KR100751688B1 - 차량용 전자식 변속레버 장치 및 그의 제어방법 - Google Patents

차량용 전자식 변속레버 장치 및 그의 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 시프트 바이 와이어(shift by wire)용 전자식 변속레버 장치로서,
차량의 변속 모드를 자동변속모드 또는 수동변속모드로 설정하기 위해 소정 위치에 구비된 자동변속모드 버튼 및 수동변속모드 버튼으로 이루어진 변속모드 설정부; 차량의 변속을 위해 조작되되 일측면상에 'N'변속단 버튼이 구비된 변속레버; 상기 변속모드 설정부의 현 상태가 자동변속모드인 상태에서 변속레버가 상방향으로 조작된 경우 'R'변속단으로 변속이 이루어지며, 상기 변속모드 설정부의 현 상태가 수동변속모드인 상태에서 변속레버가 상방향으로 조작된 경우에는 'Shift-Up'변속단으로 변속을 이루는 제1 변속단; 및 상기 변속모드 설정부의 현 상태가 자동변속모드인 상태에서 변속레버가 하방향으로 조작된 경우 'D'변속단으로 변속이 이루어지며, 상기 변속모드 설정부의 현 상태가 수동변속모드인 상태에서 변속레버가 하방향으로 조작된 경우에는 'Shift-Down'변속단으로 변속을 이루는 제2 변속단을 포함하는 구성인 것을 특징으로 한다.
전자식, 변속레버, 버튼, 시프트 바이 와이어(shift by wire)

Description

차량용 전자식 변속레버 장치 및 그의 제어방법 {An electronic shift lever apparatus and a method thereof for vehicle}
도 1은 본 발명에 따른 전자식 변속레버 장치 구성도.
도 2a는 본 발명에 따른 전자식 변속레버 장치의 자동변속모드 수행 흐름도.
도 2b는 본 발명에 따른 전자식 변속레버 장치의 수동변속모드 수행 흐름도.
<도면부호의 설명>
10 변속모드 설정부 12 자동변속모드 버튼
14 수동변속모드 버튼 20 변속레버
30 N변속단 버튼 40 쉬프트 가이드
본 발명은 차량용 전자식 변속레버 장치 및 그의 제어방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 차량용 시프트 바이 와이어(shift by wire)용 전자식 변속레버 장치 및 그의 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 시프트 바이 와이어 시스템은 변속기와 변속레버의 기계적인 연결구조를 전기적으로 작동하는 액츄에이터와 전자식 변속레버 및 ECU를 이용하여 전자적으로 변속 제어를 이루는 변속시스템을 말한다. 이러한 변속시스템에 있어서, 변속레버는 기계식 변속레버와는 달리 기계적인 케이블 연결구조가 없지만 운전자의 변속 의지를 전기적인 신호로 만들어주는 위치센서수단을 구비하고 있으며, 기존의 기계식 변속레버 시스템과 비교해 볼 때 NVH측면에서 우수하고, 레버 조작력이나 조작감이 우수하며, 또한 간단한 스위치 버튼 조작으로 변속조작이 가능한 장점을 갖고 있다.
종래 시프트 바이 와이어용 변속레버 구조로는 'H-Matic', 'T-Matic' 및 'Step-Gate' 방식등이 사용되고 있는데, 상기 'H-Matic', 'T-Matic'의 경우 레버 작동시 노브(knob) 측면의 푸쉬 버튼을 조작해야 하는 단점을 갖고 있으며, 또한 'Step-Gate' 방식의 경우에는 변속시 계단형태의 레일을 따라 변속을 이루어야 하므로 상하 조작시 오조작의 가능성이 있다. 그러나, 무엇보다 가장 큰 단점으로는 변속 후 레버의 위치가 현 변속된 변속위치로 고정되므로 시프트 바이 와이어 시스템에 변속 버튼 등의 조합으로 적용하기가 어려운 문제점을 갖고 있다.
본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 간단한 구조로 변속조작이 가능한 차량용 시프트 바이 와이어(shift by wire)용 전자식 변속레버 장치 및 그의 제어방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 이루기 위한, 본 발명에 따른 전자식 변속레버 장치 구조는,
차량의 변속 모드를 자동변속모드 또는 수동변속모드로 설정하기 위해 소정 위치에 구비된 자동변속모드 버튼 및 수동변속모드 버튼으로 이루어진 변속모드 설정부;
차량의 변속을 위해 조작된 후 조작된 변속단에 고정되지 않고 중심위치로 리턴되는 트리거(trigger) 방식구조이면서, 일측면상에 'N'변속단 버튼이 구비된 변속레버;
상기 변속레버 조작 시 현 변속단 위치 감지를 위한 홀&마그넷 방식구조인 위치감지센서;
상기 변속모드 설정부의 현 상태가 자동변속모드인 상태에서 변속레버가 상방향으로 조작된 경우 'R'변속단으로 변속이 이루어지며, 상기 변속모드 설정부의 현 상태가 수동변속모드인 상태에서 변속레버가 상방향으로 조작된 경우에는 'Shift-Up'변속단으로 변속을 이루는 제1 변속단; 및
상기 변속모드 설정부의 현 상태가 자동변속모드인 상태에서 변속레버가 하방향으로 조작된 경우 'D'변속단으로 변속이 이루어지며, 상기 변속모드 설정부의 현 상태가 수동변속모드인 상태에서 변속레버가 하방향으로 조작된 경우에는 'Shift-Down'변속단으로 변속을 이루는 제2 변속단을 포함하는 구성인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전자식 변속레버 장치의 변속 제어방법은,
변속레버 장치의 변속모드 설정부의 현 상태 판단 단계;
현 상태가 자동변속모드인 경우 위치감지센서 신호 및 'N'변속단 버튼 조작여부를 판단하여, 변속레버의 현 위치가 제1 변속단에 위치한 경우 'R'변속단으로 변속을 이루고 변속레버의 현 위치가 제2 변속단에 위치한 경우 'D'변속단으로 변속을 이루며 변속레버의 현 위치가 중심위치에서 'N'변속단 버튼이 온된 경우에는 'N'변속단으로 변속을 이루는 단계;
현 상태가 수동변속모드인 경우 위치감지센서 신호를 판단하여, 변속레버의 현 위치가 제1 변속단에 위치한 경우 'Shift-Up'변속단으로 변속을 이루고 변속레버의 현 위치가 제2 변속단에 위치한 경우 'Shift-Down'변속단으로 변속을 이루는 단계 및;
상기 현 상태 판단 단계에서, 변속레버장치의 현 변속모드가 자동변속모드인 상태에서 변속레버의 현 위치가 중심위치에서 'N'변속단의 버튼 조작이 오프이거나, 현 변속모드가 수동변속모드인 상태에서 변속레버의 현 위치가 중심위치에 위치한 경우에는 어떠한 변속동작도 수행되지 않는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명한다.
본 실시예에 따른 차량용 전자식 변속레버 장치 구성을 도 1을 참조하여 설명한다.
삭제
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 전자식 변속레버 장치는, 차량의 변속 모드를 자동변속모드(auto) 또는 수동변속모드(manual)로 설정하기 위해 소정 위치에 구비된 자동변속모드 버튼(12) 및 수동변속모드 버튼(14)으로 이루어진 변속모드 설정부(10);
삭제
차량의 변속을 위해 조작되되 일측면상에 'N'변속단 버튼(30)이 구비된 변속레버(20);
상기 변속모드 설정부(10)의 현 상태가 자동변속모드인 상태에서 변속레버(20)가 상방향으로 조작된 경우 'R'변속단으로 변속이 이루어지며, 상기 변속모드 설정부(10)의 현 상태가 수동변속모드인 상태에서 변속레버(20)가 상방향으로 조작된 경우에는 'Shift-Up(+)'변속단으로 변속을 이루는 제1 변속단; 및
상기 변속모드 설정부(10)의 현 상태가 자동변속모드인 상태에서 변속레버(20)가 하방향으로 조작된 경우 'D'변속단으로 변속이 이루어지며, 상기 변속모드 설정부(10)의 현 상태가 수동변속모드인 상태에서 변속레버(20)가 하방향으로 조작된 경우에는 'Shift-Down(-)'변속단으로 변속을 이루는 제2 변속단을 포함하여 구성된다.
상기 도 1에서, 미설명된 도면부호 '40'은 변속레버(20)의 상하 조작을 위한 쉬프트 가이드(shift guide)를 의미한다.
상기에서, 본 실시예에 따른 변속레버(20)는 변속을 위한 조작 후 조작된 변속단에 고정되지 않고 중심위치(가운데 위치)로 리턴되는 트리거(trigger) 방식구조로 제작되며, 상기 변속레버(20) 조작시 현 변속단 위치 감지를 위한 위치감지센서(미도시)는 홀&마그넷(Hall IC & Magnet) 방식구조로 제작된다. 상기 홀&마그넷 방식은 동종업계의 당업자에게는 자명한 기술적 사항이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상기에서와 같이, 본 실시예에서는 간단한 구조를 통해 자동변속 또는 수동변속으로의 변속조작이 이루어질 수 있도록 한 것이며, 또한 N변속단 조작을 버튼조작으로 수행함으로써 레버의 조작력이 감소될 수 있도록 한 것이다.
상기와 같은 장치구조를 갖는, 본 실시예에 따른 전자식 변속레버 장치의 자동변속모드 수행 방법 및 수동변속모드 수행 방법을 흐름도인 도 2a와 2b를 참조하여 설명한다.
먼저, 도 2a에서 보는 바와 같이, 변속레버 장치의 변속모드 설정부의 현 상태를 판단한 결과, 자동변속모드인 경우에는 위치감지센서 신호 및 'N'변속단 버튼 조작여부를 판단한다[S100].
상기 S100 단계에서 판단 결과, 변속레버의 현 위치가 제1 변속단에 위치한 경우 'R'변속단으로 변속을 이루고[S102, S104], 변속레버의 현 위치가 제1 변속단에 위치하지 않고 제2 변속단에 위치한 경우에는 'D'변속단으로 변속을 이루며[S106, S108], 변속레버의 현 위치가 상기 제1,2 변속단에 위치하지 않고 중심위치에서 'N'변속단 버튼이 온(on)된 경우에는 'N'변속단으로 변속을 이룬다[S110, S112]. 하지만, 상기 S110 단계에서 변속레버의 현 위치가 중심위치에 위치한 상태에서 'N'변속단 버튼 동작상태도 오프(off)인 경우에는 어떠한 변속동작도 수행하지 않게 된다[S114].
한편, 수동변속모드 수행 방법은 도 2b에서 보는 바와 같이, 변속레버 장치의 변속모드 설정부의 현 상태를 판단한 결과, 수동변속모드인 경우에는 위치감지센서 신호를 판단한다[S200].
상기 S200 단계에서 판단 결과, 변속레버의 현 위치가 제1 변속단에 위치한 경우 'Shift-Up(+)'변속단으로 변속을 이루고[S202, S204], 변속레버의 현 위치가 제2 변속단에 위치한 경우에는 'Shift-Down(-)'변속단으로 변속을 이룬다[S206, S208]. 하지만, 상기 S206 단계에서 변속레버의 현 위치가 제2 변속단에도 위치하지 않는 경우에는 중심위치에 위치한 것으로 판단하여 어떠한 변속동작도 수행하지 않게 된다[S210].
본 발명의 기술적 범위를 해석함에 있어서는, 상기에서 설명된 실시예에 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 기술적 범위는 특허청구범위에 기재된 사항의 합리적 해석에 의해 결정되어져야 한다.
본 발명의 차량용 전자식 변속레버 장치 및 그의 제어방법에 따르면, 기존의 시프트 바이 와이어용 변속레버 구조에 비해 간단한 구조를 갖으며, 또한 N변속단 수행을 버튼 조작으로 이룸으로써 레버의 조작력이 감소되는 효과를 갖는다.

Claims (6)

  1. 시프트 바이 와이어(shift by wire)용 전자식 변속레버 장치에 있어서,
    차량의 변속 모드를 자동변속모드 또는 수동변속모드로 설정하기 위해 소정 위치에 구비된 자동변속모드 버튼 및 수동변속모드 버튼으로 이루어진 변속모드 설정부;
    차량의 변속을 위해 조작된 후 조작된 변속단에 고정되지 않고 중심위치로 리턴되는 트리거(trigger) 방식구조이면서, 일측면상에 'N'변속단 버튼이 구비된 변속레버;
    상기 변속레버 조작 시 현 변속단 위치 감지를 위한 홀&마그넷 방식구조인 위치감지센서;
    상기 변속모드 설정부의 현 상태가 자동변속모드인 상태에서 변속레버가 상방향으로 조작된 경우 'R'변속단으로 변속이 이루어지며, 상기 변속모드 설정부의 현 상태가 수동변속모드인 상태에서 변속레버가 상방향으로 조작된 경우에는 'Shift-Up'변속단으로 변속을 이루는 제1 변속단; 및
    상기 변속모드 설정부의 현 상태가 자동변속모드인 상태에서 변속레버가 하방향으로 조작된 경우 'D'변속단으로 변속이 이루어지며, 상기 변속모드 설정부의 현 상태가 수동변속모드인 상태에서 변속레버가 하방향으로 조작된 경우에는 'Shift-Down'변속단으로 변속을 이루는 제2 변속단을 포함하는 구성인 것을 특징으로 하는 차량용 전자식 변속레버 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 시프트 바이 와이어(shift by wire)용 전자식 변속레버 장치의 변속 제어방법에 있어서,
    변속레버 장치의 변속모드 설정부의 현 상태 판단 단계;
    현 상태가 자동변속모드인 경우 위치감지센서 신호 및 'N'변속단 버튼 조작여부를 판단하여, 변속레버의 현 위치가 제1 변속단에 위치한 경우 'R'변속단으로 변속을 이루고 변속레버의 현 위치가 제2 변속단에 위치한 경우 'D'변속단으로 변속을 이루며 변속레버의 현 위치가 중심위치에서 'N'변속단 버튼이 온된 경우에는 'N'변속단으로 변속을 이루는 단계;
    현 상태가 수동변속모드인 경우 위치감지센서 신호를 판단하여, 변속레버의 현 위치가 제1 변속단에 위치한 경우 'Shift-Up'변속단으로 변속을 이루고 변속레버의 현 위치가 제2 변속단에 위치한 경우 'Shift-Down'변속단으로 변속을 이루는 단계 및;
    상기 현 상태 판단 단계에서, 변속레버장치의 현 변속모드가 자동변속모드인 상태에서 변속레버의 현 위치가 중심위치에서 'N'변속단의 버튼 조작이 오프이거나 현 변속모드가 수동변속모드인 상태에서 변속레버의 현 위치가 중심위치에 위치한 경우에는 어떠한 변속동작도 수행되지 않는 단계;
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 전자식 변속레버 장치의 제어방법.
  5. 삭제
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 변속레버는 변속을 위한 조작 후 조작된 변속단에 고정되지 않고 중심위치로 리턴되는 트리거(trigger) 방식으로 동작되는 것을 특징으로 하는 차량용 전자식 변속레버 장치의 제어방법.
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