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KR910000806B1 - 차량의 속도 제어장치 - Google Patents

차량의 속도 제어장치 Download PDF

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KR910000806B1
KR910000806B1 KR1019870003287A KR870003287A KR910000806B1 KR 910000806 B1 KR910000806 B1 KR 910000806B1 KR 1019870003287 A KR1019870003287 A KR 1019870003287A KR 870003287 A KR870003287 A KR 870003287A KR 910000806 B1 KR910000806 B1 KR 910000806B1
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Abstract

내용 없음.

Description

차량의 속도 제어장치
제1도는 본 발명의 속도 제어장치의 측면도.
제2도는 본 발명의 속도 제어장치의 실시에 의해서 그의 엔진속도가 제어되는 차량에서 엔진속도에 대한 차량의 대지속력을 나타낸 그래프.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
2 : 엔진 3 : 차량속도감지기
4 : 변속기 6 : 변속조절아암
8 : 변속비 위치 감지기 10 : 제2신호
12 : 논리 장치 14 : 엔진속도 감지부
16 : 제1신호 18 : 제어출력신호
20 : 엔진속도 제어장치
본 발명은 대체적으로 차량변속기에 관한 것이며, 좀더 구체적으로 말하면, 특별한 소정의 변속비로 기어가 걸릴때에만 규정된 차량속도의 초과에 대한 제한이 가해지게 하는 차량변속기에 관한 것이다.
변속기는 차량구동열이 여러 설계부하율하에서 규정된 대지속력 범위로 효과적으로 동작할수 있도록 충분한 토오크를 제공하는 장치로서, 수년동안 차량구동열에서 중요한 부분이 되어왔다.
일반적으로 그러한 변속기를 이용하여 차량의 출발시에는 변속기의 출력축 회전속도에 비해서 차량의 엔진출력축 회전속도를 고속으로 함으로써 차량의 정지관성을 극복하여 차량의 바퀴를 구동시키는 강력한 토오크를 전달하도록 다수의 전진변속비에서 선택할수 있고, 그후 즉 운행중에는 엔진출력축 회전속도에 비해서 고속의 변속기 출력축 속도를 제공하는 변속비를 선택할수 있다.
이 분야에 숙련된 사람들에게 수동형, 반자동형, 전자동형의 변속기가 잘 알려져 있으며, 변속에는 하나의 중립위치, 적어도 하나의 후진변속비 및 차량에 규정되어 점차적으로 증가하는 대지속력에 걸쳐 최저에서 최고로 진행하는 다수의 전진변속비가 포함된다.
일반적으로 수동변속기는 운전자에 의해 변속기 기어가 맞물리는 동안 엔진을 변속기에서 분리하기 위해 클러치를 필요로 하고, 반면에 자동변속기에서는 그러한 작업이 속도조절 밸브 및 전자장치에 의해서 자동적으로 수행 된다.
그러한 변속기는, 특별히 선정한 속도비를 내기 위한 수동과 자동의 조합형일 수도 있으며, 토오크, 대지속력 및 부하율의 요구조건들에 따라서 선택할수 있도록 다수의 전진변속비를 제공하기 위해 대형화물 트럭의 변속기에 많이 사용되는 주변속기와 보조변속기가 직렬로 결합된 복합형일 수도 있다. 다양한 복합형 기어변속기가 발표되었는데, 예를 들면 미국 특허 번호 제3,283,613 : 3,648,546 : 3,799,002 : 4,290,515 : 4,440,037 및 4,527,447들이 참조 선행기술이다.
차량에는 변속기외에도 여러가지 이유에서 엔진속도 제어장치, 즉, 예를 들면 공지된 엔진조속기가 포함되며, 이 엔진조속기에 의해서 차량이 경제적으로 운행될수 있는 최대 대지속력과 엔진속도가 제한된다.
그러나 종래에는 속도제어가 변속비 선택범위 전체에 걸쳐 적용되어 그때 이용되는 특정 변속비에 관계없이 차량의 대지 속력과 엔진회전속도를 일정한 값으로 제한하였다.
그러나 이렇게 하면 낮은 변속비에서도 엔진속도를 제한하므로 차량 특히 대형트럭에 토오크의 제한을 가하게 되고 따라서 화물이 적재되었을 때 특히 출발시에 정지관성력을 극복하기 위하여 낮은 변속비로 높은 엔진속도의 출력을 사용하는 잇점을 차량이 이용하지 못하게 된다.
그러므로 본 발명의 목적은 어떤 소정 변속비에 대해서만 동작하는 차량속도 제어장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 낮은 변속비에서 높은 엔진속도 토오크를 내도록 하면서도 높은 변속비에서는 경제적인 면 및 안전상의 이유등으로 차량속력이 일정한 크기를 초과하지 못하도록 제한하는 제어장치를 제공하는 것이다.
이제부터 첨부된 도면에 따른 본 발명의 실시예를 참조하여 좀더 자세히 설명하겠다.
엔진속도와 차량의 대지속력을 선택적으로 제어하기 위한 본 발명의 제어장치의 실시예가 제1도에 도시되었으며, 여기서 트럭이나 승용차의 가솔린 또는 디젤엔진등과 같은 차량엔진(2)의 구동축과 같은 출력축의 회전속도는 소정값을 초과하지 못하도록 제한되며, 따라서 이후에 설명되는 제2도와 같이 차량의 대지속력이 제한된다.
엔진(2)의 출력축, 일명 구동축은 수동, 반자동 및 전자동 및 이전에 설명한 바와 같은 조합형일수 있는 변속기(4)의 입력축에 연결된다.
변속기(4)에는 선택할수 있는 여러개의 전진변속비가 있는데 이 변속비들을 특정 차량에 규정되어 점차로 증가하는 대지속력 범위에 걸쳐 최저에서 최고값으로 점차로 증가한다.
전진변속비의 갯수는 특정차량 및 부하율에 따라 다르며, 예를 들자면 대표적으로 3개에서 5개까지의 승용차의 전진변속비에서 부터 앞에서 설명한 바와 같은 복합변속기를 사용하는 트럭용의 8개 또는 16개 이상의 전진변속비까지 다양하다.
변속기(4)의 특정변속비는 당업자에 공지된 바와 같이 변속기가 수동인가 반자동인가 전자동인가에 따라서 달라지는 규정된 패턴에 따라 변속조절아암(6)을 위치시킴으로서 선택된다.
변속기(4)에는 변속비 위치 감지기(8)가 장치되어 변속기(4)가 어떤 특정한 변속비로 연출되었을때만 적절한 전자적 논리회로인 논리장치(12)로 제2신호(10)를 보낸다.
변속비 위치 감지기(8)는 예를 들면 마그네틱 픽업(magnetic pick-up) 혹은 직접전기접촉장치이며, 변속조절아암(6)이 어떤 특정변속비 위치에 놓일때 전기적신호를 발생시키는 역할을 한다.
또한, 변속비 위치 감지기(8)는 각각의 전진변속비 위치를 표시해주는 신호를 보낼 수도 있으며, 이 신호는 이후에 설명되는 바와같이 논리장치(12)에 의해서 특정위치로 선별된다. 엔진속도 및 대지속력의 제어가 필요한 경우의 변속비는 이후에 논의하게 될 제2도에서와 같이 가용범위 중에서 최고값과 그 다음 최고값이며, 변속기(4)에서 이용할수 있는 모든 변속비 특히 최저 전진변속비에서 속도제어를 하지 않는데, 그 이유는 필요한 시동출력에 제한이 가해질수 있기 때문이다.
한 실시예에서 본 발명의 제어장치는 변속기에 의해 제공되는 3개의 최고 전진변속비에서 차량속도를 제한하는 역할을 할수 있다. 논리상치(12)는 제2신호(10) 외에도 엔진속도를 모니터(monitor) 하기 위해서 엔진(12)에 장치된 엔진속도 감지부(14)로 부터 제1신호(16)을 수신한다.
엔진속도 감지부(14)는 예를 들자면 홀-효과(Hall-effect)를 이용한 형의 감지기이며, 엔진(2)에 의해 구동되어 회전하는 기어의 치수를 계산함으로서 엔진속도에 대응되는 신호를 제공하도록 되어 있다.
엔진속도와 차량속도는 서로 관련이 있기 때문에 용어 "차량속도"는 엔진속도와 차량의 대지속력중 어느 하나를 의미한다.
제1도에서 차량속도감지기(3)는 논리장치(12)에 차량의 대지속력을 표시해주는 신호(5)를 제공하기 위해서 엔진속도 감지부(14) 대신에 부착될수 있다.
논리장치 (12)는 신호(10)과 (16) 또는 (5)들을 수신하여 처리하고, 응답하며, 엔진속도 제어장치(20)로 제어출력신호(18)를 보내는 논리회로라면 어떤 것이라도 좋고, 엔진속도 제어장치(20)는 변속기(4)의 특정한 변속비가 선택될때마다 연료 공급을 제한하여 엔진속도 그리고 궁극적으로는 차량의 대지속력이 규정된 값을 초과하지 못하도록 제한하는 공지된 조속기나 적절한 드로틀 스톱(throttle stop) 같은 것이다.
본 발명의 차량속도 제어장치를 8개 전진변속비를 가진 대형화물 트럭에 부착하였을때의 예가 제2도에서 그래프형태로 도시되었다.
제2도에서 바람직한 최대 엔진속도는 연결된 변속비에 관계없이 2,200rpm이다. 8개의 변속비 중에서 최고 변속비 8과 그 다음 최고 변속비 7만이 엔진속도에 대한 상한선제어를 트리거(trigger)한다.
따라서 차량의 대지속력이 0에서 40mph일때 엔진속도는 처음의 6개 변속비에 대해서 2200rpm에 도달하는데 제한을 받지 않지만, 일단 7번째 변속비가 연결되면, 논리장치 (12)가 동작하여 조속기 같은 엔진속도 제어장치(20)로 제어출력신호(18)을 보내서, 엔진속도가 변속비 7이 연결될때마다 1700rpm을 못넘기게 하고 변속비 8이 연결될때마다 1500rpm을 못 넘기게 함으로서 결과적으로 차량의 대지속력 50mph 이상에 대해서는 연료절감효과를 얻을수 있고, 한편 낮은 변속비에서는 엔진속도를 높여서 차량의 출발시에 정지관성력을 극복한다든지 언덕을 오른다든지 할때 강력한 동력을 제공할수 있다.
또한, 시간에 대한 속도의 제1도 함수가 차량의 감속이나 가속에 대한 정보를 제공하기 때문에 엔진 및 차량 대지속력에 대한 정밀제어를 하는 장치의 기술분야에서 지식을 가진 자에 공지된 가속항 dv/dt가 엔진 및 대지속력감지에 포함될수 있다.
특별히 선택된 변속비에 대한 최고엔진 및 대지속력의 제어에 더하여 본 발명의 제어장치에는 차량속도의 상한선을 제어하기 위해 선택된 소정의 변속비에 의해 정해진 차량속도 범위내에서 차량속도를 적정값으로 유지시키기 위해 사용되는 순항제어장치(cruise control means)가 추가적으로 포함될수 있다.
대체적으로 본 발명의 차량속도 제어장치는 특히 대부분의 주행시간을 고속으로 달리는 화물트럭에 사용하는 것이 효과적이다. 왜냐하면, 본 발명의 속도제어장치에 의해서 고속에서 우수한 성능과 연료절감효과를 얻을수 있고, 출발시 및 저속주행조건하에서도 엔진기능을 전가동할수 있기 때문이다.

Claims (16)

  1. 차량속도를 표시하는 제1신호(5)를 제공하기 위해 동작하는 차량속도감지기(3), 변속기(4)에 의해 제공되는 특정 변속비들이 선택되었을때 그를 표시해주는 제2신호(10)를 제공하기 위해 동작하는 변속비 위치감지기(8), 각 소정의 변속비에서 차량속도를 일정 값으로 제한하기 위해 동작하는 엔진속도 제어장치 (20), 제1신호와 제2신호(5), (10)를 수신하고 처리하여 상기 엔진속도 제어장치(20)로 제어출력신호(18)를 보냄으로서 소정의 변속비들이 선택될때만 엔진속도 제어장치(20)로 하여금 차량속도가 상기 일정값을 초과하지 못하게 하는 논리장치(12)등으로 구성되며, 점차적으로 증가하는 차량속도범위에 결쳐 최저치에서 최고치로 점차적으로 증가하는 다수의 선택가능한 전진변속비를 제공하도록 동작하는 변속기(4)에 구동 연결된 차량엔진(2)에 사용되는 차량속도 제어장치.
  2. 제1항에 있어서, 소정의 변속비들은 변속기(4)에 의해서 제공되는 하나이상의 최고 전진변속비를 포함하는 특징을 가진 차량속도 제어장치.
  3. 제1항에 있어서, 소정의 변속비들에는 변속기(4)에 의해 제공되는 최고 및 두번째 최고의 전진변속비들이 포함되는 것을 특징으로 하는 차량속도 제어장치.
  4. 제1항에 있어서, 소정의 변속비들에는 변속기(4)에 의해 제공되는 많아야 3개의 최고 전진변속비가 포함되는 것을 특징으로 하는 차량속도 제어장치.
  5. 제1항에 있어서, 제어장치에는 소정의 변속기 전진변속비들에 의해 제공된 차량속도 범위 내에서 차량속도를 선택된 값으로 제어하도록 동작하는 순항제어장치가 포함되는 것을 특징으로 하는 차량속도 제어장치.
  6. 제1항에 있어서, 변속기(4)는 전자동 변속기라는 것을 특징으로 하는 제어장치.
  7. 제1항에 있어서, 변속기는 수동변속기라는 것을 특징으로 하는 차량속도 제어장치.
  8. 제1항에 있어서, 변속기는 수동 또는 자동방식으로 동작될수 있다는 것을 특징으로 하는 차량속도 제어장치.
  9. 엔진속도 감지부(14), 어떤 특정한 변속비들의 연결을 표시해주는 변속비 위치 감지기(8), 엔진속도 감지부와 변속비 위치 감지기로 부터 신호(6),(10)들을 수신하여 각 소정 변속비에서 소정값으로 엔진속도를 제한하는 동작을 하는 엔진속도 제어장치(20) 등으로 구성되며, 다수의 선택 가능한 전진변속비를 제공하도록 동작하는 변속기(4)에 구동연결되는 차량 엔진(2)에 사용되는 차량속도 제어장치.
  10. 제9항에 있어서, 소정의 변속비들은 변속기에 의해 제공되는 하나이상의 최고 전진변속비를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량속도 제어장치.
  11. 제9항에 있어서, 소정의 변속비들은 상기 변속기에 의해 제공되는 최고 및 두번째 최고의 전진변속비들을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량속도 제어장치.
  12. 제9항에 있어서, 상기 소정 변속비들은 상기 변속기에 의해 제공되는 많아야 3개의 최고 전진변속비를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량속도 제어장치.
  13. 제9항에 있어서, 상기 소정의 변속기 전진변속비들에 의해 제공된 차량속도 범위내에서 차량속도를 선택된 값으로 제어하도록 동작하는 순항 제어장치가 포함되는 것을 특징으로 하는 차량속도 제어장치.
  14. 제9항에 있어서, 변속기를 전자동 변속기라는 것을 특징으로 하는 차량속도 제어장치.
  15. 제9항에 있어서, 변속기는 수동 변속기라는 것을 특징으로 하는 차량속도 제어장치.
  16. 제9항에 있어서, 변속기는 수동 및 자동방식으로 동작할수 있는 것을 특징으로 하는 차량속도 제어장치.
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