KR100350129B1 - 차량의 클러치 작동 판단 제어장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자식 디젤 엔진 또는 커먼 레일 디젤 엔진 차량에서 운전자가 주행 중 변속을 위한 클러치 작동인가 혹은 아닌가의 유무를 보다 정확하게 판단 제어하여 차량의 운전성을 향상하도록 한 차량의 클러치 작동 판단 제어장치 및 방법에 관한 것으로,

본 발명은 클러치 페달의 작동 유무에 따라 작동 신호를 출력하는 클러치 스위치와; 상기 클러치 스위치로부터 입력되는 스위치 신호로 기설정된 프로그램에 의하여 변속 유무를 판단 제어하는 전자제어장치에 있어서, 상기 전자제어장치는 클러치 스위치의 작동 신호가 임의로 설정된 시간이상 지속되는가를 판단하는 제 1 조건 판단수단과; 상기 제 1 조건 판단수단의 판단에 따라 온,오프 동작하는 스위칭 수단과; 상기 제 1 조건 판단수단으로부터 클러치 스위치 작동시 입력되는 차속과 엔진 회전수로 기어비를 연산하고, 이 연산된 기어비와 이전 기어비가 같은가를 판단하는 제 2 조건 판단수단과; 상기 제 1 조건 판단수단과 제 2 조건 판단수단으로부터 출력되는 신호를 클러치 페달의 자유 유격 신호 상태와 연산하여 변속 작동 또는 변속 의지와 관계없는 작동인가를 판단하는 제 3 조건 판단수단으로 구성하여서 된 것을 특징으로 한다.

Description

차량의 클러치 작동 판단 제어장치 및 방법{METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING CLUTCH WORKING JUDGEMENT OF VEHICLE}

본 발명은 차량의 클러치 작동 판단 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전자식 디젤 엔진 또는 커먼 레일 디젤 엔진 차량에서 운전자가 주행 중 변속을 위한 클러치 작동인가 혹은 아닌가의 유무를 보다 정확하게 판단 제어하여 차량의 운전성을 향상하도록 한 차량의 클러치 작동 판단 제어장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 전자식 디젤 엔진이나 커먼 레일 디젤 엔진 차량에서 변속을 위한 클러치는 운전자가 클러치 페달을 밟게 되면, 클러치 페달과 연동하는 클러치 스위치가 작동하면서 운전자의 변속 의지를 전자제어장치에 인가하게 되고, 상기전자제어장치는 현재 변속을 위한 신호로 판단하여 변속 제어 신호를 출력하도록 되어 있다.

그러나 종래 전자식 디젤 엔진이나 커먼 레일 디젤 엔진에서 클러치의 경우 도 1 에 도시한 바와 같이, 클러치 페달(10)과; 이 클러치 페달(10)의 소정 거리 유격 변동시 클러치 작동을 감지하는 제 1 클러치 스위치(11)와; 상기 클러치 페달(10)의 밟음 작동을 감지하는 제 2 클러치 스위치(12)로 구성되게 되고, 상기 제 1 클러치 스위치(11)는 도 2 에 도시한 바와 같이 전자 제어장치(20)와 연결되어 상기 제 1 클러치 스위치(11)의 유격 변동을 감지하도록 구성되어 있다.

이와 같이 구성되는 종래의 클러치는 운전 중에 운전자가 변속 의지와는 관계없이 클러치 페달(10)에 발을 올려 놓기만 해도 상기 제 1 클러치 스위치(11)는 소정의 유격을 벗어나면서 클러치 작동 신호를 전자 제어장치(20)로 보내게 되어 상기 전자 제어장치(20)는 운전자의 변속 의지로 판단하여 변속 동작을 하게 되는 문제점을 가지게 되었다.

그래서 상기 변속 의지와 관계없이 클러치가 작동하는 것을 방지하기 위한 일환으로, 상기 클러치 스위치를 운전자가 클러치 페달을 어느 정도 이상 밟았을 경우에 작동하도록 설치 위치를 이동시키는 것과, 클러치 페달의 스프링 계수를 높여서 운전자가 운전 중에 클러치 페달에 단지 발만 올려 놓는 것만으로는 클러치 페달이 눌려지더라도 높은 스프링 계수에 의하여 클러치 스위치가 작동하는 것을 방지하는 장치를 모색하였으나, 상기 전자의 경우 클러치 스위치의 적정한 위치 선정이 어렵고, 클러치 페달의 자유 유격에 따라 그 값이 변화하게 되어 오히려 정확한 클러치 동작을 수행할 수 없어 새로운 스위치를 개발하여야 하는 문제점이 있으며, 상기 후자의 경우 클러치 페달의 스프링 계수를 높여 주게 되면 클러치 페달이 빡빡해지게 되어 운전자가 클러치 페달 조작에 들어가는 힘이 많이 필요하게 되므로 운전성에 오히려 악영향을 미치게 되는 문제점을 가지게 되었다.

이와 같이 종래에는 운전 중에 변속 의지와 관계없이 클러치 페달에 발을 올려 놓기만 하여도 클러치 스위치가 작동하게 되므로 상기 변속 의지와 관계없는 클러치 페달에 발을 올려 놓았을 때 상기 클러치 스위치가 작동하는 것을 방지하기 위하여 클러치 스위치의 위치 이동이나 클러치 페달의 스프링 계수를 높이는 것과 같은 경우에 여러 가지 제반 문제점을 수반하게 되었다.

따라서 본 발명의 목적은 운전 중 변속시 클러치 스위치 작동 신호가 임의로 설정된 시간이상 지속되고, 차속, 엔진 회전수를 연산하여 이 연산된 기어비가 이전 기어비와 같고 클러치가 자유 유격 상태이면 클러치 작동으로 판단하고, 상기 기어비와 이전 기어비가 다르거나, 클러치의 자유 유격 상태가 아니면 변속 의지와 관계없이 클러치가 작동한 것으로 판단하여 변속이 이루어지지 않도록 함으로써, 운전성을 향상시키고자 하는데 있다.

도 1은 종래 차량의 클러치 및 클러치 스위치 장착 상태 측면도.

도 2는 종래 차량의 클러치 작동 제어 블록도.

도 3은 본 발명 차량의 클러치 작동 판단 제어장치의 블록도.

도 4는 본 발명 차량의 클러치 작동 판단 제어방법의 플로우챠트.

상기의 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 클러치 페달의 작동 유무에 따라 작동 신호를 출력하는 클러치 스위치와; 상기 클러치 스위치로부터 입력되는 스위치 신호로 기설정된 프로그램에 의하여 변속 유무를 판단 제어하는 전자제어장치에있어서, 상기 전자제어장치는 입력되는 차속 및 엔진 회전수로 기어비를 연산하고, 이 연산된 기어를 이전 기어비와 비교한 후 클러치 작동에 따른 자유 유격 상태 신호로 클러치 신호인가, 변속 의지와 관계없이 작동된 클러치 신호인가를 판단하도록 구성된다.

상기 전자제어장치는 클러치 스위치의 작동 신호가 임의로 설정된 시간이상 지속되는가를 판단하는 제 1 조건 판단수단과; 상기 제 1 조건 판단수단의 판단에 따라 온,오프 동작하는 스위칭 수단과; 상기 제 1 조건 판단수단으로부터 클러치 스위치 작동시 입력되는 차속과 엔진 회전수로 기어비를 연산하고, 이 연산된 기어비와 이전 기어비가 같은가를 판단하는 제 2 조건 판단수단과; 상기 제 1 조건 판단수단과 제 2 조건 판단수단으로부터 출력되는 신호를 클러치 페달의 자유 유격 신호와 연산하여 변속 작동과 변속 의지와 관계없는 작동인가를 판단하는 제 3 조건 판단수단으로 구성하여서 된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 주행시 클러치 스위치 작동 신호 입력을 판단하는 단계와; 상기 단계에서 클러치 스위치 작동 신호가 입력되었으면 작동 신호가 임의로 설정된 시간 이상인가를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 클러치 스위치 작동 신호가 임의로 설정된 시간 이상이면 차속과 회전수로 기어비를 연산하고, 이 연산된 기어비와 이전 기어비와 같은가를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 연산된 기어비와 이전 기어비가 다르면 클러치 스위치의 작동 변동으로 판단하여 리턴하는 단계와; 상기 단계에서 연산된 기어비와 이전 기어비가 같으면 상기 클러치가 자유 유격 상태인가를 판단하면서 액티브 서지 댐퍼 기능 및 클러치 스위치 리세트 기능을 수행하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.

그러므로 본 발명에 의하면, 운전 중 변속을 위하여 클러치 페달을 작동시키게 되면 클러치의 자유 유격 상태를 판단하면서 액티브 서지 댐퍼 기능 동작을 수행하게 되고, 반면에 변속 의지와는 관계없이 클러치 페달의 작동으로 인한 클러치 스위치가 작동하게 되면, 이 클러치 스위치의 작동 시간과 차속 및 엔진 회전수를 연산하여 이 연산된 기어비가 이전 기어비와 같은가를 판단 한 후, 이 판단 상태와 클러치의 자유 유격 상태 여부로 판단하면서 액티브 서지 댐퍼 기능을 수행 및 리턴하도록 함으로써, 변속 의지에 관계없는 클러치 동작에 대하여는 액티브 서지 댐퍼 기능을 수행하지 않게 되므로 운전성을 향상시키도록 한 것이다.

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

도 3은 본 발명 차량의 클러치 작동 판단 제어장치의 블록도로서, 클러치 페달의 작동 유무에 따라 작동 신호를 출력하는 클러치 스위치(SW1)와; 상기 클러치 스위치(SW1)로부터 입력되는 스위치 신호로 기설정된 프로그램에 의하여 변속 유무를 판단 제어하는 전자 제어장치(30)에 있어서, 상기 전자 제어장치(30)는 입력되는 차속 및 엔진 회전수로 기어비를 연산하고, 이 연산된 기어를 이전 기어비와 비교한 후 클러치 작동에 따른 자유 유격 상태 신호로 클러치 신호인가, 변속 의지와 관계없이 작동된 클러치 신호인가를 판단하도록 구성된다.

상기 전자 제어장치(30)는 클러치 스위치(SW1)의 작동 신호가 임의로 설정된 시간이상 지속되는가를 판단하는 제 1 조건 판단수단(31)과; 상기 제 1 조건 판단수단(31)의 판단에 따라 온,오프 동작하는 스위칭 수단(32)과; 상기 제 1 조건 판단수단(31)으로부터 클러치 스위치 작동시 입력되는 차속과 엔진 회전수로 기어비를 연산하고, 이 연산된 기어비와 이전 기어비가 같은가를 판단하는 제 2 조건 판단수단(33)과; 상기 제 1 조건 판단수단(31)과 제 2 조건 판단수단(33)으로부터 출력되는 신호를 클러치 페달의 자유 유격 신호 상태와 연산하여 변속 작동 또는 변속 의지와 관계없는 작동인가를 판단하는 제 3 조건 판단수단(34)으로 구성하게 된다.

상기 제 1 조건 판단수단(31)은 클러치 스위치(SW1)로부터 작동 신호가 임의로 설정된 소정의 시간 이상 입력되는가를 계수하는 타이머(T)와, 상기 타이어(T)로부터 출력된 신호와 상기 클러치 스위치(SW1)의 작동 신호를 논리 곱하는 앤드게이트(AND1)로 구성하게 된다.

제 2 조건 판단수단(33)은 차속과 엔진 회전수를 입력하여 기어비를 연산하는 연산기(OP)와, 상기 연산기(OP)에서 연산된 기어비와 이전 기어비를 기준하여 기어비가 같은가를 비교하는 비교기(COM)로 구성하게 된다.

제 3 조건 판단수단(34)은 상기 클러치 스위치 신호 또는 기어비 신호를 입력되는 클러치 자유 유격 상태를 기준하여 논리 곱하는 앤드게이트(AND2)로 구성하게 된다.

도 4는 본 발명 차량의 클러치 작동 판단 제어방법의 플로우챠트로서, 주행시 클러치 스위치 작동 신호 입력을 판단하는 단계(40)와; 상기 단계(40)에서 클러치 스위치 작동 신호가 입력되었으면 작동 신호가 임의로 설정된 시간 이상인가를판단하는 단계(41)와; 상기 단계(41)에서 클러치 스위치 작동 신호가 임의로 설정된 시간 이상이면 차속과 회전수로 기어비를 연산하는 단계(42)와; 상기 단계(42)에서 연산된 기어비와 이전 기어비와 같은가를 판단하는 단계(43)와; 상기 단계(43)에서 연산된 기어비와 이전 기어비가 다르면 클러치 스위치의 작동 신호에 변동으로 판단하여 리턴하고, 상기 연산된 기어비와 이전 기어비가 같으면 상기 클러치가 자유 유격 상태인가를 판단하는 단계(44)와; 상기 단계(44)에서 클러치가 자유 유격 상태이면 면서 액티브 서지 댐퍼 기능 수행 및 클러치 신호를 리세트하는 단계(45)와; 상기 단계(44)에서 클러치가 자유 유격 상태가 아니면 액티브 서브 댐퍼 기능을 정지하는 단계(46)로 이루어지게 된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명은 차량이 운행 중인 상태에서 전자 제어장치(30)에서는 운전자가 변속을 위한 클러치 페달을 작동시켜 클러치 스위치(SW1)의 작동 신호가 입력되었는가를 판단하게 된다(단계40).

이때 상기 클러치 스위치(SW1)의 작동 신호가 입력되지 않았으면 현 운행 상태로 진행을 하게 되고, 반면에 클러치 스위치(SW1)의 작동 신호가 입력되었으면, 제 1 조건 판단수단(31)의 타이머(T)를 작동시켜 임의로 설정된 소정의 시간 이상으로 클러치 스위치(SW1)가 입력되고 있는 가를 판단하게 된다(단계41).

따라서 상기 클러치 스위치(SW1)가 소정의 시간 이상으로 작동하게 되면 상기 전자 제어장치(30)에서는 제 1 조건 판단수단(31)의 앤드게이트(AND1)를 통해서 스위칭 수단(32)에 제어 신호를 출력하여 상기 스위칭 수단(32)의 스위치를 절환하게 된다.

상기와 같이 스위칭 수단(32)의 스위치를 절환한 상태에서 상기 전자 제어장치(30)에서는 제 2 조건 판단수단(33)의 연산기(OP)를 통해서 입력되는 차속과 엔진 회전수를 연산하여 기어비를 산출하게 되는바, 즉 상기 연산기(OP)에서는 입력되는 차속에 대하여 엔진 회전수를 나누어 기어비를 연산하게 된다(단계42).

이와 같이 기어비가 연산되게 되면 전자 제어장치(30)에서는 상기 비교기(COM)로 상기 연산된 기어비가 이전 기어비와 같은가를 비교하게 되고(단계43), 이때 연산된 기어비가 이전 기어비와 같으면, 상기 전자 제어장치(30)에서는 이 기어비 신호를 스위칭 수단(32)을 통해서 제 3 조건 판단수단(34)으로 입력하게 되고, 이 때 제 3 조건 판단수단(34)의 앤드게이트(AND2)에서는 입력되는 기어비 신호에 대하여 클러치가 작동하여 자유 유격 상태인 신호가 입력되는 가를 판단하게 된다(단계44).

이때 상기 자유 유격 상태인 신호가 입력되면 상기 전자 제어장치(30)에서는 즉 액티브 서지 댐퍼 기능 수행 및 클러치 신호를 리세트 하면서 주행을 하게 된다.

한편, 상기 클러치 스위치(SW1)가 소정의 시간 이상으로 작동되지 않게 되면 상기 전자 제어장치(30)에서는 제 1 조건 판단수단(31)의 앤드게이트(AND1)를 통해서 스위칭 수단(31)에 제어 신호를 출력하지 않게 되고, 상기 스위칭 수단(31)의 스위치를 절환되지 않은 상태를 유지하게 되면서 제 3 조건 판단수단(34)의 앤드게이트(34)로 가서 자유 유격 상태인가를 판단하게 된다(단계44).

이때 상기 전자 제어장치(30)에서는 운전자가 변속과는 상관없이 클러치 페달위에 발만 올려놓고 변속의 의지가 없는 것으로 판단하여 액티브 서지 댐퍼 기능을 수행하지 않은 상태(정지)를 유지하면서 주행을 하게 된다(단계46).

그리고 상기 클러치 스위치(SW1)가 소정의 시간 이상으로 작동되고, 상기 스위칭 수단(32)의 스위치를 절환한 상태에서 상기 전자 제어장치(30)에서 제 2 조건 판단수단(33)의 연산기(OP)를 통해서 입력되는 차속과 엔진 회전수를 기어비로 연산하여, 상기 비교기(COM)를 통해서 상기 연산된 기어비가 이전 기어비와 같은가를 비교할 때(단계43), 상기 연산된 기어비가 이전 기어비와 같지 않으면, 상기 전자 제어장치(30)에서는 이미 클러치 조작 및 기어의 변동이 발생한 것으로 판단하여 리턴하여 상기 과정을 반복 수행하게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 운전 중 변속을 위하여 클러치 페달을 작동시키게 되면 클러치의 자유 유격 상태를 판단하면서 액티브 서지 댐퍼 기능 또는 액티브 서지 댐퍼 기능 정지를 수행하게 되고, 반면에 변속 의지와는 관계없이 클러치 페달의 작동으로 인한 클러치 스위치가 작동하게 되면, 기어비를 연산하여 이 기어비가 이전 기어비와 같은가를 판단하여 같지 않으면, 클러치의 자유 유격 상태 여부로 판단하면서 액티브 서지 댐퍼 기능을 수행 및 리턴하도록 함으로써, 변속 의지에 관계없는 클러치 동작에 대하여는 액티브 서지 댐퍼 기능을 수행하지 않게 하여 운전성을 향상시키게 되므로 변속시 생기는 쇼크를 줄일 수 있는 효과를 제공하게 되는 것이다.

Claims (10)

1. 클러치 페달의 작동 유무에 따라 작동 신호를 출력하는 클러치 스위치와; 상기 클러치 스위치로부터 입력되는 스위치 신호로 기설정된 프로그램에 의하여 변속 유무를 판단 제어하는 전자제어장치에 있어서, 상기 전자제어장치는 입력되는 차속 및 엔진 회전수로 기어비를 연산하고, 이 연산된 기어를 이전 기어비와 비교한 후 클러치 작동에 따른 자유 유격 상태 신호로 클러치 신호인가, 변속 의지와 관계없이 작동된 클러치 신호인가를 판단하도록 구성됨을 특징으로 하는 차량의 클러치 작동 판단 제어장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 전자제어장치는 클러치 스위치의 작동 신호가 임의로 설정된 시간 이상 지속되는가를 판단하는 제 1 조건 판단수단과; 상기 제 1 조건 판단수단의 판단에 따라 온,오프 동작하는 스위칭 수단과; 상기 제 1 조건 판단수단으로부터 클러치 스위치 작동시 입력되는 차속과 엔진 회전수로 기어비를 연산하고, 이 연산된 기어비와 이전 기어비가 같은가를 판단하는 제 2 조건 판단수단과; 상기 제 1 조건 판단수단과 제 2 조건 판단수단으로부터 출력되는 신호를 클러치 페달의 자유 유격 신호 상태와 연산하여 변속 작동 또는 변속 의지와 관계없는 작동인가를 판단하는 제 3 조건 판단수단으로 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 차량의 클러치 작동 판단 제어장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 조건 판단수단은 클러치 스위치로부터 작동 신호가 임의로 설정된 소정의 시간 이상 입력되는가를 계수하는 타이머와; 상기 타이어로부터 출력된 신호와 상기 클러치 스위치의 작동 신호를 논리 곱하는 앤드게이트로 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 차량의 클러치 작동 판단 제어장치.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 제 2 조건 판단수단은 차속과 엔진 회전수를 입력하여 기어비를 연산하는 연산기와, 상기 연산기에서 연산된 기어비와 이전 기어비를 기준하여 기어비가 같은가를 비교하는 비교기로 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 차량의 클러치 작동 판단 제어장치.
5. 제 2 항에 있어서, 상기 제 3 조건 판단수단은 상기 클러치 스위치 신호 또는 기어비 신호를 입력되는 클러치 자유 유격 상태를 기준하여 논리 곱하는 앤드게이트로 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 차량의 클러치 작동 판단 제어장치.
6. 스위치 작동 신호 입력을 판단하는 단계와; 상기 단계에서 클러치 스위치 작동 신호가 입력되었으면 작동 신호가 임의로 설정된 시간 이상인가를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 클러치 스위치 작동 신호가 임의로 설정된 시간 이상이면 차속과 회전수로 기어비를 연산하는 단계와; 상기 단계에서 연산된 기어비와 이전 기어비와 같은가를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 연산된 기어비와 이전 기어비가 같으면 상기 클러치가 자유 유격 상태인가를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 클러치가 자유 유격 상태이면 액티브 서지 댐퍼 기능 수행 및 클러치 신호를 리세트하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 차량의 클러치 작동 판단 제어방법.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 단계에서 클러치가 자유 유격 상태가 아니면 액티브 서브 댐퍼 기능을 정지하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 차량의 클러치 작동 판단 제어방법.
8. 제 6 항에 있어서, 상기 클러치 스위치가 소정의 시간 이상으로 작동되지 않게 되면, 자유 유격 상태인가를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 자유 유격 상태이면 액티브 서지 댐퍼 기능 수행 및 클러치 신호를 리세트하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 차량의 클러치 작동 판단 제어방법.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 클러치 스위치가 소정의 시간 이상으로 작동하지 않고 자유 유격 상태가 아닌 것으로 판단되면 액티브 서지 댐퍼 기능을 정지하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 차량의 클러치 작동 판단 제어방법.
10. 제 6 항에 있어서, 상기 클러치 스위치가 소정의 시간 이상으로 작동되고, 차속과 엔진 회전수로 연산된 기어비가 이전 기어비와 같지 않으면, 이미 클러치 조작 및 기어의 변동이 발생한 것으로 판단하여 리턴하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 차량의 클러치 작동 판단 제어방법.