KR20130025149A - 엔진 브레이크 자동 이용을 위한 변속 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

엔진 브레이크 자동 활성화를 위한 변속 장치가 개시된다. 이 변속 장치는 수동 겸용 자동변속기의 매뉴얼 모드에서 변속 레버의 위치에 따른 가속단 신호 혹은 감속단 신호의 발생을 검출하기 위한 검출부, 및 상기 감속단 신호가 소정 횟수 발생한 것으로 검출되면, 엔진 브레이크 기능 달성을 위해 하위 단으로 강제 변속하는 제어부를 포함한다. 이에 의해 운전자가 1회 또는 2회 변속 레버를 감속단(TIP-) 위치로 조작하는 것만으로, 정차시까지 추가 조작 없이 강제로 다운쉬프트가 유도되어 엔진 브레이크 기능이 구현된다.

Description

엔진 브레이크 자동 이용을 위한 변속 장치 및 그 방법{Transmission for activating engine brake automatically and method thereof}
본 발명은 차량용 장치에 관한 것으로, 특히 수동 겸용 자동 변속 가능한 변속 장치에 관한 것이다.
도 1은 수동 겸용 자동변속기를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 수동 겸용 자동변속기의 변속 레버는 운전자의 조작에 의해 주차단(P), 후진단(R), 중립단(N), 주행단(D)으로 위치 변경될 수 있으며, 또한 주행단에는 운전자의 수동 고단 변속을 위한 가속단(TIP+)과 수동 저단 변속을 위한 감속단(TIP-)이 있다. 여기서 운전자의 수동 변속 모드를 매뉴얼 모드라고 하며, 스포츠 모드로 불리기도 한다. 수동 겸용 자동변속기의 매뉴얼 모드는 수동변속기와 유사하게 보다 역동적으로 운전자의 의지를 반영하여 고단 기어로의 변속을 뜻하는 업쉬프트(upshift)와 저단 기어로의 변속을 뜻하는 다운쉬프트(downshift)를 수행하는 기능을 제공한다. 이 같은 매뉴얼 모드에서, 운전자는 내리막 길에서 변속 레버를 감속단으로 조작함에 의해 잦은 브레이크 조작 없이 엔진 브레이크를 이용함으로써 차량 속도의 증가를 방지할 수 있다. 즉, 운전자가 내리막 길에서 변속 레버를 감속단으로 조작할 때마다 기어단은 저단, 즉 하위 단으로 한 단계씩 변속이 이루어지는 것이다. 따라서, 운전자가 차량의 속도에 따라 순차적으로 변속 레버를 조작함으로써 엔진 브레이크를 유도할 수 있다(6단 → 5단 → 4단 → 3단 → 2단 → 1단). 하지만 엔진 브레이크 기능을 달성하고자 6단에서 2단 혹은 1단까지 순차적으로 변속하기 위해서는 매 변속시마다 운전자의 수동 조작이 요구되는 단점이 있다.
본 발명은 운전자의 최소 1회 혹은 2회의 수동 조작만으로도 엔진 브레이크 기능을 구현할 수 있는 기술적 방안을 제공함을 목적으로 한다.
전술한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 엔진 브레이크 자동 활성화를 위한 변속 장치는 수동 겸용 자동변속기의 매뉴얼 모드에서 변속 레버의 위치에 따른 가속단 신호 혹은 감속단 신호의 발생을 검출하기 위한 검출부, 및 상기 감속단 신호가 소정 횟수 발생한 것으로 검출되면, 엔진 브레이크 기능 달성을 위해 하위 단으로 강제 변속하는 제어부를 포함한다. 여기서 상기 제어부는 기어의 단수가 일정단수 이상인 경우에 상기 감속단 신호가 소정 횟수 발생하는지 판단할 수 있으며, 아니면 쓰로틀 개도가 제로이고, 차량 속도가 일정 속도 이상이며, 기어의 단수가 일정단수 이상인 경우에 상기 감속단 신호가 소정 횟수 발생하는지 판단할 수도 있다.
한편, 전술한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 엔진 브레이크 자동 활성화를 위한 변속 방법은 수동 겸용 자동변속기의 매뉴얼 모드에서 감속단 신호의 소정 횟수 발생 여부를 검출하는 단계, 및 상기 감속단 신호가 소정 횟수 발생한 것으로 검출되면, 엔진 브레이크 기능 달성을 위해 하위 단으로 강제 변속하는 단계를 포함한다. 여기서 상기 강제 변속하는 단계는 쓰로틀 개도가 제로이고 차량의 속도가 일정속도 이상이며 기어의 단수가 일정단수 이상인 경우에 수행된다.
본 발명은 운전자가 최소 1회 또는 2회 변속 레버를 감속단(TIP-) 위치로 조작하기만 하면, 정차시까지 추가 조작 없이 강제로 다운쉬프트를 유도함으로써 엔진 브레이크 기능을 구현하는 효과를 창출한다.
도 1은 수동 겸용 자동 변속기 예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 브레이크 자동 이용을 위한 변속 장치 블록도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 브레이크 자동 이용을 위한 동작 상태도.
도 4는 본 발명에 따른 엔진 브레이크 자동 이용 설명을 위한 참조도.
전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명을 이러한 실시예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 브레이크 자동 활성화를 위한 변속 장치 블록도이다.
도시된 바와 같이, 엔진 브레이크 자동 활성화를 위한 변속 장치는 검출부(200) 및 제어부(210)를 포함한다. 검출부(200)는 변속 레버의 위치를 검출하기 위한 구성이다. 즉, 검출부(200)는 변속 레버가 주차단(P), 후진단(R), 중립단(N), 주행단(D) 중 어느 단에 위치해 있는지, 또한 매뉴얼 모드에서는 가속단(TIP+)과 감속단(TIP-) 중 어느 단에 위치해 있는지 검출한다. 일 실시예에 있어서, 검출부(200)는 각각의 기어단에 연결된 스위치들로 구성되며, 변속 레버의 위치에 따라 해당 기어단의 스위치는 오프 상태에서 온 상태로 전환된다. 제어부(210)는 트랜스미션 제어 유닛(Transmission Control Unit, TCU)이다. 제어부(210)는 검출부(200)로부터 변속 레버 위치 정보를 획득할 수 있음은 물론, 브레이크 온/오프와 스로틀 개도 및 차량 속도(휠 속도) 등의 정보도 획득할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제어 유닛(300)은 CAN(Controller Area Network) 통신을 통해 엔진 제어 유닛(Engine Control Unit)으로부터 브레이크 온/오프, 쓰로틀 개도 정보를 수신하며, 또한 CAN 통신을 통해 ABS(Anti-lock Brake System), TCS(Traction Control System), ESP(Electronic Stability Program) 등으로부터 휠 속도 정보를 수신한다.
이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여 엔진 브레이크 자동 활성화를 위한 변속 장치의 동작 실시예에 대해 설명한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 브레이크 자동 이용을 위한 동작 상태도이며, 도 4는 본 발명에 따른 엔진 브레이크 자동 이용 설명을 위한 참조도이다.
우선, 제어부(210)는 엔진 브레이크 자동 실행 여부 판단을 수행하지 않는 비활성 상태(300)에서 엔진 브레이크 자동 실행 여부 판단을 수행해도 좋을 조건이 만족하는지 판단한다. 일 실시예에 있어서, 제어부(210)는 변속 레버가 주행단에 위치해 있고, 매뉴얼 모드이며, 현재 기어 단수가 일정 단수 이상인지 판단하며, 이들을 모두 만족하는 경우에 비활성 상태(300)에서 엔진 브레이크 자동 실행 여부 판단을 수행하기 위한 판단중 상태(310)로 전환한다. 바람직한 실시예에 있어서, 제어부(210)는 변속 레버가 주행단에 위치해 있고, 매뉴얼 모드이고, 쓰로틀 개도가 0%이고, 차량 속도가 일정 속도 이상이며, 현재 기어 단수가 일정 단수 이상인지 판단하여 이들을 모두 만족하는 경우에 비활성 상태(300)에서 엔진 브레이크 자동 실행 여부 판단을 수행하기 위한 판단중 상태(310)로 전환한다.
판단중 상태(310)에서, 제어부(210)는 엔진 브레이크 자동 실행 여부 판단을 수행한다. 일 실시예에 있어서, 제어부(210)는 검출부(200)로부터 감속단(TIP-) 신호가 소정 횟수 입력되면, 엔진 브레이크 자동 실행이 필요한 것으로 판단하여 검출 상태(320)로 전환한다. 여기서 소정 횟수는 1회 혹은 2회가 될 수 있다. 즉, 제어부(210)는 매뉴얼 모드에서 운전자가 엔진 브레이크를 이용하려 하는 것으로 판단하는 것이다. 다른 실시예에 있어서, 제어부(210)는 검출부(200)로부터 감속단(TIP-) 신호가 소정 횟수 입력되며 또한 브레이크 온 신호가 소정 시간 입력되는 경우에, 검출 상태(320)로 전환할 수도 있다. 여기서 브레이크 온 신호의 입력 소정 시간은 제로로 설정될 수도 있다. 즉, 브레이크 신호는 무시하는 것이다.
검출 상태(320)로 전환한 제어부(210)는 강제적으로 하위 단으로 변속 제어한다. 즉, 제어부(210)는 실제 하위 단으로 변속해야 할 시점보다 빠른 시점에 강제적으로 하위 단으로 변속 제어하는 것이다. 일 실시예에 있어서, 제어부(210)는 도 4의 도면부호 400에 나타낸 바와 같이 감속단(TIP-) 신호가 실제로 발생하지 않더라도 마치 발생한 것처럼 가정하여 강제적으로 하위 단으로의 변속 제어를 수행한다. 다른 실시예에 있어서, 제어부(210)는 도 4의 도면부호 410에 나타낸 바와 같이 다운쉬프트 패턴을 A에서 오프셋(offset)만큼 이동시켜 하위 단으로의 변속 시점을 앞당겨 변속 제어를 수행할 수도 있다. 이 같은 변속 제어에 따라, 예를 들어 운전자가 수동으로 6단 → 5단 혹은 6단 → 5단 → 4단으로 변속하였음이 검출되면, 제어부(210)는 실제로 하위 단으로 변속 제어를 수행하는 시점보다 높은 차량 속도에서 운전자의 특별한 감속단(TIP-) 조작 없이 강제적으로 4단 → 3단 → 2단( → 1단) 혹은 3단 → 2단( → 1단)으로 강제 변속을 수행하는 것이다. 이에 따라 엔진 브레이크 기능을 이용할 수 있게 되는 것이다.
한편, 판단중 상태(310)에서 엔진 브레이크 자동 실행 여부 판단을 수행할 필요가 없는 조건이 달성되면, 제어부(210)는 비활성 상태(300)로 전환한다. 일 실시예에 있어서, 변속 레버가 주행단에 위치해 있지 않거나, 주행단에 위치해 있으나 매뉴얼 모드가 아니거나, 차량 속도가 일정 속도 미만이거나, 쓰로틀 개도가 일정 개도량 이상이거나, 가속단(TIP+) 신호가 발생하거나, 기어 단이 1단일 경우에, 제어부(210)는 판단중 상태(310)에서 비활성 상태(300)로 전환한다. 그리고 검출 상태(320)에서도 엔진 브레이크 자동 실행 여부 판단을 수행할 필요가 없는 조건이 달성되면, 제어부(210)는 비활성 상태(300)로 전환한다. 일 실시예에 있어서, 검출 상태(320)에서 엔진 브레이크 자동 실행 여부 판단을 수행할 필요가 없는 조건은 판단중 상태(310)에서의 조건과 동일하다. 즉, 검출 상태(320)에서 변속 레버가 주행단에 위치해 있지 않거나, 주행단에 위치해 있으나 매뉴얼 모드가 아니거나, 차량 속도가 일정 속도 미만이거나, 쓰로틀 개도가 일정 개도량 이상이거나, 가속단(TIP+) 신호가 발생하거나, 기어 단이 1단이면, 제어부(210)는 비활성 상태(300)로 전환하는 것이다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
200 : 검출부 210 : 제어부

Claims (7)

  1. 수동 겸용 자동변속기의 매뉴얼 모드에서 변속 레버의 위치에 따른 가속단 신호 혹은 감속단 신호의 발생을 검출하기 위한 검출부; 및
    상기 감속단 신호가 소정 횟수 발생한 것으로 검출되면, 엔진 브레이크 기능 달성을 위해 하위 단으로 강제 변속하는 제어부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진 브레이크 자동 이용을 위한 변속 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 기어의 단수가 일정단수 이상인 경우에 상기 감속단 신호가 소정 횟수 발생하는지 판단함을 특징으로 하는 엔진 브레이크 자동 이용을 위한 변속 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 쓰로틀 개도가 제로이고, 차량 속도가 일정 속도 이상이며, 기어의 단수가 일정단수 이상인 경우에 상기 감속단 신호가 소정 횟수 발생하는지 판단함을 특징으로 하는 엔진 브레이크 자동 이용을 위한 변속 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부는 실제 하위 단으로 변속 제어를 수행하는 차량 속도보다 높은 차량 속도에서 하위 단으로 강제 변속함을 특징으로 하는 엔진 브레이크 자동 이용을 위한 변속 장치.
  5. 수동 겸용 자동변속기의 매뉴얼 모드에서 감속단 신호의 소정 횟수 발생 여부를 검출하는 단계; 및
    상기 감속단 신호가 소정 횟수 발생한 것으로 검출되면, 엔진 브레이크 기능 달성을 위해 하위 단으로 강제 변속하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진 브레이크 자동 이용을 위한 변속 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 강제 변속하는 단계는 쓰로틀 개도가 제로이고 차량의 속도가 일정속도 이상이며 기어의 단수가 일정단수 이상인 경우에 수행됨을 특징으로 하는 엔진 브레이크 자동 이용을 위한 변속 방법.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 강제 변속하는 단계는 실제 하위 단으로 변속 제어를 수행하는 차량 속도보다 높은 차량 속도에서 하위 단으로 강제 변속함을 특징으로 하는 엔진 브레이크 자동 이용을 위한 변속 방법.
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