KR100309408B1 - 자동클러치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동 클러치에 관한 것으로, 자동차의 주행중에 급브레이크 조작이 이루어지면 클러치 페달을 서어지탱크의 부압으로 자동적으로 조작하여 엔진의 시동이 오프되는 것을 방지하고, 또 운전자가 클러치 페달을 급격하게 조작하여도 클러치 페달이 서서히 리턴되도록 하여 클러치 페달의 미숙한 조작으로 인한 엔진 시동의 오프를 방지하는 데에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 클러치 페달에 연결된 피스톤과; 상기 피스톤을 엔진의 부압을 이용해서 당기거나 리턴스프링의 탄성복원력으로 리턴시키는 피스톤 이동수단 및; 이그니션 키이 스위치와 차속감지센서, 클러치 페달 조작감지스위치, 브레이크 페달 조작감지스위치, 1단 변속감지스위치 및 주차브레이크 스위치가 입력단자에 연결되면서, 상기 이그니션 키이 스위치가 온인 상태에서 상기 브레이크 페달 조작감지스위치가 온이고 상기 차속감지센서를 매개로 감지한 차속이 일정속도 이하인 경우에 피스톤 이동수단에 제어전류를 인가시켜 클러치를 해방시키는 반면에, 상기 주차브레이크 스위치가 오프상태이고 상기 1단 변속감지스위치가 온일 때에는 상기 피스톤 이동수단에 계속 제어전류를 인가시키는 한편, 상기 1단 변속감지스위치가 오프상태에서 온상태로 전환됨과 더불어 상기 주차브레이크 스위치가 온 상태에서 오프상태로 전환되면 상기 피스톤 이동수단에 인가시키고 있던 제어전류를 차단하도록 된 콘트롤러를 갖춘 구조로 되어 있다.

Description

자동클러치{AUTOMATIC CLUTCH}

본 발명은 자동차의 자동클러치에 관한 것으로, 특히 클러치 페달을 콘틀로러를 매개로 서어지탱크와 연결시켜 자동차의 주행중에 급브레이크 조작이 이루어지면 클러치 페달을 서어지탱크의 부압으로 자동적으로 조작하여 엔진의 시동이 오프되는 것을 방지하고, 또 운전자가 클러치 페달을 급격하게 조작하여도 클러치 페달이 서서히 리턴되도록 하여 클러치 페달의 미숙한 조작으로 인한 엔진 시동의 오프를 방지할 수 있도록 된 자동클러치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량 등에 탑재되어 사용되고 있는 클러치는 엔진과 변속기의 입력축사이에 설치되어 엔진에서부터 변속기로 전달되는 동력을 필요에 따라 단속하고, 또 엔진을 시동하거나 변속기의 기어를 변속할 때에 엔진과의 동력전달관계를 끊고, 발진할 때에는 엔진의 동력을 서서히 연결하는 기능을 하도록 되어 있다.

상기와 같은 종래의 클러치는, 구조에 따라 마찰클러치나 유체클러치 혹은 전기클러치로 분류할 수 있고, 조작방식에 따라서는 페달식 클러치나 자동 클러치로 분류할 수 있는 바, 상기 마찰클러치는 다시 건식 단판클러치와 건식/습식 다판클러치로 분류되어진다.

여기서, 상기 마찰식 단판클러치는 구조가 간단하고 보수와 점검이 용이하여 일반적인 자동차용으로 많이 사용되고 있고, 동력의 단속을 하는 클러치 본체와 운전석에서 클러치를 조작하기 위한 조작기구로 구성되어 있는 데, 상기 클러치 본체는 클러치판이나 압력판, 클러치 스프링, 릴리이스 레바 등으로 구성되어 엔진의 출력축에 장착된 플라이휘일에 연결되게 되어 있는 반면에 상기 조작기구는 릴리이스 베어링과 릴리이스 포오크 및 이 릴리이스 포오크에 페달의 조작력을 전달하는 기구 등으로 구성되어 클러치페달의 조작력을 클러치 본체에 전달하도록 되어 있다.

그리고, 상기 조작기구는 링크나 와이어를 통해 페달의 조작력을 릴리이스 포오크에 전달하는 기계식 조작기구와, 마스터 실린더와 릴리이스 실린더를 갖추고서 유압식으로 페달의 조작력을 릴리이스 포오크에 전달하는 유압식 조작기구로 구분되어진다.

한편, 상기 클러치 조작기구는 운전자가 발로서 클러치 페달을 적절히 밟아 주어야만이 클러치가 해방되는 반면에 클러치 페달로부터 발을 떼게 되면, 클러치 본체에 장착된 리턴스프링의 탄성복원력으로 자동적으로 접속되게 되어 있다.

그런데 상기한 종래의 클러치장치는, 반드시 운전자가 조작페달을 조작해주어야만이 접속되거나 해방되도록 되어 있기 때문에 교통이 복잡한 도심지의 주행시에는 빈번하게 클러치 페달을 조작해주어야 하므로, 운전자에게 운전피로를 가중시킨다고 하는 결점이 있었다.

또한, 상기 클러치 페달의 조작과정에 클러치 페달을 부드럽게 조작하여야 만이 엔진에 무리가 가지 않고 엔진시동이 오프되지 않게 되는 데, 미숙한 운전자는 클러치 페달의 부드러운 조작이 어려워서 종종 엔진의 시동을 오프시키게 되므로, 상기 클러치 페달의 조작이 어렵다고 하는 결점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 결점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 자동차의 주행중에 급브레이크 조작이 이루어지면 클러치 페달을 서어지탱크의 부압으로 자동적으로 조작하여 엔진의 시동이 오프되는 것을 방지하고, 또 운전자가 클러치 페달을 급격하게 조작하여도 클러치 페달이 서서히 리턴되도록 하여 클러치 페달의 미숙한 조작으로 인한 엔진 시동의 오프를 방지할 수 있도록 된 자동클러치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 클러치 페달에 연결된 피스톤과; 이 피스톤을 엔진의 부압을 이용해서 당기거나 리턴스프링의 탄성복원력으로 리턴시키는 피스톤 이동수단을 갖춤과 더불어; 이그니션 키이 스위치와 차속감지센서, 클러치 페달 조작감지스위치, 브레이크 페달 조작감지스위치, 1단 변속감지스위치 및 주차브레이크 스위치가 입력단자에 연결되면서, 상기 이그니션 키이 스위치가 온인 상태에서 상기 브레이크 페달 조작감지스위치가 온이고 상기 차속감지센서를 매개로 감지한 차속이 일정속도 이하인 경우에 피스톤 이동수단에 제어전류를 인가시켜 클러치를 해방시키는 반면에, 상기 주차브레이크 스위치가 오프상태이고 상기 1단 변속감지스위치는 온일 때에는 상기 피스톤 이동수단에 계속 제어전류를 인가시키는 한편, 상기 1단 변속감지스위치가 오프상태에서 온상태로 전환됨과 더불어 상기 주차브레이크 스위치가 온 상태에서 오프상태로 전환되면 상기 피스톤 이동수단에 인가시키고 있던 제어전류를 차단하도록 된 콘트롤러를 갖춘 구조로 되어 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 피스톤 이동수단이, 상기 피스톤이 수용된 하우징속에 수납되어 피스톤을 탄력적으로 지지하는 리턴스프링과, 상기하우징의 상부와 하부에 각각 형성된 구멍에 연결된 제1,2튜브와 이들 튜브사이에 설치되어 서어지탱크와 연결된 제3튜브 및 이 제3튜브를 제1튜브나 혹은 제2튜브와 선택적으로 연결시키는 밸브를 구비한 콘트롤밸브 및, 이 콘트롤밸브의 밸브에 연결된 피스톤과 이 피스톤을 탄력적으로 지지하기 위해 하우징속에 수용된 리턴스프링 및 상기 피스톤과 대향하는 하우징내에 장착되면서 상기 콘트롤러와 제1트랜지스터와 릴레이를 매개로 연결된 전자석을 갖춘 구조로 되어 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자동클러치의 개략적인 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 자동클러치의 회로도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1 - 클러치 페달 2 - 피스톤

3 - 하우징 4,13 - 리턴스프링

5,6,8 - 튜브 7 - 콘트롤밸브

9 - 서어지탱크 10 - 밸브

11 - 피스톤 12 - 하우징

14 - 전자석 15 - 릴레이

16 - 제1트랜지스터 17 - 제2트랜지스터

18 - 엔진 제어용 릴레이 19 - 이그니션 키이 스위치

20 - 차속감지센서 21 - 클러치 페달 조작감지스위치

22 - 브레이크 페달 조작감지스위치 23 - 1단 변속감지스위치

24 - 주차브레이크 스위치

이하 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 자동클러치의 개략적인 구성도인 바, 즉 클러치 페달(1)에 피스톤(2)이 연결되고, 이 피스톤은 하우징(3)내에 수용되어 리턴스프링(4)을 매개로 탄력적으로 지지되게 설치되며, 상기 하우징(3)의 상부와 하부에는 각각 2개의 관통구멍이 형성되어 있다.

여기서, 상기 하우징의 각 관통구멍은 제1튜브(5)와 제2튜브(6)를 매개로 콘트롤러밸브(7)에 형성된 2개의 구멍(7a,7b)에 각각 연결되고, 이 구멍(7a,7b)사이에는 제3의 구멍이 형성되면서 이 제3구멍은 제3튜브(8)를 통해 서어지탱크(9)와 연결되는 한편, 상기 하우징의 내부에는 제3튜브를 제1튜브나 혹은 제2튜브와 선택적으로 연결시키는 밸브(10)가 이동가능하게 수용되어 있다.

그리고, 상기 밸브(10)에는 제2피스톤(11)이 연결되고, 이 제2피스톤(11)은 하우징(12)내에 수용되어 리턴스프링(13)을 매개로 탄력적으로 지지되어 있고, 상기 하우징에는 피스톤과 대향하는 부위에 전자석(14)이 설치되어 있다.

한편, 도 2는 본 발명에 따른 자동클러치의 회로도인 바, 즉 상기 전자석(14)은 제1릴레이(15)와 제1트랜지스터(16)를 통해 콘트롤러(ECU)의 출력단자에 연결되어 있고, 이 ECU의 다른 출력단자에는 제2트랜지스터(17)를 통해 엔진 제어용 릴레이(18)가 연결되어 있으며, 상기 콘트롤러의 입력단자에는 이그니션 키이 스위치(19)와 차속감지센서(20), 클러치 페달 조작감지스위치(21), 브레이크 페달 조작감지스위치(22), 1단 변속감지스위치(23) 및 주차브레이크 스위치(24)가 각각 연결되어 있다.

이하 본 발명의 작용 및 효과를 설명한다.

먼저, 자동차를 처음 출발시킬 때에는 클러치 페달을 조작하여야 만이 엔진의 시동이 걸릴수 있도록 하기 위해 상기 이그니션 키이 스위치(19)가 오프에서 온으로 전환될 때에 상기 클러치 페달 조작감지스위치(21)가 온되어 있어야 상기 콘트롤러가 제2트랜지스터(17)를 온시켜 엔진 제어용 릴레이(18)를 구동시킴으로써 연료펌프를 작동시켜 엔진에 연료가 공급되도록 한다.

그리고, 자동차의 주행중에 위급한 상황이 발생되어 운전자가 브레이크 페달을 조작하게 되면 상기 콘트롤러는 브레이크 페달 조작감지스위치(22)로 브레이크 페달의 조작을 감지하고, 이로 인해 차속이 떨어지게 되면 상기 콘트롤러가 차속감지센서(20)로 차속을 감지하게 되는 바, 이 때에 차속이 예컨대 7km/h 이하이면 엔진의 시동이 오프되지 않도록 상기 콘트롤러가 제1트랜지스터(16)와 릴레이(15)를 통해 상기 전자석(14)에 제어전류를 인가시킨다.

상기와 같이 전자석에 제어전류가 인가되면, 상기 전자석은 자화되어 자력을발생시키고, 이 전자석의 자력으로 상기 피스톤(11)이 스프링(13)을 압축시키면서 당겨지게 되며, 상기 피스톤에 연결된 밸브(10)는 피스톤과 함께 당겨지게 되어, 이 밸브를 매개로 상기 제3튜브와 제2튜브가 서로 연결되게 된다.

이와 같이, 2개의 튜브가 연결되면 서어지탱크의 부압이 제3튜브를 통해 제2튜브를 매개로 하우징(3)의 하부에 작용하게 되고, 이 하우징의 하부에 작용하는 진공압으로 상기 피스톤(2)이 당겨지게 됨으로써, 클러치 페달도 함께 당겨져서 클러치가 자동적으로 해방되게 된다.

그리고, 상기와 같이 클러치가 해방된 상태에서 자동차가 일시적으로 정차되면 콘트롤러가 차속감지센서(20)를 매개로 감지한 차속이 제로로 되는 데, 이 경우에 상기 이그니션 키이 스위치(19)가 온상태이고 1단 변속감지스위치(23)가 오프상태이며 상기 주차브레이크 스위치(24)가 온일 때에는 운전자가 자동차를 일시적으로 정차시키는 것으로 판단하여 상기 콘트롤러는 제1트랜지스터(16)에 인가시키고 있던 제어전류를 차단하게 된다.

상기와 같이 제1트랜지스터에 인가된 제어전류가 차단되면, 상기 피스톤(11)은 리턴스프링(13)의 탄성복원력으로 원래의 위치로 되돌아오고, 상기 밸브(10)도 함께 이동되어 제3튜브와 제1튜브가 밸브(10)를 매개로 서로 연결되게 되며, 이로 인해 상기 피스톤도 원래의 위치로 상승되면서 클러치 페달도 원위치 되게 된다.

한편, 상기 이그니션 키이 스위치(19)가 온상태에서 주차브레이크 스위치(24)가 오프상태이고 상기 1단 변속감지스위치(23)가 온일 때에는 상기 콘트롤러가 제1트랜지스터(16)에 계속 제어전류를 인가시키도록 하여 클러치가 해방된상태로 유지되도록 하는 데, 이 경우는 운전자가 자동차를 움직이지 않도록 브레이크 페달을 밟고 있는 상태에 있는 것이기 때문이다.

그리고, 자동차를 다시 출발시키기 위해 운전자가 주차브레이크 레바를 조작하여 주차브레이크를 해제시킴과 더불어 변속레바를 1단으로 변속하면, 상기 1단 변속감지스위치(23)가 오프상태에서 온상태로 전환됨과 더불어 상기 주차브레이크 스위치(24)는 온 상태에서 오프상태로 전환되게 되고, 이 경우에는 상기 콘트롤러는 제1트랜지스터에 인가시키고 있던 제어전류를 차단하여 줌으로써, 클러치 페달이 원래의 위치로 되돌아오면서 클러치가 다시 접속되어 엔진의 동력전달이 이루어지게 한다.

상기와 같은 클러치 페달의 동작과정에 클러치 페달이 빨리 리턴되면 엔진의 시동이 오프될 수 있으므로, 클러치 페달이 서서히 리턴되도록 스프링의 탄성계수를 서어지 탱크의 진공저항력에 맞게 설계하면 된다.

한편, 자동차를 완전히 주차시키면 상기 이그니션 키이 스위치(19)가 오프됨과 더불어 상기 주차브레이크 스위치(24)는 온 상태이므로, 상기 콘트롤러는 제2트랜지스터를 오프시켜 엔진 제어용 릴레이의 작동을 중지시켜 엔진에 연료의 공급이 자동적으로 중지되게 한다.

상기와 같은 자동클러치 시스템은 물론 운전자가 클러치 페달을 직접 조작하여 수동으로도 사용할 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 자동클러치에 의하면, 미숙한 운전자가 주행중에 위급한 상황이 발생되어 클러치 페달을 조작하지 않고 브레이크 페달만을 급조작하면, 엔진의 부압을 이용해서 클러치 페달을 자동적으로 조작하여 줌으로써 엔진의 시동이 오프되는 것을 방지하고, 클러치 페달을 급격히 조작하여도 클러치 페달이 서서히 리턴되도록 하여 엔진의 시동오프를 예방하며, 자동차의 출발시에도 클러치 페달을 자동적으로 당겨서 클러치 해방시켜 주므로, 운전조작이 편리해지는 효과가 있다.

Claims (3)

1. (정정)클러치 페달(1)에 연결된 피스톤(11)과;

   상기 피스톤(11)을 엔진의 부압을 이용해서 당기거나 리턴스프링(4)의 탄성복원력으로 리턴시키는 피스톤 이동수단 및;

   이그니션 키이 스위치(19)와 차속감지센서(20), 클러치 페달 조작감지스위치(21), 브레이크 페달 조작감지스위치(22), 1단 변속감지스위치(23) 및 주차브레이크 스위치(24)가 입력단자에 연결되면서, 상기 이그니션 키이 스위치(19)가 온인 상태에서 상기 브레이크 페달 조작감지스위치(22)가 온이고 상기 차속감지센서(20)를 매개로 감지한 차속이 일정속도 이하인 경우에 피스톤 이동수단에 제어전류를 인가시켜 클러치를 해방시키는 반면에, 상기 주차브레이크 스위치(24)가 오프상태이고 상기 1단 변속감지스위치(23)가 온일 때에는 상기 피스톤 이동수단에 계속 제어전류를 인가시키는 한편, 상기 1단 변속감지스위치(23)가 오프상태에서 온상태로 전환됨과 더불어 상기 주차브레이크 스위치(24)가 온 상태에서 오프상태로 전환되면 상기 피스톤 이동수단에 인가시키고 있던 제어전류를 차단하도록 된 콘트롤러를 갖춘 것을 특징으로 하는 자동클러치.
2. (정정)제 1항에 있어서, 상기 피스톤 이동수단이, 상기 피스톤(11)이 수용된 하우징(12)속에 수납되어 피스톤(11)을 탄력적으로 지지하는 리턴스프링(13)과, 상기 하우징(12)의 상부와 하부에 각각 형성된 구멍(7a,7b)에 연결된 제1,2튜브(5,6)와 이들 튜브(5,6)사이에 설치되어 서어지탱크(9)와 연결된 제3튜브(8) 및 이 제3튜브(8)를 제1튜브(5)나 혹은 제2튜브(6)와 선택적으로 연결시키는 밸브(10)를 구비한 콘트롤밸브(7) 및, 이 콘트롤밸브(7)의 밸브(10)에 연결된 피스톤(11)과 이 피스톤(11)을 탄력적으로 지지하기 위해 하우징(12)속에 수용된 리턴스프링(13) 및 상기 피스톤(11)과 대향하는 하우징(12)내에 장착되면서 상기 콘트롤러와 제1트랜지스터(16)와 릴레이(15)를 매개로 연결된 전자석(14)을 갖춘 것을 특징으로 하는 자동클러치.
3. (정정)제 1항에 있어서, 상기 이그니션 키이 스위치(19)가 오프에서 온으로 전환되고, 상기 클러치 페달 조작감지스위치(21)가 온인 경우에 엔진이 구동되도록 하기 위해 상기 콘트롤러로부터 제어전류를 인가받는 제2트랜지스터(17)와 엔진 제어용 릴레이(18)가 구비된 것을 특징으로 하는 자동클러치.

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