KR20010006299A - 자동변속기를 구비한 차량의 시동 인터로크 시스템 - Google Patents

자동변속기를 구비한 차량의 시동 인터로크 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동 변속기에 대한 시동 인터로크 시스템에 관한 것으로 전기식 위치 스위치(2)와 시동 스위치(3)는 변속기에 내장되어 있다. 이그니션키를 영(0)의 위치에서 위치 1로 이동시킴으로써 전기식 자동 변속기 제어 시스템(1)이 작동되어 위치 스위치(2)와 시동 스위치(3)에 전기를 공급해 준다.

Description

자동변속기를 구비한 차량의 시동 인터로크 시스템{Starter interlock system for a motor vehicle with an automatic gear box}
자동변속기는 일반적으로 시동 인터로크 시스템을 구비하고 있다. 이것은 그밖에도 운전자가 조작 가능한 선택레버가 중립 또는 정지 위치에 있을때만이 차량이 시동할 수 있도록 되어 있다. 주행위치 예컨대 R 또는 D에서 차량의 시동은 이로 인하여 저지된다. 이러한 시동인터로크는 다음의 구조그룹으로 되어 있다 : 이그니션로크(ignition lock), 시동릴레이, 선택레버, 전기식 위치 결정 스위치 및 전자식 변속기 제어이다. 전기식 위치결정 스위치는 선택레버의 위치를 전기신호로 변환시킨다. 실용상 이것은 위치 스위치가 회전 가능한 축상에 위치시킴으로서 이루어 질 수 있으며, 위치스위치는 내부에서 슬립(slip) 접촉을 한 복수개 의스트립 선로를 가지거나 또는 무접촉으로 작용한다. 전기적 위치 스위치의 출력신호는 부호형태 예컨대 4-비트-코드로 선택레버의 위치를 표시한다. 이러한 신호들은 이리하여 전자식 변속기 제어장치로 공급된다. 동시에 위치스위치의 통합 구성 부분은 2개의 접점이다. 제 1 접점은 운전자가 선택레버로 위치 R로 할때 테일램프 조작을 위하여 사용된다. 제 2 접점은 시동 기능 조작을 위한 것이다. 이러한 접점은 폐색기로서 즉 선택레버가 P나 또는 N 위치에 있을때에 이러한 기계적 접촉은 닫혀 있다. 이러한 위치에서 전원으로부터의 전류경로는 이그니션인터로크, 시동 릴레이 및 위치 스위치를 거쳐서 기준전위로 구성되어 있다. 차량은 이제 시동이 가능하다.
상기 시동 인터로크 시스템은, 예컨대 스프링거 출판사 간행 하.요트.퓔스터저 "자동차량 변속기" 344 내지 347 페이지에 공지되어 있다. 위치 스위치의 전기식 타입도 동일한 저서 392 페이지의 그림 10.48에 공지되어 있다.
자동변속기에 있어서 새로운 개발 경향은 자동변속기의 인터페이스를 감소시키면서 전자부품으로 변속기 내부를 전환시키는 것이다. 이러한 개발은 전문용어로 "현장에서의 전자공학" 적용 또는 "메카트로닉스"(mechatronics)라고도 한다.
본 발명은 자동변속기를 구비한 차량에 대한 시동 인터로크 시스템에 관한 것으로 차량 시동을 저지시켜주며 이때 운전자가 조작 가능한 선택레버는 정지 또는 중립위치의 다른 위치에 있게 된다.
도면에 한가지 바람직한 실시예가 도시되어 있으며 그 내용은 다음과 같다 :
도 1은 계통도 및
도 2는 양 전원전압의 OR 회로도.
상기 선행기술에 의거하여 본 발명은 이제 이들을 전자공학 지향의 개발을 위한 목표를 기본으로 하고 있다.
본 목표는 발명에 따라서 전자식 변속기 제어에서 2개의 전원 전압을 근접시켜서 제 1 전원 전압이 고정으로 접하고 제 2 전원 전압은 이그니션로크가 제 1 위치로 이동할 때에 접함으로서 해결이 된다. 제 2 전원 전압이 접촉이 되면 이로써 그의 측에서 위치스위치와 스타터스 위치에 전류가 흐르도록 전자식 변속기 제어가 작동한다. 시동 스위치는 위치 스위치의 신호가 이그니션 인터로크 제 2 위치로 이동함으로써 시동 릴레이가 작동되지 않도록 주행상태를 지시할 때에는 작동하지 않는다. 시동 스위치는 이때 자동변속기 내에 있어서 반도체 스위치 역할을 한다. 응답도(鷹答度)에 의하여 전자식 변속제어 장치는 시동 스위치의 상태를 확인하게 된다.
본 발명에 따르는 해결이 제공되는 장점을 들면, 위치 스위치는 물론이고 시동 스위치도 자동변속기의 통합 구성 부분이 된다는 것이다. 시동 스위치로서 반도체 스위치를 적용함으로서 이것은 단락(短絡)인 장점에 이르게 된다.
본 발명의 한가지 유형에 있어서 제안한 점은, 전자식 변속기 제어장치가 제 1 전원 전압에 의하여 작동되며 이때 시동 스위치의 반응도는 이그니션 인터로크가 제 2 위치로 이동되어 있으며 동시에 비접촉의 제 2 전원 전압이 정해진 것을 지시하여 준다. 이러한 유형은 일반적으로 차량의 안전운행에 기여한다. 이에 따라서 결선이 중절되어서 제 2 전원 전압이 전자식 변속기 제어장치에 접속하지 않게 되는 경우가 있다. 이러한 경우 전자식 변속기 제어장치는 스타터의 반응도에 의하여 작동된다. 이러한 반응도는 운전자가 이그니션 인터로크를 제 2 위치로 이동하고 나서 차량을 시동하려고 할 때에 나타난다. 전자식 변속기 제어장치가 작동후 그 다음엔 위치 스위치와 시동 스위치에 전류가 흐른다. 시동 스위치는 선택레버 위치에 따라 위치 스위치로 제어된다. 시동 인터로크 시스템의 완벽한 기능, 즉 하나의 주행 위치에서 시동의 저지는 이에 따라서 전자식 변속기 제어장치에서 제 2의 전원 전압이 없을 때에도 보장이 된다. 전자식 변속기 제어장치의 작동을 위한 신호로서 반응도를 사용함으로서 얻을 수 있는 장점은 여하한 과잉, 고정의 전원 전압이 반도체 스위치에 공급되지 않도록 되어 있다는 것이다.
본 발명의 한가지 유형에 있어서 제안 사항은, 전자식 변속기 제어장치가 시동 스위치 반응도의 로크(lock)에 의하여 추가로 한가지 기능 블록을 가지도록 하는데 있다. 추가 제안사항으로는 기능블록이 시간단계를 가지고 있어서 또다른 유형에서는 이시간단계 경과후에 기능블록 작동이 안되도록 셀프로킹(self locking)이 끝나도록 한다는 것이다. 이러한 유형으로 인하여 얻는 장점을 들면, 운전자가 이그니션 인터로크를 직접 제 2 위치로 부터 다시 제 1 위치로 전환될때 전자식 변속기 제어장치는 셀프로크 기능에 의하여 또한 작동이 되도록 되어 있다.
도 1은 전자식 변속기제어(1), 선택레버(5), 전기식 위치 스위치(2), 시동 스위치(3) 및 시동릴레이(6)로 구성되어 있는 계통도를 도시하고 있다. 전기식 위치 스위치(2), 시동 스위치(3) 및 선택 슬라이드(4)는 여기에서 자동 변속기의 통합 구성 부분이다. 전자식 변속기 제어(1)는 예컨대 유압 제어장치와 공동 유니트를 구성하면서 또한 통합 부분이 될 수 있다. 전자식 변속기제어는 아주 간단 형태로된 제어 전자장치(8)와 기능블록(9)을 도시하고 있다. 그밖에도 도 1은 이그니션 인토로크를 나타낸 스위치(S1), 시동모터(M), 참조부호(7) 및 시동 릴레이와 연결되어 있는 메이크 접점(32)(make contact)을 도시하고 있다.
무결점 상태의 시동 인터로크 시스템의 기능은 다음과 같다 : 출력상태에서 즉 영(0) 위치에 있어서 이그니션 인터로크는 전자식 변속기제어(1)에서는 제 1 전원전압(KL 30)만이 접해 있다. 전자식 변속기 제어(1)는 작동되지 않는다. 전자식 변속기 제어(1)로부터 출력 회로(10)는 분기 10A와 10B로 전기 위치 스위치(2)와 시동 스위치(3)에 이른다.
회로(10)는 전기식 위치 스위치(2)와 시동 스위치(3)의 전압 전원에 이용된다. 비 작동 상태에서 회로(10)는 무전압이다. 전기식 위치 스위치(2)는 무전류 임으로 이 또한 전자식 변속기 제어(1)에 하등의 출력신호(17)를 보내지 않는다. 이제 운전자가 이그니션 인터로크를 위치 Ⅰ에 이동시키면 전자식 변속기 제어에는 제 2 전원 전압(KL15)이 접한다. 제 2 전원 전압이 전자식 변속기 제어(1)에 접하는 즉시 이것이 작동된다. 이러한 결과로 전기식 위치 스위치(2)와 시동 스위치(3)에는 전류가 흐르게 된다. 전기식 위치 스위치(2)는 결선(12)에 의하여 선택 슬라이드(4)의 위치를 연역한다.
물론 위치 스위치(2)가 도 1에서 참조기호 12A의 점선으로 표시된 바와같이 선택레버(5)의 위치를 직접 연역할 수도 있다. 선택 슬라이드(4)는 이때 자동변속기의 도시되어 있지 않은 유압제어 장치 내에 들어 있다. 선택 슬라이드(4)는 그쪽에서 기계적인 결합(16), 예컨대 바(bar)에 의하여 선택레버(5)와 연결되어 있다. 이러한 선택레버에 의하여 운전자는 자동변속기의 위치를 결정할 수 있다. 일반적으로 이러한 유형의 선택레버는 위치 P,R,N,D 등을 가지고 있다. 전기식 위치 스위치(2)는 선택 슬라이드(4) 또는 선택레버의 위치를 전기출력신호(17)로 변환시킨다. 이들은 예컨대 4-비트-코드로 표현할 수 있다. 전자식 변속기 제어(1)에 공급된 출력신호(17)에 의하여 이것은 선택 레버(5)가 들어간 위치를 인식한다. 선택레버(5)가 위치 P나 또는 N에 있게되면 전자식 위치 스위치(2)는 회로(11)에 의하여 시동 스위치(3)를 작동시킨다. 시동 스위치(3)는 이때 반도체 스위치 역할을 한다. 작동상태에서는 이에 따라서 회로(13B)로부터 표준 전위차에 이르는 연결이 이루어 진다.
전기식 위치 스위치(2)는 이때 선행기술에 공지되어 있느 바와같이 기계식 스위치 또는 홀요소(Hall element) 역할을 할 수 있다. 시동 스위치(3)는 단락으로 고정되어 있다. 이제 운전자가 차량을 시동할 의도라면 이그니션 인터로크를 위치 Ⅱ에 놓는다. 이로인하여 스위치(S1)는 회로(13)에서 닫힌다. 즉 이에 따라 양-전위(+)의 전류가 스위치(S1), 시동릴레이(6)에 의하여 회로(13,13B) 및 스타터 스위치(3)를 거쳐서 표준 전위차에 이르기까지 형성된다. 이러한 결과 시동 릴레이(6)가 작동되며, 그쪽에서 스위치(S2)를 닫음으로 시동모터(M), 참조기호(7)가 회로(15)를 거쳐 작동된다.
제 2의 예에서는 제 2의 전원 공급전압(KL15)이 전자식 변속기 제어(1)에 접하지 않게된다. 이는 전압 공급 회로상의 회로 단선이나 또는 휴즈 불량으로 발생할 수 있다. 운전자가 이그니션 인터로크를 위치 영(0)에서 위치 Ⅰ로 이동시키면 전자식 변속기 제어(1)는 비작동상태로 된다. 이그니션 인터로크가 이제 위치Ⅱ로 이동하면 스위치(S1), 시동릴레이(6), 회로(13) 및 회로(13A)를 거쳐서 전원전압, 일반적으로 12V가 전자식 변속기 제어(1)에 접한다. 이에 의하여 이때 발생하는 회로(13A)의 전위차는 전자식 변속기 제어(1)를 작동, 소위 "웨이크업"(wake up)을 시킨다. 제 1 전원 전압(KL30)은 이때 제 2 전원전압(KL15) 부족량의 보충으로 이용된다. 이를 위해서 양 전원 전압은 OR- 기능에 의하여 교차 결선이 된다. 이러한 OR-기능의 구체적인 형태는 도 2에 도시되어 있다. 제 1 전원 전압(KL30)은 시동 과정을 위해서만이 연결 된다. 전자식 변속기제어(1)가 작동된다음 이것은 회로(10)와 분기(10A 및 10B)를 거쳐서 전기식 위치 스위치(2)와 시동 스위치(3)에 전류를 보낸다. 기타 과정은 예 1의 경우에서 기술한 바와같이 이루어 진다.
전자식 변속기제어(1)는 추가로 하나의 기능블록(9)을 가진다. 이것은 반결합 분기(14) 내에 배열되어 있다. 당해 반결합 분기(14)는 회로(10)로 부터 회로(13A)에 이른다. 반결합 분기(14)의 목적은 기능블록(9)으로 회로(13A)의 자동로크를 보장, 즉 운전자가 제 2 예에서 직접 이그니션 인터로크를 위치 Ⅱ에서 위치 Ⅰ로 전환하여 전자식 변속기제어(1)가 자동로크에 의하여 작동 유지되도록 하는 경우의 보장을 위한 것이다. 기능블록(9)은 추가로 시간단계를 포함한다. 시간단계를 경과한 다음 자동로크는 작동을 멈춘다. 이러한 시간단계는 이때 모터의 시동에 걸리는 시간이 충분하도록 선정되어 있다. 선택레버(5)를 어느 주행 위치에 이동함으로써 선택 슬라이드(4)에 의하여 순수한 유압식으로 주행단계 또는 비상 주행과정으로 진입한다.
도 2에는 제 1 및 제 2의 전원 전압 OR-회로가 도시되어 있다. 이상이 없는 운전에서는 제 1 전원전압(KL30)에서 고정적으로 밧데리 전압, 예컨대 12V와 접해 있다. 회로(13A)는 무전류임으로 트랜지스터(T1)는 인터로킹 상태에 있다. 이로인하여 차량이 정지되어 있는 경우, 추가 예비 전류 수용이 이루어지는 것이 저지된다. 위치 영(0)에서 위치 Ⅰ으로 이그니션 인터로크 전환에 의하여 전압 전위차가 제 2 전원 전압(KL15)에 접한다. 이로인하여 다이오드(D1)가 전도되어서 전자식 변속기 제어(1)를 작동시킨다.
제 2 전원 전압(KL15)이 단선(斷線)인 경우에는 하등의 전위차가 구성되지 않는다. 이그니션 인터로크가 위치 Ⅰ에서 위치 Ⅱ'로 전환될때에는 도 1에 명시되어 있는 바와같이, 밧데리의 양(+)-전위차는 회로(13A)를 거쳐서 트랜지스터(T1)에 전달됨으로 이것이 접속이 된다. 이로인하여 제 1 전원전압(KL30)은 다이오드(D2)를 거쳐서 전자식 변속기(1)에 접속되므로써 작동이 된다. 제 1 전원 전압(KL30)은 이에 따라 제 2 전원전압(KL15)이 단선될때 전자식 변속기 제어(1)를 작동시켜주기 위한 예비로 사용된다. 위치 정지 또는 중립은 이에 따라서 제 2 전원 전압이 없을 때에도 완벽하게 인식된다.
메카트로닉스(Mechatronics)에 의하여 자동변속기의 인터페이스를 줄이고 변속기 내부에 전자장치를 설치한다는 점에서 선행기술에 비하여 보다 실용적이다.

Claims (6)

  1. 시동인터로크시스템의 경우 차량의 시동이 저지되는 때에는 운전자가 조작하는 선택레버(5)가 정지 또는 중립 이외의 다른 위치에 있을때이며 시동 인터로크 시스템은 제 1 및 제 2 위치와 이그니션 인터로크(S1), 시동 릴레이(6), 선택레버(5), 시동 스위치(3)를 가진 전기식 위치 스위치(2)와 전자 변속기 제어장치(1)를 가지며 선택레버(5)의 위치는 전기식 위치 스위치(2)에 의하여 연역되며 전자식 변속기 제어(1)는 위치 스위치(2)의 신호에 의하여 선택레버(5)의 위치를 인식하는, 자동변속기를 가진 차량의 시동 인터로크 시스템에 있어서,
    전자식 변속기제어(1)에서는 2개의 전원 전압이 접해 있어서 제 1 전원 전압(KL30)은 고정적으로 접하고 제 2 전원전압(KL15)은 이그니션 인터로크(S1)이 제 1 위치로 이동되고 제 2 전원 전압(KL15)의 접촉으로 전자식 변속기(1)가 작동되며 전자식 변속기 제어장치(1)는 작동상태에서 위치 스위치(2)와 시동 스위치(3)에 전류가 흐르는데 시동 스위치(3)는 작동되지 않으며 이때 위치 스위치(2)의 신호(17)는 이그니션 인터로크(S1)의 제 2 위치 전환으로 시동 릴레이(6)가 작동이 되지 않도록 주행위치를 지시하며 시동 스위치(3)는 변속기 내에 들어 있어서 이것이 반도체 스위치 역할을 하며 전자식 변속기 제어(1)는 반응도에 의하여 시동 스위치(3)의 상태를 인식하는 것을 특징으로 하는 시동 인터로크 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    전자식 변속기 제어(1)는 제 1 전원전압(KL30)에 의하여 작동되며 이때 시동 스위치(3)의 반응도는 이그니션 인터로크(S1)가 제 2 위치로 이동됨과 동시에 접하지 않은 제 2 전원전압(KL15)이 정해지는 것을 특징으로 하는 스타터 인터로크 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    전자식 변속기 제어(1)에서 제 1(KL30) 및 제 2전원 전압(KL15)은 OR-회로에 의하여 서로 결선되어 있는 것을 특징으로 하는 시동 인터로크 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    전자식 변속기 제어(1)는 추가로 하나의 기능 블록(9)을 가지며 이에 의하여 시동 스위치(3) 반응도의 자동로킹이 이루어지는 것을 특징으로 하는 시동 인터로크 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    기능블록(9)은 추가로 시간단계를 가지는 것을 특징으로 하는 시동 인터로크 시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    시간단계의 경과후 기능블록(9)이 작동이 되지 않도록 자동로킹이 끝나는 것을 특징으로 하는 시동 인터로크 시스템.
KR1019997009383A 1997-04-14 1998-04-08 자동변속기를 구비한 차량의 시동 인터로크 시스템 KR20010006299A (ko)

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