KR100307094B1 - 반자동 변속장치의 자동기어변속시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반자동 변속장치에 있어서 액셀페달을 밟고 있는 상태에서 기어변속조작이 이루어져 운전편의성을 향상시킨 자동기어변속시스템에 관한 것으로, 기어위치센서(1)를 갖춘 기어변속레버(2)가 TCU(3)에 전기적으로 연결되고, 이 TCU(3)에는 수동식 변속기(4)를 작용시키는 모터(5)를 구비한 클러치부스터(6)의 마스터실린더(7)가 온라인 방식으로 연결되어 이루어진 반자동 변속장치에 있어서, 상기 TCU(3)에는 진공서지탱크(8)에 연결된 진공솔레노이드밸브(9)가 전기적으로 연결되고, 이 솔레노이드밸브(9)는 대기에 연통된 진공작동기(10)와 연결관(11)을 매개로 연결되되, 이 진공작동기(10)는 액셀페달(12)을 작동시키는 댐퍼(13)에 연결되는 드로틀레버(14)와 연결되어 이루어진 구조로 되어 있다.

Description

반자동 변속장치의 자동기어변속시스템{An auto gear change system of a semi auto transmission}

본 발명은 차량의 반자동변속기에 있어서 기어변속시 액셀페달을 조작하여야 하는 불편을 해소하여 액셀페달을 밟은 'ON'상태에서도 기어변속이 원활하게 이루어짐에 따라 운전자의 편의성을 향상시킨 반자동 변속장치의 자동기어 변속시스템에 관한 것이다.

주지된 바와 같이 차량용 변속장치는 크게 2가지로 구분되는바, 즉 수동변속장치와 자동변속장치 인데, 전자인 수동변속장치는 기어변속시 액셀페달에서 완전히 발을 떼고 클러치페달을 밟은 상태에서 기어변속을 수행하게 되고, 자동변속기는 클러치페달이 없는 상태에서 액셀페달의 밟은 상태와 관계 없이 기어변속이 가능하게 되어 있다.

또한 최근에는 수동변속기의 단점을 보완하여 보다 편리하게 기어변속을 수행하는 반자동 변속장치가 제안되어 실용화되고 있는데, 이러한 반자동 변속장치와 수동변속장치에서는 기어변속시 액셀페달을 ON/OFF해야 하는 불편함이 있었다.

여기서 액셀페달의 ON은 액셀을 밟은 상태를 말하고, OFF는 액셀페달에서 발을 뗀 상태를 말한다.

예를 들어 반자동 변속장치를 도 4를 참조로 설명하면, 도면에 도시된 바와 같이 운전자가 기어변속레버(102)를 이용하여 변속을 수행하게 될때 액셀페달(112)을 OFF상태로 유지한 다음, 기어변속레버(102)를 조작하면 원활한 기어변속이 이루어지도록 되어 있으나, 이 액셀페달(112)을 ON상태에서 기어변속레버(102)를 시프트하게 되면, 상기 기어변속레버(102)의 조작과 동시에 TCU(103)에는 기어위치센서(101)의 신호가 입력되어 클러치부스터(106)를 OFF시키기 때문에 엔진은 프리액셀상태(무부하상태에서 액셀페달을 조작한 상태를 칭함)가 되어 RPM이 급격하게 상승하게 되어 있다.

또한 상기 클러치부스터(106)가 OFF됨에 따라 수동식 변속기(104)를 작동시키는 마스터실린더(107)가 작동을 하지 않게 되어 기어변속은 이루어지지 않게 되어 있다.

이와 같이 반자동 변속장치에서는 반드시 기어변속조작시에 액셀페달을 OFF시켜야만 기어변속이 이루어지며, 이는 수동식 변속장치에서도 동일하게 적용되는 상황이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 액셀페달의 조작에 상관없이도 기어변속이 자유롭게 이루어져 운전자의 운전편의성을 향상시킨 반자동 변속장치의 자동기어변속시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 반자동기어변속시스템의 전체 개략 구성도,

도 2는 본 발명의 요부인 드로틀레버의 일예를 나타낸 정면도,

도 3은 본 발명의 요부인 드로틀레버의 다른 실시예를 나타낸 정면도,

도 4는 종래 반자동 변속장치의 기어변속시스템을 나타낸 개략 구성도이다.

-도면중 주요부분에 대한 부호의 설명-

1 : 기어위치센서, 2 : 기어변속레버,

3 : TCU, 4 : 수동식 변속기,

5 : 모터, 6 : 클러치부스터,

7 : 마스터실린더, 8 : 진공서지탱크,

9 : 진공솔레노이드밸브, 10 : 진공작동기,

11 : 연결관, 12 : 액셀페달,

13 : 댐퍼, 14 : 드로틀레버,

15 : 힌지축, 16 : 케이블,

17 : 케이블, 18 : 스프링,

19 : 슬라이더, 20 : 로드,

21 : 걸림부, 22 : 걸림핀.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 기어위치센서를 갖춘 기어변속레버가 TCU에 연결되고 이 TCU에는 수동식 변속기를 작용시키는 클러치부스터의 마스터실린더가 연결되어 이루어진 반자동 변속장치에 있어서, 상기 TCU에는 진공서지탱크에 진공솔레노이드밸브가 연결되고 이 진공솔레노이드밸브는 대기에 연통된 진공작동기와 연결관을 매개로 연결되며, 이 진공작동기는 케이블을 통하여 드로틀레버에 연결되되, 이 드로틀레버의 다른쪽은 액셀페달을 케이블 내지는 로드를 통해 작용시키는 댐퍼에 연결되어 이루어진 구조로 되어 있다.

여기서 상기 드로틀밸브는 힌지축을 지점으로 회동되는데, 이 드로틀밸브의 한쪽은 케이블을 통하여 진공작동기에 연결되어 있으면서 다른쪽은 다른 케이블을 통하여 댐퍼에 연결되어 있으며, 상기 드로틀레버에 연결되는 댐퍼는 일정한 장력을 가진 스프링에 의하여 케이블과 액셀페달에 연결된 케이블에 서로 연결되는 구조로 되어 있는데, 상기 스프링의 장력(Fs)과 드로틀레버의 장력(Fp) 및 액셀페달의 장력(Fa)은 다음과 같은 관계를 가진다.

Fa = Fp, Fa〈 Fs, Fp〈 Fs.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 반자동 변속장치의 자동기어변속 시스템을 나타낸 전체 구성도로서, 도면에 도시된 바와 같이 기어위치센서(1)를 갖춘 기어변속레버(2)가 TCU(3)에 전기적으로 연결되고, 이 TCU(3)에는 수동식 변속기(4)를 작용시키는 모터(5)를 구비한 클러치부스터(6)의 마스터실린더(7)가 온라인 방식으로 연결되어 이루어진 반자동 변속장치에 있어서, 상기 TCU(3)에는 진공서지탱크(8)에 연결된 진공솔레노이드밸브(9)가 전기적으로 연결되고,이 진공솔레노이드(9)는 대기에 연통된 진공작동기(10)와 연결관(11)을 매개로 연결되되, 이 진공작동기(10)는 액셀페달(12)을 작동시키는 댐퍼(13)에 연결되는 드로틀레버(14)와 연결되어 이루어진구조로 되어 있다.

한편 상기 드로틀레버(14)는 힌지축(15)을 지점으로 회동되는데, 이 드로틀레버(14)의 한쪽은 케이블(16)을 통하여 진공작동기(10)에 연결되고 이의 다른쪽은 다른 케이블(17)을 통하여 댐퍼(13)에 연결되어 있다.

그리고 상기 드로틀레버(14)에 연결되는 댐퍼(13)에는 일정한 장력(Fs)를 지닌 스프링(18)이 내장되되, 이 스프링(18)의 장력(Fs)과 액셀페달(12)의 케이블(23)에 걸리는 장력(Fa) 및 드로틀레버(14)에 걸리는 장력(Fp)은 다음과 같은 관계를 가진다.

Fa = Fp, Fa〈 Fs.

이어 본 발명에 따른 반자동 변속장치의 기어변속시스템의 작용을 설명하면, 일반적으로 반자동 변속장치에서 기어변속을 위하여 액셀페달에서 발을 떼는, 즉 OFF상태를 해야만 하나, 본원발명에서는 이와 같은 불편이 없는바, 먼저 액셀페달(12)을 밟고 있는 ON상태에서 기어변속레버(2)를 조작하게 되면, 기어위치센서(1)의 신호가 TCU(3)에 인가되며, 이 TCU(3)에서는 클러치부스터(6)로 OFF 신호를 인가시킴과 동시에 진공솔레노이드밸브(9)에도 액셀페달(12)에 OFF신호를 보내게 된다.

그러면 상기 진공서지탱크(8)의 진공력이 이 진공솔레노이드밸브(9)와 연결관(11)을 통하여 진공작동기(10)에 전달됨에 따라, 상기 진공작동기(10)는 드로틀레버(14)를 도 2에 도시된 점선의 위치에서 실선의 위치인 초기위치로 끌어 당기게 되는데, 상기 드로틀레버(14)는 힌지축(15)을 지점으로 회동되어 댐퍼(13)에 연결된 케이블(16)을 잡아당기게 된다. 그러면 이 드로틀레버(14)의 장력(Fp)은 댐퍼(13)의 스프링(18)의 장력(Fs) 보다 초기에는 작으나 진공력의 당김작용으로 이 댐퍼(13)의 스프링(18)을 압축시키면서 작용하게 된다.

따라서 상기 댐퍼(13)에 연결된 액셀페달(12)의 케이블(17)을 잡아당기게 되어 이 액셀페달(12)은 초기위치인 액셀페달(12)의 OFF상태로 끌어 당겨지게 되는바, 이때 운전자는 밟고 있는 액셀페달(12)의 답력상승을 약간 느끼게 된다.

이와 같이 기어변속조작이 완료되면, 상기 진공작동기(10)에 대기압이 작용하여 드로틀레버(14)는 댐퍼(13)의 스프링(18) 복원력에 의하여 힌지축(15)을 중심으로 실선의 위치에서 점선의 위치로 복귀됨에 따라 운전자가 밟고 있는 액셀페달(12)이 원래의 위치 상태로 복귀되어 엔진 RPM은 즉시 원상태로 회복되는바, 이는 액셀페달(12)의 ON상태로 복귀되는 상황이기도 하다.

상기와 같이 본 발명은 반자동 변속장치에서도 기어변속을 위하여 운전자가 별도로 액셀페달(12)에서 발을 떼고 밟는 조작을 수행하지 않고서도 원활한 기어변속이 이루어지는 것이다.

한편, 상기 드로틀레버(14)는 도 2에 도시된 바와 같이 진공작동기(10)와 케이블(16)을 매개로 슬라이더(19) 방식으로 연결될 수 있으나, 필요에 따라 도 3과 같이 진공작동기(10)에 연결된 로드(20)의 걸림부(21)에는 이 드로틀레버(14)의 걸림핀(22)이 걸리어 연결되는 방식으로 채택할 수도 있으며, 어느것이든지 상기 진공작동기(10)의 진공력이 이 드로틀레버(14)에 정확하게 전달되는 구조이면 상관이 없다.

또한 도면에는 도시하지 않았지만 본 발명의 기어변속시스템은 수동식 변속장치에도 적용하여 이용할 수도 있는바, 이때에는 상기 액셀페달(12)에 본 발명의 시스템을 그대로 적용할 수 있음은 물론이다.

상기와 같이 본 발명에 따른 반자동 변속장치의 자동기어변속 시스템은 기어변속작용시 액셀페달에서 발을 떼고 다시 밟는 번거로운 조작 없이도 밟고 있는 액셀페달의 운전상태에서도 간편하게 기어변속이 수행됨에 따라 운전자의 편의성을 향상시킨 이점을 갖추게 된다.

Claims (6)

1. 기어위치센서(1)를 갖춘 기어변속레버(2)가 TCU(3)에 전기적으로 연결되고, 이 TCU(3)에는 수동식 변속기(4)를 작용시키는 모터(5)를 구비한 클러치부스터(6)의 마스터실린더(7)가 온라인 방식으로 연결되어 이루어진 반자동 변속장치에 있어서,

   상기 TCU(3)에는 진공서지탱크(8)에 연결된 진공솔레노이드밸브(9)가 전기적으로 연결되고, 이 진공솔레노이드밸브(9)는 대기에 연통된 진공작동기(10)와 연결관(11)을 매개로 연결되되, 이 진공작동기(10)는 액셀페달(12)을 작동시키는 댐퍼(13)에 연결되는 드로틀레버(14)와 연결되어 이루어진 것을 특징으로 하는 반자동 변속장치의 자동기어변속시스템.
2. 제 1항에 있어서, 상기 드로틀레버(14)는 힌지축(15)을 지점으로 회동되는데, 이 드로틀레버(14)의 한쪽은 케이블(16)을 통하여 진공작동기(10)에 연결되고 이의 다른쪽은 다른 케이블(17)을 통하여 댐퍼(13)에 연결되어 이루어진 것을 특징으로 하는 반자동 변속장치의 자동기어변속시스템.
3. 제 1항에 있어서, 상기 드로틀레버(14)에 연결되는 댐퍼(13)에는 일정한 장력(Fs)을 지닌 스프링(18)이 내장되어 이루어진 것을 특징으로 하는 반자동 변속장치의 자동기어변속시스템.
4. 제 1항에 있어서, 상기 스프링(18)의 장력(Fs)과 액셀페달(12)에 걸리는 장력(Fa) 및 드로틀레버(14)에 걸리는 장력(Fp)은 다음 관계로 설정되는 것을 특징으로 하는 반자동 변속장치의 자동기어변속시스템.

   Fa = Fp, Fa〈 Fs.
5. 제 1항에 있어서, 상기 드로틀레버(14)는 진공작동기(10)와 케이블(16)을 매개로 슬라이더(19) 방식으로 연결되는 것을 특징으로 하는 반자동 변속장치의 자동기어변속시스템.
6. 제 5항에 있어서, 상기 진공작동기(10)에는 로드(20)가 연결되고, 이 로드(20)의 걸림부(21)가 드로틀레버(14)의 걸림핀(22)에 걸리어 연결되는 방식으로 이루어진 것을 특징으로 하는 반자동 변속장치의 자동기어변속시스템.