KR102599389B1

KR102599389B1 - 전자식 변속시스템의 변속신호 송출방법

Info

Publication number: KR102599389B1
Application number: KR1020180075211A
Authority: KR
Inventors: 김범준; 김용익
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2018-06-29
Filing date: 2018-06-29
Publication date: 2023-11-09
Also published as: US11892076B2; US20210102625A1; US20230117371A1; US20200003299A1; KR20200002098A

Abstract

본 발명은 전자식 변속시스템의 변속신호 일원화 방법에 관한 것으로, 변속조작장치(10)의 종류(버튼, 다이얼, 레버)에 상관없이 변속신호를 송출하는 방식 및 시간을 일원화할 수 있게 됨에 따라 변속제어기(20)를 단일화해서 사용할 수 있도록 된 것이다.

Description

전자식 변속시스템의 변속신호 송출방법{METHOD FOR SENDING SHIFT SIGNAL OF ELECTRONIC SHIFT SYSTEM}

본 발명은 전자식 변속시스템의 변속신호 송출방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 변속조작장치(버튼, 다이얼, 레버)의 종류에 상관없이 일원화된 변속신호를 송출함으로써 변속제어기(TCU)를 공용적으로 사용할 수 전자식 변속시스템의 변속신호 송출방법에 관한 기술이다.

일반적으로, 자동변속기가 장착되어 있는 차량은 차량의 주행 속도에 따라 설정되어 있는 변속 범위 안에서 유압을 제어하여 자동으로 목표 변속단 레인지의 변속기어가 동작될 수 있도록 한다.

자동변속기는 변속을 수행하기 위해서 유압회로, 유성기어 및 마찰요소들을 사용하여 기어비를 만들어내며, 이러한 구성부품들의 제어는 변속제어기(Transmission Control Unit; TCU)에서 담당한다.

차량용 전자식 변속시스템인 시프트 바이 와이어(Shift By Wire, 이하 SBW라 한다) 시스템은 기존의 기계식 변속시스템과는 달리 변속기와 변속레버간에 케이블과 같은 기계적인 연결구조가 없는 전자식 변속시스템으로, 전자식 변속레버 또는 버튼 또는 다이얼의 조작시 발생된 센서값이 변속제어기(TCU)에 전달되면, TCU에서 명령된 전자신호에 의해 솔레노이드 또는 전기모터가 동작하고, 솔레노이드 또는 전기모터의 동작에 의해 각 변속단별 유압회로에 유압이 인가되거나 차단됨으로써, 전자적으로 변속 제어가 수행되는 시스템이다.

따라서, SBW를 기반으로 하는 자동변속기는 전자식 변속레버 또는 버튼 또는 다이얼의 간단한 조작을 통해 운전자의 변속의지를 TCU에 전기신호로 전달함으로써 전진(D) 및 후진(R), 중립(N) 및 파킹(P) 레인지 등으로의 변속조작이 보다 수월하게 진행되는 장점이 있고, 또한 변속레버의 소형화가 가능하여 운전석 및 조수석 사이에 넓은 공간을 확보할 수 있는 장점이 있다.

전자식 변속시스템에서 변속조작을 행하는 방법은 크게 버튼을 이용하는 버튼타입과 다이얼의 회전을 이용하는 다이얼타입 및 레버를 이용하는 레버타입이 있다.

버튼타입은 변속단(P,R,N,D단)별로 각각 버튼이 개별적으로 구비되어서 변속단별로 개별적으로 분리된 변속신호를 송출하고, 다이얼타입과 레버타입은 1개의 다이얼 또는 레버를 이용해서 변속신호를 송출하는 것으로 이로 인해 연속적으로 이어진 하나의 변속신호를 송출하도록 구성되어 있다.

따라서, 종래의 전자식 변속시스템은 버튼타입을 사용하는 구성과 다이얼 또는 레버를 사용하는 구성에 따라 변속신호를 송출하는 방식이 때문에 변속신호를 전달받는 변속제어기(TCU)를 이원화해서 개발해야 하는 단점이 있고, 이로 인해 투자비가 상승하는 단점이 있으며, 특히 변속신호의 데이터베이스를 구축함에 있어서 어려움이 있는 단점이 있다.

상기의 배경기술로서 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.

일본 공개특허공보 특개2001-124197호

본 발명은, 변속조작장치(버튼, 다이얼, 레버)의 종류에 상관없이 변속신호를 송출하는 방식 및 시간을 일원화함으로써 변속제어기(TCU)를 단일화해서 사용할 수 있도록 하고, 이를 통해 투자비 절감 및 변속신호의 데이터베이스를 보다 쉽게 구축할 수 있는 전자식 변속시스템의 변속신호 송출방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 변속조작장치의 조작시 발생하는 변속신호를 송출하기 위한 방법으로, 상기 변속조작장치는 1개의 변속단과 1개의 변속신호가 일대일로 매칭되게 구성되어서 변속단에 따라 각각 개별적으로 분리된 변속신호를 송출하는 것을 특징으로 한다.

변속조작장치의 조작시 발생하는 변속신호의 송출을 일원화하기 위한 방법으로, 상기 변속조작장치는 버튼과 다이얼 및 레버타입을 모두 포함하고; 상기 버튼과 다이얼 및 레버타입은 모두 1개의 변속단과 1개의 변속신호가 일대일로 매칭되게 구성되어서 변속단에 따라 각각 개별적으로 분리된 변속신호를 송출하는 것을 특징으로 한다.

상기 변속단에 따라 각각 개별적으로 분리된 변속신호를 송출하는 방법은 선택된 1개의 변속단 신호만 송출하고 선택되지 않은 나머지 변속단 신호는 송출하지 않는 것을 특징으로 한다.

상기 변속단에 따라 개별적으로 분리된 변속신호 중에서 일정시간 내에 어느 1개의 변속신호만이 송출된 경우 변속제어기(TCU)는 송출된 1개의 변속신호를 억셉트(accept)해서 변속이 진행되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 변속단에 따라 개별적으로 분리된 변속신호 중에서 일정시간 내에 2개 이상의 변속신호가 동시 다발적으로 송출된 경우 변속제어기는 가장 나중에 송출된 1개의 변속신호만을 억셉트해서 변속이 진행되도록 제어하고 이전에 송출된 나머지의 모든 변속신호는 리젝트(reject)하는 것을 특징으로 한다.

상기 변속단에 따라 개별적으로 분리된 변속신호 중에서 어느 1개의 변속신호가 송출되면 송출시점에서부터 시간을 카운트해서 일정시간 경과 후 변속신호의 송출을 중단시키는 것을 특징으로 한다.

상기 변속신호의 송출이 중단된 이후에 다른 변속신호가 송출되면 변속제어기는 후행의 다른 변속신호를 억셉트해서 변속이 진행되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

변속 조건 불만족 상황에서 변속조작장치의 조작에 의해 어느 1개의 변속신호가 송출된 경우 일정시간 경과 후 변속신호의 송출을 강제로 중단시키고, 상기 변속신호의 송출이 중단된 이후 일정시간 내에 변속 조건 만족 상황에서 다른 1개의 후행 변속신호가 송출되면 변속제어기는 후행의 다른 변속신호를 억셉트해서 변속이 진행되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 변속조작장치는 버튼과 다이얼 및 레버타입 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 실시예는, 변속조작장치의 종류(버튼, 다이얼, 레버)에 상관없이 일원화된 변속신호를 송출할 수 있게 됨에 따라 변속제어기를 단일화해서 사용할 수 있게 되고, 이를 통해 투자비 절감 및 변속신호의 데이터베이스를 보다 쉽게 구축할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 전자식 변속시스템을 개략적으로 설명하기 위한 도면,
도 2는 전자식 변속시스템에 사용되는 변속조작장치(SBW)의 종류를 설명하기 위한 도면,
도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 전자식 변속시스템의 변속신호 송출방법의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 전자식 변속시스템의 변속신호 송출방법에 대해 살펴보기로 한다.

차량용 전자식 변속시스템인 시프트 바이 와이어(SBW) 시스템은 도 1과 같이 변속조작장치(10)와 변속기(40)간에 케이블과 같은 기계적인 연결구조가 없는 구성으로, 변속조작장치(10)의 조작시 발생된 신호값이 변속제어기(20,TCU)에 전달되면, 변속제어기(20)에서 명령된 전자신호에 의해 액추에이터(30, 모터 또는 솔레노이드)가 동작하고, 액추에이터(30)의 동작에 의해 변속기(40)의 각 변속단별 유압회로에 유압이 인가되거나 차단됨으로써 전자적으로 변속 제어가 수행되는 시스템이다.

전자식 변속시스템을 구성하는 변속조작장치(10)는 도 2와 같이 통상적으로 버튼(11)을 이용하는 버튼타입, 다이얼(12)의 회전을 이용하는 다이얼타입 및 레버(13)를 이용하는 레버타입이 있다.

본 발명에 따른 실시예는 변속조작장치(10)의 종류(버튼, 다이얼, 레버)에 상관없이 변속신호를 송출하는 방식 및 시간을 일원화함으로써 변속제어기(20)를 단일화해서 사용할 수 있도록 하고, 이를 통해 투자비 절감 및 변속신호의 데이터베이스를 보다 쉽게 구축할 수 있도록 한 것이다.

도 3에는 변속신호의 송출방식을 일원화하기 위한 1실시예가 도시되어 있다.

버튼타입의 SBW는 변속단(P,R,N,D단)별로 각각 버튼(11)이 개별적으로 구비됨에 따라 변속단별로 개별적으로 분리된 변속신호를 송출하는 구성이고, 다이얼타입 및 레버타입의 SBW는 1개의 다이얼(12) 또는 레버(13)를 이용해서 변속신호를 송출하는 구성으로 이로 인해 연속적으로 이어진 하나의 변속신호를 송출하게 된다.

이와 같이 종래의 SBW는 버튼타입과 다이얼타입 및 레버타입에 따라 변속신호를 송출방식이 다름에 따라 변속신호를 전달받는 변속제어기(20)를 이원화해서 개발해야 했고, 이로 인해 투자비가 상승하고, 특히 변속신호의 데이터베이스를 구축함에 있어서 어려움이 있었다.

따라서, 본 발명의 1실시예는 다이얼타입 및 레버타입의 SBW를 버튼타입과 같이 1개의 변속단과 1개의 변속신호가 일대일로 매칭되도록 구성해서 변속단에 따라 각각 개별적으로 분리된 변속신호를 송출할 수 있도록 변경한 것을 특징으로 한다.

종래의 다이얼타입 및 레버타입의 SBW와 같이 연속적으로 이어진 하나의 변속신호를 송출하는 방식에서 본 발명과 같이 변속단별로 개별적으로 분리된 변속신호를 송출하게 되면, 변속단별로 보다 안정된 변속신호를 송출할 수 있게 됨으로써 오작동의 우려를 줄일 수 있는 장점이 있다.

그리고, 1실시예와 같이 버튼과 다이얼 및 레버타입의 모든 SBW가 변속단별로 각각 개별적으로 분리된 변속신호를 송출할 때에는, 선택된 1개의 변속단 신호만을 송출하고 선택되지 않은 나머지의 모든 변속단 신호들은 송출하지 않는 것이 특징으로, 이를 통해 보다 안정되게 변속신호를 송출할 수 있는 장점이 있다.

도 4에는 또 다른 방안으로 변속신호의 송출방식을 일원화하기 위한 2실시예가 도시되어 있다.

1실시예를 통해서 변속단별로 각각 개별적으로 분리된 변속신호를 송출하는 구성을 기본으로 하고, 이때 일정시간(10ms 내지 50ms 중에서 어느 하나의 특정된 시간으로 정의한다) 내에 어느 1개의 변속신호만이 송출된 경우 변속제어기(20)는 송출된 1개의 변속신호를 억셉트(accept)해서 변속이 진행되도록 제어하는 것이 특징으로, 이를 통해 원하는 변속단으로 안정되게 변속이 진행되는 장점이 있다.

그리고, 변속단별로 개별적으로 분리된 변속신호를 송출하는 구성에서 일정시간 내에 2개 이상의 변속신호가 동시 다발적으로 송출된 경우 변속제어기(20)는 가장 나중에 송출된 1개의 변속신호만을 억셉트해서 변속이 진행되도록 제어하고 이전에 송출된 나머지의 모든 변속신호는 리젝트(reject)하는 것이 특징이다.

종래의 버튼타입 SBW와 다이얼 또는 레버타입의 SBW는 모두 일정시간 내에 2개 이상의 변속신호가 동시 다발적으로 송출된 경우 변속제어기(20)는 가장 먼저 송출된 1개의 선행 변속신호만을 억셉트하고, 이후의 후행 송출된 나머지의 모든 변속신호는 리젝트하는 구성으로, 즉 선순위 변속신호만을 수락해서 변속을 진행하는 구성이었다.

다이얼 또는 레버타입의 SBW는 운전자가 일정시간 내에 다이얼(12) 또는 레버(13)를 빠르게 조작해서 Nr→Nd→D→Nd로 조작할 수 있고, 이의 경우는 최종적인 변속단이 D단으로 변경되기를 원하였으나, 종래와 같이 가장 선행된 변속신호만을 억셉트하고 나머지의 후행된 모든 변속신호를 리젝트하게 되면, 최종적으로 N단 변속이 이루어지게 되는 바, 따라서 종래의 구성은 원하는 변속단으로 변속이 진행되지 못할 우려가 있다.

하지만, 본 발명의 2실시예와 같이 일정시간 내에 2개 이상의 변속신호가 동시 다발적으로 송출된 경우 가장 나중에 송출된 1개의 변속신호만을 억셉트하고, 이전에 송출된 나머지의 모든 선행 변속신호들을 리젝트하게 되면, 최종적으로 운잔자가 원하는 변속단(D단)으로 변속이 이루어질 수 있는 바, 이를 통해 보다 안정된 변속조작이 이루어질 수 있는 장점이 있고, 특히 오변속에 의한 사고의 발생을 예방할 수 있게 된다.

도 5에는 변속신호의 송출시간을 일원화하기 위한 3실시예가 도시되어 있다.

1실시예를 통해서 변속단별로 각각 개별적으로 분리된 변속신호를 송출하는 구성을 기본으로 하고, 이때 어느 1개의 변속신호가 송출되면 송출시점에서부터 시간을 카운트해서 일정시간 경과 후 변속신호의 송출을 강제로 중단시키는 것이 특징이고, 또한 변속신호의 송출이 중단된 이후에 다른 변속신호가 송출되면 변속제어기(20)는 후행의 다른 변속신호를 억셉트해서 변속이 진행되도록 제어하는 것이 특징이다.

버튼타입의 SBW는 버튼(11)을 눌러서 조작할 때에 변속신호가 송출되고(ON), 누르지 않으면 변속신호의 송출이 종료되며(OFF), 다이얼 또는 레버타입의 SBW는 연속적으로 이어진 변속신호로 인해 다른 변속단으로 변속 요청이 있을 때까지 동일 변속신호를 계속 송출하는 구성이다.

즉, 다이얼 또는 레버타입의 SBW인 경우 변속 조건 불만족 상황(브레이크페달을 밟지 않은 상황)에서 변속조작장치(10)의 조작으로 변속신호가 송출되면 제어유닛의 판단로직에 의해 변속은 불가하게 되고, SBW는 계속해서 변경하고자 하는 변속신호를 송출하게 된다.

이러한 상황에서 운전자가 연속적으로 변속 조건 만족 상황(브레이크페달을 밟은 상황)을 만들고 변속조작장치(10)를 재조작하더라도 이전의 송출된 변속신호(변속불가일 때의 변속신호)가 지속되고 있게 때문에 새로운 지령(라이징 트리거)이 없다면, 변속제어기(20)는 변속신호가 없다고 판단해서 계속적으로 변속불가 상황으로 제어하게 된다.

하지만, 본 발명의 3실시예와 같이 변속신호가 송출된 시점 이후에 일정시간 경과 후 송출된 변속신호를 강제로 중단시키게 되면, 후행의 변속신호가 송출될 경우 변속제어기(20)는 후행의 변속신호를 억셉트하게 되는 바, 이를 통해 원하는 변속단으로 변속을 진행할 수 있는 장점이 있다.

즉, 변속 조건 불만족 상황(브레이크페달을 밟지 않은 상황)에서 변속조작장치(10)의 조작으로 변속신호가 송출되면 제어유닛의 판단로직에 의해 변속은 불가하게 되고, 일정시간 경과 후 송출된 변속신호가 강제로 중단되고, 운전자가 연속적으로 변속 조건 만족 상황(브레이크페달을 밟은 상황)을 만들고 변속조작장치(10)를 재조작하게 되면, 변속제어기(20)는 후행으로 송출된 변속신호를 억셉트하게 됨으로써 원하는 변속단으로 변속이 진행되는 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 실시예는, 변속조작장치(10)의 종류( 버튼, 다이얼, 레버)에 상관없이 변속신호를 송출하는 방식 및 시간을 일원화할 수 있게 됨에 따라 변속제어기(20)를 단일화해서 사용할 수 있게 되고, 이를 통해 투자비 절감 및 변속신호의 데이터베이스를 보다 쉽게 구축할 수 있는 장점이 있다.

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.

10 - 변속조작장치 11 - 버튼
12 - 다이얼 13 - 레버
20 - 변속제어기 30 - 액추에이터
40 - 변속기

Claims

변속조작장치의 조작시 발생하는 변속신호를 송출하기 위한 방법으로,
상기 변속조작장치는 1개의 변속단과 1개의 변속신호가 일대일로 매칭되게 구성되어서 변속단에 따라 각각 개별적으로 분리된 변속신호를 송출하고;
상기 변속단에 따라 개별적으로 분리된 변속신호 중에서 일정시간 내에 2개 이상의 변속신호가 동시 다발적으로 송출된 경우 변속제어기는 가장 나중에 송출된 1개의 변속신호만을 억셉트해서 변속이 진행되도록 제어하고 이전에 송출된 나머지의 모든 변속신호는 리젝트하는 것을 특징으로 하는 전자식 변속시스템의 변속신호 송출방법.
청구항 1에 있어서,
상기 변속단에 따라 각각 개별적으로 분리된 변속신호를 송출하는 방법은 선택된 1개의 변속단 신호만 송출하고 선택되지 않은 나머지 변속단 신호는 송출하지 않는 것을 특징으로 하는 전자식 변속시스템의 변속신호 송출방법.
청구항 1에 있어서,
상기 변속단에 따라 개별적으로 분리된 변속신호 중에서 일정시간 내에 어느 1개의 변속신호만이 송출된 경우 변속제어기(TCU)는 송출된 1개의 변속신호를 억셉트(accept)해서 변속이 진행되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전자식 변속시스템의 변속신호 송출방법.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 변속단에 따라 개별적으로 분리된 변속신호 중에서 어느 1개의 변속신호가 송출되면 송출시점에서부터 시간을 카운트해서 일정시간 경과 후 변속신호의 송출을 중단시키는 것을 특징으로 하는 전자식 변속시스템의 변속신호 송출방법.
청구항 5에 있어서,
상기 변속신호의 송출이 중단된 이후에 다른 변속신호가 송출되면 변속제어기는 후행의 다른 변속신호를 억셉트해서 변속이 진행되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전자식 변속시스템의 변속신호 송출방법.
청구항 6에 있어서,
변속 조건 불만족 상황에서 변속조작장치의 조작에 의해 어느 1개의 변속신호가 송출된 경우 일정시간 경과 후 변속신호의 송출을 강제로 중단시키고,
상기 변속신호의 송출이 중단된 이후 일정시간 내에 변속 조건 만족 상황에서 다른 1개의 후행 변속신호가 송출되면 변속제어기는 후행의 다른 변속신호를 억셉트해서 변속이 진행되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전자식 변속시스템의 변속신호 송출방법.
청구항 1에 있어서,
상기 변속조작장치는 버튼과 다이얼 및 레버타입 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전자식 변속시스템의 변속신호 송출방법.
변속조작장치의 조작시 발생하는 변속신호를 송출하기 위한 방법으로,
상기 변속조작장치는 1개의 변속단과 1개의 변속신호가 일대일로 매칭되게 구성되어서 변속단에 따라 각각 개별적으로 분리된 변속신호를 송출하고;
상기 변속단에 따라 개별적으로 분리된 변속신호 중에서 어느 1개의 변속신호가 송출되면 송출시점에서부터 시간을 카운트해서 일정시간 경과 후 변속신호의 송출을 중단시키고;
상기 변속신호의 송출이 중단된 이후에 다른 변속신호가 송출되면 변속제어기는 후행의 다른 변속신호를 억셉트해서 변속이 진행되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전자식 변속시스템의 변속신호 송출방법.
변속조작장치의 조작시 발생하는 변속신호를 송출하기 위한 방법으로,
상기 변속조작장치는 1개의 변속단과 1개의 변속신호가 일대일로 매칭되게 구성되어서 변속단에 따라 각각 개별적으로 분리된 변속신호를 송출하고;
상기 변속단에 따라 개별적으로 분리된 변속신호 중에서 어느 1개의 변속신호가 송출되면 송출시점에서부터 시간을 카운트해서 일정시간 경과 후 변속신호의 송출을 중단시키고;
상기 변속신호의 송출이 중단된 이후에 다른 변속신호가 송출되면 변속제어기는 후행의 다른 변속신호를 억셉트해서 변속이 진행되도록 제어하고;
변속 조건 불만족 상황에서 변속조작장치의 조작에 의해 어느 1개의 변속신호가 송출된 경우 일정시간 경과 후 변속신호의 송출을 강제로 중단시키고,
상기 변속신호의 송출이 중단된 이후 일정시간 내에 변속 조건 만족 상황에서 다른 1개의 후행 변속신호가 송출되면 변속제어기는 후행의 다른 변속신호를 억셉트해서 변속이 진행되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전자식 변속시스템의 변속신호 송출방법.