KR102459125B1

KR102459125B1 - 수동 도그 클러치(Dog Clutch) 변속기의 자동 변속 제어 방법

Info

Publication number: KR102459125B1
Application number: KR1020200103215A
Authority: KR
Inventors: 양기일
Original assignee: (주)엠피에스코리아
Priority date: 2020-08-18
Filing date: 2020-08-18
Publication date: 2022-10-26
Also published as: KR20220022262A

Abstract

본 발명의 도그 클러치(Dog Clutch) 변속기의 자동 변속 제어 방법은 사용자의 레버 포지션(Lever Position)과 가속 페달(Acc Pedal)의 구동에 따른 구동신호에 따라 제어부의 제어신호에 반응하여 판단부에서 해당 레버 포지션(Lever Position)과 가속 페달의 구동신호 및 현재 차제 속도를 판단하는 제 1 단계; 상기 판단부의 인지된 정보를 기초로 제어부에서 TCU에 저장된 속도 기준과 차체 속도를 비교하여 그 부합 여부를 비교하는 제 2 단계; 제어부의 제어신호에 따라 비교부의 비교에 따라 차체속도 및 저장된 속도가 부합할 경우 구동부을 통해 도그 클러치 기어를 중립으로 변경하는 제 3 단계; 상기 구동부에서 도그 클러치 기어 중립 변경에 따라 제어부의 제어신호에 따라 모터부에서 차량의 RPM을 Shift RPM과 일치시키는 제 4 단계; 및 상기 제어부의 제어신호에 따라 구동부 및 모터부의 구동에 따라 RPM과 Shift RPM이 일치하면 그 일치 여부를 상기 판단부에서 확인하고 일치될 경우 도그 클러치 기어 위치를 변경하는 제 5 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

수동 도그 클러치(Dog Clutch) 변속기의 자동 변속 제어 방법{A Pneumatic actuating controlling method for actuation to based Dog clutch in manual transmission}

본 발명은 기존 수동 도그 클러치의 입출력 기어간 결합 시점을 공압을 이용해 자동 변속 제어할 수 있어 수동 도그 클러치를 이용하는 변속기의 기본 구조상 싱크로나이저 장치의 부재로 인하여 발생하는 변속 충격과 마모 현상을 방지하기 위한 수동 도그 클러치 변속기 기반의 공압식 자동 변속에 관한 것으로, 보다 구체적으로 기어 변경 시 입출력 기어간 RPM과 일치하는 경우에만 모터부와 구동부를 연결하여 싱크로나이저 장치가 없는 도그 클러치의 기본 구조상 변속을 수행하는 과정에서 마주보고 있는 입출력 기어간 잇수 및 회전 RPM의 차이로 인한 큰 변속 충격과 도그 클러치의 치면 마모를 방지하기 위한 수동 도그 클러치(Dog Clutch) 변속기의 자동 변속 제어 방법에 관한 것이다.

클러치는 축과 축을 접속하거나 차단하는 데에 광범위하게 사용된다. 특히 자동차 산업 분야에서 클러치를 사용하면 원동기를 정지시키지 않고도 피동축을 정지시킬 수 있고, 또 속도 변경을 위한 기어 바꿈, 벨트의 걸기 바꿈 등을 할 수 있어 널리 이용된다.

자동차에서는 보통 기관을 시동한 채 차륜의 축을 기관의 크랭크축과 접속하거나 차단하여 주행하든지 정지하든지 한다. 또, 주행 중에는 차의 속도에 따라서 클랭크 축과 차축의 물림기어를 여러 가지로 바꾸게 되어 있는데, 이와 같은 동력전달에 마찰 클러치가 사용된다. 보통 건식 단판 원판 클러치가 사용되고 있다. 표면에는 장섬유 석면직물을 열경화성 수지와 건성유로 경화시킨 것을 부착한다.

자동차에서 클러치는 보통 상태에서는 항상 접촉되어 있고 운전자가 클러치 페달을 밟으면 유압의 작용이나 기계적 링크에 의해 클러치가 풀리게 되어 있다. 자동차의 클러치 페달을 밟기 정도에 따라 클러치판의 마찰력을 가감할 수도 있다. 오늘날에는 전자기력을 이용한 전자기 클러치, 유체를 매체로 하여 동력을 전달하는 유체 클러치 등도 사용된다.

전통적인 방식으로는 첨부된 도 1에 도시된 바와 같이 종래의 수동변속기의 도그 클러치(Dog Clutch)는 서로 맞물리는 조(jaw)를 가진 플랜지(flange)의 한쪽을 원동축으로 고정하고 다른 방향은 축 방향으로 이동하여 동작된다.

한편, 도그 클러치는 임의 속도의 차에서 쉽게 변속이 이뤄져 변속시간과 동력전달 효율이 높은 장점이 있다. 도 2에 도시된 바와 같이 일반적인 차량용 수동 변속기는 변속시 서로 물리게 되는 입력 축 기어의 회전수와 출력 축 기어의 회전 수 차이를 마찰을 통해 일치시켜서 변속 충격을 상쇄하는 싱크로나이저 장치를 갖추고 있다. 그러나 도그 클러치 기어는 이 싱크로나이저가 없고, 한 쌍의 서로 마주보고 있는 입출력 기어의 도그 클러치가 물리면서 변속을 수행하는 구조이다. 따라서, 변속기 큰 변속 충격과 도그클러치의 치면 마모가 발생하는 문제가 있다.

또한, 위와 같은 이유로 발생하는 날카로운 소음은 주행자의 안정적 주행에 방해를 주어 경주용 자동차와 같은 경우를 제외하고는 시판되는 자동차에 적용되기 어려운 한계를 가지고 있다.

1. 수동변속기의 도그클러치(특허공개번호 제10-2011-0058483호) 2. 자동차용 전자공압식 변속장치(특허공개번호 제10-1998-0054173호) 3. 자동차 변속기에서 세팅 요소의 작동을 위한 유압식 또는 공압식 작동 장치(특허등록번호 제10-2106053호)

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 싱크로나이저가 없는 구조에서 도그 클러치 변속기의 변속시 입출력 기어가 서로 물리지 않아 RPM과 기어 잇수의 차이로 발생하는 도그 클러치에서 발생하는 치면 마모 현상 및 굉음 방지를 위해 입출력 기어간 RPM이 조건에 부합할 때에만 모터부와 구동부를 연결하여 구동하는 수동 도그 클러치(Dog Clutch) 변속기의 자동 변속 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.

그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 도그 클러치(Dog Clutch) 변속기의 자동 변속 제어 방법은 사용자의 레버 포지션(Lever Position)과 가속 페달(Acc Pedal)의 구동에 따른 구동신호에 따라 제어부의 제어신호에 반응하여 판단부에서 해당 레버 포지션(Lever Position)과 가속 페달의 구동신호 및 현재 차제 속도를 판단하는 제 1 단계; 상기 판단부의 판단된 인지 정보를 기초로 제어부의 제어신호에 반응하여 TCU에 저장된 속도 기준과 현재 차체 속도를 비교하여 그 부합 여부를 비교하는 제 2 단계; 제어부의 제어신호에 따라 비교부에서 현재 차체속도 및 저장된 속도가 부합할 경우 구동부를 통해 도그 클러치 기어를 중립으로 변경하는 제 3 단계; 상기 구동부의 도그 클러치 기어 중립 변경에 따라 제어부의 제어신호에 따라 모터부에서 차량의 RPM을 Shift RPM과 일치시키는 제 4 단계; 및 상기 제어부의 제어신호에 따라 구동부의 도그 클러치 기어 중립 변경과 모터부의 차량의 RPM을 Shift RPM과 일치 동작에 따라 그 일치 여부를 판단부에서 확인하고 일치될 경우 도그 클러치 기어 위치를 변경하는 제 5 단계;를 포함하여 구성된다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 도그 클러치(Dog Clutch) 변속기의 자동 변속 제어 방법의 제 1 단계에서 사용자의 차량 구동에 따른 신호가 VCU에 전달되고, 사용자가 가속 페달 구동에 따른 입력신호를 상기 제어부에서 인지될 때 동작되고, 상기 TCU에 저장된 속도 기준은 기어 변경이 요구되는 속도를 기초로 구동하고, 제 2 단계에서 TCU에 저장된 속도 기준에 부합여부 판단은 기어 쉬프팅(Shifting)이 요구되는 속도에서 과도한 공회전을 막기 위해 사용자가 가속 페달을 밟는지 여부를 확인한 후 진행속도를 기초로 구동하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 수동 도그 클러치(Dog Clutch) 변속기의 자동 변속 제어 방법은, 도그 클러치 변속기가 변속 시, 변속 과정에서 마주보고 있는 입출력 기어간 잇수 및 회전 RPM이 일치하는 경우에만 모터부와 구동부 간을 연결하여 동작되도록 하여 변속 충격과 도그 클러치의 치면 마모를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 실시예에 따른 수동 도그 클러치(Dog Clutch) 변속기의 자동 변속 제어 방법은 도그 클러치의 변속 시 충격을 없애기 위해 입출력 기어간 회전 수 차이를 모터의 회전수를 변환하여 회전 수 차이를 보상한 후 변속해, 기어간 충돌로 인해 발생하는 치면 마모 방지와 소음을 줄이고 변속기의 마모를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 본 발명에 따른 수동 도그 클러치(Dog Clutch) 변속기의 자동 변속 제어 방법은 기존 수동 도그 클러치의 입출력 기어간 결합 시점을 공압을 이용해 자동 변속 제어할 수 있어 수동 도그 클러치의 반복적 충격으로 발생하는 기어 수명 단축을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 본 발명에 따른 수동 도그 클러치(Dog Clutch) 변속기의 자동 변속 제어 방법은 기어 변경 시 발생하는 충격에 의한 굉음을 제어함으로써 도그 클러치 변속기가 같은 조건에서 상대적으로 토크 향상에 유리하다는 장점과 더불어 차량 운용자의 주행 만족감 향상에 도움이 되고 상용차에 적용하여 사용함으로써 적용 차량을 확대하여 시행할 수 있다.

도 1은 종래의 도그 클러치 기어 사시도
도 2는 종래 싱크로나이저가 부설된 수동 변속기 구조의 사시도
도 3은 본 발명에 따른 공압식 자동 변속 장치의 사시도
도 4는 본 발명에 따른 에어 컴프레서와 공압식 자동 변속장치가 연결된 상태를 도시한 사시도
도 5는 본 발명에 따른 실린더 컨트롤 부의 상태를 도시한 사시도
도 6은 본 발명에 따른 공기 공급부와 실린더 컨트롤 부의 접촉상태를 도시한 상태도
도 7은 본 발명에 따른 수동 도그 클러치(Dog Clutch) 변속기의 자동 변속 제어 절차를 도시한 흐름도
도 8은 본 발명의 수동 도그 클러치(Dog Clutch) 변속기의 자동 변속 제어를 위한 TCU의 내부 구성을 도시한 블록도
도 9는 본 발명에 따른 수동 도그 클러치(Dog Clutch) 변속기의 자동 변속 제어의 순서도
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 수동변속기의 1, 2단 기어 변경 제어 절차를 도시한 흐름도
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 수동변속기의 2, 3단 기어 변경 제어 절차를 도시한 흐름도
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 수동변속기의 3, 4단 기어 변경 제어 절차를 도시한 흐름도

이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 공압식 자동 변속 장치의 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 에어 컴프레서와 공압식 자동 변속장치가 연결된 상태를 도시한 사시도를 나타내며, 도 5는 본 발명에 따른 실린더 컨트롤 부의 상태를 도시한 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 공기 공급부와 실린더 컨트롤 부의 접촉상태를 도시한 상태도를 도시한 것이다. 이하, 첨부된 도 3 내지 도 6을 참조하여 수동변속기의 도그클러치 기반의 공압식 자동 변속 장치의 세부구성 및 동작을 살펴보면, 먼저, 본 발명의 수동변속기의 도그 클러치 기반의 공압식 자동 변속장치는 크게 TCU(100), 에어 컴프레서(200), 공기 공급부(300), 실린더 컨트롤 부(400) 및 실린더 부(500) 및 기어 실렉 포크(600)를 구성된다.

상기 TCU(100)는 본 발명에 따른 공압식 자동 변속장치의 제반적인 동작을 제어하는 것으로, TCU(100)의 제어신호에 따라 공기 유입, 실린더 구동, 기어 포크의 위치가 조절되어 싱크나이저가 없는 구조에서 수동변속기가 자동으로 변속 되게 된다.

상기 에어 컴프레서(200)는 공압식 자동 변속장치와 연결되어 공압을 제공하고, 상기 공기 공급부(300)는 에어 컴프레서(200)와 연결된 자동 변속장치에 공기를 공급하여 변속장치의 구동을 하게 된다.

상기 실린더 컨트롤 부(400)는 에어 컴프레서(200)와 연결된 실린더의 구동을 위한 제어신호를 송출하여 공기 유입 및 실린더를 제어하는 것으로 2개의 컨트롤 부로 구성된다.

보다 세부적으로 상기 TCU(100)는 차체 속도 변화 정보에 따라 변속기의 기어 변경을 명령 및 실린더 위치 정보를 수집하고, 상기 2 개의 실린더 컨트롤 부(400)는 각각 공기 공급부(300)로부터 공기를 공급받는 제 1 공기홀과 상기 제 1 공기홀로부터 유입된 공기는 솔레노이드 밸브 홀로 공급되도록 솔레노이드 밸브 홀과 동일 공간에 배출되는 제 2 공기홀이 구비된다.

또한, 각기 전기적 작용으로 상하 구동하되 어느 하나가 상승 구동 시 다른 하나는 구동치 않는 2개의 솔레노이드 밸브(410a,410b)를 포함하고, 상기 솔레노이드 밸브(410)는 상승 구동 시 밸브 상단에 위치한 솔레노이드 밸브 홀을 개방시켜 공기 공급부(300)로부터 유입되는 공기를 솔레노이드 밸브(410a,410b) 하단에 위치한 실린더 위치 공간(501)에 제 3 공기홀(502)을 통해 투입해 실린더(500)를 상승되지 않은 솔레노이드 밸브 방향으로 실린더를 밀어내고, 상기 기어 실렉 포크(600)는 실린더와 연결되어 좌우 또는 앞뒤로 구동되고, 이는 도그 클러치(10)의 기어 시프트(shift) 포크(11)와 연결되어 구동하게 된다.

한편, 상기 실린더 부(500)는 실린더의 위치 정보를 TCU(100)에 전송해 기어 단수 체크를 도와주는 실린더 위치 센서(520a,b)가 구비된다.

또한, 상기 공기 공급부(300)는 에어 컴프레서(200)와 실린더 컨트롤 부(400)에 부착되는 지지부(301), 에어 컴프레서(200)로부터 공기를 유입되는 공기유입부(310), 실린더 컨트롤 부(400)에 공기를 공급해주는 공기 공급부(330) 및 공기 공급(310)간 연결하는 공기통로(320)가 구비된다.

상기의 구성에 따라 수동변속기의 도그클러치 기반의 공압식 자동 변속 장치의 동작을 살펴보면, 상기 TCU(100)에서 기어 변경의 요청신호에 따라 상기 에어 컴프레서(200)를 작동시켜 공기 공급부(300)의 공기 유입홀(310)에 압축 공기가 공급한다. 이는 공기 통로(320)를 지나 공기 공급 홀(330)과 제 1 공기홀(401)을 통해 실린더 컨트롤 부(400)에 전달된다.

이때, 제 1 공기홀(401)을 통과한 공기는 제 2 공기홀(402)을 통해 솔레노이드 밸브(410) 상면에 위치한 공기홀로 유입되기 위하여 상기 솔레노이드 밸브(410)와 동일 공간에 공급된다. 공급된 공기는 상기 공기홀을 통과하여 솔레노이드 밸브(410) 하단에 위치한 실린더 부(500)의 제 3 공기홀(502)로 분사되어 실린더를 상승된 솔레노이드 밸브(410)의 반대 방향으로 밀어내면서 그 기능을 수행한다.

따라서, 부가적으로, 수동변속기의 도그클러치 기반의 공압식 자동 변속 장치에서 1단 기어 변경은 솔레노이드 밸브(410)와 실린더(510)의 구동을 동작하는 것으로, 상기 TCU(100)에서 기어 변경의 요청신호를 전송하면 기어 상태를 중립으로 변경 후, 1단 기어용 솔레노이드 밸브(410a1)를 전자기적으로 상승시키고, 솔레노이드 밸브 상단의 공기홀은 밸브 상승 시 제한적으로 개방되어 상기 공급된 공기는 공기홀과 솔레노이드 밸브 하단의 실린더 부(500)의 제 3 공기홀(502)을 통해 실린더 부(500)로 공급된다.

한편, 공급된 압축 공기는 실린더를 상승된 솔레노이드 밸브의 반대방향으로 밀게 되고, 이는 기어 실렉 포크(600)와 기어 시프트 포크(11)와 순차적으로 결합되어 있어 기어 변경을 이끌어 낸다.

도 7은 본 발명에 따른 수동 도그 클러치(Dog Clutch) 변속기의 자동 변속 제어 절차를 도시한 흐름도이고, 도 8은 본 발명의 수동 도그 클러치(Dog Clutch) 변속기의 자동 변속 제어를 위한 TCU의 내부 구성을 도시한 블록도를 나타내는데, 이하, 첨부된 도 7 내지 도 8을 참조하여 TCU의 세부구성 및 동작을 살펴보면, 먼저, TCU(100)는 제어부(110), 판단부(130), 비교부(150), 구동부(170) 및 모터부(190)를 포함하여 구성되는데, 상기 제어부(110)는 레버 포지션(Lever Position)과 가속 페달(Acc Pedal)의 구동에 따른 구동신호를 인지하여 차체 속도 변환 정보에 따라 변속기의 기어 변경 명령 및 위치 정보를 수집하여 도그 클러치의 중립, 위치 변경을 통해 차량의 RPM과 Shift RPM을 일치하여 수동 도그 클러치(Dog Clutch) 변속기를 자동 변속 제어가 되도록 TCU(100)의 제반적인 동작을 제어한다.

상기 판단부(130)는 상기 제어부(110)의 제어신호에 반응하여 사용자의 레버 포지션(Lever Position)과 가속 페달(Acc Pedal)의 구동신호를 인지하여 해당 레버 포지션(Lever Position)과 가속 페달의 구동 신호 및 현재 차제 속도를 판단한다.

상기 비교부(150)는 상기 제어부(110)의 제어신호에 반응하여 상기 판단부(130)의 판단된 인지 정보를 기초로 TCU(100)에 저장된 속도 기준과 현재 차체 속도에 따라 구동 RPM과 Shift RPM을 비교하여 그 부합 여부를 비교한다.

상기 구동부(170)는 상기 제어부(110)의 제어신호에 반응하여 상기 비교부(150)의 비교 판단에 의해 현재 차체속도 및 저장된 속도가 부합할 경우 도그 클러치 기어를 중립으로 변경하고, 상기 모터부(190)는 상기 제어부(110)의 제어신호에 반응하여 상기 구동부(170)의 도그 클러치 기어 중립 변경에 따라 차량의 RPM을 Shift RPM과 일치시켜 도그 클러치(Dog Clutch) 변속기를 자동 변속 제어한다.

즉, 상기 제어부(110)의 제어신호에 따라 구동부(170)의 도그 클러치 기어 중립 변경과 모터부(190)의 차량의 RPM을 Shift RPM과 일치 동작에 따라 그 일치 여부를 판단부(130)에서 확인하고 일치될 경우 도그 클러치 기어 위치를 변경하여 동작한다.
도 9는 본 발명에 따른 수동 도그 클러치(Dog Clutch) 변속기의 자동 변속 제어의 순서도로서, 그 절차를 살펴보면, 사용자의 레버 포지션(Lever Position)과 가속 페달(Acc Pedal)의 구동에 따른 구동신호에 따라 제어부(110)의 제어신호에 반응하여 판단부(130)에서 해당 레버 포지션(Lever Position)과 가속 페달의 구동신호 및 현재 차제 속도를 판단하고(S10 단계), 상기 판단부(130)의 인지된 정보를 기초로 제어부(110)에서 TCU(100)에 저장된 속도 기준과 차체 속도를 비교하여 그 부합 여부를 판단하는 단계(S20 단계), 제어부(110)의 제어신호에 따라 판단부(130)의 판단에 따라 차체속도 및 저장된 속도가 부합할 경우 구동부(170)을 통해 도그 클러치 기어를 중립으로 변경하는 단계(S30 단계), 상기 구동부(170)에서 도그 클러치 기어 중립 변경에 따라 제어부(110)의 제어신호에 따라 모터부(190)에서 차량의 RPM을 Shift RPM과 일치시키는 단계(S40 단계), 상기 제어부(110)의 제어신호에 따라 구동부(170) 및 모터부(190)의 구동에 따라 RPM과 Shift RPM이 일치하면 그 일치 여부를 상기 판단부(130)에서 확인하고 일치될 경우 도그 클러치 기어 위치를 변경하는 단계(S50 단계)로 구성된다.

삭제

이때, 상기 구동절차는 사용자의 차량의 구동에 따른 신호가 VCU에 전달되고, 사용자가 가속 페달 구동에 따른 입력신호를 상기 제어부(110)에서 인지될 때 동작되고, 상기 TCU(100)에 저장된 속도 기준은 기어 변경이 요구되는 속도를 기초로 구동되는 것을 의미한다.

한편, 상기 S20 단계에서 TCU(100)에 저장된 속도 기준에 부합여부 판단은 기어 쉬프팅(Shifting)이 요구되는 속도에서 과도한 공회전을 막기 위해 사용자가 가속 페달을 밟는지 여부를 확인하고(15a,15d)가 선행된 후 진행된다.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 수동변속기의 1, 2단 기어 변경 제어 절차를 도시한 흐름도이고, 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 수동변속기의 2, 3단 기어 변경 제어 절차를 도시한 흐름도이며, 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 수동변속기의 3, 4단 기어 변경 제어 절차를 도시한 흐름도를 나타낸다.

첨부된 도 8 내지 10을 참조하여 본 발명에 따른 수동 도그 클러치(Dog Clutch) 변속기의 자동 변속 제어 방법을 살펴보면, VCU(Vehicle Control Unit)에서 사용자가 위치시킨 레버 포지션(Lever Position)과 가속 페달(Acc Pedal)을 통한 명령 및 현재 차체 속도를 인지하고(S10), 인지된 정보와 TCU(Transmission Control Unit)에 저장된 변속기의 기어 변경 트리거 속도 범위에 해당 여부를 비교하고(S20)하는데, 이때 차체 속도가 상기 범위에 해당하는 경우 클러치를 중립 상태로 전환하는 단계가 이뤄지고(S30), TCU(100)에서 모터부(190)의 RPM을 기어비에 맞춰 미리 계산된 Shift RPM과 일치시키고(S40), 그 회전속도가 일치 여부를 확인하는 단계(S50)를 구비하고, RPM이 일치되었을 때 기어 위치를 최종 변경(S60) 하도록 동작한다.

또한, 첨부된 도 10 내지 11을 참조하여 기어비(N)에 대한 세부동작을 살펴보면, 첨부된 흐름도는 1단부터 4단 기어까지의 원동기부와 피동기부의 기어비(N)는 각각 4.01, 2.33, 1.51, 1로 제시하여 도시한 것으로서, 도 10에 제시된 실시예와 같이 1단에서 2단으로 가속 전환하는 상황을 살펴보면, TCU(100)의 제어부(110)의 제어신호에 따라 모터부(160)의 RPM을 기어비에 맞춰 미리 계산된 Shift RPM과 일치시킬 경우(40a), input shaft RPM=output shaft RPM×N이므로 input shaft RPM=output shaft RPM×2.33 이 된다.

반대로 2단에 1단으로 감속 전환하는 상황에서의 RPM 일치 단계(40d)의 경우에는 input shaft rpm=output shaft rpm×4.01이 됨이 자명하다. 마찬가지로, 도 11 내지 12의 2, 3단 기어간 및 3,4단 기어간 경우 역시 상황에 맞는 가속, 감속 시 기어비에 맞는 RPM 일치 로직이 요구된다.

상기 첨부된 도 10 내지 12를 참조하여 본 발명의 추가적인 제어 절차를 살펴보면, 인지된 정보와 TCU(Transmission Control Unit)에 저장된 변속기의 기어 변경 트리거 속도 범위에 해당하는지 비교하는 단계(S20) 전에 기어 쉬프팅(Shifting)이 요구되는 속도에서 과도한 공회전을 막기 위해 사용자가 가속 페달을 밟는지 여부를 확인하는 단계(15)를 진행하고, 사용자가 가속페달을 밟지 않는 상황에서 단기적으로 기준 트리거 속도를 초과하거나, 가속페달을 밟았음에도 기준 트리거 속도에 미치지 못하는 경우를 대비하기 위함이다.

이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

10: 도그 클러치 11: 기어 시프트 포크
100: TCU 110 : 제어부
130 : 판단부 150 : 비교부
170 : 구동부 190 : 모터부
200: 에어 컴프레서
300: 공기 공급부 400: 실린더 컨트롤 부
500: 실린더부 600: 기어 실렉 포크

Claims

사용자의 레버 포지션(Lever Position)과 가속 페달(Acc Pedal)의 구동에 따른 구동신호에 따라 제어부(110)의 제어신호에 반응하여 판단부(130)에서 해당 레버 포지션(Lever Position)과 가속 페달의 구동신호 및 현재 차제 속도를 판단하는 제 1 단계;
상기 판단부(130)의 판단된 인지 정보를 기초로 제어부(110)의 제어신호에 반응하여 TCU(100)에 저장된 속도 기준과 현재 차체 속도를 비교하여 그 부합 여부를 비교하는 제 2 단계;
제어부(110)의 제어신호에 따라 비교부(150)에서 현재 차체속도 및 저장된 속도가 부합할 경우 구동부(170)을 통해 도그 클러치 기어를 중립으로 변경하는 제 3 단계;
상기 구동부(170)의 도그 클러치 기어 중립 변경에 따라 제어부(110)의 제어신호에 따라 모터부(190)에서 차량의 RPM을 Shift RPM과 일치시키는 제 4 단계; 및
상기 제어부(110)의 제어신호에 따라 구동부(170)의 도그 클러치 기어 중립 변경과 모터부(190)의 차량의 RPM을 Shift RPM과 일치 동작에 따라 그 일치 여부를 판단부(130)에서 확인하고 일치될 경우 도그 클러치 기어 위치를 변경하는 제 5 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수동 도그 클러치 변속기의 자동 변속 제어 방법.
제 1 항에 있어서,
제 1 단계에서 사용자의 차량 구동에 따른 신호가 VCU에 전달되고, 사용자가 가속 페달 구동에 따른 입력신호를 상기 제어부(110)에서 인지될 때 동작되고, 상기 TCU(100)에 저장된 속도 기준은 기어 변경이 요구되는 속도를 기초로 구동하고,
제 2 단계에서 TCU(100)에 저장된 속도 기준에 부합여부 판단은 기어 쉬프팅(Shifting)이 요구되는 속도에서 과도한 공회전을 막기 위해 사용자가 가속 페달을 밟는지 여부를 확인한 후 진행속도를 기초로 구동하는 것을 특징으로 수동 도그 클러치 변속기의 자동 변속 제어 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 TCU(100)는
레버 포지션(Lever Position)과 가속 페달(Acc Pedal)의 구동에 따른 구동신호를 인지하여 차체 속도 변환 정보에 따라 변속기의 기어 변경 명령 및 위치 정보를 수집하여 도그 클러치의 중립, 위치 변경을 통해 차량의 RPM과 Shift RPM을 일치하여 수동 도그 클러치(Dog Clutch) 변속기를 자동 변속 제어가 되도록 TCU(100)의 제반적인 동작을 제어하는 제어부(110)
상기 제어부(110)의 제어신호에 반응하여 사용자의 레버 포지션(Lever Position)과 가속 페달(Acc Pedal)의 구동신호를 인지하여 해당 레버 포지션(Lever Position)과 가속 페달의 구동 신호 및 현재 차제 속도를 판단하는 판단부(130),
상기 제어부(110)의 제어신호에 반응하여 상기 판단부(130)의 판단된 인지 정보를 기초로 TCU(100)에 저장된 속도 기준과 현재 차체 속도에 따라 구동 RPM과 Shift RPM을 비교하여 그 부합 여부를 비교하는 비교부(150),
상기 제어부(110)의 제어신호에 반응하여 상기 비교부(150)의 비교 판단에 의해 현재 차체속도 및 저장된 속도가 부합할 경우 도그 클러치 기어를 중립으로 변경하는 구동부(170), 및
상기 제어부(110)의 제어신호에 반응하여 상기 구동부(170)의 도그 클러치 기어 중립 변경에 따라 차량의 RPM을 Shift RPM과 일치시켜 도그 클러치(Dog Clutch) 변속기를 자동 변속 제어하는 모터부(190)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수동 도그 클러치 변속기의 자동 변속 제어 방법.