KR200421005Y1 - 자동차의 로봇 변속장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차의 주행상태를 감지하는 각종 센서로부터 입력 신호를 받아 연산 처리하여, 그 결과를 출력하는 마이크로컴퓨터가 내장되어 있는 전자제어장치와, 상기 전자제어장치로부터 출력 신호를 인가받아 변속장치를 자동으로 제어하는 자동변속장치와, 상기 전자제어장치로부터 출력 신호를 인가받아 클러치를 자동으로 제어하는 클러치단속장치와, 상기 전자제어장치로부터 출력 신호를 인가받아 엔진회전수를 자동으로 제어하는 RPM제어장치를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차의 로봇 변속장치를 제공한다.

변속장치, 전자제어, 클러치단속, 자동변속, 수동변속, RPM

Description

자동차의 로봇 변속장치{ROBOT TRANSMISSION FOR AUTOMOBILE}

도 1은 본 고안에 따른 자동차의 로봇 변속장치의 시스템 구성도.

도 2는 도 1에 도시된 자동차의 로봇 변속장치에서 RPM제어장치를 나타낸 구성도.

< 도면 주요부위에 대한 부호의 설명 >

10 : RPM제어장치 11 : RPM제어모터

12 : 가속페달 13 : RPM제어모터에 연결된 스로틀케이블

14 : 가속페달에 연결된 스로틀케이블 15 : 스로틀밸브

20 : 자동변속장치 21 : 변속기제어모터

22 : 시프트케이블 23 : 셀렉트케이블

30 : 클러치단속장치 31 : 클러치단속제어모터

32 : 피스톤 33 : 마스터실린더

34 : 유압라인 35 : 클러치릴리스포크

40 : 전자제어장치 50 : 엔진

60 : 변속기

본 고안은 차량의 속도와 도로조건에 따라 자동으로 변속 되게 하는 자동차의 로봇 변속장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수동 변속기능을 행하는 통상의 자동차에 있어서, 변속기와 클러치에 별도의 직선왕복운동을 하는 모터를 장착하고, 기어변속시 변속충격을 예방할 수 있고 기존의 차량에 탈부착할 수 있는 RPM제어장치를 스로틀밸브에 연결하여 이를 전자제어장치에 의해 자동으로 제어되게 하여 운전자의 기어변속 조작과 클러치 조작 없이도 기어가 자동으로 변속 될 수 있도록 한 자동차의 로봇 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차는 엔진회전속도에 따라 차량의 주행속도를 적절하게 유지변환하기 위하여 변속장치의 구성을 필수요소로 하게 되는 것인바, 이와 같은 자동차의 변속장치는 통상 기어조작 방식을 이용한 수동변속장치와 자동변속장치가 널리 이용되고 있다.

수동변속장치는 주행속도에 따라 운전자가 직접 차량의 엔진회전속도를 판단해야 하고, 그 판단에 의해 기어를 수동변속해야 했던 것으로, 이는 운전자들에게 숙련된 기어변속능력을 요구하게 되므로 초보운전자가 사용하기엔 적절하지 않았고, 숙련된 운전자라 할지라도 잦은 기어변속에 의한 운전으로 피로가 누적되기 쉬운 단점이 있었다.

또한, 일반적으로 현재 사용되고 있는 자동변속장치는 차량 엔진의 플라이휠에 토크컨버터(유체클러치 또는 유압클러치)를 장착한 컨버터형식을 채택한 것으로서, 엔진동력에 의해 유압을 상승시키고, 상승한 유압작용에 의해 기어가 자동변속 되게 한다.

하지만, 상기 자동변속장치는 기어변속을 위한 유압이 엔진동력으로부터 나온 것이기 때문에 상대적으로 엔진의 회전수가 증가하게 되어 상당한 동력손실의 문제점이 존재하였고, 이러한 문제점으로 인하여 과다한 연료가 소모되고 엔진수명도 단축되는 문제점이 파생적으로 발생하였으며 급발진 문제도 존재하였다. 더욱이 기존의 수동변속장치를 자동변속장치로 교환하는데 과도한 비용이 들었다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 기존의 수동변속장치가 장착된 자동차에 설치되어 클러치조작과 기어변속조작이 차량의 속도와 도로조건에 따라 자동으로 이루어지게 함으로써 운전자의 운전 편의성을 향상시키는 자동차의 로봇 변속장치를 제공함을 목적으로 한다.

전술된 본 고안의 목적은 자동차의 주행상태를 감지하는 각종 센서로부터 입력 신호를 받아 연산 처리하여 그 결과를 출력하는 마이크로컴퓨터가 내장되어 있 는 전자제어장치와 상기 전자제어장치로부터 출력 신호를 인가받아 변속장치를 자동으로 제어하는 자동변속장치와 상기 전자제어장치로부터 출력 신호를 인가받아 클러치를 자동으로 단속하는 클러치단속장치와 상기 전자제어장치로부터 출력 신호를 인가받아 엔진회전수를 자동으로 제어하는 RPM제어장치를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차의 로봇 변속장치를 제공함에 의해 달성된다.

본 고안의 바람직한 특징에 따르면, 상기 자동변속장치는 전자제어장치에 연결된 직선왕복운동을 하는 변속기제어모터와, 상기 클러치단속장치에 의한 엔진동력 차단시 변속기능이 행해지도록 상기 직선왕복운동을 하는 두 개의 변속기제어모터에 각각 연결된 시프트케이블 및 셀렉트케이블과, 상기 시프트케이블 및 셀렉트케이블에 연결된 변속기를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 고안의 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 클러치단속장치는 전자제어장치에 연결된 직선왕복운동을 하는 클러치단속제어모터와, 상기 직선왕복운동을 하는 클러치단속제어모터에 연결된 마스터실린더와, 상기 마스터실린더에 연결된 유압라인과, 상기 유압라인에 연결된 클러치릴리스포크를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 고안의 더욱 바람직한 특징에 따르면, 상기 RPM제어장치는 전자제어장치에 연결된 직선왕복운동을 하는 RPM제어모터와, 상기 직선왕복운동을 하는 RPM제어모터에 연결된 스로틀케이블과, 가속페달에 연결된 스로틀케이블과, 상기 스로틀케이블에 동시에 연결된 스로틀밸브를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 자동차의 로봇 변속장치를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 자동차의 로봇 변속장치는 자동차의 주행상태를 감지하는 각종 센서로부터 입력 신호를 받아 연산 처리하여 그 결과를 출력하는 마이크로컴퓨터가 내장되어 있는 전자제어장치와 상기 전자제어장치(40)로부터 출력 신호를 인가받아 변속장치를 자동으로 제어하는 자동변속장치(20)와 상기 전자제어장치로부터 출력 신호를 인가받아 클러치를 자동으로 제어하는 클러치단속장치(30)와 상기 전자제어장치로부터 출력 신호를 인가받아 엔진회전수를 자동으로 제어하는 RPM제어장치(10)로 구성된다.

상기 전자제어장치(40)의 내부에는 각종 센서(엔진회전속도감지센서, 브레이크 작동감지센서, 가속페달감지센서, 도로경사각감지센서 등)로부터 입력신호를 인가받아 그 결과를 출력하는 마이크로컴퓨터가 내장되어 있다.

상기 자동변속장치(20)는 두 개의 변속기제어모터(21)와, 기존의 변속기(60)와 상기 변속기제어모터(21)에 연결된 셀렉트 케이블(23)과 시프트 케이블(22)로 구성된다.

상기 클러치단속장치(30)는 크러치릴리스포크(35)의 유압라인(34)에 연결된 마스터실린더(33)와 클러치단속제어모터(31)로 구성된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 RPM제어장치(10)는 RPM제어모터(11)와 상기 RPM제어모터에 연결된 스로틀케이블(13)로 구성되며, 상기 RPM제어모터에 연결된 스로틀케이블(13)은 스로틀밸브(15)에 연결되며, 기존의 가속페달에 연결된 스로틀 케이블(14)에도 연결된다. 특히, 상기 RPM제어장치는 기어변속시 변속충격을 예방하는 기능을 가진다.

상기 전자제어장치(40)는 상기 자동변속장치(20)로 신호를 보내어 상기 자동변속장치(20)의 내부에 설치된 변속기제어모터(21)의 회전속도, 회전시간, 회전각도, 회전방향 등을 정밀하게 제어함으로써, 기존의 변속기(60)에 연결된 셀렉트 케이블(23)과 시프트 케이블(22)은 밀리거나 당겨지게 되고, 이와 같은 작용으로 인하여 자동변속이 이루어진다.

또한, 상기 전자제어장치(40)는 상기 클러치단속장치(30)로 신호를 보내어 상기 클러치단속장치(30)의 내부에 설치된 클러치단속제어모터(31)의 회전속도, 회전시간, 회전각도, 회전방향 등을 정밀하게 제어함으로써, 클러치(70)에 연결된 마스터실린더(33) 내부의 피스톤(32)은 전후로 움직이게 되고, 이와 같은 작용으로 유압라인(34)을 통하여 클러치릴리스포크(35)로 압력이 전달되어 클러치(70)의 자동단속이 이루어진다.

또한, 상기 전자제어장치(40)는 도 2에 도시된 상기 RPM제어장치(10)로 신호를 보내어 상기 RPM제어장치(10)의 내부에 설치된 RPM제어모터(11)의 회전속도, 회전시간, 회전각도, 회전방향 등을 정밀하게 제어함으로써, RPM제어모터에 연결된 스로틀케이블(13)은 밀리거나 당겨지게 되고, 이와 같은 작용으로 스로틀밸브(15)가 조절되어 RPM이 자동으로 조절된다.

상기 제어모터들(11,21,31)은 직선왕복운동을 하는 것을 특징으로 하는 모터이며, 본 발명의 일 실시 예로써, 상기 자동변속장치(20)에는 리모트 컨트롤이 설 치된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 수동변속장치가 장착된 자동차를 완전 자동화함으로써 경제적인 로봇 변속장치가 장착된 자동차를 만들 수 있으며, 기존의 자동변속장치가 장착된 자동차와 같은 운전의 편의성이 제공된다. 또한, 종래의 자동변속장치에서 발생하던 동력 손실의 문제와 급발진 문제를 해결할 수 있고, 연비 절감 효과를 기대할 수 있다.

Claims (4)

1. 자동차의 주행상태를 감지하는 각종 센서로부터 입력 신호를 받아 연산 처리하여 그 결과를 출력하는 마이크로컴퓨터가 내장되어 있는 전자제어장치;

   상기 전자제어장치로부터 출력 신호를 인가받아 변속장치를 자동으로 제어하는 자동변속장치;

   상기 전자제어장치로부터 출력 신호를 인가받아 클러치를 자동으로 단속하는 클러치단속장치; 및

   상기 전자제어장치로부터 출력 신호를 인가받아 엔진회전수를 자동으로 제어하는 RPM제어장치를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차의 로봇 변속장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 자동변속장치는 전자제어장치에 연결된 직선왕복운동을 하는 변속기제어모터와, 상기 클러치단속장치에 의한 엔진동력 차단시 변속기능이 행해지도록 상기 직선왕복운동을 하는 두 개의 변속기제어모터에 각각 연결된 시프트케이블 및 셀렉트케이블과, 상기 시프트케이블 및 셀렉트케이블에 연결된 변속기를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차의 로봇 변속장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 클러치단속장치는 전자제어장치에 연결된 직선왕복운동을 하는 클러치단속제어모터와, 상기 직선왕복운동을 하는 클러치단속제어모터에 연결된 마스터실린더와, 상기 마스터실린더에 연결된 유압라인과, 상기 유압라인에 연결된 클러치릴리스포크를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차의 로봇 변속장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 RPM제어장치는 전자제어장치에 연결된 직선왕복운동을 하는 RPM제어모터와, 상기 직선왕복운동을 하는 RPM제어모터에 연결된 스로틀케이블과, 가속페달에 연결된 스로틀케이블과, 상기 스로틀케이블에 동시에 연결된 스로틀밸브를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차의 로봇 변속장치.

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