KR19990081036A - 자동 변속기의 오조작 방지 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일반적인 자동 변속 차량을 운행할 때 운전자의 부주의로 변속 레버를 오조작하게 되면 주행 도중 출력축이 갑자기 고정되거나 역회전되어 사고의 위험성이 크고 변속기의 내구성이 약화되는 문제점이 있기 때문에,

각 변속 레인지에 따라 단차가 형성된 디텐트 플레이트의 내부에 설치되어 변속 레버의 이동을 제한하는 캠과, 상기 디텐트 플레이트에 형성된 힌지점을 중심으로 상기 캠을 회동시키는 솔레노이드 장치와, 차속 및 변속 레인지에 따라 상기 솔레노이드 장치의 작동을 제어하는 제어 회로로 구성된 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 오조작 방지 장치와,

차량의 변속단이 어느 레인지에 있는 지를 확인하는 제1단계와, 변속단이 D, 2, L, N 레인지에 있을 경우 차속이 일정 속도 이하인지를 판정하는 제2단계와, 변속단이 P 레인지에 있을 경우 브레이크 온 상태인지를 판정하는 제3단계와, 상기 제2단계 또는 제3단계 중 어느 하나가 '참'일 경우 R레인지로의 변속을 허용하는 제4단계로 구성된 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 오조작 방지 방법을 제공하여,

차량이 고속 주행시에는 후진 변속을 차단하고 미속 주행시에만 후진 변속을 허용함으로써 운전자의 안전성을 향상시킴과 동시에 자동 변속기의 내구성을 향상시킬 수 있도록 한다.

Description

자동 변속기의 오조작 방지 장치 및 방법

본 발명은 자동 변속기가 장착된 차량에서 운전자의 실수로 인한 변속 오조작을 방지하는 장치에 관한 것으로서, 특히 전진 주행중 차속이 일정 속도 이하일 때만 P(주차) 레인지 또는 R(후진) 레인지로 변속이 가능하게 함으로써 운전자의 안전성이 확보되고 자동 변속기의 내구성이 향상되도록 한 자동 변속기의 오조작 방지 장치 및 방법에 관한 것이다.

자동 변속기는 클러치(clutch) 작용과 트랜스미션(transmission)의 작용을 자동적으로 하는 것으로 일반적으로 토크 컨버터(torque converter)와 유성기어(planetary)식 변속기를 조합한 것이 많이 사용되고 있다. 자동 변속기를 사용하는 경우에는,

첫째, 기어 변속이 필요없기 때문에 운전자의 피로가 경감되고,

둘째, 엔진과 동력전달장치 사이에 기계적 연결이 없기 때문에 각 부에 가해지는 충격이 적다.

는 장점이 있다.

물론, 구조가 복잡해지고 가격이 비싸지며,

연료 소비량이 일반적인 기어 변속기의 차량에 비해 약 10% 정도 증대된다.

는 단점도 가지고 있다.

토크 컨버터는 자동 클러치로 작동하는 외에 토크의 증가작용을 하는 것으로, 펌프 임펠러(pump impeller)와 터빈 러너(turbin runner) 및 스테이터(stater) 등의 3개의 날개차로 구성된다. 토크 컨버터의 성능은 속도비와 전달 효율 및 토크비로 나타낼 수 있는데, 이들은 하기의 수학식 1과 같이 구할 수 있다.

여기서 토크비는 속도비가 제로(0)일 때, 즉 터빈 러너가 정지되어 있을 때 최대이며 이때의 토크비를 스톨 토크비라 하고, 일반적으로는 2.0∼3.0이다. 터빈 러너가 회전을 시작하면 토크비는 감소해 가고 스테이터가 회전을 시작하는 점(클러치 포인트)이 1이 된다. 클러치 포인트는 속도비가 0.8∼0.9정도로 되어 있는 것이 보통이며, 그 이후에는 토크의 증가가 이루어지지 않게 된다.

일반적으로 사용되고 있는 토크 컨버터의 토크비는 2.0∼3.0이며, 기어식 변속기와 같이 토크를 증가시킬 수 없고 후진을 위한 기어도 필요하기 때문에 보조 변속기를 필요로 하게 된다. 보조 변속기로는 일반적으로 전진 2∼3단, 후진 1단의 유성 기어를 사용한 변속기가 사용되며, 자동적으로 변속을 하기 위한 유압 제어 기구를 갖고 있다.

유압 제어 기구는 유성 기어 장치를 차속이나 운전 조건에 맞추어 자동 또는 수동으로 유압을 변환하여 조작하는 것으로,

첫째, 앞 및 뒤 클러치, 밴드 브레이크 및 저속 후진 브레이크를 적절한 시기에 작용시키거나 해방하고,

둘째, 차속 및 부하를 검출하여 업 시프트 또는 다운 시프트 시기를 결정하며,

셋째, 토크 컨버터에의 유압 제공 및 각부의 윤활을 실시한다.

상기 유압 제어 기구를 운전자가 수동으로 제어하기 위해서 운전석 옆에 변속 레버가 장치되는데, 변속 레버의 조작에 따라 상기 유압 제어 기구가 자동 변속기 내부의 유압 흐름을 제어하게 된다.

일반적으로 자동 변속기의 변속은 P(주차), R(후진), N(중립), D(주행), 2(2속), 1(1속) 레인지로 구분되는데, 차속이나 운전 조건에 맞게 운전자가 변속 레버를 조작하면 각 레인지에 따라 유압을 제공 또는 차단하여 변속이 이루어지게 한다.

그러나, 상기와 같은 자동 변속 차량의 경우 운전자의 부주의로 변속 레버를 오조작하게 되면 주행 도중 출력축이 갑자기 고정되거나 역회전되어 사고의 위험성이 크고 변속기의 내구성이 약화되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 일정 속도 이하일 경우에만 디텐트 플레이트가 P 레인지쪽으로 회전될 수 있도록 함으로써, 자동 변속기가 장착된 차량에서 운전자의 실수로 인한 변속 오조작을 방지하는 장치에 관한 것으로서, 특히 차속이 일정 속도 이하일 때만 P(주차) 레인지 또는 R(후진) 레인지로 변속이 가능하게 함으로써 운전자의 안전성이 확보되고 자동 변속기의 내구성이 향상되도록 한 자동 변속기의 오조작 방지 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 의한 자동 변속기의 오조작 방지 장치가 도시된 구성도,

도 2는 본 발명에 의한 자동 변속기의 오조작 방지 방법이 도시된 순서도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

11 : 디텐트 플레이트 11' : 홈(디텐트 플레이트의)

12 : 캠 12' : 힌지점

13 : 솔레노이드 장치 13' : 레버

21 : 차속 센서 22 : 인히비터 스위치

23 : 브레이크 스위치 24 : 제1판정부

25 : 제2판정부 26 : 오아 게이트

27 : 트랜지스터 28 : 릴레이

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 자동 변속기가 장착된 차량에 있어서, 각 변속 레인지에 따라 단차가 형성된 디텐트 플레이트의 내부에 설치되어 변속 레버의 이동을 제한하는 캠과, 상기 디텐트 플레이트에 형성된 힌지점을 중심으로 상기 캠을 회동시키는 솔레노이드 장치와, 차속 및 변속 레인지에 따라 상기 솔레노이드 장치의 작동을 제어하는 제어 회로로 구성된 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 자동 변속기의 오조작 방지 방법은 차량의 변속단이 어느 레인지에 있는 지를 확인하는 제1단계와, 변속단이 D, 2, L, N 레인지에 있을 경우 차속이 일정 속도 이하인지를 판정하는 제2단계와, 변속단이 P 레인지에 있을 경우 브레이크 온 상태인지를 판정하는 제3단계와, 상기 제2단계 또는 제3단계 중 어느 하나가 '참'일 경우 R레인지로의 변속을 허용하는 제4단계로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 자동 변속기의 오조작 방지 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 각 변속 레인지에 따라 단차가 형성된 디텐트 플레이트(11)와, 상기 디텐트 플레이트(11)의 내부에 설치되어 변속 레버의 이동을 제한하는 캠(12)과, 상기 디텐트 플레이트(11)에 형성된 힌지점(12')을 중심으로 상기 캠(12)을 회동시키는 솔레노이드 장치(13)와, 차속 및 변속 레인지에 따라 상기 솔레노이드 장치(13)의 작동을 제어하는 제어 회로로 구성된다.

상기 제어 회로는 차속 센서(21) 및 인히비터 스위치(22)의 신호를 받아 차량 운행 상태를 판단하는 제1판정부(24)와, 상기 인히비터 스위치(22)와 브레이크 스위치(23)의 신호를 받아 차량의 운행 상태를 판단하는 제2판정부(25)와, 상기 솔레노이드 장치(13)에 전원을 인가하는 릴레이(28)와, 상기 릴레이(28)의 작동을 제어하는 트랜지스터(27)와, 상기 제1판정부(24) 및 제2판정부(25)의 신호에 따라 상기 트랜지스터(27)에 전류를 인가하는 오아 게이트(26)로 구성된다.

또, 본 발명에 의한 자동 변속기의 오조작 방지 방법은 차량의 변속단이 어느 레인지에 있는 지를 확인하는 제1단계와, 변속단이 D, 2, L, N 레인지에 있을 경우 차속이 3KPH 이하인지를 판정하는 제2단계와, 변속단이 P 레인지에 있을 경우 브레이크 온 상태인지를 판정하는 제3단계와, 상기 제2단계 또는 제3단계 중 어느 하나가 '참'일 경우 R레인지로의 변속을 허용하는 제4단계로 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 자동 변속기의 오조작 방지 장치는 변속단과 차속 및 브레이크 작동 상태에 따라 후진 변속을 인가하게 된다.

먼저, 인히비터 스위치(22)에 의하여 차량의 변속단이 감지된다. 차량의 변속단이 D(주행), 2(2속), L(1속), N(중립) 레인지에 있을 경우에는 인히비터 스위치(21)의 신호가 제1판정부(24)로 전달되고, P(주차) 레인지에 있을 경우에는 제2판정부(25)로 인히비터 스위치(22)의 신호가 전달된다.

인히비터 스위치(22)의 신호를 받은 제1판정부(24)는 차속 센서(21)의 신호에 따라 판정 결과가 '참' 인지를 판단하여 그 결과를 오아 게이트(26)로 발송한다. 즉, 차량의 변속단이 D(주행), 2(2속), L(1속), N(중립) 레인지에 있을 때 차량의 속도를 판단하여 차속이 3KPH 이하일 경우 오아 게이트(26)로 '참' 신호를 보내게 된다. 또, 상기 인히비터 스위치(22)의 신호를 받은 제2판정부(25)는 브레이크 스위치(23)가 온 상태에 있는지를 확인하여 브레이크 스위치(23)가 온 상태에 있으면 오아 게이트(26)로 '참' 신호를 발송한다.

오아 게이트(26)는 상기 제1판정부(24) 및 제2판정부(25)의 신호에 따라 트랜지스터(27)에 전류 신호를 보냄으로써 릴레이(28)가 작동되게 한다. 오아 게이트(26)는 제1판정부(24)나 제2판정부(25)의 신호중 어느 하나가 '참' 신호일 경우 트랜지스터(27)에 전류를 보내게 된다. 이때, 인히비터 스위치(22)가 제1판정부(24) 또는 제2판정부(25)중 어느 한곳에만 신호를 보내게 되므로 두 신호가 모두 '참'일 수는 없다.

상기 릴레이(28)가 작동되면 솔레노이드 장치(13)에 전원이 인가되어 솔레노이드 장치(13)가 작동하게 된다. 솔레노이드 장치(13)는 레버(13')를 이용하여 캠(12)을 회동시킴으로써 캠(12)이 디텐트 플레이트(11)에 형성된 홈(11')으로부터 이탈되게 한다. 따라서, 변속 레버를 R(후진) 방향으로 움직일 때 디텐트 플레이트(11) 내부의 캠(12)에 의해 저지되지 않고 후진 변속이 허용된다. 물론, N(중립), D(주행), 2(2속), L(1속) 레인지로의 변속은 가능하다.

또, 솔레노이드 장치(13)에 전원이 인가되지 않았을 경우에는 솔레노이드 장치(13)의 탄발에 의해 상기 캠(12)이 디텐트 플레이트(11)의 홈(11')의 내부에 있게 되므로 후진으로의 변속은 허용되지 않는다.

이와 같이, 본 발명에 의한 자동 변속기의 오조작 방지 장치 및 방법은 차량이 고속 주행시에는 후진 변속을 차단하고 미속 주행시에만 후진 변속을 허용함으로써 운전자의 안전성을 향상시킴과 동시에 자동 변속기의 내구성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (4)

1. 자동 변속기가 장착된 차량에 있어서,

   각 변속 레인지에 따라 단차가 형성된 디텐트 플레이트의 내부에 설치되어 변속 레버의 이동을 제한하는 캠과, 상기 디텐트 플레이트에 형성된 힌지점을 중심으로 상기 캠을 회동시키는 솔레노이드 장치와, 차속 및 변속 레인지에 따라 상기 솔레노이드 장치의 작동을 제어하는 제어 회로로 구성된 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 오조작 방지 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어 회로는 차속 센서 및 인히비터 스위치의 신호를 받아 차량 운행 상태를 판단하는 제1판정부와, 상기 인히비터 스위치와 브레이크 스위치의 신호를 받아 차량의 운행 상태를 판단하는 제2판정부와, 상기 솔레노이드 장치에 전원을 인가하는 릴레이와, 상기 릴레이의 작동을 제어하는 트랜지스터와, 상기 제1판정부 및 제2판정부의 신호에 따라 상기 트랜지스터에 전류를 인가하는 오아 게이트로 구성된 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 오조작 방지 장치.
3. 차량의 변속단이 어느 레인지에 있는 지를 확인하는 제1단계와,

   변속단이 D, 2, L, N 레인지에 있을 경우 차속이 일정 속도 이하인지를 판정하는 제2단계와,

   변속단이 P 레인지에 있을 경우 브레이크 온 상태인지를 판정하는 제3단계와,

   상기 제2단계 또는 제3단계 중 어느 하나가 '참'일 경우 R레인지로의 변속을 허용하는 제4단계로 구성된 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 오조작 방지 방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 제2단계의 판정 기준은 3KPH인 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 오조작 방지 방법.