KR100533467B1

KR100533467B1 - 트랜스미션 동력 인출 시스템

Info

Publication number: KR100533467B1
Application number: KR10-2003-0088073A
Authority: KR
Inventors: 배용수
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2003-12-05
Filing date: 2003-12-05
Publication date: 2005-12-06
Also published as: KR20050055137A

Abstract

본 발명은 트랜스미션 동력 인출 시스템에 관한 것으로서, 클러치 작동 상태를 감지하는 클러치 스위치와; 상기 클러치 스위치와 연결되어 클러치 온 작동시에 동력인출장치 작동을 위한 온 작동이 이루어지는 PTO 작동 스위치와; 상기 PTO 작동 스위치의 온 작동에 따라 변속기로부터 PTO에 회전 동력이 전달되도록 기계적 전환을 발생시키는 PTO 단속 기구와; 엔진의 RPM을 조절하여 PTO의 구동력을 변화시키는 PTO 조절 수단과; 상기 PTO 조절 수단 및 PTO 작동 스위치의 신호를 입력받아 제어신호를 출력하는 제어 유닛을 포함하여 구성됨으로써, PTO 작동이 용이해지고, PTO 운전 중 발생할 수 있는 사고 위험을 최소화하여 안전성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

트랜스미션 동력 인출 시스템{Power Take Off System for Transmission}

본 발명은 트랜스미션 동력 인출(Power Take Off; PTO) 시스템에 관한 것으로서, 특히 전자 콘트롤 유닛(ECU)을 통해 전자식 제어가 가능하도록 한 트랜스미션 동력 인출 시스템에 관한 것이다.

수동 변속기용 차량은 도 1에 도시된 바와 같이, 엔진(10)으로부터 발생된 동력이 클러치(15)를 통해 수동 변속기(20)로 전달되고, 수동 변속기(20)에서 운전자가 원하는 적절한 속도로 변속되어 구동륜(25) 측에 동력을 전달하게 된다.

이와 같은 수동 변속용 차량 중에는 변속기의 동력을 인출하여 유압 동력을 발생시켜 탈곡, 양수, 분무기 등에 사용될 수 있도록 트랜스미션 동력 인출 시스템(30)이 구비되는 특장차도 있다.

이와 같은 트랜스미션 동력 인출 장치는 통상 기계식 액셀 페달(11), 외부 엔진 RPM 레버(12), PTO 온/오프 레버(13) 등이 엔진(10) 및 동력 인출 장치(30)에 모두 케이블로 연결되어 있고, 사용자가 액셀 페달(11), 외부 엔진 RPM 레버(12), PTO 온/오프 레버(13)를 직접 조절하여 동력 인출 장치(이하 'PTO' 라 함)(30)를 조작하게 된다.

도 1에서 참조 번호 33 PTO(30)에 의해 회전되는 드라이브 샤프트이고, 참조 번호 35는 상기 드라이브 샤프트(33)에 의해 구동되는 펌프이다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술의 트랜스미션 동력 인출 장치는, 기계적인 시스템 구동으로 인해 운전자가 엔진 회전량을 초오크 밸브나 액셀 페달(11)을 이용하여 직접 조절해야 하므로 불편할 뿐만 아니라 정확한 수치에 의한 제어가 불가능하여 사용상 상당한 불편이 따르게 되고, 작동 중에 부주의하게 차량 운행을 할 경우에 사고 발생 위험이 있는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 전자 제어 유닛을 통해 PTO에 관한 신호 및 조작 신호를 입력받아 안정적으로 PTO 작동이 이루어지도록 함으로써 PTO 작동이 용이해짐은 물론 PTO 운전 중 발생할 수 있는 사고 위험을 최소화하여 안전성을 향상시킨 트랜스미션 동력 인출 시스템을 제공하는 데 목적이 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 트랜스미션 동력 인출 시스템은, 클러치 작동 상태를 감지하는 클러치 스위치와; 상기 클러치 스위치와 연결되어 클러치 온 작동시에 동력인출장치 작동을 위한 온 작동이 이루어지는 PTO 작동 스위치와; 상기 PTO 작동 스위치의 온 작동에 따라 변속기로부터 PTO에 회전 동력이 전달되도록 기계적 전환을 발생시키는 PTO 단속 기구와; 엔진의 RPM을 조절하여 PTO의 구동력을 변화시키는 PTO 조절 수단과; 상기 PTO 조절 수단 및 PTO 작동 스위치의 신호를 입력받아 제어신호를 출력하는 제어 유닛을 포함한 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 트랜스미션 동력 인출 시스템이 도시된 회로 구성도이다.

본 발명에 따른 트랜스미션 동력 인출 시스템은, 도 2에 도시된 바와 같이, 클러치 작동 상태를 감지하는 클러치 스위치(52)와, 상기 클러치 스위치(52)와 연결되어 클러치 온 작동시에 동력인출장치(이하 'PTO' 라 함)(40)의 작동을 위한 온 작동이 이루어지는 PTO 작동 스위치(50)와, 상기 PTO 작동 스위치(50)의 온 작동에 따라 변속기로부터 PTO(50)에 회전 동력이 전달되도록 기계적 전환을 발생시키는 PTO 단속 기구(70)와, 엔진의 RPM을 조절하여 PTO(40)의 회전 속도를 조절하는 PTO 조절 수단과, 상기 PTO 조절 수단 및 PTO 작동 스위치(50)의 신호를 입력받아 제어신호를 출력하는 제어 유닛인 ECU(60)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 클러치 스위치(52)와 PTO 작동 스위치(50)는 클러치 온 작동시에만 PTO 작동 스위치(50)가 온 작동되도록 PTO 클러치 릴레이(53) 회로로 연결된다.

상기 PTO 작동 스위치(50)는 차속이 일정 속도 이하일 때 온 작동되도록 다른 제어 유닛(ETACS)과 파워 릴레이(55)로 연결된다. 즉, 상기 파워 릴레이(55)는 차속이 30kph를 초과하면 온 작동되면서 상기 PTO 작동 스위치(50)를 오프 작동시키게 된다.

상기 PTO 단속 기구(70)는, 변속기 측에서 PTO(40) 측에 동력이 전달되도록 클러치 작용을 하는 진공 챔버를 포함한 동력단속수단(41)과, 상기 동력단속수단(41)에 진공압을 제공하여 동력단속수단(41)을 작동시키는 진공 탱크(71) 및 진공 라인(72)과, 상기 진공 라인(72) 상에 구비되어 상기 PTO 작동 스위치(50) 및 제어 수단에 의해 진공 라인(72)을 개폐시키는 솔레노이드 밸브(73)로 구성된다.

상기 진공 라인(72)에는 진공압 감지 스위치(75)가 연결되고, 상기 진공압 감지 스위치(75)는 사용자가 알 수 있도록 알림수단에 연결되어 신호를 발생시키도록 구성된다. 상기 알림 수단은 마스터 클러스터에 구비된 인디케이트 램프(77)로 구성되는 것이 바람직하다.

상기 PTO 조절수단은 차 실내에서 엔진 RPM 조절하는 실내 RPM 조절수단인 액셀 페달과, 차 실외에서 엔진 RPM 조절하는 원격 RPM 조절 스위치(63)와, 상기 액셀 페달 또는 원격 RPM 조절스위치(63) 중 어느 하나만 선택적으로 작동되게 하는 원격조절선택 스위치(65)로 구성된다.

상기 액셀 페달의 작동 상태는 액셀 페달 감지센서(61)에 의해 상기 ECU(60)에 작동 신호가 입력되도록 구성된다.

상기 ECU(60)은 상기 PTO 작동 스위치(50)가 온 작동 상태일 때만 원격 RPM 조절스위치(63)의 신호에 따라 엔진 RPM이 조절되도록 제어하고, 또한 PTO(40)가 작동되기 시작하는 RPM이 아이들(Idle) RPM에서 시작되도록 제어하게 구성된다.

한편, 상기 PTO 작동 스위치(50)는 차실 내에 장착되고, 상기 원격조절선택 스위치(65)와 원격 RPM 조절스위치(63)는 차실 외에 장착되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 트랜스미션 동력 인출 시스템의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 트랜스미션 동력 인출 시스템의 작동 순서도이다.

PTO(40)를 작동시키기 위해서는, 클러치 페달을 밟은 상태에서 PTO 작동 스위치(50)를 온 작동시키고, 클러치 페달을 놓는다.

이때, 솔레노이드 밸브(73)가 작동되면서 진공 라인(72)이 개방되어, 진공 탱크(71)로부터 동력단속수단(41)에 진공압이 제공되면, 동력단속수단(41)의 PTO 진공 챔버가 작동하면서 변속기측 구동 기어에 PTO(40)의 종동 기어가 연결되어 PTO(40)의 회전 구동이 이루어지게 된다. 이때, PTO(40)의 회전 속도는 아이들 회전 속도로 회전하게 된다.

이와 동시에 PTO(40)가 작동됨에 따라 PTO(40)와 드라이브 샤프트(42)로 연결된 펌프(45)가 작동하게 되어 PTO(40)의 정상 작동이 이루어진다.

여기서, PTO(40)의 구동 토크를 결정하는 엔진 회전 속도 조정은 액셀 페달 또는 원격 RPM 조절 스위치(63)를 조절하여 회전 속도를 상승시키거나 정지 또는 하강시키고, 이렇게 엔진 회전속도를 조정하여 고정하거나 재조정한 상태에서, PTO(40)에서 인출된 동력을 이용하여 특장 작업을 실시한다.

이후, PTO(40)의 작동을 정지시키기 위해서는 클러치 페달을 밟은 상태에서 PTO 작동 스위치(50)를 오프 작동시키고, 클러치 페달을 놓는다,

이때, 솔레노이드 밸브(73)가 작동되어 진공 라인(72)이 닫히면서 PTO(40) 측에 제공되는 진공압 공급이 중단되고, 동력단속수단(41)의 PTO 진공 챔버가 원위치되면서 변속기 구동 기어에서 PTO 종동 기어가 분리되어 PTO(40) 작동이 정지되고, 이에 따라 유압을 발생시키는 펌프(45)의 작동도 정지된다.

한편, 본 발명에 따른 동력 인출 장치는 안전성을 위해, PTO 작동 스위치(50)는 클러치 스위치(52)와 PTO 클러치 릴레이(53) 회로로 연결되어 반드시 클러치 페달을 밟은 상태에서만 ON/OFF가 가능하게 되고, ECU의 제어에 따라 차량 외부에 장착된 원격 RPM 조절 스위치(63)는 PTO(40)가 온 작동인 상태에서만 작동이 가능하게 된다.

한편, ECU(60)의 제어에 따라 차속 5km/h 이상에서는 PTO(40)가 작동되지 않게 되고, PTO(40)는 반드시 아이들 회전 속도로 시작된다. 또한 파워 릴레이(55)에 의해 일정 차속 초과시, 즉 차속이 30km/h 초과시 ETACS로부터 신호를 입력받아 PTO 작동 스위치(50)를 오프시켜 PTO(40)를 자동으로 오프 작동시키게 된다.

참고로, 도 3에서 PTO 맵(Map)은 850∼3000 rpm 이고, 정상 맵(Normal Map) 은 800∼3800 rpm 정도를 나타낸다.

상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명에 따른 트랜스미션 동력 인출 시스템은, 전자 제어 유닛을 통해 PTO에 관한 신호 및 조작 신호를 입력받아 안정적으로 PTO 작동이 이루어지도록 구성되어 있기 때문에 PTO 작동이 용이해지고, PTO 운전 중 발생할 수 있는 사고 위험을 최소화하여 안전성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

도 1은 종래 기술의 트랜스미션 동력 인출 장치가 도시된 개략적인 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 트랜스미션 동력 인출 시스템이 도시된 회로도,

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

40 : PTO 41 : 동력단속수단

45 : 펌프 50 : PTO 작동 스위치

52 : 클러치 스위치 53 : PTO 클러치 릴레이

55 : 파워 릴레이 60 : ECU

61 : 액셀 페달 감지 센서 63 : 원격 RPM 조절 스위치

65 : 원격조절 선택 스위치 70 : PTO 단속기구

71 : 진공 탱크 72 : 진공 라인

73 : 솔레노이드 밸브 77 : 인디케이트 램프

Claims

클러치 작동 상태를 감지하는 클러치 스위치와; 상기 클러치 스위치와 연결되어 클러치 온 작동시에 동력인출장치(이하 'PTO' 라 함) 작동을 위한 온 작동이 이루어지는 PTO 작동 스위치와; 상기 PTO 작동 스위치의 온 작동에 따라 변속기로부터 PTO에 회전 동력이 전달되도록 기계적 전환을 발생시키는 PTO 단속 기구와; 엔진의 RPM을 조절하여 PTO의 구동력을 변화시키는 PTO 조절 수단과; 상기 PTO 조절 수단 및 PTO 작동 스위치의 신호를 입력받아 제어신호를 출력하는 제어 유닛을 포함하여 구성되고,

상기 PTO 단속 기구는, 변속기 측에서 PTO에 측에 동력이 전달되도록 클러치 작용을 하는 동력단속수단과, 상기 동력단속수단에 진공압을 제공하여 동력단속수단을 작동시키는 진공 탱크 및 진공 라인과; 상기 진공 라인 상에 구비되어 상기 PTO 작동 스위치에 의해 진공 라인을 개폐시키는 솔레노이드 밸브로 구성된 것을 특징으로 하는 트랜스미션 동력 인출 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 클러치 스위치와 PTO 작동 스위치는 PTO 클러치 릴레이 회로로 연결된 것을 특징으로 하는 트랜스미션 동력 인출 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 PTO 작동 스위치는 차속이 일정 속도 이하일 때 온 작동되도록 상기 제어 유닛에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 트랜스미션 동력 인출 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 PTO 작동 스위치는 차속이 일정 속도 이상이 되면 자동으로 오프 되도록 다른 제어 유닛(ETACS)과 파워 릴레이 회로로 연결된 것을 특징으로 하는 트랜스미션 동력 인출 시스템.
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 진공 라인에는 진공압 감지 스위치가 구비된 것을 특징으로 하는 트랜스미션 동력 인출 시스템.
제 6 항에 있어서,

상기 진공압 감지 스위치는 사용자가 알 수 있도록 알림수단에 연결되어 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 트랜스미션 동력 인출 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 PTO 조절수단은 차 실내에서 엔진 RPM 조절하는 실내 RPM 조절수단과, 차 실외에서 엔진 RPM 조절하는 원격 RPM 조절수단을 포함한 것을 특징으로 하는 트랜스미션 동력 인출 시스템.
제 8 항에 있어서,

상기 실내 RPM 조절수단은 운전자가 조작하는 액셀 페달이고, 액셀 페달 감지 수단에 의해 상기 제어 유닛에 작동 신호가 입력되도록 구성된 것을 특징으로 하는 트랜스미션 동력 인출 시스템.
제 8 항에 있어서,

상기 PTO 조절수단은 실내 RPM 조절수단 또는 원격 RPM 조절수단 중 어느 하나만 선택적으로 작동되게 하는 원격조절선택 스위치가 포함된 것을 특징으로 하는 트랜스미션 동력 인출 시스템.
제 8 항에 있어서,

상기 제어유닛은 상기 PTO 작동 스위치가 온 작동 상태일 때만 원격 엔진 RPM 조절수단의 신호에 따라 엔진 RPM이 조절되게 하도록 구성된 것을 특징으로 하는 트랜스미션 동력 인출 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 제어유닛은 PTO가 작동되기 시작하는 RPM이 아이들(Idle) RPM에서 시작되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 트랜스미션 동력 인출 시스템.