KR102572478B1 - Method to learn the exact position of each shift stage of a gear shift actuator - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기어변속 액추에이터의 정단위치 학습방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 4단 디텐트 플레이트와 디텐트 스프링의 구동에 따라 기어변속 액추에이터의 정단위치를 학습하기 위한 방법에 있어서, (a) 기어변속을 수행하기 전, 액추에이터를 전 변속단으로 왕복하여 이동시키는 단계; (b) 상기 액추에이터를 일정한 듀티(duty) 제어하여 동일한 토크로 이동할 때 발생하는 전류값과 상기 액추에이터의 이동속도를 측정하는 단계; 및 (c) 상기 (b) 단계에서 측정된 전류값과 상기 액추에이터의 이동속도를 기준으로 전 변속단의 정단위치를 판단하고, 학습하는 단계;를 포함하여 이루어진다.
즉 본 발명은 SCU가 기어변속을 수행하기 전에 액추에이터가 전 변속단을 왕복 이동하여 각 변속단의 정단위치를 스스로 판단하고 학습하여 변속기의 공차나 제조사에 따른 기구적 형상 변형의 경우에도 원활한 제어를 수행할 수 있도록 보완성을 향상시킬 수 있는 기어변속 액추에이터의 정단위치 학습방법을 제안하고자 한다.
The present invention relates to a method for learning the front end position of a gear shift actuator, and more particularly, to a method for learning the front end position of a gear shift actuator according to the driving of a 4-stage detent plate and a detent spring, comprising: (a) a gear moving the actuator back and forth to all shift stages before shifting; (b) measuring a current value generated when the actuator moves at the same torque by controlling a constant duty and a moving speed of the actuator; and (c) determining and learning regular unit values of all shift stages based on the current value measured in step (b) and the moving speed of the actuator.
That is, according to the present invention, the actuator reciprocates through all gear stages before the SCU performs gear shifting, and determines and learns the regular value of each gear stage by itself. We would like to propose a method for learning the top position of a gear shift actuator that can improve complementarity so that it can perform.

Description

기어변속 액추에이터의 정단위치 학습방법{Method to learn the exact position of each shift stage of a gear shift actuator}Method to learn the exact position of each shift stage of a gear shift actuator}

본 발명은 SCU가 기어변속을 수행하기 전에 액추에이터가 전 변속단을 왕복 이동하여 각 변속단의 정단위치를 스스로 판단하고 학습하여 변속기의 공차나 제조사에 따른 기구적 형상 변형의 경우에도 원활한 제어를 수행할 수 있도록 할 수 있는 기어변속 액추에이터의 정단위치 학습방법에 관한 것이다.In the present invention, before the SCU performs gear shifting, the actuator reciprocates through all shift stages, determines and learns the regular value of each shift stage, and performs smooth control even in the case of mechanical shape deformation according to the tolerance of the transmission or the manufacturer. It relates to a method for learning the top end position of a gear shift actuator that can enable this.

통상적으로 변속기는 엔진에서 발생한 동력을 자동차의 주행상황에 맞추어 엔진의 회전력을 증대시키거나, 감소시켜 바퀴에 전달하는 기능을 하는 자동차 구동에 있어 핵심적인 구성 요소이다.In general, a transmission is a key component in driving a vehicle that functions to transmit power generated from an engine to wheels by increasing or decreasing rotational force of the engine according to driving conditions of the vehicle.

이와 같은 변속기는 변속 방식에 따라 수동 변속기와 자동 변속기로 나뉘어지는데, 최근에는 별도의 클러치 조작이 필요 없어 편리하고, 부드러운 발진이 가능하다는 장점 때문에 대다수의 차량에서 자동 변속기를 사용하고 있다.Such a transmission is divided into a manual transmission and an automatic transmission according to a shifting method. Recently, automatic transmissions are used in most vehicles because of the advantage of convenient and smooth start-up without requiring a separate clutch operation.

이 때, 자동 변속기의 주행 모드는 변속 레버 시스템을 통해 결정될 수 있는데, 변속 레버 시스템은 다시 와이어를 통한 기계적인 링크 구조로 변속하는 기계식 변속 레버 시스템과 기계적인 링크 구조 대신 기판을 이용한 전기적 신호를 활용하여 변속하는 전동식 변속 레버 시스템으로 나누어진다.At this time, the driving mode of the automatic transmission can be determined through a shift lever system, which uses an electrical signal using a board instead of a mechanical shift lever system that shifts gears through a mechanical link structure through a wire and a mechanical link structure. It is divided into an electric shift lever system that shifts gears by

전동식 변속 레버 시스템은 기계식 변속 레버 시스템과 달리 변속기와 변속 레버의 기계적 연결이 없이 운전자가 선택한 변속단의 정보를 전기적인 신호로 전달할 수 있어 충격과 진동이 발생하지 않으며, 기계식 변속 레버시스템과 달리 레버 장치와 미션 사이의 연결 수단을 간소화하여 의도치 않은 레버의 이동에 따른 기어변속을 방지할 수 있으므로, 가격이 비싸다는 단점에도 불구하고 전동식 변속 레버 시스템을 채택하는 차량이 점차 증가하고 있다.Unlike the mechanical shift lever system, the electric shift lever system transmits the information of the shift stage selected by the driver as an electrical signal without a mechanical connection between the transmission and the shift lever, so shock and vibration do not occur. Since gear shifting due to unintentional movement of the lever can be prevented by simplifying the connecting means between the device and the transmission, vehicles adopting the electric shift lever system are gradually increasing despite the disadvantage of being expensive.

이와 같은 전동식 변속 레버 시스템에서 안정적인 변속 제어를 수행하기 위해서는 모터의 위치를 파악하는 것이 중요한데, 종래의 전동식 변속 레버 시스템에서는 전기 모터 내부에 부착된 홀 센서를 이용하여 모터의 위치를 파악하려는 시도가 있었으나, 홀 센서는 모터의 상대적인 회전량만을 측정할 수 있을 뿐, 절대적인 회전 각도를 측정할 수는 없어 모터의 정확한 위치를 파악하기는 어렵다는 문제가 있었다.In order to perform stable shift control in such an electric shift lever system, it is important to determine the position of the motor. In the conventional electric shift lever system, attempts have been made to determine the position of the motor using a hall sensor attached to the inside of the electric motor. , Hall sensors can only measure the relative rotation amount of the motor, but cannot measure the absolute rotation angle, so it is difficult to determine the exact position of the motor.

상기 문제점을 해결하기 위하여 수동식 변속 레버에서 사용되던 비접촉식 포지션 센서를 부착하여, 전기 모터의 절대적인 회전각도 또는 위치를 측정해보려는 시도가 제안되기도 하였으나, 비접촉식 포지션 센서에서 출력되는 PWM(Phase Width Modulation) 신호는 갱신 속도가 낮아 상기 방식에 따르더라도 모터의 위치를 정밀하게 측정하기 어려웠다.In order to solve the above problem, an attempt to measure the absolute rotation angle or position of the electric motor by attaching a non-contact position sensor used in a manual shift lever has been proposed, but a PWM (Phase Width Modulation) signal output from the non-contact position sensor has been proposed. has a low update rate, making it difficult to accurately measure the position of the motor even according to the above method.

또한, 종래에는 모터를 회전시켜 디텐트 플레이트가 벽에 막혀 더 이상 움직이지 않게 한 후, 홀 센서에서 변화가 감지되지 않는 시점을 확인하고, 이를 기준점으로 삼아 모터의 절대적인 위치를 학습함으로써, 모터의 위치를 파악하는 방법도 제안된 바 있으나, 상기 방식에는 모터의 위치 학습을 위해 강제로 모터를 구동시켜야 하고, 학습에 별도의 시간이 필요하다는 단점이 있었다.In addition, conventionally, after the motor is rotated so that the detent plate is blocked by the wall and does not move any more, the time point at which no change is detected by the hall sensor is checked, and the absolute position of the motor is learned using this as a reference point, A method for determining the location has also been proposed, but the method has the disadvantage of forcibly driving the motor to learn the location of the motor and requiring additional time for learning.

즉, 모터의 현재 위치를 정확하게 파악하는 것은 전동식 변속 레버 시스템이 주로 적용된 오늘날 차량 기술의 주된 과제임에도 불구하고, 종래에 제안되었던 방식만으로는 모터의 위치를 간편하고 정확하게 파악하기 어려웠다.That is, although accurately determining the current position of the motor is a major task of today's vehicle technology to which the electric shift lever system is mainly applied, it is difficult to simply and accurately determine the position of the motor only with conventionally proposed methods.

따라서 전동식 변속 레버 시스템의 성능 제고를 위하여 모터의 위치를 보다 정밀하게 파악할 수 있는 새로운 방법이 요구되는 실정이다.Therefore, in order to improve the performance of the electric shift lever system, a new method for more precisely determining the position of the motor is required.

대한민국 등록특허 제10-2100267호(2020.04.07. 등록)Korean Registered Patent No. 10-2100267 (registered on 2020.04.07)

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,The present invention has been made to solve the above problems,

SCU가 기어변속을 수행하기 전에 액추에이터가 전 변속단을 왕복 이동하여 각 변속단의 정단위치를 스스로 판단하고 학습하여 변속기의 공차나 제조사에 따른 기구적 형상 변형의 경우에도 원활한 제어를 수행할 수 있도록 보완성을 향상시키고자 하는 것을 하나의 목적으로 한다.Before the SCU performs gear shifting, the actuator reciprocates through all shift stages to determine and learn the regular value of each shift stage, enabling smooth control even in the case of mechanical shape deformation according to the tolerance or manufacturer of the transmission. One purpose is to improve complementarity.

본 발명은 각 변속단을 이동 중 측정된 전류값과 액추에이터의 이동속도를 이용하여 전류소모량이 감소하고, 액추에이터의 이동속도가 감소하는 구간을 검출하여 각 변속단의 정단위치를 판단하고 학습함으로써 각 변속단의 정단위치를 보다 정확하고 정밀하게 판단 및 학습하고자 하는 것을 또 하나의 목적으로 한다.The present invention determines and learns the regular value of each shift stage by detecting a section in which the current consumption decreases and the actuator travel speed decreases using the current value and the movement speed of the actuator measured during movement of each shift stage. Another object of the present invention is to more accurately and precisely determine and learn the regular unit of the shift stage.

본 발명에 따른 기어변속 액추에이터의 정단위치 학습방법은 4단 디텐트 플레이트와 디텐트 스프링의 구동에 따라 기어변속 액추에이터의 정단위치를 학습하기 위한 방법에 있어서, (a) 기어변속을 수행하기 전, 액추에이터를 전 변속단으로 왕복하여 이동시키는 단계; (b) 상기 액추에이터를 일정한 듀티(duty) 제어하여 동일한 토크로 이동할 때 발생하는 전류값과 상기 액추에이터의 이동속도를 측정하는 단계; 및 (c) 상기 (b) 단계에서 측정된 전류값과 상기 액추에이터의 이동속도를 기준으로 전 변속단의 정단위치를 판단하고, 학습하는 단계;를 포함하여 이루어진다.A method for learning the front end position of a gear shift actuator according to the present invention is a method for learning the end position of a gear shift actuator according to the driving of a 4-stage detent plate and a detent spring, (a) before gear shifting, reciprocally moving the actuator to all shift stages; (b) measuring a current value generated when the actuator moves at the same torque by controlling a constant duty and a moving speed of the actuator; and (c) determining and learning regular unit values of all shift stages based on the current value measured in step (b) and the moving speed of the actuator.

본 발명에 따른 상기 (c) 단계에서 학습된 각 변속단의 정단위치는 측정된 전류값과 상기 액추에이터의 이송속도를 기준으로 전류소모량이 감소하고, 상기 액추에이터의 이동속도가 증가하는 구간인 것을 특징으로 한다.Characterized in that the regular unit of each shift stage learned in the step (c) according to the present invention is a section in which the current consumption decreases and the moving speed of the actuator increases based on the measured current value and the conveying speed of the actuator to be

본 발명에 따른 상기 전류소모량은 상기 4단 디텐트 플레이트와 디텐트 스프링의 구동을 통해 구동모터의 전류를 측정하고, 상기 액추에이터의 이동속도는 위치센서 또는 위상센서, 전류변화시간에 따른 상기 액추에이터의 위치 검출을 통해 측정하는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, the current consumption is measured by the current of the driving motor through the driving of the 4-stage detent plate and the detent spring, and the movement speed of the actuator is determined by a position sensor or a phase sensor and the actuator according to the current change time. It is characterized by measuring through position detection.

본 발명에 따른 기어변속 액추에이터의 정단위치 학습방법은 각 변속단을 이동 중 측정된 전류값과 액추에이터의 이동속도를 이용하여 전류소모량이 감소하고, 액추에이터의 이동속도가 감소하는 구간을 검출하여 각 변속단의 정단위치를 판단하고 학습하게 되는데, 이는 각 변속단의 정단위치를 2개의 팩터를 이용하여 판단 및 학습을 수행하다는 점에서 각 변속단의 정단위치를 보다 정확하게 검출할 수 있을 뿐만 아니라, 이를 통해 정확한 변속제어를 가능하게 할 수 있다.The method for learning the top position of a gear shifting actuator according to the present invention uses the current value measured during movement of each shift stage and the movement speed of the actuator to detect a section in which the current consumption decreases and the movement speed of the actuator decreases, and each shift is performed. The regular unit value of each gear stage is judged and learned. This not only detects the regular unit value of each gear stage more accurately in that the unit value of each gear shift stage is determined and learned using two factors. Through this, it is possible to enable accurate shift control.

또한 본 발명은 종래의 변속기나 래버의 경우 중요치수를 기준으로 제품과 도면의 공차가 엄격하게 관리되고 조금만 벗어나도 정상 변속을 수행 할 수 없어 불량품으로 처리되었지만, 학습기능을 통해 스스로 형상에 따라 정단위치를 판단하기 때문에 공차에 여유를 가질 수 있으며, 불량 산포를 흡수하는 효과를 기대 할 수 있다.In addition, in the case of the conventional transmission or lever, the tolerance between the product and the drawing is strictly managed based on important dimensions, and normal transmission cannot be performed even if it is slightly out of order, so it is treated as a defective product. Since the position is judged, tolerance can be afforded, and the effect of absorbing poor dispersion can be expected.

또한 본 발명은 기구적 형상 변화가 발생해도 정상제어나 고장판별을 통해 차량의 안전성 향상을 기대할 수 있다.In addition, according to the present invention, even if a mechanical shape change occurs, vehicle safety can be improved through normal control or fault determination.

또한 본 발명은 학습로직이 최적화되어 정확도를 담보할 수 있어 추가적인 센서 없이도 정단위치의 판단이 가능할 뿐만 아니라, 불필요한 원가상승을 억제할 수 있는 경제적 효과를 제고할 수 있다.In addition, in the present invention, since the learning logic is optimized, accuracy can be ensured, so that the apex position can be determined without an additional sensor, and the economic effect of suppressing unnecessary cost increase can be improved.

도 1은 본 발명에 따른 기어변속 액추에이터를 나타내는 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 정단위치 학습방법을 나타내는 흐름도,
도 3은 본 발명에 따른 정단위치 학습방법을 나타내는 제어로직,
도 4는 본 발명에 따른 디텐트 플레이트에서 각 변속단에서 이동속도 및 전류소모량을 측정하기 위해 설정된 구간을 나타내는 그래프,
도 5는 도 4에서의 각 변속단 구간에서 액추에이터의 이동속도와 전류소모량의 관계를 나타내는 그래프.
1 is a cross-sectional view showing a gear shift actuator according to the present invention;
2 is a flowchart showing a method for learning the top end position according to the present invention;
3 is a control logic showing a method for learning an end position according to the present invention;
4 is a graph showing a section set to measure the moving speed and current consumption at each shift stage in the detent plate according to the present invention;
5 is a graph showing the relationship between the movement speed of the actuator and current consumption in each gear range in FIG. 4;

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 설명하기 위하여 이하에서는 본 발명의 바람직한 실시례를 예시하고 이를 참조하여 살펴본다.In order to explain the present invention and the operational advantages of the present invention and the objectives achieved by the practice of the present invention, the following describes a preferred embodiment of the present invention and references it.

먼저, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시례를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 또한 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.First, the terms used in this application are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention, and singular expressions may include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In addition, in this application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other It should be understood that the presence or addition of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.

먼저 본 명세서상에 표현된 용어를 엄밀하지 않게 정의하면, '정단위치'란 기구적인 의미에서 각 변속단의 정위치를 의미하고, 또한 '정단위치의 학습'이란 미리 정해지 정단위치 대신에 위치값을 스스로 판단하여 학습할 수 있는 기능을 의미한다.First, if the terms expressed in this specification are not strictly defined, 'top position' means the correct position of each shift stage in a mechanical sense, and 'learning of the top position' means the position instead of the predetermined top position. It means the ability to learn by self-determination of values.

또한 '기구적 형상의 변화'란 깨짐, 마모 등을 포함한 내구적인 형상 변화와 공차, 제조사변경, 재질변경, 검사누락 등을 포함한 제조적인 형상변화를 의미한다.In addition, 'mechanical shape change' refers to durable shape change including cracking and wear, and manufacturing shape change including tolerance, manufacturer change, material change, and inspection omission.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 기어변속 액추에이터(30)의 정단위치 학습방법은 액추에이터(30)를 전 변속단으로 왕복 이동시키는 (a) 단계(S100)와, 전류값과 액추에이터(30)의 이동속도를 측정하는 (b) 단계(S200) 및 측정된 전류값과 액추에이터(30)의 이동속도를 기준으로 전 변속단의 정단위치를 판단하고 학습하는 (c) 단계(S300)를 포함하여 구성된다.As shown in FIGS. 1 to 3, the method for learning the front end position of the gear shift actuator 30 according to the present invention includes step (a) of reciprocating the actuator 30 to all shift stages (S100), the current value and Step (b) of measuring the moving speed of the actuator 30 (S200) and step (c) of determining and learning the regular value of all shift stages based on the measured current value and the moving speed of the actuator 30 (S300) ) is composed of.

일반적으로 전동식 변속 레버 시스템은 운전자의 기어 셀렉터(변속레버) 조작을 인식하고, 이를 토대로 모터를 회전시키는 방식으로 변속기의 변속단을 전환하는 시스템을 의미하며, 특히 전동식 변속 레버 시스템은 구동모터의 회전축에 결합되어, 구동모터의 회전에 따라 회전하는 디텐트 플레이트(10)와 상기 디텐트 플레이트(10)(Detent plate)의 회전에 의해 상하 방향으로 움직이는 디텐트 스프링(20)(Detent spring)을 이용하여 차량의 변속단을 전환할 수 있다.In general, the electric shift lever system means a system that recognizes the driver's operation of the gear selector (shift lever) and switches the gear stage of the transmission by rotating the motor based on this recognition. coupled to the detent plate 10, which rotates according to the rotation of the driving motor, and the detent spring 20, which moves up and down by the rotation of the detent plate 10, is used. Thus, the gear shift of the vehicle can be switched.

상기한 바와 같은 전동식 변속 레버 시스템에서 본 발명은 4단 디텐트 플레이트(10)와 디텐트 스프링(20)의 구동에 따라 기어변속 액추에이터(30)의 정단위치를 학습하기 위한 방법을 제안하고, 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 상세히 기술하기로 한다.In the electric shift lever system as described above, the present invention proposes a method for learning the regular unit value of the gear shift actuator 30 according to the driving of the 4-stage detent plate 10 and the detent spring 20. In will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 (a) 단계(S100)는 기어변속을 수행하기 전, 액추에이터(30)를 전 변속단으로 왕복하여 이동시키는 단계이다.As shown in FIGS. 1 to 3 , step (a) (S100) according to the present invention is a step of reciprocating and moving the actuator 30 to all shift stages before gear shifting is performed.

(a) 단계(S100)에서는 기어변속 전, 즉 자동차를 제조하여 변속기가 구비된 트랜스미션을 조립하는 경우 최초 변속기는 중립단, 즉 N단으로 조립된 상태에서 'IGN ON'을 하여 시동을 건 상태에서, 변속 레버를 조작하여 N단에서 P단 또는 D단으로 전환하고, 다시 D단에서 P단으로 또는 P단에서 D단으로 왕복하여 이동함으로써 액추에이터(30)가 전 변속단을 왕복 이동할 수 있도록 하게 된다.(a) In step (S100), before gear shifting, that is, when manufacturing a car and assembling a transmission equipped with a transmission, the first transmission is assembled in the neutral stage, that is, N-stage, and started by turning on 'IGN ON' In , by manipulating the shift lever to switch from N-range to P-range or D-range, and moving back and forth from D-range to P-range or from P-range to D-range, the actuator 30 can reciprocate all shift stages. will do

즉 변속레버를 'N단 → P단 → D단 → P단 → D단 → P단'으로 변속하여 액추에이터(30)로 하여금 전 변속단을 왕복 이동할 수 있도록 한다.That is, the shift lever is shifted from 'N-range → P-range → D-range → P-range → D-range → P-range' so that the actuator 30 can move back and forth through all the shift stages.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 (b) 단계는(S200) 액추에이터(30)를 일정한 듀티(duty) 제어하여 동일한 토크로 이동할 때 발생하는 전류값과 액추에이터(30)의 이동속도를 측정하는 단계이다.As shown in FIGS. 1 to 3, step (b) according to the present invention (S200) controls the actuator 30 with a constant duty to move at the same torque, and the current value and the movement of the actuator 30 This step is to measure speed.

(b) 단계(S200)는 (a) 단계(S100)에서 액추에이터(30)가 전 변속단을 왕복 이동하는 과정에서 특정 측정 팰터를 데이터로 수집하게 된다. 이때 신뢰할 수 있는 데이터를 수집하기 위해 액추에이터(30)를 일정하게 듀티 제어하여 동일한 토크로 이동할 수 있도록 제어하게 된다.In step (b) (S200), a specific measured palter is collected as data while the actuator 30 reciprocates through all gear stages in step (a) (S100). At this time, in order to collect reliable data, the actuator 30 is controlled to move with the same torque by controlling a constant duty.

이 과정에 액추에이터(30)가 각 변속단을 왕복하여 이동하는 경우 발생하는 전류값과 액추에이터(30)의 이동속도를 측정하게 된다.During this process, a current value and a moving speed of the actuator 30 generated when the actuator 30 reciprocates through each shift stage are measured.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 (c) 단계(S300)는 상기 (b) 단계(S200)에서 측정된 전류값과 액추에이터(30)의 이동속도를 기준으로 전 변속단의 정단위치를 판단하고, 학습하는 단계이다.As shown in FIGS. 1 to 3 , in step (c) (S300) according to the present invention, based on the current value measured in step (b) (S200) and the moving speed of the actuator 30, all shift stages are changed. This is the stage of judging and learning regular units.

(c) 단계(S300)에서는 액추에이터(30)가 전 변속단을 왕복 이동하는 과정에서 각 변속단의 특정 구간에서의 전류값의 변화와 액추에이터(30)의 이동속도 변화값을 이용하여 각 변속단의 정단위치를 판단하여 학습하게 된다.(c) In step S300, in the process of the actuator 30 reciprocating through all the shift stages, the change in the current value in the specific section of each shift stage and the change value of the moving speed of the actuator 30 are used to determine each shift stage. It learns by judging the regular unit of .

여기서, 각 변속단의 특정 구간이란 측정된 전류값을 기준으로 전류소모량이 감소하고, 액추에이터(30)의 이동속도가 증가하는 구간을 의미한다.Here, the specific section of each shift stage means a section in which the current consumption decreases and the moving speed of the actuator 30 increases based on the measured current value.

먼저 디텐트 플레이트(10)에는 산과 골로 이루어져 각 산과 골을 액추에이터(30)의 구동에 따라 디텐트 스프링(20)이 산과 골의 위치에서 측정되는 전류값이 달라지게 된다. 즉 디텐트 스프링(20)이 골의 위치에 있는 경우 검출되는 전류값은 상대적으로 작아지고, 디텐트 스프링(20)이 산의 위치에 있는 경우에는 검출되는 전류값이 상대적으로 크게 검출된다. 따라서 전류소모량 역시 산과 골의 위치에서 달라지게 되는데, 이는 골에서 산으로 디텐트 스프링(20)이 구동하는 경우 전류소모량은 증가하게 되고, 반대로 산에서 골로 디텐트 스프링(20)이 구동하는 경우에는 전류소모량이 감소하게 된다. 이 경우 전류값 내지 전류소모량은 디텐트 플레이트(10)와 디텐트 스프링(20)의 구동을 통해 구동모터의 전류를 측정하여 검출하게 된다.First, the detent plate 10 is composed of ridges and valleys, and the current value measured at the position of the ridges and valleys of the detent spring 20 varies according to the actuator 30 driving each ridge and valley. That is, when the detent spring 20 is located at the valley position, the detected current value is relatively small, and when the detent spring 20 is located at the peak position, the detected current value is relatively large. Therefore, the current consumption also differs at the positions of the peaks and valleys. This means that the current consumption increases when the detent spring 20 is driven from the valley to the valley, and conversely, when the detent spring 20 is driven from the valley to the valley. current consumption is reduced. In this case, the current value or current consumption is detected by measuring the current of the driving motor through the driving of the detent plate 10 and the detent spring 20 .

다음으로 디텐트 스프링(20)이 이동 시 액추에이터(30)의 이동속도는 골에서 산까지 반발토크가 발생하여 감소하지만, 산을 지나는 순간 탄성으로 액추에이터(30)의 이동속도는 추진토크 발생으로 증가하게 된다. 이 경우 액추에이터(30)의 이동속도는 위치센서 또는 위상센서를 이용하고, 전류변화시간에 따른 액추에이터(30)의 위치를 측정하여 검출하게 된다.Next, when the detent spring 20 moves, the movement speed of the actuator 30 decreases due to the generation of repelling torque from the valley to the mountain, but the movement speed of the actuator 30 increases due to the generation of propulsion torque due to elasticity at the moment it passes the mountain will do In this case, the moving speed of the actuator 30 is detected by measuring the position of the actuator 30 according to the current change time using a position sensor or a phase sensor.

즉 상기한 바에서 본 발명은 각 변속단의 특정 구간, 즉 각 변속단의 정단위치로 이동할 때 추진토크 발생 및 가속도의 발생하게 되는데, 이는 전류소모량이 감소하고, 동시에 액추에이터(30)의 이동속도 감소하는 구간을 정단위치로 하여 학습기능을 수행할 수 있게 된다.That is, as described above, the present invention generates propulsion torque and acceleration when moving to a specific section of each shift stage, that is, to the front end position of each shift stage, which reduces current consumption and simultaneously increases the moving speed of the actuator 30 It is possible to perform the learning function by setting the decreasing section as the top end position.

이는 도 4에 도시된 바와 같이 디텐트 플레이트(10)의 각 변속단 구간에서 구동모터의 로드는 골에서 산으로 이동 시, 즉 도 4의 도시에서 ② → ④, ⑥ → ⑧, ⑩ → ⑫, ⑭ → ⑮의 구간에서 반발토크가 발생하여 구동모터에 부하가 커지는 것을 예상할 수 있다. 반대로 각 변속단에서 산에서 골로 이동 시, 즉 도 4의 도시에서 ① → ②, ④ → ⑥, ⑧ → ⑩, ⑫ → ⑭ 구간에서 추진토크 발생으로 구동모터의 부하가 감소되는 것을 예상할 수 있다.As shown in FIG. 4, this is when the rod of the drive motor moves from the valley to the mountain in each gear range of the detent plate 10, that is, in the illustration of FIG. 4, ② → ④, ⑥ → ⑧, ⑩ → ⑫, In the section of ⑭ → ⑮, it can be expected that the load on the driving motor increases due to the generation of repulsive torque. Conversely, when moving from mountain to valley at each gear stage, that is, in the section ① → ②, ④ → ⑥, ⑧ → ⑩, ⑫ → ⑭ in the city of FIG. 4, it can be expected that the load of the drive motor is reduced due to the generation of propulsion torque .

상기한 바와 같은 결과를 바탕으로 도 5에서는 각 변속단에서 액추에이터의 이동속도와 구동모터의 소모전류량과의 관계를 시험값으로 도시하고 있다.Based on the above results, FIG. 5 shows the relationship between the moving speed of the actuator and the amount of current consumed by the driving motor at each shift stage as a test value.

즉 도 5의 (a)는 'P단 → D단'으로 이동 시 액추에이터의 이동속도와 구동모터의 소모전류량과의 관계이고, 도 5의 (b)는 'D단 → P단'이동 시 액추에이터의 이동속도와 구동모터의 소모전류량과의 관계이다.That is, FIG. 5(a) shows the relationship between the moving speed of the actuator and the current consumption of the driving motor when moving from 'P stage → D stage', and FIG. 5(b) shows the actuator when moving from 'D stage to P stage' It is the relationship between the moving speed of and the amount of current consumed by the driving motor.

도 4 및 도 5의 시험결과는 일정한 Duty로 액추에이터를 작동시키기 때문에 엑추에이터의 이동속도는 기울기가 내리막(산 → 골)에서 오르막(골 → 산)으로 전환되는 지점인 P/R/N/D 정위치(디텐트 플레이트의 골)에서 가장 빠르게 이동한다.The test results of FIGS. 4 and 5 show that since the actuator is operated at a constant duty, the moving speed of the actuator is P/R/N/D, which is the point at which the slope is converted from downhill (mountain → valley) to uphill (valley → mountain). It moves the fastest at the location (the valley of the detent plate).

또한 액추에이터의 소모전류량은 디텐트 스프링력의 도움을 가장 많이 받는 내리막 기울기가 가장 큰 지점에서 가장 낮게 소모되고, 반대로 디텐트 스프링력의 방해를 가장 많이 받는 오르막 기울기가 가장 큰 지점에서 가장 높게 소모된다.In addition, the current consumption of the actuator is the lowest at the point where the downhill slope, which is most assisted by the detent spring force, is the largest, and the highest at the point where the uphill slope, which is most hindered by the detent spring force, is the largest. .

또한 기울기가 내리막에서 오르막으로 전환되는 지점에서 일정 값 이상의 전류 소모가 발생하여 'P단 → D단' 구간, 'D단 → P단' 구간의 전류소모량 데이터를 조합하여 P/R/N/D의 정위치를 판단한다.In addition, current consumption above a certain value occurs at the point where the slope changes from downhill to uphill, so the current consumption data of the 'P stage → D stage' section and the 'D stage → P stage' section are combined to P/R/N/D determine the correct position of

따라서 액추에이터의 이동속도 및 소모전류량 특성을 'P단 → D단'으로 이동, 'D단 → P단'의 이동으로 조합하여 P/R/N/D 각 포지션의 정위치를 명확하게 판단 할 수 있다.Therefore, it is possible to clearly determine the exact position of each position of P/R/N/D by combining the moving speed and current consumption characteristics of the actuator with the movement from 'P stage → D stage' and 'D stage → P stage' movement. there is.

상기한 바와 같은 결과로부터 본 발명에서는 전 변속단에 대하여 구동모터의 소모전류량과 액추에이터(30)의 이송속도를 각 변속단의 정단위치를 검출하기 위한 요소로 도출하고, 학습기능을 구동모터의 소모전류량이 감소하고, 동시에 액추에이터(30)의 이동속도가 감소하는 구간을 각 변속단의 정단위치로 판단하고, 학습하도록 하고 있다.From the above results, in the present invention, the amount of current consumed by the drive motor and the feed speed of the actuator 30 for all shift stages are derived as elements for detecting the constant value of each shift stage, and the learning function is used to reduce the consumption of the drive motor A section in which the amount of current decreases and the moving speed of the actuator 30 decreases at the same time is determined as the front end position of each shift stage and learned.

특히 본 발명은 전술한 바와 같이 전 변속단을 액추에이터(30)가 왕복 이동하여 각 변속단에서의 전류소모량과 액추에이터(30)의 이동속도를 기준으로 전류소모량의 감소하고, 동시에 액추에이터(30)의 이동속도가 감소하는 구간을 검출하여 각 변속단의 정단위치로 학습하도록 하고 있는데, 이는 결정요인으로 2개의 팩터를 이용하고 있다는 점에서 각 변속단의 정단위치를 정밀하게 검출하고 학습할 수 있다는 장점과, 함께 각 변속단의 정단위치를 모두 검출한 데이터를 정단위치로 학습하도록 함으로써 보다 정밀한 제어가 가능하도록 하고 있다는 장점이 있다.In particular, as described above, in the present invention, the actuator 30 reciprocates in all shift stages, thereby reducing the current consumption based on the current consumption at each shift stage and the moving speed of the actuator 30, and at the same time, The section in which the moving speed decreases is detected and learned as the top position of each shift stage. This has the advantage of being able to accurately detect and learn the end unit of each shift stage in that two factors are used as determining factors. There is an advantage in that more precise control is possible by learning the data obtained by detecting all the constant values of each shift stage together with the top end position.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 학습방법은 SCU가 기어변속을 수행하기 전에 액추에이터(30)가 전 변속단을 왕복 이동하여 각 변속단의 정단위치를 스스로 판단하고 학습하여 변속기의 공차나 제조사에 따른 기구적 형상 변형의 경우에도 원활한 제어를 수행할 수 있도록 보완성을 향상시킬 수 있다.In the learning method according to the present invention configured as described above, the actuator 30 reciprocates through all gear stages before the SCU performs gear shifting, determines and learns the regular value of each gear stage by itself, Complementarity can be improved so that smooth control can be performed even in the case of mechanical shape deformation according to the present invention.

또한 본 발명은 학습기능을 통해 스스로 형상에 따라 정단위치를 판단하기 때문에 공차에 여유를 가질 수 있으며, 불량 산포를 흡수하는 효과를 기대 할 수 있고, 기구적 형상 변화가 발생해도 정상제어나 고장판별을 통해 차량의 안전성 향상을 기대할 수 있다.In addition, since the present invention judges the regular unit value according to the shape by itself through the learning function, tolerance can be afforded, and the effect of absorbing poor dispersion can be expected, and even if mechanical shape changes occur, normal control or failure detection As a result, vehicle safety can be improved.

이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일실시례를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시례가 가능하다는 점을 이해할 것이다.As such, the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, but this is only exemplary, and those skilled in the art can make various modifications and equivalent other embodiments therefrom. will understand

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

10 : 디텐트 플레이트
20 : 디텐트 스프링
30 : 액추에이터
10: detent plate
20: detent spring
30: actuator

Claims (3)

삭제delete 4단 디텐트 플레이트(10)와 디텐트 스프링(20)의 구동에 따라 기어변속 액추에이터(30)의 정단위치를 학습하기 위한 방법에 있어서,
(a) 기어변속을 수행하기 전, 액추에이터(30)를 전 변속단으로 왕복하여 이동시키는 단계(S100);
(b) 상기 액추에이터(30)를 일정한 듀티(duty) 제어하여 동일한 토크로 이동할 때 발생하는 전류값과 상기 액추에이터(30)의 이동속도를 측정하는 단계(S200); 및
(c) 상기 (b) 단계(S200)에서 측정된 전류값과 상기 액추에이터(30)의 이동속도를 기준으로 전 변속단의 정단위치를 판단하고, 학습하는 단계(S300);를 포함하여 이루어지고,
상기 (c) 단계(S300)에서 학습된 각 변속단의 정단위치는 측정된 전류값과 상기 액추에이터(30)의 이송속도를 기준으로 전류소모량이 감소하고, 상기 액추에이터(30)의 이동속도가 증가하는 구간인 것을 특징으로 하는 기어변속 액추에이터의 정단위치 학습방법.
In the method for learning the regular unit value of the gear shift actuator 30 according to the driving of the 4-stage detent plate 10 and the detent spring 20,
(a) before gear shifting, moving the actuator 30 back and forth to all shift stages (S100);
(b) measuring a current value generated when the actuator 30 moves at the same torque by controlling a constant duty and a moving speed of the actuator 30 (S200); and
(c) determining and learning the regular value of all shift stages based on the current value measured in step (b) and the moving speed of the actuator 30 (S300); and ,
Current consumption is reduced and the moving speed of the actuator 30 is increased based on the measured current value and the moving speed of the actuator 30 as the regular unit value of each gear shift learned in step (c) (S300). The front end position learning method of the gear shift actuator, characterized in that the section.
제 2 항에 있어서,
상기 전류소모량은 상기 4단 디텐트 플레이트(10)와 디텐트 스프링(20)의 구동을 통해 구동모터의 전류를 측정하고,
상기 액추에이터(30)의 이동속도는 위치센서 또는 위상센서, 전류변화시간에 따른 상기 액추에이터(30)의 위치 검출을 통해 측정하는 것을 특징으로 하는 기어변속 액추에이터의 정단위치 학습방법.
According to claim 2,
The current consumption is measured by measuring the current of the driving motor through the driving of the 4-stage detent plate 10 and the detent spring 20,
The moving speed of the actuator 30 is measured through a position sensor or a phase sensor and detecting the position of the actuator 30 according to the current change time. Method for learning the front end position of a gear shift actuator.
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