KR100300292B1 - 엑스-와이시프터를조정하는컴퓨터제어방법 - Google Patents

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레오알렌코미네크
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존 씨. 메티유
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Abstract

본 발명은 X-Y 시프트의 조정에 관한 것으로 이는 마이크로 컴퓨터(28)의 제어하에서 성취되며, 이 마이크로 컴퓨터는 차량이 정지할 때 마다 조정 루우틴을 수행한다.
루우틴은 시프트의 시프트 핑거(10)를 이동시켜 각각의 변속 시프트 레일(14a), (14b), (14c)의 다수의 시프트 블록(11), (12), (13)의 여러 내 벽면(11F)이에 따라 조정된 시프트 레일과 중립위치가 계산된다.

Description

엑스-와이 시프터(X-Y shifter)를 조정하는 컴퓨터 제어방법
제1도는 시프트 레일과 시프트 블록을 도시한 X-Y 시프터의 부분의 사시도 및 시프트의 시프트 핑거를 위치시키는 제어장치의 블록도.
제2도는 시프트 블록의 단면도.
제3a도 - 제3g도는 본 발명의 조정방법의 흐름도.
제4도는 본 발명의 조정 방법에 이용된 위치정지 점검 방식의 흐름도.
제5도는 본 발명의 조정 방법에 이용한 모우터 전류제어의 흐름도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
30, 32, 40, 42 : 필터 34 : 마이크로 컴퓨터
20 : Y-Y 모우터 10 : X-X 모우터
38 : Y-Y 전위차계 36 : X-X 전위차계
14a, 14b, 14c : 시프트 레일 11, 12, 13 : 시프트 블록
16a, 16b, 16c : 걸림 메커니즘
본 발명은 전기 작동 X-Y 이동 메커니즘에 관한 것이고, 특히 이러한 이동을 조정하는 컴퓨터 제어방법에 관한 것이다.
자동화된 기계 변속기의 기어 변경을 이루는 전기 작동 X-Y 이동 메커니즘은 선행기술로 공지되어 있다.
이러한 변속기는 일반적으로 평행한 한편 일정간격 떨어져 있고 축방향으로 이동 가능한 다수의 시프트 레일을 포함한다. 그리고 각각의 시프트 레일은 시프트 포오크를 지지하고, 이 시프트 포오크는 제1 또는 제2기어를 축에 대해 맞물림 및 분리선택 가능한 확동 클러치 메커니즘과 관련이 있다. 시프트 레일을 선택하고 시프트 핑거를 축방향으로 이동시키거나 X-X 축을 따라 선회 가능 상태로 이동시켜 선택된 시프트 레일에 의해 지지된 시프트 블록과 정열시키므로서 변속기는 시프팅을 완료한다.
다음 축(Y-Y)에 수직인 축(Y-Y) 방향으로 시프트 블록에 힘을 가하도록 시프트 핑거를 축방향으로 이동시키거나 선회시킴으로써 선택된 시프트 레일은 시프트 기어쪽으로 축방향 이동한다.
시프트 핑거는 적절한 전기회로의 제어하에서 전기 모우터에 의해 구동된다. 예를 들면, 본 발명의 양수인에게 양도되어 참고로 여기에 인용된 미합중국 특허 제4,873,881호를 참조하기 바란다. 이러한 장치는, 소프트 웨어로 제어되고 있는 상태의 메커니즘 작동이 확실하게 정확한 이동을 이루도록 하기 위해 조정을 필요로 한다.
조정은 보통 세 개 이상의 레일 위치와 중립 위치에 대한 정확한 위치 선정을 포함한다. 이들 위치는, 특별한 장비와 그 장치에 대한 세부지식을 필요로 하는 조립시 공장에서의 수동 조정절차에 따라 보통 결정된다.
또한, 온도, 부품의 마모 및 설치 공차에 의해 시간경과에 따라 원래의 조정값이 변경될 수도 있다. 따라서, 시프트의 최적 작동을 보장하기 위해 이 조정값을 주기적으로 갱신하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 수동조정에 관한 문제는, 최대 정밀도와 X-Y 시프트의 수명에 대한 수행을 보장하는 자동 촉감 조정 방법을 제공함으로써 제거된다.
특히, X-Y 시프트의 조정은 전자 제어장치 또는 마이크로 컴퓨터의 제어하에서 성취되고, 이 마이크로-컴퓨터는, 차량이 정지할 때마다 조정 루우틴을 수행하도록 프로그램되어 있다.
이 루우틴은, 시프트의 시프트 핑거를 각각의 변속시 시프트 레일의 시프트 블록의 여러 내벽변과 접촉하도록 하는 한편, 핑거에 대한 여러 제한 또는 정지위치와 시프트 레일의 X-X축 위치 및 Y-Y축 중립위치로부터 계산하도록 한다.
레일에 대한 위치 선정을 하기 위해 마이크로 컴퓨터의 제어하의 전기 모우터가 시프트 핑거를 시프트 블록의 X-X 방향으로 이동경로 양끝단까지 구동시켜 X-X 방향의 내벽 한계를 알아낸다. 그후, 세 개의 레일 변속기에 대하여 조정된 중립 레일 위치는 두 개의 X-X 방향 한계치의 평균이다. 두 개의 측면 레일에 대해 조정된 위치값은, 조정된 중심 레일 위치의 양측 면에 대해 알려져 있는 불변거리이다.
Y-Y 축을 따라 시프트의 중립위치를 조정하기 위해, 시프트 핑거가 저장되어 있는 이전 또는 현재의 중립위치로부터 각각의 레일 위치에서 Y-Y축을 따라 전후로 이동하여 각각의 시프트 블록의 내벽면과 접촉한다.
그후, 조정된 중립위치 값은, 서로 가장 가까운 전진방향 위치와 후진 방향위치의 평균을 냄으로써 결정된다.
제1도를 참조하면, 위에서 언급한 특허에 개시된 것과 같은 X-Y 시프트 부분이 도시되어 있고, 시프트 블록(11), (12) 및 (13)의 내벽과 선택적으로 접촉하는 시프트 핑거(10)를 포함한다. 시프트 블록(11), (12) 및 (13)이 시프트 레일(14A) (14B) 및 (14C) 위에 각각 설치되어 있고, 이 시프트 레일은 걸림 위치로 하여금 걸림 메커니즘(16a), (16b), (16c)에 의해 결정되게 하고 있다.
핑거(10)는 적절한 메커니즘(도시되지 않음)을 통해 모우터(18) 및 (20)에 연결되어 있으며, 이 모우터는, 위에서 언급한 특허에서 설명했듯이 핑거를 X-X 및 Y-Y 방향으로 이동시킨다.
또한, 단일 모우터와 적절한 클러치 및 구동 메커니즘은, 위에서 언급한 특허에 설명되어 있듯이, X-X 축과 Y-Y 축을 따라 핑거를 선택적으로 이동시키는데 이용될 수 있다.
모우터(18) 및 (20)에는 마이크로 컴퓨터(28)가 제어된 상태에서 스티어링 논리(24), (26)를 통해 가변 튜티 사이클 펄스의 폭변조(PWM) 전압이 공급된다. 전압은 모우터(18) 및 (20)에서 전류를 발생시키고, 필터(30) 및 (32)에서 각각 이 전류가 여과되어 아날로그/디지털 변환기(34)에 의해 디지털 값으로 변환되어 마이크로 컴퓨터(28)에 입력된다.
마이크로 컴퓨터는 측정된 전류를 바람직한 전류와 비교하므로 측정된 전류의 편차, 즉 오차가 듀티 사이클을 변경함으로써 수정되어 에러를 수정하도록 프로그램 되어 있다.
X-X 축 및 Y-Y 축을 따르는 핑거(10)의 위치는 전위차계(36) 및 (38)에 의해 감지되고 필터(40) 및 (42)에서 여과되고나서, 디지털 값으로 변환되어 마이크로 컴퓨터(28)에 입력된다.
전위차계(36), (38)는, 시프트 핑거의 이동 범위에 걸쳐서 0-5 볼트의 출력을 제공한다. 전위차계의 출력은 0-1023 디지털 카운터로부터 나오는 디지털 값을 갖는 이진수로 변환된다.
X-X 축을 따르는 판독 정보의 범위는 디지털 식으로 총수가 약 230-750인 것이 바람직하다. Y-Y 축을 따르는 판독 정보의 범위는 디지털 약 300-700인 것이 바람직하다. 스트어링 논리(24) 및 (26)를 통해 마이크로 컴퓨터(28)는 모우터의 출력 회전방향을 제어하고 듀티사이클 변화를 통해 마이크로 컴퓨터(28)는 모우터의 출력 토오크와 속도를 제어한다.
모우터에 공급된 전류의 폐쇄루우프 제어와 시프트 핑거(10)의 위치의 폐쇄루우프 제어에 의해, 백래쉬를 선택할 수 있는 충분한 힘으로 블록(11-13)의 내벽과 핑거를 접촉할 수 있게 하지만, 핑거에는 손상을 입히지 않고, 조정 과정 동안 걸림장치(16A-l6C)를 이겨내지 못하게 한다.
제2도와 제3a도-제3g를 참고하면, 레일과 세 개의 레일 Y-Y 시프트의 중심위치를 조정하는 절차가 예시되어 있다.
제3도의 흐름도의 단계를 괄호내에 수자로 표시했다. 시프트 핑거는 시프트 레일(14c)을 따라 선택 가능한 제1 및 후진기어, 시프트 레일(14b)을 따라 선택 가능한 제2 및 제3기어; 시프트 레일(14a)을 따라 선택 가능한 제4 및 제5기어를 갖는 변속기에 대해 기어를 선택한다.
그러나, 이 조정방법은 더 많은 수의 시프트 레일과 시프트 블록을 이용하는 다른 기어 조합을 한 변속기에도 적용할 수 있다.
레일(14a-l4c)의 위치를 조정하고 이와 관련된 중립위치를 조정하기 위해 "터치-터치"(touch-touch) 기술을 이용한다. 차량이 정지할 때마다 마이크로 컴퓨터(28)의 조정 프로그램이 시작되어, 먼저 단계 〈50, 52〉가 핑거로 하여금 당겨지게 한다.
즉, 비교적 높은 속도로 정지위치로부터 레일(14a)를 따라 현재 저장된 4/5 중립위치로 핑거를 이동시킨다.
그후, 핑거(10)가 블록(11)의 내벽(11X)과의 접촉으로 인해 정지했음을 전위차계(36)의 출력이 표시할 때까지 단계(56), 모우터(18)가 매우 느린 속도로 핑거(10)를 이동시키고, 단계(〈54〉), 이 위치의 비트 값이 마이크로 컴퓨터의 기억장치〈58〉에 저장된다. 그후, 핑거(10)는 1/R 중립위치까지 당겨져 (단계〈60, 62〉), 그후 저속도로 이동하여 블록(13)의 내벽(13X)과 접촉하고나서 (단계〈64, 66〉), 이 위치의 비트 값이 마이크로 컴퓨터(28)의 기억장치에 저장된다(단계〈68〉). 이 비트값으로부터 (11X)와 (13X) 위치 사이의 중간에 있는 레일(14B)에 대한 위치 조정 값이 계산된다. 레일(14a), (14c)의 조정 위치가 비트값으로 할당될 수 있으며, 이 비트값은 (레일(14a)의 경우에 레일(14b)) 비트값 보다 작고((레일(14c)의 경우에) 레일(14b)의 비트값 보다 큰 소정 수의 비트이다.
레일(14a-l4c)의 조정위치가 컴퓨터 기억장치에 저장된다(단계〈70〉). 중립위치 조정은, 컴퓨터 기억장치에 저장된 각 레일에 대한 현재의 중립위치로부터 "터치-터치" 기술을 이용함으로써 성취된다.
먼저 핑거(10)는 모우터(18)에 의해 현재의 1/R 중립위치로 당겨진다. (단계〈72, 74〉). 그후, 모우터가 작동되어 저속으로 Y-Y 축을 따라 핑거(10)를 이동시켜 내벽(13F)과 접촉시킨다(단계〈76, 78)〉).
만일, 핑거위치의 비트값이 컴퓨터 기억장치에 현재 저장되어 있는 값보다 작으면(단계〈80〉), 현재값이 갱신, 즉 새로운 값으로 대치되고(단계〈82〉), 모우터(20)의 회전방향이 바뀌어, 핑거가 1/RW 위치로 당겨진다(단계〈84, 86〉).
다음 핑거가 저속으로 이동하여 내벽(13R)과 접촉한다(단계〈90〉). 만일, 핑거 위치의 비트값이 컴퓨터 기억장치에 저장된 현재값 보다 크면, 새로운 값이 저장되고(단계〈92〉,〈94〉), 핑거가 1/RN 위치로 다시 당겨진다(단계〈96, 98〉). 따라서, 위치(13R) 및 (13F)에 대한 두 개의 새로운 비트값이 구해져서 갱신된다. 다음 모우터(18)가 통전하여 핑거(10)를 레일(14)의 중립위치, 즉 2/3N로 당긴다(단계〈100, 102〉), 2/3N 위치로부터 내벽(13F) 및 (13R)을 위치시키는데 뒤따르는 여러 절차가 내벽(12F), (12R)의 위치를 선정하기 위해 되풀이 된다(단계〈104-122〉). 필요에 따라 이 두 개의 위치의 비트값을 갱신한 후, 핑거가 모우터(20)에 의해 2/3N 위치로 다시 당겨진다(단계〈124, 126〉). 마지막으로, 핑거가 4/5N 위치로 당겨지고(단계〈128, 130〉), 앞서 설명한 절차가 이어져서 내벽(11F), (11R)을 위치시키고, 이들 각각의 비트값을 저장한다(단계〈132-148〉). 그후 핑거(10)는 레일(14a)의 중립위치(4/5N)로 다시 이용된다(단계〈150, 152〉). 컴퓨터(28)는, 위치(11F-13F)에서의 핑거에 대한 최소 비트 값과 위치(11R-l3R)에서의 핑거에 대한 최대 비트값의 평균을 냄으로써, 조정된 중립위치를 계산하여 저장한다(단계〈154〉). 이 두 개의 값은, 서로 가장 가까운 앞, 뒤 내벽을 나타낸다. 예를 들어, 내벽(11F), (12F), (13F)에 대한 비트값이 각각 530, 542 및 538이고, 내벽(11R), (12R) 및 (13R)에 대한 값이 각각 480, 492 및 488이면, 내벽(11F) 및 (12R)에 대한 여러 판독값의 평균을 내어 511 디지털 카운터에 대해 조정된 중립위치에 도달한다. 핑거(10) 위치 정지 점검에 대한 흐름도가 제4도에 도시되어 있다. 전위차계가 판독되어(단계(160)), 이 값이 전의 세 개의 판독값에 합해진다(단계〈162〉). 판독의 최종합으로부터 판독한 이전의 합을 뺀 값의 절대값이 소정의 값보다 작으면(단계〈164〉), 카운터가 증가한다(단계〈166〉). 이 절대값이 소정의 값보다 크면, 카운터가 리셋트 되고(단계(168)) 전위차계로부터의 새로운 판독값이 적절한 시기에 취해진다.
카운터가 소정의 값, 예를 들면 5에 도달할 때, 핑거는(170, 172)로 표시되어 있듯이, 블록(11), (12), (13)의 내벽중 하나와 접촉하는 것으로 가정되고, 그렇지 않으면 새로운 판독값이 취해진다. 따라서, 전의 판독으로부터의 변화가 없거나 약간의 변화만 있음을 나타내는 연속적인 5개의 전위차계 판독값이 내벽과 핑거(10)의 접촉으로 해석된다.
전류제어 루우프의 흐름도가 제5도에 도시되어 있다. 모우터가 가변 튜티사이클 펄스폭 조절전압으로 통전되고(단계〈180〉), 전류의 세기가 판독된다(단계〈192〉).
만일 전류가 목표전류(184)와 같지 않으면, 튜티사이클은 전류오차를 감소시키기 위해 조절된다(단계〈186〉).
본 발명을 실행하기 위한 최선의 형태를 상세히 설명했지만, 본 발명과 관련되는 당업자라면 다음과 같은 특허청구범위에 의해 규정된 바와 같은 본 발명을 실시하기 위해 대안적인 여러 설계 및 실시예를 알 수 있을 것이다.

Claims (6)

  1. 시프팅 메커니즘은 상응하는 다수의 시프트 블록(11, 12, 13)을 그와 관련되게 하는 다수의 시프트 레일(14a, 14b, 14c)을 포함하고, 각각의 시프트 블록은 전방 내벽면(11F, 12F, 13F)과 후방 내벽면(11R, 12R, 13R)을 포함하며, 상기 시프팅 메커니즘은 또한 상기 시프트 블록(11, 12, 13) 중 하나를 선택하기 위하여 제1 방향(X-X)으로 및 상기 제1 방향에 대해 실질적으로 수직한 제2 방향(Y-Y)으로 최소한 하나의 모터(18, 20)에 의해 이동 가능한 시프트 핑거(10)를 포함하는, 전기 작동형 변속기용 변속 메커니즘(10, 11, 12, 13)의 가로 방향(Y-Y) 중립 위치를 조정하는 컴퓨터 제어방법에 있어서,
    (a) 최소한 하나의 모터(18, 20)에 제어신호(50, 72)를 가하여 상기 시프트 핑거(10)를 다수의 시프트 블록(11, 12, 13) 중 하나의 현재 X-Y 중립 위치까지 이동시키는 단계와,
    (b) 최소한 하나의 모터(18, 20)에 제어신호(76)를 가하여 시프트 핑거(10)를 이동시켜 상기 다수의 시프트 블록(11, 12, 13) 중 하나의 시프트 블록(11)의 전방 내벽면(11F)과 접촉시키는 단계와,
    (c) 시프트 핑거의 전방 위치 정보를 저장(82)하는 단계와,
    (d) 최소한 하나의 모터(18, 20)에 제어신호(84, 88)를 가하여 시프트 핑거(10)를 이동시켜 상기 다수의 시프트 블록(11, 12, 13) 중 하나의 시프트 블록(11)의 후방 내벽면(11R)과 접촉시키는 단계와,
    (e) 시프트 핑거의 후방 위치 정보를 저장(94)하는 단계와,
    (f) 상기 다수의 시프트 블록(11, 12, 13)내 나머지 각각의 시프트 블록(12, 13)에 대해 상기 단계(a)에서부터 상기 단계(e)까지를 반복하는 단계와,
    (g) 서로 가장 가까운 내벽면을 나타내는 전방 위치정보와 후방 위치정보를 근거로 하여 현재의 X-Y 중립위치에 대한 새로운 Y 값을 계산하는 단계를 특징으로 하는 중립위치 조정 컴퓨터 제어방법.
  2. 제1항에 있어서, 새로운 Y 값을 계산하는 단계(g)는 전방 위치정보와 후방 위치정보의 평균을 내는 것을 포함하는 중립위치 조정 컴퓨터 제어방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 시프트 핑거의 전방 위치정보는 이전에 저장된 시프트 핑거의 전방 위치정보보다 작은 경우에만 저장되며, 상기 시프트 핑거의 후방 위치 정보는 이전에 저장된 시프트 핑거의 후방 위치정보보다 더 큰 경우에만 저장되는 중립위치 조정 컴퓨터 제어방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 최소한 하나의 모터에 가해진 제어신호는, 상기 시프트 핑거로 하여금 비교적 고속으로 이동하게 하는 제어신호(84)에 뒤이어 나오는, 상기 내벽면과 접촉하기 전에 시프트 핑거로 하여금 비교적 저속으로 이동하게 하는 제어신호(88)를 포함하는 중립위치 조정 컴퓨터 제어방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 단계(a) 내지 단계(f)는 변속기가 중립 상태에 있을 때만 실행되는 중립위치 조정 컴퓨터 제어방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 변속기는 차량 내에 설치되며, 상기 방법은 차량이 정지될 때 상기 단계(a)에서부터 단계(f)까지 수행하는 것을 추가로 특징으로 하는 중립위치 조정 컴퓨터 제어방법.
KR1019930024964A 1992-11-25 1993-11-23 엑스-와이시프터를조정하는컴퓨터제어방법 KR100300292B1 (ko)

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