KR20050023143A

KR20050023143A - Shifting device of shift by wire system

Info

Publication number: KR20050023143A
Application number: KR1020030059594A
Authority: KR
Inventors: 김승훈
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2003-08-27
Filing date: 2003-08-27
Publication date: 2005-03-09

Abstract

PURPOSE: A shifting device for a shift-by-wire system of a vehicle is provided to improve mounting convenience and to reduce the number of parts and weight by removing an existing lever and a link and substituting a lever with the size of a multi-function switch. CONSTITUTION: A shifting device for a shift-by-wire system of a vehicle is mounted around a steering wheel and composed of a head unit(110) indicating the position of each shift lever at set intervals; a shift level regulating lever(120) combined with the head unit, moved and fixed to each position of the shift level formed at the head unit, and electrically coupled with a circuit to generate an electric signal corresponding to a moved state toward each shift level; and a shift mode regulating lever(130) joined to the side of the shift level regulating lever to switch a shift mode according to a combined state between the shift level regulating lever and the shift mode regulating lever.

Description

SHIFTTING DEVICE OF SHIFT BY WIRE SYSTEM}

본 발명은 차량용 시프트 바이 와이어 시스템의 시프팅 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a shifting device for a vehicle shift-by-wire system.

통상적으로, 차량의 조향 및 제동 기술은 주로 기계적 시스템에 의해 이루어지고 있다.Typically, the steering and braking techniques of the vehicle are mainly made by mechanical systems.

운전자가 스티어링 휠을 움직이거나 브레이크를 밟는 등의 물리적인 힘을 가할 경우 차량은 그 힘을 기계적 운동 에너지로 바꿔 구동하는 형태였다. When the driver exerted any physical force, such as moving the steering wheel or braking, the vehicle converted the force into mechanical kinetic energy to drive the vehicle.

이를 대체하기 위한 차세대 차량 기술로 '엑스 바이 와이어(X-By-Wire)' 기술이 전세계적으로 활발히 개발되고 있다. As a next-generation vehicle technology to replace this, 'X-By-Wire' technology is actively developed worldwide.

본래 항공기의 조정 기술로 개발된 엑스 바이 와이어는 케이블이나 로드, 유압 등으로 전달해 조정하던 것을 와이어(전선)로 바꿔 컴퓨터 비행이 가능하도록 한 것으로 차량 분야에서는 조향 시스템과 제동 시스템 분야에서 주로 적용, 개발되면서 가까운 장래에 차량 제조 기술에 큰 변혁을 일으킬 요소로 등장하고 있다.Originally developed by aircraft's steering technology, X-by-wire is a cable, rod, hydraulic system, etc. that can be transferred to wires (wires) to enable computer flight.It is mainly applied and developed in steering and braking systems in the vehicle field. As a result, it is emerging as a factor that will revolutionize vehicle manufacturing technology in the near future.

한편, 자동 변속기 탑재 차량에 있어, 각 레인지(P/R/N/D) 조작을 위한 시프트 레버는 변속기와 기구적으로 연결되어 있다.On the other hand, in a vehicle equipped with an automatic transmission, a shift lever for operating each range (P / R / N / D) is mechanically connected to the transmission.

시프트 레버와 매뉴얼 밸브간의 기구적인 연결관계를 설명하면 다음과 같다.The mechanical connection between the shift lever and the manual valve is as follows.

시프트 레버 ⇔ 매뉴얼 컨트롤 케이블 ⇔ 매뉴얼 컨트롤 레버 ⇔ 매뉴얼 컨트롤 샤프트 ⇔ 매뉴얼 밸브Shift lever ⇔ Manual control cable ⇔ Manual control lever ⇔ Manual control shaft ⇔ Manual valve

그런데, 종래의 기구식 시스템은 다음과 같은 단점이 있다. However, the conventional mechanical system has the following disadvantages.

예를 들어, 후륜 구동(F/R) 차량에서는 매뉴얼 케이블의 길이가 길어져 조작시 불편하며 조작력의 문제가 있다.For example, in a rear wheel drive (F / R) vehicle, the length of the manual cable is long, which is inconvenient during operation, and there is a problem of operation force.

그리고, 시프트 레버의 위치는 변속기/매뉴얼 케이블과의 기구적인 관계상 거의 고정되어 공간적 제약 및 설계 자유도가 없는 문제점이 있다.In addition, the position of the shift lever is almost fixed due to the mechanical relationship with the transmission / manual cable, and there is a problem in that there is no spatial constraint and design freedom.

본 발명의 목적은 기어 변속 레버와 변속기와의 기계적인 연결을 제거하고, 변속단 위치 조작 편의성 및 부품 축소를 통한 경량화를 도모할 수 있는 차량용 시프트 바이 와이어 시스템의 시프팅 장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a shifting device for a vehicle shift-by-wire system that can eliminate the mechanical connection between a gear shift lever and a transmission and reduce weight by making shift stage position convenience and reducing parts.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 차량용 시프트 바이 와이어 시스템의 시프팅 장치에 있어서, 상기 차량의 조향 휠 주변에 장착되며, 설정된 간격을 두고 각각의 변속단 위치를 표시하는 헤드부와; 상기 헤드부와 결합된 상태에서 상기 헤드부에 형성되는 각각의 변속단 위치에 이동되어 고정되며, 각각의 변속단 위치로 이동된 상태에 따라 해당되는 전기적인 신호를 발생하도록 전기적으로 회로 연결되는 변속단 조절 레버와; 상기 변속단 조절 레버의 일측에 결합되며, 상기 변속단 조절 레버와의 결합상태에 따라 변속 모드를 전환하는 변속 모드 조절 레버를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a shifting device for a vehicle shift-by-wire system, comprising: a head unit mounted around a steering wheel of the vehicle and displaying respective shift stage positions at a predetermined interval; Shifted and fixed at a shift position of each shift stage formed in the head unit in combination with the head unit, and electrically connected to generate a corresponding electrical signal according to a shifted state of the shift unit position With a control lever; It is coupled to one side of the shift stage adjustment lever, characterized in that it comprises a shift mode adjustment lever for switching the shift mode in accordance with the engagement state with the shift stage control lever.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있으나, 이들 특정 상세들은 본 발명의 설명을 위해 예시한 것으로 본 발명이 그들에 한정됨을 의미하는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. While many specific details, such as the following description and the annexed drawings, are shown to provide a more general understanding of the invention, these specific details are illustrated for the purpose of explanation of the invention and are not meant to limit the invention thereto. And a detailed description of known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.

도 1을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 차량용 시프트 바이 와이어 시스템의 시프팅 장치 구성을 설명한다.Referring to Figure 1 will be described the shifting device configuration of a vehicle shift-by-wire system according to an embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 시프트 바이 와이어 시스템의 시프팅 장치의 구성 및 장착 위치를 도시한 도면이다.1 is a view showing the configuration and mounting position of a shifting device of a vehicle shift-by-wire system according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예는 엑스 바이 와이어(X-By-Wire) 시스템 중 차량용 시프트 바이 와이어(Shift-By-Wire) 시스템을 위한 변속 레버 조작에 관련된 시프팅 장치에 관한 것이다. Embodiments of the present invention relate to a shifting device related to a shift lever operation for a shift-by-wire system for a vehicle among X-by-wire systems.

시프트 바이 와이어는 기존의 케이블 방식에서 벗어나 변속단에 대한 위치를 전기적 신호로 바꾸고 이 신호에 의해 변속 구동부가 제어되어 원하는 변속을 하게되는데, 기어 변속 레버와 변속기와의 기계적인 연결이 없으므로 변속기에서 발생되는 진동 및 소음이 차실 내로 직접 전달될 가능성이 없어 소음 진동(NVH) 측면에 매우 유리하다.The shift-by-wire shifts the position of the gear stage into an electrical signal, which is shifted from the conventional cable method, and the shift drive is controlled by this signal to achieve a desired shift. It is very advantageous in terms of noise and vibration (NVH) as there is no possibility of direct vibration and noise being transferred directly into the cabin.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예는 차량용 시프트 바이 와이어 시스템의 시프팅 장치에 있어서, 헤드부(110), 변속단 조절 레버(120), 변속 모드 조절 레버(130)를 포함하여 구성한다.Referring to FIG. 1, an exemplary embodiment of the present invention includes a head unit 110, a shift stage adjusting lever 120, and a shift mode adjusting lever 130 in a shifting device for a vehicle shift by wire system. .

헤드부(110)는 차량의 조향 휠 주변에 장착되며, 설정된 간격을 두고 각각의 변속단 위치를 표시한다.The head unit 110 is mounted around the steering wheel of the vehicle, and displays the respective shift stage positions at set intervals.

헤드부(110)에는 각각의 변속단 시프팅상태를 표시하는 변속단 위치 지시등(140)이 장착된다.The head unit 110 is equipped with a shift stage position indicator 140 for displaying shift positions of respective shift stages.

변속단 위치 지시등(140)은 도 2에 도시된 바와 같이 자동 모드를 나타내는 P, R, N, D를 표시하며, 변속시 마다 해당되는 각각의 변속단을 표시한다.The shift stage position indicator 140 displays P, R, N, and D indicating an automatic mode as shown in FIG. 2, and displays each shift stage corresponding to each shift.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이 수동 변속 모드인 스포츠 모드를 나타내는 M을 표시한다.In addition, as shown in FIG. 2, M indicating a sport mode which is a manual shift mode is displayed.

이와 같은 구성에 따라 운전자는 변속단 조절 레버(120) 및 변속 모드 조절 레버(130)의 조작상태에 따른 현재 변속단 위치 및 변속 모드를 각각의 변속단 위치 지시등(140) 점등상태로 용이하게 파악할 수 있다.According to this configuration, the driver can easily grasp the current shift stage position and the shift mode according to the operation state of the shift stage adjustment lever 120 and the shift mode adjustment lever 130 as the respective shift stage position indicators 140 lighting states. Can be.

변속단 조절 레버(120)는 차량 실내 공간 확보 및 조작의 편의성을 위해 조향 휠(스티어링 휠) 뒤 멀티 펑션부에 장착한다.The shift stage adjustment lever 120 is mounted to the multi-function unit behind the steering wheel (steering wheel) for securing a vehicle interior space and convenience of operation.

변속단 조절 레버(120)는 도 1에 도시된 바와 같이 헤드부(110)와 결합된 상태에서 헤드부(110)에 형성되는 각각의 변속단 위치에 이동되어 고정되며, 각각의 변속단 위치로 이동된 상태에 따라 해당되는 전기적인 신호를 발생하도록 전기적으로 회로 연결된다.The shift stage adjustment lever 120 is moved and fixed at each shift stage position formed in the head unit 110 in a state in which it is coupled with the head unit 110, as shown in FIG. The circuit is electrically connected to generate a corresponding electrical signal according to the moved state.

변속 모드 조절 레버(130)는 도 1에 도시된 바와 같이 변속단 조절 레버(120)의 일측에 결합되며, 변속단 조절 레버(120)와의 결합상태에 따라 변속 모드를 전환하는 기능을 한다.The shift mode adjustment lever 130 is coupled to one side of the shift stage adjustment lever 120 as shown in FIG. 1, and functions to change the shift mode according to the engagement state with the shift stage adjustment lever 120.

여기서, 본 발명의 실시예에 따른 변속 모드는 자동 변속 차량의 일반적인 변속 모드인 자동 모드, 수동 변속 모드인 스포츠 모드(+, - 변속 제어)로 구분된다.Here, the shift mode according to the embodiment of the present invention is divided into an automatic mode which is a general shift mode of an automatic shift vehicle and a sports mode which is a manual shift mode (+,-shift control).

상기한 바와 같이 본 발명의 실시예는 기존 기계적 링크로 연결된 변속 레버 대신 변속단 조절 레버(120) 및 변속 모드 조절 레버(130)의 조작에 따라 발생되는 전기적인 신호에 의해 변속 제어되는 변속단 조작 시스템으로 운전자의 변속단 조작 편의성을 향상할 수 있다.As described above, in the embodiment of the present invention, the shift stage operation is controlled by an electric signal generated according to the operation of the shift stage adjustment lever 120 and the shift mode adjustment lever 130 instead of the shift lever connected by the existing mechanical link. The system can improve the operator's shifting convenience.

도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 차량용 시프트 바이 와이어 시스템의 시프팅 장치의 변속 모드별 조작상태를 설명한다.Referring to Figures 1 to 3 will be described the operation mode for each shift mode of the shifting device of the vehicle shift-by-wire system according to an embodiment of the present invention.

먼저, 자동 모드에서의 시프팅 장치 조작상태를 설명한다.First, the shifting device operating state in the automatic mode will be described.

자동 모드에서는 일반적인 자동 변속 차량의 변속 모드인 P, R, N, D의 변속단으로 위치 이동이 가능하며, 각각의 변속단에 해당되는 자동 지시등(AUTO LED)이 점등된다.In the automatic mode, the position can be moved to shift stages of P, R, N, and D, which are shift modes of a general automatic shift vehicle, and an automatic indicator (AUTO LED) corresponding to each shift stage is turned on.

예를 들어, 도 1을 참조하여 변속단 조절 레버(120)가 P단에 위치되면, 헤드부(110)에 있는 변속단 위치 지시등(140)은 P라고 표시된다.For example, when the shift stage adjustment lever 120 is positioned at the P stage with reference to FIG. 1, the shift stage position indicator 140 in the head unit 110 is marked as P. FIG.

이와 같은 상태에서 변속단 조절 레버(120)를 위에서 조금 누르고 시계방향으로 회전시키면 변속단은 P단에서 R단으로 위치 이동되어 고정된다.In such a state, when the shift stage adjusting lever 120 is pressed slightly and rotated clockwise, the shift stage is moved from the P stage to the R stage and fixed.

이때, 변속단 위치 지시등(140)은 R이라고 표시한다.At this time, the shift stage position indicator 140 is displayed as R.

R단에서 시계방향으로 회전하면 N단으로 위치 이동되어 고정되며, R단에서 변속단 조절 레버(120)를 위에서 조금 누르고 시계 반대방향으로 회전하면 P단으로 위치 이동되어 고정된다.If the clockwise rotation in the R stage is moved to the position fixed to the N stage, the shift stage adjustment lever 120 is slightly pushed in from the R stage and rotated counterclockwise to move to the P stage.

N단으로 위치 이동된 상태에서 변속단 위치 지시등(140)은 N 이라고 표시되며, N단에서 시계방향으로 회전되면 D단으로 위치 이동되며, 시계 반대방향으로 회전하면 R단으로 회전한다.The shift stage position indicator 140 is displayed as N in the state where the position is moved to the N stage, and the position is moved to the D stage when rotated clockwise in the N stage, and rotates to the R stage when rotated counterclockwise.

한편, D단에서는 변속단 위치 지시등(140)이 D라고 표시하며, D단에서 시계 반대방향으로 회전하면 N단이 된다.On the other hand, in the D stage, the shift stage position indicator 140 is denoted as D, and when the counterclockwise rotation in the D stage becomes N stage.

참고적으로, 본 발명의 실시예에 따른 변속 모드의 처음 시작 위치는 P단이며, P단은 변속기에서 작동되는 P-lock이다. For reference, the initial starting position of the shift mode according to the embodiment of the present invention is the P stage, and the P stage is a P-lock operated in the transmission.

P단은 기존 변속 레버의 P, R, N, D의 P에 해당한다.The P stage corresponds to P of P, R, N, and D of the existing shift lever.

P단의 위치에서 각각의 변속단의 위치로 변환시 브레이크 페달을 밟을 때만 변환하도록 프로그램 로직으로 시프트 록(Shift-lock)구성을 추가한다.Add a shift-lock configuration to the program logic so that it only changes when the brake pedal is pressed when switching from the position of the P stage to the position of each shift stage.

만약, 브레이크 페달을 밟고 P단의 위치에서 R단, N단, D단의 위치로 변환시에는 변속단 위치 지시등(140)은 R, N, D를 표시하며, 브레이크 페달을 밟지 않고 P단의 위치에서 R단, N단, D단의 위치로 변환시에는 변속단 위치 지시등(140)은 계속 P를 깜박이도록 표시한다.If the user presses the brake pedal and shifts from the position of the P stage to the positions of the R stage, the N stage, and the D stage, the shift stage position indicator 140 displays R, N, and D, and the position of the P stage without pressing the brake pedal. The shift stage position indicator 140 continues to blink P when changing to the positions of the R stage, the N stage, and the D stage.

즉, P단에서 다른 변속단(N, R, D)으로 변속시 브레이크 페달을 밟지 않고 변속을 시도하면 변속이 무시되며, 변속단 위치 지시등(140)은 계속 P를 깜박이도록 표시한다.That is, when shifting from the P stage to other shift stages N, R, and D, if the shift is attempted without stepping on the brake pedal, the shift is ignored, and the shift stage position indicator 140 continues to blink P.

변속단 위치 지시등(140)이 P를 깜박이는 상태에서 P단의 위치로 이동되면 변속단 위치 지시등(140)은 P의 깜박이는 상태를 멈춘다.When the shift stage position indicator 140 is moved to the position of the P stage in the state of flashing P, the shift stage position indicator 140 stops the flashing state of P.

이와는 달리, 다른 변속단(N, R, D)에서 브레이크 페달을 밟고 변속을 시도하면 변속단 위치 지시등(140)은 해당되는 변속단을 표시한다.On the contrary, if the user presses the brake pedal at another shift stage (N, R, D) and attempts to shift, the shift stage position indicator 140 displays a corresponding shift stage.

이어서, 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따라 자동 모드에서 수동 모드로의 변속 모드 전환시 스포츠 모드(매뉴얼 모드)에서의 시프팅 장치 조작상태를 설명한다.Next, the shifting device operating state in the sport mode (manual mode) when switching the shift mode from the automatic mode to the manual mode according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3.

스포츠 모드에서는 수동 지시등(MANUAL LED, M)이 점등되며, 도 3에서 변속단 조절 레버(120)로부터 변속 모드 조절 레버(130)를 오른쪽으로 당겨 조작한다.In the sports mode, the manual indicator (MANUAL LED, M) is turned on, and the shift mode adjustment lever 130 is pulled to the right from the shift stage adjustment lever 120 in FIG. 3.

단, 스포츠 모드는 자동 모드의 변속단이 D단인 경우에만 작동 가능하도록 설정함에 유의해야 한다.However, it should be noted that the sports mode is set to be operable only when the shift stage of the automatic mode is the D stage.

따라서, 스포츠 모드는 항상 D단 에서만 작동 가능하다.Therefore, the sport mode can always be operated only in the D stage.

도 3을 참조하면, 저단으로 변속(-1단)시 ①의 위치에서 변속 모드 조절 레버(130)를 통해 변속단 조절 레버(120)를 ③의 위치로 당긴다.Referring to FIG. 3, the shift stage adjustment lever 120 is pulled to the position ③ through the shift mode adjustment lever 130 at the position of ① at the time of shifting to the lower stage (−1 stage).

이후, ③의 위치에 있던 변속단 조절 레버(120)는 자동으로 ①의 위치로 리턴된다.Thereafter, the shift stage adjusting lever 120 in the position of ③ is automatically returned to the position of ①.

그리고, 고단으로 변속(+1단)시 ①의 위치에서 변속 모드 조절 레버(130)를 통해 변속단 조절 레버(120)를 ②의 위치로 누른다.Then, when shifting to the high stage (+1 stage), the shift stage adjusting lever 120 is pushed to the position of ② through the shift mode adjusting lever 130 at the position of ①.

이후, ②의 위치에 있던 변속단 조절 레버(120)는 자동으로 ①의 위치로 리턴된다.Subsequently, the shift stage adjustment lever 120 in the position of ② is automatically returned to the position of ①.

상기한 바와 같이 스포츠 모드의 동작은 자동 모드 D에서 변속 모드 조절 레버(130)를 변속단 조절 레버(120)로부터 당김으로써 이루어지고, 스포츠 모드의 동작 해제는 변속 모드 조절 레버(130)를 변속단 조절 레버(120)측으로 다시 밀어 넣어 자동 모드로 전환한다.As described above, the operation of the sport mode is performed by pulling the shift mode adjustment lever 130 from the shift stage adjustment lever 120 in the automatic mode D, and the release of the operation of the sport mode shifts the shift mode adjustment lever 130 at the shift stage. Push it back toward the adjustment lever 120 to switch to automatic mode.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 차량용 시프트 바이 와이어 시스템의 시프팅 장치는 기존 차량의 레버 및 링크를 제거하고 멀티 펑션 스위치 크기의 레버로 대체하므로 장착 편의성 및 부품, 공정 축소로 인한 경량화와 재료 절감으로 인한 원자재 절감의 효과가 있다.As described above, the shifting device of the shift-wire system for a vehicle according to the present invention removes the lever and link of the existing vehicle and replaces the lever with the size of a multi-function switch, thereby reducing the weight and material savings due to ease of installation, parts, and process reduction. There is an effect of saving raw materials.

또한, 스티어링 휠 주변에 장착하므로 조작이 간편하고, 사용자 실수에 의한 잘못된 변속을 막아주므로 안전성 증대의 효과가 있다. In addition, since it is mounted around the steering wheel, it is easy to operate and prevents an incorrect shift caused by a user mistake, thereby increasing safety.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 시프트 바이 와이어 시스템의 시프팅 장치 구성을 도시한 도면.1 is a view showing a shifting device configuration of a vehicle shift-by-wire system according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 시프트 바이 와이어 시스템의 자동 모드에서 각 변속단 시프팅 상태를 도시한 도면.2 is a diagram illustrating each shift stage shifting state in an automatic mode of a vehicle shift-by-wire system according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 시프트 바이 와이어 시스템의 스포츠 모드에서 각 변속단 시프팅 상태를 도시한 도면.3 is a diagram illustrating each shift stage shifting state in a sport mode of a vehicle shift-by-wire system according to an exemplary embodiment of the present invention.

Claims

In the shifting device of a vehicle shift-by-wire system,

A head unit mounted around the steering wheel of the vehicle and displaying respective shift stage positions at a predetermined interval;

Shifted and fixed at a shift position of each shift stage formed in the head unit in combination with the head unit, and electrically connected to generate a corresponding electrical signal according to a shifted state of the shift unit position With a control lever;

And a shift mode adjustment lever coupled to one side of the shift stage adjustment lever, the shift mode adjustment lever switching a shift mode according to an engagement state with the shift stage adjustment lever.

2. The shifting device for a vehicle shift-by-wire system according to claim 1, wherein the head unit constitutes a shift stage position indicator indicating respective shift stage shifting states.