KR100514371B1

KR100514371B1 - 차량의 클러치 댐핑 제어장치

Info

Publication number: KR100514371B1
Application number: KR10-2002-0064929A
Authority: KR
Inventors: 박동석
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2002-10-23
Filing date: 2002-10-23
Publication date: 2005-09-13
Also published as: KR20040036119A

Abstract

본 발명은 차량의 주행 상태에 따라 클러치 댐핑 특성을 가변시킴으로써 엔진 마운팅부 및 파워 트레인 진동에 미치는 영향을 감소시킬 수 있는 차량의 클러치 댐핑 제어장치에 관한 것으로, 차량의 클러치 출발시 또는 과적 운행과 같은 차량의 주행 상태를 검출하는 운전 상태 검출부와; 상기 운전 상태 검출부를 통해 입력되는 신호들을 분석하여 상기 차량의 여러 주행 상태 가운데 클러치 단락시의 엔진 구동이 상대적으로 큰 경우이면, 클러치 댐핑 특성 변경을 위한 가변 댐핑 제어신호를 발생하는 댐핑 제어부와; 상기 댐핑 제어부로부터 공급되는 가변 댐핑 제어신호의 입력에 따라 열을 발생하고, 발생된 열을 비접촉으로 전달하며, 전달되는 열에 대응되는 전기력을 발생하는 열전 변환부와; 상기 열전 변환부로부터 발생되는 전기력에 따라 클러치 댐핑력을 가변시키는 가변 댐핑부를 포함하여 구성한다.

Description

차량의 클러치 댐핑 제어장치{CLUTCH DAMPING CONTROLLING DEVICE OF VEHICLE}

본 발명은 차량에 관한 것으로서, 특히 차량의 클러치 댐핑 제어장치에 관한 것이다.

통상적으로, 클러치 디스크(Clutch Disc)의 댐퍼 스프링(Damper Spring)은 메인 댐퍼 스프링(Main Damper Spring)과 내부 프리 댐퍼 스프링(Pre Damper Spring)으로 구성되어 있다.

메인 댐퍼 스프링(토션 스프링)은 주로 변속시의 진동 및 충격흡수 기능을 수행하며 프리 댐퍼 스프링은 주로 출발시의 진동 저감 역할을 한다.

위와 같은 방법을 사용할 때 종래의 클러치 디스크의 댐퍼 스프링은 클러치 댐핑 특성에 따라 엔진 마운팅부(특히, 인슐레이터 볼트) 및 파워 트레인 진동에 영향을 미친다.

특히, 대형 상용차 인슐레이터 볼트 파단과 관련되어 클러치 댐핑 특성이 주요 원인중의 하나로 고려된다.

본 발명의 목적은 차량의 주행 상태에 따라 클러치 댐핑 특성을 가변시킴으로써 엔진 마운팅부 및 파워 트레인 진동에 미치는 영향을 감소시킬 수 있는 차량의 클러치 댐핑 제어장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 차량의 클러치 댐핑 제어장치에 있어서, 상기 차량의 클러치 출발시 또는 과적 운행과 같은 차량의 주행 상태를 검출하는 운전 상태 검출부와; 상기 운전 상태 검출부를 통해 입력되는 신호들을 분석하여 상기 차량의 여러 주행 상태 가운데 클러치 단락시의 엔진 구동이 상대적으로 큰 경우이면, 클러치 댐핑 특성 변경을 위한 가변 댐핑 제어신호를 발생하는 댐핑 제어부와; 상기 댐핑 제어부로부터 공급되는 가변 댐핑 제어신호의 입력에 따라 열을 발생하고, 발생된 열을 비접촉으로 전달하며, 전달되는 열에 대응되는 전기력을 발생하는 열전 변환부와; 상기 열전 변환부로부터 발생되는 전기력에 따라 클러치 댐핑력을 가변시키는 가변 댐핑부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있으나, 이들 특정 상세들은 본 발명의 설명을 위해 예시한 것으로 본 발명이 그들에 한정됨을 의미하는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 차량의 클러치 댐핑 제어장치의 구성을 설명한다.

본 발명의 실시예는 차량의 클러치 댐핑 제어장치에 있어서, 운전 상태 검출부(100), 댐핑 제어부(110), 열전 변환부(120), 가변 댐핑부(130)를 포함하여 구성한다.

운전 상태 검출부(100)는 차량의 운전 조건을 검출하는 각각의 센서로 구성되며, 특히 본 발명의 실시예에서는 차량의 다양한 운전 조건 가운데 차량의 클러치 출발시 또는 과적 운행과 같은 차량의 주행 상태를 검출하기 위해 관련된 센서들로 구성한다.

예를 들어, 운전 상태 검출부(100)는 차량 속도 변화를 검출하는 차속 센서(102)와; 차량의 과적상태를 검출하는 과적 센서(104)와; 차량의 언덕길 주행 상태를 검출하는 경사각 검출센서(106)를 포함하여 구성한다.상기한 설명에서, '클러치 출발시'는 클러치를 밟고 차량이 정지된 상태에서 초기 출발할 경우를 의미한다.이 경우 엔진 속도와 차량 속도의 차이가 심해 클러치 연결(Engage)시 속도 차이에 의한 엔진 진동 충격이 심하게 발생하게 된다.

댐핑 제어부(110)는 본 발명의 실시예에 따른 전반적인 클러치 댐핑 제어에 관련된 제어동작을 수행하는 일종의 마이크로 프로세서로 구성하며, 운전 상태 검출부(100)를 통해 입력되는 신호들을 분석하여 차량의 여러 주행 상태 가운데 클러치 단락시의 엔진 구동이 상대적으로 큰 경우를 판단하면, 클러치 댐핑 특성 변경을 위한 가변 댐핑 제어신호를 발생한다.여기서, '엔진 구동이 상대적으로 큰 경우'는 차량의 평지 주행 상태에서의 엔진 속도와 차량 속도의 차이와는 달리 차량이 정지된 상태에서 출발시나 언덕을 올라갈 때와 같이 기어 변속시 엔진 속도와 차량 속도 차이가 상대적으로(차량의 평지 주행상태와 비교시)많이 나는 경우 클러치 연결시 울컥하는 충격(Shock)이 발생하며 엔진이 많이 떨리고 진동이 심해지는 상태를 의미한다.

열전 변환부(120)는 댐핑 제어부(110)로부터 공급되는 가변 댐핑 제어신호의 입력에 따라 열을 발생하고, 발생된 열을 비접촉으로 전달하며, 전달되는 열에 대응되는 전기력을 발생한다.

가변 댐핑부(130)는 열전 변환부(120)로부터 발생되는 전기력에 따라 클러치 댐핑력을 가변시킨다.

가변 댐핑부(130)는 설정된 장력을 갖고 도 2에 도시된 바와 같이 메인 댐퍼 스프링(132)(Main Damper Spring)과 프리 댐퍼 스프링(134)(Pre Damper Spring)의 사이에 장착되는 가변 댐퍼 스프링으로 구성한다.

열전 변환부(120)는 제1 열전 소자(122), 제2 열전 소자(124), 전자석부(126)를 포함하여 구성한다.

먼저, 제1 열전 소자(122)는 클러치 디스크의 원주면에 인접되는 클러치 하우징 내부 원주면을 따라 장착되어 댐핑 제어부(110)로부터 공급되는 가변 댐핑 제어신호의 입력에 따라 대응되는 열을 발생하는 펠티어(Peltier) 소자로 구성한다.

이와 대응되는 제2 열전 소자(124)는 클러치를 구성하는 마찰재 사이의 쿠션 플레이트에 설치되며, 제1 열전 소자(122)로부터 비접촉식으로 전달되는 열에너지를 입력받아 가변 댐핑부(130) 구동을 위한 전자기력 에너지를 발생한다.

본 발명의 실시예는 제1 열전 소자(122)를 통해 열을 방출하고 제2 열전 소자(124)를 통해 비접촉식으로 열을 흡수하는 펠티어 효과(Peltier Effect) 및 제베크 효과(Seebeck Effect)를 이용한다.

참고적으로, 전압 발생을 위한 갭(Gap) 및 열전 소자들의 작동 온도는 가변 댐핑부(130)의 작동성에 대해 튜닝(Tuning)하여 결정함에 유의해야 한다.

전자석부(126)는 제2 열전 소자(124)로부터 전달되는 전자기력 에너지를 통해 발생된 전기력을 도 2에 도시된 바와 같이 가변 댐핑부(130)의 도체(136)에 전달한다.

상기한 바와 같이 본 발명의 실시예는 클러치 출발시나 과적 운행시에 엔진 마운팅이나 구동계 진동 파트에 손상을 가하지 않도록 클러치 댐핑 특성을 변경시켜주는 시스템이다.

예를 들어, 댐핑 제어부(110)는 차량의 정상 주행 상태에서는 가변 댐핑부(130)가 작용하지 않도록 열전 변환부(120)의 제1 열전 소자(122)로 공급되는 가변 댐핑 제어신호를 차단하는 제어동작을 수행한다.

이와는 반대로, 차량의 출발시나 과적 상태에서의 언덕길 주행 상태와 같이 클러치 단락시의 엔진 구동이 상대적으로 큰 경우에 댐핑 제어부(110)는 가변 댐핑부(130)를 구동하도록 열전 변환부(120)의 제1 열전 소자(122)로 가변 댐핑 제어신호를 공급한다.

그러면, 제1 열전 소자(122)는 댐핑 제어부(110)로부터 공급되는 가변 댐핑 제어신호의 입력에 따라 대응되는 열을 발생한다.

그리고, 제2 열전 소자(124)는 제1 열전 소자(122)로부터 비접촉식으로 전달되는 열에너지를 입력받아 가변 댐핑부(130) 구동을 위한 전자기력 에너지를 발생한다.

이어서, 전자석부(126)는 제2 열전 소자(124)로부터 전달되는 전자기력 에너지를 통해 발생된 전기력을 도 2에 도시된 바와 같이 가변 댐핑부(130)의 도체(136)에 전달한다.

이와 같이 댐핑 제어부(110)를 통해 해당되는 가변 댐핑 제어동작을 수행하여 댐핑 특성을 바꿔줌으로써 엔진 마운팅부에 손상을 가하지 않게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 차량의 클러치 댐핑 제어장치는 차량의 주행 상태에 따라 클러치 댐핑 특성을 가변시켜 엔진 마운팅부 충격량을 저감시키며, 인슐레이터 볼트 파단 등의 품질문제를 방지하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 클러치 댐핑 제어장치의 구성을 도시한 도면.

도 2는 도 1에 도시된 가변 댐핑부의 구성을 도시한 도면.

Claims

차량의 클러치 댐핑 제어장치에 있어서,

상기 차량의 정지된 상태에서 기동하는 클러치 출발시 및 과적 운행과 같은 차량의 주행 상태를 검출하는 운전 상태 검출부와;

상기 운전 상태 검출부를 통해 입력되는 신호들을 분석하여 상기 차량의 여러 주행 상태 가운데 클러치 단락시의 엔진 구동이 차량의 평지 주행 상태와 비교하여 상대적으로 큰 경우이면, 클러치 댐핑 특성 변경을 위한 가변 댐핑 제어신호를 발생하는 댐핑 제어부와;

상기 댐핑 제어부로부터 공급되는 가변 댐핑 제어신호의 입력에 따라 열을 발생하고, 발생된 열을 비접촉으로 전달하며, 전달되는 열에 대응되는 전기력을 발생하는 열전 변환부와;

상기 열전 변환부로부터 발생되는 전기력에 따라 클러치 댐핑력을 가변시키는 가변 댐핑부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 차량의 클러치 댐핑 제어장치.
제1항에 있어서,

상기 운전 상태 검출부는

상기 차량의 속도 변화를 검출하는 차속 센서와;

상기 차량의 과적상태를 검출하는 과적 센서와;

상기 차량의 언덕길 주행 상태를 검출하는 경사각 검출센서를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 차량의 클러치 댐핑 제어장치.
제2항에 있어서,

상기 열전 변환부는

클러치 디스크의 원주면에 인접되는 클러치 하우징 내부 원주면을 따라 장착되어 상기 댐핑 제어부로부터 공급되는 가변 댐핑 제어신호의 입력에 따라 대응되는 열을 발생하는 제1 열전 소자와;

상기 클러치를 구성하는 마찰재 사이의 쿠션 플레이트에 설치되며, 상기 제1 열전 소자로부터 비접촉식으로 전달되는 열에너지를 입력받아 상기 가변 댐핑부 구동을 위한 전자기력 에너지를 발생하는 제2 열전 소자와;

상기 제2 열전 소자로부터 전달되는 전자기력 에너지를 통해 발생된 전기력을 상기 가변 댐핑부의 도체에 전달하는 전자석부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 차량의 클러치 댐핑 제어장치.
제3항에 있어서,

상기 가변 댐핑부는 설정된 장력을 갖고 메인 댐퍼 스프링(Main Damper Spring)과 프리 댐퍼 스프링(Pre Damper Spring)의 사이에 장착되는 가변 댐퍼 스프링을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 차량의 클러치 댐핑 제어장치.