KR20070060853A

KR20070060853A - 차량용 리니어식 클러치 시스템 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR20070060853A
Application number: KR1020050120958A
Authority: KR
Inventors: 하동현
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2005-12-09
Filing date: 2005-12-09
Publication date: 2007-06-13
Also published as: DE102006047432B4; US20070131513A1; US7726456B2; DE102006047432A1; KR100748666B1; CN1978933A

Abstract

본 발명은 수동변속기용 클러치 시스템의 입력 샤프트 상에 장착되는 릴리이스 베어링의 후방에 선형식 전동 엑츄에이터를 적용하여 클러치 페달의 작동 스트로크에 따라 인가되는 전류신호에 따라 클러치의 작동을 제어하도록 하여 종래 유압 시스템을 배제할 수 있도록 하는 차량용 리니어식 클러치 시스템 및 그 제어방법을 제공한다.

리니어식 클러치 시스템, 선형식 전동 엑츄에이터, 가변 저항기

Description

차량용 리니어식 클러치 시스템 및 그 제어방법{LINEAR CLUTCH SYSTEM OF VEHICLES AND CONTROL METHOD THEREOF}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 리니어식 클러치 시스템의 단면 구성도,

도 2는 본 발명에 적용되는 선형식 전동 엑츄에이터의 사시도,

도 3과 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 리니어식 클러치 시스템의 제어 흐름도 및 가변 저항기의 출력값 리딩 업테이트 시간 산출 원리도,

도 5와 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 리니어식 클러치 시스템의 작동 상태도, 및

도 7은 일반적인 수동변속기용 클러치 시스템의 구성도이다.

본 발명은 차량용 리니어식 클러치 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수동변속기용 클러치 시스템의 입력 샤프트 상에 장착되는 릴리이스 베어링의 후방에 선형식 전동 엑츄에이터를 적용하여 클러치 페달의 작동 스트로크에 따라 인가되는 전류신호에 따라 클러치의 작동을 제어하는 차량용 리니어식 클러치 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 수동변속기용 클러치 시스템은 구동 바퀴에 전달되는 엔진의 동력을 필요에 따라 단속하는 작동을 하며, 엔진의 시동 시 또는 변속기 기어의 변속 시에 엔진의 동력을 일시적으로 차단시키게 된다.

이러한 클러치 시스템은 조작력 전달방법에 따라 로드나 와이어를 사용하는 기계식과 유압을 사용하는 유압식이 있다.

도 7에서는 상기한 유압식 클러치 시스템의 일례를 도시한 것으로, 클러치 페달(101)에 의해 작동하는 클러치 마스터 실린더(103)가 호스(105)를 통하여 클러치 릴리이스 실린더(107)와 연결되며, 상기 클러치 릴리이스 실린더(107)의 푸시로드는 릴리이스 포크(109)와 연결 관계를 갖는다.

즉, 클러치 페달(101)에서 시작한 작동 과정은 클러치 마스터 실린더(103), 호스(105), 클러치 릴리스 실린더(107), 클러치 포크(109), 클러치 릴리이스 베어링(111)을 거쳐 클러치 디스크(113)에 작용하여 동력이 차단되도록 한다.

그러나 상기한 바와 같은 종래의 클러치 시스템의 경우, 보통 브레이크 작용유과 클러치 작동유를 공용으로 사용하여 오일 내구성이 약하며, 유압라인 내 오일 시일 등의 마모로 작동유의 변색이 쉽게 일어나 성능이 급격히 떨어지는 단점이 있다.

또한, 유압라인 및 유압 시스템의 구성품 들에 의해 차량 무게를 증가시키며, 클러치 마스터 실린더(103)의 장착 공간에 따른 클러치 페달(101)의 장착위치 제한 및 클러치 페달(101)의 작동영역에 물리적인 한계가 따르는 등의 단점이 있어 왔다.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 단점을 해소하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 수동변속기용 클러치 시스템의 입력 샤프트 상에 장착되는 릴리이스 베어링의 후방에 선형식 전동 엑츄에이터를 적용하여 클러치 페달의 작동 스트로크에 따라 인가되는 전류신호에 따라 클러치의 작동을 제어하도록 하여 종래 유압 시스템을 배제할 수 있도록 하는 차량용 리니어식 클러치 시스템 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 차량용 리니어식 클러치 시스템은 플라이 휠에 고정되는 클러치 커버와, 상기 플라이 휠에 대응하여 클러치 커버의 내측에 배치된 상태로 변속기의 입력축과 스플라인 결합되는 클러치 디스크와, 상기 클러치 디스크의 후방에서 클러치 커버에 고정되어 클러치 디스크를 플라이 휠에 밀착시켜 접착력을 제공하는 다이어프램 스프링, 및 상기 다이어프램 스프링의 후방에서 상기 입력축 상에 슬라이드 가능하게 설치된 상태로 다이어프램 스프링에 작용하여 플라이 휠에 대한 클러치 디스크의 접착력을 해제시켜 주는 릴리이스 베어링을 포함하는 클러치 유닛; 상기 클러치 유닛의 릴리이스 베어링의 후방에서 상기 입력축 둘레에 축방향으로 구성되어 제어기의 제어신호에 따라 상기 다이어프램 스프링을 향하여 상기 릴리이스 베어링을 축방향으로 전후진 구동 제어하는 선형식 전동 엑츄에이터; 차실 내부의 클러치 페달과 연결되어 클러치 페달의 작동 스트로크(STROKE, 변위)를 검출하여 그 신호를 제어기로 출력하는 변위 검출수단을 포함한다.

상기 선형식 전동 엑츄에이터는 중앙에 관통홀을 형성하여 변속기 입력축이 삽입되고, 둘레방향을 따라 내측에는 원형의 공간부를 형성하며, 후단에는 변속기 하우징에 볼트 체결하기 위한 플랜지가 형성되는 케이스 몸체; 소직경의 관형상으로 형성되어 상기 케이스 몸체의 공간부 내부의 내측 둘레면을 따라 끼워져 설치되며, N극 자성을 띠는 N극 자석관체; 대직경의 관형상으로 형성되어 상기 케이스 몸체의 공간부 내부의 외측 둘레면을 따라 끼워져 상기 N극 자석관체와 일정간격 이격된 상태로 설치되며, S극 자성을 띠는 S극 자석관체; 일정두께의 원통형상으로 형성되어 상기 N극 자석관체와 S극 자석관체 사이의 공간부에 삽입되며, 내측에는 그 길이방향을 따라 관통되는 원형의 작동홀을 복수개 형성하는 지지블록; 상기 지지블록의 각 작동홀에 삽입되어 제어기로부터의 전류신호에 의해 플레밍의 왼손법칙에 따라 전후진 작동하는 가동코일; 상기 각 가동코일의 선단에 일단이 연결되고, 타단은 상기 케이스 몸체의 외측으로 배치되는 가동로드; 관통구를 갖는 원판 형상으로 형성되어 릴리이스 베어링의 후단에 대응하여 변속기 입력축 상에 상기 관통구를 통하여 끼워져 설치되며, 그 둘레방향 배면은 상기 각 가동로드의 타단과 연결되어 상기 가동코일의 전후진 작동력을 상기 릴리이스 베어링에 전달하는 푸싱 디스크; 상기 케이스 몸체의 전방에 장착되어 상기 각 가동로드를 지지하며, 상기 지지블록 내부의 작동홀을 닫는 케이스 커버;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 변위검출수단은 그 작동로드의 선단에 클러치 페달이 장착되는 가변 저항기(potentiometer)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 제어기는 변위검출수단의 검출신호를 수신하여 클러치 페달의 작동 스트로크에 따라 상기 선형식 전동 엑츄에이터에 구동용 제어신호를 출력하는 제어로직을 포함하는 엔진제어유닛(ECU)으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기한 차량용 리니어식 클러치 시스템의 제어방법은 클러치 페달의 전 구간 스트로크에 대하여 선형식 전동 엑츄에이터에 인가할 전류값을 설정하고, 변위검출수단의 출력값을 읽어 업데이트하는 시간(Δt)을 설정하는 제1단계; 운전자가 클러치 페달을 조작하는 제2단계; 변위검출수단으로부터의 출력신호을 이용하여 클러치 페달의 작동 스트로크를 계산하는 제3단계; 변위검출수단의 출력값 업데이트 시간(Δt)를 카운터하는 제4단계; 상기 제4단계에 이어, 클러치 페달의 작동 스트로크값이 "0"mm 인가를 판단하는 제5단계; 상기 제5단계에서, 상기 클러치 페달의 작동 스트로크값이 "0"mm 이면, 상기 선형식 전동 엑츄에이터의 가동코일에 제어전류를 인가하지 않고, 중지하는 제6단계; 상기 제5단계에서, 상기 클러치 페달의 작동 스트로크값이 "0"mm 이 아니면, 초기 조건으로 설정된 가변 저항기 출력값 업데이트 시간(Δt) 경과 후의 클러치 페달의 작동 스트로크값이 초기시간(t) 때의 작동 스트로크보다 큰가를 판단하는 제7단계; 상기 제7단계에서, 조건을 만족하면, 가동코일이 전자기력에 의해 전진 이동하도록 제어전류(- +)를 인가하는 제8단계; 상기 제7단계에서, 조건을 만족하지 않으면, 가동코일이 전자기력에 의해 후진 이동하도록 제어전류(+ -)를 인가하느 제9단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 구성 및 작용을 첨부한 도면에 의거하여 보다 상 세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 리니어식 클러치 시스템의 단면 구성도이며, 도 2는 본 발명에 적용되는 선형식 전동 엑츄에이터의 사시도이다.

본 발명의 실시예에 따른 차량용 리니어식 클러치 시스템의 구성은, 상기 도 1에서 도시한 바와 같이,

엔진의 크랭크 샤프트(1)에 장착되는 플라이 휠(3)에 고정되어 동시에 회전하는 클러치 커버(5)와, 상기 플라이 휠(3)에 대응하여 클러치 커버(5)의 내측에 배치된 상태로 변속기의 입력축(7)에 스플라인 결합되어 상기 플라이 휠(3)에 접촉 및 이격되는 클러치 디스크(9)와, 상기 클러치 디스크(9)의 후방에서 클러치 커버(5)에 고정되어 압력판(11)을 통하여 클러치 디스크(9)를 플라이 휠(3)에 밀착시켜 접착력을 제공하는 다이어프램 스프링(13), 및 상기 다이어프램 스프링(13)의 후방에서 입력축(7) 상에 슬라이드 가능하게 설치된 상태로 클러치 페달(15)에 연동하여 상기 다이어프램 스프링(13)을 밀어 플라이 휠(3)에 대한 클러치 디스크(9)의 접착력을 해제시켜 주는 릴리이스 베어링(17)을 포함하여 클러치유닛(CU)이 구비된다.

그리고 상기 클러치 유닛(CU)의 릴리이스 베어링(17)의 후방에는 상기 변속기 입력축(7) 둘레에 축방향으로 구성되어 제어기(19)의 제어신호에 따라 상기 다이어프램 스프링(13)을 향하여 상기 릴리이스 베어링(17)을 축방향으로 전후진 구동 제어하는 선형식 전동 엑츄에이터(21)가 구비된다.

또한, 차실 내부의 클러치 페달(15)은 변위검출수단인 가변 저항기(23)에 연 결되며, 상기 가변 저항기(23)는 클러치 페달(15)의 작동 스트로크(STROKE, 변위)를 검출하여 그 검출신호를 제어기(19)로 출력하도록 구성된다.

상기에서 선형식 전동 엑츄에이터(21)의 구체적인 구성은, 도 2에서 도시한 바와 같이, 중앙에 관통홀(31)을 형성하여 변속기 입력축(7)이 삽입되는 케이스 몸체(33)가 구비된다.

상기 케이스 몸체(33)의 내측에는 그 둘레방향을 따라 원형의 공간부를 형성하며, 그 후단에는 변속기 하우징(25)에 볼트 체결하기 위한 플랜지(35)가 일체로 형성된다.

그리고 상기 케이스 몸체(33)의 공간부 내부에는 그 내측 둘레면을 따라 N극 자석관체(37)가 끼워져 설치되는데, 상기 N극 자석관체(37)는 소직경의 관형상으로 형성되어 N극 자성을 띠게 된다.

또한, 상기 케이스 몸체(33)의 공간부 내부에는 그 외측 둘레면을 따라 S극 자석관체(39)가 끼워져 설치되는데, 상기 S극 자석관체(39)는 대직경의 관형상으로 형성되어 상기 N극 자석관체(37)와 일정간격 이격된 상태로 설치되며, S극의 자성을 띠게 된다.

그리고 상기 N극 자석관체(37)와 S극 자석관체(39) 사이의 공간부에는 지지블록(41)이 삽입되는데, 상기 지지블록(41)은 일정두께의 원통형상으로 형성되어 그 내측에는 그 길이방향을 따라 관통되는 원형의 작동홀(43)을 형성한다.

여기서, 상기 지지블록(41)의 내부에 형성되는 작동홀(43)은 지지블록(41)의 둘레방향을 따라 4개의 작동홀(43)이 90도 간격으로 관통 형성된다.

상기 지지블록(41)의 각 작동홀(43)에는 가동코일(45)이 삽입되는데, 상 기 가동코일(45)은 제어기(19)로부터의 인가되는 전류신호에 의해 플레밍의 왼손법칙에 따라 전후진 작동하도록 설치된다.

그리고 상기 각 가동코일(45)의 선단에는 가동로드(47)가 그 일단을 통하여 장착되고, 가동로드(47)의 타단은 상기 케이스 몸체(33)의 외측으로 배치되어 푸싱 디스크(49)와 연결된다.

상기 푸싱 디스크(49)는 중앙에 관통구(51)를 갖는 원판 형상으로 형성되어 릴리이스 베어링(17)의 후단에 대응하여 변속기 입력축(7) 상에 상기 관통구(51)를 통하여 끼워져 설치된다.

즉, 상기 푸싱 디스크(49)는 둘레방향 배면이 상기 4개의 가동로드(47)의 타단과 연결되어 상기 가동코일(45)의 전후진 작동력을 상기 릴리이스 베어링(17)에 전달하도록 구성된다.

또한, 상기 케이스 몸체(33)의 전방에는 케이스 커버(53)가 장착되어 상기 각 가동로드(47)를 지지하게 되며, 상기 지지블록(41) 내부의 작동홀(43)을 닫게 된다.

또한, 상기 케이스 커버(53)에는 상기 가동로드(47)와 구름접촉하여 이를 지지하도록 각 가동로드(47)가 끼워지는 가이드 베어링(55)이 장착된다.

또한, 상기 지지블록(41)의 각 작동홀(43) 내부에는 가동코일(45)의 작동 스트로크를 제한하기 위한 스페이스(57)가 전후측에 각각 설치되는 것이 바람직하다.

상기한 바와 같은 구성의 선형식 전동 엑츄에이터(21) 내부에서는 상기 가동 코일(45)에 전류신호가 인가되면, 기전력(I)의 방향에 따라 플레밍의 왼손법칙(자기장 내에 전선을 두고 전류를 흘리면 전선 주위에 발생하는 자기장으로 인하여 전선에 힘이 작용하며, 이 힘을 전자기력이라 함)에 의한 전자기력(F)이 발생하여 상기 가동코일(45)을 전자기력(F) 방향으로 전후진 이동시킬 수 있게 구성된다.

즉, 상기 N극 자석관체(37)에서 S극 자석관체(39) 방향으로 자속(B)을 갖는 자기장이 형성되며, 상기 자기장 속에서 가동코일(45)에 기전력(I)이 발생하면, 가동코일(45) 자체는 전자기력(F)의 영향을 받아 전자기력(F) 방향으로 이동하게 되는 것이다.

여기서, 상기 케이스 몸체(33)는 상기 케이스 커버(53)와 함께 자기장 내부에서 가동코일(45)이 선형적인 전자기력(F)의 영향을 받을 수 있도록 알루미늄 합금 소재 또는 강화 플라스틱 소재로 구성되는 것이 바람직하다.

반면, 상기 지지블록(41)은 상기 N극 자석관체(37)와 S극 자석관체(39) 사이에 자기장 형성 효율을 높일 수 있도록 순철 소재로 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 스페이스(57)는 가동코일(45)이 N극과 S극 사이의 자기장 내부에서 전 구간에 걸쳐 거동하는 경우, 양측단의 비선형적인 전자기력(F) 발생구간을 배제하기 위하여 개재되며, 이처럼 가동코일(45)의 선형거동을 방해하는 힘 형성구간을 제거하는 필터링 기능을 갖는 바, 그 재질은 자기장의 영향을 받지 않는 플라스틱과 같은 비전도체 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고 상기 가변 저항기(23)는 그 작동로드(59)의 선단에 클러치 페달(15)이 힌지 결합관계를 갖는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제어기(19)는 변위검출수단인 가변 저항기(23)의 검출신호를 수신하여 클러치 페달(15)의 작동 스트로크에 따라 상기 선형식 전동 엑츄에이터(21)에 구동용 제어신호를 출력하는 제어로직을 포함하는 엔진제어유닛(ECU)으로 이루어지는 것이 바람직하다.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 차량용 리니어식 클러치 시스템의 제어방법에 따른 작동을 도 3, 도 4, 도 5 및 도 6을 통하여 구체적으로 살펴본다.

도 3에서와 같이, 먼저, 제어기(19)는 클러치 페달(15)의 전 구간 스트로크에 대하여 선형식 전동 엑츄에이터(21)의 가동코일(45)에 인가할 전류값을 설정하고, 상기 제어기(19), 즉 ECU로 인가되는 가변 저항기(23)의 출력값을 읽어 업데이트하는 시간(Δt)을 설정하는 등의 초기 조건을 설정하게 된다.(S1)

이와 같이, 초기 조건이 설정된 이 후, 운전자가 클러치 페달(15)을 조작하면,(S2) 제어기(19)는 변위검출수단인 가변 저항기(23)로부터의 출력신호을 이용하여 클러치 페달(15)의 작동 스트로크를 계산한다.(S3)

이어서, 상기 단계(S1)에서 초기 조건으로 설정된 가변 저항기(23) 출력값 업데이트 시간(Δt) 경과 후,(S4) 제어기(19)는 그때의 클러치 페달(15)의 작동 스트로크값이 "0"mm 인가를 판단하게 된다.(S5)

상기 단계(S5)에서, 상기 클러치 페달(15)의 작동 스트로크값이 "0"mm 이면(도 4의 ST1 참조), 제어기(19)는 상기 선형식 전동 엑츄에이터(21)의 가동코일(45)에 제어전류를 인가하지 않고, 중지하게 된다.(S6)

이러한 상황이 클러치 페달(15)의 최초 조작 이전이라면, 도 5에서 도시한 바와 같이, 가동코일(45)이 후방으로 이동한 상태로 상기 클러치 디스크(9)가 플라이 휠(3)에 마찰접촉된 상태를 유지할 것이다.

그리고 상기 단계(S5)에서, 상기 클러치 페달(15)의 작동 스트로크값이 "0"mm 이 아니면, 제어기(19)는 초기 조건으로 설정된 가변 저항기(23) 출력값 업데이트 시간(Δt) 경과 후의 클러치 페달(15)의 작동 스트로크값이 초기시간(t) 때의 작동 스트로크보다 큰가를 판단하게 된다.(S7)

따라서, 상기 단계(S7)에서, 조건을 만족하면, 운전자가 초기시간(t) 때 보다 클러치 페달(15)을 더 밟고 있다는 것으로(도 4의 ST1 → ST2 참조), 제어기(19)는 가동코일(45)이 전자기력(F)에 의해 전진 이동하도록 제어전류(- +)를 인가하게 된다.(S8)

즉, 상기 제어기(19)는, 도 6에서 도시한 바와 같이, 상기 가동코일(45)을 전방에서 보았을 때, 기전력(I)이 시계방향으로 흐르도록 가동코일(45)에 제어전류(- +)를 인가하게 되며, 이에 따라 가동코일(45)은 N극 자성관체(37)에서 S극 자석관체(39)로 자속(B)을 갖는 자기장 속에서 전방 즉, 릴리이스 베어링(17) 측으로 발생하는 전자기력(F)에 의해 릴리이스 베어링(17)을 밀게 된다.

이에, 상기 릴리이스 베어링(17)은 다이어프램 스프링(13)을 밀어 클러치 디스크(9)에 제공하던 탄성력을 해제하여 플라이 휠(3)과 클러치 디스크(9) 사이의 동력이 차단되도록 한다.

반대로, 상기 단계(S7)에서, 조건을 만족하지 않으면, 운전자가 초기시간(t) 때 보다 클러치 페달(15)을 덜 밟고 있다는 것으로(도 4의 ST2 → ST3 참조), 제어 기(19)는 가동코일(45)이 전자기력(F)에 의해 후진 이동하도록 제어전류(+ -)를 인가하게 된다.(S9)

즉, 상기 제어기(19)는, 상기 도 5에서 도시한 바와 같이, 상기 가동코일(45)을 전방에서 보았을 때, 기전력(I)이 반시계방향으로 흐르도록 가동코일(45)에 제어전류(+ -)를 인가하게 되며, 이에 따라 가동코일(45)은 N극 자성관체(37)에서 S극 자석관체(39)로 자속(B)을 갖는 자기장 속에서 후방 즉, 릴리이스 베어링(17)의 반대측으로 발생하는 전자기력(F)에 의해 릴리이스 베어링(17)을 밀던 힘을 해제하는 방향으로 이동하게 된다.

이에, 상기 릴리이스 베어링(17)은 다이어프램 스프링(13)을 밀던 힘을 해제하여 다이어프램 스프링(13)이 클러치 디스크(9)에 탄성력을 제공할 수 있도록 하여 플라이 휠(3)과 클러치 디스크(9) 사이의 동력전달이 가능하도록 연결하게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 차량용 리니어식 클러치 시스템 및 그 제어방법에 의하면, 수동변속기용 클러치 시스템의 입력 샤프트 상에 장착되는 릴리이스 베어링의 후방에 선형식 전동 엑츄에이터를 적용하여 클러치 페달의 작동 스트로크에 따라 인가되는 전류신호에 따라 클러치의 작동을 제어하도록 하여 종래 유압 시스템을 배제할 수 있도록 함으로써, 종래 작동유의 변색으로 인한 성능저하 문제를 고려하지 않아도 되는 이점이 있다.

또한, 종래 유압라인 및 유압 시스템의 구성품 들을 배제할 수 있어 차량 무 게를 줄일 수 있으며, 종래 클러치 마스터 실린더의 작동 및 유압형성 과정에서의 미세 오차 및 유압에 의한 클러치 진동이나 충격을 해소할 수 있는 이점이 있다. 즉, 가변 저항기(potentiometer)를 통해 클러치 페달의 작동 스트로크(STROKE)를 측정하므로 장시간 주행 후에도 내구성을 보존할 수 있어 클러치 특성이 변화하지 않는 이점이 있다.

또한, 가변 저항기와 선형식 전동 엑츄에이터 방식을 이용하여 클러치 작동 시스템을 구축함으로써 NON- HYSTERESIS 특성을 갖는 이상적인 클러치 시스템을 구축 가능하여 상품성을 향상시키는 효과가 있다.

Claims

플라이 휠에 고정되는 클러치 커버와, 상기 플라이 휠에 대응하여 클러치 커버의 내측에 배치된 상태로 변속기의 입력축과 스플라인 결합되는 클러치 디스크와, 상기 클러치 디스크의 후방에서 클러치 커버에 고정되어 클러치 디스크를 플라이 휠에 밀착시켜 접착력을 제공하는 다이어프램 스프링, 및 상기 다이어프램 스프링의 후방에서 상기 입력축 상에 슬라이드 가능하게 설치된 상태로 다이어프램 스프링에 작용하여 플라이 휠에 대한 클러치 디스크의 접착력을 해제시켜 주는 릴리이스 베어링을 포함하는 클러치 유닛;

상기 클러치 유닛의 릴리이스 베어링의 후방에서 상기 입력축 둘레에 축방향으로 구성되어 제어기의 제어신호에 따라 상기 다이어프램 스프링을 향하여 상기 릴리이스 베어링을 축방향으로 전후진 구동 제어하는 선형식 전동 엑츄에이터;

차실 내부의 클러치 페달과 연결되어 클러치 페달의 작동 스트로크(STROKE, 변위)를 검출하여 그 신호를 제어기로 출력하는 변위검출수단을 포함하는 차량용 리니어식 클러치 시스템.
제1항에 있어서,

상기 선형식 전동 엑츄에이터는

중앙에 관통홀을 형성하여 변속기 입력축이 삽입되고, 둘레방향을 따라 내측에는 원형의 공간부를 형성하며, 후단에는 변속기 하우징에 볼트 체결하기 위한 플 랜지가 형성되는 케이스 몸체;

소직경의 관형상으로 형성되어 상기 케이스 몸체의 공간부 내부의 내측 둘레면을 따라 끼워져 설치되며, N극 자성을 띠는 N극 자석관체;

대직경의 관형상으로 형성되어 상기 케이스 몸체의 공간부 내부의 외측 둘레면을 따라 끼워져 상기 N극 자석관체와 일정간격 이격된 상태로 설치되며, S극 자성을 띠는 S극 자석관체;

일정두께의 원통형상으로 형성되어 상기 N극 자석관체와 S극 자석관체 사이의 공간부에 삽입되며, 내측에는 그 길이방향을 따라 관통되는 원형의 작동홀을 복수개 형성하는 지지블록;

상기 지지블록의 각 작동홀에 삽입되어 제어기로부터의 전류신호에 의해 플레밍의 왼손법칙에 따라 전후진 작동하는 가동코일;

상기 각 가동코일의 선단에 일단이 연결되고, 타단은 상기 케이스 몸체의 외측으로 배치되는 가동로드;

관통구를 갖는 원판 형상으로 형성되어 릴리이스 베어링의 후단에 대응하여 변속기 입력축 상에 상기 관통구를 통하여 끼워져 설치되며, 그 둘레방향 배면은 상기 각 가동로드의 타단과 연결되어 상기 가동코일의 전후진 작동력을 상기 릴리이스 베어링에 전달하는 푸싱 디스크;

상기 케이스 몸체의 전방에 장착되어 상기 각 가동로드를 지지하며, 상기 지지블록 내부의 작동홀을 닫는 케이스 커버;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 리니어식 클러치 시스템.
제2항에 있어서,

상기 케이스 몸체는 알루미늄 합금 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 리니어식 클러치 시스템.
제2항에 있어서,

상기 케이스 몸체는 강화 플라스틱 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 리니어식 클러치 시스템.
제2항에 있어서,

상기 지지블록의 내부에 형성되는 작동홀은 지지블록의 둘레방향을 따라 4개의 작동홀이 90도 간격으로 관통 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 리니어식 클러치 시스템.
제2항에 있어서,

상기 지지블록은 순철 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 리니어식 클러치 시스템.
제2항에 있어서,

상기 케이스 커버에는 상기 가동로드와 구름접촉하여 이를 지지하도록 각 가 동로드가 끼워지는 가이드 베어링이 장착되는 것을 특징으로 하는 차량용 리니어식 클러치 시스템.
제2항에 있어서,

상기 케이스 커버는 알루미늄 합금 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 리니어식 클러치 시스템.
제2항에 있어서,

상기 케이스 몸체는 강화 플라스틱 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 리니어식 클러치 시스템.
제2항에 있어서,

상기 지지블록의 각 작동홀 내부에는 가동코일의 작동 스트로크를 제한하기 위한 스페이스가 전후측에 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 리니어식 클러치 시스템.
제10항에 있어서,

상기 스페이스는 비전도체 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 리니어식 클러치 시스템.
제11항에 있어서,

상기 비전도체 재질은 플라스틱인 것을 특징으로 하는 차량용 리니어식 클러치 시스템.
제1항에 있어서,

상기 변위검출수단은 그 작동로드의 선단에 클러치 페달이 장착되는 가변 저항기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 리니어식 클러치 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 제어기는 변위검출수단의 검출신호를 수신하여 클러치 페달의 작동 스트로크에 따라 상기 선형식 전동 엑츄에이터에 구동용 제어신호를 출력하는 제어로직을 포함하는 엔진제어유닛(ECU)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 리니어식 클러치 시스템.
차량용 리니어식 클러치 시스템의 제어방법에 있어서,

클러치 페달의 전 구간 스트로크에 대하여 선형식 전동 엑츄에이터에 인가할 전류값을 설정하고, 변위검출수단의 출력값을 읽어 업데이트하는 시간(Δt)을 설정하는 제1단계;

운전자가 클러치 페달을 조작하는 제2단계;

변위검출수단으로부터의 출력신호을 이용하여 클러치 페달의 작동 스트로크 를 계산하는 제3단계;

변위검출수단의 출력값 업데이트 시간(Δt)를 카운터하는 제4단계;

상기 제4단계에 이어, 클러치 페달의 작동 스트로크값이 "0"mm 인가를 판단하는 제5단계;

상기 제5단계에서, 상기 클러치 페달의 작동 스트로크값이 "0"mm 이면, 상기 선형식 전동 엑츄에이터의 가동코일에 제어전류를 인가하지 않고, 중지하는 제6단계;

상기 제5단계에서, 상기 클러치 페달의 작동 스트로크값이 "0"mm 이 아니면, 초기 조건으로 설정된 가변 저항기 출력값 업데이트 시간(Δt) 경과 후의 클러치 페달의 작동 스트로크값이 초기시간(t) 때의 작동 스트로크보다 큰가를 판단하는 제7단계;

상기 제7단계에서, 조건을 만족하면, 가동코일이 전자기력에 의해 전진 이동하도록 제어전류(- +)를 인가하는 제8단계;

상기 제7단계에서, 조건을 만족하지 않으면, 가동코일이 전자기력에 의해 후진 이동하도록 제어전류(+ -)를 인가하느 제9단계;로 이루어지는 차량용 리니어식 클러치 시스템의 제어방법.