KR101585300B1 - 트랙터 변속 장치의 클러치 유압 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 클러치의 유압을 일시적으로 해제했다가 다시 높여야 할 때, 클러치의 유압을 클러치가 동작하지 않는 범위 내에서 최대한으로 유지하고 있다가 유압을 높여야 할 시점에 유압을 다시 상승시킴으로써, 변속 시간을 줄일 수 있도록 하는 트랙터 변속 장치의 클러치 유압 제어 방법에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 클러치의 유압을 일시적으로 해제했다가 다시 높여야 하는 변속 상황인 지를 판단하는 과정; 상기 판단결과 클러치의 유압을 일시적으로 해제했다가 다시 높여야 하는 변속 상황인 경우에는 상기 클러치의 유압을 모두 해제하지 않고 잔압을 유지시키는 과정; 및 상기 클러치의 유압을 다시 높여야 할 시점이 되면, 상기 클러치의 유압을 다시 상승시키는 과정을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
이에 따라, 본 발명은 클러치의 유압을 일시적으로 해제했다가 다시 높여야 할 때, 클러치의 유압을 클러치가 동작하지 않는 범위 내에서 최대한으로 유지하고 있다가 유압을 높여야 할 시점에 유압을 다시 상승시킴으로써, 변속 시간을 줄일 수 있고, 갑작스런 유압 상승으로 인한 충격이나 진동의 발생을 줄일 수 있게 된다.

Description

트랙터 변속 장치의 클러치 유압 제어 방법{METHOD FOR CONTROLLING CLUTCH OIL PRESSURE OF TRANSMISSION FOR TRACTOR}

본 발명은 트랙터 변속 장치의 클러치 유압 제어 방법에 관한 것으로서, 특히 클러치의 유압을 일시적으로 해제했다가 다시 높여야 할 때, 클러치의 유압을 클러치가 동작하지 않는 범위 내에서 최대한으로 유지하고 있다가 유압을 높여야 할 시점에 유압을 다시 상승시킴으로써, 변속 시간을 줄일 수 있도록 하는 트랙터 변속 장치의 클러치 유압 제어 방법에 관한 것이다.

트랙터는 엔진 동력을 변속하기 위한 변속 장치(transmission)를 구비하는데, 사용자의 요구에 따라 점차 수동 변속 장치에서 자동으로 변속될 수 있는 파워 쉬프트 변속 장치로 대체되고 있는 추세이다.

트랙터에 탑재되는 대부분의 파워 쉬프트 변속 장치는 자동차와 동일하게 습식 다판 마찰 클러치를 사용하여 속도 및 주행 방향을 바꾼다.

최근 파워 쉬프트 변속 장치는 동력 손실을 최소화하기 위해 습식 다판 마찰 클러치와 기계식 동기물림 변속장치(싱크로나이저)를 혼합하여 사용하기도 하나, 작동은 모두 유압식 액추에이터로 이루어진다.

전술한, 습식 다판 클러치는 2개의 클러치가 결합되어 있는 것으로, 각각 독립적인 유로를 통해 제어된다.

한편, 종래에는 전후진 변속이나 연속 변속 등을 위해 중립이나 싱크로나이저를 동작시키기 위해서는 모든 클러치의 유압을 모두 일시적으로 해제하였다가, 중립 상태에서 벗어나거나 싱크로나이저의 동작 후에는 해제되었던 클러치에 다시 유압을 인가해야 한다.

그러나, 클러치의 유압을 모두 해제하여 클러치에 연결된 유로 상에 오일이 없는 상태에서 유압을 가하면, 실제 유압이 상승하여 유실을 채우기까지 즉, 유압을 가한 후 클러치가 결합될 때까지 시간이 소요되는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 종래에는 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 초기에 높은 압력을 가하는 방법을 사용하는데, 이러한 방법은 온도나 작동 상태 등에 따라 소요되는 시간이 변하기 때문에 유압을 다시 적정량으로 조절하는 시점을 잡기 어렵고, 이로 인해 유압의 초기 상승 제어 시에 충격이나 진동이 발생할 수 있는 문제점이 있다.

국내등록특허공보 제10-854214호

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 클러치의 유압을 일시적으로 해제했다가 다시 높여야 할 때, 클러치의 유압을 클러치가 동작하지 않는 범위 내에서 최대한으로 유지하고 있다가 유압을 높여야 할 시점에 유압을 다시 상승시킴으로써, 변속 시간을 줄일 수 있도록 하는 트랙터 변속 장치의 클러치 유압 제어 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 트랙터 변속 장치의 클러치 유압 제어 방법은, 클러치의 유압을 일시적으로 해제했다가 다시 높여야 하는 변속 상황인 지를 판단하는 과정; 상기 판단결과 클러치의 유압을 일시적으로 해제했다가 다시 높여야 하는 변속 상황인 경우에는 상기 클러치의 유압을 모두 해제하지 않고 잔압을 유지시키는 과정; 및 상기 클러치의 유압을 다시 높여야 할 시점이 되면, 상기 클러치의 유압을 다시 상승시키는 과정을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명의 트랙터 변속 장치의 클러치 유압 제어 방법에 따르면, 클러치의 유압을 일시적으로 해제했다가 다시 높여야 할 때, 클러치의 유압을 클러치가 동작하지 않는 범위 내에서 최대한으로 유지하고 있다가 유압을 높여야 할 시점에 유압을 다시 상승시킴으로써, 변속 시간을 줄일 수 있고, 갑작스런 유압 상승으로 인한 충격이나 진동의 발생을 줄일 수 있게 된다.

도 1은 종래 기술에 따라 주변속 1단 또는 5단에서 전후진 변속시의 클러치 유압 제어를 설명하기 위한 도면.
도 2는 종래 기술에 따라 연속 변속(주변속 2-3-4단)시의 클러치 유압 제어를 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명에 적용되는 트랙터 변속 장치를 구비하는 차량의 구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 적용되는 트랙터 변속 장치의 클러치 유압 제어 장치의 구성을 개략적으로 보인 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 트랙터 변속 장치의 클러치 유압 제어 방법을 설명하기 위한 순서도.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따라 주변속 1단 또는 5단에서 전후진 변속시의 클러치 유압 제어를 설명하기 위한 도면.
도 8은 본 발명에 따라 연속 변속(예를 들어, 주변속 2-3-4단)시의 클러치 유압 제어를 설명하기 위한 도면.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 트랙터 변속 장치의 클러치 유압 제어 방법에 대해서 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 적용되는 트랙터 변속 장치를 구비하는 차량의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 3에서, 구동축(20)은 엔진(10)에서 발생된 동력을 제1클러치(C1) 또는 제2클러치(C2)로 전달한다.

제1클러치(C1)는 구동축(20)으로부터 전달된 동력을 끊거나 연결하는 장치로, 1, 2, 5, 6단 변속시 동력을 연결한다.

제2클러치(C2)는 구동축(20)으로부터 전달된 동력을 끊거나 연결하는 장치로, 3, 4, 7, 8단 변속시 동력을 연결한다.

전후진 싱크로나이저(30)는 전진 또는 후진 기어에 선택적으로 동력을 연결한다.

주변속 싱크로나이저(40)는 1~4단 또는 5~8단 기어에 선택적으로 동력을 연결한다.

제3클러치(C3)는 주변속 싱크로나이저(40)로부터 전달된 동력을 끊거나 연결하는 장치로, 1, 3, 5, 7단(홀수단) 변속시 동력을 연결한다.

제4클러치(C4)는 주변속 싱크로나이저(40)로부터 전달된 동력을 끊거나 연결하는 장치로, 2, 4, 6, 8단(짝수단) 변속시 동력을 연결한다.

초저속 변속부(50)는 차량의 속도를 1/10로 줄여주는 감속 장치이다.

부변속부(60)는 주변속 싱크로나이저(40)로부터 전달된 동력을 저단과 고단으로 변속하여 속도를 증가시킨다.

표 1은 전진 1~8단 변속시 제1 내지 제4클러치(C1~C4), 전후진 싱크로나이저(30), 주변속 싱크로나이저(40)의 선택 상태를 예시적으로 보인 표이다.

주변속 단수	1단	2단	3단	4단	5단	6단	7단	8단
C1/C2	C1	C1	C2	C2	C1	C1	C2	C2
전후진 싱크로나이저	전진	전진	전진	전진	전진	전진	전진	전진
주변속 싱크로나이저	1-4	1-4	1-4	1-4	5-8	5-8	5-8	5-8
C3/C4	C3	C4	C3	C4	C3	C4	C3	C4

도 4는 본 발명에 적용되는 트랙터 변속 장치의 클러치 유압 제어 장치의 구성을 개략적으로 보인 도면이다.

도 4에서, 유압 펌프(70)는 엔진(10)에 연결되어 있으며, 엔진 회전에 맞추어 작동유(오일)를 이송한다.

유압 밸브(73)는 유압 펌프(70)와 연결되어 유압 펌프(70)에서 입력된 작동유를 선택적으로 제1클러치(C1)와 제2클러치(C2)에 공급하여 동력을 끊거나 연결하되, 유압 펌프(70)에 의해 형성된 유압을 이용하여 제1클러치(C1)와 제2클러치(C2)로 유입되는 작동유의 압력을 조절한다.

유로(75)는 유압 펌프(70)의 작동유를 제1클러치(C1)와 제2클러치(C2)로 공급하는 배관이다.

속도 감지 센서(80)는 엔진(10)에서 발생된 동력을 제1클러치(C1) 또는 제2클러치(C2)로 전달하는 구동축(20)의 회전 속도를 감지하여, 그 감지값을 제어부(90)로 인가한다.

제어부(90)는 속도 감지 센서(80)로부터 인가되는 신호에 의거하여 유압 밸브(73)의 개폐 정도를 제어하여 제1클러치(C1)와 제2클러치(C2)로 유입되는 작동유의 압력을 조절함으로써, 제1클러치(C1)와 제2클러치(C2)를 원하는 상태로 조정한다.

이때, 제어부(90)는 전후진, 연속 변속 등과 같이 클러치의 유압을 일시적으로 해제했다가 다시 높여야 하는 변속 상황이 발생하면, 클러치의 유압을 모두 해제하지 않고 잔압을 유지시키고 있다가, 클러치의 유압을 다시 높여야 할 시점이 되면, 클러치의 유압을 다시 상승시킴으로써, 변속 시간을 줄이고, 충격이나 진동의 영향을 줄인다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 트랙터 변속 장치의 클러치 유압 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

우선, 제어부(90)는 표 1에 개시되어 있는 바와 같이 클러치 및 싱크로나이저를 선택하여 변속을 수행하되, 사용자로부터 요청받은 변속 상황이 전후진, 연속 변속 등과 같이 클러치의 유압을 일시적으로 해제했다가 다시 높여야 하는 변속 상황인 지를 판단한다(S10).

상기한 과정 S10에서 클러치의 유압을 일시적으로 해제했다가 다시 높여야 하는 변속 상황인 지의 판단은, 전후진 변속을 위한 레버의 조작 여부, 감속 또는 가속을 위한 변속 버튼의 연속 조작 여부를 통해 이루어진다. 즉, 전후진 변속을 위한 레버의 조작이 발생하거나, 감속 또는 가속을 위한 변속 버튼의 연속 조작이 발생하면, 사용자로부터 요청받은 변속 상황이 클러치의 유압을 일시적으로 해제했다가 다시 높여야 하는 변속 상황인 것으로 판단한다.

상기한 과정 S10의 판단결과 클러치의 유압을 일시적으로 해제했다가 다시 높여야 하는 변속 상황인 경우, 제어부(90)는 유압 밸브(73)를 제어하여 해당 클러치의 유압을 모두 해제하지 않고 잔압을 유지시키고 있다가(S12), 해당 클러치의 유압을 다시 높여야 할 시점이 되면, 클러치의 유압을 다시 상승시킨다(S14).

상기한 과정 S12에서 잔압은 클러치가 동작하는 데에 필요로 하는 최소한의 유압보다 작은 값으로, 잔압은 클러치의 내부에 위치하는 스프링의 계수를 통해 결정할 수 있다.

한편, 상기한 과정 S10의 판단결과 클러치의 유압을 일시적으로 해제했다가 다시 높여야 하는 변속 상황이 아닌 경우 즉, 클러치 유압을 해제해야 할 경우(예를 들어, 단속 변속시)에는, 종래와 동일하게 클러치의 유압을 해제한다(S16).

한편, 상기한 과정 S10의 판단결과 클러치의 유압을 일시적으로 해제했다가 다시 높여야 하는 변속 상황인 경우, 유압을 일시적으로 해제했다가 다시 높여야 하는 클러치가 복수개인 경우, 복수의 클러치 중에서 적어도 어느 하나의 클러치에 대한 유압을 모두 해제하지 않고 잔압을 유지시키고 있다가, 해당 클러치의 유압을 다시 높여야 할 시점이 되면, 클러치의 유압을 다시 상승시킨다. 이때, 유압을 일부 해제하여 잔압을 유지시키는 클러치를 제외한 나머지 클러치의 유압은 해제하지 않고 그대로 유지시키는 것이 바람직하다.

도 6 및 도 7은 본 발명에 따라 주변속 1단 또는 5단에서 전후진 변속시의 클러치 유압 제어를 설명하기 위한 도면으로, 주변속 1단 또는 5단에서 전후진 변속시, 제1클러치(C1)와 제3클러치(C3)의 유압을 일시적으로 해제했다가 다시 높여야 하는 변속 상황이므로, 이러한 경우, 도 6에 도시하는 바와 같이 제1클러치(C1)와 제3클러치(C3)의 유압을 모두 해제하지 않고 잔압을 유지시키고 있다가 제1클러치(C1)와 제3클러치(C3)의 유압을 다시 높여야 할 시점에서 제1클러치(C1)와 제3클러치(C3)의 유압을 다시 상승시킨다.

또한, 도 7에 도시하는 바와 같이 제1클러치(C1)의 유압은 해제시키지 않고 그대로 유지시키고, 제3클러치(C3)의 유압을 일부만 해제하고 잔압을 유지시키고 있다가 제3클러치(C3)의 유압을 다시 높여야 할 시점에서 제3클러치(C3)의 유압을 다시 상승시킬 수도 있다. 이때, 제3클러치(C3)의 유압을 그대로 유지시키고, 제1클러치(C1)에 잔압을 남기도록 할 수도 있다.

도 8은 본 발명에 따라 연속 변속(예를 들어, 주변속 2-3-4단)시의 클러치 유압 제어를 설명하기 위한 도면으로, 연속 변속(예를 들어, 주변속 2-3-4단)시, 제4클러치(C4)의 유압을 일시적으로 해제했다가 다시 높여야 하는 변속 상황이므로, 이러한 경우, 도 8에 도시하는 바와 같이 제4클러치(C4)의 유압을 모두 해제하지 않고 잔압을 유지시키고 있다가 제4클러치(C4)의 유압을 다시 높여야 할 시점에서 제4클러치(C4)의 유압을 다시 상승시킨다.

본 발명의 트랙터 변속 장치의 클러치 유압 제어 방법은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

10. 엔진, 20. 구동축,
30. 전후진 싱크로나이저, 40. 주변속 싱크로나이저,
50. 초저속 변속부, 60. 부변속부,
70. 유압 펌프, 73. 유압 밸브,
75. 유로, 80. 속도 감지 센서,
90. 제어부

Claims (7)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 감속을 위한 연속 변속 조작(N+1단 -> N단 -> N-1단) 또는 가속을 위한 연속 변속 조작(N-1단 -> N단 -> N+1단)에 의해 주변속 싱크로나이저의 동작이 필요 없고 특정 클러치의 유압을 일시적으로 해제했다가 다시 높여야 하는 변속 상황인 지를 판단하는 제1과정;
   상기 판단결과 감속 또는 가속을 위한 연속 변속 조작에 의해 주변속 싱크로나이저의 동작이 필요 없고 특정 클러치의 유압을 일시적으로 해제했다가 다시 높여야 하는 변속 상황인 경우에는 상기 특정 클러치의 유압을 모두 해제하지 않고 클러치가 동작하는데 필요로 하는 최소한의 유압보다 작은 잔압을 유지시키는 제2과정; 및
   상기 특정 클러치의 유압을 다시 높여야 할 시점이 되면, 상기 클러치의 유압을 다시 상승시키는 제3과정;을 포함하여 이루어지고,
   상기 제1과정은,
   상기 N+1단, 상기 N단 및 상기 N-1단 모두에서 상기 주변속 싱크로나이저는 동일한 위치를 가지고,
   상기 N+1단에서는 상기 특정 클러치가 적정 유압을 가지고,
   상기 N단에서는 상기 특정 클러치가 유압이 해제되고,
   상기 N-1단에서는 상기 특정 클러치가 적정 유압을 가져,
   상기 감속을 위한 연속 변속 조작(N+1단 -> N단 -> N-1단)에 의해 상기 주변속 싱크로나이저의 동작이 필요 없고 상기 특정 클러치의 유압을 적정 유압(N+1단)에서 일시적으로 해제(N단)했다가 다시 적정 유압(N-1단)으로 높여야 하는 변속 상황인지를 판단하고, 또는
   상기 가속을 위한 연속 변속 조작(N-1단 -> N단 -> N+1단)에 의해 상기 주변속 싱크로나이저의 동작이 필요 없고 상기 특정 클러치의 유압을 적정 유압(N-1단)에서 일시적으로 해제(N단)했다가 다시 적정 유압(N+1단)으로 높여야 하는 변속 상황인지를 판단하고,
   상기 제3과정에서 상기 특정 클러치의 유압을 다시 높여야 할 시점이 되어 상기 특정 클러치의 유압을 다시 상승시키는 경우, 상기 변속 상황 이전의 유압과 같은 압력으로 상승시키는 것을 특징으로 하는 트랙터 변속 장치의 클러치 유압 제어 방법.
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7. 삭제

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