KR101543085B1

KR101543085B1 - 변속 조작장치의 변속조작상태 인식 방법

Info

Publication number: KR101543085B1
Application number: KR1020130125875A
Authority: KR
Inventors: 정원진; 김덕기; 고기녕; 천만영; 정원훈
Original assignee: 현대자동차주식회사; 에스엘 주식회사
Priority date: 2013-10-22
Filing date: 2013-10-22
Publication date: 2015-08-10
Also published as: KR20150046804A; US20150107391A1; DE102013114637A1; CN104565342A; CN104565342B; US9115801B2

Abstract

본 발명은 변속레버가 인접한 두 변속단 사이에서 애매하게 정지된 경우에도 특정 변속단으로 안정되게 인식할 수 있도록 함과 아울러 매뉴얼모드인 M단의 선택 여부를 센싱하는 센서의 이상이 발생한 상황에서도 + 단과 N단과 같은 다른 변속단 중 어느 것을 선택한 것인지를 보다 확실하게 판정하여 인식할 수 있도록 함으로써, 변속 조작장치의 보다 안정된 작동 성능을 확보할 수 있도록 한다.

Description

변속 조작장치의 변속조작상태 인식 방법{SHIFTING STATE RECOGNIZING METHOD FOR SHIFTING MANUPULATION APPARATUS}

본 발명은 변속 조작장치의 변속조작상태 인식 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 변속레버의 위치에 따라 변속단을 선택하도록 구성되는 변속 조작장치에서 보다 안정적인 변속조작상태의 인식이 가능하도록 하는 기술에 관한 것이다.

도 1은 본 발명이 적용되는 변속 조작장치를 예시한 것으로서, 사용자가 변속레버(500)를 이동시켜서 P, R, N, D단 및 매뉴얼 모드인 M, +, - 를 선택할 수 있도록 구성되어 있다.

종래 상기한 바와 같은 변속 조작장치에서 사용자에 의해 선택된 변속단 인식 원리는 개념적으로 도 2에 도시된 바와 같다. 즉, P-R-N-D변속단이 도시된 바와 같이 다수의 굴곡이 구비된 경로의 각 골에 차례로 배치되고, 변속레버가 상기 굴곡을 따라 이동하다가 어느 변속단이 위치한 골에 정지하면, 그 골에 배치된 변속단을 사용자가 선택한 것으로 인식하는 것이다.

여기서, 상기 다수의 굴곡이 구비된 경로는 실질적으로는 변속레버가 각 변속단 사이를 이동하여 특정 변속단에 확실하게 정지하도록 하기 위해 구성한 디텐트 구조의 작용을 개념적으로 나타낸다.

즉, 변속레버를 이동시켜 정지시킬 때, 각 변속단이 배정된 특정한 위치에 변속레버가 보다 확실하게 위치하도록 하기 위해 탄성부재 등을 이용하여 절도감을 형성하도록 한 디텐트 구조의 작용을 도 2에서는 개념적으로 굴곡을 가진 곡선으로 표시한 것이다.

그런데, 변속레버를 이동시켜서 어느 한 변속단을 선택하는 조작 중에, 때로는 변속레버가 골과 골 사이의 마루에 멈추게 되는 경우도 배제할 수 없다. 이는 디텐트 기구의 탄성력이나 기구적인 구조 등에 의해 발생하게 되는데, 이와 같은 현상이 발생하면, 상기 변속조작장치의 조작상태를 인식하여 운전자의 변속 의지를 파악하는 컨트롤러는 운전자의 정확한 변속의지를 판단하기 어려운 상황에 처하게 된다.

즉, 변속레버가 이동 중에 도 2의 R과 N단 사이의 마루에 정지한 경우, 상기 컨트롤러는 운전자가 어느 변속단을 선택한 것으로 판단해야 하는지 모호한 상황이 되는 것이다.

한편, 상기한 바와 같은 변속조작장치에서 상기 변속레버가 P-R-N-D구간을 이동하는 것은 상기 변속레버와 연동하는 하나의 로터리센서로 감지하고, M단의 선택 여부는 별도로 구비된 하나의 마그넷센서로 감지하여, 마그넷센서의 자속 세기가 일정 수준 이상인 상태에서 상기 로터리센서의 값이 + 단 또는 - 단으로 이동하면, 컨트롤러는 이를 운전자가 매뉴얼 모드에서 + 단 또는 - 단을 선택한 것으로 인식하도록 구성되어 있다.

그런데, 상기한 바와 같이 구성된 변속조작장치에서, 상기 마그넷센서가 파손되거나 정위치를 이탈하거나 하는 등의 각종의 이유로, 운전자가 M단을 선택한 것을 감지할 수 없는 상황에서는, 상기 + 단의 감지 위치와 N단의 감지 위치가 상기 로터리센서에서 센싱되는 값으로 보면 서로 매우 가까운 위치에 있게 되어, 컨트롤러로서는 변속레버가 + 단을 선택한 것인지 N단을 선택한 것인지 구별하기 어렵게 된다.

상기의 발명의 배경이 되는 기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR

1005103510000

B

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 변속레버가 인접한 두 변속단 사이에서 애매하게 정지된 경우에도 특정 변속단으로 안정되게 인식할 수 있도록 함과 아울러 매뉴얼모드인 M단의 선택 여부를 센싱하는 센서의 이상이 발생한 상황에서도 + 단과 N단과 같은 다른 변속단 중 어느 것을 선택한 것인지를 보다 확실하게 판정하여 인식할 수 있도록 함으로써, 변속 조작장치의 보다 안정된 작동 성능을 확보할 수 있도록 하는 변속 조작장치의 변속조작상태 인식 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 변속 조작장치의 변속조작상태 인식 방법은

변속레버의 이동을 감지하는 이동감지단계와;

상기 변속레버의 이동 방향을 감지하는 방향감지단계와;

변속레버가 정지하면, 변속레버의 정지 위치가 소정의 중첩구간 이내인지 판단하는 정지위치판단단계와;

상기 정지위치판단단계 수행 결과, 변속레버의 정지 위치가 상기 중첩구간 이내이면, 상기 방향감지단계에서 감지된 변속레버의 이동 방향을 따라, 상기 변속레버가 정지된 중첩구간 직전의 변속단이 선택된 것으로 판단하는 제1변속단인식단계;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 변속 조작장치의 변속조작상태 인식 방법은

변속레버의 이동경로상에 차례로 배치된 다수의 변속단 중, 변속레버가 어느 변속단을 선택한 것인지 인식하는 방법에 있어서,

변속레버가 인접한 두 변속단 사이에 정지하여, 어느 변속단을 선택한 것인지 결정할 필요가 있을 때에는, 변속레버의 정지 직전에 변속레버가 이동하던 방향에 따라 직전에 통과한 변속단을 선택한 것으로 인식하는 것

을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 종래의 변속조작장치 및 이 장치가 선택할 수 있는 변속단들을 설명한 도면,
도 2는 도 1의 변속조작장치에서 선택된 변속단을 인식하는 원리를 개념적으로 도시한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 변속 조작장치의 변속조작상태 인식 방법의 실시예를 도시한 순서도,
도 4는 도 2에 비교하여 본 발명에 따른 변속조작상태 인식 방법을 개념적으로 설명하기 위한 도면,
도 5는 본 발명에 따른 변속조작상태 인식 방법을 설명한 개념도,
도 6은 본 발명에 따른 변속조작상태 인식 방법을 정리한 도표이다.

도 3을 참조하면, 본 발명 변속 조작장치의 변속조작상태 인식 방법의 실시예는, 변속레버의 이동을 감지하는 이동감지단계(S10)와; 상기 변속레버의 이동 방향을 감지하는 방향감지단계(S20)와; 변속레버가 정지하면, 변속레버의 정지 위치가 소정의 중첩구간 이내인지 판단하는 정지위치판단단계(S30)와; 상기 정지위치판단단계(S30) 수행 결과, 변속레버의 정지 위치가 상기 중첩구간 이내이면, 상기 방향감지단계(S20)에서 감지된 변속레버의 이동 방향을 따라, 상기 변속레버가 정지된 중첩구간 직전의 변속단이 선택된 것으로 판단하는 제1변속단인식단계(S40)를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 정지위치판단단계(S30) 수행 결과, 변속레버의 정지 위치가 상기 중첩구간을 벗어난 위치이면, 해당 위치에 배정된 변속단이 선택된 것으로 인식하는 제2변속단인식단계(S50)를 포함한다.

즉, 본 발명은, 변속레버의 이동경로상에 차례로 배치된 다수의 변속단 중, 변속레버가 어느 변속단을 선택한 것인지 인식하는 방법에 있어서, 변속레버가 인접한 두 변속단 사이에 정지하여, 어느 변속단을 선택한 것인지 결정할 필요가 있을 때에는, 변속레버의 정지 직전에 변속레버가 이동하던 방향에 따라 직전에 통과한 변속단을 선택한 것으로 인식하고, 그렇지 않은 경우에는 선택된 변속단을 그대로 인식하도록 하는 것이다.

물론, 상기한 바와 같은 인식 방법은 변속 조작장치의 조작 상태를 감지하여 변속기를 제어하도록 하는 별도의 컨트롤러에 의해 수행된다.

상기 방향감지단계(S20)에서 감지하는 변속레버의 이동 방향은, 변속레버의 움직임에 따라 차례로 선택될 수 있도록 일렬로 배정된 변속단들을 따라 변속레버가 이동할 수 있는 서로 대향하는 두 방향으로 설정된다.

즉, 도 4에 예시된 바와 같이 변속레버는 일측의 P단으로부터 타측의 D단을 향하는 한 방향을 따라 이동할 수 있으며, 그 반대로 D단으로부터 P단을 향하는 방향을 따라 이동할 수 있는 바, 상기 방향감지단계(S20)에서는 이 두 방향 중 어느 방향인지를 감지하여 인식하고 있다가, 상기 제1변속단인식단계(S40)에서 활용하도록 하는 것이다.

참고로, 변속레버가 정지된 위치에 따라 변속단을 인식할 때, 상기한 바와 같은 두 방향에 따라 어떤 변속단이 선택된 것으로 인식할 것인가 하는 것이 도 6에 정리되어 있다.

상기 중첩구간은 인접하는 두 변속단 사이에서 변속레버가 기계적인 원인에 의해 정지된 상태를 유지할 가능성이 있는 최대한의 범위로 설정된다.

즉, 디텐트 장치의 비정상적인 작동이나 변속레버의 기계적인 마찰 등의 원인으로, 운전자가 변속레버의 조작을 멈춘 상태에서 변속레버가 두 변속단 사이에 정지한 상태로 유지될 가능성이 있는 구간을 다수의 실험이나 해석 등을 통하여 상기 중첩구간으로 설정하는 것이다.

예컨대, 도 4에서 P단과 R단 사이의 중첩구간은 a로 표시되고, P단과 N단 사이의 중첩구간은 b로 표시되며, N단과 D단 사이의 중첩구간은 c로 표시된 것이다. 한편, 도 5에서는 이와 같은 관계를 평면적으로 표시된 변속패턴에 표시하고 있다.

컨트롤러는 운전자가 변속레버를 이동하다가 멈춘 위치가 상기 중첩구간을 벗어난 위치, 즉 각 변속단이 배정된 정확한 위치이면, 상기 제2변속단인식단계(S50)에 의해 해당 변속단을 선택한 것으로 인식한다.

예컨대, 도 4의 굴곡 중에서 P단이 배정된 골에 있던 변속레버가 이동하여, 중첩구간 a가 아닌 R단이 배정된 골에 정확히 위치하면, 컨트롤러는 운전자가 R단을 선택한 것으로 인식하는 것이다.

그런데, 만약 P단에 있던 변속레버가 이동하다가 P단과 R단 사이의 중첩구간 a 내에서 정지한 상태로 멈춰지면, 컨트롤러는 상기 제1변속단인식단계(S40)에 의해, P단이 그대로 선택된 것으로 인식하는 것이다.

즉, 상기 제1변속단인식단계(S40)에서 상기 방향감지단계(S20)에서 감지된 변속레버의 이동 방향을 고려하면, P단에서 D단을 향하는 방향으로 변속레버가 이동하고 있었으므로, 현재 변속레버가 정지된 중첩구간인 a 직전의 변속단인 P단이 선택된 것으로 인식하는 것이다.

만약, 변속레버가 상기와 동일한 방향으로 이동하다가 중첩구간 b에서 정지하게 되면, 컨트롤러는 그 직전 변속단인 R단이 선택된 것으로 인식하고, 변속레버가 역시 동일한 방향으로 이동하다가 중첩구간 c에서 정지하게 되면, 컨트롤러는 N단이 선택된 것으로 인식한다는 것이다.

반대로, 예컨대 변속레버가 D단으로부터 P단을 향하는 방향으로 이동하다가 중첩구간 c에서 멈추면, D단이 그대로 선택된 상태로 인식하고, 중첩구간 b에서 멈추면, N단이 선택된 것으로 인식하며, 중첩구간 a에서 멈춘다면 R단을 선택한 것으로 인식한다는 것이다.

이상과 같은 방법으로 변속레버의 임의의 위치에 대하여 변속단 선택 상태를 일관성 있게 인식할 수 있도록 함으로써, 변속레버가 어떤 위치에 정지하더라도 변속단 선택의 모호함으로부터 벗어나 항상 안정된 변속단 인식 작용이 가능하게 된다.

또한, 상기한 바와 같은 방법으로 변속단 선택 상태를 인식하게 되면, 매뉴얼모드인 M단의 선택 여부를 센싱하는 마그넷센서의 이상이 발생한 상황에서도 + 단과 N단과 같은 다른 변속단 중 어느 것을 선택한 것인지를 보다 확실하게 판정하여 인식할 수 있다.

즉, 도 5를 참조하면, N단과 +단의 세로방향 위치가 다른 변속단들에 비하여 서로 상당히 가까운 위치에 있으므로, 마그넷센서가 고장 등의 이유로 정상적으로 작동하지 못하면, 변속레버가 N단을 선택한 것인지 +단을 선택한 것인지 정확히 인식하기 어려울 수 있다.

그러나, 본 발명을 적용하면, D단에서 N단을 선택하는 방향으로 변속레버가 이동한 경우, 변속레버는 D단과 N단 사이의 중첩구간 c까지 완전히 지나야 D단을 선택한 것으로 인식하게 되므로, 비록 마그넷센서가 고장난 상태에서라도, 변속레버가 M단에서 +단을 선택하게 되면, +단을 선택한 것으로 판단하게 되는 +단 영역의 최대값 X가 도 5에 도시된 바와 같이 상기 중첩구간 c를 벗어나지 못하게 되어 N단을 선택한 것이 아니라는 것을 알 수 있고, 이때 마그넷센서는 고장이지만 +단을 선택한 것에 대해서는 별도의 센서 신호가 입력되므로, 이 센서 신호와, 상기 변속레버의 위치가 중첩구간 c를 벗어나지 못한 것을 근거로 하여, 매뉴얼 구간의 +단이 선택된 것으로 인식할 수 있다는 것이다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

S10; 이동감지단계
S20; 방향감지단계
S30; 정지위치판단단계
S40; 제1변속단인식단계
S50; 제2변속단인식단계

Claims

변속레버의 이동을 감지하는 이동감지단계(S10)와;
상기 변속레버의 이동 방향을 감지하는 방향감지단계(S20)와;
변속레버가 정지하면, 변속레버의 정지 위치가 미리 설정된 소정의 중첩구간 이내인지 판단하는 정지위치판단단계(S30)와;
상기 정지위치판단단계(S30) 수행 결과, 변속레버의 정지 위치가 상기 중첩구간 이내이면, 상기 방향감지단계(S20)에서 감지된 변속레버의 이동 방향을 따라, 상기 변속레버가 정지된 중첩구간 직전의 변속단이 선택된 것으로 판단하는 제1변속단인식단계(S40);를 포함하고,
상기 정지위치판단단계(S30) 수행 결과, 변속레버의 정지 위치가 상기 중첩구간을 벗어난 위치이면, 해당 위치에 배정된 변속단이 선택된 것으로 인식하는 제2변속단인식단계(S50);
를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 변속 조작장치의 변속조작상태 인식 방법.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 방향감지단계(S20)에서 감지하는 변속레버의 이동 방향은, 변속레버의 움직임에 따라 차례로 선택될 수 있도록 일렬로 배정된 변속단들을 따라 변속레버가 이동할 수 있는 서로 대향하는 두 방향으로 설정된 것
을 특징으로 하는 변속 조작장치의 변속조작상태 인식 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 중첩구간은 인접하는 두 변속단 사이에서 변속레버가 기계적인 원인에 의해 정지된 상태를 유지할 가능성이 있는 최대한의 범위로 설정되는 것
을 특징으로 하는 변속 조작장치의 변속조작상태 인식 방법.
변속레버의 이동경로상에 차례로 배치된 다수의 변속단 중, 변속레버가 어느 변속단을 선택한 것인지 인식하는 방법에 있어서,
변속레버가 인접한 두 변속단 사이에 미리 설정된 소정의 중첩구간에 정지하여, 어느 변속단을 선택한 것인지 결정할 필요가 있을 때에는, 변속레버의 정지 직전에 변속레버가 이동하던 방향에 따라 직전에 통과한 변속단을 선택한 것으로 인식하고,
변속레버의 정지 위치가 상기 중첩구간을 벗어난 위치이면, 해당 위치에 배정된 변속단이 선택된 것으로 인식하는 것
을 특징으로 하는 변속 조작장치의 변속조작상태 인식 방법.