KR20130059129A

KR20130059129A - 자동변속기의 변속레버용 시프트/틸트 록킹 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20130059129A
Application number: KR1020110125278A
Authority: KR
Inventors: 최지혁; 이광기; 김동재
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사; 에스엘 주식회사
Priority date: 2011-11-28
Filing date: 2011-11-28
Publication date: 2013-06-05
Also published as: CN103133684B; US20150211631A1; US20130133459A1; US9618110B2; DE102012105272B4; DE102012105272A1; KR101349404B1; CN103133684A; US9140354B2

Abstract

본 발명은 차량의 상태 또는 운전자의 의도에 맞게 변속노브가 슬라이드, 틸팅되도록 하고, 그렇지 않는 경우에는 변속노브의 조작을 제한할 수 있는 자동변속기의 변속레버용 시프트/틸트 록킹 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 자동변속기의 변속레버용 시프트/틸트 록킹 장치는, 변속노브(10)와, 상기 변속노브(10)를 전후 및 좌우로 슬라이딩가능하도록 하우징(20)의 내부에 슬라이딩 가능하고, 둘레방향으로 회전가능하게 구비되는 메인샤프트(21)와, 상기 메인샤프트(21)와 교차하도록 상기 메인샤프트(21)에 체결되고, 상단에 변속노브(10)가 틸팅가능하게 장착되는 크로스바(23)와, 상기 메인샤프트(21)의 슬라이딩을 선택적으로 구속하여 상기 변속노브(10)의 슬아딩되거나 슬라이딩되지 않도록 제1 솔레노이드(31)와 제2 솔레노이드(32)로 제한하는 시프트제한수단과, 상기 변속노브(10)가 크로스바(23)의 상단에서 틸팅되는 것을 선택적으로 구속하여 상기 변속노브(10)가 틸팅되거나 틸팅되지 않도록 제3 솔레노이드(41)로 제어하는 틸팅제한수단을 포함하고, 변속노브(10)의 위치를 파악하여 변속모드를 판단하는 변속모드판단단계(S110)와, 제1 솔레노이드(31) 내지 제3 솔레노이드(41)를 선택적으로 작동시켜 변속노브(10)를 구속/구속해제하는 레버록킹단계(S120)에 의해서 제어한다.

Description

자동변속기의 변속레버용 시프트/틸트 록킹 장치 및 방법{Shift/tilt rocking apparatus and method for shift lever of automatic transmission}

본 발명은 자동변속기의 변속레버에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량의 상태 또는 운전자의 의도에 맞게 변속노브가 슬라이드, 틸팅되도록 하고, 그렇지 않는 경우에는 변속노브의 조작을 제한할 수 있는 자동변속기의 변속레버용 시프트/틸트 록킹 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

차량에는 변속을 위한 변속기가 마련되어 있고, 최근에는 대부분의 차량이 자동변속기를 탑재하고 있다.

차량의 자동변속기를 조작하기 위한 변속레버도 단순 조작을 위한 변속레버에 통합제어 전자식 변속레버가 적용되고 있다.

상기와 같은 통합제어 전자식 변속레버는 P-R-N-D 변속시에는 틸트모션 방향의 움직임을 제한하거나 해제하고, 에코-스포츠모드 또는 수동모드로 전환시에도 변속레버의 움직임을 제한하거나 해제함으로써, 상기 변속레버의 조작에 의해 변속이 되도록 한다.

이러한, 통합제어 전자식 변속레버는 조작이 통상적인 자동변속기의 조작에 비하여 조작거리가 줄어들어 간편해지기는 하지만, 차량의 상태에 따라 변속을 제어할 별도의 수단이 필요하게 된다.

즉, 변속레버의 조작을 제어하지 못하면, 운전자의 조작 실수와 같이 의도하지 않은 변속레버의 조작에 의해서 급발진과 같은 사고를 일으킬 소지가 있다.

따라서, 통합제어 전자식 변속레버에는 레버의 동작을 구속/해제할 수 있는 수단이 마련되어야 한다.

한편, 하기의 선행기술문헌은 '차량용 자동변속기의 시프트레버 록장치'에 관한 것으로서, 솔레노이드의 통전에 의해 회전하는 록플레이트와 링크플레이트에 의해 시트프 레버의 록킹/언록킹이 가능한 기술이 개시되어 있다.

JP

464419

B2

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 통합제어 전자식 자동변속기의 변속레버에 적용되어, 차량의 상태 또는 운전자의 의도에 맞게 변속노브를 슬라이드, 틸팅되도록 하고, 그렇지 않는 경우에는 변속노브의 조작을 제한할 수 있는 자동변속기의 변속레버용 시프트/틸트 록킹 장치 및 그 제어방법을 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동변속기의 변속레버용 시프트/틸트 록킹 장치는, 자동변속기의 변속레버에 있어서, 변속노브와, 상기 변속노브를 전후방향 및 좌우방향으로 슬라이딩가능하도록 하우징의 내부에 슬라이딩 가능하고, 둘레방향으로 회전가능하게 구비되는 메인샤프트와, 상기 메인샤프트와 교차하도록 상기 메인샤프트에 체결되고, 상단에 변속노브가 틸팅가능하게 장착되는 크로스바와, 상기 메인샤프트의 슬라이딩을 선택적으로 구속하여 상기 변속노브의 슬아딩되거나 슬라이딩되지 않도록 제한하는 시프트제한수단과, 상기 변속노브가 크로스바의 상단에서 틸팅되는 것을 선택적으로 구속하여 상기 변속노브가 틸팅되거나 틸팅되지 않도록 제어하는 틸팅제한수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 시프트 제한수단은, 상기 메인샤프트에 체결되고, 상기 메인샤프트에서 일측으로 돌출되게 형성되는 록킹레버와, 상기 록킹레버의 슬라이딩을 선택적으로 구속하기 위해서, 상기 록킹레버의 슬라이딩방향의 전후에 각각 제1 록킹암 및 제2 록킹암을 구비하고, 신축에 의해서 상기 제1 록킹암 및 제2 록킹암이 상기 록킹레버를 구속하도록 작동하는 제1 솔레노이드 및 제2 솔레노이드를 포함한다.

특히, 상기 제1 솔레노이드와 제2 솔레노이드는 래치 솔레노이드인 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 틸팅제한수단은, 상기 크로스바의 상단에 고정되는 노브회전축과, 상기 노브회전축을 수용하고 상기 노브회전축에 대하여 상대 회전운동하며 상기 변속노브의 내부에 체결되는 노브브라켓과, 상기 변속노브에 슬라이딩가능하게 구비되고, 전진하면 상기 노브브라켓고 치합되는 슬라이딩캠과, 상기 변속노브에 회전가능하게 구비되고, 회전에 의해서 상기 슬라이딩캠을 슬라이딩시키는 로테이팅암과, 상기 크로스바에 구비되고, 신축에 의해서 상기 로테이팅암을 회전시키는 제3 솔레노이드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제3 솔레노이드와 로테이팅암사이에는 양단이 각각 상기 제3 솔레노이드와 로테이팅암에 연결되는 커넥팅로드가 구비되는 것이 바람직하다.

특히, 상기 제3 솔레노이드는 래치 솔레노이드인 것이 바람직하다.

한편, 자동변속기의 변속레버용 시프트/틸트 록킹 방법은, 변속노브를 전후방향 및 좌우방향으로 슬라이딩가능하도록 구비되는 메인샤프트와, 상기 메인샤프트와 교차하여 체결되고, 상단에 변속노브가 틸팅가능하게 장착되는 크로스바와, 제1 솔레노이드와 제2 솔레노이드가 상기 변속노브의 슬라이딩을 전후방향으로 각각 구속/구속해제하는 시프트제한수단과, 제3 솔레노이드가 상기 변속노브의 틸팅을 구속/구속해제하는 틸팅제한수단을 포함하는 자동변속기의 변속레버용 시프트/틸트 록킹 장치를 제어하는 방법에 있어서, 변속노브의 위치를 파악하여 변속모드를 판단하는 변속모드판단단계와, 제1 솔레노이드 내지 제3 솔레노이드를 선택적으로 작동시켜 변속노브를 구속하거나 구속해제하는 레버록킹단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 변속모드판단단계는, 변속노브가 주차모드에 있는지 판단하는 주차모드판단단계와, 변속노브가 중립모드에 있는지 판단하는 중립모드판단단계와, 변속노브가 주행모드에 있는지 판단하는 주행모드판단단계 및 변속노브가 후진모드에 있는지 판단하는 후진모드판단단계를 포함한다.

여기서, 상기 주차모드판단단계에서 변속노브의 위치가 P단이면, 제1 솔레노이드와 제2 솔레노이드 및 제3 솔레노이드는 록킹되는 주차제어단계가 구비된다.

또한, 상기 중립모드판단단계에서 변속노브의 위치가 N단이면, 제1 솔레노이드와 제2 솔레노이드는 록킹되고, 제3 솔레노이드는 언록킹되는 중립제어단계가 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 주행모드판단단계에서 변속노브의 위치가 D단이면, 제1 솔레노이드는 언록킹되고, 제2 솔레노이드와 제3 솔레노이드는 록킹되는 주행제어단계가 구비될 수 있다.

상기 주행모드판단단계 이후에, 상기 변속노브가 에코-스포츠모드에 위치한 것인지를 판단하는 제1 에코-스포츠모드 선택단계와, 상기 제1 에코-스포츠모드 선택단계에서 변속노브가 에코-스포츠모드에 위치한 것으로 판단되면, 제1 솔레노이드와 제2 솔레노이드는 록킹되고, 제3 솔레노이드를 언록킹되는 제1 에코-스포츠 제어단계와, 상기 제1 에코-스포츠모드 선택단계에서 변속노브가 에코-스포츠모드에 위치하지 않은 것으로 판단되면, 상기 변속노브가 수동모드에 위치한 것인지를 판단하는 수동모드 선택단계와, 상기 수동모드 선택단계에서 변속노브가 수동모드에 위치한 것으로 판단되면, 제1 솔레노이드와 제2 솔레노이드는 록킹되고, 제3 솔레노이드를 언록킹되는 수동모드 제어단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 후진모드판단단계에서 변속노브의 위치가 R단이면, 제1 솔레노이드와 제3 솔레노이드는 록킹되고, 제2 솔레노이드는 언록킹되는 후진제어단계가 구비되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 주차제어단계이후에는, 차량이 정지 또는 설정된 속도 이하이고, 브레이크페달이 작동중이며, 변속노브의 일측에 마련된 변속노브가 잠금해제되었는지를 판단하는 주차해제조건 판단단계와, 차량이 정지 또는 설정된 속도 이하이고, 브레이크페달이 작동중이며, 변속노브의 일측에 마련된 변속노브가 잠금해제되었다면, 상기 제1 솔레노이드와 제2 솔레노이드는 언록킹되고, 제3 솔레노이드는 록킹되는 주차해제 제어단계를 포함할 수 있다.

상기 주차해제조건 판단단계에서 차량이 정지 또는 설정된 속도 초과이거나, 브레이크페달이 미작동중이거나, 변속노브의 일측에 마련된 변속노브가 잠금 상태이면, 변속노브가 에코-스포츠모드에 있는지 판단하는 제2 에코-스포츠모드 선택단계와, 상기 제1 에코-스포츠모드 선택단계엣 변속노브가 에코-스포츠모드에 위치한 것으로 판단되면, 제1 솔레노이드와 제2 솔레노이드는 록킹되고, 제3 솔레노이드는 언록킹되는 제2 에코-스포츠 제어단계가 수행되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 변속모드판단단계에서, 주차모드판단단계, 중립모드판단단계, 주행모드판단단계 또는 후진모드판단단계으로 판단되지 않으면, 이상유무를 점검하는 진단하는 진단단계가 수행될 수 있다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 자동변속기의 변속레버용 시프트/틸트 록킹 장치 및 방법에 따르면, 차량의 운행조건에 따라서 통합제어 전자식 변속레버에서 변속조작을 복수의 솔레노이드를 이용하여 변속노브를 구속하거나 구속해제함으로써, 의도한 변속이 가능하고 의도하지 않은 오조작을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자동변속기의 변속레버용 시프트/틸트 록킹 장치가 적용된 통합제어 전자식 변속레버가 콘솔에 설치된 모습을 도시사시도,
도 2는 본 발명에 따른 자동변속기의 변속레버용 시프트/틸트 록킹 장치에 의해서 각 변속단으로 이동하는 경로를 도시한 개념도,
도 3의 (a), (b)는 각각 도 2에서 에코-스포츠모드, 수동모드를 선택하였을 때의 각 변속단으로 이동하는 경로를 도시한 개념도,
도 4의 (a), (b)는 각각 본 발명에 따른 자동변속기의 변속레버용 시프트/틸트 록킹 장치에 의해 각 변속단으로 이동을 제한하는 솔레노이드의 위치를 나타낸 개념도,
도 5는 본 발명에 따른 자동변속기의 변속레버용 시프트/틸트 록킹 장치의 정면도,
도 6은 본 발명에 따른 자동변속기의 변속레버용 시프트/틸트 록킹 장치의 부분확대 사시도,
도 7 및 도 9는 본 발명에 따른 자동변속기의 변속레버용 시프트/틸트 록킹 장치에서 변속노브의 틸팅을 원리를 도시한 부분 사시도,
도 10은 본 발명에 따른 자동변속기의 변속레버용 시프트/틸트 록킹 제어방법을 도시한 순서도.

이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 자동변속기의 변속레버용 시프트/틸트 록킹 장치를 자세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 자동변속기의 변속레버용 시프트/틸트 록킹 장치는, 변속노브(10)와, 상기 변속노브(10)를 전후, 좌우로 슬라이딩되도록 하는 메인샤프트(21)와, 상기 메인샤프트(21)와 교차하도록 메인샤프트(21)와 체결되고 상단에 상기 변속노브(10)가 틸팅가능하게 구비되는 크로스바(23)와, 상기 메인샤프트(21)의 전후진을 선택적으로 제한하는 시프트제한수단과, 상기 변속노브(10)의 틸팅을 선택적으로 제한하는 틸팅제한수단을 포함한다.

변속노브(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 콘솔의 상부로 노출되어 운전자가 상기 변속노브(10)를 파지하여 조작할 수 있도록 구비된다. 상기 변속노브(10)의 내부에는 후술되는 크로스바(23)에 대하여 틸팅가능하고, 틸팅을 구속할 수 있도록 노브브라켓(11)이 구비된다. 상기 노브브라켓(11)은 내부에 틸팅방향과 수직한 방향, 즉 변속노브(10)가 차량의 전후방향으로 틸팅된다면 차량의 좌우방향으로 관통공(11a)이 형성된다. 아울러, 상기 노브브라켓(11)의 측면에는 후술되는 로테이팅암(43)의 선단과 치합되는 치합공(11b)이 형성된다. 상기 변속노브(10)는 변속조작후에는 원래의 위치로 복귀하도록 구성되는 것이 바람직하다.

메인샤프트(21)는 하우징(20)의 내부에 차량의 전후방향으로는 슬라이딩가능하고, 상기 메인샤프트(21)의 반경방향으로는 회전가능하도록 구비된다. 상기 메인샤프트(21)가 전후방향으로 슬라이딩되면서, P단에서 N/R단 또는 N/D단으로 변속이 가능하고, 반경방향으로 회전하여 변속노브(10)가 좌우방향으로 슬라이딩하면서, 에코-스포츠모드 또는 수동모드로 변속노브(10)를 조작할 수 있다.

상기 메인샤프트(21)의 일측에는 록킹레버(22)가 체결된다. 상기 록킹레버(22)의 일단을 상기 메인샤프트(21)에 체결되고, 타단은 상기 메인샤프트(21)의 외측으로 돌출되며, 상기 록킹레버(22)를 구속여부에 따라서, 메인샤프트(21)의 구속여부가 결정된다. 즉, 상기 록킹레버(22)와 메인샤프트(21)는 일체이기 때문에, 록킹레버(22)를 구속하면, 메인샤프트(21)도 구속되고, 록킹레버(22)의 구속이 해제되면 메인샤프트(21)도 구속이 해제된다.

크로스바(23)는 상기 메인샤프트(21)와 교차하도록 상기 메인샤프트(21)에 체결된다. 상기 크로스바(23)와 메인샤프트(21)가 일체로 체결되어 있어서, 상기 크로스바(23)는 메인샤프트(21)와 전후 슬라이딩과 좌우회전시, 메인샤프트(21)와 함께 작동한다.

상기 크로스바(23)는 상단에 상기 변속노브(10)가 틸팅가능하게 구비되는 바, 상기 크로스바(23)의 상단에 상기 크로스바(23)와 일체로 노브회전축(24)을 구비하고, 상기 노브회전축(24)이 상기 노브브라켓(11)의 관통공(11a)에 위치시켜, 상기 변속노브(10)가 틸팅될 수 있다.

시프트제한수단은 상기 록킹레버(22)와, 제1 록킹암(32)과 제2 록킹암(34)을 조작하는 제1 솔레노이드(31) 및 제2 솔레노이드가 된다.

외부의 전기신호에 의해 서로 독립적으로 신축되는 제1 솔레노이드(31)와 제2 솔레노이드(32)를 마련하고, 상기 제1 솔레노이드(31)와 제2 솔레노이드(32)에 제1 록킹암(32)과 제2 록킹암(34)을 각각 링크연결한다. 상기 제1 록킹암(32)과 제2 록킹암(34)은 제1 솔레노이드(31) 및 제2 솔레노이드(32)의 신축에 의해서 작동된다.

한편, 상기 제1 록킹암(32)과 제2 록킹암(34)은 상기 록킹레버(22)의 타단에 인접하게 배치되되, 상기 메인샤프트(21)의 슬라이딩방향의 전후에 각각 구비된다.

상기 제1 록킹암(32)은 일단은 하우징(20)의 내부에 회전가능하게 구비되고, 일단은 상기 제1 솔레노이드(31)에 링크연결되며, 타단은 상기 록킹레버(22)의 전방 또는 후방에 인접하게 위치한다.

따라서, 상기 제1 솔레노이드(31)의 신축에 의해서 제1 록킹암(32)의 타단이 록킹레버(22)의 타단과 인접한 상태를 유지하면 제1 록킹암(32)이 록킹레버(22)가 제1 록킹암(32)쪽으로 슬라이딩하는 것을 구속하고, 제1 록킹암(32)의 타단이 록킹레버(22)의 타단과 이격되면 록킹레버(22)의 구속이 해제된다.

아울러, 상기 제2 록킹암(34)도 제1 록킹암(32)과 같은 원리로 작동하도록 구비된다.

상기와 같이, 록킹레버(22)의 슬라이딩 방향의 전후에 제1 솔레노이드(31)와 제2 솔레노이드(32)에 의해서 작동하는 제1 록킹암(32)과 제2 록킹암(34)을 구비함으로써, 메인샤프트(21)와 일체인 록킹레버(22)의 슬라이딩을 구속하거나 슬라이딩될 수 있도록 구속을 해제한다. 상기 제1 록킹암(32)과 제2 록킹암(34)은 록킹레버(22)의 전후방향에 각각 구비됨으로써, 메인샤프트(21)의 슬라이딩을 제어한다. 이때, 상기 제1 록킹암(32)은 록킹레버(22)의 전방에 위치할 수도 있고, 후방에 위치할 수도 있다.

틸팅제한수단은 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 크로스바(23)에 구비장착되는 노브브라켓(11)에 치합되는 슬라이딩캠(42)과, 회전에 의해서 상기 슬라이딩캠(42)을 슬라이딩시키는 로테이팅암(43)과, 상기 로테이팅암(43)을 회전시키는 제3 솔레노이드(41)를 포함한다.

변속노브(10)의 내부에 구비되는 노브브라켓(11)의 일측면에는 치합공(11b)이 형성된다.

슬라이딩캠(42)은 상기 변속노브(10)의 내부에 슬라이딩가능하게 구비되어, 전진하면 상기 치합공(11b)에 선단이 삽입되고, 후퇴하면 선단이 치합공(11b)으로부터 이탈된다. 상기 변속노브(10)가 노브회전축(24)을 중심으로 틸팅가능하게 구성되어 있는데, 상기 슬라이딩캠(42)이 노브브라켓(11)의 치합공(11b)에 삽입되면 변속노브(10)의 틸팅을 제한하고, 상기 슬라이딩캠(42)이 노브브라켓(11)의 치합공(11b)으로부터 이탈되면 변속노브(10)의 틸팅이 가능해진다.

로테이팅암(43)은 상기 슬라이딩캠(42)을 전진 또는 후진시킨다. 상기 로테이팅암(43)은 변속노브(10)의 내부에 회전가능하게 구비되고, 일단이 상기 로테이팅암(43)에 연결되어 있어서, 상기 로테이팅암(43)이 회전하면 상기 슬라이딩캠(42)을 전진시키거나 후진시킨다.

제3 솔레노이드(41)는 상기 크로스바(23)에 고정되고, 상기 로테이팅암(43)의 타단에 연결되어 신축에 의해서 상기 로테이팅암(43)을 회전시킨다.

한편, 상기 제3 솔레노이드(41)와 상기 로테이팅암(43)이 이격되면, 중간에 커넥팅로드(44)를 이용하여, 상기 커넥팅로드(44)의 양단에 제3 솔레노이드(41)와 로테이팅암(43)을 연결할 수도 있다.

여기서, 상기 제1 솔레노이드(31), 제2 솔레노이드(32) 및 제3 솔레노이드(41)는 래치타입 솔레노이드로 구성하여 전원이 차단되더라도, 전원 차단 직전의 제어상태를 유지하도록 하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 자동변속기의 변속레버용 시프트/틸트 록킹 장치는 제1 솔레노이드(31), 제2 솔레노이드(32) 및 제3 솔레노이드(41)의 작동을 조합하여 시프트 또는 틸트를 제한하거나 가능하도록 하여 변속되도록 한다.

즉, 제1 솔레노이드(31)와 제2 솔레노이드(32)는 상기 메인샤프트(21)가 전후진하는 것을 구속하거나 구속해제할 수 있고, 제3 솔레노이드(41)는 변속노브(10)의 틸팅을 구속하거나 구속해제할 수 있다.

예컨대, 도 6에서, 제1 솔레노이드(31)가 작동하여 제1 록킹암(32)이 록킹레버(22)와 이격되되, 제2 솔레노이드(32)는 작동하지 않아 제2 록킹암(34)이 록킹레버(22)와 인접된 상태를 유지하고 있으면, 상기 메인샤프트(21)는 도면의 오른쪽으로는 구속해제되어 슬라이딩할 수는 있지만, 그 반대방향으로는 구속된 상태로 슬라이딩할 수 없다.

여기서 제1 솔레노이드(31), 제2 솔레노이드(32) 및 제3 솔레노이드(41)가 변속노브를 구속/구속해제 또는 록킹/언록킹한다는 것은 제1 솔레노이드(31), 제2 솔레노이드(32) 및 제3 솔레노이드(41)가 제1 록킹암(32), 제2 록킹암(34)이 록킹레버(22)를 구속/구속해제하거나 로테이팅암(43)이 슬라이딩캠(42)과 노브브라켓(11)이 치합/이탈되도록 하여 변속노브(10)의 슬라이딩을 구속/구속해제하거나 틸팅을 구속/구속해제함을 의미한다.

상기와 같은 변속노브(10)는 도 2에 도시된 바와 같이, 차량의 주행방향을 따라 슬라이딩하여, N/R단 또는 N/D단으로 변속되고, 차량의 주행방향과 수직한 방향으로 슬라이딩하여 에코-스포츠(ES)모드 또는 수동(M)모드로 슬라이딩한다. 아울러, 도 3에 도시된 바와 같이, 에코-스포츠모드에서는 전방으로 틸팅되어 스포츠모드가 되고 후방으로 틸팅되어 에코모드가 되도록 할 수 있고, 수동모드에서는 전방으로 틸팅되어 고단변속이 되고 후방으로 틸팅되어 저단변속이 되도록 할 수 있다.

변속노브(10)가 상기와 같이 슬라이딩 또는 틸팅하여 변속조작이 되는데, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1 솔레노이드(31), 제2 솔레노이드(32) 및 제3 솔레노이드(41)에 의해서, 슬라이딩 또는 틸팅을 제한한다. 예컨대, 제1 솔레노이드(31)는 N/R단으로 슬라이딩되는 것을 구속/해제하고, 제2 솔레노이드(32)는 N/D단으로 슬라이딩되는 것을 구속/해제하며, 제3 솔레노이드(41)는 에코-스포츠모드에서는 에코모드 또는 스포츠모드가 되도록 틸팅되는 것을 구속/해제하고, 수동모드에서도 고단변속 또는 저단변속되는 것을 구속/해제한다.

한편, 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자동변속기의 변속레버용 시프트/틸트 록킹 방법은, 앞서 설명한 자동변속기의 변속레버용 시프트/틸트 록킹장치를 이용하여 적용된다.

그 한 예로서, 변속노브(10)의 위치를 파악하여 변속모드를 판단하는 변속모드판단단계(S110)와, 상기 변속모드판단단계(S110)에서 판단된 변속모드로 변속하거나 유지할 수 있도록 변속노브를 구속 또는 구속해제하는 레버록킹단계(S120)를 포함한다.

변속모드판단단계(S110)는 변속노브(10)의 위치를 파악하여, 운전자가 의도하는 변속단에 맞게 변속이 수행되도록 한다.

이를 위해서, 상기 변속모드판단단계(S110)는 주차(P), 중립(N), 주행(D), 후진(R)에 따라 주차모드판단단계(S111)와, 중립모드판단단계(S112)와, 주행모드판단단계(S113)와, 후진모드판단단계(S114)를 구비한다.

주차모드판단단계(S111), 중립모드판단단계(S112), 주행모드판단단계(S113), 후진모드판단단계(S114)는 각각 변속노브(10)의 위치가 주차(P), 중립(N), 주행(D) 또는 후진(R)에 있는지 판단한다.

이때, 차량은 주차상태에서 중립단을 거쳐 주행 또는 후진을 하게 되고, 후진에 비하여 주행하는 빈도가 높으므로, 변속모드판단단계(S110)내에서는 주차모드판단단계(S111), 중립모드판단단계(S112), 주행모드판단단계(S113), 후진모드판단단계(S114)의 순으로 진행되는 것이 바람직하다.

상기 변속모드판단단계(S110) 이후에는 레버록킹단계(S120)가 수행된다. 상기 변속모드판단단계(S110)에서 결정된 변속모드에 맞게 주차제어단계(S121), 중립제어단계(S122), 주행제어단계(S123) 또는 후진제어단계(S124)가 수행된다.

주차제어단계(S121)는 변속노브(10)가 주차위치에서 전후방향으로 시프트되지 안도록 제1 솔레노이드(31)와 제2 솔레노이드(32)를 이용하여 록킹하고, 변속노브(10)가 틸팅되지 않도록 제3 솔레노이드(41)를 이용하여 록킹한다.

중립제어단계(S122)는 변속노브(10)가 N단으로 이동할 수 있도록, 제1 솔레노이드(31)와 제2 솔레노이드(32)는 록킹이 해제되고, 임의로 변속노브(10)가 틸팅되지 않도록 제3 솔레노이드(41)는 록킹된다.

주행제어단계(S123)에서는 변속노브(10)가 D단으로 작동하도록, 제1 솔레노이드(31)는 언록킹되고, 제2 솔레노이드(32)와 제3 솔레노이드(41)는 록킹되며, 후진제어단계(S124)에서는 제1 솔레노이드(31)와 제3 솔레노이드(41)는 록킹되고 제2 솔레노이드(32)는 언록킹된다.

한편, 상기 D단으로 주행 중에는 TCU가 차량을 연비 우선으로 변속시키는 에코모드와 주행성능 우선으로 변속시키는 스포츠모드를 선택하는 에코-스포츠모드(ES모드) 또는 운전자의 임의로 고단 또는 저단으로 변속되도록 하는 수동모드(M모드)를 선택할 수 있다. 즉, 상기 변속노브(10)를 좌측으로 슬라이딩시키고, 변속노브를 전방으로 틸팅시켜 스포츠모드가 적용되거나, 변속노브(10)를 좌측 슬라이딩, 후방 틸팅시켜 에코모드가 적용되도록 하거나, 변속노브(10)를 우측 슬라이딩, 전방틸팅시켜 수동으로 고단변속시키거나 우측 슬라이딩, 후방틸팅시켜 수동으로 저단변속시킬 수 있다.

이를 위해서, 상기 주행제어단계(S123) 이후에 제1 에코-스포츠모드 선택단계(S131)를 에서 통하여 에코-스포츠모드를 선택할지를 운전자가 변속노브(10)를 조작하면, 제1 솔레노이드(31)와 제2 솔레노이드(32)는 전후방향의 슬라이딩을 제한하도록 록킹되고, 틸팅에 의해서 에코모드 또는 스포츠모드를 선택할 수 있도록 제3 솔레노이드(41)는 언록킹 된다.

만약, 상기 제1 에코-스포츠모드 선택단계(S131)에서 운전자가 변속노브(10)를 에코-스포츠모드로 선택하지 않고, 수동모드로 선택하도록 변속노브(10)가 조작되더라도, 제1 솔레노이드(31)와 제2 솔레노이드(32)는 록킹되어 전후방향의 슬라이딩을 제한하고, 틸팅에 의해서 고단변속 또는 저단변속 할 수 있도록 제3 솔레노이드(41)는 언록킹 된다.

한편, 주차상태(P단)에서 변속노브(10)를 슬라이딩시키려고 할 때에는 주차해제조건을 만족하는지를 판단하고(S141), 상기 주차해제조건을 만족하는 경우에는 제1 솔레노이드(31)와 제2 솔레노이드(32)는 언록킹하고, 제3 솔레노이드(41)는 록킹하여 틸팅을 제한한다. 상기 주차해제조건은 차량이 정지 또는 서행 중이고, 브레이크 페달이 작동 중이며, 변속노브(10)의 구속이 해제된 상태가 된다. 차량이 정지 또는 서행 중 인 것으로 판단하는 기준은 미리 설정된 속도, 예컨대 5km/h 이하이면 정지 또는 서행으로 판단한다.

이때, 주차해제조건을 만족하지 않으면, 제2 에코-스포츠모드 선택단계(S143)가 수행되어, 변속노브(10)가 에코-스포츠모드에 위치하도록 조작되면, 제1 솔레노이드(31)와 제2 솔레노이드(32)는 록킹되고, 제3 솔레노이드(41)는 언록킹된다.

여기서, 에코-스포츠모드 선택단계가 제1 에코-스포츠모드 선택단계(S131)와 제2 에코-스포츠모드 선택단계(S143)로 분리되는 이유는, 에코-스포츠모드 선택단계로 진입하기 전의 조건에 따라서 나뉘는 것으로서, D단으로 주행중 에코-스포츠모드로 진입할 때는 제1 에코-스포츠모드 선택단계(S131)가 수행되고, P단에서 에코-스포츠 모드로 진입할 때는 제2 에코-스포츠모드 선택단계(S143)가 수행된다.

아울러, 상기 변속모드판단단계(S110)에서, 주차모드판단단계(S111), 중립모드판단단계(S112), 주행모드판단단계(S113), 후진모드판단단계(S114)가 모두 아닌 것으로 판단되면, 이상유무를 진단하는 진단단계(S150)가 수행된다.

10 : 변속노브 11 : 노브브라켓
11a : 관통공 11b : 치합공
20 : 하우징 21 : 메인샤프트
22 : 록킹레버 23 : 크로스바
24 : 노브회전축 31 : 제1 솔레노이드
32 : 제1 록킹암 33 : 제2 솔레노이드
34 : 제2 록킹암 41 : 제3 솔레노이드
42 : 슬라이딩캠 43 : 로테이팅암
44 : 커넥팅로드 S110 : 변속모드판단단계
S111 : 주차모드판단단계 S112 : 중립모드판단단계
S113 : 주행모드판단단계 S114 : 후진모드판단단계
S120 : 레버록킹단계 S121 : 주차제어단계
S122 : 중립제어단계 S123 : 주행제어단계
S124 : 후진제어단계
S131 : 제1 에코-스포츠모드 선택단계 S132 : 제1 에코-스포츠 제어단계
S133 : 수동모드 선택단계 S134 : 수동모드 제어단계
S141 : 주차해제조건 판단단계 S142 : 주차해제 제어단계
S143 : 제2 에코-스포츠모드 선택단계
S144 : 제2 에코-스포츠 제어단계 S150 : 진단단계

Claims

자동변속기의 변속레버에 있어서,
변속노브와,
상기 변속노브를 전후방향 및 좌우방향으로 슬라이딩가능하도록 하우징의 내부에 슬라이딩 가능하고, 둘레방향으로 회전가능하게 구비되는 메인샤프트와,
상기 메인샤프트와 교차하도록 상기 메인샤프트에 체결되고, 상단에 변속노브가 틸팅가능하게 장착되는 크로스바와,
상기 메인샤프트의 슬라이딩을 선택적으로 구속하여 상기 변속노브의 슬아딩되거나 슬라이딩되지 않도록 제한하는 시프트제한수단과,
상기 변속노브가 크로스바의 상단에서 틸팅되는 것을 선택적으로 구속하여 상기 변속노브가 틸팅되거나 틸팅되지 않도록 제어하는 틸팅제한수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 변속레버용 시프트/틸트 록킹 장치.
제1항에 있어서,
상기 시프트 제한수단은,
상기 메인샤프트에 체결되고, 상기 메인샤프트에서 일측으로 돌출되게 형성되는 록킹레버와,
상기 록킹레버의 슬라이딩을 선택적으로 구속하기 위해서, 상기 록킹레버의 슬라이딩방향의 전후에 각각 제1 록킹암 및 제2 록킹암을 구비하고, 신축에 의해서 상기 제1 록킹암 및 제2 록킹암이 상기 록킹레버를 구속하도록 작동하는 제1 솔레노이드 및 제2 솔레노이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 변속레버용 시프트/틸트 록킹 장치.
제2항에 있어서,
상기 제1 솔레노이드와 제2 솔레노이드는 래치 솔레노이드 인 것을 특징으로 하는 자동변속기의 변속레버용 시프트/틸트 록킹 장치.
제1항에 있어서,
상기 틸팅제한수단은,
상기 크로스바의 상단에 고정되는 노브회전축과,
상기 노브회전축을 수용하고 상기 노브회전축에 대하여 상대 회전운동하며 상기 변속노브의 내부에 체결되는 노브브라켓과,
상기 변속노브에 슬라이딩가능하게 구비되고, 전진하면 상기 노브브라켓고 치합되는 슬라이딩캠과,
상기 변속노브에 회전가능하게 구비되고, 회전에 의해서 상기 슬라이딩캠을 슬라이딩시키는 로테이팅암과,
상기 크로스바에 구비되고, 신축에 의해서 상기 로테이팅암을 회전시키는 제3 솔레노이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 변속레버용 시프트/틸트 록킹 장치.
제4항에 있어서,
상기 제3 솔레노이드와 로테이팅암사이에는 양단이 각각 상기 제3 솔레노이드와 로테이팅암에 연결되는 커넥팅로드가 구비되는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 변속레버용 시프트/틸트 록킹 장치.
제4항에 있어서,
상기 제3 솔레노이드는 래치 솔레노이드 인 것을 특징으로 하는 자동변속기의 변속레버용 시프트/틸트 록킹 장치.
변속노브를 전후방향 및 좌우방향으로 슬라이딩가능하도록 구비되는 메인샤프트와, 상기 메인샤프트와 교차하여 체결되고, 상단에 변속노브가 틸팅가능하게 장착되는 크로스바와, 제1 솔레노이드와 제2 솔레노이드가 상기 변속노브의 슬라이딩을 전후방향으로 각각 구속/구속해제하는 시프트제한수단과, 제3 솔레노이드가 상기 변속노브의 틸팅을 구속/구속해제하는 틸팅제한수단을 포함하는 자동변속기의 변속레버용 시프트/틸트 록킹 장치를 제어하는 방법에 있어서,
변속노브의 위치를 파악하여 변속모드를 판단하는 변속모드판단단계와,
제1 솔레노이드 내지 제3 솔레노이드를 선택적으로 작동시켜 변속노브를 구속하거나 구속해제하는 레버록킹단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 변속레버용 시프트/틸트 록킹 방법.
제7항에 있어서,
상기 변속모드판단단계는,
변속노브가 주차모드에 있는지 판단하는 주차모드판단단계와,
변속노브가 중립모드에 있는지 판단하는 중립모드판단단계와,
변속노브가 주행모드에 있는지 판단하는 주행모드판단단계 및
변속노브가 후진모드에 있는지 판단하는 후진모드판단단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 변속레버용 시프트/틸트 록킹 방법.
제8항에 있어서,
상기 주차모드판단단계에서 변속노브의 위치가 P단이면, 제1 솔레노이드와 제2 솔레노이드 및 제3 솔레노이드는 록킹되는 주차제어단계가 구비되는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 변속레버용 시프트/틸트 록킹 방법.
제8항에 있어서,
상기 중립모드판단단계에서 변속노브의 위치가 N단이면, 제1 솔레노이드와 제2 솔레노이드는 록킹되고, 제3 솔레노이드는 언록킹되는 중립제어단계가 구비되는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 변속레버용 시프트/틸트 록킹 방법.
제8항에 있어서,
상기 주행모드판단단계에서 변속노브의 위치가 D단이면, 제1 솔레노이드는 언록킹되고, 제2 솔레노이드와 제3 솔레노이드는 록킹되는 주행제어단계가 구비되는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 변속레버용 시프트/틸트 록킹 방법.
제11항에 있어서,
상기 주행모드판단단계 이후에,
상기 변속노브가 에코-스포츠모드에 위치한 것인지를 판단하는 제1 에코-스포츠모드 선택단계와,
상기 제1 에코-스포츠모드 선택단계에서 변속노브가 에코-스포츠모드에 위치한 것으로 판단되면, 제1 솔레노이드와 제2 솔레노이드는 록킹되고, 제3 솔레노이드를 언록킹되는 제1 에코-스포츠 제어단계와,
상기 제1 에코-스포츠모드 선택단계에서 변속노브가 에코-스포츠모드에 위치하지 않은 것으로 판단되면, 상기 변속노브가 수동모드에 위치한 것인지를 판단하는 수동모드 선택단계와,
상기 수동모드 선택단계에서 변속노브가 수동모드에 위치한 것으로 판단되면, 제1 솔레노이드와 제2 솔레노이드는 록킹되고, 제3 솔레노이드를 언록킹되는 수동모드 제어단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 변속레버용 시프트/틸트 록킹 방법.
제8항에 있어서,
상기 후진모드판단단계에서 변속노브의 위치가 R단이면, 제1 솔레노이드와 제3 솔레노이드는 록킹되고, 제2 솔레노이드는 언록킹되는 후진제어단계가 구비되는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 변속레버용 시프트/틸트 록킹 방법.
제13항에 있어서,
상기 주차제어단계이후에는,
차량이 정지 또는 설정된 속도 이하이고, 브레이크페달이 작동중이며, 변속노브의 일측에 마련된 변속노브가 잠금해제되었는지를 판단하는 주차해제조건 판단단계와,
차량이 정지 또는 설정된 속도 이하이고, 브레이크페달이 작동중이며, 변속노브의 일측에 마련된 변속노브가 잠금해제되었다면, 상기 제1 솔레노이드와 제2 솔레노이드는 언록킹되고, 제3 솔레노이드는 록킹되는 주차해제 제어단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 변속레버용 시프트/틸트 록킹 방법.
제14항에 있어서,
상기 주차해제조건 판단단계에서 차량이 정지 또는 설정된 속도 초과이거나, 브레이크페달이 미작동중이거나, 변속노브의 일측에 마련된 변속노브가 잠금 상태이면, 변속노브가 에코-스포츠모드에 있는지 판단하는 제2 에코-스포츠모드 선택단계와,
상기 제1 에코-스포츠모드 선택단계엣 변속노브가 에코-스포츠모드에 위치한 것으로 판단되면, 제1 솔레노이드와 제2 솔레노이드는 록킹되고, 제3 솔레노이드는 언록킹되는 제2 에코-스포츠 제어단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 변속레버용 시프트/틸트 록킹 방법.
제8항에 있어서,
상기 변속모드판단단계에서, 주차모드판단단계, 중립모드판단단계, 주행모드판단단계 또는 후진모드판단단계으로 판단되지 않으면, 이상유무를 점검하는 진단하는 진단단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 변속레버용 시프트/틸트 록킹 방법.