KR19990075233A - 반자동 기어 변속 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 기어 변속에 관한 것으로, 특히, 수동 변속기를 사용하면서 클러치 페달을 제거하여 자동 변속기와 동일하게 운전할 수 있도록 엔진과 변속기가 분리되지 않았을 때 시동이 걸리지 않도록 하는 스타트 모터 릴레이(100)와; 기어 노브가 상/하로 이동하는 것을 감지하는 노브 센서(400)와; 기어 노브가 상/하로 이동됨에 따라 기어의 변속 위치를 감지하는 기어 포지션 센서(500)와; 상기와 같은 장치에서 출력된 신호를 입력받아 제어신호를 출력시켜 주는 마이컴(800)과; 상기 마이컴(800)에서 출력된 제어신호를 입력받아 기어 노브를 사용자가 이동시켜 위치가 변경되면, 기어를 변속할 수 있도록 클러치 기능을 해 주는 전기 전원부(900)와; 상기 전기 전원부(900)에서 출력된 신호를 입력받아 브레이크 액을 인가시켜 주는 마스터 실린더(100)와; 상기 마스터 실린더(1000)에서 인가된 브레이크 액을 입력받아 차량의 기어를 변속할 수 있도록 해 주는 릴리즈 실린더(1100)와; 상기 마이컴(800)에서 출력된 제어신호를 입력받아 사용자가 자동차 내부에 오류가 발생한 것을 알 수 있도록 디스플레이해 주는 디스플레이부(1200)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하며, 이러한 본 발명은 자동 변속기와 수동 변속기에 사용되는 장치를 최대한 이용하여 자동 변속기의 편리성과 수동 변속기의 활동적인 운전성을 용이하게 하고, 고연비 및 비용이 절감되는 효과가 있다.

Description

반자동 기어 변속 장치 및 방법

본 발명은 자동차의 기어 변속에 관한 것으로, 특히, 수동 변속기를 사용하면서 클러치 페달을 제거하여 자동 변속기와 동일하게 운전할 수 있도록 하는 반자동 기어 변속 장치 및 방법에 관한 것이다.

종래의 일반적인 수동 변속기는 운전자가 차량 주행중 주행 속도를 높이거나 작게 할 때, 클러치 페달을 밝고 동시에 기어를 이동시켜 주행 속도를 높임으로써, 운전에 미숙한 운전자는 기어를 제대로 이동시키지 못해 인사사고 및 대물피해가 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 특히, 기어의 변속 레버에 인가되는 힘을 감지하여 모터에서 마스터 실린더를 밀어내어 클러티의 역할을 수행하며, 엔진과 변속기가 분리된 상태일때만 시동을 걸 수 있도록 한 반자동 기어 변속 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명 반자동 기어 변속 장치는, 엔진과 변속기가 분리되지 않았을 때 시동이 걸리지 않도록 하는 스타트 모터 릴레이와; 사용자가 자동차에 시동을 온했을 때 자동차의 엔진을 점화시켜 주는 점화 스위치와; 사용자가 전원을 온하여 상기 점화 스위치가 온되었을 때, 엔진의 회전수와 액셀 페달에 가해지는 힘의 양을 출력시켜 주는 엔진 마이컴과; 기어 노브가 상/하로 이동하는 것을 감지하는 노브 센서와; 기어 노브가 상/하로 이동됨에 따라 기어의 변속 위치를 감지하는 기어 포지션 센서와; 에어콘 릴레이의 정상동작 유/무에 따른 신호를 출력시켜 주는 에어콘 릴레이 신호 출력부와; 차량의 주행 속도를 감지하는 속도 감지 센서와; 상기와 같은 장치에서 출력된 신호를 입력받아 제어신호를 출력시켜 주는 마이컴과; 상기 마이컴에서 출력된 제어신호를 입력받아 기어 노브를 사용자가 이동시켜 위치가 변경되면, 기어를 변속할 수 있도록 클러치 기능을 해 주는 전기 전원부와; 상기 전기 전원부에서 출력된 신호를 입력받아 브레이크 액을 인가시켜 주는 마스터 실린더와; 상기 마스터 실린더에서 인가된 브레이크 액을 입력받아 차량의 기어를 변속할 수 있도록 해 주는 릴리즈 실린더와; 상기 마이컴에서 출력된 제어신호를 입력받아 사용자가 자동차 내부에 오류가 발생한 것을 알 수 있도록 디스플레이해 주는 디스플레이부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명 반자동 기어 변속 방법은 운전자 또는 사용자가 키박스에 키를 넣어 전원을 온시켰는지 판단하는 전원 온 판단단계(S10)와; 상기 전원 온 판단단계(S10)에서 전원이 온되지 않았으면, 에러 코드를 출력시켜 주는 제 1 에러코드 출력단계(S20)와; 상기 전원 온 판단단계(S10)에서 전원이 온되었으면, 시동을 걸기위한 준비를 하는 준비단계(S30)와; 상기 준비단계(S30)에서 시동을 걸기위한 준비가 되었으면, 시동이 걸렸는지 판단하는 제 1 시동 온 판단단계(S40)와; 상기 제 1 시동 온 판단단계(S40)에서 자동차에 시동이 걸리지 않았으면, 시동을 걸어주는 시동 온 단계(S50)와; 상기 시동 온 단계(S50)에서 시동을 온하여 시동이 걸렸는지 판단하는 제 2 시동 온 판단단계(S60)와; 상기 제 2 시동 온 판단단계(S60)에서 전원이 온되지 않았으면, 에러 코드를 출력시켜 주는 제 2 에러코드 출력단계(S70)와; 상기 제 1 시동 온 판단단계(S40)와 제 2 시동 온 판단단계(S60)에서 시동이 걸렸으면, 기어변속 레버가 1단 및 2단 또는 후진인지 판단하는 기어변속 레버 판단단계(S80)와; 상기 기어변속 레버 판단단계(S80)에서 기어변속 레버가 1단 및 2단 또는 후진이 아니면, 상기 기어변속 레버 판단단계(S80)로 되돌아가고, 맞으면, 차량이 주행하는 주행단계(S90)와; 상기 주행단계(S90)에서 차량이 주행할 때 기어를 변속하는지 판단하는 기어변속 판단단계(S100)와; 상기 기어변속 판단단계(S100)에서 기어를 변속하지 않았으면, 상기 기어변속 판단단계(S100)로 되돌아가고, 맞으면 기어를 이동하는 기어레버 이동단계(S110)와; 상기 기어레버 이동단계(S110)에서 기어 레버를 이동했으면, 차량이 정지하거나 스로틀 포지션 센서가 오프되었는지 판단하는 차량정지 및 스로틀 포지션 오프 판단단계(S120)와; 상기 차량정지 및 스로틀 포지션 오프 판단단계(S120)에서 차량이 정지되지 않고, 스로틀 포지션 센서가 오프되지 않았으면, 상기 차량정지 및 스로틀 포지션 오프 판단단계(S120)으로 되돌아가고, 맞으면 시동이 걸려 있는지 확인하는 시동 온 확인단계(S130)와; 상기 시동 온 확인단계(S130)에서 시동이 걸려 있으면, 시동을 오프시키는지 판단하는 시동오프 판단단계(S140)와; 상기 시동오프 판단단계(S140)에서 시동을 오프시키지 않았으면 상기 주행단계(S90)로 되돌아가고, 맞으면 점화 스위치를 오프시키는 점화 스위치 오프단계(S150)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 반자동 기어 변속 장치를 나타낸 블록 도,

도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 반자동 기어 변속 방법을 나타낸 순서 도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 스타트 모터 릴레이 200 : 점화 스위치

300 : 엔진 마이컴 400 : 노브 센서

500 : 기어 포지션 센서 600 : 에어콘 릴레이 신호 출력부

700 : 속도 감지 센서 800 : 마이컴

900 : 전기 전원부 1000 : 마스터 실린더

1100 : 릴리즈 실린더 1200 : 디스플레이부

이하, 상술한 내용을 본 발명에 따른 실시예를 통해 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 도 1 에 도시한 바와 같이, 먼저, 스타트 모터 릴레이(100)는 운전자 또는 사용자가 시동을 걸 때 엔진과 변속기가 분리되지 않았으면 시동이 걸리지 않도록 하고, 점화 스위치(200)는 사용자가 자동차의 전원을 온했을 때 자동차의 엔진을 점화시켜 주고, 엔진 마이컴(300)에서는 사용자가 전원을 온하여 상기 점화 스위치(200)가 온되었을 때 엔진의 회전수와 액셀 페달에 가해지는 힘의 양(스로틀 포지션 센서)을 출력시켜 준다.

또한, 노브 센서(400)는 도시하지 않은 기어 레버를 사용자가 이동시키는 것을 감지하여 감지신호를 출력시켜 주고, 기어 포지션 센서(500)는 기어 레버가 이동됨에 따라 기어의 변속 위치를 감지하며, 에어콘 릴레이 신호 출력부(600)는 자동차 에어콘 릴레이의 정상 동작 유/무에 따른 신호를 출력시켜 주며, 속도 감지 센서(700)는 차량의 주행 속도를 감지한다.

또한, 마이컴(800)에서는 상기와 같은 장치에서 출력된 신호를 입력받아 제어신호를 출력시켜 주고, 전기 전원부(900)에서는 상기 마이컴(800)에서 출력된 제어신호를 입력받아 기어 레버를 사용자가 이동시켜 위치가 변경되었을 때, 기어를 변속할 수 있도록 해 준다.

또한, 마스터 실린더(1000)는 상기 전기 전원부(900)에서 출력된 신호를 입력받아 브레이크 액을 인가시켜 주고, 릴리즈 실린더(1100)에서는 상기 마스터 실린더(1000)에서 인가된 브레이크 액을 입력받아 차량의 기어를 변속할 수 있도록 해 주고, 디스플레이부(1200)에서는 상기 마이컴(900)에서 출력된 제어신호를 입력받아 사용자가 자동차내부에 오류가 발생한 것을 사용자가 알 수 있도록 디스플레이해 줌으로써, 본 실시예를 구성한다.

이하, 상기와 같이 구성된 반자동 기어 변속 장치의 동작과정을 설명하면 다음과 같다.

사용자가 시동을 걸기 위해 도시하지 않은 키박스에 키를 넣고 전원을 인가했을 때, 스타트 모터 릴레이(100)에서 엔진과 변속기가 분리되어 있지 않으면, 시동이 걸리지 않도록 하고, 상기 엔진과 변속기가 분리되어 있으면, 자동차에 시동이 걸리도록 한다.

또한, 키박스에 키를 넣고 전원을 인가하면, 점화 스위치(200)가 점화되어 엔진에 시동이 걸리고, 상기 점화 스위치(200)가 온되어 엔진에 시동이 걸리면, 엔진 마이컴(300)에서 자동차 엔진의 회전수와 액셀 페달에 가해지는 힘(스로틀 포지션 센서)의 양을 출력시켜 주고, 자동차 에어콘 릴레이의 정상동작 유/무를 에어콘 릴레이 신호 출력부(600)에서 감지하여 감지 신호를 출력시켜 준다.

이때, 사용자가 도시하지 않은 기어 레버를 중립 상태에서 고속 또는 저속으로 변속하게 되면, 노브 센서(400)에서 사용자가 자동차의 기어를 변속시켜 주는 것을 감지하여 감지신호를 출력시켜 주고, 사용자가 기어 레버를 이동했을 때 기어 위치를 기어 포지션 센서(500)에서 감지하여 감지신호를 출력시켜 준다.

그러면, 상기 노브 센서(400)와 기어 포지션 센서(500)에서 출력된 감지신호를 마이컴(800)에서 입력받아 제어신호를 출력시켜 주고, 상기 마이컴(800)에서 출력된 제어신호를 전기 전원부(900)의 엔진 마이컴(300)내의 도시하지 않은 클러치 포지션 센서에서 입력받아 엔진과 변속기를 결합 및 차단시켜 주는 클러치의 상태를 감지하여 감지신호를 출력시켜 준다.

또한, 클러치 포지션 센서에서 출력된 감지신호를 전기 전원부(900)내의 도시하지 않은 모터에서 입력받아 마스터 실린더(1000)를 밀어내면, 상기 마스터 실린더(1000)에서 브레이크 액을 인가시켜 주고, 상기 마스터 실린더(1000)에서 인가된 브레이크 액을 릴리즈 실린더(1100)에서 입력받아 기어를 변속할 수 있도록 한다.

또한, 상기와 같은 동작으로 운전자가 클러치 페달이 없어도 노브 센서(400)와 기어 포지션 센서(500)에서 출력된 감지신호를 상기 마이컴(800)에서 입력받아 자동차의 기어를 자동변속 차량과 동일하게 할 수 있고, 예를 들어 상기와 같은 장치에서 오류가 발생하면, 상기 마이컴(800)에서 출력된 제어신호를 디스플레이부(1200)에서 입력받아 사용자가 오류가 발생한 것을 알 수 있도록 디스플레이해 준다.

한편, 본 발명 반자동 기어 변속 방법은 운전자 또는 사용자가 자동차에 승차한 후 키박스에 키를 넣고 전원을 온시켰는지 판단하여(S10), 상기 전원 온 판단단계(S10)에서 전원이 온되지 않았으면, 디스플레이부(1200)를 통해 에러 코드를 출력시켜 운전자 또는 사용자가 알 수 있도록 하고(S20), 상기 전원 온 판단단계(S10)에서 전원이 온되지 않았으면, 시동을 걸기위한 준비를 한다(S30).

또한, 상기 준비단계(S30)에서 시동을 걸기위한 준비가 되었으면, 점화 스위치(200)에 시동이 걸렸는지 판단하여(S40), 상기 제 1 시동 온 판단단계(S40)에서 자동차의 상기 점화 스위치(200)에 시동이 걸리지 않았으면, 시동을 걸어주고(S50), 상기 시동 온 단계(S50)에서 시동을 온하여 상기 점화 스위치(200)에 시동이 걸렸는지 다시 판단하여(S60), 상기 제 2 시동 온 판단단계(S60)에서 전원이 온되지 않았으면, 상기 디스플레이부(1200)를 통해 에러 코드를 출력시켜 준다(S70).

또한, 상기 제 1 시동 온 판단단계(S40)와 제 2 시동 온 판단단계(S60)에서 상기 점화 스위치(200)가 온되어 시동이 걸렸으면, 기어변속 레버가 1단 및 2단 또는 후진인지 판단하여(S80), 상기 기어변속 레버 판단단계(S80)에서 기어변속 레버가 1단 및 2단 또는 후진이 아니면, 상기 기어변속 레버 판단단계(S80)로 되돌아가고, 맞으면 차량이 주행한다(S90).

그러면, 상기 주행단계(S90)에서 차량이 주행할 때 기어를 변속하는지 노브 센(400)에서 판단하여(S100), 상기 기어변속 판단단계(S100)에서 기어를 변속하지 않았으면, 상기 기어변속 판단단계(S100)로 되돌아가고, 맞으면 기어를 이동하여(S110), 상기 기어레버 이동단계(S110)에서 기어 레버를 이동했으면, 차량이 정지하거나 엔진 마이컴(300)내부의 스로틀 포지션 센서가 오프되었는지 판단하고(S120), 상기 차량정지 및 스로틀 포지션 오프 판단단계(S120)에서 차량이 정지되지 않고, 스로틀 포지션 센서가 오프되지 않았으면, 상기 차량정지 및 스로틀 포지션 오프 판단단계(S120)로 되돌아가고, 맞으면 시동이 걸려 있는지 확인한다(S130).

또한, 상기 시동 온 확인단계(S130)에서 시동이 걸려 있으면, 시동을 오프시키는지 판단하여(S140), 상기 시동오프 판단단계(S140)에서 시동을 오프시키지 않았으면, 상기 주행단계(S90)로 되돌아가고, 맞으면 상기 점화 스위치(200)를 오프시킨다(S150).

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명 반자동 기어 변속 장치 및 방법은, 자동 변속기와 수동 변속기에 사용되는 장치를 최대한 이용하여 자동 변속기의 편리성과 수동 변속기의 활동적인 운전성을 용이하게 하고, 고연비 및 비용이 절감되는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 엔진과 변속기가 분리되지 않았을 때 시동이 걸리지 않도록 하는 스타트 모터 릴레이와; 사용자가 자동차에 시동을 온했을 때 자동차의 엔진을 점화시켜 주는 점화 스위치와; 사용자가 전원을 온하여 상기 점화 스위치가 온되었을 때, 엔진의 회전수와 액셀 페달에 가해지는 힘의 양을 출력시켜 주는 엔진 마이컴과; 기어 노브가 상/하로 이동하는 것을 감지하는 노브 센서와; 기어 노브가 상/하로 이동됨에 따라 기어의 변속 위치를 감지하는 기어 포지션 센서와; 에어콘 릴레이의 정상동작 유/무에 따른 신호를 출력시켜 주는 에어콘 릴레이 신호 출력부와; 차량의 주행 속도를 감지하는 속도 감지 센서와; 상기와 같은 장치에서 출력된 신호를 입력받아 제어신호를 출력시켜 주는 마이컴과; 상기 마이컴에서 출력된 제어신호를 입력받아 기어 노브를 사용자가 이동시켜 위치가 변경되면, 기어를 변속할 수 있도록 클러치 기능을 해 주는 전기 전원부와; 상기 전기 전원부에서 출력된 신호를 입력받아 브레이크 액을 인가시켜 주는 마스터 실린더와; 상기 마스터 실린더에서 인가된 브레이크 액을 입력받아 차량의 기어를 변속할 수 있도록 해 주는 릴리즈 실린더와; 상기 마이컴에서 출력된 제어신호를 입력받아 사용자가 자동차 내부에 오류가 발생한 것을 알 수 있도록 디스플레이해 주는 디스플레이부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 반자동 기어 변속 장치.
2. 운전자 또는 사용자가 키박스에 키를 넣어 전원을 온시켰는지 판단하는 전원 온 판단단계(S10)와; 상기 전원 온 판단단계(S10)에서 전원이 온되지 않았으면, 에러 코드를 출력시켜 주는 제 1 에러코드 출력단계(S20)와; 상기 전원 온 판단단계(S10)에서 전원이 온되었으면, 시동을 걸기위한 준비를 하는 준비단계(S30)와; 상기 준비단계(S30)에서 시동을 걸기위한 준비가 되었으면, 시동이 걸렸는지 판단하는 제 1 시동 온 판단단계(S40)와; 상기 제 1 시동 온 판단단계(S40)에서 자동차에 시동이 걸리지 않았으면, 시동을 걸어주는 시동 온 단계(S50)와; 상기 시동 온 단계(S50)에서 시동을 온하여 시동이 걸렸는지 판단하는 제 2 시동 온 판단단계(S60)와; 상기 제 2 시동 온 판단단계(S60)에서 전원이 온되지 않았으면, 에러 코드를 출력시켜 주는 제 2 에러코드 출력단계(S70)와; 상기 제 1 시동 온 판단단계(S40)와 제 2 시동 온 판단단계(S60)에서 시동이 걸렸으면, 기어변속 레버가 1단 및 2단 또는 후진인지 판단하는 기어변속 레버 판단단계(S80)와; 상기 기어변속 레버 판단단계(S80)에서 기어변속 레버가 1단 및 2단 또는 후진이 아니면, 상기 기어변속 레버 판단단계(S80)로 되돌아가고, 맞으면, 차량이 주행하는 주행단계(S90)와; 상기 주행단계(S90)에서 차량이 주행할 때 기어를 변속하는지 판단하는 기어변속 판단단계(S100)와; 상기 기어변속 판단단계(S100)에서 기어를 변속하지 않았으면, 상기 기어변속 판단단계(S100)로 되돌아가고, 맞으면 기어를 이동하는 기어레버 이동단계(S110)와; 상기 기어레버 이동단계(S110)에서 기어 레버를 이동했으면, 차량이 정지하거나 스로틀 포지션 센서가 오프되었는지 판단하는 차량정지 및 스로틀 포지션 오프 판단단계(S120)와; 상기 차량정지 및 스로틀 포지션 오프 판단단계(S120)에서 차량이 정지되지 않고, 스로틀 포지션 센서가 오프되지 않았으면, 상기 차량정지 및 스로틀 포지션 오프 판단단계(S120)으로 되돌아가고, 맞으면 시동이 걸려 있는지 확인하는 시동 온 확인단계(S130)와; 상기 시동 온 확인단계(S130)에서 시동이 걸려 있으면, 시동을 오프시키는지 판단하는 시동오프 판단단계(S140)와; 상기 시동오프 판단단계(S140)에서 시동을 오프시키지 않았으면 상기 주행단계(S90)로 되돌아가고, 맞으면 점화 스위치를 오프시키는 점화 스위치 오프단계(S150)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 반자동 기어 변속 방법.