KR100410900B1

KR100410900B1 - 차량의 클러치 작동 시스템

Info

Publication number: KR100410900B1
Application number: KR10-2000-0082844A
Authority: KR
Inventors: 김종복
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2000-12-27
Filing date: 2000-12-27
Publication date: 2003-12-18
Also published as: KR20020053302A

Abstract

본 발명은 차량의 클러치 작동 시스템에 관한 것으로서, 특히 변속 레버의 조작을 위한 가이드홈이 형성된 레버 커버와, 상기 가이드홈의 1단과 후진단 부분에 각각 설치되어 상기 변속 레버의 이동을 감지하는 동시에 반클러치 상태를 가능하게 하는 제 1레버 위치 센서와, 상기 가이드홈의 2단, 3단, 4단, 5단 부분에 각각 설치되어 상기 변속 레버의 이동을 감지하는 제 2레버 위치 센서와, 클러치에 장착되어 상기 클러치의 온/오프 및 반클러치 상태를 감지하는 클러치 위치 센서와, 상기 제 1 및 제 2레버 위치 센서와 클러치 위치 센서의 감지 결과에 따라 클러치 작동 신호를 발생시키는 ECU와, 상기 ECU의 클러치 작동 신호에 따라 클러치를 작동시키는 엑츄에이터를 포함한 차량의 클러치 작동 시스템을 제공함으로써 차량의 출발 또는 기어 변속시 변속 레버의 움직임에 따라 클러치가 자동으로 작동되어 운전자의 편의가 도모되고 언덕길에서의 출발이 안정되며 클러치 마모가 감소되도록 한 것이다.

Description

차량의 클러치 작동 시스템 {CLUTCH SYSTEM FOR MOTOR VEHICLE}

본 발명은 차량의 클러치 작동 시스템에 관한 것으로서, 특히 차량의 출발 또는 기어 변속시 변속 레버의 움직임에 따라 클러치가 자동으로 작동되는 차량의 클러치 작동 시스템에 관한 것이다.

자동차의 원동기로 주로 사용되고 있는 내연기관은 부하를 건 상태에서는 시동할 수가 없고, 변속기의 기어 변환을 무부하로 할 필요가 있으며, 또 발진시에는 엔진의 동력을 서서히 구동바퀴에 전달해야 하는 등의 이유 때문에 엔진의 동력을 구동바퀴에 대하여 임의로 단속할 수 있는 장치인 클러치가 꼭 필요하다.

도 1은 종래 기술에 따른 차량의 클러치 작동 시스템이 도시된 구성도로서, 이를 참조하여 종래의 클러치 작동 시스템에 대해 설명하면 다음과 같다.

먼저, 운전자가 출발 또는 기어 변속시 변속기로 전달되는 엔진의 동력을 차단하기 위해 클러치 페달(1)을 밟으면 상기 클러치 페달(1)의 조작력이 릴리스 포크(3)로 전달되고, 상기 릴리스 포크(3)는 클러치 하우징에 일측이 고정되어 있으므로 그 지레 작용에 의해 릴리스 베어링(5)을 밀어내게 된다.

이때, 상기 클러치 페달(1)의 조작력을 릴리스 포크(3)에 전달하는 방법에는 로드나 와이어를 통한 기계식과 유압을 사용하는 유압식이 있다.

이후, 상기 릴리스 베어링(5)에 의해 다이어프램 스프링(7)의 플랜지 부분이 눌리면서 압력판(9)을 밀고 있던 상기 다이어프램 스프링(7)이 역전되게 되고, 이러한 다이어프램 스프링(7)의 변형에 의해 플라이 휠(11)과 클러치 디스크(13)가 상호 이격되어 상기 플라이 휠(11)과 클러치 디스크(13)를 통해 엔진에서 변속기로 전달되던 동력이 차단된다.

즉, 상기 압력판(9)이 클러치 디스크(13)로부터 뒤로 물러나 플라이 휠(11)과 클러치 디스크(13)와 압력판(9)의 각 마찰면에 틈새가 생기게 되므로 클러치가 끊어져 상기 플라이 휠(11)의 회전력이 클러치 축(15)으로 전달되지 못하게 된다.

이후, 상기 클러치 페달(1)을 놓으면 탄성력에 의해 상기 다이어프램 스프링(7)이 원상태로 복귀되면서 플라이 휠(11)에 클러치 디스크(13)가 다시 밀착되어 동력이 전달되게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 차량의 클러치 작동 시스템은 기어 변속을 할 때마다 클러치 페달(1)을 밟아야 하기 때문에 운전자가 운전하기에 매우 불편하고, 이러한 불편은 기어 변속이 잦은 시내 주행시 더욱 증대되는 문제점이 있었다.

또한, 상기한 종래 기술에 따른 차량의 클러치 작동 시스템은 언덕길에서 정지후 출발시 매우 불안할 뿐만 아니라, 운전자에 따라 클러치 페달(1)에 대한 작동 성향이 다름으로 인해 클러치의 마모가 심해지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 차량의 출발 또는 기어 변속시 변속 레버의 움직임에 따라 클러치가 자동으로 작동되어 운전자의 편의가 도모되고 언덕길에서의 출발이 안정되며 클러치 마모가 감소되도록 하는 차량의 클러치 작동 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 차량의 클러치 작동 시스템이 도시된 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 차량의 클러치 작동 시스템이 도시된 블록도,

도 3은 본 발명에 따른 차량의 클러치 작동 시스템이 개략적으로 도시된 구성도,

도 4는 본 발명에 의한 레버 커버의 구조가 도시된 구성도,

도 5는 본 발명에 의한 제 1레버 위치 센서의 작동 원리가 도시된 구성도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

L : 변속 레버 C : 클러치

51 : 레버 커버 52 : 가이드홈

53 : 제 1레버 위치 센서 54 : 감지구

54a : 레버홈 55 : 클러치 온/오프 센서부

56 : 반클러치 센서부 57 : 삽입홈

58 : 스프링 59 : 제 2레버 위치 센서

61 : 클러치 위치 센서 63 : ECU

65 : 엑츄에이터 67 : 릴리스 포크

69 : 릴리스 베어링 71 : 다이어프램 스프링

73 : 압력판 75 : 플라이 휠

77 : 클러치 디스크

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 클러치 작동 시스템은, 변속 레버의 조작을 위한 가이드홈이 형성된 레버 커버와, 상기 가이드홈의 1단과 후진단 부분에 각각 설치되어 상기 변속 레버의 이동을 감지하는 동시에 반클러치 상태를 가능하게 하는 제 1레버 위치 센서와, 상기 가이드홈의 2단, 3단, 4단, 5단 부분에 각각 설치되어 상기 변속 레버의 이동을 감지하는 제 2레버 위치 센서와, 클러치에 장착되어 상기 클러치의 온/오프 및 반클러치 상태를 감지하는 클러치 위치 센서와, 상기 제 1 및 제 2레버 위치 센서와 클러치 위치 센서의 감지 결과에 따라 클러치 작동 신호를 발생시키는 ECU와, 상기 ECU의 클러치 작동 신호에 따라 클러치를 작동시키는 엑츄에이터를 포함한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 차량의 클러치 작동 시스템이 도시된 블록도이고, 도 3은 본 발명에 따른 차량의 클러치 작동 시스템이 개략적으로 도시된 구성도이고, 도 4는 본 발명에 의한 레버 커버의 구조가 도시된 구성도이고, 도 5는 본 발명에의한 제 1레버 위치 센서의 작동 원리가 도시된 구성도이다.

본 발명에 따른 차량의 클러치 작동 시스템은 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 변속 레버(L)의 조작을 위한 가이드홈(52)이 형성된 레버 커버(51)와, 상기 가이드홈(52)의 1단과 후진단(R단) 부분에 각각 설치되어 상기 변속 레버(L)의 이동을 감지하는 동시에 반클러치 상태를 가능하게 하는 제 1레버 위치 센서(53; 53A, 53B)와, 상기 가이드홈(52)의 2단, 3단, 4단, 5단 부분에 각각 설치되어 상기 변속 레버(L)의 이동을 감지하는 제 2레버 위치 센서(59; 59A, 59B, 59C, 59D)와, 클러치(C)에 장착되어 상기 클러치(C)의 온/오프 및 반클러치 상태를 감지하는 클러치 위치 센서(61)와, 상기 제 1 및 제 2레버 위치 센서(53)(59)와 클러치 위치 센서(61)의 감지 결과에 따라 클러치 작동 신호를 발생시키는 ECU(63)와, 상기 ECU(63)의 클러치 작동 신호에 따라 클러치(C)를 작동시키는 엑츄에이터(65)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 제 1레버 위치 센서(53)는 도 5에 도시된 바와 같이, 가이드홈(52)의 1단과 후진단 부분의 양측벽에 각각 돌출되는 동시에 유동 가능하도록 설치되고 변속 레버(L)가 반클러치 위치에서 걸리도록 중앙에 레버홈(54a)이 형성된 감지구(54)와, 상기 감지구(54)의 움직임에 따라 변속 레버(L)의 이동 여부를 감지하여 ECU(63)로 전송하는 클러치 온/오프 센서부(55)와, 상기 감지구(54)의 움직임에 따라 변속 레버(L)가 반클러치 위치에 있음을 감지하여 ECU(63)로 전송하는 반클러치 센서부(56)로 구성된다.

또한, 상기 감지구(54)는 가이드홈(52)의 1단과 후진단 부분의 양측벽에 각각 형성된 삽입홈(57)에 설치되고, 상기 감지구(54)와 삽입홈(57) 사이에는 감지구(54)를 탄성적으로 지지하기 위한 스프링(58)이 설치된다.

또한, 상기 제 2레버 위치 센서(59)는 가이드홈(52)의 2단, 3단, 4단, 5단 부분의 양측벽에 각각 돌출되는 동시에 유동 가능하도록 설치된 터치볼의 움직임에 따라 변속 레버(L)의 이동 여부를 감지하여 ECU(63)로 전송하도록 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 차량의 클러치 작동 시스템은 다음과 같이 동작된다.

먼저, 운전자가 차량의 출발 또는 기어 변속을 위해 변속 레버(L)를 조작하면 상기 변속레버(L)의 이동이 제 1레버 위치 센서(53) 및 제 2레버 위치 센서(59)를 통해 감지된다.

이후, 상기 제 1레버 위치 센서(53) 및 제 2레버 위치 센서(59)의 감지 결과가 ECU(63)로 전송되고, 상기 ECU(63)는 입력받은 정보를 바탕으로 상기 변속 레버(L)의 위치를 파악한다.

이와 동시에, 클러치(C)에 장착된 클러치 위치 센서(61)를 통해 상기 클러치(C)의 위치, 즉 클러치(C)가 온 상태인지 오프 상태인지 아니면 반클러치 상태인지가 감지되어 그 결과가 ECU(63)로 전송된다.

이후, 상기 ECU(63)는 제 1 및 제 2레버 위치 센서(53)(59)와 클러치 위치 센서(61)를 통해 파악된 변속 레버(L)의 위치 및 클러치(C)의 위치를 고려하여 클러치 작동 신호를 발생시킨다.

상기와 같이 ECU(63)에서 클러치 작동 신호가 발생되면 이 신호에 따라 엑츄에이터(65)가 동작되어 클러치(C)를 작동시키게 된다.

즉, 상기 ECU(63)의 클러치 작동 신호에 따라 엑츄에이터(65)가 작동되어 릴리스 포크(67)가 동작되면 상기 릴리스 포크(67)에 의해 릴리스 베어링(69)이 밀리게 되고, 이렇게 상기 릴리스 베어링(69)이 밀리면 릴리스 베어링(69)에 의해 다이어프램 스프링(71)의 플랜지 부분이 눌리면서 압력판(73)을 밀고 있던 상기 다이어프램 스프링(71)이 변형되어 플라이 휠(75)과 클러치 디스크(77)가 상호 이격되게 된다. 이후, 상기 엑츄에이터(65) 및 릴리스 포크(67), 릴리스 베어링(69)의 리턴은 상기 다이어프램 스프링(71)의 탄성력에 의해서 이루어진다.

상기와 같은 클러치(C)의 작동에 의해 엔진에서 변속기로 전달되는 동력의 단속이 자동으로 이루어진다.

또한, 본 발명에 의한 차량의 클러치 작동 시스템에는 운전자가 반클러치 상태임을 알고 있는 상태에서 언덕길 출발을 할 수 있도록 상기 ECU(63)의 클러치 작동 신호에 따라 반클러치 상태임을 운전자에게 경고하는 표시수단(79)과, 상기 ECU(63)의 클러치 작동 신호에 따라 엔진의 회전수를 변화시켜 엔진 보정을 수행하는 보정수단(81)이 더 포함된다.

여기서, 상기 표시수단(79)으로는 통상 차량의 계기판에 설치되어 운전자에게 반클러치 상태임을 시각적으로 표시하는 경고등(83)이 사용된다.

상기에서, 미설명된 참조부호 L1, L2, L3은 모두 변속 레버(L)의 위치를 표시한 것으로서, 변속레버(L)가 L1에 위치되어 있으면 클러치(C)는 온 상태가 되어야 하고, 변속레버(L)가 L2에 위치되어 있으면 클러치(C)는 반클러치 상태가 되어야 하며, 변속 레버(L)가 L3에 위치되어 있으면 클러치(C)는 오프 상태가 되어야 한다.

상기와 같이 구성되고 동작되는 본 발명에 따른 차량의 클러치 작동 시스템은, 차량의 출발 또는 기어 변속시 변속 레버의 움직임에 따라 클러치가 자동으로 작동되어 운전자의 편의가 도모되고 언덕길에서의 출발이 안정되며 클러치 마모가 감소되는 이점이 있다.

또한, 본 발명은 클러치 페달의 삭제로 부품수가 줄어들어 공정수가 축소되고 원가가 절감되며 차량의 경량화에 기여하는 이점이 있다.

Claims

변속 레버의 조작을 위한 가이드홈이 형성된 레버 커버와, 상기 가이드홈의 1단과 후진단 부분에 각각 설치되어 상기 변속 레버의 이동을 감지하는 동시에 반클러치 상태를 가능하게 하는 제 1레버 위치 센서와, 상기 가이드홈의 2단, 3단, 4단, 5단 부분에 각각 설치되어 상기 변속 레버의 이동을 감지하는 제 2레버 위치 센서와, 클러치에 장착되어 상기 클러치의 온/오프 및 반클러치 상태를 감지하는 클러치 위치 센서와, 상기 제 1 및 제 2레버 위치 센서와 클러치 위치 센서의 감지 결과에 따라 클러치 작동 신호를 발생시키는 ECU와, 상기 ECU의 클러치 작동 신호에 따라 클러치를 작동시키는 엑츄에이터를 포함한 것을 특징으로 하는 차량의 클러치 작동 시스템.
제 1항에 있어서,

상기 제 1레버 위치 센서는 가이드홈의 1단과 후진단 부분의 양측벽에 각각 돌출되는 동시에 유동 가능하도록 설치되고 변속 레버가 반클러치 위치에서 걸리도록 중앙에 레버홈이 형성된 감지구와, 상기 감지구와 레버 커버 사이에 설치되어 감지구를 탄성적으로 지지하는 스프링과, 상기 감지구의 움직임에 따라 변속 레버의 이동 여부를 감지하여 ECU로 전송하는 클러치 온/오프 센서부와, 상기 감지구의 움직임에 따라 변속 레버가 반클러치 위치에 있음을 감지하여 ECU로 전송하는 반클러치 센서부로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량의 클러치 작동 시스템.
제 1항에 있어서,

상기 제 2레버 위치 센서는 가이드홈의 2단, 3단, 4단, 5단 부분의 양측벽에 각각 돌출되는 동시에 유동 가능하도록 설치된 터치볼의 움직임에 따라 변속 레버의 이동 여부를 감지하여 ECU로 전송하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차량의 클러치 작동 시스템.
제 1항에 있어서,

상기 ECU의 클러치 작동 신호에 따라 반클러치 상태임을 운전자에게 경고하는 표시수단이 더 포함된 것을 특징으로 하는 차량의 클러치 작동 시스템.
제 1항에 있어서,

상기 ECU의 클러치 작동 신호에 따라 엔진의 회전수를 변화시켜 엔진 보정을 수행하는 보정수단이 더 포함된 것을 특징으로 하는 차량의 클러치 작동 시스템.