자동차공학)동력전달장치 4WD 구성

자동차 동력전달 장치 중 4WD의 구성에 대하여 알아보자.

1. 전기식 트랜스퍼

2. 전자식 트랜스퍼

 

1. 전기식 트랜스퍼

ETS(Electrci shift transfer) 4WD는 운전자의 선택에 의해 2륜 구동과 4륜 구동이 이루어지며, 크게 시스템 제어부분과 시스템 제어에 따라 구동력을 전달하는 기구학적 메커니즘의 2 부분으로 구성되어 있다.

시스템 제어부분은 TCCU(Transfer Case Control Unit)를 중심으로 각종 센서 및 스위치 신호를 입력받아 운전자가 선택한 주행 모드로 시프트 모터를 작동시킨다. 기구학적 메커니즘 부분은 '4H' 모드 선택 시는 직결, '4L' 모드 선택 시는 유성 기어 세트에 의해 2.48:1의 감속이 이루어지며 앞바퀴로의 출력은 트랜스퍼 케이스 내의 구동체인에 의해 동력이 전달된다.

동력전달 계통은 변속기, 트랜스퍼 케이스, 프론트 & 리어 추진 축, 프론트 & 리어 액슬로 구성되어 있다. 2륜구동에서 동력전달 경로는 트랜스퍼가 직결되어 일반 FR 구동차량과 동일하게 변속기 - 트랜스퍼 케이스 - 리어 추진 축 - 리어액슬 - 리어휠로 구동력이 전달된다. 4륜 구동에서는 4H 모드 작동 시에 구동력이 전, 후륜으로 50:50으로 배분되어 전달되고 4L 모드시에는 전, 후륜으로 50:50으로 배분되지만 2.48:1로 감속되어 4H 모드보다 큰 구동력을 얻을 수 있다.

 

2. 전자식 트랜스퍼

TOD(Torque On Demand, ATT의 기본 모델명임) 4WD 노면의 상황 및 차량 상태를 각 센서를 통해 인식한 후에 도로조건이나 차량 상태에 따라서 전륜과 후륜으로의 구동력 배분이 0:100~50:50까지 자동으로 제한된다. 기본적으로 포장도로에서 중, 저속 주행을 할 때는 'FR' 상태(이론상 후륜으로 100% 구동력 전달)로 주행하다가 후륜의 슬립이 감지되면 적절한 양의 구동력이 전륜으로 전달된다. TOD 4WD의 구성은 크게 시스템 전자제어 부분과 전자제어에 따라 구동력을 배분하는 기구학적 메커니즘의 2 부분으로 나누어 볼 수 있다.

시스템 전자제어 부분은 TODCM(TOD Control Moudule, TOD 전자제어 컴퓨터)이 담당한다. Auto/Low 모드 스위치의 선택에 따라 각종 센서, 엔진 ECU로부터 엔진 출력상태, ABS 작동신호 등에 대한 정보를 입력 받아 부석하고 그 값에 따라 구동력을 자동적으로 배분하기 위해 전자식 다판 클러치의 압착력을 변화시킨다. 기구학적인 메커니즘 부분은 전자식 다판 클러치의 압착력에 따라 프론트 추진 축으로 가는 구동력을 제어할 수 있는 구조로 되어 있다. 만약 압착력이 크면 전륜으로의 구동력이 많아지고 압착력이 작으면 다판 클러치의 슬립률이 커져 작은 구동력이 전달되게 된다. 이러한 방식으로 적절한 구동력 배분이 이루어진다.