KR100536314B1

KR100536314B1 - Apparatus for returring clutch pedal of vehicle

Info

Publication number: KR100536314B1
Application number: KR10-2003-0080313A
Authority: KR
Inventors: 허재성
Original assignee: 기아자동차주식회사; 현대자동차주식회사
Priority date: 2003-11-13
Filing date: 2003-11-13
Publication date: 2005-12-12
Also published as: KR20050046275A

Abstract

본 발명은 자동차의 클러치페달 자동복귀장치에 관한 것으로, 클러치 페달이 설치된 페달 아암이 클러치 페달에서 운전자의 발을 떼는 순간부터 힌지축을 중심으로 회전시 회전각도를 측정하는 각도 센서와, 페달 아암의 회전속도를 측정하는 각속도 센서와, 상기 각도 센서 및 각속도 센서에 의해 검출되는 신호를 저장하는 저장부로 구성된 클러치페달 재생정보 검출수단과; 클러치 페달의 복귀정보에 의해 클러치 페달에 가해진 답력이 제거된 상태에서 페달 아암의 복귀회전 동작을 규제하는 클러치페달 복귀수단과; 상기 클러치페달 복귀정보 검출수단에 의해 클러치페달 복귀수단을 제어하는 제어부를 포함하여 구성함으로써 클러치 페달에서 힘을 제거한 상태에서 클러치 페달이 자동으로 복귀됨으로써 기어변속을 원활하게 실시하여 수동변속 차량 운전자의 운전 미숙을 보완해줄 수 있어 초보 운전자의 안전운행에 기여하며, 수동변속 차량 운행이 편리해지는 등의 효과가 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a clutch pedal automatic return device for an automobile, comprising: an angle sensor for measuring a rotation angle when a pedal arm provided with a clutch pedal releases a driver's foot from a clutch pedal and rotates about a hinge axis; and rotation of a pedal arm. Clutch pedal regeneration information detection means comprising an angular velocity sensor for measuring a speed, and a storage for storing a signal detected by the angle sensor and the angular velocity sensor; Clutch pedal return means for regulating the return rotation operation of the pedal arm in a state where the pedal force applied to the clutch pedal is removed by the return information of the clutch pedal; And a control unit for controlling the clutch pedal return means by the clutch pedal return information detecting means, so that the clutch pedal is automatically returned in a state where the force is removed from the clutch pedal, thereby smoothly shifting the gears to drive the manual transmission vehicle driver. It can supplement the immaturity, contributing to the safe operation of the novice driver, and the convenience of manual shift vehicle operation.

Description

Clutch pedal automatic return device of car {APPARATUS FOR RETURRING CLUTCH PEDAL OF VEHICLE}

본 발명은 자동차의 클러치 페달의 조작에 관한 것으로, 보다 상세하게는 클러치 페달의 리턴 동작시 운전자의 조작없이도 기어변속이 가능하게 자동으로 복귀하도록 한 자동차의 클러치페달 자동복귀장치에 관한 것이다.The present invention relates to an operation of a clutch pedal of an automobile, and more particularly, to an automatic clutch pedal automatic return device of a vehicle in which a gear shift is automatically returned without a driver's operation during a return operation of the clutch pedal.

일반적으로 운전중 차량 기어의 변속을 실시하는 경우에는 클러치에 의하여 동력을 일시적으로 끊어준 상태에서 알맞는 기어비의 기어로 전환한 후에 다시 클러치를 연결하여 동력을 전달하게 된다. 특히 수동 클러치 변환 차량인 매뉴얼 차량에서 기어를 변속하기 위해서는 운전자가 기어변속시 일일이 클러치 페달을 밟아주게 된다.In general, in the case of shifting the vehicle gears during driving, the power is temporarily switched off by the clutch, and then the gear is connected to the gear ratio of the appropriate gear ratio, and then the clutch is connected again to transfer power. In particular, in order to shift gears in a manual vehicle, which is a manual clutch conversion vehicle, the driver presses the clutch pedal every time the gear is shifted.

그런데 초보 운전자이거나, 클러치의 조작이 미숙한 운전자의 경우에는 클러치 페달에서 발을 떼어주는 타이밍이 정확하지 않아 주행중 시동이 꺼지거나, 차체에서 요동이 발생되는 문제가 있다. 이러한 문제의 발생은 기어간 동력을 끊기 위해 클러치 페달에서 발을 떼는 클러치의 페달 조작은 단시간 내에 숙달되기가 어렵기 때문이다.However, when a novice driver or an inexperienced driver of a clutch has a problem in which the timing of releasing the foot from the clutch pedal is not accurate, the starting is turned off while driving, or a swing occurs in the vehicle body. The occurrence of this problem is because the pedal operation of the clutch, which takes off the clutch pedal to cut off power between gears, is difficult to master in a short time.

이와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 클러치 페달에서 힘을 제거한 상태에서 복귀되는 클러치 페달의 작동을 자동으로 실시하여 기어변속이 원활하게 이루어지도록 하려는 것이다.The object of the present invention devised in view of such a problem is to automatically perform the operation of the clutch pedal to be returned from the state removed from the clutch pedal to make the gear shift smoothly.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 클러치 페달이 설치된 페달 아암이 클러치 페달에서 운전자의 발을 떼는 순간부터 힌지축을 중심으로 회전시 회전각도를 측정하는 각도 센서와, 페달 아암의 회전속도를 측정하는 각속도 센서와, 상기 각도 센서 및 각속도 센서에 의해 검출되는 신호를 저장하는 저장부로 구성된 클러치페달 재생정보 검출수단과; 클러치 페달의 복귀정보에 의해 클러치 페달에 가해진 답력이 제거된 상태에서 페달 아암의 복귀회전 동작을 규제하는 클러치페달 복귀수단과; 상기 클러치페달 복귀정보 검출수단에 의해 클러치페달 복귀수단을 제어하는 제어부를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is an angle sensor for measuring the rotational angle when rotating about the hinge axis from the moment the pedal arm equipped with the clutch pedal is released from the driver pedal, and the rotational speed of the pedal arm Clutch pedal regeneration information detection means comprising an angular velocity sensor and a storage for storing a signal detected by the angle sensor and the angular velocity sensor; Clutch pedal return means for regulating the return rotation operation of the pedal arm in a state where the pedal force applied to the clutch pedal is removed by the return information of the clutch pedal; And a control unit for controlling the clutch pedal return means by the clutch pedal return information detecting means.

상기 클러치페달 복귀수단은 구동모터와, 구동모터의 축에 설치되어 단부가 페달 아암의 일측면에 연결설치되어 구동모터의 동작에 의해 페달 아암의 회전을 구속하는 솔레노이드로 이루어진 구동부와, 클러치 페달의 히스테리시스 재생시 상기 제어부를 작동시키기 위한 온/오프 스위치와, 클러치 페달의 복귀시간을 규제하기 위한 타이머를 포함하는 것이 바람직하다.The clutch pedal return means includes a drive motor, a drive unit formed of a shaft of the drive motor, and having an end connected to one side of the pedal arm, the solenoid restricting rotation of the pedal arm by the operation of the drive motor, and the clutch pedal. It is preferable to include an on / off switch for operating the control unit during hysteresis reproduction and a timer for regulating the return time of the clutch pedal.

상기 구동모터의 일측에는 상기 클러치 페달에 답력발생시 페달 아암의 회전에 의해 상기 구동모터측으로 전력을 축적하기 위해 작동되는 발전기를 포함하는 전력축적수단이 더 구비된 것이 바람직하다.One side of the drive motor is preferably further provided with a power storage means including a generator which is operated to accumulate power to the drive motor side by the rotation of the pedal arm when the stepping force generated in the clutch pedal.

이하, 상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention as described above will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

첨부도면 도 1은 본 발명 장치가 적용된 클러치 페달의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 구성도이며, 도 3은 본 발명에 적용되는 히스테리시스 그래프이다.1 is a configuration diagram of a clutch pedal to which the present invention device is applied, FIG. 2 is a configuration diagram of the present invention, and FIG. 3 is a hysteresis graph applied to the present invention.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명은 클러치 페달(1)이 설치된 페달 아암(2)이 클러치 페달에서 운전자의 발을 떼는 순간부터 힌지축(3)을 중심으로 회전시 회전각도를 측정하는 각도 센서(10)와, 페달 아암(2)의 회전속도를 측정하는 각속도 센서(20)와, 각도 센서(10) 및 각속도 센서(20)에 의해 검출되는 신호를 저장하는 저장부(30)로 구성된 클러치페달 복귀정보 검출수단과, 클러치 페달의 복귀정보에 의해 클러치 페달에 가해진 답력이 제거된 상태에서 페달 아암의 복귀회전 동작을 규제하는 클러치페달 복귀수단과, 상기 클러치페달 복귀정보 검출수단에 의해 클러치페달 복귀수단을 제어하는 제어부(40)로 구성되어 있다.As shown in Figs. 1 and 2, the present invention provides a rotation angle when the pedal arm 2 provided with the clutch pedal 1 is rotated about the hinge shaft 3 from the moment when the driver's foot is released from the clutch pedal. An angle sensor 10 to measure, an angular velocity sensor 20 that measures the rotational speed of the pedal arm 2, and a storage unit 30 that stores signals detected by the angle sensor 10 and the angular velocity sensor 20. Clutch pedal return information detecting means comprising a), clutch pedal return means for regulating the return rotation operation of the pedal arm in a state in which the pedal force applied to the clutch pedal is removed by the clutch pedal return information, and the clutch pedal return information detecting means. And a control unit 40 for controlling the clutch pedal return means.

클러치페달 복귀정보 검출수단에는 복귀정보의 검출시 정보를 입력하기위하여 클러치작동력 입력버튼이 구비되어 있다.The clutch pedal return information detecting means is provided with a clutch actuation force input button for inputting information upon detection of the return information.

클러치페달 복귀수단은 제어부(40)에 의해 작동되는 구동부(50)로서, 구동모터(52)와, 구동모터(52)의 축에 설치되어 단부가 페달 아암의 일측면에 연결설치되어 구동모터의 동작에 의해 페달 아암의 회전을 구속하는 솔레노이드(54)로 구성되어 있다. 구동모터(52)는 스텝모터를 사용하는 것이 바람직하다.The clutch pedal return means is a drive unit 50 which is operated by the control unit 40. The clutch pedal return unit is installed on the drive motor 52 and the shaft of the drive motor 52 and has an end connected to one side of the pedal arm. It is comprised by the solenoid 54 which restrains rotation of a pedal arm by operation. It is preferable that the drive motor 52 uses a step motor.

또한, 구동부(50)에는 발전기(60)를 연결설치하여 클러치 페달에 답력이 가해지는 상태에서 발전기(60)에 의해 구동부(50)로 전력을 축적하도록 구성되어 있다.In addition, the drive unit 50 is configured to connect and install the generator 60 so as to accumulate power to the drive unit 50 by the generator 60 in a state where a stepping force is applied to the clutch pedal.

클러치 페달의 답력을 발전기(60)로 전달하기 위하여 도면에 도시하지는 않았으나, 페달 아암측에는 소정의 기어부를 형성하며, 페달아암의 기어부와 맞물려 발전기를 작동시키는 연결기어를 구비하는 실시예가 가능하다.Although not shown in the figure in order to transmit the pedal force of the clutch pedal to the generator 60, an embodiment having a predetermined gear portion on the pedal arm side and having a connection gear for engaging the gear portion of the pedal arm to operate the generator is possible.

아울러 클러치페달 복귀수단은 클러치 페달의 히스테리시스 재생시 제어부(40)을 작동시키기 위한 온/오프 스위치(70)와, 클러치 페달의 복귀시간을 규제하기 위한 타이머(80)를 구비한다.In addition, the clutch pedal return means includes an on / off switch 70 for operating the control unit 40 during hysteresis reproduction of the clutch pedal, and a timer 80 for regulating the return time of the clutch pedal.

이와 같이 구성되는 본 발명의 작용을 설명한다.The operation of the present invention configured as described above will be described.

먼저 최초에 클러치 페달(1)을 밟아주어 기어변속을 실시하는 경우의 페달 아암(2)이 회전되는 각도와 속도의 신호로 이루어지는 복귀정보를 각도 센서(10) 및 각속도 센서(20)에서 감지하도록 하여 이러한 복귀정보 신호를 저장부(30)에 저장시킨다.First, the angle sensor 10 and the angular velocity sensor 20 detect the return information which consists of a signal of the angle and the speed at which the pedal arm 2 rotates when the gear pedal is shifted by first stepping on the clutch pedal 1. The return information signal is stored in the storage unit 30.

이처럼 저장부(30)에 저장되는 클러치 페달의 복귀정보는 일예로, 도 3에 도시한 그래프에서 보는 바와 같이, 클러치 페달을 밟는 상태에서는 A의 곡선의 상태로 표시되며 작동력(EFFORT) 대비 스트로크(STROKE)가 발생되고, 클러치 페달에서 힘을 제거한 상태에서는 B의 곡선과 같은 관계를 나타내게 되는데, 이때 A곡선에서 급격히 상승된 부분(a)이 최대 답력을 나타내는 점이고, B곡선에서 급격히 하강된 부분(b)이 리턴 반력을 나타내는 지점이다.As such, the return information of the clutch pedal stored in the storage unit 30 is, for example, as shown in the graph shown in FIG. 3, when the clutch pedal is in a state of being displayed as a curved state of A and the stroke force (EFFORT) compared to the stroke ( STROKE) is generated and when the force is removed from the clutch pedal, it shows the same relationship as the curve of B. At this time, the sharply raised portion (a) shows the maximum stepping force, and the sharply lowered portion of the B curve ( b) is the point of return reaction.

따라서 제어부(40)에서는 스텝모터(52)를 제어하여 클러치 페달의 리턴 반력을 나타내는 시점에서 클러치 페달이 급격하게 복귀되지 않고 기어변속이 가능하도록 복귀시간을 지연시킴에 따라 시동이 꺼지거나, 차체에 요동이 발생되지 않게 되는 것이다.Therefore, the controller 40 controls the step motor 52 to delay the return time so that the gear shift is possible without shifting the clutch pedal suddenly at the time of indicating the return reaction force of the clutch pedal. The fluctuations will not occur.

본 발명에 의하여 운전자가 저장부(30)에 저장되어 있는 클러치 페달의 복귀정보를 이용하여 클러치 페달을 조작하고자 하여 히스테리시스 재생 온/오프 스위치(70)를 온시키면, 운전자가 클러치 페달(1)에서 급하게 발을 떼더라도 제어부(40)의 제어에 의해 스텝모터(52)가 자동으로 작동되어 페달 아암(2)을 구속하고 있는 솔레노이드(54)가 스텝모터(52)에서 인출되면서 타이머(80)에 의해 소정 시간동안 페달 아암(2)을 지연시키면서 회전시킨다. 따라서 클러치 페달(1)이 기어변속에 적당한 시간에 맞추어 귀환되는 것이다. When the driver turns on the hysteresis regeneration on / off switch 70 in order to operate the clutch pedal using the return information of the clutch pedal stored in the storage unit 30, the driver turns on the clutch pedal 1. The step motor 52 is automatically operated by the control of the control unit 40 even if the user quickly releases the foot, and the solenoid 54 which restrains the pedal arm 2 is drawn out of the step motor 52 to the timer 80. By rotating the pedal arm 2 for a predetermined time. Therefore, the clutch pedal 1 is returned at a suitable time for the gear shift.

이때, 클러치 페달(1)에 답력이 가해진 상태를 인식하는 정도는 페달 아암(2)의 회전각도가 클러치 페달(1)에 가해지는 답력의 해당 풀 스트로크의 5％를 넘어서게 되면 제어부(40)에서 이를 감지하여 저장부(30)에 저장된 복귀정보에 의해 클러치 페달의 복귀동작에 대해 스텝모터(52)를 작동시키게 된다. 따라서 운전자는 클러치 페달(1)을 아주 가벼운 힘으로 밟아주더라도 기어변속에 대한 클러치 페달(1)의 동작으로 인식하여 클러치 페달의 복귀동작을 자동으로 실시할 수 있게 된다.At this time, the degree of recognizing the state in which the pedal force is applied to the clutch pedal 1 is controlled by the controller 40 when the rotation angle of the pedal arm 2 exceeds 5% of the corresponding full stroke of the pedal force applied to the clutch pedal 1. By detecting this, the step motor 52 is operated with respect to the return operation of the clutch pedal by the return information stored in the storage unit 30. Therefore, even if the driver presses the clutch pedal 1 with a very light force, the driver recognizes the operation of the clutch pedal 1 as the gear shift and can automatically perform the return operation of the clutch pedal.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 자동차의 클러치페달 자동복귀장치는 수동변속 차량 운전자의 운전 미숙을 보완해줄 수 있어 초보 운전자의 안전운행에 기여하는 효과가 있고, 타인의 수동변속 차량 운행시에도 쉽게 차량을 운행할 수 있는 이점이 있다.As described above, the clutch pedal automatic return device of the vehicle according to the present invention can supplement the driving immaturity of the manual transmission vehicle driver, thereby contributing to the safe driving of the novice driver, and even when the manual transmission vehicle is operated by another person. There is an advantage that the vehicle can be easily driven.

또한, 본 발명은 수동변속 차량의 운전을 자동변속 차량에 근접하는 편리함으로 운행을 실시할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect that the operation of the manual transmission vehicle can be carried out with the convenience of approaching the automatic transmission vehicle.

아울러 클러치 페달 조작에 따른 운전자의 운전피로도를 감소시켜 특히 초보 운전자의 운행에 크게 안정감과 편리함을 줄 수 있는 효과가 있다. In addition, by reducing the driving fatigue of the driver according to the operation of the clutch pedal, there is an effect that can greatly give a sense of stability and convenience to the operation of the novice driver.

도 1은 본 발명 장치가 적용된 클러치 페달의 구성도.1 is a block diagram of a clutch pedal to which the present invention device is applied.

도 2는 본 발명의 구성도.2 is a block diagram of the present invention.

도 3은 본 발명에 적용되는 히스테리시스 그래프.3 is a hysteresis graph applied to the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

10 ; 각도 센서 20 ; 각속도 센서10; Angle sensor 20; Angular velocity sensor

30 ; 저장부 40 ; 제어부30; Storage 40; Control

50 ; 구동부 52 ; 스텝모터50; Drive unit 52; Step motor

54 ; 솔레노이드 60 ; 발전기54; Solenoid 60; generator

70 ; 온/오프 스위치 80 ; 타이머70; On / off switch 80; timer

Claims

delete

Clutch pedal regeneration information detection means comprising an angle sensor for measuring the rotational angle of the pedal arm, an angular velocity sensor for measuring the rotational speed of the pedal arm, and a storage for storing signals detected by the angle sensor and the angular velocity sensor; Clutch pedal return means for regulating the return rotation operation of the pedal arm in a state in which the pedal force applied to the clutch pedal is removed by the return information of the clutch pedal; A control unit for controlling the clutch pedal return means by the clutch pedal return information detecting means,

The clutch pedal return means includes a drive motor, a drive unit comprising a solenoid for restraining rotation of the pedal arm by the operation of the drive motor, an on / off switch for operating the control unit during hysteresis reproduction of the clutch pedal, and a clutch pedal. A timer for regulating the return time of the

One side of the drive motor is characterized in that the clutch pedal automatic of the vehicle further comprises a power storage means including a generator that is operated to accumulate power to the drive motor side by the rotation of the pedal arm when the pedal pedal occurs in the pedal pedal Return device.