KR20100062720A

KR20100062720A - 자동차용 변속기의 레버포지션 통신 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20100062720A
Application number: KR1020080121484A
Authority: KR
Inventors: 조성현
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2008-12-02
Filing date: 2008-12-02
Publication date: 2010-06-10
Also published as: KR101091622B1

Abstract

복수개의 레버포지션이 형성된 변속레버유닛(shift lever unit)에 설치되는 레버포지션 신호 생성유닛(lever position signal generation unit)은 설정된 신호테이블을 기초로 복수개의 온/오프 신호(on-off signal)의 조합으로서 레버포지션 신호(lever position signal)를 생성하고, 변속기제어유닛은, 상기 생성된 레버포지션 신호를 수신하는 신호수신단계 및 수신된 레버포지션 신호에 포함된 상기 복수의 온/오프 신호의 조합으로부터 레버포지션을 산출하는 레버포지션 산출단계를 수행하되, 상기 설정된 신호테이블은 설정된 정상포지션(normal position)뿐만 아니라 인접한 정상포지션 사이의 중간포지션(intermediate position)에 관하여도 상기 복수개의 온/오프 신호 조합이 정의되는 것을 특징으로 하는 자동차용 변속기의 레버포지션 통신방법을 제공한다.

레버포지션, 변속기, 자동화수동변속기, 온/오프 신호

Description

자동차용 변속기의 레버포지션 통신 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS OF A VEHICLE TRANSMISSION FOR COMMUNICATING LEVER POSITION}

본 발명은 자동차용 변속기의 레버포지션 통신 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 운전자에 의해 조작되는 변속레버의 레버포지션을 변속기제어유닛이 검출함에 있어서 레버포지션 신호를 변속레버유닛과 통신하는 방법과 장치에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 자동차용 변속기는 자동차 주행상태에 따라 적절한 변속단으로 유압기구에 의해 자동적으로 변속하여주는 자동변속기와 운전자가 수동으로 변속하는 수동변속기로 대별된다.

일반적으로 자동변속기의 변속레버는, P, R, N, D, 등의 일반적인 모드와 3, 2, 1 등의 저속모드를 위한 레버포지션들이 형성되어, 운전자가 변속레버를 위치시킨 레버포지션에 따라 변속기의 동작을 제어하게 된다.

최근에는 자동변속기에서도 운전자가 상향변속(upshift) 및 하향변속(downshift)을 지시하여 이에 따라 변속할 수 있는 수동변속모드가 구비되고 있으며, 이러한 수동변속모드를 구현하기 위한 변속레버유닛에는 상향변속 명령을 수 신하기 위한 레버포지션(통상적으로 "+"포지션으로 지칭된다)과 하향변속 명령을 수신하기 위한 레버포지션(통상적으로 "-"포지션으로 지칭된다)이 구비되기도 한다.

또한, 최근에는, 수동변속기인 경우에도 변속레버유닛의 형태를 자동변속기용의 변속레버유닛과 유사하게 형성하여 두고, 변속기제어유닛(transmission control unit; 이하 "TCU"라 한다)에서 주행상태에 따라 자동적으로 변속하는 기능이 구현되고 있는데, 이러한 기능이 구현되는 변속기를 자동화수동변속기(Automated shift gear 또는 Automated manual transmission)라고 한다. 이러한 자동화수동변속기에서는 TCU가 모터를 구동하여 수동변속기의 변속메커니즘을 적절한 변속단에 맞도록 구동하게 된다.

자동변속기 혹은 자동화 수동변속기 중 어느 경우에도, TCU는 변속레버의 현재 레버포지션을 검출할 필요가 있다. 변속레버가 "P", "R", "N", "D", "+", "-", "sports" 등의 다양한 레버포지션 들 중에서 어느 포지션에 위치하여 있는지를 검출하여, 변속레버가 위치된 레버포지션에 적절한 변속제어가 수행되어야 하기 때문이다.

그런데 종래기술에 따르면 변속레버가 "+", "-", "sports" 등의 스포츠 모드에 관련된 포지션에 있는가의 여부는 변속레버유닛에 장착된 스위치에 의해 검출하고, "P", "R", "N", "D" 등의 포지션에 있는가의 여부는 자동변속기의 인히비터 스위치의 회전위치로 검출하고 있다. 따라서 이러한 경우에는 변속기를 제어하는 TCU는 인히비터 스위치, 그리고 변속레버유닛 각각에 배선연결이 되어야 하므로 자동 차의 배선시스템(wiring system)을 매우 복잡하게 되었다.

자동화 수동변속기에서도, 변속레버유닛에 형성된 레버포지션의 개수만큼 센서가 배치되고, 각 센서로부터 TCU로 배선이 연결되어 있는데, 이러한 경우에 배선의 숫자가 많은 단점이 있다.

또한, 각 레버포지션 별로 배선이 변속기제어유닛에 연결된 경우에는, 어느 하나의 배선이 단락된 경우에, 레버가 포지션 사이를 이동 중에 있는지 혹은 배선에 오류가 발생되었는지를 알 수 없게 되어, 적절한 변속제어가 힘들다.

따라서, 최근에는 변속레버가 동작하는 변속레버 유닛과 변속기를 제어하는 변속제어유닛 사이에 1:1 배선연결이 아니라 설정된 개수의 신호를 서로 통신함으로써, 통신신호의 조합에 의하여 변속레버의 위치정보를 교환하는 방식이 연구개발되고 있다.

본 발명의 목적은 변속레버유닛의 레버포지션을 검출하기 위한 배선의 수를 줄이고도 확실한 레버포지션 검출이 가능하고, 배선의 오류가 있는 경우에도 레버포지션의 검출이 가능하며, 레버포지션 신호의 통신에 오류가 발생하는 경우에도 안정된 변속기 동작을 제어할 수 있는 자동차용 변속기의 레버포지션 통신 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 자동차용 변속기의 레버포지션 통신장치는, 복수개의 레버포지션이 형성된 변속레버유닛 설정된 신호테이블을 기초로 복수개의 온/오프 신호의 조합으로서 상기 복수개의 레버포지션에 관한 레버포지션 신호를 생성하는 레버포지션 신호 생성유닛 상기 레버포지션 신호 생성유닛에서 생성된 레버포지션 신호를 수신하여 이를 기초로 변속기를 제어하는 변속기제어유닛을 포함하되, 상기 변속기 제어유닛은, 후술하는 본 발명의 레버포지션 통신 방법의 각 과정 중, 변속기 제어유닛에서 수행될 과정들을 수행한다.

본 발명에 의한 자동차용 변속기의 레버포지션 통신 방법은, 레버포지션 신호 생성유닛(lever position signal generation unit)은 설정된 신호테이블을 기초로 복수개의 온/오프 신호(on-off signal)의 조합으로서 복수개의 레버포지션에관한 레버포지션 신호(lever position signal)를 생성하고, 변속기제어유닛은, 상기 생성된 레버포지션 신호를 수신하는 신호수신단계 및 수신된 레버포지션 신호에 포함된 상기 복수의 온/오프 신호의 조합으로부터 레버포지션을 산출하는 레버포지션 산출단계를 수행하되, 상기 설정된 신호테이블은 설정된 정상포지션(normal position)뿐만 아니라 인접한 정상포지션 사이의 중간포지션(intermediate position)에 관하여도 상기 복수개의 온/오프 신호 조합이 정의된다.

상기 신호테이블은, 상기 설정된 정상포지션에 관하여는 상기 복수개보다 작은 개수의 동일한 온/오프 신호 및 이와 다른 하나의 온/오프 신호의 조합으로써 표현될 수 있다.

상기 신호테이블은 4개의 온/오프 신호의 조합으로서 레버포지션을 표현하되, 상기 중간포지션에 관하여는, 동일한 2개의 신호 및 이에 반대되는 2개의 신호 의 조합으로써 표현될 수 있다.

상기 중간포지션에 관하여는, 이에 인접한 두 정상포지션들의 온/오프 신호들 중 서로 동일한 온/오프 신호에 관해서는 같은 신호로 정의되고, 서로 다른 신호에 관해서는 두 정상포지션들 각각과 최소한 하나는 같은 신호로 정의되도록 정의될 수 있다.

상기 중간포지션에 대응되는 온/오프 신호 조합은 상기 중간포지션에 인접한 두 정상포지션들에 대응되는 온/오프 신호 조합에 대비하여 단지 하나의 신호만이 다르도록 정의될 수 있다.

상기 레버포지션 산출단계는, 상기 수신된 레버포지션 신호가 비정상인가 판단하는 단계 상기 수신된 레버포지션 신호가 비정상인 경우 설정된 변속단으로 상기 변속기를 제어하는 단계 상기 설정된 변속단으로 상기 변속기를 제어한 후, 복수의 변속단 사이에서 변속이 가능한 설정된 비상제어모드를 수행하여 상기 변속기를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 수신된 레버포지션 신호가 비정상인가 여부는, (1) 상기 수신된 레버포지션 신호가 상기 중간포지션에 대응되는 온/오프 신호의 조합에 해당하고 엔진회전수가 아이들 회전수를 초과하는 제1설정회전수 이상인 경우 (2) 상기 수신된 레버포지션 신호가 미리 정의되지 아니한 온/오프 신호의 조합에 해당하고 엔진회전수가 아이들 회전수 미만인 제2설정회전수 이상인 경우 (3) 상기 수신된 레버포지션 신호에 대응되는 레버포지션과 직전에 수신된 레버포지션 신호에 대응되는 레버포지션이 서로 인접하지 아니한 경우 중 어느 하나에 해당함과 아울러, 정상적인 레버포지션 신호가 최근 복수회 이상 수신되었을 것을 만족하는 경우에 상기 수신된 레버포지션 신호가 비정상인 것으로 판단하는 것으로 할 수 있다.

상기 설정된 변속단은, 상기 변속기의 전체 변속단(entire shift-speeds)중에서, 변속제어 액츄에이터들만의 제어에 의하여 후진단으로 변속이 가능한 변속단으로 선택된 것으로 할 수 있다.

상기 설정된 비상제어모드는, 새로운 레버포지션 신호를 수신하는 단계 상기 새로운 레버포지션 신호가 후진단 신호인지를 판단하는 단계 상기 새로운 레버포지션 신호가 후진단 신호인 경우 상기 변속기가 후진단을 계합(engage)하도록 상기 변속기를 제어하는 단계 를 포함하는 것으로 할 수 있다.

상기 설정된 비상제어모드는, 상기 새로운 레버포지션 신호가 후진단 신호가 아닌 경우, 차량주행상태를 검출하는 단계 상기 설정된 변속단으로부터 상기 변속제어 액츄에이터들만의 제어에 의하여 변속될 수 있는 설정된 가능변속단들(predetermined available shift-speeds) 중에서, 상기 차량주행상태에 대응하여 계산되는 목표변속단에 가장 근접한 변속단으로 상기 변속기를 제어하는 단계 를 더 포함하는 것으로 할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 레버포지션을 통신하기 위한 배선은 레버유닛에 설치되는 레버포지션 신호 생성유닛과 TCU과의 사이에만 설치하면 되므로, 자동차의 배선을 단순화 할 수 있다.

레버포지션에 관한 통신 프로토콜을 합리적으로 설정함으로써, 효율적으로 통신할 수 있으며, 하나 정도의 단선 등 배선의 하자에도 차량이 정상적으로 주행할 수 있도록 하고 있다. 또한 중간포지션에 관한 신호의 정의를 합리적으로 함으로써, 중간포지션의 확인의 신뢰성을 향상한다.

또한, 정상적인 레버포지션뿐만 아니라 그 사이의 중간포지션도 검출할 수 있고 이에 따라 비상제어모드에 진입할 수 있도록 하여, 운전자의 편의를 도모한다.

또한, 비상제어모드에서 단지 하나의 변속단을 유지하는 것이 아니라 복수의 변속단 중에서 변속이 가능하도록 함으로써, 운전자의 편의를 도모한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 변속기의 레버포지션 통신 장치가 적용되는 변속 시스템의 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 다른 자동차용 변속기의 레버포지션 통신 장치가 적용되는 변속 시스템은, 자동차용 변속기(180)(일예로, 본 실시예에서는 자동변속기), 자동차의 주행상태를 검출하기 위한 센서 유닛(150), 복수개의 레버포지션들이 형성된 변속레버유닛(170), 상기 변속레버유닛(170)과 변속 레버포지션 신호를 통신하여 이를 기초로 상기 변속기(180)를 제어하는 변속기제어유닛(160)(transmission control unit; 이하 "TCU"라 한다)을 포함한다.

상기 센서 유닛(150)은, 일예로, 차속을 검출하는 차속센서(110), 스로틀 개도량을 검출하는 스로틀 개도 센서(120), 그리고 엔진회전수를 검출하는 엔진회전 수 검출기(130)를 포함하는 것으로 할 수 있다.

상기 변속기(180)는, 일예로 자동변속기로서, 그 내부의 유압흐름을 제어하여 변속을 구현하는 복수의 솔레노이드 밸브(185)를 포함하는 것으로 할 수 있으며, 상기 TCU(160)는 상기 솔레노이드 밸브(185)를 제어함으로써 상기 변속기(180)를 제어하는 것으로 할 수 있다. 그러나, 본 발명의 보호범위가 반드시 이에 한정된 것으로 이해되어서는 안된다. 상기 변속기(180)는 다른 예로서, 자동화된 수동변속기로서, 상기 복수의 솔레노이드 밸브(185) 대신 상기 자동화된 수동변속기의 동작을 제어하기 위한 다른 액츄에이터를 포함하는 것으로 할 수 있다.

도 2은 본 발명의 실시예에 의한 레버포지션 통신 장치의 구성도이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 변속기의 레버포지션 통신 장치에서 변속레버 유닛(170')의 다른 형태를 도시하는 구성도이다.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 의한 레버포지션 통신장치는, 상기 변속레버유닛(170), 상기 변속레버유닛(170)에 설치되어, 설정된 신호테이블을 기초로 복수개의 온/오프 신호의 조합으로서 레버포지션 신호를 생성하는 레버포지션 신호 생성유닛(174), 및 상기 TCU(160)를 포함한다.

상기 TCU(160)는 상기 레버포지션 신호 생성유닛(174)에서 생성된 레버포지션 신호를 수신하여 이를 기초로 레버포지션을 복원한다. 상기 TCU(160)는 복원된 레버포지션을 기초로 변속기(170)를 제어하게 된다.

상기 변속레버유닛(170)에 형성된 레버포지션들의 개수와 배열은 당업자가 임의로 설정할 수 있다. 일예로, 도 1에서는 "P", "R", "N", "D", "sports", "+", "-"의 5개 레버포지션이 형성된 변속레버유닛(170)을 도시하고 있다. 다른 예로, 이들 가능한 레버포지션들 중에서 "P", "R", "N", "D" 만을 통신하는 것으로 하고 스포츠모드에서의 레버조작은 다른 방식으로 할 수 있다. 또 다른 예로, 도 3에 도시된 바와 같이, "P", "R", "N", "D", "3", "2", "1"의 일련의 레버포지션들이 1자형 게이트(172') 상에 배열된 것으로 할 수 있다.

레버포지션 신호 생성유닛(174)에서 레버의 실제 레버포지선을 검출하는 것은 다양한 방식에 의해 구현될 수 있다. 일예로, 레버가 움직이는 게이트(172) 상에서 레버의 동작위치에 따라 다른 전압을 발생하는 센서(도시하지 않음)가 설치되어 그 센서값에 따라 레버포지션 신호 생성유닛(174)이 그 레버포지션을 인식하는 것이 가능하다. 다른 예로는, 레버가 특정한 각 레버포지션마다 온/오프 스위치가 설치되어 레버포지션 신호 생성유닛(174)은 이들 스위치들로부터의 신호를 기초로 어느 레버포지션에 레버가 위치하였는지를 검출하는 것으로 할 수 있다.

상기 레버포지션 신호 생성유닛(174)은 검출된 레버포지션에 해당하는 레버포지션 신호를 설정된 신호테이블을 기초로 생성하게 된다.

이러한 레버포지션 신호 생성유닛(174)은, 상기 설정된 신호테이블을 기초로 레버포지션 신호를 생성하도록 소프트웨어적으로 혹은 하드웨어적으로 프로그램된 마이크로프로세서로 할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 설정된 신호테이블은 일예로 아래 [표 1]과 같이 설정되는 것으로 할 수 있다.

상기 표 1에서는 "P", "R", "N", "D", "3", "2", "1"의 일련의 레버포지션들이 배열된 예에 관하여 이에 대응되는 신호테이블의 예를 기재하였으나, 본 발명의 보호범위가 이에 한정된 것으로 이해되어서는 안된다. 이는 단지 7개의 레버포지션에 관해 통신되는 레버포지션 신호의 예를 기재한 것이다. 이와 달리 "P", "R", "N", "D" 만의 레버포지션에 관해 그 레버포지션 신호를 통신하는 경우에는, "3", "2", "1"에 관한 신호 정의를 무시하고 그 외의 신호정의만을 이용할 수 있다. 또한, "P", "R", "N", "D", "3", "2", "1"의 레버포지션 대신에 "sports", "+", "-" 의 다른 물리적 의미를 가지는 레버포지션에 관해서도 마찬가지의 신호테이블을 이용할 수 있음은 당업자자가 자명하게 이해할 수 있을 것이다.

상기 표 1에서는 일예로, 에 기재된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 설정된 신호테이블은 설정된 정상포지션(normal position)(즉, 본 실시예에서는, "P", "R", "N", "D", "3", "2", "1"; 이하, "PRND321"로 줄여 쓰기로 한다)뿐만 아니라 인접한 정상포지션 사이("P"와 "R" 사이, R"과 "N" 사이, "N"과 "D" 사이, "D"와 "3" 사이, "3"과 "2" 사이, "2"와 "1" 사이 이하 각각 P-R, R-N, N-D, D-3, 3-2, 2-1로 줄여 쓰기로 한다)의 중간포지션(intermediate position)에 관하여도 상기 복수개의 온/오프 신호 조합이 정의되어 있다.

즉, 변속레버가 기구적인 결함에 의하여 혹은 조작미숙에 의하여 정상포지션 사이(P-R, R-N, N-D, D-3, 3-2, 2-1)에 위치하게 되는 경우에도, 레버포지션 센서 생성유닛(174)은 이에 대응되는 레버포지션 신호를 생성하여 상기 TCU(160)에 전달한다. 따라서 TCU(160)는 변속레버가 정상포지션(PRND321)에 있는 경우뿐만 아니라 인접한 정상포지션들의 중도(P-R, R-N, N-D, D-3, 3-2, 2-1)에 위치된 경우에도 이를 검출할 수 있게 된다.

이와 같이 변속레버가 정상포지션(PRND321)에 있지 아니하는 경우 변속기는 변속하기에 물리적으로 부적합한 상태가 될 수 있다. 예를 들어 자동변속기의 경우 인히비터 스위치(inhibitor switch)에 매뉴얼 밸브가 연결되고 이 매뉴얼 밸브의 위치에 따라 자동변속기 내의 유압회로가 전환(conversion)되는데, 이 매뉴얼 밸브의 위치가 어중간 하게 되면 유압회로가 제대로 형성되지 않아 변속에 문제가 발생할 수 있는 것이다.

본 발명의 실시예에서는, 이와 같이 중간포지션(P-R, R-N, N-D, D-3, 3-2, 2-1)에 변속레버가 위치된 것을 TCU(160)가 파악하여 이에 대한 조치를 취할 수 있도록 하고 있는데, 이에 관해서는 후에 더욱 상세히 설명한다.

상기 표 1에서 "0" 및 "1"은 "온" 혹은 "오프"를 지칭하는데, 그 대응관계는 당업자가 임의로 정의할 수 있다.

표 1에서, 상기 신호테이블은 4개의 온/오프 신호의 조합으로서 레버포지션을 표현하고 있으며, 상기 설정된 정상포지션(PRND321)에 관하여는 4개 온/오프 신호 중 동일한 3개의 신호 및 이와 다른 하나의 신호의 조합으로써 표현하고 있다.

즉, 세 개의 "1" 신호와 한 개의 "0" 신호의 조합, 또는 세 개의 "0" 신호와 한 개의 "1" 신호의 조합으로써 정상포지션(PRND321)의 각 레버포지션들을 구별하고 있는 것이다.

이와 같이 함으로써, 임의의 두 정상포지션에 대응되는 레버포지션 신호는 최소한 2개의 서로 다른 온/오프 신호를 포함하게 된다. 따라서, 어느 하나의 온/오프 신호가 누락되는 경우(예를 들어 신호선이 단선된 경우)에도 레버포지션 신호를 레버포지션 신호 생성유닛(174)과 안정적으로 통신할 수 있게 된다.

표 1에서, 상기 중간포지션(P-R, R-N, N-D, D-3, 3-2, 2-1)에 관하여는, 동일한 2개의 신호 및 이에 반대되는 2개의 신호의 조합으로써 표현되어 있다. 즉, 두 개의 "0" 신호 및 두 개의 "1" 신호에 의해 각 중간포지션(P-R, R-N, N-D, D-3, 3-2, 2-1)을 표현하고 있는 것이다.

더욱 구체적으로, 상기 중간포지션(P-R, R-N, N-D, D-3, 3-2, 2-1)에 관하여는, 이에 인접한 두 정상포지션("P"와 "R", R"과 "N", "N"과 "D", "D"와 "3", "3"과 "2", "2"와 "1")의 온/오프 신호들 중 서로 동일한 온/오프 신호에 관해서는 같은 신호로 정의되고, 서로 다른 신호에 관해서는 두 정상포지션들 각각과 최소한 하나는 같은 신호로 정의되도록 정의되는 것을 특징으로 하는 자동차용 변속기의 레버포지션 통신방법.

예를 들어, 정상포지션(P)의 레버포지션 신호는 1011이고 정상포지션(R)의 레버포지션 신호는 0001이므로, 이들 사이에 관한 중간포지션(P-R)의 레버포지션 신호는 0011로 정의된다. 즉 두 정상포지션이 서로 동일한 두번째 및 네번째 자리에서 중간포지션(P-R)의 레버포지션 신호는 두 정상포지션 신호와 같게 정해지고, 나머지 첫번째 자리에서는 정상포지션(R)의 값을 따라 0으로, 세번째 자리에서는 정상포지션(P)의 값을 따라 1로 정해지게 되는 것이다. 따라서 이를 정리하면 중간포지션(P-R)의 레버포지션 신호는 0011로 정의되는 것이다.

이러한 조합에 따르면, 상기 중간포지션(PRND321)에 대응되는 온/오프 신호 조합은 상기 중간포지션(P-R, R-N, N-D, D-3, 3-2, 2-1)에 인접한 두 정상포지션들("P"와 "R", R"과 "N", "N"과 "D", "D"와 "3", "3"과 "2", "2"와 "1")에 대응되는 온/오프 신호 조합에 대비하여 단지 하나의 신호만이 다르도록 정의되고 있는 것이다.

상기 TCU(160)는 설정된 프로그램에 의해 동작하는 하나 이상의 마이크로프로세서로 구현될 수 있으며, 상기 설정된 프로그램은 후술하는 본 발명의 실시예의 레버포지션 통신 방법의 각 과정 중, TCU(160)에서 수행될 과정들을 수행하기 위한 일련의 명령으로 할 수 있다.

이하에서는, 이상과 같이 정의되는 신호테이블을 이용하는 본 발명의 자동차용 변속기의 레버포지션 통신방법에 관해 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 변속기의 레버포지션 통신 방법을 나타낸 흐름도이다.

먼저, 레버포지션 신호 생성유닛(174)이 상기 신호테이블(표 1)을 기초로 레버포지션 신호를 생성하고(S410), 이에 따라 TCU(160)는 생성된 레버포지션 신호를 수신한다(S420).

레버포지션 신호를 수신한 TCU(160)는, 수신된 레버포지션 신호가 비정상 신호인지 판단하고(S430), 수신된 레버포지션 신호가 정상인 경우에는 상기 신호테이블([표 1])을 기초로 레버포지션을 산출한다(S440).

상기 판단(S430)에서 수신된 레버포지션 신호가 비정상 신호인 경우에 TCU(160)는 설정된 변속단으로 상기 변속기를 제어한다(S450).

그런 다음, TCU(160)는 복수의 변속단 사이에서 변속이 가능한 설정된 비상제어모드를 수행하여 상기 변속기를 제어한다(S460).

상기 수신된 레버포지션 신호가 비정상인가 여부의 판단(S430)은, 아래의 조건으로 판단한다.

상기 수신된 레버포지션 신호가 상기 중간포지션에 대응되는 온/오프 신호의 조합에 해당하고 엔진회전수가 아이들 회전수를 초과하는 제1설정회전수 이상인 경우 상기 수신된 레버포지션 신호가 미리 정의되지 아니한 온/오프 신호의 조합에 해당하고 엔진회전수가 아이들 회전수 미만인 제2설정회전수 이상인 경우 그리고 상기 수신된 레버포지션 신호에 대응되는 레버포지션과 직전에 수신된 레버포지션 신호에 대응되는 레버포지션이 서로 인접하지 아니한 경우 중 어느 하나에 해당함과 아울러, 정상적인 레버포지션 신호가 최근 복수회 이상 수신되었던 경우에 상기 수신된 레버포지션 신호가 비정상인 것으로 판단한다.

이러한 비정상 판단이 되는 경우 후술하는 비상제어모드에 진입하게 될 것이므로, 이러한 비정상 판단의 기준은 비상제어모드에 진입할 필요성이 크다고 판단되는 상태로 정의된 것이다.

먼저, 자동차 조립과정에서 처음부터 배선의 연결이 빠져 있는 등의 경우에는 정상적인 레버포지션 신호가 발생되지 않을 수 있다. 이런 경우에는 비상제어모드에 진입하여 차량을 동작시킬 필요가 크지 않으므로, 비상제어모드 진입을 판단하기 위한 상기 수신된 레버포지션 신호의 비정상 여부 판단은, 정상적인 레버포지션 신호가 최근 복수회 이상 수신되었던 경우에 한하여 비정상의 가능성이 있는 것으로 판단하고자 하는 것이다.

그리고, 레버의 조작 중 중간포지션에 위치되어 문제되는 것은 주로 주행중인 때이므로, 엔진회전수가 아이들회전수보다 높은 영역에서 중간포지션인 것으로 판단되면 상기 수신된 레버포지션 신호가 비정상인 것으로 판단하고, 엔진회전수가 아이들 회전수와 비슷하거나 낮은 영역에서는 중간포지션에 따른 비정상 여부는 판단하지 않는 것이다.

또한, 엔진의 시동이 꺼져 있거나 시동중인 상태에서는 비상제어모드의 필요성이 크지 않으므로, 엔진회전수가 아이들 회전수 미만인 제2설정회전수 이상인지 여부를 판단하여 이에 해당하는 경우에 한하여 상기 수신된 레버포지션 신호가 미리 정의되지 아니한 온/오프 신호의 조합에 해당하면 수신된 레버포지션 신호가 비정상인 것으로 판단하는 것이다.

마지막으로, 상기 수신된 레버포지션 신호에 대응되는 레버포지션과 직전에 수신된 레버포지션 신호에 대응되는 레버포지션이 서로 인접하지 아니한 것은, 예를 들어 P→N→R 등과 같이 레버유닛의 기구적인 구성에 따라 반드시 거쳐야 할 레버포지션이 검출되지 않은 것으로서, 이러한 상황이 발생되었는가의 여부를 비정상 여부에 고려하는 것이다.

이상의 비정상 여부 판단의 예시적인 기준을 위에서 상세히 설명하였으나, 본 발명의 보호범위가 반드시 이에 한정된 것으로 이해되어서는 안된다. 설계자의 선택 등 다른 변수에 의하여 이러한 판단기준은 변화가 가능하다.

앞서 설명한 바와 같이, 상기 판단(S430)에서 수신된 레버포지션 신호가 비정상 신호인 경우에 TCU(160)는 설정된 변속단으로 상기 변속기를 제어하게 된다(S450).

상기 설정된 변속단은, 상기 변속기의 전체 변속단(entire shift-speeds)중에서, 변속제어 액츄에이터(185)만의 제어에 의하여 후진단으로 변속이 가능한 변속단 중에서 선택된다.

당업자에게 자명한 바와 같이, 특정한 변속기(일예로 자동변속기)의 파워레인은 이에 적합한 유압제어시스템에 의해 작동하여 다수의 변속단을 구현하게 된다. 통상적으로 후진단(R)은 변속레버의 조작에 의해 선택하게 되어 있으나, 전진 변속단들 중에는 변속제어 액츄에이터만의 조작에 의하여도 이로부터 후진단을 구현할 수 있는 변속단들이 있게 된다. 상기 설정된 변속단은 이러한 변속단들 중에서 선택되는 것이다. 이러한 구성에 의하여 아래에서 설명하는 비상제어모드에서도 후진 등 차량동작을 원활하고 안정적으로 제어할 수 있게 되는 것이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 변속기의 레버포지션 통신 방법에서 비정상 코드가 통신되는 경우에 수행되는 비상제어모드를 나타낸 흐름도이다.

이하에서는 도 5를 참조로 본 발명의 실시예에 따른 비상제어모드(S460)를 상세히 설명한다.

비상제어모드에서 상기 레버포지션 신호 생성유닛(174)은 새로운 레버포지션 신호를 생성하고(S510), TCU(160)는 상기 새로운 레버포지션 신호를 수신하여(S520), 상기 새로운 레버포지션 신호가 후진단 신호인지를 판단한다(S530).

상기 새로운 레버포지션 신호가 후진단 신호인 경우, TCU(160)는 상기 변속기가 후진단을 계합(engage)하도록 상기 변속기(180)를 제어한다(S540). 이러한 제어는 상기 TCU(160)가 상기 변속기(180)의 솔레노이드 밸브(185)를 제어함으로써 구현할 수 있음은 당업자에게 자명하다.

상기 새로운 레버포지션 신호가 후진단 신호가 아닌 경우, TCU(160)는 차량주행상태를 검출한다(S550). 상기 차량주행상태 검출(S550)은 앞에서 설명한 센서 유닛(150)의 검출값들을 기초로 검출하는 것으로서, 이에 관하여는 당업자에게 자명하다.

차량주행상태를 검출한 TCU(160)는, 상기 설정된 변속단으로부터 상기 변속제어 액츄에이터들만의 제어에 의하여 변속될 수 있는 설정된 가능변속단들(predetermined available shift-speeds) 중에서, 상기 차량주행상태에 대응하여 계산되는 목표변속단에 가장 근접한 변속단으로 상기 변속기(180)를 제어한다(S560).

즉, 상기 차량주행상태를 기초로 통상적인 방식에 따라 목표변속단을 계산할 수 있음은 당업자가 자명하게 이해할 수 있을 것이다. 이와 같이 계산된 상기 목표변속단이 상기 변속기(180)의 솔레노이드 밸브의 제어에 의하여 상기 설정된 변속단으로부터 구현이 가능한 경우에는 상기 목표변속단을 구현하고, 그렇지 못한 경우에는 상기 목표변속단에 가장 근접한 변속단으로 변속을 하는 것이다. 이와 같이 변속을 함으로써, 비록 비상제어모드에 있지만, 자동차를 가장 정상적인 상태에 가까운 상태로 주행이 가능하게 함으로써, 운전자의 편의를 도모하게 된다.

이상으로 본 발명의 자동차용 변속기의 레버포지션 통신 방법 및 장치에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

도 2은 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 변속기의 레버포지션 통신 장치의 구성도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 변속기의 레버포지션 통신 장치에서 변속레버 유닛의 다른 형태를 도시하는 구성도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

110: 차속센서

120: 스로틀 개도 센서

130: 엔진회전수 센서

150: 센서 유닛

160: 변속기 제어 유닛

170, 170': 변속 레버 유닛

172, 172': 레버 이동 게이트

174, 174': 레버포지션 신호 생성 유닛

180: 자동변속기

185: 솔레노이드 밸브

Claims

레버포지션 신호 생성유닛(lever position signal generation unit)은 설정된 신호테이블을 기초로 복수개의 온/오프 신호(on-off signal)의 조합으로서 복수개의 레버포지션에관한 레버포지션 신호(lever position signal)를 생성하고,

변속기제어유닛은,

상기 생성된 레버포지션 신호를 수신하는 신호수신단계 및

수신된 레버포지션 신호에 포함된 상기 복수의 온/오프 신호의 조합으로부터 레버포지션을 산출하는 레버포지션 산출단계를 수행하되,

상기 설정된 신호테이블은 설정된 정상포지션(normal position)뿐만 아니라 인접한 정상포지션 사이의 중간포지션(intermediate position)에 관하여도 상기 복수개의 온/오프 신호 조합이 정의되는 것을 특징으로 하는 자동차용 변속기의 레버포지션 통신방법.
제1항에서,

상기 신호테이블은, 상기 설정된 정상포지션에 관하여는 상기 복수개보다 작은 개수의 동일한 온/오프 신호 및 이와 다른 하나의 온/오프 신호의 조합으로써 표현하는 것을 특징으로 하는 자동차용 변속기의 레버포지션 통신방법.
제2항에서,

상기 신호테이블은 4개의 온/오프 신호의 조합으로서 레버포지션을 표현하되, 상기 중간포지션에 관하여는, 동일한 2개의 신호 및 이에 반대되는 2개의 신호의 조합으로써 표현하는 것을 특징으로 하는 자동차용 변속기의 레버포지션 통신방법.
제3항에서,

상기 중간포지션에 관하여는, 이에 인접한 두 정상포지션들의 온/오프 신호들 중 서로 동일한 온/오프 신호에 관해서는 같은 신호로 정의되고, 서로 다른 신호에 관해서는 두 정상포지션들 각각과 최소한 하나는 같은 신호로 정의되도록 정의되는 것을 특징으로 하는 자동차용 변속기의 레버포지션 통신방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에서,

상기 중간포지션에 대응되는 온/오프 신호 조합은 상기 중간포지션에 인접한 두 정상포지션들에 대응되는 온/오프 신호 조합에 대비하여 단지 하나의 신호만이 다르도록 정의된 것을 특징으로 하는 자동차용 변속기의 레버포지션 통신방법.
제1항에서,

상기 레버포지션 산출단계는,

상기 수신된 레버포지션 신호가 비정상인가 판단하는 단계

상기 수신된 레버포지션 신호가 비정상인 경우 설정된 변속단으로 상기 변속 기를 제어하는 단계

상기 설정된 변속단으로 상기 변속기를 제어한 후, 복수의 변속단 사이에서 변속이 가능한 설정된 비상제어모드를 수행하여 상기 변속기를 제어하는 단계

를 포함하는 자동차용 변속기의 레버포지션 통신방법.
제6항에서,

상기 수신된 레버포지션 신호가 비정상인가 여부는,

상기 수신된 레버포지션 신호가 상기 중간포지션에 대응되는 온/오프 신호의 조합에 해당하고 엔진회전수가 아이들 회전수를 초과하는 제1설정회전수 이상인 경우

상기 수신된 레버포지션 신호가 미리 정의되지 아니한 온/오프 신호의 조합에 해당하고 엔진회전수가 아이들 회전수 미만인 제2설정회전수 이상인 경우

상기 수신된 레버포지션 신호에 대응되는 레버포지션과 직전에 수신된 레버포지션 신호에 대응되는 레버포지션이 서로 인접하지 아니한 경우 중 어느 하나에 해당함과 아울러,

정상적인 레버포지션 신호가 최근 복수회 이상 수신되었을 것을 만족하는 경우에 상기 수신된 레버포지션 신호가 비정상인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 자동차용 변속기의 레버포지션 통신방법.
제6항에서,

상기 설정된 변속단은,

상기 변속기의 전체 변속단(entire shift-speeds)중에서, 변속제어 액츄에이터들만의 제어에 의하여 후진단으로 변속이 가능한 변속단으로 선택된 것을 특징으로 하는 자동차용 변속기의 레버포지션 통신방법.
제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에서,

상기 설정된 비상제어모드는,

새로운 레버포지션 신호를 수신하는 단계

상기 새로운 레버포지션 신호가 후진단 신호인지를 판단하는 단계

상기 새로운 레버포지션 신호가 후진단 신호인 경우 상기 변속기가 후진단을 계합(engage)하도록 상기 변속기를 제어하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 변속기의 레버포지션 통신방법.
제9항에서,

상기 설정된 비상제어모드는,

상기 새로운 레버포지션 신호가 후진단 신호가 아닌 경우, 차량주행상태를 검출하는 단계

상기 설정된 변속단으로부터 상기 변속제어 액츄에이터들만의 제어에 의하여 변속될 수 있는 설정된 가능변속단들(predetermined available shift-speeds) 중에서, 상기 차량주행상태에 대응하여 계산되는 목표변속단에 가장 근접한 변속단으로 상기 변속기를 제어하는 단계

를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 변속기의 레버포지션 통신방법.
복수개의 레버포지션이 형성된 변속레버유닛

설정된 신호테이블을 기초로 복수개의 온/오프 신호의 조합으로서 상기 복수개의 레버포지션에 관한 레버포지션 신호를 생성하는 레버포지션 신호 생성유닛

상기 레버포지션 신호 생성유닛에서 생성된 레버포지션 신호를 수신하여 이를 기초로 변속기를 제어하는 변속기제어유닛을 포함하며,

상기 변속기제어유닛은, 수신된 레버포지션 신호에 포함된 상기 복수의 온/오프 신호의 조합으로부터 레버포지션을 산출하는 레버포지션 산출단계를 수행하되,

상기 설정된 신호테이블은 설정된 정상포지션(normal position)뿐만 아니라 인접한 정상포지션 사이의 중간포지션(intermediate position)에 관하여도 상기 복수개의 온/오프 신호 조합이 정의되는 것을 특징으로 하는 자동차용 변속기의 레버포지션 통신장치.
제11항에서,

상기 신호테이블은, 상기 설정된 정상포지션에 관하여는 상기 복수개보다 작은 개수의 동일한 온/오프 신호 및 이와 다른 하나의 온/오프 신호의 조합으로써 표현하는 것을 특징으로 하는 자동차용 변속기의 레버포지션 통신장치.
제12항에서,

상기 신호테이블은 4개의 온/오프 신호의 조합으로서 레버포지션을 표현하되 상기 중간포지션에 관하여는, 동일한 2개의 신호 및 이에 반대되는 2개의 신호의 조합으로써 표현하는 것을 특징으로 하는 자동차용 변속기의 레버포지션 통신장치.
제13항에서,

상기 중간포지션에 관하여는, 이에 인접한 두 정상포지션들의 온/오프 신호들 중 서로 동일한 온/오프 신호에 관해서는 같은 신호로 정의되고, 서로 다른 신호에 관해서는 두 정상포지션들 각각과 최소한 하나는 같은 신호로 정의되도록 정의되는 것을 특징으로 하는 자동차용 변속기의 레버포지션 통신장치.
제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에서,

상기 중간포지션에 대응되는 온/오프 신호 조합은 상기 중간포지션에 인접한 두 정상포지션들에 대응되는 온/오프 신호 조합에 대비하여 단지 하나의 신호만이 다르도록 정의된 것을 특징으로 하는 자동차용 변속기의 레버포지션 통신장치.
제12항에서,

상기 레버포지션 산출단계는,

상기 수신된 레버포지션 신호가 비정상인가 판단하는 단계

상기 수신된 레버포지션 신호가 비정상인 경우 설정된 변속단으로 상기 변속기를 제어하는 단계

상기 설정된 변속단으로 상기 변속기를 제어한 후, 복수의 변속단 사이에서 변속이 가능한 설정된 비상제어모드를 수행하여 상기 변속기를 제어하는 단계

를 포함하는 자동차용 변속기의 레버포지션 통신장치.
제16항에서,

상기 수신된 레버포지션 신호가 비정상인가 여부는,

상기 수신된 레버포지션 신호가 상기 중간포지션에 대응되는 온/오프 신호의 조합에 해당하고 엔진회전수가 아이들 회전수를 초과하는 제1설정회전수 이상인 경우

상기 수신된 레버포지션 신호가 미리 정의되지 아니한 온/오프 신호의 조합에 해당하고 엔진회전수가 아이들 회전수 미만인 제2설정회전수 이상인 경우

상기 수신된 레버포지션 신호에 대응되는 레버포지션과 직전에 수신된 레버포지션 신호에 대응되는 레버포지션이 서로 인접하지 아니한 경우 중 어느 하나에 해당함과 아울러,

정상적인 레버포지션 신호가 최근 복수회 이상 수신되었을 것을 만족하는 경우에 상기 수신된 레버포지션 신호가 비정상인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 자동차용 변속기의 레버포지션 통신장치.
제16항에서,

상기 설정된 변속단은,

상기 변속기의 전체 변속단(entire shift-speeds)중에서, 변속제어 액츄에이터들만의 제어에 의하여 후진단으로 변속이 가능한 변속단으로 선택된 것을 특징으로 하는 자동차용 변속기의 레버포지션 통신장치.
제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에서,

상기 설정된 비상제어모드는,

새로운 레버포지션 신호를 수신하는 단계

상기 새로운 레버포지션 신호가 후진단 신호인지를 판단하는 단계

상기 새로운 레버포지션 신호가 후진단 신호인 경우 상기 변속기가 후진단을 계합(engage)하도록 상기 변속기를 제어하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 변속기의 레버포지션 통신장치.
제19항에서,

상기 설정된 비상제어모드는,

상기 새로운 레버포지션 신호가 후진단 신호가 아닌 경우, 차량주행상태를 검출하는 단계

상기 설정된 변속단으로부터 상기 변속제어 액츄에이터들만의 제어에 의하여 변속될 수 있는 설정된 가능변속단들(predetermined available shift-speeds) 중에서, 상기 차량주행상태에 대응하여 계산되는 목표변속단에 가장 근접한 변속단으로 상기 변속기를 제어하는 단계

를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 변속기의 레버포지션 통신장치.