KR101274277B1

KR101274277B1 - 자동화 수동변속기에서의 액추에이터 위치 설정 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR101274277B1
Application number: KR1020120001120A
Authority: KR
Inventors: 정상철
Original assignee: 엘에스엠트론 주식회사
Priority date: 2012-01-04
Filing date: 2012-01-04
Publication date: 2013-06-13

Abstract

본 발명은 전후진 액추에이터에 내장된 변위 감지용 센서를 통해 절대 위치 센서 없이 전후진 액추에이터의 변위를 감지할 수 있도록 하는 자동화 수동변속기에서의 액추에이터 위치 설정 시스템 및 방법에 관한 것으로, 전후진 액추에이터의 변위를 감지하는 변위 감지 센서부와; 상기 전후진 액추에이터의 위치에 따라 회전방향이 변경되는 미션기어의 회전방향을 감지하는 회전 감지 센서부와; 상기 회전 감지 센서부에 의해 상기 미션기어의 회전방향이 전진방향에서 후진방향으로 변경되는 것을 감지하는 순간, 상기 변위 감지 센서부를 통해 감지되는 상기 전후진 액추에이터의 변위를 후진변경점으로 지정하는 한편, 상기 회전 감지 센서부에 의해 상기 미션기어의 회전방향이 후진방향에서 전진방향으로 변경되는 것을 감지하는 순간, 상기 변위 감지 센서부를 통해 감지되는 상기 전후진 액추에이터의 변위를 전진변경점으로 지정하고, 상기 전진변경점 및 상기 후진변경점 간의 중간 위치를 전후진 액추에이터의 중립 위치로 설정하는 제어부를 포함하여 이루어짐으로써, 센서 장착시의 불편함을 해소하는 한편, 변속기 및 차량의 원가를 최소화시킬 수 있으며, 나아가 전후진 액추에이터의 위치를 정확하게 식별할 수 있는 효과가 있다.

Description

자동화 수동변속기에서의 액추에이터 위치 설정 시스템 및 방법{System and Method for Positioning Actuator in Automatic Manual Transmission}

본 발명은 자동화 수동변속기에서의 액추에이터 위치 설정 시스템 및 방법에 관한 것으로, 전후진 액추에이터에 내장된 변위 감지용 센서를 통해 절대 위치 센서 없이 전후진 액추에이터의 변위를 감지할 수 있도록 하는 자동화 수동변속기에서의 액추에이터 위치 설정 시스템 및 방법에 관한 것이다.

최근 들어, 엔진 동력 변속을 위한 변속 장치로서 운전의 편의성 면에서 효율적인 자동변속기와 연비 및 부품 가격 면에서 효율적인 수동변속기의 장점을 모두 가진 자동화 수동변속기(AMT, Automatic Manual Transmission)를 탑재한 차량이 출시되고 있다. 자동화 수동변속기는 수동변속기를 기반으로 클러치 작동 및 기어 변속을 유압 또는 모터로 구동되는 액추에이터를 이용하여 자동화하는 차세대 변속 장치를 일컫는다.

이러한 자동화 수동변속기는 전후진 변속이 빈번히 발생하는 트랙터 등과 같은 건설 또는 농업용 중장비 차량에도 탑재되어 편리한 운전 환경을 제공하고 있다. 일 예로 특허문헌 1에서는 클러치 및 전후진 액추에이터를 이용한 트랙터용 자동화 수동변속기에 대해 개시하고 있다.

일반적으로 자동화 수동변속기를 탑재한 차량에서는 클러치 및 전후진 액추에이터에 의해 엔진 동력 방향 전환을 위한 변속 동작이 이루어진다. 즉, 종래의 자동화 수동변속기는 운전자의 조작에 의한 전후진 변속레버의 이동 위치에 따라 그에 상응하게 전후진 액추에이터 및 클러치 액추에이터가 구동하여 엔진 동력 방향 전환을 위한 변속을 수행하는데, 이때 TCU(Transmission Control Unit)는 전후진 액추에이터의 위치를 감지하는 절대 위치 센서를 통해 전후진 액추에이터의 위치를 식별하고, 전후진 액추에이터의 전진/후진 위치에 따라 클러치 작동을 관장하는 클러치 액추에이터의 구동을 적절히 제어하며 미션기어의 회전 방향을 전환시켜 운전자의 클러치 작동 없이 변속 동작을 수행하게 된다.

여기서, 미션기어는 전후진 피동축 상에 장착되어 전후진 피동축의 회전방향에 대응하는 방향으로 회전 구동하게 된다. 이때, 전후진 피동축은 전후진 액추에이터의 이동에 따라 전후진 피동축 상에서 이동하여 전후진 피동축 상의 전진 피동기어 또는 후진 피동기어와 맞물려 전후진 피동축에 엔진 동력을 전달하는 슬리브에 의해 회전 구동하게 된다. 즉, 미션기어는 전후진 액추에이터의 전후진 위치에 따라 회전방향이 변경된다.

그러나, 이와 같은 종래의 자동화 수동변속기는 전후진 액추에이터의 위치 감지 및 식별을 위해 절대 위치 센서를 사용함에 따라, 절대 위치 센서의 높은 단가로 인해 변속기 및 차량의 원가 상승을 초래하고, 절대 위치 센서를 장착하기 위한 장착 기술, 장착 구조물의 재료나 구조 등을 고려해야만 하는 문제점이 있다.

KR1020100084847 A

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 전후진 액추에이터에 내장된 변위 감지용 센서를 통해 절대 위치 센서 없이 전후진 액추에이터의 변위를 감지할 수 있도록 하는 자동화 수동변속기에서의 액추에이터 위치 설정 시스템 및 방법을 제공하는데, 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 미션기어의 회전방향이 변경되는 순간의 전후진 액추에이터 변위를 이용하여 액추에이터의 중립 위치를 설정할 수 있도록 하는 자동화 수동변속기에서의 액추에이터 위치 설정 시스템 및 방법을 제공하는데, 그 목적이 있다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 자동화 수동변속기에서의 액추에이터 위치 설정 시스템은, 전후진 액추에이터의 변위를 감지하는 변위 감지 센서부와; 상기 전후진 액추에이터의 위치에 따라 회전방향이 변경되는 미션기어의 회전방향을 감지하는 회전 감지 센서부와; 상기 회전 감지 센서부에 의해 상기 미션기어의 회전방향이 전진방향에서 후진방향으로 변경되는 것을 감지하는 순간, 상기 변위 감지 센서부를 통해 감지되는 상기 전후진 액추에이터의 변위를 후진변경점으로 지정하는 한편, 상기 회전 감지 센서부에 의해 상기 미션기어의 회전방향이 후진방향에서 전진방향으로 변경되는 것을 감지하는 순간, 상기 변위 감지 센서부를 통해 감지되는 상기 전후진 액추에이터의 변위를 전진변경점으로 지정하고, 상기 전진변경점 및 상기 후진변경점 간의 중간 위치를 전후진 액추에이터의 중립 위치로 설정하는 제어부를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 변위 감지 센서부는, 상기 전후진 액추에이터에 내장되는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 회전 감지 센서부는, 토크 센서 또는 RPM(Revolution Per Minite) 센서를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동화 수동변속기에서의 액추에이터 위치 설정 방법은, 전후진 액추에이터의 위치에 따라 회전방향이 변경되는 미션기어가 전진방향으로 회전하고 있는 상태에서, 전후진 액추에이터를 최대 전진 위치로 이동시키고, 상기 전후진 액추에이터가 최대 전진 위치에 도달하면, 상기 전후진 액추에이터를 후진방향으로 이동시키는 과정과; 상기 전후진 액추에이터가 후진방향으로 이동 중에 상기 미션기어의 회전방향이 후진방향으로 변경되는 순간의 전후진 액추에이터의 변위를 후진변경점으로 지정하는 과정과; 상기 후진변경점이 지정되면, 상기 전후진 액추에이터를 전진방향으로 이동시키는 과정과; 상기 전후진 액추에이터가 전진방향으로 이동 중에 상기 미션기어의 회전방향이 전진방향으로 변경되는 순간의 상기 전후진 액추에이터의 변위를 전진변경점으로 지정하는 과정과; 상기 후진변경점과 전진변경점 간의 중간 위치를 상기 전후진 액추에이터의 중립 위치로 설정하는 과정을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 자동화 수동변속기에서의 액추에이터 위치 설정 시스템 및 방법에 의하면, 전후진 액추에이터에 내장된 변위 감지용 센서를 통해 절대 위치 센서 없이 전후진 액추에이터의 변위를 감지함으로써, 센서 장착시의 불편함을 해소하는 한편, 변속기 및 차량의 원가를 최소화시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 자동화 수동변속기에서의 액추에이터 위치 설정 시스템 및 방법에 의하면, 미션기어의 회전방향이 변경되는 순간의 전후진 액추에이터 변위를 이용하여 액추에이터의 중립 위치를 설정함으로써, 전후진 액추에이터의 위치를 정확하게 식별할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동화 수동변속기에서의 액추에이터 위치 설정 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블록도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동화 수동변속기에서의 액추에이터 위치 설정 방법을 순차적으로 도시한 순서도.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동화 수동변속기에서의 액추에이터 위치 설정 시스템 및 방법에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동화 수동변속기에서의 액추에이터 위치 설정 시스템은 전후진 변속레버의 동작에 상응하도록 전진 또는 후진하는 전후진 액추에이터의 변위를 감지하는 변위 감지 센서부(10)와, 전후진 액추에이터의 위치에 따라 회전방향이 변경되는 미션기어의 회전방향을 감지하는 회전 감지 센서부(20)와, 회전 감지 센서부(20)를 통해 미션기어의 회전방향이 전진방향에서 후진방향으로 변경되는 것을 감지하는 순간, 변위 감지 센서부(10)를 통해 감지되는 전후진 액추에이터의 변위를 후진변경점으로 지정하는 한편, 회전 감지 센서부(20)를 통해 미션기어의 회전방향이 후진방향에서 전진방향으로 변경되는 것을 감지하는 순간, 변위 감지 센서부(10)를 통해 감지되는 전후진 액추에이터의 변위를 전진변경점으로 지정하고, 전진변경점 및 후진변경점 간의 중간 위치를 산출하여 전후진 액추에이터의 전후진 위치 식별을 위한 중립 위치로 설정하는 제어부(30)를 포함하여 이루어질 수 있다.

여기서, 변위 감지 센서부(10)는 예컨대, 전후진 액추에이터에 내장되는 것이 바람직하다. 아울러, 회전 감지 센서부(20)는 예컨대, 토크 센서 또는 RPM(Revolution Per Minite) 센서 등을 포함하여 이루어질 수 있다.

한편, 제어부(30)는 전후진 액추에이터의 중립 위치가 설정되면, 그 설정된 전후진 액추에이터의 중립 위치를 기준으로 하여 변속레버 조작에 따른 전후진 액추에이터의 위치 이동시, 전후진 액추에이터의 전후진 위치를 정확하게 식별할 수 있게 되고, 이로 인해 전후진 액추에이터의 위치에 따라 원활한 변속이 이루어질 수 있도록 클러치 작동을 관장하는 클러치 액추에이터의 구동을 제어할 수 있게 된다.

전술한 바와 같은 구성에 있어서, 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 자동화 수동변속기에서의 액추에이터 위치 설정 방법에 대해 설명하면 다음과 같다.

먼저, 미션기어에 엔진 동력이 전달되어 미션기어가 전진방향으로 회전하고 있는 상태에서 전후진 액추에이터를 최대 전진 위치로 이동시킨다(S100).

상기한 단계 S100을 통해 전후진 액추에이터가 최대 전진 위치에 도달하면, 전후진 액추에이터를 후진방향으로 서서히 이동시킨다(S110).

상기한 단계 S110을 통해 전후진 액추에이터가 후진방향으로 이동 중에 미션기어의 회전방향이 후진방향으로 변경되는 순간의 전후진 액추에이터의 변위를 후진변경점으로 지정한다(S120).

상기한 단계 S120을 통해 후진변경점이 지정되면, 전후진 액추에이터를 전진방향으로 서서히 이동시킨다(S130).

상기한 단계 S130을 통해 전후진 액추에이터가 전진방향으로 이동 중에 미션기어의 회전방향이 전진방향으로 변경되는 순간의 전후진 액추에이터의 변위를 전진변경점으로 지정한다(S140).

상기한 단계 S120 및 S140을 통해 지정된 후진변경점과 전진변경점 간의 중간 위치를 전후진 액추에이터의 전후진 위치 식별을 위한 중립 위치로 설정한다(S150).

이에 따라, 제어부(30)는 운전자의 전후진 변속레버 조작에 따른 전후진 액추에이터의 위치 이동이 발생하면, 변위 감지 센서부(10)를 통해 감지되는 전후진 액추에이터의 변위에 따른 전후진 액추에이터의 전후진 위치를, 상기한 단계 S150을 통해 설정된 전후진 액추에이터의 중립 위치를 기준으로 하여 정확하게 식별할 수 있게 되고, 이로 인해 전후진 액추에이터의 위치에 따라 원활한 변속이 이루어질 수 있도록 클러치 작동을 관장하는 클러치 액추에이터의 구동을 제어할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 자동화 수동변속기에서의 액추에이터 위치 설정 시스템 및 방법은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.

10: 변위 감지 센서부 20: 회전 감지 센서부
30: 변경점 지정부 40: 위치 설정부

Claims

전후진 액추에이터의 변위를 감지하는 변위 감지 센서부와;
상기 전후진 액추에이터의 위치에 따라 회전방향이 변경되는 미션기어의 회전방향을 감지하는 회전 감지 센서부와;
상기 회전 감지 센서부에 의해 상기 미션기어의 회전방향이 전진방향에서 후진방향으로 변경되는 것을 감지하는 순간, 상기 변위 감지 센서부를 통해 감지되는 상기 전후진 액추에이터의 변위를 후진변경점으로 지정하는 한편, 상기 회전 감지 센서부에 의해 상기 미션기어의 회전방향이 후진방향에서 전진방향으로 변경되는 것을 감지하는 순간, 상기 변위 감지 센서부를 통해 감지되는 상기 전후진 액추에이터의 변위를 전진변경점으로 지정하고, 상기 전진변경점 및 상기 후진변경점 간의 중간 위치를 전후진 액추에이터의 중립 위치로 설정하는 제어부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동화 수동변속기에서의 액추에이터 위치 설정 시스템.
제1항에 있어서,
상기 변위 감지 센서부는,
상기 전후진 액추에이터에 내장되는 것을 특징으로 하는 자동화 수동변속기에서의 액추에이터 위치 설정 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 회전 감지 센서부는,
토크 센서 또는 RPM(Revolution Per Minite) 센서를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동화 수동변속기에서의 액추에이터 위치 설정 시스템.
전후진 액추에이터의 위치에 따라 회전방향이 변경되는 미션기어가 전진방향으로 회전하고 있는 상태에서, 전후진 액추에이터를 최대 전진 위치로 이동시키고, 상기 전후진 액추에이터가 최대 전진 위치에 도달하면, 상기 전후진 액추에이터를 후진방향으로 이동시키는 과정과;
상기 전후진 액추에이터가 후진방향으로 이동 중에 상기 미션기어의 회전방향이 후진방향으로 변경되는 순간의 전후진 액추에이터의 변위를 후진변경점으로 지정하는 과정과;
상기 후진변경점이 지정되면, 상기 전후진 액추에이터를 전진방향으로 이동시키는 과정과;
상기 전후진 액추에이터가 전진방향으로 이동 중에 상기 미션기어의 회전방향이 전진방향으로 변경되는 순간의 상기 전후진 액추에이터의 변위를 전진변경점으로 지정하는 과정과;
상기 후진변경점과 전진변경점 간의 중간 위치를 상기 전후진 액추에이터의 중립 위치로 설정하는 과정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동화 수동변속기에서의 액추에이터 위치 설정 방법.