KR100349839B1 - 차량의 클러치 제어 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 출발시 또는 주행 중 변속시 엔진의 동력을 전달하고 차단하는 클러치의 동작이 서서히 이루어지도록 하여 변속시 차량의 흔들림을 방지할 수 있도록 한 차량의 클러치 제어 장치 및 방법에 관한 것으로,

본 발명은 차량의 출발 및 변속시 오일이 저장된 오일탱크를 개폐하는 클러치 페달과; 상기 클러치 페달의 조작에 의하여 오일탱크의 오일이 공급되고 리턴되는 오일 공급 및 회수관과; 상기 오일 공급 및 회수관으로부터 유입되는 오일을 저장하는 클러치 부스터와; 상기 오일 공급 및 회수관으로 유입되는 압력에 의하여 직선 운동하는 실린더 로드와; 이 실린더 로드와 연동하는 클러치 릴리즈 레버와; 상기 클러치 릴리즈 레버에 의하여 엔진 동력을 트랜스미션에 전달 및 차단하는 클러치 본체와; 상기 실린더 로드의 동작에 의하여 클러치 본체의 엔진 동력전달 시점을 감지하는 동력전달 감지부와; 상기 동력전달 감지부로 부터 감지되는 신호를 제어하는 전자제어부와; 상기 전자제어부로 부터 제어된 신호를 받아 상기 오일 공급 및 회수관의 리턴되는 오일의 리턴시간을 조절하는 오일조절부로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

차량의 클러치 제어 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR CLUTCH CONTROLLING OF A VEHICLE}

본 발명은 차량의 클러치 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량 출발시 또는 주행 중 변속시 엔진의 동력을 전달하고 차단하는 클러치의 동작이 서서히 이루어지도록 하여 변속시 차량의 흔들림을 방지할 수 있도록 한 차량의 클러치 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 버스나 트럭과 같은 대형 차량을 이용하다 보면, 운전자의 운전습관이나 간혹 변속시기를 잘못 맞추어 차량의 흔들림을 야기시키게 되고, 이 차량의 흔들림은 실제 탑승자에게 매우 불안감을 조성하게 될 뿐만 아니라, 실제 안전사고를 비일 비제하게 발생시키게 되는 원인으로 작용하게 된다.

따라서 상기 차량의 출발시 혹은 변속시 차량의 흔들림은 도 1 에 도시한 바와같이 운전자가 차량 출발시 오일이 저장된 오일탱크(10)을 개폐하는 클러치 페달(11)을 조작하게 되면, 오일 탱크(10)로 부터 오일 공급 및 회수관(12)을 통해서 오일이 클러치 부스터(13)에 유입되면서 그 내부의 실린더 로드(14)를 밀어 주게 되어 이와 연동하는 클러치 릴리즈 레버(15)를 당기게 된다.

그러므로 클러치 본체(16)의 내부에 클러치 디스크와 압력판이 이완되어 엔진 동력을 트랜스미션으로부터 차단시켜 주게 된다.

이어서 차량의 변속후 클러치 페달(11)의 조작을 중지하게 되면, 상기 리턴 스프링(15)의 원복 작동으로 인하여 클러치 릴리즈 레버(15)가 원복되고, 따라서 상기 유압에 의하여 밀려 있던 클러치 부스터(13)의 내부 실린더를 원복시켜 주게 되므로 유입되어 있던 오일은 오일탱크(10)로 리턴됨과 아울러 상기 클러치 릴리즈 레버(15)는 클러치 본체(16)의 내부에서 서로 이완되어 있던 클러치 디스크와 압력판을 결합시켜 주게 되므로 상기 엔진 동력이 트랜스미션에 전달시켜 주게 된다.

이와 같이 엔진 동력을 트랜스미션에 전달 및 차단하는 클러치는 간혹 운전자의 운전습관이나 혹은 급조작을 하게 되면, 클러치 페달(11)조작시 상기 클러치 부스터(13)에 유입되어 있던 오일이 클러치 페달(11)조작후 신속하게 오일 탱크(10)로 리턴되면서, 클러치 릴리즈 레버(15)를 신속하게 작동시켜 클러치 본체(16)의 내부 클러치 디스크와 압력판을 급결합시키게 된다.

그러므로 상기 엔진 동력이 트랜스미션에 급전달되어 차량이 요동을 하게 되고, 탑승자에게 불안감을 조성하게 되는가 하면, 심지어는 안전사고를 유발시키게 되는 문제점을 가지게 되었다.

따라서 본 발명의 목적은 차량의 출발 및 주행중 변속시 클러치 조작완료후 클러치 부스터로 부터 오일탱크로 오일이 서서히 리턴되도록 하여, 상기 클러치 본체의 클러치 디스크와 압력판이 서서히 결합되게 함으로써, 엔진 동력이 트랜스미션에 서서히 전달되게 되어 상기 클러치를 급조작한다 하더라도 차량의 요동을 방지하면서 출발 및 변속할 수 있도록 하고자 하는데 있다.

도 1은 종래 차량의 클러치 개략적인 측면도.

도 2는 본 발명 차량의 클러치 제어 장치의 개략적인 측면도.

도 3은 본 발명 차량의 클러치 제어 방법에 대한 제어 블럭도.

도 4는 본 발명 차량의 클러치 제어 방법에 대한 플로우챠트.

상기의 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 차량의 출발 및 변속시 오일이 저장된 오일탱크를 개폐하는 클러치 페달과; 상기 클러치 페달의 조작에 의하여 오일탱크의 오일이 공급되고 리턴되는 오일 공급 및 회수관과; 상기 오일 공급 및 회수관으로부터 유입되는 오일을 저장하는 클러치 부스터와; 상기 오일 공급 및 회수관으로 유입되는 압력에 의하여 직선 운동하는 실린더 로드와; 이 실린더 로드와 연동하는 클러치 릴리즈 레버와; 상기 클러치 릴리즈 레버에 의하여 엔진 동력을 트랜스미션에 전달 및 차단하는 클러치 본체와; 상기 실린더 로드의 동작에 의하여 클러치 본체의 엔진 동력 전달 시점을 감지하는 동력전달 감지부와; 상기 동력전달 감지부로 부터 감지되는 신호를 제어하는 전자제어부와; 상기 전자제어부로 부터 제어된 신호를 받아 상기 오일 공급 및 회수관의 리턴되는 오일의 리턴시간을 조절하는 오일 조절부로 구성된 것을 특징으로 한다.

그러므로 본 발명에 의하면, 차량의 출발 및 주행중 변속시 운전자의 운전습관에 의하여 클러치 급조작시에도 클러치 부스터로부터 오일 공급 및 회수관을 통해서 오일탱크로 리턴되는 오일이 동력전달 감지부, 전자제어부 및 오일 조절부에 의하여 서서히 리턴되게 함으로써, 클러치 본체에서 엔진 동력이 트랜스미션에 서서히 전달되게 되어 클러치의 급조작에 의해서도 출발 및 변속이 부드럽게 이루어지게 되는 것이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부되는 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명 차량의 클러치 제어 장치의 개략적인 측면도로서, 차량의 출발 및 변속시 오일이 저장된 오일탱크(10)을 개폐하는 클러치 페달(11)과; 상기 클러치 페달(11)의 조작에 의하여 오일탱크(10)의 오일이 공급되고 리턴되는 오일 공급 및 회수관(12)과; 상기 오일 공급 및 회수관(12)으로 부터 유입되는 오일이 저장되는 클러치 부스터(13)와; 상기 클러치 부스터(13)에 유입되는 오일의 압력에 의하여 직선 운동하는 실린더 로드(14)와; 상기 실린더 로드(14)와 연동하는 클러치 릴리즈 레버(15)와; 상기 클러치 릴리즈 레버(15)의 동작에 의하여 엔진 동력을 트랜스미션에 전달 및 차단하는 클러치 본체(16)와; 상기 실린더 로드(14)의 동작에 의하여 클러치 본체(16)의 엔진 동력전달 시점을 감지하는 동력전달 감지부(17)와; 상기 동력전달 감지부(17)로부터 감지되는 신호를 제어하는 전자제어부(34)와; 상기 전자제어부(34)로 부터 제어된 신호를 받아 상기 오일공급 및 회수관(12)으로 부터 리턴되는 오일의 회수량을 조절하는 오일 조절부(19)로 구성된다.

상기 실린더 로드(14)는 직선 운동 거리 범위 이내에서 외주면에 일측이 경사진 작동부(20)를 형성한다.

상기 동력전달 감지부(17)는 상기 실린더 로드(14) 하부에 고정 브라켓(21)으로 장착하되, 상기 실린더 로드(14)의 좌우 직선운동에 따라 상하 작동하는 탄성체(21)를 구비한 탄성단자(22)와, 이 탄성단자(22)의 상하 작동에 따라 온,오프하면서 엔진 동력 전달시점을 감지하여 전자제어부(34)에 전달하는 스위치(23)로 구성된다.상기 오일 조절부(19)는 오일 공급 및 회수관(12)상에 장착하되, 전자제어부(34)로부터 출력되는 제어신호에 의하여 상,하로 작동하면서 오일 공급 및 회수관(12)을 전개하거나 전폐하는 마그네틱 밸브(24)로 구성하되, 상기 마그네틱 밸브(24)의 로드(25)상에는 중앙에 오일의 회수량을 조절하는 관통공(26)을 구비하게 된다.

도 3은 본 발명 차량의 클러치 제어방법에 대한 제어 블럭도이고, 도 4는 본 발명 차량의 클러치 제어방법에 대한 플로우챠트로서, 차량 출발 및 주행시 현재 주행 변속단의 위치를 감지하는 변속단 감지부(30)와; 상기 차량 출발 및 주행시 차속 정보를 감지하는 차속 감지부(31)와; 차량의 출발 및 주행시 엔진의 회전수 정보를 감지하는 엔진 회전수 감지부(32)과; 상기 클러치 페달 스위치가 온 상태를 유지하고 있는가를 감지하는 클러치 페달 스위치 감지부(33)와; 상기의 감지부들로 부터 감지된 신호를 기설정된 조건의 만족 여부를 판단하고, 판단된 상태에 따른 제어신호를 출력하는 전자제어부(34)와; 상기 전자제어부(34)로 부터 출력되는 제어신호를 받아 클러치 오일 회수량을 제어하는 마그네틱 밸브(24)와; 엔진 회전수의 회전수를 제어하는 엔진 회전수 제어부(36)로 구성된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명은 운전자가 차량 출발시 또는 주행중 변속시 오일이 저장된 오일탱크(10)를 개폐하는 클러치 페달(11)을 밟아 주게 되면, 상기 오일탱크(10)로 부터 오일은 오일 공급 및 회수관(12)을 통해서 클러치 부스터(13)에 유입되고, 이 유입되는 오일에 의하여 그 내부의 실린더 로드(14)를 밀어 주게 되어 이와 연동하는 클러치 릴리즈 레버(15)와 리턴 스프링(도시되지 않음)을 당겨 주게 된다.

따라서 상기 클러치 릴리즈 레버(15)와 연동하는 클러치 본체(16)의 내부에 클러치 디스크와 압력판이 이완되어 엔진 동력이 트랜스미션으로 전달되지 않고 차단되는 한편, 상기 클러치 릴리즈 레버(15)가 당겨지는 동안 상기 실린더 로드(14)의 하부에 고정 브라켓(21)으로 고정 장착된 동력전달 감지부(17)의 탄성단자(22)는 실린더 로드(14)에 구비된 작동부(20)에 의하여 탄성을 받으면서 하방으로 압입되어 상기 전자제어부(34)와 접속되는 스위치(23)의 접점을 서로 접속시키게 된다.

그러므로 상기 전자제어부(34)에서는 상기 스위치(23)의 접점상태로 상기 클러치 본체(16)내에 클러치 디스크와 압력판이 이완되어 엔진 동력이 차단된 것을 판단하여 오일공급 및 회수관(12)에 구비된 오일 조절부(19)인 마그네틱 밸브(24)를 작동시키게 되는데, 이때 상기 전자제어부(34)에서는 도 4에 도시한 바와 같이, 변속단 감지부(30)을 통해서 현재 변속단이 저단인 1,2,3 단 이하인가를 판단하게 되고(단계40), 클러치 페달 스위치 감지부(33)을 통해서 현재 클러치 페달이 온 상태인가를 판단하게 되며(단계41), 이어서 차속 감지부(31)를 통해서 현재 차속이 40km/h 이하인가를 판단하게 되고(단계42), 엔진 회전수 감지부(32)를 통해서 현재 엔진 회전수가 2000rpm 이하 조건인가를 차례로 판단하게 된다(단계43),

따라서 상기 조건에 모두 만족하게 되면, 전자제어부(34)에서는 비상등을 오프하고 엔진 회전수 제어부(36)을 제어하여 엔진 회전수가 1000-2000rpm을 유지하도록 제어함과 아울러, 마그네틱 밸브(24)를 제어하여 중앙에 관통공(26)을 구비한 로드(25)를 하방으로 작동시켜 오일공급 및 회수관(12)을 막아주게 되고(단계44), 반면에 상기 판단 조건에서 어느 하나라도 만족하지 않게 되면, 전자제어부(34)에서는 제어를 해제하고 변속된 상태로 주행을 진행하게 된다(단계45).

한편, 상기 클러치 페달(11)로 부터 발을 떼게 되면, 즉 조작을 하지 않게 되면, 상기 리턴 스프링의 원복동작에 의하여 유압에 의하여 밀려 있던 클러치 부스터(13)의 실린더 로드(14)도 원복되게 되고, 이 실린더 로드(14)의 원복에 의하여 하부에 고정 브라켓(20)으로 장착된 동력전달 감지부(17)의 탄성단자(22)는 상기 실린더 로드(14)의 작동부(20)로 부터 벗어날 때 까지 탄성을 받으면서 계속해서 하방으로 압입되어 상기 스위치(23)를 접속시키고 있게 된다.

따라서 상기 전자제어부(34)에서는 상기 스위치(23)의 접속 신호에 의하여 오일 공급 및 회수관(12)에 구비된 마그네틱 밸브(24)에 구동신호를 계속해서 공급한 상태를 유지하게 되므로 상기 마그네틱 밸브(24)의 로드(25)는 상기 오일공급 및 회수관(12)을 계속해서 막아주고 있는 상태를 유지하게 된다.

그러나, 상기 실린더 로드(14)의 원복에 의하여 실린더에 유입되어 있던 오일은 상기 마그네틱 밸브(24)의 로드(25)에 천공된 관통공(26)을 통해서 오일탱크

(10)로 서서히 회수가 이루어지게 된다.

그러므로 상기 실린더 로드(14)와 이와 연동하는 클러치 릴리즈 레버(15) 역시 서서히 원복 이동하게 되고, 클러치 본체(16)의 내부에 서로 이완되어 있던 클러치 디스크와 압력판을 서서히 결합시키게 되어 엔진 동력이 트랜스미션에 서서히 전달시켜 주게 되므로, 출발시나 변속시 변속이 서서히 이루어지게 된다.

이어서 상기 동력전달 감지부(17)의 탄성단자(22)가 실린더 로드(14)의 작동부(20)로 부터 벗어나게 되면, 상기 탄성단자(22)는 탄성에 의하여 상방으로 이동하게 되어 스위치(23)와 서로 떨어지게 되므로 전자제어부(34)에는 스위치(23)로 부터 신호가 차단되게 된다.

그러므로 상기 전자제어부(34)에서는 클러치 본체(16)의 내부에 클러치 디스크와 압력판이 결합되어 엔진 동력이 트랜스미션에 전달되는 것으로 판단하여 상기 오일 공급 및 회수관(12)에 장착된 마그네틱 밸브(24)에 작동신호를 차단하게 되므로 상기 오일 공급 및 회수관(12)을 막고 있던 로드(25)는 상방으로 올라가게 되어 상기 오일 공급 및 회수관(12)을 열어 주게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 차량의 출발시 혹은 주행중 변속시 엔진 동력을 트랜스미션에 전달 및 차단하는 클러치의 동작이 트랜스미션으로부터 엔진 동력을 차단할 때 오일 공급을 신속히, 엔진 동력을 전달할 때 오일 회수를 서서히 이루어지도록 함으로써, 운전자의 운전 습관이나 혹은 부주의에 의하여 클러치 조작을 급작스럽게 하더라도 차량의 요동이 발생되지 않게 되어 승객이나 탑승자에게 불안감이나 불쾌감을 해소해 줄 수 있게 되는 것이다.

Claims (6)

1. 차량의 출발 및 변속시 오일이 저장된 오일탱크를 개폐하는 클러치 페달과;

   상기 클러치 페달의 조작에 의하여 오일탱크의 오일이 공급되고 리턴되는 오일 공급 및 회수관과;

   상기 오일 공급 및 회수관으로부터 유입되는 오일을 저장하는 클러치 부스터와;

   상기 오일 공급 및 회수관으로 유입되는 압력에 의하여 직선 운동하는 실린더 로드와;

   이 실린더 로드와 연동하는 클러치 릴리즈 레버와;

   상기 클러치 릴리즈 레버에 의하여 엔진 동력을 트랜스미션에 전달 및 차단하는 클러치 본체와;

   상기 실린더 로드의 동작에 의하여 클러치 본체의 엔진 동력전달 시점을 감지하는 동력전달 감지부와;

   상기 동력전달 감지부으로 부터 감지되는 신호를 제어하는 전자제어부와;

   상기 전자제어부로 부터 제어된 신호를 받아 상기 오일 공급 및 회수관의 리턴되는 오일의 리턴시간을 조절하는 오일 조절부로 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 클러치 제어 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 실린더 로드는 직선 운동 거리 범위 이내에서 외주면에 일측이 경사진 작동부를 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 차량의 클러치 제어 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 동력전달 감지부는 상기 실린더 로드의 하부에 고정 브라켓으로 장착하되, 상기 실린더 로드의 좌우 직선운동에 따라 상하 작동하는 탄성체를 구비한 탄성단자와, 이 탄성단자의 상하 작동에 따라 온,오프하면서 엔진 동력 전달시점을 감지하여 전자제어부에 전달하는 스위치로 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 차량의 클러치 제어 장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 오일 조절부는 오일 공급 및 회수관상에 장착하되, 상기 전자제어부로 부터 출력되는 제어신호에 의하여 상,하로 작동하면서 오일 공급 및 회수관을 전개하거나 전폐하는 마그네틱 밸브로 구성하며, 상기 마그네틱 밸브의 로드상에는 중앙에 오일의 회수량을 조절하는 소정 구경의 관통공을 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 차량의 클러치 제어 장치.
5. 차량 출발 및 주행중 클러치 작동시 현재 변속단이 저단인가를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 변속단이 저단인 상태에서 클러치 페달이 온 상태인가를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 클러치 페달이 온상태에서 차속이 40km/h 이하인가를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 차속이 40km/h 이하이면 엔진 회전수가 2000rpm 이하 조건인가를 차례로 판단하는 단계와; 상기 단계에서 조건이 모두 만족하면 비상등을 오프하고 엔진 회전수가 1000-2000rpm을 유지하도록 제어함과 아울러, 오일 회수 및 공급관을 막아 주는 마그네틱 밸브를 제어하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 클러치 제어 방법.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 판단 조건에서 어느 하나의 조건이라도 만족하지 않게 되면, 제어를 해제하여 변속된 상태로 주행을 진행하도록 하는 것을 특징으로 하는 차량의 클러치 제어방법.