KR19980043903A - 자동차용 클러치디스크 마모 경보장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차에 있어서, 작동스위치와, 클러치 이상상태를 경보하는 표시부와, 차량주행상태검지수단과 변속기의 현재 변속비를 검지하는 변속비검지수단과, 엔진의 출력축에 설치되어 엔진의 출력 회전수를 검출하는 엔진회전수검출센서와, 변속기 출력축에 설치되어 클러치를 매개로 전달되고 변속기에 의해 변속된 추진축의 회전수를 검출하는 추진축회전수검출센서와, 추진축회전수검출센서의 검출값과 변속비검지수단의 검지값으로부터 변속기 입력축의 회전수를 연산하고, 그 결과를 엔진회전수 검출센서의 검출값과 비교연산하여 동력전달비를 구하고, 이 동력전달비를 사전에 설정된 기준치와 비교하여, 동력전달비가 사전에 구분설정된 기준치에 미달되면 표시부를 온하도록 제어하는 전자제어장치를 구비한 것을 특징으로 하는 클러치디스크 마모 경보장치를 제공한다.

전술한 바와 같은 방법으로, 클러치디스크의 마모상태가 검지되고 위험상태에까지 이르게 되면 이는 운전자에게 즉각 표시되도록 하는 클러치디스크 마모 경보장치를 제공하여, 차량의 안정성을 높이도록 하였다.

Description

자동차용 클러치디스크 마모 경보장치

일반적으로 차량에는 엔진과 변속기 사이에 클러치(cluch)가 설치되어 있는 바, 이러한 클러치는 엔진의 회전력을 변속기로 전달 또는 차단하는 것을 주목적으로 하고 있으며, 기타 부드럽고도 진동없는 발진을 가능토록 하며, 기관과 동력전달장치를 과부하로부터 보호하며, 기관의 회전에 따른 진동을 완충시키는 기능을 하고 있다.

이러한 클러치 장치는 효과적인 동력전달 및 동력차단을 위하여 여러가지의 다양한 형태로 구성되나 기본적으로는 클러치디스크를 주요한 요소로 구성된다.

클러치의 작동상태를 마찰식 클러치를 예로 도 1을 참조하여 간단히 살펴보도록 한다.

동력전달상태에서는 클러치 압력스프링(11)에 의해 클러치압력판(12)과 클러치디스크(13)와 플라이휠(14)의 마찰면이 압착되어 자동변속기축에 일체된 클러치디스크가 엔진의 출력축에 일체된 플라이휠과 결합하여 회전하므로 엔진으로부터의 동력은 클러치디스크를 매개로 변속기 입력축에 전달된다.

한편 동력차단은 운전자가 클러치 페달을 밟는 경우에 발생하며, 클러치페달과 연동하는 릴리스 레버(도시되지 않음)가 클러치 압력스프링의 압력과 반대방향으로 클러치디스크를 당겨 플라이휠, 클러치디스크, 압력판간에 공극을 형성시켜 엔진의 동력이 변속기 축으로 전달되는 것을 차단하게 된다.

이러한 동작을 하는데서 중요한 역할을 하는 것은 클러치디스크로서 기판과 기판에 부착된 디스크 페이싱을 주요 구성요소로 하고 있으며, 다른 장치와 마찰을 일으키는 디스크 페이싱은 내열성, 내마모성이 크고, 마찰계수가 크며, 또한 열전도성이 높아 열부하에 관계없이 가능한 한 마찰계수가 일정하게 유지될 수 있는 것을 사용한다.

디스크 페이싱은 예전에는 석면이 사용되었으나, 최근에는 아라미드(Aramid)등의 합성섬유, 금속섬유 또는 이들을 접착제, 경화제 등과 혼합하여 몰드한 것 등이 사용된다.

그러나, 이러한 디스크 페이싱도 오랜 기간 사용, 반클러치를 많이 사용하는 운전습관, 잦은 정차 및 발차를 해야 하는 도로상황, 또는 압력스프링의 파손, 또는 클러치유격이 없거나 적은 등의 이유로 장시간 클러치의 슬립이 진행된 경우 등에는 디스크의 마모가 빠르게 촉진되어, 동력의 전달이 제대로 이루어지지 못하게 되는 현상이 발생한다.

이 경우 운전자는 디스크의 마모가 극심해진 상태가 되어야 비로서 이 사실을 알게 되는 경우가 많으므로, 그 동안의 운행으로 주행중 연료의 소모가 크게 되고 또한 안전운행에도 장애가 되어 개선이 요구되었다.

따라서 클러치디스크의 마모 정도를 검지하여 교체상태에 이르면 이를 운전자에게 알려줄 수 있는 시스템이 요구된다.

본 발명은 전술한 종래의 차량이 가지는 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 엔진의 동력상태와 차축동력전달상태를 비교하여 차량의 클러치가 마모된 정도를 지속적으로 검출하고, 그 정도가 교체를 해야하는 상태에 이르면 이 사실을 운전자에게 경보할 수 있도록 하는 자동차용 클러치디스크 마모 경보장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

도 1은 본 발명의 실시를 위한 일 실시예를 도시한 구성도.

도 2는 본 발명의 실시를 위한 또다른 일 실시예를 도시한 구성도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1:표시부2:엔진회전수검출센서

3:전달회전수검출센서4:클러치

5:엔진7:변속기

9:추진축회전수검출센서10:변속비검지수단

15:차량주행상태 검지수단

본 발명은 전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로, 자동차에 있어서, 작동스위치(16)와, 클러치 이상상태를 경보하는 표시부(1)와, 차량주행상태검지수단(15)와 변속기의 현재 변속비를 검지하는 변속비검지수단(10)과, 엔진의 출력축에 설치되어 엔진의 출력 회전수를 검출하는 엔진회전수검출센서(2)와, 변속기 출력축에 설치되어 클러치를 매개로 전달되고 변속기에 의해 변속된 추진축의 회전수를 검출하는 추진축회전수검출센서(9)와, 추진축회전수검출센서(9)의 검출값과 변속비검지수단(10)의 검지값으로부터 변속기 입력축의 회전수를 연산하고, 그 결과를 엔진회전수검출센서(2)의 검출값과 비교연산하여 동력전달비를 구하고, 이 동력전달비를 사전에 설정된 기준치와 비교하여, 동력전달비가 사전에 구분설정된 기준치에 미달되면 표시부(1)를 온하도록 제어하는 전자제어장치(4)를 구비한 것을 특징으로 하는 클러치디스크 마모 경보장치를 제공한다.

또한 본 발명은 자동차에 있어서, 작동스위치(16)와, 클러치 이상상태를 경보하는 표시부(1)와, 차량이 주행중인가를 검지하는 차량주행상태 검지수단(15)와, 엔진의 출력축에 설치되어 엔진의 출력 회전수를 검출하는 엔진회전수검출센서(2)와, 변속기 입력축에 설치되어 클러치를 매개로 전달된 엔진의 회전수를 검출하는 전달회전수검출센서(3)와, 이들 센서(2)(3)로부터의 검출회전수를 비교연산하여 클러치동력전달비를 구하고 그 값을 사전설정된 기준치와 비교하여 동력전달비가 사전설정된 기준치에 미달되면 표시부(1)를 온하도록 제어하는 전자제어장치(4)를 구비한 것을 특징으로 하는 클러치디스크 마모 경보장치를 제공한다.

이하 본 발명의 구성 및 작동상태를 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

본 장치의 작동은 운전자가 작동스위치(16)를 온하여 작동하도록 한다. 언제나 작동하도록 구성할 수도 있다. 이는 필수적 구성요소가 아니다.

또한 본 장치는 클러치가 접속해지되거나 변속기가 중립으로 되어 있어 부하가 없을 때는 작동에 의미가 없으므로 주행중이라는 전제하에서만 작동하도록 구성하는 것도 가능하다. 따라서 이러한 경우라면 차량의 주행여부를 검지할 수 있는 차량주행상태 검지수단(15)으로부터의 신호를 이용하여 검지상태가 차량주행중이라는 전제하에서만 작동하도록 구성하도록 한다.

차량주행상태 검지수단은 차속센서일 수도 있고, 발전기 발전량, 또는 엔진의 회전수를 기준으로 보는 것일 수도 있다. 그러나 차량주행상태 검지수단은 필수적 구성요소는 아니다.

첫 번째 실시예인, 도 1에서 엔진(5)측의 출력회전수는 엔진의 출력샤프트(6)에 설치된 엔진회전수검출센서(2)에 의해 검출된다. 이때 센서는 기계식, 전자식, 또는 광학식의 어느 것일 수 있다. 일반적으로 차량에서 널리 사용되는 것을 이용한다면 따로 설비를 하지 않아도 되므로 바람직하다.

또한, 전달회전수검출센서(3)는 클러치의 출력측과 변속기 사이에 있는 변속기 입력축(8)에 설치된다. 이 센서 역시 엔진회전수검출센서처럼 검출방법 등에 제한을 두지 않는다.

전자제어장치는 전술한 엔진회전수검출센서와 전달회전수검출센서로부터의 검출값인 엔진의 분당회전수(f_e)와 클러치출력축의 분당회전수(f_t)를 비교한다.

비교의 방법으로 두 회전수의 비(동력전달비=)를 구하고 이 값을 일정상수 K와 비교한다. 이 동력전달비는 당연히 1보다 작으며 클러치의 동력전달효율을 보여주는 수치이다. 보통 전달비가 0.8 정도 이하이면 클러치의 동력전달에 문제가 있는 곳으로 추정할 수 있다. 따라서 비교기준값인 K는 0.8로 정하는 것이 바람직하다.

동력전달비가 일정치 이하이라면, 차량이 주행중이라는 전제하에 전자제어장치에 의해 제어되는 표시부(1)로 경고음을 발하라는 제어신호가 송신되어 표시부는 주어진 수단에 의해 경고음을 내거나 경고등을 점멸시킨다.

도 2는 본 발명의 또 다른 실시예를 나타내는 도면이며 도 1과의 차이점은 비교기준치인 변속기의 입력축(8)으로부터 회전수를 구하지 아니하고 변속기의 출력축(9)에서 그 회전수를 구한다는 점이다.

이는 기존의 추진축에 설치된 차속센서를 이용하자는 것이므로 보다 적합하다 할 것이다. 그러나 제어가 복잡해진다는 단점이 있다.

변속기를 경과하여 변속된 회전수를 기준으로 하여야 하므로 기어가 현재 몇 단에 체결되어 있는지를 검지할 수 있는 수단인 변속비검지수단(10)이 필수적이다.

이 경우에는 변속기의 변속비로 나누어서 변속되기 전의 클러치출력축의 회전수를 연산해내야 한다. 그 이후의 제어상태는 전술한 도 1의 실시예와 같다.

즉, 클러치출력축(변속기 입력축)의 회전수는 추진축회전각검출센서(9)에 의해 구해지며, 이 값은 검출된 변속기의 단수에 대한 정보를 기초로 각 변속기 변속단수별로 미리 입력된 변속비에 관한 정보에 따라 연산된다.

전술한 바와 같은 방법으로, 클러치디스크의 마모상태가 검지되고 위험상태에까지 이르게 되면 이는 운전자에게 즉각 표시되도록 하는 클러치디스크 마모 경보장치를 제공하여, 차량의 안정성을 높이도록 하였다.

본 발명은 자동차의 동력전달장치의 하나인 클러치에 관한 것으로, 특히 클러치의 디스크가 마모되어 동력전달에 이상이 발생한 경우 이러한 사실을 운전자에게 경보하여 차량의 안전운행을 도모하기 위한 클러치 마모 경보장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

Claims (4)

1. 자동차에 있어서,

   클러치 이상상태를 경보하는 표시부(1)와,

   변속기의 현재 변속비를 검지하는 변속비검지수단(10)과,

   엔진의 출력축에 설치되어 엔진의 출력 회전수를 검출하는 엔진회전수검출센서(2)와,

   변속기 출력축에 설치되어 클러치를 매개로 전달되고 변속기에 의해 변속된 추진축의 회전수를 검출하는 추진축회전수검출센서(9)와,

   추진축회전수검출센서(9)의 검출값과 변속비검지수단(10)의 검지값으로부터 변속기 입력축의 회전수를 연산하고, 그 결과를 엔진회전수검출센서(2)의 검출값과 비교연산하여 동력전달비를 구하고, 이 동력전달비를 사전에 설정된 기준치와 비교하여, 동력전달비가 사전에 구분설정된 기준치에 미달되면 표시부(1)를 온하도록 제어하는 전자제어장치(4)를 구비한 것을 특징으로 하는 클러치디스크 마모 경보장치.
2. 자동차에 있어서,

   클러치 이상상태를 경보하는 표시부(1)와,

   엔진의 출력축에 설치되어 엔진의 출력 회전수를 검출하는 엔진회전수검출센서(2)와,

   변속기 입력축에 설치되어 클러치를 매개로 전달된 엔진의 회전수를 검출하는 전달회전수검출센서(3)와,

   이들 센서(2)(3)로부터의 검출회전수를 비교연산하여 클러치동력전달비를 구하고 이 동력전달비를 사전설정된 기준치와 비교하여 동력전달비가 사전설정된 기준치에 미달되면 표시부(1)를 온하도록 제어하는 전자제어장치(4)를 구비한 것을 특징으로 하는 클러치디스크 마모 경보장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 차량주행상태 검지수단(15)를 추가로 구비하여 차량의 주행상태에서만 작동하도록 한 것을 특징으로 하는 클러치디스크 마모 경보장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 전자제어장치(4)는 사전 설정된 기준치를 0.8 이상으로 하는 전자제어장치인 것을 특징으로 하는 클러치디스크 마모 경보장치.