KR100357379B1 - 자동변속차량의클러치작동감지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동변속차량의 클러치 작동 감지장치에 관한 것으로서, 특히 트랜스미션케이스(T) 내부의 클러치 일측방에 설치되어 클러치 작동에 따라 유입되는 유압에 의해 클러치의 작동상태를 감지하는 감지장치(1)를 구비하여 변속에 필요한 클러치의 작동 시간값을 미리 설정하지 않고 차량의 주행중 변속에 의한 클러치의 작동유무를 감지하여 변속제어장치에 신호를 전달하므로 차량의 변속이 보다 정확하게 이루어지면서 차량 변속시 발생되는 엔진플레어나 인터록의 발생을 방지하는 등 차량의 변속성능을 향상시킨 매우 유용한 효과가 있는 것이다.

Description

자동변속차량의 클러치 작동 감지장치

본 발명은 자동변속차량의 클러치 작동 감지장치에 관한 것으로서, 특히 클러치를 작동시키는 유체의 유입에 의해 클러치의 작동유무를 파악하는 감지장치를 트랜스미션케이스 내측에 구비하여 차량의 주행중 변속에 의한 클러치의 작동유무를 감지하여 변속제어장치에 신호를 전달하므로 차량의 변속이 보다 정확하게 이루어질 수 있는 자동변속차량의 클러치 작동감지장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동트랜스미션(Automatic Transmission)은 트랜스미션의 작용을 자동적으로 하는 것으로, 이러한 자동변속기는 기어변속이 필요없고, 또한 엔진과 동력전달장치의 사이가 기계적인 연결이 없기 때문에 각 부에 충격이 거의 가해지지 않는 등 운전자의 피로를 경감시키게 되어 중형 차량 및 최근의 차량에 많이 적용되고 있다.

이와 같은 자동트랜스미션은 연료의 손실을 방지하면서 적정하게 변속이 이루어지도록 클러치, 브레이크, 밴드, 트랜스미션록(T/C Lock) 등을 적절하게 제어하게 되며, 이러한 제어는 변속제어장치(TCU; Transmission Control Unit)에 의해 이루어진다.

즉, 상기 변속제어장치는 자동변속차량의 변속시 엔진의 플레어(Engine Flare), 인터록(Inter Lock; 기계의 오동작), 과대쇼크 등을 방지하기 위해 상기 클러치, 브레이크, 밴드, 트랜스미션록 등의 작동 및 해제시 유압작동 시간을 제어하여 최적의 자동변속이 이루어지도록 되어 있으나, 차량의 주행상태에 따라 클러치나 브레이크, 밴드 등의 현재 작동시간값을입력받아 조정되는 것이 아니라 미리 여러번의 주행실험에 의해 얻어진 시간값을 변속제어장치에 입력시켜 차량의 변속시 이 시간값에 의해 차량의 변속이 이루어지게 된다.

예를들면 아래의 표에서와 같이 1단에서 2단으로 변속되는 경우, 1단 클러치 A, 브레이크 A가 작동중에 있다가 2단으로샤프트 변속시는 브레이크 A가 해제되고브레이크 B가 작동되어야 한다. 이때 브레이크 A가 해제되기 전에 브레이크 B가먼저 작동되면 트랜스미션 내부에 인터록 등이 발생되어 부품의 파손을 유발시키게 되고, 또한 브레이크 A는 해제되었지만 브레이크 B가 늦게 작동되면 엔진플레어 등 엔진에서 악현상이 초래된다.

이것은 현재 동일 자동변속기라도 적용엔진, 또는 차종에 따라 변속제어 요소간의 작동 및 해제시간 제어는 트리얼 앤드에러(Trial Error) 형식으로 많은 테스트후에 최적상태의 시간 제어를 미리 변속제어장치(TCU)에 입력시켜 변속성능을 최적이 아닌 최적에 비슷하게 입력시켜 자동변속이 이루어지도록 되어 있다.

이와같은 입력방식의 예를들면 1단에서 2단 변속 신호후에 브레이크 A의 해제신호 다음에 만약 0.5초 후 브레이크 B의 작동신호가 입력되었다면 변속제어장치 (TCU)는 1단에서 2단 변속시 입력된 신호값을 바꾸게 된다. 왜냐하면 브레이크 A가 해제되기 전에 브레이크 B가 작동하게 되면 인터록이 발생되기 때문에 변속제어장치는 브레이크 A의 해제신호후 0.5초 이후에 브레이크 B를 작동시키게 된다.

그러나, 만약 변속제어장치에 0.7초로 입력한 뒤 브레이크 B의 작동시간을 관측한 결과 이 브레이크 B가 작동은 되나 자동변속기의 작동이 이루어지지 않는 다면, 이것은 브레이크 B가 작동된 후 일정시간의 공백이 발생된 것이므로 엔진플레어가 발생되어 이번에는 변속제어장치에 0.6초로 입력시키게 되는 등 빈번한 실험에 의해 적정한 입력값을 찾아 상기 변속제어장치에 입력시키게 된다.

이러한 자동변속차량의 클러치 작동 감지장치는 상기한 바와 같이 빈번한 차량 실험에 의해 얻어진 시간값을 변속제어장치에 입력시켜 도 4에서 보는 바와 같이 알피엠(RPM)과 차속의 변속점에서 클러치가 작동되도록 되어 있으나, 실제로 차량이 아주 적은 알피엠, 또는 고속의 알피엠으로 주행중이거나, 오르막길, 굴곡인 경우에는 알피엠곡선과 차속의 곡선에변속점이 발생되지 않게 되어 클러치(도시생략)의 작동과 해제 상태를 상기 변속제어장치가 정확하게 판단하지 못하게 되므로 이를 방지하기 위해 클러치 등 변속제어요소가 작동한 후, 또는 해제된 후를 가정하여 0.2~0.5초의 시간값을 여유로설정하여 변속제어장치(TCU)에 입력시키게 된다.

따라서, 이와같은 시간값은 차량 변속시 차종과 도로의 경사도 등 여러 상황에서 차량의 변속이 가능하나, 미리 확정된시간값의 공차로 인해 정확한 클러치의 작동이 이루어지지 못하고 가정된 시간값 만큼 클러치의 작동 및 해제 후 여유시간이 발생되어 엔진플레어 등이 빈번히 발생되므로 차량의 변속성능이 저하되어 왔었다.

따라서, 이와 같은 종래의 자동변속차량의 클러치 작동 감지장치는 변속제어장치(TCU)에 차량의 주행중 발생하는 여러 상황의 시간값이 입력되지 않고, 미리 설정한 가정값에 의해 클러치의 작동유무 시간값을 변속제어장치에 입력되므로 클러치의 작동 및 해제후 여유시간의 발생으로 엔진플레어의 발생과 차량 변속시간의지연 및 차량의 변속성능을 저하시키는문제점이 발생되었다.

이에 본 발명에서는 차량의 주행중 변속에 의한 클러치의 작동유무를 감지하여 변속제어장치에신호를 전달하므로 차량의 변속이 신속하고 정확하게 이루어질 수 있도록 한 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명이 적용되는 상태를 나타낸 트랜스미션의 부분 개략도.

도 2는 본 발명의 구조를 나타낸 도 1의 A부 확대 단면도.

도 3은 본 발명의 작용상태도.

도 4는 종래의 클러치 작동점을 개략적으로 나타낸 그래프.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

1 ; 감지장치 2 ; 피스톤

2a; 통과공 3 ; 스프링

4 ; 감지센서 B ; 브래킷

H ; 유입공 T ; 트랜스미션케이스

C ; 클러치

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동변속차량의 클러치 작동 감지장치는 트랜스미션케이스(T) 내부의 클러치 일측방에 설치되어 클러치 작동에 따라 유입되는 유압에 의해 클러치의 작동상태를 감지하는 감지장치(1);를 특징으로한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 통해 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 구조를 나타낸 도 1의 A부 확대 단면도이고, 도 3은 본 발명의 작용상태도이며, 참조부로 (C)는 트랜스미션케이스(T) 내측에 구비된 통상의 클러치이다.

도시된 바와 같이 트랜스미션케이스(T) 내부에 설치되는 클러치(C)의 일측방에 감지장치(1)를 설치하고, 운전자의 변속시 클러치를 작동시키는 유압의 일부를 트랜스미션케이스(T) 내측으로 유입시켜 이 유입된 양에 따라 클러치의 작동유무를 감지토록 한다.

상기 감지장치(1)는 트랜스미션케이스(T) 내측의 클러치 전방측에 피스톤(2)을 설치하며, 이 피스톤(2)은 트랜스미션케이스(T) 내측에 축지하고 클러치(C) 방향으로 브래킷(B)에 의해 지지되는 스프링(3)을 설치하여 클러치를 작동시키는 오일의 유입양에 따라 상기 트랜스미션케이스(T) 내에서 클러치(C)측으로 상기 피스톤(2)이 전후 이송되도록 하고 상기 클러치(C)측 전단 외주연에는 다수개의 통과공(2a)을 형성한다.

또한 상기 피스톤(2)과 트랜스미션케이스(T)의 벽면 사이에는 클러치 작동시 오일이 유입될 수 있는 유입공(H)을 형성하고, 이 유입공(H)의 일측방에는 피스톤 (2)측으로 일정신호를 발사하는 감지센서(4)를 설치하여 피스톤(2)의 전후 이송 유무를 변속제어장치(TCU)에 전달하며, 이 감지센서(4)는 피스톤(2)측으로 펄스를 발사하여 이 피스톤(2)의 전후 이송 여부를 감지토록 한다.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용 및 효과를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

차량 주행중 운전자가 차량의 속도를 변속하는 경우 자동변속장치는 클러치와 브레이크 등 자동변속에 필요한 여러 장치들이 변속제어장치(TCU)에 의해 제어되며, 이때 클러치의 작동 유무는 도 2에서 보는 바와 같이 클러치 작동시 이 클러치를 작동시키는 유압이 트랜스미션케이스(T)에 형성된 유입공(H)으로 유입되고, 이때 유입된 유압은 상기 트랜스미션케이스(T) 내부에 설치된 피스톤(2)과 트랜스미션케이스(T) 벽면에 유입되므로 상기 피스톤(2)은 스프링(3)을 압축시키면서 클러치(C)측으로 이송된다.

따라서, 상기 피스톤(2)의 외주연에 다수 형성된 통과공(2a)은 클러치(C)측에 위치하게 되고, 이때 트랜스미션케이스(T)에 설치된 감지센서(4)에서 발사되는펄스는 피스톤(2)에 부딪쳐서 다시 감지센서(4)측으로 반사되어 이 반사된 펄스를 다시 감지하게 되며, 클러치의 작동이 완료된후 이 클러치를 작동시키는 유압이 감소되면, 상기 피스톤(2)은 스프링(3)의 자체 탄성력에 의해 원래 위치로 이송하게 되어 상기 피스톤(2)의 외주연에 형성된 통과공(2a)이 감지센서(4)에 위치하게 되므로 이 감지센서(4)에서 발사되는 파장이 통과공(2a)을 통과하게 됨에 따라 상기 감지센서(4)는 피스톤(2)에 의해 펄스의반사와 반사되지 않는 변화를 감지하여 클러치의 작동 유무 및 완료상태의 신호를 변속제어장치로 전달하게 되는 것이다.

따라서, 상기 변속제어장치는 상기 감지센서(4)에 의해 전달된 신호를 감지하여 브레이크 등의 다른 장치를 바로 수행시키게 되므로 차량의 변속을 신속하게 진행하게 되어 차량의 변속이 빠르게 이루어지며, 변속중 발생되는 엔진플레어나 인터록의 발생이 된다.

이상에서와 같이 본 발명은 클러치를 작동시키는 유체의 유입에 의해 클러치의 작동유무를 파악할 수 있는 감지장치를 트랜스미션케이스 내측의 클러치 일측방에 구비하여 변속에 필요한 클러치의 작동 시간값을 미리 설정하지 않고 차량의 주행중 변속에 의한 클러치의 작동유무를 감지하여 변속제어장치에 신호를 전달하므로 차량의 변속이 보다 정확하게 이루어지면서 차량 변속시 발생되는 엔진플레어나 인터록의 발생이 방지되는 등 차량의 변속성능을 향상시킨 매우 유용한 효과가 있는 것이다.

Claims (3)

1. 트랜스미션케이스(T) 내측의 클러치 전방측에 스프링(3)에 의해 탄지되며 클러치(C)측으로 전후 이송이 가능토록 설치되는 피스톤(2)과, 상기 피스톤(2)과 트랜스미션케이스(T) 사이의 밀폐된 공간에 클러치를 작동시 오일이 유입되는 유입공 (H)과, 상기 피스톤(2)으로 일정신호를 발사하여 전후 이송 유무를 감지하는 감지센서(4)와, 상기 감지센서(4)에서 감지된 펄스에 따라 운행상태에 알맞은 조작을 행하는 변속제어장치(TCU)로 구성됨을 특징으로 하는 자동변속차량의 클러치 작동 감지장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 피스톤(2)에는 클러치에 위치되는 외주연에 다수개의 통과공(2a)이 형성됨을 특징으로 하는 자동변속차량의 클러치 작동 감지장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 감지센서(4)는 피스톤(2)측으로 펄스를 발사하여 이 피스톤(2)의 전후 이송 여부를 감지토록 한 것을 특징으로 하는 자동변속차량의 클러치 작동 감지장치.