KR0183091B1 - 회전 가능한 샤시 다이나모 메터 및 제어방법 - Google Patents

Abstract

가상 주행동작으로 자동차의 성능을 시험하기 위한 샤시 다이나모 메터가 조향장치의 동작과 연동하여 위치가 가변될 수 있도록 하여 조향장치의 성능도 함께 측정할 수 있도록 하기 위한 회전 가능한 샤시 다이나모 메터 및 제어방법을 제공하기 위하여, 초음파를 발사하여 자동차 휠까지의 거리와 회전방향에 따라 출력신호가 가변되는 초음파 거리 감지수단과; 상기 초음파 거리 감지수단과 연결되어, 초음파 거리 감지수단에서 인가되는 신호와 설정데이타를 이용하여 자동차 휠의 조향각도를 판단하고, 전단계에서 발생한 구동 데이타에 따라 산출된 회전대(11)의 회전각도가 자동차 휠의 회전각도와 같지 않을 경우에, 회전대(11)를 회전시킬 수 있는 제어신호를 출력하는 제어수단과; 상기 제어수단과 연결되어, 인가되는 제어신호에 따라 동작상태가 가변되어 샤시 다이나모 메터(10)의 회전대(11)를 회전시키는 스텝모터로 이루어져 있다.

Description

회전 가능한 샤시 다이나모 메터 및 제어방법

제1도는 발명의 실시예에 따른 회전 가능한 샤시 다이나모메터의 제어장치의 블럭도.

제2도는 이 발명의 실시예에 따른 회전 가능한 샤시 다이나모 메터의 제어방법의 동작 순서도.

제3도는 이 발명의 실시예에 따른 회전 가능한 샤시 다이나모 메터의 모형도이다.

이 발명은 회전 가능한 샤시 다이나모 메터(chassis dynamometer) 및 제어방법에 관한 것으로서, 특히, 고정된 차체의 휠을 회전시켜 이루어지는 모의 주행동작을 통해 각 해당하는 장치의 성능을 시험할 수 있는 샤시 다이나모 메터가 조향장치에 따른 휠의 각도에 따라 연동하여 회전할 수 있도록 하는 회전 가능한 샤시 다이나모 메터 및 제어방법에 관한 것이다.

새로운 자동차가 개발되면, 정확한 자동차의 성능이나 내구성 및 주행성 등을 정확하게 판단하여 발생할 수 있는 문제점이나 위험성을 예방하기 위하여, 각 해당장치의 개발단계에서 뿐만 아니라 새로운 자동차가 개발된 후에도 여러가지의 시험장치를 이용하거나 시험자가 직접 자동차의 주행시험을 실시한다.

그러므로 자동차의 각 해당 부분의 기능성능을 시험하기 위해 이용되고 있는 시험장치중에 샤시 다이나모 메터가 존재한다.

상기 샤시 다이나모 메터는 고정되어 있는 자체의 각 해당 휠을 실제의 주행도로를 주행하는 것과 같이 회전시키므로, 자동차가 주행할 때 타이어의 표면과 지면과의 사이에서 발생하는 마찰력 정도에 따른 타이어의 성능시험이나, 타이어의 회전속도에 따른 주행속도변화에 의해 엔진의 토오크변화나 성능시험 또는 브레이크 성능 시험 등을 실시할 수 있도록 한다.

따라서 개발된 자동차를 직접 주행하지 않고 상기 샤시 다이나모 메터를 이용하여 주행 동작중에 나타나는 엔진, 브레이크 장치 및 타이어 등의 성능을 정확하게 예측할 수 있다.

그러나 종래의 샤시 다이나모 메터는 하나의 장치로 일체화되어 있으므로 원하는 방향으로 회전시킬 수 없다. 즉, 자동차 타이어와 접촉되어 구동모터의 동작에 해당하는 속도로 회전하는 롤러의 위치는 샤시 다이나모 메터 자체의 위치가 가변되기 전까지 항상 일정한 방향으로만 회전한다.

그러므로 자동차 조향장치의 동작으로 바퀴의 위치가 가변될 경우엔, 샤시 다이나모 메터의 롤러 구동방향과 바퀴의 구동방향이 일직선상에 놓여져 있지 않으므로 자동차 휠을 회전시킬 수 없다.

따라서 자동차 조향장치의 동작성능을 시험하기 위해서는 다른 시험장치를 이용해야 하므로, 해당하는 시험장치가 설치되어 있는 새로운 시험장치로 개발된 자동차를 이동시켜야 하거나, 해당하는 시험장치로 교체해야 하는 불편함이 발생하였다.

따라서 자동차 조향장치의 동작성능과 그에 따른 각 해당장치의 성능을 시험하기 위해서는 샤시 다이나모 메터를 이용하는 가상 주행동작이 아닌 실제의 시험 주행동작을 실행해야 하므로, 해당하는 주행 시험장에서 시험자에 의해 주행동작을 통해 측정하고자 하는 장치의 성능을 체크한다.

그러나 운전자의 운전습관이나 주행조건 등에 따라 해당하는 장치의 시험결과가 달라지므로 정확한 시험결과를 얻을 수 없고, 직접 자동차의 주행동작을 통해서만 시험결과를 얻을 수 있으므로 시험동작에 많은 어려움과 번거로움이 발생한다.

그러므로 이 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 가상 주행동작으로 자동차의 성능을 시험하기 위한 샤시 다이나모 메터가 조향장치의 동작과 연동하여 위치가 가변될 수 있도록 하여 조향장치의 성능도 함께 측정할 수 있도록 하기 위한 회전 가능한 샤시 다이나모 메터 및 제어방법을 제공하기 위한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 이 발명의 구성은, 초음파를 발사하여 자동차 휠까지의 거리와 회전방향에 따라 출력신호가 가변되는 초음파 거리 감지수단과; 상기 초음파 거리 감지수단과 연결되어, 초음파 거리 감지수단에서 인가되는 신호와 설정 데이타를 이용하여 자동차 휠의 조향각도를 판단하고, 전단계에서 발생한 구동 데이타에 따라 산출된 회전대의 회전각도가 자동차 휠의 회전각도와 같지 않을 경우에, 회전대를 회전시킬 수 있는 제어신호를 출력하는 제어수단과; 상기 제어수단과 연결되어, 인가되는 제어신호에 따라 동작상태가 가변되어 샤시 다이나모 메터의 회전대를 회전시키는 스텝모터로 이루어져 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 이 발명의 또다른 구성은, 자동차 휠의 상태가 회전상태가 아닐 경우에 초음파 거리 감지수단에서 인가되는 신호에 의해 판단된 데이타를 기준 데이타로 설정하는 단계와; 초음파 거리 감지수단에서 인가되는 신호를 판독하는 단계와; 판독되는 초음파 거리 감지신호와 기준 데이타를 이용하여 휠의 회전각도를 판단하는 단계와; 전단계의 스텝모터 구동 데이타를 이용하여 판단된 회전대의 회전각도와 판단된 휠의 회전각도를 비교 판단하는 단계와; 휠의 회전각도와 회전대의 회전각도가 같지 않을 경우에, 회전각도 차이에 따라 설정되어 있는 데이타를 이용하여 제어모터의 구동량을 설정하고, 제어모터를 동작시킬 수 있는 제어신호를 출력하는 단계로 이루어져 있따.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 이 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 제1도는 이 발명의 실시예에 따른 회전 가능한 샤시 다이나모 메터의 제어장치의 블럭도, 제2도는 이 발명의 실시예에 따른 회전 가능한 샤시 다이나모 메터의 제어방법의 동작 순서도. 제3도는 이 발명의 실시예에 따른 회전 가능한 샤시 다이나모 메터의 모형도이다.

제1도를 참고로 하여 이 발명의 구성을 살펴보면, 초음파를 발사하여 자동차 휠까지의 거리변화에 따라 해당하는 신호가 출력되는 초음파 거리 감지부(1)와, 상기 초음파 거리 감지부(1)에서 인가되는 신호를 이용하여 자동차 휠의 조향각도를 판단하고 자동차 휠의 조향각도 만큼 자동차 휠을 회전시킬 수 있는 롤러(13)의 방향을 가변시킬 수 있는 제어신호를 출력하는 제어부(2)와, 상기 제어부(2)와 연결되어 인가되는 제어신호에 따라 동작상태가 가변되어 샤시 다이나모 메터(10)의 롤러(13)의 방향을 가변시키는 스텝모터(3)로 이루어져 있다.

그리고 이 고안의 실시예에 따른 샤시 다이나모 메터(10)는 제3도에 도시된 것처럼 자동차 휠의 타이어 노면과 접촉되어 롤러 구동모터(14)의 동작상태에 따라 회전속도가 가변되는 롤러(13)와, 지지부(15)에 의해 상기 롤러(13)와 일체화되어 있고 회전 가능한 회전대(11)와, 설정된 위치에 고정되어 있고 내부에 장착되어 있는 스텝모터(3)의 동작에 의해 회전대(11)를 회전시키는 고정대(12)로 이루어져 있다.

상기와 같이 이루어져 있는 이 발명의 동작은 다음과 같다.

먼저, 각 장치의 동작에 필요한 전원이 인가되면, 해당하는 동작을 시작한다.

그러므로 시험용 자동차가 해당 위치로 위치하여 동작을 시작하면, 제어부(2)는 먼저, 자동차의 종류나 타이어의 종류에 따라 가변되는 기준 데이타를 설정한다(S20).

즉, 자동차의 종류나 장착되어 있는 타이어에 따라 자동차 휠이 일직선상에 위치하고 있을 경우에 초음파 거리 감지부(1)에서 판독되는 직선거리가 각각 가변되므로, 제어부(2)의 동작이 처음 시작될 때마다 조향장치가 작동하지 않을 경우 초음파 거리 감지부(1)에 의해 측정된 거리를 기준 데이타로 설정한다.

따라서 자동차의 종류나 타이어의 종류에 따라 정확한 자동차 휠의 회전각도를 판단할 수 있도록 한다.

상기와 같이 자동차나 장착되는 타이어의 종류에 따라 해당하는 기준 데이타가 설정되면, 제어부(2)는 초음파 거리 감지부(1)에서 인가되는 신호를 판독하여(S30), 현재 회전대위에 놓여져 있는 자동차 휠과의 거리를 판단한다.

상기 초음파 거리 감지부(1)는 측정하고자 하는 물체로 초음파를 발사하는 초음파 발신부와, 해당 물체에 반사되어 되돌아오는 초음파를 감지하는 수신부로 이루어져, 해당 물체로 초음파를 발사한 후, 되돌아오는데까지 소요되는 시간에 따라 출력신호가 가변되어 해당 거리를 판단할 수 있도록 한다.

그리고 조향장치의 회전방향에 따라 가변되는 자동차 휠의 회전각도는 기준 데이타를 기준으로 자동차 휠의 회전방향에 따라 초음파 거리 감지부(1)의 출력 데이탁 (+) 또는 (-)의 값에 해당하므로 출력 데이타를 상태를 이용하여 조향장치의 회전방향도 산출한다.

따라서 상기와 같이 초음파 거리 감지부(1)와 해당 휠 사이의 거리와 회전방향에 따라 가변되는 초음파 거리 감지신호가 판독되면, 제어부(2)는 설정된 기준 데이타와의 차이에 따라 이미 설정되어 메모리 장치의 해당번지에 저장된 데이타를 이용하여 타이어의 회전각도를 판단한다(S40).

즉, 샤시 다이너모 메터(10)위에 놓여지는 자동차 타이어가 조향장치의 동작으로 인해 해당 방향으로 해당 각도만큼 회전할 경우엔, 초음파 거리 감지부(1)와 자동차 휠 사이의 거리는 회전각도와 비례적으로 가변되므로 가변되는 거리를 이용하여 자동차 휠의 회전각도를 산출할 수 있다.

상기와 같이 초음파 거리 감지부(1)에서 인가되는 감지신호와 이미 설정되어 있는 데이타를 이용하여 자동차 휠의 회전각도가 설정되면, 제어부(2)는 이미 저장되어 있는 전단계의 스텝모터(3) 구동 데이타를 판독하여, 현재 위치하고 있는 샤시 다이너모 메터(10)의 롤러(13)의 회전각도를 판단한다(S50).

상기 샤시 다이너모 메터(10)의 롤러(13)의 회전각도는 인가되는 제어신호에 따라 각 해당하는 각도만큼 회전동작이 가변되는 스텝모터(3)의 회전상태에 따른 회전대(11)의 동작에 의해 결정되므로, 전단계에서 스텝모터(3)의 구동 데이타를 이용하여 샤시 다이너모 메터(10)의 롤러(13)의 회전각도를 판단한다.

그러므로 상기와 같이 고정대(12)속에 내장되어 있는 스텝모터(3)의 동작에 의해 위치가 가변되는 회전대(11)의 회전각도 즉, 롤러(13)의 회전각도가 판단되면, 제어부(2)는 초음파 거리 감지부(1)에서 인가되는 신호에 의해 판단된 휠의 회전각도와 현재 위치하고 있는 회전대(11)의 회전각도를 비교 판단한다(S60).

그러므로 자동차 휠의 회전각도와 회전대(11)의 회전각도가 같을 경우엔, 제어부(2)는 바퀴의 회전각도만큼 회전대(11)도 회전하여 바퀴의 일직선상에 놓여져 있는 상태로 판단한다.

그러나 자동차 휠의 회전각도와 회전대(11)의 회전각도가 같지 않을 경우엔, 제어부(2)는 타이어의 구동방향과 샤시 다이나모 메터(10)의 롤러(13) 구동방향이 같지 않은 상태로 판단하여, 회전대(11)를 회전시키기 위한 구동 데이타를 산출한다(S70).

상기 구동 데이타는 현재 위치하고 있는 타이어의 회전각도와 회전대(11)의 회전각도 차이를 산출하고, 산출된 각도차이에 따라 각 설정되어 있는 데이타를 이용하여 스텝모터(3)의 구동량을 산출할 수 있도록 한다.

그러므로 상기와 같이 스텝모터(3)의 구동 데이타가 산출되면, 제어부(2)는 고정대(12)속에 내장되어 회전대(11)를 해당 방향으로 회전시킬 수 있는 스텝모터(3)를 구동시킨다(S80).

따라서 상기 스텝모터(3)의 동작으로 회전대(11)의 위치가 해당 방향으로 이동하여 설정된 구동량만큼 스텝모터(3)의 동작이 이루어지면(S90). 제어부(2)는 스텝모터(3)의 동작을 정지시켜 설정된 각도만큼 회전대(11)가 이동할 수 있도록 한다.

그러므로 상기와 같이 자동차의 모의 주행시험을 위해 각 해당 바퀴를 설정속독로 회전시키기 위한 샤시 다이나모메터를 바퀴의 회전각도에 연동하여 회전할 수 있도록 하므로 조향장치의 동작에 따른 각 해당 장치의 동작상태를 점검할 수 있다.

그리고 조향장치의 성능을 시험하기 위한 별도의 시험장치 없이 동력계통의 장치를 시험할 수 있는 샤시 다이나모메터를 이용하여 시험자의 편의를 도모할 수 있다.

Claims (2)

1. 초음파를 발사하여 자동차 휠까지의 거리와 회전방향에 따라 출력신호가 가변되는 초음파 거리 감지수단과; 상기 초음파 거리 감지수단과 연결되어, 초음파 거리 감지수단에서 인가되는 신호와 설정 데이타를 이용하여 자동차 휠의 조향각도를 판단하고, 전단계에서 발생한 구동 데이타에 따라 산출된 회전대(11)의 회전각도가 자동차 휠의 회전각도와 같지 않을 경우에, 회전대(11)를 회전시킬 수 있는 제어신호를 출력하는 제어수단과; 상기 제어수단과 연결되어, 인가되는 제어신호에 따라 동작상태가 가변되어 샤시 다이나모 메터(10)의 회전대(11)를 회전시키는 스텝모터로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 회전 가능한 샤시 다이나모 메터.
2. 자동차 휠의 상태가 회전상태가 아닐 경우에 초음파 거리 감지수단에서 인가되는 신호에 의해 판단된 데이타를 기준 데이타로 설정하는 단계와; 초음파 거리 감지수단에서 인가되는 신호를 판독하는 단계와; 판독되는 초음파 거리 감지신호와 기준 데이타를 이용하여 휠의 회전각도를 판단하는 단계와; 전단계의 스텝모터 구동 데이타를 이용하여 판단된 회전대의 회전각도와 판단된 휠의 회전각도를 비교 판단하는 단계와; 휠의 회전각도와 회전대의 회전각도가 같지 않을 경우에, 회전각도 차이에 따라 설정되어 있는 데이타를 이용하여 제어모터의 구동량을 설정하고, 제어모터를 동작시킬 수 있는 제어신호를 출력하는 단계로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 회전 가능한 샤시 다이나모 메터의 제어방법.