KR0126405B1 - 자동/수동 겸용 변속장치 - Google Patents

자동/수동 겸용 변속장치

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KR0126405B1
KR0126405B1 KR1019950027973A KR19950027973A KR0126405B1 KR 0126405 B1 KR0126405 B1 KR 0126405B1 KR 1019950027973 A KR1019950027973 A KR 1019950027973A KR 19950027973 A KR19950027973 A KR 19950027973A KR 0126405 B1 KR0126405 B1 KR 0126405B1
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Abstract

본 발명은 자동/수동 겸용 변속장치에 관한 것으로서, 자동모드와 수동모드를 겸용하여 사용함으로써, 자동모드시의 이점과 수동모드시의 이점을 동시에 취할 수 있도록 하기 위하여, 변속단을 설정하기 위한 시프트기와, 엔진에 소정주기를 갖는 펄스신호를 출력하여 엔진의 회전속도를 제어하는 펄스폭 변조밸브 및 상기 시프트기에 의해 선택된 변속단에 적합한 엔진의 출력을 얻기 위해 상기 펄스폭 변조밸브의 펄스듀티값을 제어하는 마이크로 컴퓨터를 구비하는 자동/수동 겸용 변속장치에 있어서 : 마이크로 컴퓨터에 연결되어 시프트기로부터 입력된 설정 변속단의 제어신호를 스위칭하는 스위치를 구비하였다.(제1도)

Description

자동/수동 겸용 변속장치
제1도는 본 발명에 의한 자동/수동 겸용 변속장치의 개략적 블록도.
제2도는 (가) 내지 (다)는 제1도에 도시된 펄스폭 변조밸브의 출력파형도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1 : 변속장치2 : 엔진
3 : 센서4 : 속도처리기
5 : 시프트(shift)기6 : 입력부
9 : 펄스폭 변조밸브10 : 출력부
12 : 스위치13 : 마이크로 컴퓨터
본 발명은 자동/수동 겸용 변속장치(transmission)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 중장비의 변속장치에 있어서, 자동모드와 수동모드를 겸용하여 사용할 수 있도록 한 자동/수동 겸용 변속장치에 관한 것이다.
일반적으로 자동차 또는 중장비등 주행기기에는 구동부의 구동력을 피동부에 전달하기 위한 전동기 및 변속기등이 필수적으로 구비되어야 한다. 이중, 변속장치는 구동부에서 발생된 구동력을 피동축에 전달함에 있어서, 구동력을 보다 효과적으로 전달하여 엔진의 회전속도를 증가 또는 감속시키도록 한다.
이러한 변속장치에는 크게 운전자가 직접 변속단을 제어할 수 있도록 한 수동 변속장치와, 설정된 엔진회전수가 변화되면 변속단이 자동으로 시프트(shift)되는 자동 변속장치로 대별된다.
여기서, 수동 변속장치는 운전자가 직접 운전상황에 알맞는 변속단을 설정할 수 있는 이점이 있는 반면, 운전이 능숙하지 못한 초보자에게는 사용하기가 매우 불편하다. 또한, 장거리를 운전하는 경우 운전자의 피로감이 누적되거나 급경사시에 주행기기가원하지 않는 거리만큼 밀려(후진되어) 다른 주행기기와의 접촉 사고등이 발생하게 되는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하고자 하여 종래에는 주행기기의 운행상태에 따라 적절한 변속단이 자동으로 설정될 수 있도록 자동 변속장치가 도입되었다. 이러한 자동 변속장치는 별도의 클러치(clutch)가 불필요하므로 장거리를 운행하는 운전자와 초보운전자에게 매우 편리하고, 급경사에서도 주행기기가 밀리는 현상을 어느 정도 방지할 수 있어 접촉사고의 발생 빈도를 감소시키는 이점이 있다.
그러나, 전술한 자동 변속장치는 엔진의 회전속도에 적합한 변속단이 이미 설정되어 있으므로, 주행상황에 따라 적절히 대처할 수 없다는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 전술한 종래의 변속장치를 진일보시킨 것으로서, 본 발명의 목적은 종래의 수동 변속장치와 자동 변속장치의 이점을 모두 수용할 수 있도록 한 자동/수동 겸용 변속장치를 제공함에 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 변속단을 설정하기 위한 시프트기와, 엔진에 소정주기를 갖는 펄스신호를 출력하여 엔진의 회전속도를 제어하는 펄스폭 변조밸브 및 상기 시프트기에 의해 선택된 변속단에 적합한 엔진의 출력을 얻기 위해 상기 펄스폭 변조밸브의 펄스듀티값을 제어하는 마이크로 컴퓨터를 구비하는 자동/수동 겸용 변속장치에 있어서 : 상기 마이크로 컴퓨터에 연결되어 상기 시프트기로부터 입력된 설정 변속단의 제어신호를 스위칭하는 스위치를 구비하는 자동/수동 겸용 변속장치에 있다.
본 발명에 있어서, 스위치는 제1상태일때 시프트기로부터 입력된 설정 변속단의 제어신호를 마이크로 컴퓨터에 전달하여 엔진의 회전속도와 시프트기의 설정 변속단에 적합한 속도범위를 비교한 후, 비교결과에 따라 펄스폭 변조밸브의 펄스듀티값을 제어하도록 하고 ; 제2상태일때 시프트기로부터 입력된 설정 변속단의 제어신호가 마이크로 컴퓨터에 전달되는 것을 차단하여 엔진의 회전속도에 알맞는 변속단이 자동으로 세팅되도록 하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 의한 자동/수동 겸용 변속장치의 바람직한 실시예에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제1도에는 본 발명에 의한 자동/수동 겸용 변속장치의 개략적 블럭도가 도시되어 있다.
제1도를 보면, 변속장치(1) 내부에는 엔진(2)의 속도를 판별하기 위한 센서(3)로 부터 입력된 센싱값으로 부터 엔진(2)의 회전속도를 검출하는 속도처리기(4)와, 수동모드시 운전자가 소정 변속단을 선택할 수 있도록 된 시프트기(5)로부터 각 변속단에 대응하는 제어신호가 입력되는 입력부(6)와, 외부로부터 인가된 메인전원을 인가받아 변속장치(1)의 구동전압을 공급하는 전원공급부(7)와, 주행장치의 다른 구성부와 각종 데이타를 상호 통신하는 통신제어기(8)와, 펄스폭 변조밸브(9)에 의해 출력되는 펄스폭의 듀티값을 제어함으로써 피동부의 최종 출력상태를 제어하는 출력부(10)와, 출력부(10)로부터 출력되는 각종 제어신호를 인가받아 이를 체크하여 변속장치(1)내에 이상이 발생하였는가를 체크하는 보호부(11)와, 자동모드와 수동모드를 선택할 수 있는 스위치(12) 및 전술한 각 구성부를 제어하는 마이크로 컴퓨터(13)로 구성되어 있다.
전술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 동작을 설명하면, 다음과 같다.
우선, 본 발명에서 적용된 변속방식은 펄스폭 변조밸브(9)에 의한 펄스폭 제어방법을 사용한다. 즉, 펄스폭 변조밸브(9)는 일정한 주기의 펄스신호를 출력하는데, 이렇게 출력되는 펄스신호의 듀티값을 조절함으로써, 입력신호에 대하여 최적의 출력상태를 얻을 수 있도록 한 것이다.
먼저, 스위치(12)가 오픈상태(수동모드)인 경우를 보면, 마이크로 컴퓨터(13)는 센서(3)에 의해 검출된 후 속도처리기(4)에 의해 신호처리된 엔진(2)의 현재속도를 인가받고, 시프트기(5)에서 선택된 현재의 변속단에 적합한 제어신호를 입력부(6)로부터 인가받아 두개의 신호를 비교한다. 즉, 현재 엔진(2)의 회전속도가 운전자에 의해 설정된 변속단에 적합한 속도를 유지하는가를 체크한다.
만약, 전술한 경우에서 엔진(2)의 회전속도가 설정된 변속단에 적합한 속도의 범위내세 존재하면, 이것은 정상상태를 나타내므로, 마이크로 컴퓨터(13)는 출력부(10)에 제어신호를 출력하여 펄스폭 변조밸브(9)에서 발생된 펄스신호의 듀티값을 1로 세팅한다(제2도의 (가)참조).
만약, 엔진(2)의 회전속도가 설정된 변속단에 적합한 속도의 범위보다 큰 경우에는, 운전자가 원하는 속도 보다 엔진(2)이 더 빨리 회전하는 상태(무부하상태)를 나타내므로, 마이크로 컴퓨터(13)는 출력부(10)에 제어신호를 출력하여 펄스폭 변조밸브(9)에서 발생된 펄스신호의 듀티값을 1도다 작은 값으로 세팅한다(제2도의 (나)참조).
만약, 엔진(2)의 회전속도가 설정된 변속단에 적합한 속도의 범위보다 작은 경우에는, 운전자가 원하는 속도 보다 엔진(2)이 더 느리게 회전하는 상태(과부하상태)를 나타내므로, 마이크로 컴퓨터(13)는 출력부(10)에 제어신호를 출력하여 펄스폭 변조밸브(9)에서 발생된 펄스신호의 듀티값을 1보다 큰 값으로 세팅한다(제2도의 (다) 참조).
따라서, 수동모드시에 운전자가 선택한 변속단에 적합한 엔진(2)의 회전속도를얻을 수 있게 된다.
다음으로, 스위치(12)가 쇼트상태(자동모드)인 경우를 보면, 마이크로 컴퓨터(13)는 센서(3)에 의해 검출된 후 속도처리기(4)에 의해 신호처리된 엔진(2)의 현재속도를 인가받고, 시프트기(5)에서 선택된 현재의 변속단에 적합한 제어신호를 입력부(6)로부터 인가받는다. 이때, 마이크로 컴퓨터(13)는 스위치(12)가 쇼트 상태임을 인식하여 입력부(6)를 통하여 입력되는 모든 제어신호를 무시한다.
따라서, 속도처리기(4)를 통하여 인가된 엔진(2)의 회전속도를 마이크로 컴퓨터(13)에 입력되고, 이에따라 마이크로 컴퓨터(13)는 초기에 설정된 변속단중 현재 엔진(2)의 회전속도에 적합한 변속단을 자동으로 세팅하고, 출력부(10)에 제어신호를 출력하여 펄스폭 변조밸브(9)에서 출력되는 펄스신호의 듀티값을 1로 세팅 한다.
이때, 운전자가 가속기(도시되지 않았음) 또는 감속기(도시되지 않았음)를 선택하게 되면, 이 신호가 마이크로 컴퓨터(13)에 입력되어 마이크로 컴퓨터(13)는 가속 또는 감속된 현재의 속도에 적합하게 펄스폭 변조밸브(9)의 펄스듀티값을 제어하고, 이후, 현재 엔진(2)의 회전속도에 적합한 변속단을 자동 세팅한다.
따라서, 자동모드시에 운전자가 선택한 변속단에 적합한 엔진(2)의 회전속도를 얻을 수 있게 된다.
여기서, 전원공급부(7)는 변속장치(1) 내부의 각 구성부에 필요한 구동전압을 공급하고, 통신제어기(8)는 외부에 연결된 각 구성부와 상호 각종 데이타를 통신한다. 또한, 보호부(11)는 출력부(10)에서 출력되는 제어신호에 의해 변속장치(1)가 오동작하지 않도록 출력부(10)에서 출력된 제어신호를 분석하여 이상유무를 마이크로 컴퓨터(13)에 전달한다.
전술한 바와 같이 본 발명에 의한 자동/수동 겸용 변속장치에 의하면, 운전자의 선택에 따라 변속장치를 자동 및 수동으로 선택하여 운전할 수 있으므로, 자동 변속장치의 이점과 수동 변속장치의 이점을 동시에 얻을 수 있게 된다.

Claims (2)

  1. 변속단을 설정하기 위한 시프트기와, 엔진에 소정 주기를 갖는 펄스신호를 출력하여 엔진의 회전속도를 제어하는 펄스폭 변조밸브 및 상기 시프트기에 의해 선택된 변속단에 적합한 엔진의 출력을 얻기 위해 상기 펄스폭 변조밸브의 펄스듀티값을 제어하는 마이크로 컴퓨터를 구비한 자동/수동 겸용 변속장치에 있어서, 상기 마이크로 컴퓨터에 연결되어 상기 시프트기로부터 입력된 설정 변속단의 제어신호를 자동 또는 수동으로 스위칭하게 하는 스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동/수동 겸용 변속장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스위치는 ; 수동모드를 설정할 경우에 시프트기로부터 입력된 설정 변속단의 제어신호를 상기 마이크로 컴퓨터에 전달하여 상기 엔진의 회전속도와 상기 시프트기의 설정 변속단에 적합한 속도범의를 비교한 후, 비교결과에 따라 상기 펄스폭 변조밸브의 펄스듀티값을 제어하도록 하고 ; 자동모드를 설정할 경우에 시프트기로부터 입력된 설정 변속단의 제어신호가 상기 마이크로 컴퓨터에 전달되는 것을 차단하여 상기 엔진의 회전속도에 알맞는 변속단이 자동으로 세팅되도록 하는 것을 특징으로 하는 자동/수동 겸용 변속장치.
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