KR100325225B1

KR100325225B1 - 차량용 자동 변속기의 변속단 표시장치

Info

Publication number: KR100325225B1
Application number: KR1019990023644A
Authority: KR
Inventors: 최석진
Original assignee: 이계안; 현대자동차주식회사
Priority date: 1999-06-23
Filing date: 1999-06-23
Publication date: 2002-03-04
Also published as: JP2001018676A; KR20010003368A; US6172603B1; DE19961804A1

Abstract

주행중인 차량의 자동 변속기 변속단을 운전자가 식별할 수 있도록 표시하기 위한 것으로,차량 운행중 회로에 안정된 전원을 공급하기 위한 전원 공급수단과, 차량의 주행상태에 따라 변속단을 결정하여 소정의 변속 제어 신호를 출력하는 제어수단과, 상기 제어수단에서 출력되는 변속신호에 의해 턴 오프/ 온 동작을 반복하며 신호를 반전시켜 출력하는 제1, 2 전계효과 트랜지스터(FG1,FG2)와, 상기 제1, 2 전계효과 트랜지스터(FG1,FG2)에서 반전되는 신호에 의해 턴 오프/온 동작을 반복하며 인가되는 신호를 반전시켜 출력하는 제1,2 트랜지스터(Q1,Q2)와, 상기 제1, 2 트랜지스터(Q1,Q2)에서 출력되는 신호를 입력받아 기설정된 프로그램에 의해 변속단 표시 신호를 해당 출력단자로 출력하는 프로그램머블 로직 디바이스와, 상기 프로그램머블 로직 디바이스에서 출력되는 변속단 표시 신호를 임시 저장한 후 변속단 표시 수단으로 출력하는 버퍼로 이루어지는 인터페이스 회로와, 상기 인터페이스 회로에서 출력되는 소정의 신호에 의해 주행 차량의 변속단 위치를 표시하는 변속단 표시수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 변속단 표시장치로 구비되어 있어서, 자동변속차량의 접지와 표시장치의 접지를 분리시켜 줌으로서 서지 전압에 영향을 받지 않으며, 운행중 주행중인 변속단이 몇 속 상태인가를 표시하여 줌으로서, 운전 편이성을 제공할 수 있고, 변속기 고장시 3속 고정 상태를 운전자가 빠르게 인식하여 신속한 정비를 신속히 수행할 수 있다.

Description

차량용 자동 변속기의 변속단 표시장치{SHIFTING DISPLAY DEVICE FOR AUTOMATIC TRANSMISSION OF VEHICLE}

본 발명은 차량용 자동 변속기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주행중인 차량의 자동 변속기 변속단을 운전자가 식별할 수 있도록 표시하기 위한 차량용 자동 변속기의 변속단 표시장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 자동 변속기는 차량의 주행속도와 부하에 따라 변속비를 자동적으로 조절하는 트랜스밋션 제어 유닛(이하 TCU라 칭함)을 구비하고 있다.

상기한 TCU는 기어 트레인에 설치된 다수개의 클러치 및 브레이크를 작동 또는 비작동 상태로 제어하여 유성기어장치의 출력단 회전수를 조절하게 된다.

상기의 출력단 회전수를 조절함에 있어서, TCU는 차량의 주행상태에 따라 가변 되어져 출력되는 각종 센서의 출력신호를 인가받아 정하여진 프로그램 수행단계에 따라 차량의 자동 변속기를 변속쇼크 없이 변속하기 위한 변속비 조절 듀티 제어 신호를 기어 드레인에 설치된 다수개의 클러치 및 브레이크의 유압을 조절하는 솔레노이드 밸브로 출력하여 상기한 솔레노이드 밸브를 듀티 제어 및 온/오프 제어한다.

상기한 자동 변속기 차량을 주행하기 위해 차량에 전원을 인가한 후, 운전자가 변속레버를 조작하면, 종래에는 CAN통신을 이용하여 현재의 변속레버의 위치를 운전석 앞에 위치한 클러스터 패널에 표시하여 운전자가 변속레버를 어디에 위치시켰는가를 알 수 있도록 디스플레이 시켜 주었다.

그러나, 상기한 종래의 기술은 운전자의 변속레버 변환에 따른 변속레버 위치만을 표시할 뿐, 주행중 자동 변속기의 변속단 변환상태 파악할 수가 없으며, 또한 변속중 차량 이상에 의한 변속단 홀드 상태가 발생될 시 빠르게 대처할 수 없는 문제점을 내포하고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 주행중 변속단의 변속 진행상태를 운전자가 인식하기 쉽도록 표시하여 주기 위한 차량용 자동 변속기의 변속단 표시장치를 제공하기 위한 것이다.

도 1 은 본 발명에 적용되는 차량용 자동 변속기의 변속단 표시장치 구성 회로도이다.

이를 실현하기 위한 본 발명은, 차량 운행중 회로에 안정된 전원을 공급하기 위한 전원 공급수단과; 차량의 주행상태에 따라 변속단을 결정하여 소정의 변속 제어 신호를 출력하는 제어수단과; 상기 제어수단에서 출력되는 변속신호에 의해 턴 오프/ 온 동작을 반복하며 신호를 반전시켜 출력하는 제1, 2 전계효과 트랜지스터(FG1,FG2)와, 상기 제1, 2 전계효과 트랜지스터(FG1,FG2)에서 반전되는 신호에 의해 턴 오프/온 동작을 반복하며 인가되는 신호를 반전시켜 출력하는 제1,2 트랜지스터(Q1,Q2)와, 상기 제1, 2 트랜지스터(Q1,Q2)에서 출력되는 신호를 입력받아 기설정된 프로그램에 의해 변속단 표시 신호를 해당 출력단자로 출력하는 프로그램머블 로직 디바이스와, 상기 프로그램머블 로직 디바이스에서 출력되는 변속단 표시 신호를 임시 저장한 후 변속단 표시 수단으로 출력하는 버퍼로 이루어지는 인터페이스 회로와; 상기 인터페이스 회로에서 출력되는 소정의 신호에 의해 주행 차량의 변속단 위치를 표시하는 변속단 표시수단으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 상기한 구성에 의해 이루어진 본 발명의 일 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 적용되는 차량용 자동 변속기의 변속단 표시장치 구성 회로도로서, 차량 운행중 회로에 안정된 전원을 공급하기 위한 전원 공급부(100)와; 차량의 주행상태에 따라 변속단을 결정하여 소정의 변속 제어 신호를 출력하는 제어부(200)와; 상기 제어부(200)에서 출력되는 제어신호에 의해 솔레노이드 밸브를 온/오프 제어하고, 기설정된 프로그램 등에 의해 주행 차량의 변속단 위치에 해당하는 소정의 신호를 출력하는 인터페이스 회로(300)와; 상기 인터페이스 회로(300)에서 출력되는 소정의 신호에 의해 주행 차량의 변속단 표시하는 변속단 표시부(400)로 구성되어 있다.

상기에서 전원 공급부(100)는 이그이션 온 상태에서 +12V의 전압을 인터페이스 회로(300)로 +5V의 전압을 공급하기 위해 레귤레이터(REG)를 사용하였으며, 주행시 발생 가능한 온/오프 서지전압 방지용의 제1 제너 다이오드(ZD1)와, 배터리 역접속에 관한 회로 보호용의 제1 다이오드(D1), 이그니션 온 전원의 교류 리플을 조절하기 위한 제 1 캐패시터(C1) 및 바이페스용인 제2 캐패시터(C2), 주파수 특성이 우수한 제3 캐패시터(C3)와 로우 드럽 전압 레귤레이터 출력의 드럽을 최소화하기 위한 정류용 캐패시터인 제4 캐패시터(C4)로 구성되어 있다.

상기 인터페이스 회로(300)는 제어부(200)의 솔레노이드-A, B에서 출력되는 신호를 반전시키는 제1 , 2 전계효과 트랜지스터(FG1,FG2)가 구비되어 있으며, 상기 제1, 2 전계효과 트랜지스터(FG1,FG3)의 드레인 단자에는 변속 제어 솔레노이드 밸브(L1, L2)가 구비되어 있어서, 상기 제1, 2 전계효과 트랜지스터(FG1,FG2)의 턴 온/오프 작동에 따라 연동하여 작동 온/오프 되어지며, 인가되는 전압에 포함되어 있는 서지전압을 제거하기 위한 제2, 3 제너다이오드(ZD2,ZD3)와, 바이패스용의 제5, 7 캐패시터(C5,C7) 및 인가되는 신호를 반전시키는 제1, 2 트랜지스터(Q1,Q2)가 구비되어 있고, 인가되는 신호를 안정되게 하기 위해 입력전압을 커플링 하는 제2,3 및 제4,5 다이오드(D2,D3,D4,D5)와 바이패스용으로 제6, 8 캐패시터(C6,C8)가 구비되어 있다. 이어서, 제1 트랜지스터(Q1)로부터 반전되어 입력되는 신호와 제2 트랜지스터(Q2)로부터 반전되어 입력되는 신호를 인가받아 기설정된 프로그램에 의해 해당 출력단자로 소정의 신호를 출력하는 프로그램머블 로직 디바이스(Programmerble Logic Device: 이하 PLD라 칭함)와 상기 PLD에서 출력되는 신호를 일시적으로 저장하는 제1, 2, 3, 4버퍼(IC1, IC2, IC3, IC4)가 구비되어 있다.

상기에서 변속단 표시부(400)는 상기 인터페이스 회로(300)에 구비되어 있는 제1,2,3,4 버퍼(IC1,IC2,IC3,IC4)에서 인가되는 신호에 따라 스위칭 되는 제3,4,5,6 트랜지스터(Q3,Q4,Q5,Q6)와 상기 제3, 4, 5, 6 트랜지스터(Q3,Q4,Q5,Q6)중 소정의 변속단에 해당하는 트랜지스터의 턴 온 시에 해당 변속단을 표시하기 위해 점등되는 표시램프(LED)로 구비되어 있다.

상기한 구성에 의한 본 발명에 따른 차량용 자동 변속기의 변속단 표시장치의 동작을 설명한다.

차량에 전원이 인가되어지면, 제어부(200)는 CAN통신을 이용하여 변속레버의 위치를 운전석 앞에 위치한 클러스터의 임의의 위치에 표시한다.

이 때, 전원 공급부(100)는 인가되는 차량 배터리 전원(+12v)을 +5V 전원으로 인터페이스 회로에 정되게 공급하기 위해 레귤레이터(REG) 및 여려 소자로 회로로 구비되어 있다.

제1 다이오드(D1)는 배터리의 역전압을 방지하고, 제1 제너 다이오드(ZD1)는 서지전압을 방지하기 위한 것이며, 제1 및 제2 캐패시터(C1,C2)는 리플전압 조절 및 바이페스용으로 사용되고 있다.

특히, 레귤레이터(REG)는 +12V 배터리 전원을 임의로 설정된 전압으로 다운시켜 출력하면서 회로상 전원 입력 측과 출력측의 접지(GND)가 분리되어 있어, 차량 주행에 따라 발생되는 노이즈가 인터페이스 회로로 인가되는 것을 방지할 수 있도록 구비되어 있다.

이 후, 운전자가 변속레버를 주행단으로 변속레버를 변경하여 위치시켜 차량을 주행시키면, 제어부(200)는 도면에 도시되어 있지 않은 차속과 스로틀 개도 변화를 입력받아 목표 변속단을 결정하고, 자동 변속기를 목표 변속단으로 변속하기 위한 소정의 변속 제어신호를 출력한다.

상기에서 자동 변속기를 목표 변속단으로 변속하기 위한 소정의 신호를 출력함에 있어서, 제어부(200)는 유압 회로의 변속단을 변경하기 위한 변속 제어 밸브(SCV)-A, B를 제어하기 위한 신호를 솔레노이드(SOL)-A와 B로 출력한다.

이에, 인터페이스 회로(300)는 상기 제어부(200)의 솔레노이드-A, B단자에서 출력되는 신호를 제1 저항(R1)과 제5 저항(R5)을 거쳐서 제1 전계효과 트랜지스터(FG1)와 제3 전계효과 트랜지스터(FG3)의 게이트로 인가된다.

상기 제1 전계효과 트랜지스터(FG1)와 제3 전계효과 트랜지스터(FG3)의 게이트로 인가되는 신호에 따라 전압 공급부(100)에서 인가되는 신호는 소오스 단자를 거쳐 드레인 단자로 흐르게 되어 제1, 2 솔레노이드 밸브(L1,L2)를 제어한다.

즉, 제어부(200)의 솔레노이드(SOL)-A, B 단자에서 출력되어지는 신호에 따라 제1 및 제2 전계효과 트랜지스터(FG1,FG2)가 턴 온 또는 오프 되어지며, 이에 따라 제1와 제2 트랜지스터(Q1,Q2)가 턴 온 또는 턴 오프 되어져 PDL의 IN-A, IN-B단자에 '하이' 또는 '로우'신호를 입력한다.

이때, PDL은 상기에서 입력된 '하이' 또는 '로우'신호를 기설정된 프로그램에 의해 제어하여 해당하는 소정의 출력단자를 통하여 변속단 표시 신호를 출력한다.

상기 PDL의 임의의 출력단자에서 출력되는 변속단 표시신호는 버퍼(IC1 - IC4)거쳐 변속단 표시부(400)로 출력한다.

변속단 표시부(400)는 인터페이스 회로(300)에서 출력되는 '하이' 또는 '로우'신호를 입력받아 제3 - 6 트랜지스터(Q3 - Q6)중 임의의 트랜지스터를 턴 온시켜 상기 턴 온 되어진 소정의 트랜지스터의 컬렉터 단자에 연결된 표시램프(LED)를 점등시켜 현재의 변속단을 표시한다.

즉, 상기 표시램프에 표시되는 변속단은 하기의 도표에 도시되어 있는 바와 같이 제어부(200)에서 출력되는 신호에 의해 PLD에 기설정된 프로그램의 제어에 따라 출력단자(OUT)에서 출력되는 신호에 의해 소정의 트랜지스터가 턴 온 되어 표시된다.

[도표]

변속단	SOL-A	SOL-B	IN-A	IN-B	OUT-1	OUT-2	OUT-3	OUT-4
1속	H	H	H	H	H	L	L	L
2속	L	H	L	H	L	H	L	L
3속	L	L	L	L	L	L	H	L
4속	H	L	H	L	L	L	L	H

제어부(200)에서 1속 신호가 출력되면, 솔레노이드(SOL)-A, B는 각각 '하이' 신호를 출력하게 되는데, 이 때, 제1, 2 전계효과 트랜지스터(FG1, FG2)가 턴 오프 되어지고, 이에 제1, 2 트랜지스터(Q1,Q2)도 턴 오프 상태를 유지한다.

전원 공급부(100)는 인터페이스 회로(300)의 제1, 2 트랜지스터(Q1,Q2)의 컬렉터 단자와 결합되어 있어서, +5V의 신호 전압을 PLD로 인가한다.

이에, PLD는 IN-A와 IN-B단자로 인가되는 전원을 기설정된 프로그램에 의해 제어하여 변속단 표시신호를 출력단자(OUT)를 통하여 변속단 표시부(400)로 출력된다.

변속단 표시부(400)는 상기 인터페이스 회로(300)의 PLD 출력단자(OUT)에서 출력되는 변속단 표시신호를 입력받아 변속단 1단에 해당하는 제 3 트랜지스터(Q3)를 턴 온 시켜 제1 표시램프(LED1)를 점등시켜 표시한다.

변속단이 2속인 경우에는 제어부(200)의 솔레노이드(SOL) -A단자에서 '로우'신호가 B단자에서 '하이'신호가 각각 출력되면, 이 때 제1 전계효과 트랜지스터(FG1)는 턴 온 되어지고 제2 전계효과 트랜지스터(FG2)는 턴 오프상태를 유지한다.

상기 제1 전계효과 트랜지스터(FG1)가 턴 온 됨에 따라, 전원 공급부(100)에서 입력되는 신호전압이 소오스 단자를 거쳐 드레인 단자에 연결되어 있는 제1 솔레노이드 밸브(L1)를 구동시키며, 이에 제1 트랜지스터(Q1)는 턴 온 되어 PLD의 IN-A단자에는 전압이 입력되지 않는다.

이 때, 턴 오프 상태를 유지하는 제2 전계효과 트랜지스터(FG2)에 의한 제2 트랜지스터(Q2)는 턴 오프 상태를 유지하며 PLD의 IN-B단자에 +5V의 전압이 입력됨에 따라, PLD는 기설정된 프로그램에 의해 출력단자(OUT)를 통하여 변속단 표시부(400)로 출력되어 해당하는 제4 트랜지스터(Q4)를 턴 온 시켜 제2 표시램프(LED2)를 점등시켜 주행증인 변속단이 2속임을 표시한다.

변속단이 3속인 경우에는 제어부(200)의 솔레노이드(SOL) -A, B단자에서 '로우'신호가 각각 출력되면, 이 때 제1, 2 전계효과 트랜지스터(FG1,FG2)는 턴 온 되어져 전원 공급부(100)에서 입력되는 신호전압이 소오스 단자를 거쳐 드레인 단자에 연결되어 있는 제1, 2 솔레노이드 밸브(L1,L2)를 구동시키며, 이에 제1, 2 트랜지스터(Q1,Q2)를 턴 온 시킨다.

따라서, 상기 제1, 2 트랜지스터(Q1,Q2)가 턴 온 됨에 따라 PLD의 입력단자IN-A, B에는 '로우'신호가 인가되어지고, 이에 PLD는 기설정된 프로그램에 의해 출력단자(OUT)를 통하여 변속단 표시부(400)로 출력되어 해당하는 제5 트랜지스터(Q5)를 턴 온 시켜 제3 표시램프(LED3)를 점등시켜 주행증인 변속단이 3속임을 표시한다.

변속단이 4속인 경우에는 제어부(200)의 솔레노이드(SOL) -A단자에서 '하이'신호가 B단자에서 '로우'신호가 각각 출력되면, 이 때 제2 트랜지스터(Q3)는 턴 온 되어지고 제1 전계효과 트랜지스터(FG1)는 턴 오프상태를 유지한다.

상기 제1 트랜지스터(Q1)가 턴 온 됨에 따라, 전원 공급부(100)에서 입력되는 신호전압이 소오스 단자를 거쳐 드레인 단자에 연결되어 있는 제2 솔레노이드 밸브(L2)를 구동시키며, 이에 제2 트랜지스터(Q2)는 턴 온 되어 PLD의 IN-B단자에는 신호전압이 입력되지 않는다.

이 때, 턴 오프 상태를 유지하는 제1 전계효과 트랜지스터(FG1)에 의한 제1 트랜지스터(Q1)는 턴 오프 상태를 유지하며 PLD의 IN-A단자에 +5V의 신호전압이 입력됨에 따라, PLD는 기설정된 프로그램에 의해 출력단자(OUT)를 통하여 변속단 표시부(400)로 출력되어 해당하는 제6 트랜지스터(Q6)를 턴 온 시켜 제4 표시램프(LED4)를 점등시켜 주행증인 변속단이 4속임을 표시한다.

이상에서와 같이 본 발명의 실시예에 따른 차량용 자동 변속기의 변속단 표시장치는 자동변속차량의 접지와 표시장치의 접지를 분리시켜 줌으로서 서지전압에 영향을 받지 않으며, 운행중 주행중인 변속단이 몇 속 상태인가를 표시하여 줌으로서, 운전 편이성을 제공할 수 있고, 변속기 고장시 3속 고정 상태를 운전자가 빠르게 인식하여 신속한 정비를 신속히 수행할 수 있다.

Claims

차량 운행중 회로에 안정된 전원을 공급하기 위한 전원 공급수단과;

차량의 주행상태에 따라 변속단을 결정하여 소정의 변속 제어 신호를 출력하는 제어수단과;

상기 제어수단에서 출력되는 변속신호에 의해 턴 오프/ 온 동작을 반복하며 신호를 반전시켜 출력하는 제1, 2 전계효과 트랜지스터(FG1,FG2)와, 상기 제1, 2 전계효과 트랜지스터(FG1,FG2)에서 반전되는 신호에 의해 턴 오프/온 동작을 반복하며 인가되는 신호를 반전시켜 출력하는 제1,2 트랜지스터(Q1,Q2)와, 상기 제1, 2 트랜지스터(Q1,Q2)에서 출력되는 신호를 입력받아 기설정된 프로그램에 의해 변속단 표시 신호를 해당 출력단자로 출력하는 프로그램머블 로직 디바이스와, 상기 프로그램머블 로직 디바이스에서 출력되는 변속단 표시 신호를 임시 저장한 후 변속단 표시 수단으로 출력하는 버퍼로 이루어지는 인터페이스 회로와;

상기 인터페이스 회로에서 출력되는 소정의 신호에 의해 주행 차량의 변속단 위치를 표시하는 변속단 표시수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 변속단 표시장치.