KR20110060371A - 수동변속기능을 갖는 차량용 자동변속기 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수동변속기능을 갖는 차량용 자동변속기 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 자동변속기 차량의 스티어링휠에 수동변속이 가능하도록 수동변속스위치(패들스위치, Paddle switch)를 구비하고, 상기 수동변속스위치의 조작에 의해 수동변속이 가능하도록 함으로써, 운전자의 조작에 의해 기어가 변속될 수 있도록 한 것이다.

따라서, 수동변속에 따른 운전자의 편의성을 향상시킬 수 있음은 물론, 주행시 전방시야의 확보가 충분히 보장됨으로써, 주행의 안전성을 향상시킬 수 있으며, 본 발명에 의하여 수동변속이 가능한 자동변속기가 설치된 차량의 경우, 자동변속기의 레버를 제거하고, 차량의 실내공간의 활용도를 향상시킨 차량의 제작이 가능해진다.

그러므로, 차량의 제조분야 등에서 운전자의 편의성 및 기능성을 향상시킴은 물론, 그에 따른 제품경쟁력을 향상시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.

자동변속기, 수동변속, 수동변속스위치, 스티어링휠

Description

수동변속기능을 갖는 차량용 자동변속기 제어 방법{Method for automatic transmission of vehicle with manual shift function}

본 발명은 수동변속기능을 갖는 차량용 자동변속기 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동변속기 차량의 스티어링휠에 수동변속이 가능하도록 수동변속스위치(패들스위치, Paddle switch)를 구비하고, 상기 수동변속스위치의 조작에 의해 수동변속이 가능하도록 함으로써, 운전자의 조작에 의해 기어가 변속될 수 있는 수동변속기능을 갖는 차량용 자동변속기 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차(이하, 차량과 혼용함)라 함은 원동기를 사용하여 궤조 또는 가선에 의하지 않고 운전되는 운송기계로서, 그 구성으로는 엔진, 연료공급장치, 동력전달장치, 현가 및 조향장치, 제동장치, 배출장치, 공조장치, 냉각 및 윤활장치 등이 있으며, 주로 승객이나 화물의 운송을 위하여 사용되고 있다.

최근에는, 차량의 주행성능과 연비개선, 운전자의 안전주행 보장 등을 위하여, 다양한 보조장치들이 차량에 설치되고 있다.

한편, 수동변속기가 설치된 차량의 경우, 운전자가 주행시 수동변속기를 조작할 경우 스티어링휠의 조작능력이 저하될 수 있으며, 수동변속기의 조작능력이 미숙한 운전자의 경우, 차량의 주행에 어려움이 발생되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 최근에 설치되는 보조장치로는 자동변속기(Automatic transmission)가 있다.

상기 자동변속기는, 차량의 주행속도에 대응하여 기어가 자동으로 조작되는 변속기로, 클러치를 제거하고 차량의 주행속도와 부하에 대응하여 최적의 토크변환을 얻을 수 있도록 기어비를 변환하는 장치이다.

그러나, 상기와 같은 자동변속기는 운전자의 의지와는 상관없이, 차량의 주행상태 등에 대응하여 조작되기 때문에, 도로상황 등에 의하여 판단되는 운전자에 의한 임의의 변속은 불가능하다는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 자동변속기 차량의 운전석 주변에, 수동변속기능을 입력받는 장치를 부가적으로 설치하고, 운전자의 조작에 의해 기어가 변속될 수 있는 수동변속기능을 갖는 차량용 자동변속기 제어 방법을 제공하는데 목적이 있다.

한편, 상기 수동변속기능을 입력하기 위한 수동변속스위치가, 변속레버 등에 설치된 경우, 운전자가 수동변속스위치를 조작하는 동안에 전방시야를 충분히 확보하지 못하게 되어, 교통사고 등을 유발시키는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 수동변속을 하기 위하여 운전자의 조작하는 수동변속스위치를, 스티어링휠에 설치함으로써, 수동변속에 따른 운전자의 전방시야확보를 보장할 수 있는 수동변속기능을 갖는 차량용 자동변속기 제어 방법을 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 수동변속기능을 갖는 차량용 자동변속기 제어 방법은, 수동변속 선택신호의 입력여부를 확인하는 단계, 상기 수동변속 선택신호의 정당성을 판단하는 단계 및 판단 결과에 따라 상기 자동변속기를 수동변속 모드로 동작시키거나 또는 자동변속 모드로 동작시키는 단계를 포함한다.

상기 수동변속 선택신호의 정당성을 판단하는 단계는, 입력된 상기 수동변속 선택신호를 카운팅하여 카운팅 값을 출력하는 단계 및 상기 카운팅 값을 기준 카운팅 값과 비교하고, 비교 결과에 따라 제어 신호를 출력하는 단계를 포함한다. 상기 제어 신호는 상기 자동변속기를 상기 수동변속 모드 또는 상기 자동변속 모드 중에서 하나의 모드로 동작시킨다.

상기 판단 결과에 따라 상기 자동변속기를 수동변속 모드로 동작시키거나 또는 자동변속 모드로 동작시키는 단계는, 운전자로부터 입력된 수동변속 제어신호의 정당성을 판단하는 단계 및 판단 결과 상기 수동변속 제어신호가 정당하면 상기 수동변속 제어신호에 따라 상기 자동변속기를 변속하고, 상기 수동변속 제어신호가 정당하지 않으면 상기 자동변속기를 변속하지 않거나 또는 상기 자동변속 모드로 전환하는 단계를 더 포함한다. 상기 수동변속 제어신호는 상향변속 신호와 하향변속 신호를 포함한다.

상기 수동변속 제어신호의 정당성을 판단하는 단계는, 상기 상향변속 신호와 상기 하향변속 신호가 동시에 입력되는 경우에, 상기 수동변속 제어 신호가 정당하지 않은 것으로 판단한다.

상기 수동변속 제어신호의 정당성을 판단하는 단계는, 상기 상향변속 신호와 상기 하향변속 신호 중에서 어느 하나의 신호를 카운팅하여 카운팅 값을 출력하는 단계 및 상기 카운팅 값을 기준 카운팅 값과 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 수동변속 제어 신호의 정당성을 판단하는 단계를 포함한다.

상기 수동변속 제어신호에 따라 상기 자동변속기를 변속하는 단계는, 상기 상향변속 신호와 상기 하향변속 신호 중에서 하나의 신호에 따라 상기 자동변속기 를 변속하되, 상기 하나의 신호의 폴링 에지를 검출하여 상기 자동변속기를 변속 한다.

상기와 같은 해결수단에 의해, 본 발명은 스티어링휠에 설치되는 수동변속스위치(패들스위치, Paddle switch)를 이용하여 수동변속이 가능하도록 함으로써, 운전자의 의도에 따라 수동변속이 가능하도록 하는 장점이 있다.

따라서, 수동변속에 따른 운전자의 편의성을 향상시킬 수 있음은 물론, 주행시 전방시야의 확보가 충분히 보장됨으로써, 주행의 안전성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

특히, 본 발명에 의하여 수동변속이 가능한 자동변속기가 설치된 차량의 경우, 자동변속기의 레버를 제거하고, 차량의 실내공간의 활용도를 향상시킨 차량의 제작이 가능해지는 장점이 있다.

따라서, 차량의 제조분야 등에서 제품경쟁력을 향상시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.

본 발명에 따른 수동변속기능을 갖는 차량용 자동변속기 제어 방법에 대한 예는 다양하게 적용할 수 있으며, 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 가장 바람직한 실시 예에 대해 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 자동변속기의 수동변속 제어 방법에 대한 순서도이고, 도 2 및 도 3은 도 1의 수동변속 모드에서의 동작에 따른 순서도들이다. 또한, 도 4는 도 1 내지 도 3의 동작들에 따른 파형도이다.

도 1 및 도 4를 참조하면, 운전자가 수동변속을 위한 선택신호를 입력할 수 있다(S10).

본 실시예에서는 TCU(Transmission Control Unit)가 스티어링휠에 설치된 수동변속 스위치의 조작에 의한 제어신호를 입력받아 처리하는 것을 예로써 설명하나, 당업자의 요구에 따라 ECU(Electronic Control Unit) 또는 별도의 제어유닛에 의해 처리될 수도 있음은 당연하다. 이하, 본 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 TCU, ECU 또는 별도의 제어 유닛을 변속제어유닛이라 통칭하겠다.

또한, 수동변속 선택신호는 별도의 스위치에 의하여 입력될 수도 있으나, 구성의 최소화 및 조작의 편의성을 향상시키기 위하여 본 실시예에서는 도 4에 도시된 바와 같이, 운전자가 스티어링휠에 설치된 제1 수동변속 스위치, 예컨대 업(UP) 스위치를 조작하여 발생하는 펄스 신호로부터 선택신호가 입력되는 예를 설명한다.

운전자로부터 수동변속 선택신호가 입력되면, 변속제어유닛이 입력된 선택신호에 대한 카운팅 동작을 수행한다(S20).

예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이, 시간축(t)의 시간 t0에서 운전자의 스위치 조작에 의해 선택신호, 즉 제1 상향변속 신호(up1)가 입력되면 변속제어유닛은 제1 상향변속 신호(up1)를 카운팅할 수 있다.

이때, 변속제어유닛은 제1 상향변속 신호(up1)의 라이징 에지(rising edge)부터 폴링 에지(falling edge)까지의 시간 동안 카운팅 동작을 수행할 수 있으며, 이에 따른 카운팅 값(△C1)을 출력할 수 있다.

카운팅 값(△C1)이 출력되면, 변속제어유닛은 출력된 카운팅 값(△C1)을 기준 카운팅 값(Cref)과 비교하는 정당성 판단 동작을 수행할 수 있다(S30).

이어, 변속제어유닛은 정당성 판단 결과에 따라 차량의 기어 변속을 수동변속 모드로 설정하거나(S40), 또는 자동변속 모드로 설정할 수 있다(S50).

예컨대, 변속제어유닛은 출력된 카운팅 값(△C1)이 기준 카운팅 값(Cref)보다 작거나 같으면(△C1≤Cref), 차량이 수동변속 모드로 동작하도록 제어하는 제어 신호를 출력할 수 있다. 따라서, 차량은 수동변속 모드로 진입할 수 있다.

그러나, 출력된 카운팅 값(△C1)이 기준 카운팅 값(Cref)보다 크면(△C1>Cref), 변속제어유닛은 차량이 자동변속 모드를 유지하도록 제어하는 제어 신호를 출력할 수 있다. 따라서, 차량은 자동변속 모드를 유지할 수 있다.

여기서, 출력된 카운팅 값(△C1)이 기준 카운팅 값(Cref)보다 큰 경우는, 운전자가 제1 수동변속 스위치를 조작하되 장시간 동안 누르고 있는 상태에서 발생할 수 있다.

도 2 및 도 4를 참조하면, 차량이 수동변속 모드로 진입한 후 운전자는 수동변속 스위치를 조작하여 차량의 기어를 변속하기 위한 수동변속 제어신호를 입력할 수 있다(S110).

변속제어유닛은 운전자에 의해 입력된 수동변속 제어신호의 정당성을 판단할 수 있으며(S120), 판단 결과에 따라 차량의 기어를 변속하기 위한 변속 신호를 출력하거나(S130), 또는 차량의 기어를 유지시킬 수 있다(S140).

여기서, 변속제어유닛이 수동변속 제어신호의 정당성을 판단하는 방법으로 는, 앞서 상술된 바와 같이 입력된 수동변속 제어신호의 시간을 카운팅 하는 방법이 사용될 수도 있고, 수동변속 제어신호의 신호 정당성, 예컨대 상향변속 신호와 하향변속 신호가 동시에 입력되는 경우 등과 같은 신호 정당성을 판단하는 방법이 사용될 수도 있다.

도 2에서는 하나의 예로써, 상향변속 신호와 하향변속 신호가 동시에 입력되는 경우 등과 같은 신호 정당성을 판단하는 정당성 판단의 방법에 대해 설명한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 운전자는 시간축(t)의 시간 t1에서 제1 수동변속 스위치를 조작하여 제2 상향변속 신호(up2)를 입력할 수 있다.

변속제어유닛은 제2 상향변속 신호(up2)의 정당성을 판단할 수 있으며, 제2 상향변속 신호(up2)가 정당하다고 판단되면, 제2 상향변속 신호(up2)의 폴링 에지를 감지하여 차량의 기어 레벨을 상향 조정하기 위한 변속 신호를 출력할 수 있다.

한편, 시간축(t)의 시간 t2에서 운전자가 제1 수동변속 스위치와 제2 수동변속 스위치를 동시에 조작하여 제3 상향변속 신호(up3)와 제1 하향변속 신호(dw1)가 동시에 입력되는 경우가 발생한다.

이때, 변속제어유닛은 제3 상향변속 신호(up3)의 정당성을 판단할 수 있는데, 변속제어유닛은 두 신호가 동시에 입력되었기 때문에 제3 상향변속 신호(up3)는 정당하지 않은 신호로 판단할 수 있다.

따라서, 변속제어유닛은 차량의 기어를 유지하는 유지 신호를 출력할 수 있으며, 이에 차량은 제2 상향변속 신호(up2)에 의해 1차 상향변속 된 상태를 유지할 수 있다.

여기서, 상향변속 신호 및 하향변속 신호가 동시에 입력되는 경우가 일정횟수를 초과하게 될 경우, 변속제어유닛은 장치적 오류임으로 감지하고 이를 운전자 등에게 알려주도록 함으로써, 차량의 내부결함을 운전자 등에게 신속하게 알려줄 수 있다.

또한, 시간축(t)의 시간 t3에서 제1 수동변속 스위치를 조작하여 제4 상향변속 신호(up4)를 입력할 수 있다.

변속제어유닛은 제4 상향변속 신호(up4)의 정당성을 판단할 수 있으며, 제4 상향변속 신호(up4)가 정당하다고 판단되면, 제4 상향변속 신호(up4)의 폴링 에지를 감지하여 차량의 기어 레벨을 상향 조정하기 위한 변속 신호를 출력할 수 있다.

또한, 시간축(t)의 시간 t4에서 제2 수동변속 스위치를 조작하여 제2 하향변속 신호(dw2)를 입력할 수 있다.

변속제어유닛은 제2 하향변속 신호(dw2)의 정당성을 판단할 수 있으며, 제2 하향변속 신호(dw2)가 정당하다고 판단되면, 제2 하향변속 신호(dw2)의 폴링 에지를 감지하여 차량의 기어 레벨을 하향 조정하기 위한 변속 신호를 출력할 수 있다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 차량이 수동변속 모드로 진입한 후 운전자는 수동변속 스위치를 조작하여 차량의 기어를 변속하기 위한 수동변속 제어신호를 입력할 수 있다(S110).

변속제어유닛은 운전자에 의해 입력된 수동변속 제어신호를 카운팅하고(S210), 카운팅 결과에 따라 수동변속 제어신호의 정당성을 판단할 수 있으며(S220), 판단 결과에 따라 차량의 기어를 변속하기 위한 변속 신호를 출력하거 나(S230), 또는 차량을 자동변속 모드로 전환시킬 수 있다(S240).

도 3에서는 변속제어유닛이 수동변속 제어신호의 정당성을 판단하는 방법으로, 앞서 상술된 바와 같이 입력된 수동변속 제어신호의 시간을 카운팅 하여 정당성을 판단하는 방법이 사용될 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 운전자는 시간축(t)의 시간 t5에서 제2 수동변속 스위치를 조작하여 제3 하향변속 신호(dw3)를 입력할 수 있다. 변속제어유닛은 입력된 제3 하향변속 신호(dw3)를 카운팅할 수 있다.

이때, 변속제어유닛은 제3 하향변속 신호(dw3)의 라이징 에지부터 폴링 에지까지의 시간 동안 카운팅 동작을 수행할 수 있으며, 이에 따른 카운팅 값(△C2)을 출력할 수 있다.

카운팅 값(△C2)이 출력되면, 변속제어유닛은 출력된 카운팅 값(△C2)을 기준 카운팅 값(Cref)과 비교하는 정당성 판단 동작을 수행할 수 있다.

이어, 변속제어유닛은 정당성 판단 결과에 따라 수동변속모드를 유지하거나 또는 자동변속 모드로 전환할 수 있다.

예컨대, 변속제어유닛은 출력된 카운팅 값(△C2)이 기준 카운팅 값(Cref)보다 작거나 같으면(△C2≤Cref), 차량이 수동변속 모드를 유지하도록 할 수 있다.

이에 따라, 변속제어유닛은 입력된 제3 하향변속 신호(dw3)의 폴링 에지를 감지하여 차량의 기어 레벨을 하향 조정하기 위한 변속 신호를 출력할 수 있다.

그러나, 도 4에 도시된 바와 같이, 출력된 카운팅 값(△C2)이 기준 카운팅 값(Cref)보다 크면(△C2>Cref), 변속제어유닛은 차량이 자동변속 모드로 동작하도 록 하기 위한 제어 신호를 출력할 수 있다.

이에 따라, 차량은 시간축(t)의 시간 t6에서 수동변속 모드에서 자동변속 모드로 전환될 수 있다.

이상에서 본 발명에 의한 수동변속기능을 갖는 차량용 자동변속기 제어 방법에 대하여 설명하였다. 이러한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 자동변속기의 수동변속 제어 방법에 대한 순서도이다.

도 2 및 도 3은 도 1의 수동변속 모드에서의 동작에 따른 순서도들이다.

도 4는 도 1 내지 도 3의 동작들에 따른 파형도이다.

Claims (8)

1. 운전자의 수동변속 스위치 조작에 따라 차량의 자동변속기의 기어 변속을 수동으로 변속할 수 있는 수동변속 기능을 갖는 차량용 자동변속기 제어 방법에 있어서,

   a) 수동변속 선택신호의 입력여부를 확인하는 단계;

   b) 상기 수동변속 선택신호의 정당성을 판단하는 단계; 및

   c) 판단 결과에 따라 상기 자동변속기를 수동변속 모드로 동작시키거나 또는 자동변속 모드로 동작시키는 단계를 포함하는 수동변속기능을 갖는 차량용 자동변속기 제어 방법.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 b) 단계는,

   입력된 상기 수동변속 선택신호를 카운팅하여 카운팅 값을 출력하는 단계; 및

   상기 카운팅 값을 기준 카운팅 값과 비교하고, 비교 결과에 따라 제어 신호를 출력하는 단계를 포함하고,

   상기 제어 신호는 상기 자동변속기를 상기 수동변속 모드 또는 상기 자동변속 모드 중에서 하나의 모드로 동작시키는 수동변속기능을 갖는 차량용 자동변속기 제어 방법.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 비교 결과에 따라 제어 신호를 출력하는 단계는,

   상기 카운팅 값이 상기 기준 카운팅 값보다 작거나 같으면, 상기 자동변속기를 상기 수동변속 모드로 동작시키기 위한 상기 제어 신호를 출력하고,

   상기 카운팅 값이 상기 기준 카운팅 값보다 크면, 상기 자동변속기를 상기 자동변속 모드로 동작시키기 위한 상기 제어 신호를 출력하는 수동변속기능을 갖는 차량용 자동변속기 제어 방법.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 판단 결과에 따라 상기 자동변속기가 상기 수동변속 모드로 동작하면,

   상기 c) 단계는,

   운전자로부터 입력된 수동변속 제어신호의 정당성을 판단하는 단계; 및

   판단 결과, 상기 수동변속 제어신호가 정당하면 상기 수동변속 제어신호에 따라 상기 자동변속기를 변속하고, 상기 수동변속 제어신호가 정당하지 않으면 상기 자동변속기를 변속하지 않거나 또는 상기 자동변속 모드로 전환하는 단계를 더 포함하는 수동변속기능을 갖는 차량용 자동변속기 제어 방법.
5. 청구항 4에 있어서, 상기 수동변속 제어신호는 상향변속 신호와 하향변속 신호를 포함하고,

   상기 수동변속 제어신호의 정당성을 판단하는 단계는, 상기 상향변속 신호와 상기 하향변속 신호가 동시에 입력되는 경우에, 상기 수동변속 제어 신호가 정당하지 않은 것으로 판단하는 수동변속기능을 갖는 차량용 자동변속기 제어 방법.
6. 청구항 4에 있어서, 상기 수동변속 제어신호는 상향변속 신호와 하향변속 신호를 포함하고,

   상기 수동변속 제어신호의 정당성을 판단하는 단계는,

   상기 상향변속 신호와 상기 하향변속 신호 중에서 어느 하나의 신호를 카운팅하여 카운팅 값을 출력하는 단계; 및

   상기 카운팅 값을 기준 카운팅 값과 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 수동변속 제어 신호의 정당성을 판단하는 단계를 포함하는 수동변속기능을 갖는 차량용 자동변속기 제어 방법.
7. 청구항 6에 있어서,

   상기 수동변속 제어신호의 정당성을 판단하는 단계는,

   상기 카운팅 값이 상기 기준 카운팅 값보다 작거나 같으면 상기 수동변속 제어신호가 정당하다고 판단하고, 상기 카운팅 값이 상기 기준 카운팅 값보다 크면 상기 수동변속 제어신호가 정당하지 않다고 판단하는 수동변속기능을 갖는 차량용 자동변속기 제어 방법.
8. 청구항 4에 있어서,

   상기 수동변속 제어신호는 상향변속 신호와 하향변속 신호를 포함하고,

   상기 수동변속 제어신호에 따라 상기 자동변속기를 변속하는 단계는, 상기 상향변속 신호와 상기 하향변속 신호 중에서 하나의 신호에 따라 상기 자동변속기를 변속하되, 상기 하나의 신호의 폴링 에지를 검출하여 상기 자동변속기를 변속하는 수동변속기능을 갖는 차량용 자동변속기 제어 방법.

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