KR100568803B1

KR100568803B1 - 차량의 급발진 방지장치

Info

Publication number: KR100568803B1
Application number: KR1020030072195A
Authority: KR
Inventors: 이철훈
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2003-10-16
Filing date: 2003-10-16
Publication date: 2006-04-07
Also published as: KR20050036499A

Abstract

본 발명은 운전자가 클러치 페달을 밟으면 유압이 발생되어 클러치를 작동시키는 마스터 실린더와, 엔진으로 연료를 공급하는 연료 공급라인에 설치되어 상기 마스터 실린더에서 발생된 유압을 이용하여 상기 연료 공급라인의 개폐작용을 하는 개폐밸브와, 엔진의 시동여부와 클러치의 작동여부에 따라 상기 개폐밸브의 작동을 제어하여 연료 공급라인이 폐쇄되는 것을 방지하는 개폐밸브 구동수단으로 구성되어, 클러치 페달을 밟았을 때 클러치 유압회로 등의 이상으로 인하여 클러치가 작동되지 않은 경우에는 엔진으로 공급되는 연료를 차단하여 엔진이 시동되지 않도록 하여 차량이 급발진되는 것을 방지할 수 있는 차량의 급발진 방지장치를 제공한다.

수동변속기, 클러치, 급발진 방지장치, 클러치 페달, 연료공급장치

Description

차량의 급발진 방지장치{Quick starting preventive system of vehicle}

도 1은 종래 기술에 따른 클러치 작동기구의 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 급발진 방지장치의 구성도,

도 3은 본 발명에 따른 클러치의 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 급발진 방지장치의 개폐밸브의 단면도,

도 5는 본 발명에 따른 급발진 방지장치의 개폐밸브의 작동 상태도,

도 6은 본 발명에 따른 급발진 방지장치를 제어하는 개폐밸브 구동수단의 블록도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 클러치 페달 12 : 연료 공급라인

14 : 개폐밸브 16 : 마스터 실린더

18 : 유압 파이프 20 : 릴리스 실린더

30 : 플라이 휠 34 : 클러치 디스크

50 : 연료탱크 52 : 연료분사장치

56 : 유압라인 60 : 하우징

62 : 피스톤 64 : 작동로드

66 : 스프링 70 : 솔레노이드 밸브

72 : 스토퍼 80 : 전자제어유닛(ECU)

82 : 클러치디스크 이격 감지센서 84 : 알터네이터

본 발명은 수동변속기 차량의 급발진 방지장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 운전자가 시동을 걸 때 차량이 급발진되는 현상을 방지할 수 있는 차량의 급발진 방지장치에 관한 것이다.

일반적으로 내연 기관은 부하를 건 상태에서 시동할 수가 없다. 또한 변속기의 기어변환 시에도 무부하로 할 필요가 있으며, 발진 시에는 엔진의 동력을 서서히 구동바퀴에 전달해야 하는 등의 일을 할 수 있는 장치가 필요하다.

이러한 필요에 의해 클러치가 사용되는데, 이 클러치는 엔진의 플라이 휠과 변속기의 입력축 사이에 설치되어 차량의 시동 시나, 변속기의 기어 변환 시에 엔진의 동력을 구동 바퀴에 대하여 임의로 단속하기 위해 사용된다.

도 1은 종래 기술에 따른 유압식 클러치 작동기구의 사시도로서, 클러치 페달(102)을 밟으면 푸시로드(104)를 미는 힘에 의해 유압을 발생시키는 마스터 실린더(106)와, 이 마스터 실린더(106)와 유압 파이프(108)로 연결되어 마스터 실린더(106)에서 발생되는 유압에 의해 푸시로드(112)를 밀어주는 릴리스 실린더(110)와, 상기 푸시로드(112)의 미는 힘에 의해 릴리스 베어링(116)을 밀어 주는 릴리스 포크(114)로 구성되고, 상기 클러치 페달(102)에는 클러치 페달(102)이 밟은 상태를 인지하여 전자제어유닛(ECU)으로 전달하는 클러치 락 스위치(120)가 설치된다.

이와 같은 종래 기술의 클러치 작동기구는 클러치 페달의 답력에 의해 마스터 실린더(106)에서 유압이 발생되고, 이 마스터 실린더(106)에서 발생된 유압은 릴리스 실린더(110)로 전달되어, 상기 릴리스 실린더(110)의 푸시로드(112)가 릴리스 포크(114)를 밀면, 릴리스 포크(114)는 힌지부를 중심으로 회전되면서 릴리스 베어링(116)을 밀어준다.

이때, 릴리스 베어링(116)은 변속기의 입력축 상을 슬라이드 이동하면서 다이어프램 스프링(118)을 밀어주어 엔진의 플라이 휠과 변속기 입력축과 연결되는 클러치 디스크 사이를 분리시켜 동력의 차단 작용을 한다.

그리고, 상기 클러치 페달(102)에 설치된 클러치 락 스위치(120)가 클러치 페달(102)의 작동 신호를 전자제어유닛(ECU)으로 전달하면, 상기 전자제어유닛(ECU)은 클러치가 작동된 것으로 판단하고 엔진의 시동이 걸릴 수 있도록 제어한다.

그러나, 상기한 바와 같은 수동 변속기의 클러치는 운전자가 클러치 페달을 밟으면 클러치 락 스위치로부터 전자제어유닛(ECU)으로 전기신호가 인가되면 상기 전자제어유닛(ECU)은 클러치가 작동된 것으로 인식하기 때문에 클러치 유압회로 즉, 마스터 실린더나 릴리스 실린더에 이상이 발생되면 클러치 페달을 밟았더라도 클러치가 작동되기 않게 된다. 이에 따라 전자제어유닛(ECU)은 클러치가 작동된 것 으로 판단하여 엔진이 시동되면 엔진의 동력이 구동바퀴로 바로 전달되어 급발진이 발생되는 문제점이 발생된다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 클러치 페달을 밟았을 때 클러치 유압회로 등의 이상으로 인하여 클러치가 작동되지 않은 경우에는 엔진으로 공급되는 연료를 차단하여 엔진이 시동되지 않도록 하여 차량이 급발진되는 것을 방지할 수 있는 차량의 급발진 방지장치를 제공하는 데 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 차량의 급발진 방지장치는 운전자가 클러치 페달을 밟으면 유압이 발생되어 클러치를 작동시키는 마스터 실린더와, 엔진으로 연료를 공급하는 연료 공급라인에 설치되어 상기 마스터 실린더에서 발생된 유압을 이용하여 상기 연료 공급라인의 개폐작용을 하는 개폐밸브와, 엔진의 시동여부와 클러치의 작동여부에 따라 상기 개폐밸브의 작동을 제어하여 연료 공급라인이 폐쇄되는 것을 방지하는 개폐밸브 구동수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 차량의 급발진 방지장치의 구성도이다.

본 발명의 급발진 방지장치는 운전자가 클러치 페달(10)을 밟으면 유압이 발생되어 클러치(58)를 작동시키는 클러치 작동기구와, 상기 클러치 작동기구에서 발생된 유압을 이용하여 연료 공급라인(12)을 개방하는 개폐밸브(14)와, 엔진의 시동여부와 클러치의 작동여부를 파악하여 상기 개폐밸브(14)의 작동을 제어하는 개폐밸브 구동수단으로 구성된다.

상기 클러치 작동기구는 운전자가 조작하는 클러치 페달(10)과, 이 클러치 페달(10)의 답력에 의해 유압을 발생시키는 마스터 실린더(16)와, 이 마스터 실린더(16)와 유압 파이프(18)로 연결되어 마스터 실린더(16)에서 발생되는 유압에 의해 푸시로드(22)를 밀어주는 릴리스 실린더(20)와, 상기 푸시로드(22)의 미는 힘에 의해 회전되면서 릴리스 베어링(26)을 밀어주는 릴리스 포크(24)로 구성된다.

여기에서, 상기 클러치(58)는 도 3에 도시된 바와 같이, 엔진의 크랭크샤프트와 연결되어 같이 회전되는 플라이 휠(30)의 측면에 위치되고 수동변속기의 입력축(32)과 연결되는 클러치 디스크(34)와, 이 클러치 디스크(34)를 가압하여 플라이 휠(32)의 측면에 밀착시키는 압력판(36)과, 이 압력판(36)에 가압력을 부여하는 일정 탄성력을 갖는 다이어프램 스프링(38)과, 상기 릴리스 포크(24)의 미는 힘에 의해 다이어프램 스프링(38)을 밀어주는 릴리스 베어링(26) 등으로 이루어진다.

상기 개폐밸브(14)는 도 4에 도시된 바와 같이 연료탱크(50)와 엔진의 연료분사장치(52) 사이에 연결되어 상기 연료탱크(50)에 저장된 연료를 엔진의 연료분사장치(52)로 공급하는 연료 공급라인(12)에 설치되고 상기 마스터 실린더(16)와 유압라인(56)으로 연결되어 상기 마스터 실린더(16)에서 발생된 유압이 공급되는 하우징(60)과, 상기 하우징(60)의 내부에 직선 이동 가능하게 삽입되는 피스톤(62)과, 상기 피스톤(62)과 연결되어 같이 직선 이동되면서 상기 연료 공급라인(12)을 개폐하는 작동로드(64)와, 상기 피스톤(62)과 하우징(60)의 내벽 사이에 배치되어 상기 작동로드(64)가 연료 공급라인(12)을 폐쇄하는 방향으로 탄성력을 부여하는 스프링(66)으로 구성된다.

그리고, 상기 개폐밸브(14)의 일측에는 상기 작동로드(64)의 직선 이동을 제한하여 연료 공급라인(12)이 개방된 상태를 유지하도록 하는 솔레노이드 밸브(70)가 설치된다. 상기 솔레노이드 밸브(70)는 전자제어유닛(ECU:80)으로부터 전기신호가 인가되면 스토퍼(72)가 돌출되어 상기 작동로드(64)에 형성된 걸림홈(86)에 삽입되어 상기 작동로드(64)가 전진되는 것을 방지하여 개폐밸브(14)가 연료 공급라인(12)을 폐쇄하는 것을 방지하는 역할을 한다. 이러한 솔레노이드 밸브(70)는 전원이 인가되면 스토퍼(72)가 직선 이동되는 일반적인 솔레노이드가 적용된다.

이와 같은 개폐밸브(14)는 하우징(60) 내부로 유압이 작용하지 않을 경우에는 스프링(66)의 탄성력에 의해 상기 작동로드(64)가 전진되어 연료 공급라인(12)을 폐쇄시키고 도 5에 도시된 바와 같이, 하우징(60) 내부로 유압이 공급되면 상기 피스톤(62)이 화살표 P방향으로 후퇴되고 이에 따라 작동로드(64)가 후퇴되면서 상기 연료 공급라인(12)을 개방한다.

상기 개폐밸브 구동수단은 도 6에 도시된 바와 같이, 클러치의 일측에 설치되어 상기 클러치 디스크(34)가 플라이 휠과 분리되어 있는지 여부를 감지하여 전자제어유닛(ECU:80)으로 전기신호를 인가하는 클러치디스크 이격 감지센서(82)와, 차량이 시동됨과 동시에 같이 작동되고 그 작동신호를 전자제어유닛(ECU:80)으로 전달하는 알터네이터(84)와, 상기 클러치디스크 이격 감지센서(82)와, 알터네이터(84)로부터 인가되는 신호에 따라 상기 솔레노이드 밸브(70)를 작동시키는 전자제어유닛(ECU:80)으로 구성된다.

여기에서, 상기 클러치디스크 이격 감지센서(82)는 클러치 하우징(58)의 일측에 부착되어 클러치 디스크(34)가 플라이 휠(30)과 떨어진 상태인지 여부를 감지하여 그 전기신호를 전자제어유닛(ECU:80)으로 전달하는 포토 다이오드로 이루어짐이 바람직하다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 차량의 급발진 방지장치의 작동을 다음에서 설명한다.

먼저, 엔진이 정지된 상태에서는 연료탱크(50)와 엔진의 연료분사장치(52) 사이를 연결하는 연료 공급라인(12)에는 개폐밸브(14)의 작동로드(64)가 스프링(66)의 탄성력에 의해 전진되어 상기 연료 공급라인(12)이 폐쇄된 상태를 유지한다. 따라서, 엔진이 시동되기 전에는 연료분사장치(52)로의 연료공급이 차단된 상태를 유지한다.

이러한 상태에서, 운전자가 시동을 걸기 위해 클러치 페달(10)을 밞으면 마스터 실린더(16)에서 유압이 발생되고, 이 마스터 실린더(16)에서 발생된 유압은 오일 파이프(18)를 통해 릴리스 실린더(20)로 공급됨과 아울러 유압라인(56)을 통해 개폐밸브(14)로 공급된다.

여기에서, 상기 릴리스 실린더(20)로 공급된 유압은 릴리스 실린더(20)의 푸 시로드(22)를 밀고, 이에 따라 릴리스 베어링(26)이 밀리면서 클러치 디스크(34)를 플라이 휠(30)에서 분리시켜 동력 전달을 차단한다.

그리고, 상기 개폐밸브(14)로 공급된 유압은 피스톤(62)을 밀어 후퇴시키고 이에 따라 피스톤(62)과 연결된 작동로드(64)가 후퇴되면서 연료공급 라인(12)을 개방시킨다.

이와 같이, 클러치 페달(10)을 밟지 않은 상태에서는 엔진으로 연료공급이 차단되기 때문에 시동이 걸리지 않게 된다.

그리고, 만일 상기 클러치 유압기구에 이상이 발생될 경우에는 상기 마스터 실린더(16)에서 유압이 발생되지 않기 때문에 클러치 페달(10)을 밟아도 상기 개폐밸브(14)로 유압이 공급되지 않으므로 연료 공급라인(12)은 계속 폐쇄된 상태를 유지하게 된다.

따라서, 클러치 페달(10)을 밟았는데도 불구하고 클러치 유압기구의 오작동 및 이상 등으로 클러치가 작동되지 않을 경우 엔진으로의 연료공급을 차단하여 시동이 걸리지 않도록 함으로써, 차량이 급발진되는 현상을 방지할 수 있다.

상기에서, 클러치가 정상적으로 작동되어 클러치 디스크(34)가 플라이 휠(30)에서 분리되면 클러치디스크 이격 감지센서(82)로부터 전자제어유닛(ECU:80)으로 그 신호가 전달되고, 엔진이 정상 시동되면 알터네이터(84)로부터 신호가 전자제어유닛(ECU:80)으로 전달되면 상기 전자제어유닛(ECU:80)은 솔레노이드 밸브(70)로 전기신호를 인가한다. 그러면, 상기 솔레노이드 밸브(70)는 스토퍼(72)가 돌출되어 상기 개폐밸브(14)의 작동로드(64)가 전진되는 것을 방지하여 연료 공 급라인(12)이 개방된 상태를 유지한다.

즉, 클러치 및 엔진의 시동이 정상적으로 작동되면 클러치 페달(10)을 놓아 개폐밸브(14)의 유압에 해제되더라도 상기 솔레노이드 밸브(70)의 스토퍼(64)가 개폐밸브(14)의 작동로드(64)가 전진되는 것을 막아 엔진으로의 연료 공급이 정상적으로 이루어지도록 한다.

따라서, 상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명에 따른 차량의 급발진 방지장치는 연료 공급라인에 클러치 유압기구의 작동에 따라 연료 공급라인의 개폐작용을 하는 개폐밸브를 설치하여 클러치 유압기구에 이상이 발생되어 클러치 페달의 작동력이 클러치로 전달되지 않을 경우 엔진으로의 연료공급을 차단시켜 클러치가 작동되지 않은 상태에서 엔진이 시동되어 급발진이 발생되는 현상을 방지할 수 있는 이점이 있다.

Claims

운전자가 클러치 페달을 밟으면 유압이 발생되어 클러치를 작동시키는 마스터 실린더와;

엔진으로 연료를 공급하는 연료 공급라인에 설치되어 상기 마스터 실린더에서 발생된 유압을 이용하여 상기 연료 공급라인의 개폐작용을 하는 개폐밸브와;

엔진의 시동여부와 클러치의 작동여부에 따라 상기 개폐밸브의 작동을 제어하여 연료 공급라인이 폐쇄되는 것을 방지하는 개폐밸브 구동수단을 포함하는 차량의 급발진 방지장치.
제1항에 있어서,

상기 개폐밸브는 상기 연료 공급라인의 일측에 설치되고 상기 클러치에 유압을 공급하는 마스터 실린더와 유압라인으로 연결되어 상기 마스터 실린더에서 발생된 유압이 공급되는 하우징과;

상기 하우징의 내부에 배치되어 상기 하우징으로 공급되는 유압에 의해 후퇴되는 피스톤과;

상기 피스톤과 연결되어 상기 피스톤의 직선 이동에 따라 상기 연료 공급라인의 개폐작용을 하는 작동로드와;

상기 피스톤의 일측면과 상기 하우징 내벽 사이에 개재되어 상기 작동로드가 상기 연료 공급라인을 폐쇄하는 방향으로 탄성력을 부여하는 스프링으로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량의 급발진 방지장치.
제2항에 있어서,

상기 개폐밸브 구동수단은 상기 클러치의 클러치 디스크가 상기 엔진의 플라이 휠과의 이격 여부를 감지하여 그 신호를 전자제어유닛으로 인가하는 클러치디스크 이격 감지센서와;

차량의 시동 시 그 신호를 전자제어유닛으로 인가하는 알터네이터와;

상기 개폐밸브의 일측에 설치되어 상기 전자제어유닛으로부터 인가되는 전기신호에 따라 상기 개폐밸브의 작동로드가 전진되는 것을 방지하는 솔레노이드 밸브로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량의 급발진 방지장치.
제3항에 있어서,

상기 클러치디스크 이격 감지센서는 클러치 하우징의 일측에 부착되어 클러치 디스크가 플라이 휠과 떨어진 상태인지 여부를 감지하는 포토 다이오드로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량의 급발진 방지장치.
제3항에 있어서,

상기 솔레노이드는 상기 개폐밸브의 전방 측에 설치되어 전자제어유닛(ECU)으로부터 전기신호가 전달되면 스토퍼가 돌출되어 상기 개폐밸브의 작동로드가 전진되는 것을 막도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차량의 급발진 방지장치.