KR19980047948A - 자동 변속기의 변속단 레인지 자동 선택장치 및 방법 - Google Patents

자동 변속기의 변속단 레인지 자동 선택장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

자동 변속기에서 운행되는 자동차의 공회전 속도정보와 제동 여부에 대한 정보에 따라 쉬프트 레버의 변속단 레인지가 N에서 D 또는 D에서 N으로 자동 선택되도록 한 것으로, 변속단 레인지 자동 쉬프트 동작을 실행시키기 위한 전반적인 정보를 검출하는 차량정보 검출수단과, 차량정보 검출수단에서 인가되는 엔진의 공회전 여부 및 제동력 발생에 대한 신호를 분석하여 변속단 레인지 자동 선택을 제어하는 제어수단과, 제어수단에서 인가되는 신호에 따라 소정의 상태로 구동되어 링크를 통해 쉬프트 레버를 구동하는 구동수단을 구비하는 것을 특징으로 하며, 상태 정보를 검출하여 출발 조건인지 또는 정지 조건인지를 판단하는 과정과, 판단되는 조건에 따라 쉬프트 레버의 선택된 변속단 레인지를 검출하는 과정과, 검출되는 변속단 레인지에 따라 액츄에이터 구동을 통해 변속단을 자동으로 선택하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

자동 변속기의 변속단 레인지 자동 선택장치 및 방법
본 발명은 자동 변속기에 관한 것으로, 보다 더 상세하게는 운행되는 자동차의 공회전 속도정보와 제동 여부에 대한 정보에 따라 쉬프트 레버의 변속단 레인지가 N에서 D 또는 D에서 N으로 자동 선택되도록 하는 자동 변속기의 변속단 레인지 자동 선택장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동 변속기는 자동차의 주행 속도와 흡입되는 공기량을 조정하는 스로틀 밸브의 개도율에 따라 설정되어 있는 변속 범위 안에서 각각의 클러치와 브레이크측에 유입되는 유압을 제어하여 자동으로 목표 변속단의 변속 기어가 동작될 수 있도록 한다.
이와 같은 자동 변속기는 엔진(engine)의 출력 동력을 토크 컨버터(torque converter)를 통하여 유체의 회전력으로 제어하고, 자동차의 주행속도와 스로틀 밸브의 개도율 및 각각의 검출조건에 따라 변속 제어장치는 해당 변속 기어가 동작될 수 있도록 유압 제어를 위한 듀티신호를 출력하여 해당 솔레노이드 밸브를 통해 목표 변속단을 동기시킨다.
그러므로 자동 변속기는 운전자가 선택하는 쉬프트 레버의 레인지에 따라 포트 변환이 이루어져 오일 펌프로부터 유체압을 공급받고, 듀티율에 따라 제어되는 솔레노이드 밸브를 통한 유체압에 따라 변속기어 메카니즘의 기어단 중 어느 하나의 변속단을 선택하기 위하여 유압 작동 마찰 요소의 동작상태를 제어한다.
클러치나 브레이크로 이루어져 있는 마찰 요소의 선택적인 동작에 따라 유성 기어 장치의 작동이 전환되어 적절한 변속비가 행해진 후 변속된 동력이 드라이브 기어로 전달된다.
드라이브 기어로 변속된 동력이 전달되면, 변속된 동력은 드라이브 기어와 치차 결합된 드리븐 기어에 의해 종감속 기어와 치차 결합된 종동 기어로 전달되어 바퀴의 회전 동작을 제어한다.
상기와 같은 작동 원리에 따라 자동차의 주행 상태에 적절한 목표 변속단으로의 변속 동작을 자동 실행하는 자동 변속기는 각 해당 목표 변속단으로의 변속 동작을 실행할 경우 작동 상태가 해제되는 마찰 요소와 반대로 해제 상태에서 작동 상태로 변환되는 마찰 요소의 동작 변환시 발생하는 변속 쇼크를 감소시켜 변속감을 향상시키기 위한 제어 동작이 실행된다.
따라서 유압에 따라 목표 변속단이 제어되는 자동 변속기가 장착된 자동차는 운행되는 차속에 따라 변속단을 가변시키기 위해 엔진과의 동력을 차단시키는 클러치 페달(clutch pedal)의 동작이 필요하지 않으므로 운전자의 운전 피로를 경감시킬 수 있고, 주행중 운전자의 오동작이나 운전미숙 등으로 인한 엔진 스톨(engine stall)이 발생하지 않으므로 초보자일 경우에도 운전 동작을 용이하게 할 수 있다.
전술한 바와 같이 운전자에게 편리성을 제공하여 주는 자동 변속기를 장착한 자동차의 경우 운전자가 쉬프트 레버를 D 레인지에 위치시킨 상태로 운행하는 도중 도로의 병목 현상이나 상습적인 정체로 인하여 주행하는 속도가 소정의 속도 이하이거나 정지 상태를 유지하는 경우 변속단은 2속 크리프 상태를 유지하게 된다.
따라서, 자동차는 엔진의 토오크에 의하여 전진하려 하므로 운전자는 브레이크 페달을 강하게 밟아 제동력을 유지하여야 하므로 운전자에게 편리성을 제공하는 자동 변속기가 오히려 운전자에게 피로를 제공하게 되는 문제점이 있었다.
또한, 정체 구간이나 병목 구간에서 주행 및 정지에 따라 운전자는 쉬프트 레버의 위치를 D 레인지에서 N 레인지 및 N 레인지에서 D 레인지로의 쉬프트를 반복적으로 실행하게 되어 번거로운 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 그 목적은 엔진의 회전속도가 공회전으로 판단되는 상태에서 브레이크 페달의 구동이나 주차 브레이크의 제동력 발생이 검출되면 주행 변속단인 D 레인지에서 중립을 유지하는 N 레인지로 자동 변속되도록 하며, 제동력의 해제와 엔진 회전수가 공회전을 초과하는 경우 중립을 유지하는 N 레인지에서 D 레인지로의 변속이 자동으로 이루어지도록 하여 병목이나 상습적인 정체의 구간에서 운행에 편리성을 제공하도록 한 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 변속단 레인지 자동 쉬프트 동작을 실행시키기 위한 전반적인 정보를 검출하는 차량정보 검출수단과;
상기 차량정보 검출수단에서 인가되는 엔진의 공회전 여부 및 제동력 발생에 대한 신호를 분석하여 변속단 레인지 자동 선택을 제어하는 제어수단과;
상기 제어수단에서 인가되는 신호에 따라 소정의 상태로 구동되어 링크를 통해 쉬프트 레버를 구동하는 구동수단을 구비한다.
또한, 본 발명의 다른 특징은 자동차의 상태 정보를 검출하여 출발 조건인지 또는 정지 조건인지를 판단하는 과정과;
상기 과정에서 판단되는 조건에 따라 쉬프트 레버의 선택된 변속단 레인지를 검출하는 과정과;
상기 과정에서 검출되는 변속단 레인지에 따라 액츄에이터 구동을 통해 변속단을 자동으로 선택하는 과정을 포함한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 변속기의 변속단 레인지 자동 선택장치의 구성 블록도이고,
도 2 는 도 1 의 본 발명에서 변속단 레인지 자동 선택에 대한 흐름도로서,
(가)는 출발시 N 레인지에서 D 레인지로의 쉬프트 동작이고,
(나)는 정지시 D 레인지에서 N 레인지로의 쉬프트 동작이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 변속기의 변속단 레인지 자동 선택장치에서 차량정보 검출부(10)는 변속단 레인지 자동 선택 동작을 실행시키기 위한 차량 정보, 즉 엔진의 회전속도에 대한 정보와 제동력의 발생 여부에 대한 정보 및 현재의 변속단 레인지에 대한 정보를 검출한다.
이때, 차량정보 검출부(10)는 엔진의 회전속도 정보를 검출하여 공회전 여부에 대한 신호를 출력하는 공회전 검출부(11)와, 주 정차시 리어 휠을 구속시키는 주차 브레이크의 구동여부를 검출하여 그에 대한 신호를 출력하는 주차 브레이크 검출부(12)와, 운행되는 자동차의 감속이나 제동 제어시 구동되는 제동 브레이크의 구동여부를 검출하여 그에 대한 신호를 출력하는 제동 브레이크 검출부(13) 및, 변속단 레버의 쉬프트된 위치 정보를 검출하는 쉬프트 레버 검출부(14)로 이루어진다.
제어부(20)는 상기 차량정보 검출부(10)에서 인가되는 엔진의 공회전 여부에 대한 신호와 제동력 발생에 대한 신호를 분석하여 쉬프트 레버의 변속단 레인지 자동 선택을 실행시키는 전반적인 동작을 제어한다.
액츄에이터(30)는 제어부(20)에서 인가되는 신호에 따라 소정의 상태로 구동되어 링크(link)를 통해 쉬프트 레버(40)의 변속단 레인지 선택을 유도한다.
전술한 바와 같은 기능을 구비하여 이루어지는 본 발명에서 변속단 자동 선택에 대한 동작을 첨부된 도 2 와 같이 설명하면 다음과 같다.
먼저, 정지 상태에 있는 자동차가 출발하고자 하는 경우 운전자는 가속페달을 통하여 엔진의 출력을 높이는 동작을 실행하게 되는데, 이때, 차량상태 검출부(10)의 공회전 검출부(11)는 엔진의 회전속도에 대한 정보를 검출하여 그에 대한 신호를 제어부(20)측에 인가하면 제어부(20)는 인가되는 엔진의 회전속도가 공회전 상태인지를 판단한다(스텝101).
상기 스텝101에서 엔진의 회전속도가 공회전 상태가 아닌 것으로 판단되면 제동 브레이크 검출부(13)에서 인가되는 신호가 연속적인 제동력을 유지하고 있는 상태인지를 판단한다(스텝102).
상기 스텝102에서 연속적인 제동력의 해제로 판단되는 경우 주차 브레이크 검출부(12)에서 인가되는 신호를 분석하여 주차 브레이크를 통하여 제동력을 발생시키고 있는지를 판단한다(스텝103).
상기 스텝103에서 제동력의 해제 상태로 판단되면 제어부(20)는 정지 상태에 있는 자동차의 출발의사로 판단하여 쉬프트 레버 검출부(14)에서 인가되는 신호를 통해 현재의 변속단 레인지가 D 레인지에 선택되어 있는지를 판단한다(스텝104).
상기 스텝104에서 변속단 레인지가 D 레인지로 선택되어 있지 않으면 N 레인지에 위치되어 있는 것으로 판단하여 설정된 프로그램의 동작에 따라 소정의 제어신호를 액츄에이터(30)측에 인가한다(스텝105).
액츄에이터(30)는 인가되는 제어신호에 따라 동작되어 링크(31)를 통해 쉬프트 레버(40)의 레인지를 N 레인지에서 D 레인지로 자동 쉬프트시킨다(스텝106).
상기 스텝101에서 엔진의 회전속도가 공회전 상태이거나 상기 스텝102에서 제동력이 발생되는 상태, 상기 스텝103에서 주차 제동력을 발생시키는 상태로 판단되는 경우 출발조건이 만족되지 않은 것을 판단하여 변속단 레인지의 자동 쉬프트 동작을 실행하지 않는다.
또한, 소정의 속도로 운행되는 자동차가 목적지에 도착하거나 도로의 정체 및 지체로 인하여 정지되는 경우 첨부된 도 2 의 (나)에서 알 수 있는 바와 같이, 제어부(20)는 차량상태 검출부(10)의 공회전 검출부(11)에서 인가되는 신호를 분석하여 엔진의 회전속도가 공회전 상태를 유지하는지를 판단한다(스텝201).
상기 스텝201에서 엔진이 공회전 상태를 유지하는 것으로 판단되면 제동 브레이크 검출부(13) 및 주차 브레이크 검출부(12)에서 인가되는 신호를 분석하여 제동력을 발생시키고 있는 상태인지를 판단한다(스텝202, 스텝203).
상기 스텝에서 엔진이 공회전 상태가 아니면서 제동력을 발생시키고 있지 않은 상태로 판단되면 최초의 상태로 리턴되어 연속적인 운행상태를 유지하여 준다.
상기 스텝202, 스텝203에서 제동력을 발생시키고 있는 상태로 판단되면 제어부(20)는 정지의 의사로 판단한 다음 쉬프트 레버 검출부(14)에서 인가되는 신호를 분석하여 현재의 변속단 레인지가 N 레인지에 위치되어 있는지를 판단한다(스텝204).
상기 스텝204에서 현재의 변속단에 N 레인지에 위치되어 있지 않으면 설정된 프로그램에 따라 소정의 제어신호를 액츄에이터(30)측에 인가하여(스텝205) 액츄에이터(30)의 구동을 유도하여 준다.
액츄에이터(30)는 인가되는 제어신호에 따라 소정의 상태로 구동되어 링크(31)를 통해 쉬프트 레버(40)의 변속단 레인지를 D에서 N 레인지로 변환시킨다(스텝206).
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 엔진의 공회전 속도 정보와 제동력의 발생여부에 대한 신호의 분석을 통해 쉬프트 레버의 레인지지 선택을 자동으로 조정하여 상습 정체 및 병목 구간의 운행에서 운전자의 반복적인 쉬프트 레버 선택동작이 배제되어 운전에 편리성이 제공된다.

Claims (5)

  1. 자동 변속기에 있어서,
    청구항 1 에 있어서, 상기 차량정보 검출수단은 엔진의 회전속도 정보를 검출하여 공회전 여부를 검출하는 공회전 검출부와;
    주 정차시 리어 휠을 구속시키는 주차 브레이크의 구동여부를 검출하는 주차 브레이크 검출부와;
    운행되는 자동차의 감속이나 제동 제어시 구동되는 제동 브레이크의 구동여부를 검출하는 제동 브레이크 검출부 및;
    변속단 레버의 쉬프트된 위치 정보를 검출하는 쉬프트 레버 검출부로 이루지는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 변속단 레인지 자동 선택장치.
  2. 청구항 1 에 있어서, 상기 차량정보 검출수단은 엔진의 회전속도 정보를 검출하여 공회전 여부를 검출하는 공회전 검출부와;
    주 정차시 리어 휠을 구속시키는 주차 브레이크의 구동여부를 검출하는 주차 브레이크 검출부와;
    운행되는 자동차의 감속이나 제동 제어시 구동되는 제동 브레이크의 구동여부를 검출하는 제동 브레이크 검출부 및;
    변속단 레버의 쉬프트된 위치 정보를 검출하는 쉬프트 레버 검출부로 이루지는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 변속단 레인지 자동 선택장치.
  3. 자동 변속기에 있어서,
    자동차의 상태 정보를 검출하여 출발 조건인지 또는 정지 조건인지를 판단하는 과정과;
    상기 과정에서 판단되는 조건에 따라 쉬프트 레버의 선택된 변속단 레인지를 검출하는 과정과;
    상기 과정에서 검출되는 변속단 레인지에 따라 액츄에이터 구동을 통해 변속단을 자동으로 선택하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 변속단 레인지 자동 선택방법.
  4. 청구항 3 에 있어서, 상기 과정에서 검출되는 상태정보는 엔진의 공회전 여부에 대한 정보와 제동력의 발생 여부에 대한 정보 및 주차 브레이크의 제동력 발생 여부에 대한 정보로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 변속단 레인지 자동 선택방법.
  5. 청구항 3 에 있어서, 상기 과정에서 검출되는 조건이 출발조건이면 상기 액츄에이터의 구동을 통해 N 레인지에서 D 레인지로의 변속을 진행하고, 정지조건이면 D 레인지에서 N 레인지로의 변속을 진행하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 변속단 레인지 자동 선택방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20020096724A (ko) * 2001-06-21 2002-12-31 기아자동차주식회사 수동 변속 차량의 제동시 시동 꺼짐 방지 장치

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