KR19990043961A - 자동 클러치 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모든 승용차 및 승합차에 있어서, 클러치 페달을 밟지 않고도 기어봉에 부착된 스위치의 조작만으로 자동차의 주행속도에 따른 변속이 가능하도록 하는 자동 클러치 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 기어변속시 클러치페달이 하방이동되도록 장치에 동력을 공급 및 차단하기 위하여 기어봉에 부착된 스위치, 주행속도변화에 따라 클러치페달이 상하유동되도록 주행속도를 감지하는 제 1 센서, 가속페달의 밟는 량과 위치에 따라 클러치페달이 상방이동되도록 가속페달의 위치를 감지하는 제 2 센서, 상기 제 1, 제 2 센서에 의해 감지된 주행속도 및 가속페달의 밟는 량에 따라 클러치페달이 자동적으로 상하유동되도록 제어신호를 발생하는 마이크로프로세서, 상기 마이크로프로세서의 제어신호에 따른 자동차의 속도변화에 따라 정,역회전하여 클러치페달의 위치를 조절하도록 모터프레임에 동봉된 모터, 상기 모터의 정역회전에 연동하는 복수개의 스퍼기어, 상기 모터의 정역회전에 따라 클러치페달이 상하유동되도록 톱니바퀴 형상의 스프라켓에 감기거나 풀리는 체인 및 본 시스템을 차량에 고정시키는 클램프로 구성되어 있다. 제 2 스퍼기어에는 클러치페달의 위치를 판단하기 위하여 모터의 정역 회전량을 감지하는 전자볼륨이 부착되어 있으며, 모터프레임에는 각종 자동차에 본 시스템의 장착이 용이하도록 그 하단부에 12개의 구멍이 형성되어 있다.

Description

자동 클러치 시스템

본 발명은 모든 승용차 및 승합차에 있어서, 클러치 페달을 밟지 않고도 기어봉에 부착된 스위치의 조작만으로 자동차의 주행속도에 따른 변속이 가능하도록 하는 자동 클러치 시스템에 관한 것이다.

종래의 수동 조작 자동차의 경우, 일반적으로 고속도로와 같이 기어변속없이 장시간 주행이 가능한 도로에서는 운전자의 신경을 덜 자극하므로 무리가 없으나, 차량이 많이 주행하는 시내의 경우 잦은 기어변속으로 인하여 클러치페달을 계속적으로 밟아야 하므로 운전자의 피로를 가중시키는 결과를 초래하였다.

따라서, 본 발명은 이와같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로써, 본 발명의 목적은 수동조작되도록 제작된 자동차의 경우, 기어변속시 주행속도에 따라 클러치페달이 반자동으로 행해짐으로써 편리하게 자동차를 운전할 수 있는 자동클러치 시스템을 제공하는데 있다.

이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 주행속도변화에 따라 기어변속이 행해지도록 클러치페달이 구성된 자동차에 있어서, 기어변속시 클러치페달이 하방이동되도록 장치에 동력을 공급 및 차단하기 위하여 기어봉에 부착된 스위치, 주행속도변화에 따라 클러치페달이 상하유동되도록 주행속도를 감지하는 제 1 센서, 가속페달의 밟는 량과 위치에 따라 클러치페달이 상방이동되도록 가속페달의 위치를 감지하는 제 2 센서, 상기 제 1, 제 2 센서에 의해 감지된 주행속도, 가속페달의 밟는 량 및 위치에 따라 클러치페달이 자동적으로 상하유동되도록 제어신호를 발생하는 마이크로프로세서, 상기 마이크로프로세서의 제어신호에 따른 자동차의 속도변화에 따라 정,역회전하여 클러치페달의 위치를 조절하도록 모터프레임에 동봉된 모터, 상기 모터의 정역회전에 연동하는 복수개의 스퍼기어, 상기 모터의 정역회전에 따라 클러치페달이 상하유동되도록 톱니바퀴 형상의 스프라켓에 감기거나 풀리는 체인 및 본 시스템을 차량에 고정시키는 클램프로 구성되어 있다.

제 2 스퍼기어에는 클러치페달의 위치를 판단하기 위하여 모터의 정역 회전량을 감지하는 전자볼륨이 부착되어 있으며, 모터프레임에는 각종 자동차에 본 시스템의 장착이 용이하도록 그 하단부에 12개의 구멍이 형성되어 있다.

도 1 은 본 발명의 자동클러치 시스템의 전체적인 개략도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 모터세트 11 : 직류모터

12, 13 : 스퍼기어 14 : 스프라켓

15 : 체인 16 : 클러치페달

20 : 기어봉 21 : 스위치

22 : 센서 23 : 마이크로프로세서

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1 은 본 발명의 자동클러치 시스템의 전체적인 개략도이다.

도 1 에 있어서, 모터세트(10)는 클러치페달(16)이 현재 운행중인 자동차의 속도에 따라 상하 유동할 수 있도록 동력을 공급하는 직류모터(11), 상기 직류모터(11)로 부터 공급되는 동력을 전달받아 클러치페달(16)이 상하 유동하도록 정, 역회전하는 제 1, 제 2 스퍼기어(12)(13), 후술하는 체인이 클러치페달(16)의 상하유동에 따라 감기거나 풀리도록 톱니바퀴형상으로 제조된 스프라켓(14) 및 상기 클러치페달(16)의 상하유동에 따라 스프라켓(14)에 감기거나 풀리도록 바닥브라켓(26)에 그 일단이 유동가능하도록 고정된 체인(15)으로 구성되어 동작하게 된다.

상기 직류모터(11)의 메인샤프트(17)에는 제 1 스퍼기어(12)와 스프라켓(14)이 동축으로 고정되어 정,역회전을 하게 되며, 제 2 스퍼기어(13)는 제 1 스퍼기어(12)와 축착되어 회전하게 된다.

또한, 클러치페달(16)의 위치를 감지할 수 있도록 동작하는 전자볼륨의 회전축과 제 2 스퍼기어(13)의 샤프트(131)가 동축으로 조립되어 있고, 각종 차량에 편리하게 설치할 수 있도록 클램프(24)를 고정하기 위한 수단으로 복수개의 구멍(28), 바람직하게는 12개의 구멍이 모터 프레임(25) 하단부에 형성되어 있다.

한편, 수동조작을 위하여 구비된 기어봉(20)에는 기어변속시 모터(10)에 동력을 공급하여 클러치페달(16)이 자동적으로 하방이동되도록 소정부위에 스위치(21)가 부착되어 있으며, 현재의 클러치페달(16)의 위치를 직류모터(11)의 정역회전량을 이용하여 감지하는 제 1 센서(22)와, 가속페달의 밟는 량과 위치에 따라 클러치페달(16)이 상방이동되도록 가속페달의 위치를 감지하는 제 2 센서(29)가 구성되어 있다.

또한, 이들 센서(22)(29)의 감지값을 이용하여 현재의 클러치페달(16)의 위치를 판단하고, 자동차의 주행속도 및 가속페달의 밟는 량에 부합하여 클러치페달(16)이 상하유동되도록 제어신호를 발생하여 직류모터(11)에 송신하는 마이크로프로세서(23)가 구성되어 있다.

상기 마이크로프로세서(23)에 입력되는 신호로는 자동차 주행속도신호, 트로틀 위치감지신호, 클러치페달 위치감지신호 및 가속페달 위치감지신호가 있으며, 자동차의 운행시에는 이들 신호가 연속적으로 각종 센서들(주행속도센서, 트로틀 위치센서, 클러치페달 위치센서, 가속페달 위치센서)에 의해 감지되어 마이크로프로세서(23)에 입력된다. 이 밖에 자동클러치 시스템을 최초에 자동차에 탑재할 때 설정되어 기억장치인 롬(ROM)에 저장되는 반클러치 레벨 및 가속페달 유격등이 있으며, 인간의 성격, 각종 차량의 상태 및 조건에 따라 64가지로 분류하여 승차감을 만족시킬 수 있도록 한다.

이와같이 구성된 본 발명의 자동클러치 시스템의 동작효과를 상세히 설명한다.

먼저, 자동차의 운행을 개시하는 경우, 자동차의 주행속도가 변화(증가)함에 따라 기어변속이 행해져야 하는데, 기어변속을 위하여는 클러치페달(16)이 최하위점에 위치하여야 한다. 즉, 기어봉(20)에 부착된 스위치(21)가 접속되면, 직류모터(11)가 정회전하게 되고, 이에 연동하여 제 1, 제 2 스퍼기어(12)(13)가 회전하면서 체인(15)이 스프라켓(14)에 감기게 되어 클러치페달(16)이 최하위점으로 이동하게 된다. 이때, 마이크로프로세서(23)에는 주행속도 및 각종 신호데이타가 제 1, 제 2 센서(22)(29)로 부터 입력된다.

이와같은 상태에서 기어변속이 행해진 후, 클러치페달(16)은 반클러치(유압식 및 케이블식 클러치시스템에 있어서, 클러치판이 플라이휘일에 밀착하기 시작하여 동력이 전달되기 시작한 시점으로 부터 완전히 밀착되기 전까지의 시점) 위치보다는 바로 아래쪽에 위치된 상태를 유지하다가 가속페달을 밟으면 클러치페달(16)이 상방으로 이동하게 된다. 이때, 가속페달을 밟는 량에 비례하여 클러치페달(16)이 상방으로 이동하는 속도가 달라지게 된다. 즉, 가속페달을 강하게 밟음에 따라 직류모터(11) 및 이에 연동되는 제 1, 제 2 스퍼기어(12)(13)의 회전량이 증가하여 스프라켓(14)에 감겨있던 체인(15)이 풀리는 속도가 증가하는 것이다. 이때, 마이크로프로세서(23)는 센서(22)로 부터 입력되는 자동차의 주행속도신호와, 센서(29)로 부터 입력되는 가속페달의 밟는 량 및 위치신호를 서로 조합하여 연산하게 된다. 이 연산의 결과를 이용하여, 자동차의 주행속도증가에 따라 클러치페달(16)이 최상방으로 이동하도록 제어하기 위한 제어신호를 클러치페달(16)위에 장착된 직류모터(11)에 송신하게 된다. 즉, 상기 제어신호에 의한 직류모터(11)가 구동하고 체인(15)이 스프라켓(14)으로 부터 풀리면서 클러치페달(16)이 상방으로 이동하는 것이다.

한편, 자동차가 일정속도로 주행하다가 정지하는 경우 무조건 브레이크 페달을 밟으면 시동이 꺼지게 된다. 따라서, 이를 방지하기 위하여 자동차 주행속도가 일정속도이하가 되면 클러치페달(16)이 자동적으로 하방 이동되도록 구성되어 있다. 즉, 상기 제 1 센서(22)에 의해 감지된 주행속도신호와, 제 2 센서(29)에 의해 감지된 가속페달의 밟는 량 및 위치신호가 마이크로프로세서(23)에 입력되면, 마이크로프로세서(23)는 이를 조합연산하여 주행속도가 감소하는 것을 판단하고, 직류모터(11)의 역회전 제어신호를 발생하여 직류모터(11)에 송신한다. 이에따라, 직류모터(11)가 역회전하고 제 1, 제 2 스퍼기어(12)(13)가 이에 연동회전하면서 체인(15)이 스프라켓(14)에 감기게 된다. 따라서, 체인(15)이 완전히 스프라켓(14)에 감기는 싯점에 클러치페달(16)이 최하위점으로 이동함으로써 시동이 꺼지는 것을 방지한다.

상술한 바와같이 본 발명의 자동 클러치시스템에 의하면, 클러치페달을 밟지 않고도 기어봉에 부착된 스위치 조작만으로 자동차의 주행속도변화에 따른 기어변속이 가능하므로 운전자의 피로를 경감할 수 있는 등의 커다란 잇점이 있다.

Claims (3)

1. 주행속도변화에 따라 기어변속이 행해지도록 클러치페달(16)이 구성된 자동차에 있어서,

   기어변속에 따라 클러치페달(16)이 하방이동되도록 장치에 동력을 공급 및 차단하기 위하여 기어봉(20)에 부착된 스위치(21);

   주행속도변화에 따라 클러치페달(16)이 상하유동되도록 주행속도를 감지하는 제 1 센서(22);

   가속페달의 밟는 량과 위치에 따라 클러치페달(16)이 상방이동되도록 가속페달의 위치를 감지하는 제 2 센서(29);

   상기 제 1, 제 2 센서(22)(29)에 의해 감지된 주행속도, 가속페달의 밟는 량 및 위치에 따라 클러치페달(16)이 자동적으로 상하유동되도록 제어신호를 발생하는 마이크로프로세서(23);

   상기 마이크로프로세서(23)의 제어신호에 따른 주행속도변화에 따라 정,역회전하여 클러치페달(16)의 위치를 조절하도록 모터프레임(25)에 동봉된 모터(11);

   상기 모터(11)의 정역회전에 연동하는 복수개의 스퍼기어(12)(13);

   상기 모터(11)의 정역회전에 따라 클러치페달(16)이 상하유동되도록 톱니바퀴 형상의 스프라켓(14)에 감기거나 풀리는 체인(15); 및

   본 시스템을 자동차에 고정시키는 클램프(24)로 구성된 것을 특징으로 하는 자동 클러치시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 스퍼기어(13)에는,

   클러치페달(16)의 위치를 판단하기 위하여 모터(11)의 정역 회전량을 감지하는 전자볼륨이 부착된 것을 특징으로 하는 자동 클러치시스템.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 모터프레임(25)에는,

   각종 자동차에 본 시스템의 장착이 용이하도록 그 하단부에 12개의 구멍(28)이 형성된 것을 특징으로 하는 자동 클러치시스템.