KR101596205B1 - 변위센서를 이용한 연료 저감형 클러치 제어 장치 - Google Patents

변위센서를 이용한 연료 저감형 클러치 제어 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101596205B1
KR101596205B1 KR1020150157363A KR20150157363A KR101596205B1 KR 101596205 B1 KR101596205 B1 KR 101596205B1 KR 1020150157363 A KR1020150157363 A KR 1020150157363A KR 20150157363 A KR20150157363 A KR 20150157363A KR 101596205 B1 KR101596205 B1 KR 101596205B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
clutch
module
piston
main cylinder
fuel
Prior art date
Application number
KR1020150157363A
Other languages
English (en)
Inventor
이동근
백병철
이성철
김성진
Original Assignee
원광이엔텍 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 원광이엔텍 주식회사 filed Critical 원광이엔텍 주식회사
Priority to KR1020150157363A priority Critical patent/KR101596205B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101596205B1 publication Critical patent/KR101596205B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K20/00Arrangement or mounting of change-speed gearing control devices in vehicles
    • B60K20/02Arrangement or mounting of change-speed gearing control devices in vehicles of initiating means
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/16Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. by resistance strain gauge
    • G01B7/24Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. by resistance strain gauge using change in magnetic properties
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/142Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)

Abstract

본 발명은 클러치(11)를 작동시키는 부스터 실린더(7)에 연결되어 클러치를 제어하는 클러치 제어 장치이고, 메인 실린더 모듈(110); 상기 메인 실린더 모듈(110) 내에 이동 가능하게 내장되는 피스톤 구조체(120); 상기 메인 실린더 모듈(110)의 전방에 배치되며, 상기 피스톤 구조체(120)와 연동되는 보조 실린더 모듈(130); 상기 메인 실린더 모듈(110)의 후방에 연결되는 위치 감지 모듈(140); 상기 메인 실린더 모듈(110)의 측방에 연결되는 솔레노이드 밸브 모듈(150); 및 상기 위치 감지 모듈(140)에 의해 측정된 상기 피스톤 구조체(120)의 위치에 따라 상기 솔레노이드 밸브 모듈(150)의 압력을 제어하는 제어부;를 포함하며, 상기 위치 감지 모듈(140)은 비접촉 변위 센서 방식이다.

Description

변위센서를 이용한 연료 저감형 클러치 제어 장치{A clutch control apparatus for fuel reduction using displacement sensor}
본 발명은 변위센서를 이용한 연료 저감형 클러치 제어 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 클러치 유격을 자력체를 이용한 비접촉식 방식의 변위감지센서를 이용하여 장치의 소형화 및 동작시 오차를 감소시키고, 복수개의 솔레노이드 밸브를 이용하여 액추에이터 작동을 조절함으로써 결과적으로 클러치를 동작시키는 공압 실린더의 정확한 위치 제어를 가능하게 하여 RPM 감소로 연료를 저감하는 동시에 탄소 배출 저감을 가능하게 하는 클러치 제어 장치에 관한 것이다.
클러치는 한쌍의 동심 회전축을 쉽고 빠르게 연결 및 차단시켜주는 장치를 의미한다. 이는 보통 원동기와 기계로 전달되는 입력축 사이에 있어 기계를 작동 또는 정지시켜주며, 자동차에서처럼 무부하 상태에서 기관을 작동할 수 있게 한다.
상용차에 사용되는 클러치는 기관의 회전력을 변속기에 전달하는 동력전달기능과 기관과 변속기 사이의 동력흐름을 필요할 때마다 일시 차단하는 동력차단기능을 수행하고, 부드러우면서도 진동이 없는 발진을 가능하게 하며, 기관과 동력전달장치를 과부하로부터 보호함은 물론 플라이휠과 함께 기관의 회전진동을 감소시키게 된다.
도 1은 종래의 일반적인 클러치 장치의 구조에 대해 도시한 것이다. 도 1에서 보는 바와 같이 크게, 운전자의 조작력을 받는 클러치 페달(1)과 상기 클러치 페달(1)의 힘을 전달시키는 마스터 실린더(3)와 상기 마스터 실린더(3)와 연결되어 공압을 공급시키는 공기펌프(5)와 상기 공기펌프(5)에서 공급된 공압을 받아 작동되는 피스톤로드(7a)를 가진 부스터실린더(7)와 상기 부스터실린더(7)에서 제공된 공압으로 클러치(11)를 작동시키는 릴리즈실린더(9)와 힌지고정되어 상기 릴리즈 실린더(9)와 상기 클러치(11)를 연결시키는 시프트레버(13)를 포함하여 구성된다. 상기 릴리즈실린더(9)의 푸시로드(9a)는 스프링(9b)에 의해 복귀력을 가진다.
이와 같이 구성된 클러치는 운전자가 상기 클러치 페달(1)을 밟으면, 그 힘이 상기 마스터실린더(3)의 피스톤로드(3a)를 작동시켜 상기 공기펌프(5)에서 공급되고 있는 공압이 공압 유도부(51)를 거쳐 상기 부스터 실린더(7)로 유입되고, 유입된 공압은 상기 부스터실린더(7)의 피스톤로드(7a)를 이동시켜 상기 릴리즈실린더(9)의 푸시로드(9a)를 이동시키며, 상기 푸시로드(9a)의 이동에 의해 상기 시프트레버(13)가 상기 클러치(11)의 클러치 디스크가 엔진의 구동판에서 분리되어 휠로의 전달되는 동력이 차단된다.
그러나, 상기 클러치는 장시간 정체와 서행이 반복되는 구간이나 시내 주행시 상기 클러치페달을 수없이 작동시켜야 하기 때문에 운전자의 피로도가 가중될 뿐만 아니라 무릎과 허리 등에 무리를 주는 문제점이 있다.
또한, 자동차의 시동이 꺼지지 않게 하기 위해서는 상기 클러치 페달을 뗄때 반클러치 구간에서는 발동작을 미세하게 움직이면서 엑셀레이터 페달을 밟아야 하는데, 이때 운전자가 상기 클러치페달을 밟고 있는 발을 빨리 떼게 되면 자동차가 덜컹거리거나 엔진의 시동이 꺼지게 되고, 반면에 발을 늦게 떼게 되면 자동차에 동력이 제대로 전달되지 않아 차량의 운전제어가 여의치 않은 문제점이 있다.
이러한 불편함을 해소하기 위해 변속이 자동으로 이루어지는 자동 변속기를 장착할 경우에는 운전 중 편리하고 승차감이 우수한 장점이 있으나, 초기 구입 비용이 증가하고, 주행 중 수동변속기에 비해 20~30 퍼센트 정도의 연료소비가 많게 되는 단점이 있다.
기존 수동 상용차량의 경우 주행 중 가속 페달을 떼면 운행 속도(RPM)에 맞추어 엔진에 연료가 공급되어 소비되고 있는 실정이며, 연료 절감을 위한 방식으로 경사진 도로에서 기어를 중립 상태로 변경하여 탄력 주행을 하고 있으나 엔진브레이크의 미적용, 제동거리 등 사고 발생에 대한 문제를 내포하고 있다.
종래에는 이러한 문제를 해결하기 위해 세미오토 클러치의 개념들이 다수 제시되고 있으나, 그 구조가 복잡하여 사후 수리 및 관리의 문제가 있으며, 기존의 차량에 부착하는 방식이 복잡한 문제가 있다. 따라서 기존의 차량에 간단한 탈, 부착이 가능한 구조 및 유지보수가 편리한 구조의 클러치 제어장치가 요구되고 있다.
특히, 종래의 세미오토 클러치의 경우에는 클러치 동작을 모터를 이용하여 제어하는 방식으로 그 회전값을 포텐시오메터로 읽어 직선 변위값으로 변환하여 클러치 유격을 계산하여 변속을 제어하는 방식으로, 이를 위해 기구부의 대형화 및 차량장착의 어려움이 있다.
또한, 모터 구동방식을 사용할 경우 차량 하부에 부착시 차량 진동 및 습기에 취약하여 부식과 파손으로 인한 부품 수명이 짧아지는 경우가 많다.
또한, 회전값을 변위로 변환하는 과정에서 기구적인 SLIP 등을 통한 오차로 인해 불필요한 변속충격이 발생하는 문제점이 발생하고 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 클러치 유격을 조절하는 과정에서 자력체를 이용한 비접촉식 방식의 변위감지센서를 이용하여 장치의 소형화 및 동작시 오차를 감소시키고, 복수개의 솔레노이드 밸브를 이용하여 액추에이터 작동을 조절함으로써 부품의 내구성 확보와 결과적으로 클러치를 동작시키는 공압 실린더의 정확한 위치 제어를 가능하게 하여 RPM 감소로 인한 연료 저감 및 탄소 발생 저감을 가능하게 하는 클러치 제어 장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명은 반클러치 상태의 자동 구현으로 다양한 운전조건에서도 손쉬운 운전이 가능하며, 악조건시 강한 반클러치를 임의로 조작할 수 있어 초보자도 쉽게 운전할 수 있는 클러치 제어장치를 제공하고자 한다.
또한, 종래의 기술과는 달리 클러치 유격을 마그네틱 센서 등과 같은 비접촉식 방식의 변위검출계를 이용하여 기구부의 소형화 및 동작시 오차를 감소시키는 것과 동시에 부품 마모를 줄여 장치의 내구성을 확보한 클러치 제어장치를 제공하고자 한다.
본 발명은 상기의 과제를 해결하기 위해 다음과 같은 과제 해결 수단을 제공한다.
본 발명은 클러치(11)를 작동시키는 부스터 실린더(7)에 연결되어 클러치를 제어하는 클러치 제어 장치이고, 메인 실린더 모듈(110); 상기 메인 실린더 모듈(110) 내에 이동 가능하게 내장되는 피스톤 구조체(120); 상기 메인 실린더 모듈(110)의 전방에 배치되며, 상기 피스톤 구조체(120)와 연동되는 보조 실린더 모듈(130); 상기 메인 실린더 모듈(110)의 후방에 연결되는 위치 감지 모듈(140); 상기 메인 실린더 모듈(110)의 측방에 연결되는 솔레노이드 밸브 모듈(150); 및 상기 위치 감지 모듈(140)에 의해 측정된 상기 피스톤 구조체(120)의 위치에 따라 상기 솔레노이드 밸브 모듈(150)의 압력을 제어하는 제어부;를 포함하며, 상기 위치 감지 모듈(140)은 비접촉 변위 센서 방식이다.
상기 감지 모듈(140)은, 상기 메인 실린더 모듈(110)의 외측에 결합되는 센서 바디(141), 상기 센서 바디(141)의 일측으로부터 연장되어 상기 피스톤(121)에 형성된 피스톤 홀에 삽입되는 센서바(142), 상기 센서바(142) 상에 배치되는 자력체(143)를 포함한다.
상기 피스톤 구조체(120)는, 상기 솔레노이드 밸브 모듈(150)의 조작을 통해 상기 메인 실린더 모듈(110) 내로 공급되는 공기를 통해 병진 운동하는 피스톤(121), 상기 센서바(142)의 삽입이 가능하도록 상기 피스톤(121)의 축방향을 따라 형성된 피스톤 홀 및 상기 피스톤(121)을 감싸는 형태로 배치되는 탄성체(125)를 포함한다.
상기 제어부 상에서는 클러치 페달(1)을 떼기 시작하는 경우에 클러치의 연결 시점인 제1 조건 및 클러치 페달(1)을 완전히 떼어 동력 전달이 이루어지는 제2 조건이 설정되며, 상기 장치는, 반클러치 상태인 상기 제1 조건에서 제2 조건에 이르기까지 상기 솔레노이드 밸브 모듈(150)을 제어하여 다단 오리피스에 걸쳐 유동하는 공기를 제어하여 연료 공급을 저감한다.
본 발명에 따르면, 클러치 유격을 조절하는 과정에서 자력체를 이용한 비접촉식 방식의 변위감지센서를 이용하여 장치의 소형화 및 동작시 오차를 감소시키고, 복수개의 솔레노이드 밸브를 이용하여 액추에이터 작동을 조절함으로써 결과적으로 클러치를 동작시키는 공압 실린더의 정확한 위치 제어를 가능하게 하여 RPM 감소로 인한 연료 저감 및 탄소 발생 저감을 가능하게 한다.
즉, 자동화클러치의 원리는 차량 운행 중에 엑셀레이터 페달에서 발을 떼는 경우에 클러치 판이 분리되어 동력 전달을 차단하는 구조로 설계되어 있다. 예를 들어 주행 시 3,000 RPM에서 본 장치가 작동하게 되면 700-800 RPM으로 떨어지면서 저 RPM으로 전환되어 연료 분사량이 감소되고, 사용횟수에 따른 누적 절감률에 따라 연료절감 및 탄소배출량 저감 정도가 결정된다.
본 발명은 반클러치 상태의 자동 구현으로 다양한 운전조건에서도 손쉬운 운전이 가능하며, 악조건시 강한 반클러치를 임의로 조작할 수 있어 초보자도 쉽게 운전할 수 있게 한다. 더불어, 기존의 차량에 간단한 탈부착이 이루어지며 제품의 유지보수가 편리할 뿐만 아니라, 초보 운전자들도 손쉽게 조작할 수 있다.
또한, 종래의 기술과는 달리 클러치 유격을 마그네틱 센서 등과 같은 비접촉식 방식의 변위검출계를 이용하여 기구부의 소형화 및 동작시 오차를 감소시키게 한다.
도 1은 일반적인 클러치의 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 클러치의 장착 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 클러치 제어 장치의 구성도,
도 4는 도 3의 클러치 제어 장치의 분해 사시도,
도 5는 도 3의 정면도,
도 6은 도 3의 우측면도, 및
도 7은 도 3의 평면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 구체적으로 살펴보기로 한다.
다만, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 용어가 동일하더라도 표시하는 부분이 상이하면 도면 부호가 일치하지 않음을 미리 말해두는 바이다.
그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 실험자 및 측정자와 같은 사용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 클러치 제어 장치가 기존의 클러치 구성에 결합한 도면을 도시하고 있다. 다만, 본 발명의 핵심적 사항이 부각되도록 다소 간략하게 표현하였다.
본 발명은 클러치(11)를 작동시키는 부스터 실린더(7)에 연결되어 클러치를 제어하는 클러치 제어 장치이고, 클러치 페달(1)과는 마스터 실린더(3)를 통해 연결되어 있다.
본 발명에 의한 클러치 제어 장치(100)는 메인 실린더 모듈(110), 메인 실린더 모듈(110) 내에 이동 가능하게 내장되는 피스톤 구조체(120), 메인 실린더 모듈(110)의 전방에 연결되는 보조 실린더 모듈(130), 메인 실린더 모듈(110)의 후방에 연결되는 위치 감지 모듈(140), 및 메인 실린더 모듈(110)의 측방에 연결되는 솔레노이드 밸브 모듈(150)을 포함한다.
메인 실린더 모듈(110)은 중공 원통 형상의 하우징(111), 하우징(111)의 전방에 결합되는 전방 실린더 블럭(113), 하우징(111)의 후방에 결합되는 후방 실린더 블럭(115)을 포함한다. 상기 실린더 블럭(113,115)은 각각 복수개의 구조체가 결합된 상태일 수 있다.
구체적으로는, 전방 실린더 블럭(113)은 하우징(111)에 직접 결합되는 내측 전방 실린더 블럭(113a) 및 내측 전방 실린더 블럭(113a)의 외측으로 결합되는 외측 전방 실린더 블럭(113b)을 포함하고, 후방 실린더 블럭(115)은 하우징(111)에 직접 결합되는 내측 후방 실린더 블럭(115a) 및 내측 후방 실린더 블럭(115a)의 외측으로 결합되는 외측 후방 실린더 블럭(115b)을 포함한다. 전방 실린더 블럭(113) 상에는 피스톤 구조체(120)의 운동이 가능하도록 관통홀이 형성된다. 후방 실린더 블럭(115) 상에는 위치 감지 모듈(140)의 일부분이 삽입 가능하도록 관통홀이 형성된다.
피스톤 구조체(120)는 밸브 모듈(150)의 조작을 통해 메인 실린더 모듈(110) 내로 공급되는 공기를 통해 병진 운동하는 피스톤(121), 위치 감지 모듈(140)의 전방 일부분이 삽입이 가능하도록 피스톤(121)의 축방향을 따라 형성된 피스톤 홀(미도시) 및 피스톤(121)의 일부분을 감싸는 형태로 배치되는 탄성체(125)를 포함한다.
보조 실린더 모듈(130)은 피스톤 구조체(120)의 피스톤(121)에 연동 가능하게 메인 실린더 모듈(110)에 결합되는 실린더 케이스(131), 실린더 케이스(131) 상에 연통 가능하게 결합되는 복수의 분기부(133,135)를 포함한다. 복수의 분기부(133,135) 중 제1 분기부(133)는 배관 라인(81)을 통해 마스터 실린더(3)에 연결되고, 제2 분기부(135)는 배관 라인(83)을 통해 부스터실린더(7)에 연결된다.
감지 모듈(140)은 메인 실린더 모듈(110)의 외측에 결합되는 센서 바디(141), 센서 바디(141)의 일측으로부터 연장되어 피스톤(121)에 형성된 피스톤 홀에 삽입되는 센서바(142), 센서바(142) 상에 배치되는 자력체(143) 및 센서 바디(141)를 그 내부에 수용하는 센서 케이스(144)를 포함한다.
본 발명의 특징은 솔레노이드 밸브 모듈(150)을 제어함에 따라 메인 실린더 모듈(110)로 공급되는 공압을 조절함으로써 피스톤 구조체(120)의 직선 운동을 수행하게 되는데, 피스톤 구조체(120)의 직선 운동 거리를 직접 측정하여 클러치를 제어하는 것에 있다. 종래의 기술로는, 직선 운동하는 피스톤의 시작점과 종료점의 위치만을 감지함으로써 대략적으로 위치 제어를 하였던 기술이 공개되었으나, 이는 미세한 클러치의 유격을 조정하기에는 응답성능이 매우 불안정하고, 특히 반클러치 상태 하에서 정밀하게 제어하지 못하는 경우에는 동력 전달이 급격히 이루어지는 과정을 통해 차량의 안정적인 변속이 용이하지 않은 문제가 있었다.
본 발명에서는 이러한 문제를 해결하고자, 마그네틱 센서와 같은 직선 거리 측정 센서를 통해서 위치제어하도록 하여 선형값이 정확하고, 비접촉식으로 작동함으로써 마모의 위험이 적다는 장점이 있다.
이하, 클러치 제어 장치의 작동 원리를 좀 더 구체적으로 설명하기로 한다.
운전자가 클러치 페달(1)을 작동하는 경우에, 마스터실린더(3), 공기펌프(5), 부스터 실린더(7) 간의 연결 관계를 통해 복수의 분기부(133,135)를 거쳐 실린더 케이스(131)에 연결된 피스톤 구조체(120)의 피스톤(121)을 이동하게 한다.
피스톤(121)의 이동 과정에서 감지 모듈(140)의 센서바(142) 및 자력체(143)는 실시간으로 피스톤(121)의 위치를 파악한다. 즉, 비접촉 방식으로 자력체(143)와 피스톤(121) 간의 거리를 감지한다.
본 발명에서는 특히 운전자가 클러치 페달(1)을 급격하게 떼는 경우에, 반클러치 상태까지는 빠른 작동을 가능하게 하는 동시에, 반클러치 상태에서부터는 미세한 동력 전달을 가능하게 하는데에 있다. 즉, 반클러치에 해당하는 지점까지는 피스톤(121)의 빠른 이동을 가능하게 하도록 하고, 그 이후부터는 자력체(143)와 피스톤(121) 간의 거리 감지를 통하여 다단에 걸쳐 피스톤(121)의 이동을 가능하게 함으로써 클러치의 급격한 동력 전달로 인한 차체의 진동 및 시동 불안정 상태를 해소할 수 있다.
한편, 본 발명은 솔레노이드 밸브 모듈(150)을 제어하여 공기통로관(미도시) 또는 오리피스(미도시)를 개폐시키는 방식을 통해서 메인 실린더 모듈(110)로 유입되는 공기의 량을 조절하거나, 압력 펌프가 오프된 상태에서 메인 실린더 모듈(110)로부터 외부로 유출되는 공기의 량을 조절하는 것이다.
솔레노이드 밸브 모듈(150)을 이루는 솔레노이드 밸브의 개수는 적절히 증감가능하다.
솔레노이드 밸브 모듈(150)은 감지 모듈(140)에 의해 측정되는 피스톤 구조체(120)의 이동거리의 값에 따라 그 온/오프가 미리 프로그래밍되어 저장되고, 이에 따라 제어부(미도시)는 솔레노이드 밸브들에 동작 신호값을 전송하게 된다. 각각의 솔레노이드 밸브들은 온/오프를 각각 개별적으로 진행하게 되며, 열려진 모든 솔레노이드 밸브에 의한 오리피스의 합이 전체 개방된 면적이 된다. 이러한 압력 조절을 더욱 정밀하게 하기 위해 오리피스는 복수개를 사용하고, 특히 각각의 오리피스의 직경은 서로 다르게 형성하는 것을 특징으로 한다.
예를 들어, 본 발명의 경우에 복수의 오리피스들은 각각의 직경이 다르게 제공될 수 있다.
제어부는 차량의 ECU와 CAN(Controller Area Network) 통신으로 연결해 차량의 정보를 수집하고, 피스톤 구조체(120)의 동작을 확인하기 위하여 감지 모듈(140)을 통해 위치신호를 입력으로 받으며, 피스톤 구조체(120)의 동작을 위해 솔레노이드 밸브 모듈(150)을 제어하도록 구성한다. 또한, 패달 동작 센서 등을 통해서 운전자의 패달 작동 상태를 추가적으로 확인할 수 있다. CAN 통신은 차량 내에서 호스트 컴퓨터 없이 마이크로 콘트롤러나 장치들이 서로 통신하기 위해 설계된 표준 통신 규격으로서, 메시지 기반 프로토콜이다.
CAN 통신 관련 데이터는 차량 속도, 엔진 회전수, 브레이크 페달, 가속 페달, 클러치 페달, 엔진 브레이크 등에 대한 정보이며, 센서는 클러치 스위치, 클러치 페달 동작센서, 연료공급 유량센서, 자력체를 갖는 감지 모듈(140) 등을 포함한다.
본 발명은 차량의 연료 절감을 위해 기존 수동 클러치 장치에 본 발명에 따른 장치를 부착하여 자동 제어를 통한 프로그램의 최적화를 도모하는데, 구체적으로는 클러치 페달(1)을 떼기 시작하는 경우에 클러치의 연결 시점인 제1 조건 및 클러치 페달(1)을 완전히 떼어 동력 전달이 이루어지는 제2 조건으로 분리하여 적용한다. 상기 제1 조건은 반클러치 상태로 정의할 수 있다.
제1,2 조건은 클러치를 이용한 동력 전달 과정에서 발생할 수 있는 상황을 미리 설정한 것으로서, CAN 통신을 통해 수집하여야 할 차량 정보와 센서를 선정하고, 그에 대한 출력을 타이밍 차트로 설계할 수 있다.
화물차는 승용차와는 달리 무거운 화물을 싣고 주행하는 특징이 있어 화물차의 연비를 높이기 위해서는 화물의 종류와 크기, 무게 등의 특성을 감안해서 운전을 해야 하며, 대부분 차량이 차량 자체 무게 이상의 화물을 싣고 주행하므로 정속 주행을 유지하기보다는 도로의 특성에 따라 탄력 및 타력 주행을 선택하는 것이 연비 향상에 효과적일 수 있다.
본 발명에 따른 연료저감형 클러치 제어장치는 클러치가 분리되어 동력이 차단된 상태에서 클러치 페달을 떼기 시작하는 경우에 반클러치 상태인 제1 조건까지는 빠른 속도로 피스톤 구조체(120)를 동작하게 하는 반면에, 상기 제1 조건에서 제2 조건에 이르기까지는 솔레노이드 밸브 모듈(150)을 제어하여 다단에 걸쳐 유동하는 공기를 제어함으로써 연료 공급을 최소화시키고 이를 통해 연비가 절감되는 방식이다. 이는 결국은 차량의 주행 중 엔진 RPM의 과도한 상승을 방지하는 동시에 탄소의 배출량을 저감함으로써 전체적으로 연료 절감을 이루게 하는 것이다.
본 발명에서는 부스터 실린더와 클러치 제어장치의 공급유압라인을 공용으로 사용할 수 있게 설치함으로서 장착된 클러치 자동제어장치를 사용할 때는 기존 부스터 실린더의 라인이 폐쇄되고, 기존의 클러치 페달을 작동시키면 본 클러치 제어장치가 해제되어 운전자가 선택하여 사용할 수 있다. 본 클러치 제어장치의 작동 상에 에러가 발생할 경우에도 기존 클러치 작동이 최우선적으로 사용될 수 있는 구조이기 때문에 운행에 지장을 주지 않을 뿐더러 차량 구조 변경도 필요 없다는 장점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 실시예에 의해 권리범위가 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적인 사상을 가지고 있다면 모두 본 발명의 권리범위에 해당된다고 볼 수 있으며, 본 발명은 특허청구범위에 의해 권리범위가 정해짐을 밝혀둔다.

Claims (4)

  1. 클러치(11)를 작동시키는 부스터 실린더(7)에 연결되어 클러치를 제어하는 클러치 제어 장치에 있어서,
    메인 실린더 모듈(110);
    상기 메인 실린더 모듈(110) 내에 이동 가능하게 내장되는 피스톤 구조체(120);
    상기 메인 실린더 모듈(110)의 전방에 배치되며, 상기 피스톤 구조체(120)와 연동되는 보조 실린더 모듈(130);
    상기 메인 실린더 모듈(110)의 후방에 연결되는 위치 감지 모듈(140);
    상기 메인 실린더 모듈(110)의 측방에 연결되는 솔레노이드 밸브 모듈(150); 및
    상기 위치 감지 모듈(140)에 의해 측정된 상기 피스톤 구조체(120)의 위치에 따라 상기 솔레노이드 밸브 모듈(150)의 압력을 제어하는 제어부;를 포함하며,
    상기 위치 감지 모듈(140)은 비접촉 변위 센서 방식인,
    연료 저감형 클러치 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 감지 모듈(140)은,
    상기 메인 실린더 모듈(110)의 외측에 결합되는 센서 바디(141), 상기 센서 바디(141)의 일측으로부터 연장되고 상기 피스톤 구조체(120)를 구성하는 피스톤(121)에 형성된 피스톤 홀에 삽입되는 센서바(142), 상기 센서바(142) 상에 배치되는 자력체(143)를 포함하는,
    연료 저감형 클러치 제어 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 피스톤 구조체(120)는,
    상기 솔레노이드 밸브 모듈(150)의 조작을 통해 상기 메인 실린더 모듈(110) 내로 공급되는 공기를 통해 병진 운동하는 상기 피스톤(121), 상기 센서바(142)의 삽입이 가능하도록 상기 피스톤(121)의 축방향을 따라 형성된 피스톤 홀 및 상기 피스톤(121)을 감싸는 형태로 배치되는 탄성체(125)를 포함하는,
    연료 저감형 클러치 제어 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부 상에서는 클러치 페달(1)을 떼기 시작하는 경우에 클러치의 연결 시점인 제1 조건 및 클러치 페달(1)을 완전히 떼어 동력 전달이 이루어지는 제2 조건이 설정되며,
    상기 장치는, 반클러치 상태인 상기 제1 조건에서 제2 조건에 이르기까지 상기 솔레노이드 밸브 모듈(150)을 제어하여 다단 오리피스에 걸쳐 유동하는 공기를 제어하여 연료 공급을 저감하는,
    연료 저감형 클러치 제어 장치.
KR1020150157363A 2015-11-10 2015-11-10 변위센서를 이용한 연료 저감형 클러치 제어 장치 KR101596205B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150157363A KR101596205B1 (ko) 2015-11-10 2015-11-10 변위센서를 이용한 연료 저감형 클러치 제어 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150157363A KR101596205B1 (ko) 2015-11-10 2015-11-10 변위센서를 이용한 연료 저감형 클러치 제어 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101596205B1 true KR101596205B1 (ko) 2016-02-19

Family

ID=55448951

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150157363A KR101596205B1 (ko) 2015-11-10 2015-11-10 변위센서를 이용한 연료 저감형 클러치 제어 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101596205B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101677880B1 (ko) * 2016-07-07 2016-11-18 이동근 링크 타입 연료 저감형 자동화 클러치 시스템
CN114562947A (zh) * 2022-01-26 2022-05-31 人本股份有限公司 免维护轮毂轴承的负游隙检测设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980035547A (ko) * 1996-11-14 1998-08-05 박병재 자동차의 클러치 보조작동장치
KR20130057649A (ko) * 2011-11-24 2013-06-03 원광이엔텍 주식회사 클러치 제어 장치
KR20140117195A (ko) * 2013-03-26 2014-10-07 원광이엔텍 주식회사 캔 통신 기반의 클러치 제어 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980035547A (ko) * 1996-11-14 1998-08-05 박병재 자동차의 클러치 보조작동장치
KR20130057649A (ko) * 2011-11-24 2013-06-03 원광이엔텍 주식회사 클러치 제어 장치
KR20140117195A (ko) * 2013-03-26 2014-10-07 원광이엔텍 주식회사 캔 통신 기반의 클러치 제어 장치

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101677880B1 (ko) * 2016-07-07 2016-11-18 이동근 링크 타입 연료 저감형 자동화 클러치 시스템
WO2018008788A1 (ko) * 2016-07-07 2018-01-11 이동근 링크 타입 연료 저감형 자동화 클러치 시스템
CN114562947A (zh) * 2022-01-26 2022-05-31 人本股份有限公司 免维护轮毂轴承的负游隙检测设备
CN114562947B (zh) * 2022-01-26 2023-10-20 人本股份有限公司 免维护轮毂轴承的负游隙检测设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2202480C2 (ru) Автомобиль
CN101289087B (zh) 一种自动离合系统
KR20010083907A (ko) 자동차용 힐홀더 장치
CN106460966B (zh) 用于确定混合动力车辆的混合分离式离合器的接触点变化的方法
JPH11503382A (ja) 自動操作クラッチのための制御装置
JPS6371431A (ja) クラツチ操作のための装置
US6722219B2 (en) Transmission, shiftable in a track pattern
CN101896708A (zh) 车辆控制装置及控制方法
CN108473136A (zh) 作业车辆
KR101336942B1 (ko) 클러치 제어 장치
KR101596205B1 (ko) 변위센서를 이용한 연료 저감형 클러치 제어 장치
KR101751665B1 (ko) 연료 저감형 클러치 제어 장치 및 이를 이용한 연료 저감 방법
CN204801766U (zh) 一种起步系统以及汽车
EP0798480B1 (en) Automatic clutch unit for vehicle use
CN101643064B (zh) 防溜车装置及设置该装置的汽车
CN106314417B (zh) 一种起步系统、汽车以及方法
CN201208957Y (zh) 紧急情况油门变刹车装置
CN100532876C (zh) 用于识别离合器滑摩点的方法及设备
JP6428745B2 (ja) クラッチ操作装置
KR101854836B1 (ko) 캔 통신 기반의 클러치 제어 장치
CN105518276A (zh) 发动机控制装置
US10125829B2 (en) Fuel reducing clutch control apparatus and method for fuel reduction using the same
KR20160147288A (ko) 연료 저감형 클러치 제어 장치 및 이를 이용한 연료 저감 방법
KR20010072830A (ko) 클러치장치
JPH1193973A (ja) 車両のクラッチ摩耗検出装置

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190213

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200213

Year of fee payment: 5