KR20130130109A

KR20130130109A - 차량 변속 유니트 및 이의 제어 방법

Info

Publication number: KR20130130109A
Application number: KR1020110147112A
Authority: KR
Inventors: 이석우; 양승호; 이원
Original assignee: 대성전기공업 주식회사
Priority date: 2011-12-30
Filing date: 2011-12-30
Publication date: 2013-12-02
Also published as: KR101363189B1

Abstract

본 발명은, 차량의 운전석 외측에 하우징; 상기 하우징에 장착되는 기판; 일단이 외부로 노출되고 상기 하우징에 가동 가능하게 장착되는 유니트 노브부; 상기 유니트 노브부의 회동을 감지하는 로터리 감지부를 구비하고, 상기 유니트 노브부의 회동 상태를 상기 로터리 감지부가 감지하여, 차량의 변속 레인지를 변화시키는 차량 변속 유니트 및 이의 제어 방법을 제공한다.

Description

차량 변속 유니트 및 이의 제어 방법{VEHICULAR CONTROLLING UNIT FOR CHANGING SHIFT RANGE AND METHOD FOR CONTROLLING THE SAME}

본 발명은 변속 조정기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용이하게 차량의 변속 상태를 변화시키는 변속 조정 장치 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.

자동차 등의 차량은 이동 수단으로서의 기능을 넘어서 사용자로 하여금 보다 안정적이면서도 편안한 주행 상태를 제공할 수 있도록 하는 다양한 기능이 추가되고 있는데, 차량의 핵심 구동 요소로서의 엔진 및 변속기에 대한 전자적 제어를 포함한 각종 구성 요소는 전자화되었거나 전자화 단계가 진행되고 있다.

한편, 도심에서의 복잡한 교통 상황에서의 원활하면서도 여유있는 주행을 위하여 자동변속기를 장착한 차량의 비중이 급증하고 있는데, 운전자가 변속 레버를 통하여 원하는 변속 레인지를 설정하는 경우, 운전자의 설정 변속 레인지는 변속기의 제어를 담당하는 TCU(Transmission Control Unit) 및 각종 제어부로 전달되어, 차량 시동시 전원 공급 및 차단을 제어하고, 주행 중 설정된 변속 레인지에서의 변속단 설정, 해제 및 후진등 전장 제어를 실시한다.

종래 기술에 따른 변속 레인지 스위치는 복잡한 구조로 인하여 장치의 컴팩트화를 위한 설계 공간 활용이 어렵다는 문제점이 있다. 또한, 사용자로 하여금 단순한 일방안에 따른 방식만을 제공하여 다양한 조작 구조를 제공하여 사용자의 운전 주의력을 분산시키지 않는 범위에서 조작을 용이하게 하기 위한 필요성도 대두되었다.

따라서, 본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 직관적이면서 편의성 있는 조작을 통하여 사용 상의 편의성을 도모하고, 운전자의 전방 주의력 감소를 방지할 수 있는 차량 변속 유니트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 차량의 운전석 외측에 하우징; 상기 하우징에 장착되는 기판; 일단이 외부로 노출되고 상기 하우징에 가동 가능하게 장착되는 유니트 노브부; 상기 유니트 노브부의 회동을 감지하는 로터리 감지부를 구비하고, 상기 유니트 노브부의 회동 상태를 상기 로터리 감지부가 감지하여, 차량의 변속 레인지를 변화시키는 차량 변속 유니트를 제공한다.

상기 차량 변속 유니트에 있어서, 상기 로터리 감지부는: 상기 기판과 연결되고 상기 유니트 노브부에 대하여 상대 회동 가능하게 배치되는 로터리 기판과, 상기 로터리 기판의 일면에 배치되는 로터리 감지 센서와, 상기 로터리 감지 센서의 대응되는 위치에 배치되고 상기 유니트 노브부의 회동시 함께 회동하는 로터리 감지 센서 대응부를 구비할 수도 있다.

상기 차량 변속 유니트에 있어서, 상기 로터리 감지 센서는 자기 센서이고, 상기 로터리 감지 센서 대응부는 마그넷이고, 상기 유니트 노브부에 연결되어 상기 유니트 노브부와 함께 회동하는 메인 기어 커버와, 상기 메인 기어 커버와 연동하여 회동하고, 상기 로터리 감지 센서의 대응되는 위치에 배치되고 하면에 상기 로터리 센서 대응부가 장착되는 서브 기어를 구비할 수도 있다.

상기 차량 변속 유니트에 있어서, 상기 서브 기어는 측면에 치차 형성되는 메인 기어 샤프트와 외접하고, 상기 메인 기어 커버는 상기 메인 기어 샤프트와 연결되어 함께 회동할 수도 있다.

상기 차량 변속 유니트에 있어서, 상기 유니트 노브부에 회동력을 제공하는 햅틱 액츄에이터를 포함하는 햅틱 구동부가 더 구비될 수도 있다.

상기 차량 변속 유니트에 있어서, 상기 유니트 노브부와 연결되어 상기 유니트 노브부를 슬라이딩 평면 운동 가능하게 지지하는 슬라이딩부를 구비하고, 상기 슬라이딩부는: 상기 유니트 노브부와 연결되어 상기 유니트 노브부와 함께 슬라이딩 평면 운동 가능한 슬라이딩 무빙 바디와, 상기 하우징의 내부에 위치 고정되어 배치되는 슬라이딩 베이스와, 상기 슬라이딩 무빙 바디와 상기 슬라이딩 베이스 사이에 배치되고 상기 슬라이딩 무빙 바디를 상기 슬라이딩 베이스에 대하여 상대 슬라이딩 평면 운동 가능하게 지지하는 슬라이딩 링을 구비할 수도 있다.

상기 차량 변속 유니트에 있어서, 상기 슬라이딩 링은: 상기 슬라이딩 무빙 바디를 향하여 배치되는 슬라이딩 링 상부 가이드와, 상기 슬라이딩 링 상부 가이드에 대향하여 상기 슬라이딩 무빙 바디에 배치되고 상기 슬라이딩 링 상부 가이드와의 사이에 상대 가동 가능하게 맞물림되는 슬라이딩 링 상부 가이드 대응부를 구비하고, 상기 슬라이딩 베이스를 향하여 배치되는 슬라이딩 링 하부 가이드와, 상기 슬라이딩 링 하부 가이드에 대향하여 상기 슬라이딩 베이스에 배치되고 상기 슬라이딩 링 하부 가이드와의 사이에 상대 가동 가능하게 맞물림되는 슬라이딩 링 하부 가이드 대응부를 구비하고, 상기 슬라이딩 링 상부 가이드의 상대 가동 방향과 상기 슬라이딩 링 하부 가이드 대응부의 상대 가동 방향은 직교할 수도 있다.

상기 차량 변속 유니트에 있어서, 상기 슬라이딩부는, 상기 슬라이딩 무빙 바디를 원위치 복귀시키는 슬라이딩 캠부를 더 구비하고, 상기 슬라이딩 캠부는: 상기 슬라이딩 무빙 바디에 수직 가동 가능하게 배치되는 슬라이딩 캠 샤프트와, 상기 슬라이딩 캠 샤프트에 대응되는 위치로 상기 슬라이딩 베이스에 배치되고 상기 슬라이딩 캠 샤프트의 단부을 안내하는 캠 홈이 구비되는 슬라이딩 캠을 구비할 수도 있다.

상기 차량 변속 유니트에 있어서, 상기 유니트 노브부의 수직 방향 가동에 의하여 발생하는 푸시 감지 신호에 따라 차량 변속 레인지를 변화시키는 푸시 감지부가 구비되고, 상기 푸시 감지부는: 상기 유니트 노브부가 수직 방향으로 가동되는 경우 일면이 가압되어 수직 방향으로 가동되는 푸시 블록과, 상기 푸시 블록의 하부에 배치되어 상기 푸시 블록을 탄성 지지하는 푸시 블록 탄성부와, 상기 푸시 블록의 하면에 배치되고 상기 푸시 블록이 가동되는 경우 함께 가동되는 푸시 센서 대응부와, 상기 푸시 센서 대응부의 대응되는 위치로 상기 기판의 일면 상에 배치되고 상기 푸시 센서 대응부의 가동 상태에 따라 전기적 신호의 변화를 생성하는 푸시 센서가 구비될 수도 있다.

상기 차량 변속 유니트에 있어서, 상기 유니트 노브부 측을 향한 일면에는 푸시 블록 경사면이 형성되고, 상기 유니트 노브부가 평면 상에서 가동되는 경우 상기 푸시 블록 경사면이 가압될 수도 있다.

상기 차량 변속 유니트에 있어서, 상기 유니트 노브부의 수평 직선 슬라이딩 가동에 의하여 발생하는 직선 슬라이딩 감지 신호에 따라 차량 변속 레인지를 변화시키는 슬라이딩 감지부를 구비하고, 상기 슬라이딩 감지부는: 상기 유니트 노브부가 수평 직선 슬라이딩 가동하는 경우 수평 가동되는 슬라이딩 감지 가동 블록과, 상기 슬라이딩 감지 가동 블록에 배치되는 슬라이딩 감지 센서 대응부와, 상기 슬라이딩 감지 센서 대응부가 상기 슬라이딩 감지 가동 블록과 함께 가동되는 경우 전기적 신호의 변화를 생성하는 슬라이딩 감지 센서를 구비할 수도 있다.

상기 차량 변속 유니트에 있어서, 상기 하우징에 수직 가동 가능하게 배치되는 N 버튼 노브와, 상기 N 버튼 노브에 장착되어 함께 수직 가동되는 N 버튼 센서 대응부와, 상기 N 버튼 센서 대응부의 대응되는 위치로 상기 기판의 일면 상에 배치되는 N 버튼 센서와, 상기 기판의 일면 상에 배치되어 상기 N 버튼 노브를 탄성 지지하는 N 버튼 리턴부를 구비하고, 상기 N 버튼 노브가 수직 가압되어 상기 N 버튼 센서가 전기적 신호의 변화가 발생하는 경우 차량의 변속 레인지를 강제로 중립 상태로 절환하는 N 버튼부를 더 포함할 수도 있다.

상기 차량 변속 유니트에 있어서, 상기 하우징에 노출되어 직선 가동 가능하게 배치되는 PN 노브와, 상기 PN 노브의 하단에 배치되고 상기 PN 노브의 가동시 함께 가동되는 PN 센서 대응부와, 상기 기판의 일면 상으로 상기 PN 센서 대응부의 가동 범위에 배치되고, 상기 PN 센서 대응부가 가동됨에 따라 전기적 신호의 변화를 생성하는 PN 센서를 포함하고, 상기 PN 노브가 가동되어 상기 PN 센서가 전기적 신호의 변화가 발생하는 경우, 차량 시동의 가능 여부를 결정하는 PN 스위치부를 더 구비할 수도 있다.

본 발명의 다른 일면에 따르면, 본 발명은 차량의 운전석 외측에 하우징; 상기 하우징에 장착되는 기판; 일단이 외부로 노출되고 상기 하우징에 가동 가능하게 장착되는 유니트 노브부; 상기 유니트 노브부의 회동을 감지하는 로터리 감지부를 구비하고, 상기 유니트 노브부의 회동 상태를 상기 로터리 감지부가 감지하여, 차량의 변속 레인지를 변화시키고, 상기 유니트 노브부의 수평 직선 슬라이딩 가동에 의하여 발생하는 직선 슬라이딩 감지 신호에 따라 차량 변속 레인지를 변화시키는 슬라이딩 감지부를 구비하고, 상기 슬라이딩 감지부는: 상기 유니트 노브부가 수평 직선 슬라이딩 가동하는 경우 수평 가동되는 슬라이딩 감지 가동 블록과, 상기 슬라이딩 감지 가동 블록에 배치되는 슬라이딩 감지 센서 대응부와, 상기 슬라이딩 감지 센서 대응부가 상기 슬라이딩 감지 가동 블록과 함께 가동되는 경우 전기적 신호의 변화를 생성하는 슬라이딩 감지 센서를 구비하고, 상기 슬라이딩 감지 센서 대응부 및 상기 슬라이더 감지 센서는 한 쌍이 구비되고, 상기 슬라이딩 감지 센서는 리니어 자기 센서이고, 상기 슬라이딩 감지 센서는 상기 유니트 노브부에 외력이 가해지지 않은 경우 중립 레인지를 검출하는 중립 레인지 검출 영역과, 상기 유니트 노브부의 일방향으로 이동시 차량 변속 레인지를 1단씩 증가시키는 1단 증가 주행 레인지 검출 영역과, 상기 유니트 노브부의 다른 일방향으로 이동시 차량 변속 레인지를 1단씩 감소시키는 1단 감소 주행 레인지 검출 영역과, 상기 중립 레인지 검출 영역 및 상기 1단 증가 주행 레인지 검출 영역 및 상기 1단 감소 주행 레인지 검출 영역 사이에 배치되는 히스테리시스 검출 영역과, 상기 1단 증가 주행 레인지 검출 영역 및 상기 1단 감소 주행 레인지 검출 영역 외곽에 배치되는 초과 검출 영역을 포함하고, 상기 슬라이딩 감지 센서의 감지 신호를 저장하고 상기 슬라이딩 감지 센서의 에러 코드를 포함하는 사전 설정 데이터를 저장하는 저장부와, 상기 감지부 및 상기 저장부와 연결되고 상기 감지부의 감지 신호 및 상기 사전 설정 데이터를 이용하여 차량 변속 레인지의 실행 모드를 판단하는 제어부를 포함하는 차량 변속 유니트를 제공하는 제공 단계와, 상기 제어부가 상기 슬라이딩 감지 센서에 감지 제어 신호를 인가하는 감지 단계; 상기 슬라이딩 감지 센서의 감지 신호 및 상기 사전 설정 데이터를 이용하여 상기 제어부가 실행되어야 할 차량의 변속 레인지 모드를 판단하는 모드 판단 단계와, 상기 모드 판단 단계에서 판단된 실행 모드를 실행하는 모드 실행 단계를 포함하는 차량 변속 유니트 제어 방법을 제공한다.

상기 차량 변속 유니트 제어 방법에 있어서, 상기 감지 단계에서, 상기 감지 제어 신호에 따라 각각의 상기 슬라이딩 감지 센서는 연속 3회 감지 신호를 생성하고, 상기 모드 판단 단계는: 각각의 상기 슬라이딩 감지 센서의 연속된 3회의 감지 신호에 대한 값을 평균하여 평균값을 산출하는 평균값 연산 단계와, 상기 평균값이 상기 초과 영역이외의 영역에 존재하는지를 판단하는 정상 범위 판단 단계와, 상기 평균값이 정상 범위에 존재한다고 판단된 경우, 각각의 상기 슬라이딩 감지 센서의 감지 신호를 상기 저장부에 저장하고, 상호 동일한지 여부를 판단하는 신호 동일성 판단 단계와, 상기 신호 동일성 판단 단계에서 각각의 상기 슬라이딩 감지 센서의 감지 신호가 동일하다고 판단된 경우, 상기 슬라딩 감지 센서의 연속 3회 감지 신호가 동일한 검출 영역을 구비하는지 여부를 판단하는 검출 영역 동일성 판단 단계와, 상기 검출 영역 동일성 판단 단계에서 연속 3회 감지 신호가 동일한 검출 영역을 구비한다고 판단된 경우, 상기 동일한 검출 영역이 상기 히스테리시스 영역에 존재하는지 여부를 판단하는 히스테리시스 영역 판단 단계를 포함할 수도 있다.

첫째, 본 발명의 일실시예에 따른 차량 변속 유니트 및 이의 제어 방법은, 간단한 조작을 통하여 정확한 변속 레인지 감지를 이룸으로써 사용 상의 편의성 증진과 더불어 정확한 작동에 의한 안전성도 확보할 수 있다.

둘째, 본 발명의 일실시예에 따른 차량 변속 유니트 및 이의 제어 방법은, 운전자의 직관적인 조작을 가능하게 하여, 변속단을 조작하는 경우 단순하게 유니트 노브부를 상하 슬라이딩 가동시킴으로써 보다 수월한 매뉴얼 모드 조작을 수행할 수도 있어, 소정의 조작 편의성을 제공함과 동시에 운전자 등의 전방 주의력 감소를 방지 내지 최소화할 수 있다.

셋째, 본 발명의 일실시예에 따른 차량 변속 유니트 및 이의 제어 방법은, 유니트 노브부를 통한 복합적이면서도 직관적인 조작을 가능하게 하는 구조를 제공함과 동시에, N 버튼부 및 PN스위치부를 일체화시켜 주차 공간 협소로 인한 이중 주차시 일정 조건 하에서 N 중립 변속 레인지 상태로 절환하여 상태 조작을 용이하게 변화시킬 수도 있고, 차량 시동시 안정성을 확보하도록 할 수도 있다.

넷째, 본 발명의 일실시예에 따른 차량 변속 유니트 및 이의 제어 방법은, 햅틱 구동부를 구비하여 운전자로 하여금 유니트 노브부의 조작시 현재 상태를 촉각적으로 전달받아 차량 상태에 대한 신속한 대응을 가능하게 하여 안정성 및 편의성을 증진시킬 수도 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 변속 유니트가 장착되는 상태를 나타내는 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 변속 유니트의 개략적인 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 변속 유니트의 개략적인 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 변속 유니트의 개략적인 평면도이다.
도 5는 도 4의 선 A-A를 따라 취한 단면도이다.
도 6은 도 4의 선 B-B를 따라 취한 단면도이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 변속 유니트의 푸시 감지부의 작동 상태 및 신호 선도를 나타내는 상태도이다.
도 10은 도 4의 선 C-C를 따라 취한 단면도이다.
도 11 내지 13은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 변속 유니트의 슬라이딩 감지부의 작동 상태 및 출력값에 대한 영역을 나타내는 선도이다.
도 14 및 도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 변속 유니트의 슬라이딩 감지부의 작동에 따른 변속단의 증감 여부를 제어하는 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 16은 도 4의 선 D-D를 따라 취한 단면도이다.
도 17은 도 4의 선 E-E를 따라 취한 단면도이다.
도 18은 도 4의 선 F-F를 따라 취한 단면도이다.
도 19는 도 5의 선 G-G를 따라 취한 단면도이다.
도 20은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 변속 유니트의 개략적인 블록 선도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1에는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 변속 유니트가 장착되는 상태를 나타내는 개략적인 사시도가 도시되고, 도 2에는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 변속 유니트의 개략적인 사시도가 도시되고, 도 3에는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 변속 유니트의 개략적인 분해 사시도가 도시되고, 도 4에는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 변속 유니트의 개략적인 평면도가 도시되고, 도 5에는 도 4의 선 A-A를 따라 취한 단면도가 도시되고, 도 6에는 도 4의 선 B-B를 따라 취한 단면도가 도시되고, 도 7 내지 도 9에는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 변속 유니트의 푸시 감지부의 작동 상태 및 신호 선도를 나타내는 상태도가 도시되고, 도 10에는 도 4의 선 C-C를 따라 취한 단면도가 도시되고, 도 11 내지 13에는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 변속 유니트의 슬라이딩 감지부의 작동 상태 및 출력값에 대한 영역을 나타내는 선도가 도시되고, 도 14 및 도 15에는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 변속 유니트의 슬라이딩 감지부의 작동에 따른 변속단의 증감 여부를 제어하는 제어 방법을 나타내는 흐름도가 도시되고, 도 16에는 도 4의 선 D-D를 따라 취한 단면도가 도시되고, 도 17에는 도 4의 선 E-E를 따라 취한 단면도가 도시되고, 도 18에는 도 4의 선 F-F를 따라 취한 단면도가 도시되고, 도 19에는 도 5의 선 G-G를 따라 취한 단면도가 도시되고, 도 20에는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 변속 유니트의 개략적인 블록 선도가 도시된다..

본 발명의 일실시예에 따른 차량 변속 유니트(10)는 차량의 운전석 측부(1)에 배치되어 주행중 원활한 조작을 가능하게 한다. 차량 변속 유니트(10)는 하우징(100)과, 기판(2)과, 유니트 노브부(200)와, 로터리 감지부(300)를 포함하고, 유니트 노브부(200)의 회동 상태를 로터리 감지부(300)가 가지하여 차량의 변속 레인지, 즉 P, N, D(DM,1,2,3,4,5,...), R 등의 변속 레인지를 변화시킨다.

하우징(100)은 커버 하우징(110), 어퍼 하우징(120), 미들 하우징(130) 및 베이스 하우징(140)을 포함하는데, 커버 하우징(110)에는 변속 레인지를 표시하도록 커버 하우징 아이콘(111)이 구비되고, 중앙에는 미들 하우징(130)의 관통 배치를 허용하는 커버 하우징 관통구(113)가 배치된다. 또한, 커버 하우징(110)의 커버 하우징 관통구(113)의 외측에는 하기되는 PN 스위치부(900)의 배치를 위한 커버 하우징 PN 관통구(115)가 더 배치된다.

어퍼 하우징(120)에는 어퍼 하우징 관통구(121)가 배치되는데, 어퍼 하우징 관통구(121)에는 커버 하우징(110)이 배치된다.

미들 하우징(130)은 커버 하우징(110)의 커버 하우징 관통구(113)를 관통 배치하는데, 미들 하우징(130)에는 미들 하우징 로터리 관통구(131)가 배치되어 로터리 감지부(300)와 유니트 노브부(200)의 연결로 인한 안정적인 관통 배치를 가능하게 하여 간섭 발생을 방지할 수 있다. 미들 하우징 로터리 관통구(131)의 외측에는 미들 하우징 N 버튼부 관통구(133)가 배치되는데, 미들 하우징 N 버튼부 관통구(133)의 내측에는 하기되는 N 버튼부(800)의 N 버튼 노브(810)의 안정적인 수직 가동을 안내하는 가이드가 더 구비되고, N 버튼 노브(810)의 외측에는 대응되는 N 버튼 노브 가이드가 구비될 수 있다.

베이스 하우징(140)은 어퍼 하우징(120)과 체결되어 내부 공간을 형성하고 내부 공간에 다른 구성요소들을 수용한다.

기판(2)은 어퍼 하우징(120)과 베이스 하우징(140)의 사이에 배치된다. 기판(2)은 별도의 체결 부재를 통하여 베이스 하우징(140)에 위치 고정되어 배치될 수 있다. 기판(2)의 일면에는 회로 배선(미도시) 및 각종 전기 소자들이 배치되고 커넥터 터미널(미도시)을 통하여 외부 전기 장치와 전기적 연결 구조를 형성한다.

유니트 노브부(200)는 일단이 외부로 노출되고 하우징(100)에 가동 가능하게 배치된다. 유니트 노브부(200)는 노브 캡(210)과, 노브 캡 링(220)과, 노브 바디(230)와, 노브 커버링(240)과, 노브 베이스(250)를 포함하는데, 노브 캡(210)은 노브 캡 링(220)과 연결되고, 노브 캡 링(220)은 측부의 체결부를 통하여 노브 베이스(250)에 장착된다.

노브 커버링(240)은 유니트 노브부(200)와 로터리 감지부(300)와 미들 하우징(130)의 미들 하우징 로터리 관통구(131)의 사이를 통하여 이물이 유입되는 것을 방지하고, 노브 바디(230)는 외주에 돌기가 형성되어 유니트 노브부(200)를 조작함에 있어 미끄러짐을 방지할 수 있다.

노브 베이스(250)에는 노브 커버링(240)이 장착되고, 노브 커버링(240)이 장착된 노브 베이스(250)에 노브 바디(230)가 장착된 후, 노브 캡 링(220)이 장착되어 노브 커버링(240)과 노브 바디(230)가 노브 베이스(250)에 안정적으로 체결되도록 한다. 노브 베이스(250)는 로터리 감지부(300)와 연결된다.

로터리 감지부(300)는 유니트 노브부(200)의 회동을 감지하는데, 로터리 감지부(300)는 로터리 기판(340)과, 로터리 감지 센서(350)와, 로터리 감지 센서 대응부(360)를 포함한다. 즉, 로터리 기판(340)은 기판(2)과 전기적 연결 구조를 형성하고 로터리 기판(340)은 유니트 노브부(200)에 대하여 상대 회동 가능하게 배치되는데, 로터리 기판(340)은 평면 상에 배치됨으로써 회동 가능한 유니트 노브부(200)에 대하여 상대 회동 운동을 이룰 수 있다. 로터리 감지부(300)는 로터리 감지 베이스(370)를 구비할 수 있는데, 로터리 기판(340)은 로터리 감지 베이스(370)에 일면 상에 배치된다. 로터리 감지 베이스(370)는 하기되는 햅틱 구동부(400)의 햅틱 액츄에이터 하우징(430)과 맞물리어 하기되는 햅틱 구동부(400)의 햅틱 액츄에이터(10)를 수용하는 공간을 형성하는 구성요소로 구현될 수도 있다.

로터리 감지 센서(350)는 유니트 노브부(200)의 회동을 감지하고, 로터리 가감지 센서 대응부(360)는 로터리 감지 센서(350)의 대응되는 위치에 배치되고 유니트 노브부(200)의 회동시 함께 회동하는데, 본 실시예에서 로터리 감지 센서(350)는 자기 센서로 구현되고 로터리 감지 센서 대응부(360)는 마그넷으로 구현된다. 하지만, 경우에 따라 로터리 감지 센서는 광센서로 구현되고 로터리 감지 센서 대응부는 슬릿을 구비하는 엔코더로 구현될 수도 있는 등 변형이 가능하다.

본 실시예에서의 로터리 센서 대응부는 유니트 노브부와 함께 회동하는 구조를 취하기 위하여 회전 전달부를 더 구비할 수 있다. 즉, 로터리 감지부(300)는 메인 기어 커버(310)와 메인 기어 샤프트(320)와 서브 기어(330)를 포함하는데, 메인 기어 커버(310)는 노브 베이스(250)의 내측에 수용되어 노브 베이스(250)와 맞물림으로써 노브 베이스(250)와 함께 회동하고 내측면에는 내접 기어가 배치된다. 메인 기어 샤프트(320)는 메인 기어 커버(310)와 노브 베이스(250)를 관통하여 배치되는데, 메인 기어 샤프트(320)의 하단 외주에는 외접 기어가 형성된다. 서브 기어(330)는 메인 기어 샤프트와 메인 기어 커버에 각각 접하도록 배치되는데, 서브 기어(330)는 로터리 기판(340)으로부터 소정의 간격을 두고 이격되어 배치되고 서브 기어의 하단에는 로터리 감지 센서 대응부(360)가 배치된다. 따라서, 유니트 노브부(200)가 메인 기어 샤프트(320)를 중심축으로 회동하는 경우 노브 베이스(250)와 메인 기어 커버(310)는 함께 회동하고 메인 기어 커버와 내접하는 서브 기어(330)도 함께 회동하고, 서브 기어(330)와 외접하는 메인 기어 샤프트도 회동한다. 메인 기어 샤프트(320)는 하기되는 햅틱 구동부(400)의 햅틱 액츄에이터(410)와 축연결 구조를 형성할 수도 있는데, 햅틱 액츄에이터로부터 회전력이 메인 기어 샤프트를 통하여 서브 기어/메인 기어 커버를 거쳐 노브 베이스로 전달됨으로써 유니트 노브부를 회동시키거나, 회동을 저지하거나 소정의 디텐트 감을 제공하거나 또는 충격을 제공하여 사용자로 하여금 촉각적 인지를 가능하게 할 수도 있다.

이와 같은 로터리 감지부(300)를 통하여 유니트 노브부(200)의 회동이 감지되어 운전자가 유니트 노브부(200)를 회전하여 변속 레인지를 변화시키는 경우 운전자의 의도를 판단하여 소정의 변속 레인지 변화 신호를 인히비터 스위치 내지 자동 변속기로 전달하여 소정의 변속 레인지 변화를 실행할 수 있다.

본 발명에 따른 차량 변속 유니트(10)는 유니트 노브부(200)를 통한 조작시 변속 레인지 선택 상태 내지 위험 상황 등을 운전자로 하여금 촉각적 인지를 가능하게 하는 햅틱 구동부(400)를 더 구비할 수도 있다. 즉, 햅틱 구동부(400)는 햅틱 액츄에이터(410)와 햅틱 액츄에이터 하우징(430)을 포함하는데, 햅틱 액츄에이터 하우징(430)에 전기 모터로 구현되는 햅틱 액츄에이터(410)가 수용 배치된다. 상술한 바와 같이 로터리 감지 베이스(370)는 햅틱 액츄에이터 하우징(430)과 체결되는 구조를 형성할 수 있는데, 햅틱 액츄에이터 하우징(430)은 로터리 감지부(300) 및 유니트 노브부(200)화 함께 수평면 상에서의 슬라이딩 운동을 이루는 구조를 취할 수 있다. 상술한 바와 같이 햅틱 액츄에이터(410)는 메인 기어 샤프트(320)를 통하여 유니트 노브부(200)에 소정의 구동력을 전달하여 운전자로 하여금 유니트 노브부(200)를 통하여 소정의 촉각적 인지를 이루도록 하는데, 유니트 노브부(200)로 제공되는 회전력은 운전자에 의하여 조작되는 회전력에 반하는 반력으로 구현될 수도 있고, 운전자의 조작력과 상관없이 능동적인 회전력 전달, 예를 들어 일시적으로 작은 각도의 좌우 회동 등을 통하여 충격력을 전달하는 구조를 취할 수도 있는 등 다양한 물리적 진동을 전달할 수 있다.

또한, 픽스 커버(420)는 하기되는 슬라이딩부의 슬라이딩 베이스(540)에 장착되어 하기되는 슬라이딩 무빙 바디의 상방향 이탈을 방지할 수 있다.

본 발명의 차량 변속 유니트(10)는 유니트 노브부(200)를 슬라이딩 평면 운동, 즉 기판(2)과 수평한 평면 상에서 가동 가능하게 하는 슬라딩부(500)를 더 구비할 수 있다. 슬라이딩부(500)는 슬라이딩 무빙 바디(510)와 슬라이딩 베이스(540)와, 슬라이딩 링(520)을 포함하는데, 슬라이딩 무빙 바디(510)는 유니트 노브부(200)와 연결되어 유니트 노브부(200)와 함게 슬라이딩 평면 운동 가능하고, 슬라이딩 베이스(540)는 하우징(100)의 내부에 위치 고정되어 배치되어 슬라이딩 무빙 바디(510)의 안정적인 가동 공간을 형성한다.

슬라이딩 무빙 바디(510)의 중앙에는 유니트 노브부(200) 및 로터리 감지부(300)와 연결되는 햅틱 구동부(400)의 햅틱 액츄에이터 하우징(430)이 수용되는 수용구가 배치되는데, 햅틱 액츄에이터 하우징(430)은 수용구를 관통하여 배치되어 햅틱 액츄에이터 하우징(430)의 하단은 하기되는 푸시 감지부(600)를 가동시키는 구조를 취한다.

슬라이딩 링(520)은 슬라이딩 무빙 바디(510)와 슬라이딩 베이스(540) 사이에 배치되고 슬라이딩 무빙 바디(510)를 슬라이딩 베이스(540)에 대하여 상대 슬라이딩 평면 운동 가능하게 지지하는데, 슬라이딩 링(520)은 링 타입의 슬라이딩 링 바디를 구비하고, 슬라이디 링 바디의 중앙에는 관통구가 형성되어 상기한 바와 같은 햅틱 액츄에이터 하우징(430)의 하단이 관통 배치되어 푸시 감지부(600)를 향할 수 있도록 구성된다.

슬라이딩 링(520)은 슬라이딩 링 상부 가이드(521)와 슬라이딩 링 상부 가이드 대응부(522) 및 슬라이딩 링 하부 가이드(523)와 슬라이딩 링 하부 가이드 대응부(524)를 구비한다. 슬라이딩 링 상부 가이드(521)는 슬라이딩 무빙 바디(510)를 향하여 배치되고, 슬라이딩 링 상부 가이드 대응부(523)는 슬라이딩 링 상부 가이드(521)에 대향하여 슬라이딩 무빙 바디(510)에 배치되고 슬라이딩 링 상부 가이드(521)와의 사이에 상대 가동 가능하게 맞물림되는데, 슬라이딩 링 상부 가이드(521)는 슬라이딩 링 바디의 일면으로 슬라이딩 무빙 바디(510)를 향하여 배치되고, 슬라이딩 링 상부 가이드 대응부(522)는 슬라이딩 링 상부 가이드(521)와 상대 가동 가능하게 맞물리도록 슬라이딩 무빙 바디(510)의 하면에 배치된다.

또한, 슬라이딩 링 하부 가이드(523)는 슬라이딩 베이스(540)를 향하여 배치되고, 슬라이딩 링 하부 가이드 대응부(524)는 슬라이딩 링 하부 가이드(523)에 대향하여 슬라이딩 베이스(540)에 배치되고 슬라이딩 링 하부 가이드(523)와의 사이에 상대 가동 가능하게 맞물림되는데, 슬라이딩 링 하부 가이드(523)는 슬라이딩 링 바디의 하면으로 슬라이딩 베이스(540)를 향하여 배치되고, 슬라이딩 링 하부 가이드 대응부(524)는 슬라이딩 링 하부 가이드(523)와 상대 가동 가능하게 맞물리도록 슬라이딩 베이스(510)의 일면에 배치된다.

이와 같은 구조를 통하여 슬라이딩 무빙 바디(510)와 슬라이딩 링(520) 간에 상대 직선 운동이 가능하고, 슬라이딩 링(520)과 슬라이딩 베이스(540) 간에 상대 직선 운동이 가능하다. 이러한 슬라이딩 링 상부 가이드(521)의 상대 직선 가동 방향은 슬라이딩 링 하부 가이드(523)의 상대 직선 가동 방향과 직교 배치되는 구조를 취한다.

또한, 슬라이딩부(500)는 유니트 노브부(200)의 수평 슬라이딩 운동을 이룬 후 원위치 복귀시키는 구조를 더 구비할 수도 있다. 즉, 슬라이딩부(500)는 슬라이딩 캠부(530)를 더 구비하는데, 슬라이딩 캠부(530)는 슬라이딩 무빙 바디(510)를 원위치 복귀시킨다. 슬라이딩 캠부(530)는 슬라이딩 캠 샤프트(531)와 슬라이딩 캠(533)을 구비하는데, 슬라이딩 무빙 바디(510)의 외측에는 슬라이딩 무빙 바디 캠 샤프트 장착부(511)가 구비되는데, 슬라이딩 캠 샤프트(531)는 슬라이딩 무빙 바디 캠 샤프트 장착부(511)에 가동 가능하게 장착된다. 여기서 도시되지는 않았으나 슬라이딩 무빙 바디 캠 샤프트 장착부(511)에는 코일 스프링 구조의 탄성부가 개재되어 슬라이딩 캠 샤프트(531)를 탄성 지지하는 구조를 취할 수 있다. 슬라이딩 캠(533)은 슬라이딩 캠 샤프트(531)의 대응되는 위치로 슬라이딩 베이스(540)에 배치되는데, 슬라이딩 캠(533)은 슬라이딩 캠 샤프트(531)의 단부를 안내하는 캠 홈이 귀비된다. 캠 홈은 오목한 요홈 구조를 형성하여 원위치에서 이탈된 슬라이딩 무빙 바디는 탄성부의 탄성 복원력에 의하여 슬라이딩 캠 샤프트 단부가 캠 홈의 안내를 따라 외력이 제거되는 경우 원위치 복귀된다.

본 발명의 차량 변속 유니트(10)는 유니트 노브부(200)의 수직 방향 가동에 의하여 발생하는 푸시 감지 신호에 따라 차량 변속 레인지를 변화시키는 푸시 감지부(600)를 더 구비할 수도 있다. 즉, 푸시 감지부(600)는 푸시 블록(610)과, 푸시 블록 탄성부(620)와, 푸시 블록 센서 대응부(630)와 푸시 블록 센서(640)를 포함한다. 푸시 블록(610)은 유니트 노브부(200)가 수직 가동되는 경우, 수직 압력은 햅틱 액츄에이터 하우징(430)의 하단을 통하여 푸시 블록(610)으로 전달되어 푸시 블록(610)이 가압되고 푸시 블록(610)의 하단에는 푸시 블록 탄성부(620)가 구비되어 수직력이 제거되는 경우 푸시 블록 탄성부(620)의 탄성 복원력에 의하여 푸시 블록(610)은 원위치 복귀된다. 푸시 블록(610)의 하단면에 푸시 센서 대응부(630)가 배치되고, 푸시 센서 대응부(630)의 위치로 기판(2)의 일면 상에는 푸시 센서(640)가 배치된다. 푸시 센서(640)는 자기 센서로 구현되고 푸시 센서 대응부는 마그넷으로 구현되는데, 이에 한정되지 않고 푸시 동작을 통하여 스위칭 신호가 가변되어 차량 변속 레인지 모드를 포함하는 차량 변속 레인지를 변화시키는 구조를 취하는 범위에서 다양한 스위치가 사용될 수 있다. 이러한 푸시 감지부(600)의 조작에 의하여 차량의 변속 레인지의 자동 변속 상태와 운전자에 의하여 변속단을 증감시킬 수 있는 M 매뉴얼 모드 간의 절환을 이룰 수 있다.

한편, 유니트 노브부(200)는 수평 평면 상에서의 슬라이딩 운동이 가능한바, 푸시 동작 중 중심으로부터 벗어난 동작이 포함되는 경우 푸시 블록의 원활한 하방 운동이 저하되는 것을 방지하기 위하여 푸시 블록(610)의 유니트 노브부(200) 측을 향한 일면에 푸시 블록 경사면이 형성되고, 유니트 노브부(200)와 함께 가동되는 햅틱 액츄에이터 하우징(430)의 하단이 푸시 블록 경사면을 가압하는 경우 푸시 블록 경사면과의 접촉으로 인하여 푸시 블록은 자연스럽게 하방 운동을 이룬다. 즉, 푸시 블록에 수평 방향 힘이 전달되더라도, 푸시 블록 경사면과의 접촉에 의한바, 수평력성분은 소정의 각도를 가진 수직력을 전환되어 푸시 블록은 안정적으로 하방 운동을 이룰 수 있다.

경우에 따라 푸시 센서 및 푸시 센서 대응부가 틸팅 동작을 감지하는 구조를 취한다면, 상기 푸시 블록 및 푸시 블록 탄성부 등의 구조를 통하여 유니트 노브부의 소정의 방향으로 수평 이동을 감지하여 해당 작동 상태를 실행하도록 하는 구조를 취할 수도 있다.

도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 푸시 센서 대응부(630)는 상하 분극 배치되는 마그넷 구조를 취할 수 있고, 유니트 노브부(200)의 가압 여부에 따라 푸시 센서 대응부(630)와 푸시 센서(640) 간의 거리는 δ1으로부터 δ2로 변화하고 이러한 거리 변화에 따라 푸시 센서(640)는 온/오프 절환된다(도 9 참조).

또한, 본 발명에 따른 차량 변속 유니트(10)는 유니트 노브부(200)의 수평 직선 슬라이딩 가동에 의하여 발생하는 직선 슬라이딩 감지 신호에 따라 차량 변속 레인지를 변화시키는 슬라이딩 감지부(700)를 더 구비할 수도 있다.

슬라이딩 감지부(700)는 슬라이딩 감지 가동 블록(720)과 슬라이딩 감지 센서 대응부(740)와 슬라이딩 감지 센서(730)를 포함하는데, 슬라이딩 가동 블록(720)은 유니트 노브부(200)가 수평 직선 슬라이딩 가동하는 경우 수평 가동된다. 기판(2)의 일면 상에는 슬라이딩 감지 센서(730)가 배치되고, 슬라이딩 감지 센서(730)의 위에는 슬라이딩 감지 하우징(750)이 배치되고, 슬라이딩 감지 하우징(750)에는 슬라이딩 감지 블록(720)이 가동 가능하게 배치되고, 슬라이딩 감지 블록(720)에는 슬라이딩 감지 센서 대응부(730)가 배치되고, 슬라이딩 감지 블록(720)은 슬라이딩 베이스(740)를 관통하여 상부의 슬라이딩 링(520)에 배치되는 슬라이딩 감지 가동부(710)와 연결된다.

즉, 운전자가 유니트 노브부(200)를 상방향으로 내지 하방향으로 가압하는 경우 유니트 노브부(200)는 슬라이딩 직선 이동하고, 이에 의하여 슬라이딩 링(520)에 배치되는 슬라이딩 감지 가동부(710)도 함께 직선 이동하고, 슬라이딩 감지 가동부(710)는 슬라이딩 감지 블록(720)을 가동시키고 슬라이딩 감지 블록(720)에 배치되는 슬라이딩 감지 센서 대응부(730)는 기판(2)에 배치되는 슬라이딩 감지 센서(740)에 전기적 신호의 변화를 생성하여, 이를 통하여 운전자가 현재 변속 레인지를 1단씩 증감시킬 수 있다. 물론, 이는 로터리 감지부(300)를 통하여 현재 변속 레인지가 D 상태이고 사용자에 의하여 변속단을 조정할 수 있는 매뉴얼 모드(M)인 경우에만 가동될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 차량 변속 유니트(10)는 강제적인 중립 레인지(N)로의 전환을 위한 N 버튼부(800)를 더 구비할 수 있다. N 버튼부(800)는 차량의 변속 레인지를 강제로 중립 상태로 절환시키는 것으로, N 버튼 노브(810)와, N 버튼 센서 대응부(830)와, N 버튼 센서(820)와, N 버튼 리턴부(840)를 포함한다. N 버튼 노브(810)는 미들 하우징 N 버튼부 관통구(133)에 배치되는데, N 버튼 노브(810)는 기판(2)의 일면 상에 배치되는 N 버튼 리턴부(840)를 통하여 탄성 지지된다. 이러한 강제 중립 전환 기능은 차량의 2열 이중 주차 등 차량 주차 공간이 협소하여 발생하는 환경 상황에 대하여 차량의 수작업을 통한 이동이 가능한 상태를 형성하여야 할 때 유용하다. 즉, 차량의 시도 오프시 P 주차 레인지로 자동 절환되는 경우, N 버튼부의 조작을 통하여 소정의 조건하에 N 중립 레인지로의 절환을 이룸으로써 적절한 환경 대응을 이룰 수 있도록 한다.

N 버튼 노브(810)의 하단에는 N 버튼 센서 대응부(840)가 배치되고 N 버튼 센서 대응부(840)의 대응되는 위치로 기판(2)의 일면 상에는 N 버튼 센서(830)가 배치되는데, N 버튼 노브(810)가 가압되는 경우, N 버튼 센서(830)는 전기적 신호의 변화가 발생한다. 즉, 시동 오프 후 일정 시간 이내에 N 버튼 센서(830)가 상기와 같은 전기적 신호의 변화가 생성되는 경우, 차량의 자동 변속기의 변속 레인지를 강제로 N(중립 레인지)로 전환할 수 있다. 또한, IGN 1단에서 N 버튼 센서(830)의 전기적 신호 변화가 감지되는 경우, 하기되는 제어부(20)는 차량 변속 레인지를 강제로 N(중립 레인지)로 전환한다. 이때, N 레인지로의 강제 전환을 운전자에게 인지시키도록 햅틱 액츄에이터를 통한 진동 발생 내지 조명부(3, 도 20 참조)의 LED와 같은 광원을 통한 빛의 출력 등으로 촉각 내지 시각적 인지를 가능하게 할 수도 있고, 경우에 따라 음향 출력을 이루는 구조를 취할 수도 있다.

또한, 본 발명에 따른 차량 변속 유니트(10)는 PN 스위치부(900)를 더 구비할 수도 있다. PN스위치부(900)는 차량의 급발진을 방지하기 위하여 PN 모드에서만 시동 가능하게 하는 선택 스위치로서 본 실시에에서 PN 스위치부(900)는 광스위치 구조를 취한다. PN 스위치부(900)는 PN 노브(910)와, PN 센서 대응부(930)와, PN 센서(920)를 포함하는데, PN 노브(910)는 커버 하우징 PN 관통구(115)에 가동 가능하게 노출되어 배치된다. PN 노브(910)의 하단에는 PN 센서 대응부(930)가 배치되고, PN 센서 대응부(930)의 가동 범위에 PN 센서(920)가 배치된다. 즉, 슬라이딩 직선 가동되는 PN 노브(910)의 하다에 배치되는 PN 센서 대응부(930)는 PN 노브(910)와 함께 가동하고 PN 센서(920)의 신호를 절환시켜 차량의 급발진을 방지하기 위한 PN 모드의 선택을 변화시킬 수 있다.

또한, 슬라이딩 가동되는 PN 노브(910)의 가동을 일정하기 유지시키고 운전자로 하여금 정확한 작동 상태를 촉각적으로 인지하도록 PN 디텐트부(940)가 더 구비될 수도 있다. PN 디텐트부(940)는 PN 노브(910)에 형성되는 디텐트 홈(941)과, 어퍼 하우징(130)의 내측에 배치되는 디텐트 탄성부 수용부(947)과, 디텐트 탄성부 수용부(947)에 수용되는 디텐트 탄성부(945)와, 디텐트 탄성부(945)에 의하여 탄성 지지되고 디텐트 홈(941)과 접하는 디텐트 볼(943)을 포함한다. PN 스위치부(900)가 가동되는 경우, 제어부(20)는 별도의 출력 신호로서, 햅틱 액츄에이터를 통한 진동 내지 충격 발생 내지 광원을 통한 빛의 출력 내지 음향 출력 등의 기능이 부가될 수도 있다.

한편, 본 발명에 따른 차량 변속 유니트(10)는 자체적인 제어부(20)와 저장부(30)를 구비하고, 부가적으로 연산부(40)를 더 구비하는 구성을 취할 수도 있다. 제어부(20)는 로터리 감지부(300), 햅틱 구동부(400), 푸시 감지부(600), 슬라이딩 감지부(700), N 버튼부(800) 및 PN 스위치부(900)와 연결되어 입력되는 신호와 저장부(30)에 사전 설정되어 저장되는 사전 설정 데이터를 이용하여 소정의 제어, 즉 차량의 변속 레인지를 변화시키거나, 차량의 D,DM 변속 레인지에서 차량의 변속단을 증감시키거나 또는 차량의 시동시 P,N 레인지 여부를 확인하여 차량 시동의 가능 여부를 결정하거나, 일렬 주차 등의 경우 P레인지로의 자동 절환을 방지하여 강제로 N 중립 레인지로 절환시키거나, 유니트 노브부(200)의 회동시 소정의 충격 내지 진동 내지 디텐트감 제공 등의 촉각적 인지 가능한 신호를 인가하거나, 또는 차량 변속 유니트에 구비되는 광원으로부터 빛의 출력을 가능하게 하는 등, 운전자의 의도에 부합하고 안전한 작동을 이룰 수 있는 다양한 제어 신호를 각각의 장치로 인가할 수 있다.

한편, 상기 실시예에서 슬라이딩 감지부(700)는 이동 방향을 따라 NS 분극되는 슬라이딩 감지 센서 대응부(740)의 직선 가동 스트로크를 따라 슬라이딩 감지 센서(730)는 이를 감지하여 D 주행 변속 레인지에서 변속단을 1단의 증감을 이루는데, 슬라이딩 감지 센서(730)는 리니어 자기 센서로 구현되어 스트로크의 범위에 따라 출력되는 전압이 직선 변화하는 구조를 취한다. 유니트 노브부(200)에 외력이 가해지지 않은 중립 상태에서 슬라이딩 감지 센서의 출력값은 중립 값을 이루고, 스트로크의 증감에 따라 변속단이 1단 변화하는데, 이때 잦은 변속단의 변화를 방지하기 위하여 소정의 스트로크 범위가 분할되어 영역화되고, 이에 대응하여 소정의 제어 과정이 수행될 수도 있다.

즉, 도 13에 도시된 바와 같이, 슬라이딩 감지 센서 대응부(740)의 스트로크에 따른 전압 출력값의 변화가 도시되는데, 스트로크의 최대 거리의 전후에서 출력 전압값은 최대값과 최소값을 형성한다. 스트로크의 가능 거리는 중립 상태를 중심으로 각각의 영역으로 분할되는데, 중립 상태를 Ns으로 표현할 때, 출력 전압값의 최소값으로부터 최대값까지 분할되는 영역은 각각, GS, -1, H, Ns, H, +1, VS 영역으로 분할된다. Gs, VS 영역은 초과 검출 영역으로 극한의 불안정한 값으로 인하여 적절한 출력 신호가 발생되는 영역, 즉 단락이 발생할 가능성이 있는 초과 영역이고, Ns 영역은 중립 레인지 검출 영역으로 변속단의 변화를 발생시키지 않고, +1 영역은 1단 증가 주행 레인지 검출 영역으로 변속단을 1단만큼 증가시키는 영역을 나타내고, -1 영역은 1단 감소 주행 레인지 검출 영역으로 변속단을 1단만큼 감소시키는 영역을 나타내고, H 영역은 1단 증가/감소 주행 레인지 영역과 중립 레인지 검출 영역 사이의 히스테리시스 검출 영역으로 설정하여, 슬라이딩 감지 센서(730)의 전압 출력값의 미세한 변화에 따라 변속 레인지의 변속단이 잦게 변화하는 것을 방지할 수도 있다.

또한, 단수 개가 배치되는 구조를 취하였으나, 한 쌍이 배치되는 구조를 취할 수도 있다.

이하에서는, 운전자가 매뉴얼 모드의 D 주행 변속 레인지에서 유니트 노브부를 전후 가압하여 변속단을 수동으로 조정하는 경우 슬라이딩 감지부의 정확한 감지를 이루도록 하기 위한 제어 방법을 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 본 제어 방법의 경우 슬라이딩 센서부가 동일한 구조로 쌍을 이루어 유니트 노브부(200)에 의하여 직선 가동되는 구조를 취하는 경우에 대하여 설명한다.

저장부(30)에 저장되는 사전 설정 데이터는 차량 변속 유니트의 슬라이딩 가지 센서의 오작동에 대한 에러 코드를 포함할 수 있고, 저장부(30)는 각각의 센서들이 감지한 감지 신호를 저장할 수 있다.

먼저, 상기 실시예에서 언급된 차량 변속 유니트가 제공되고, 그런후, 제어부(20)가 슬라이딩 감지 센서(730)에 감지 제어 신호를 인가한다. 감지 단계에서 제어부의 감지 제어 신호에 따라 연속 3회 감지 신호를 생성하는데, 이는 감지 신호의 신뢰성을 확보하기 위함이다.

그런 후, 모드 판단 단계에서 슬라이딩 감지 센서(730)의 감지 신호 및 저장부(30)의 사전 설정 데이터를 이용하여 제어부(20)가 실행하도록 제어 신호를 인가하여야 차량의 변속 레인지 모드를 판단한다. 모드 판단 단계(S30)는 평균값 연산 단계(S31)과, 정상 범위 판단 단계(S32)와, 동일성 판단 단계(S34)와, 히스테리시스 영역 판단 단계(S36)를 포함한다. 먼저, 평균값 연산 단계(S31)에서 제어부(20)는 연산부(40)로 하여금 연산 과정을 수행하도록 연산 제어 신호를 인가하여 쌍을 이루는 각각의 슬라이딩 감지 센서에서 연속적으로 3회 감지된 감지 신호에 대한 갑슬 평균하여 평균값을 각각 산출한다. 경우에 따라 제어부가 연산부와 일체로 구성될 수도 있다.

그런 후, 제어부(20)는 연산된 각각의 평균값이 상기 도 13에서 언급된 스트로크의 거리에 대한 전압 출력값의 선도 중 분할된 영역 중 초과 영역 이외의 영역에 존재하는지 여부를 판단한다(S32). 그런 후, 제어부(20)는 평균값이 정상 범위 내에 존재한다고 판단된 경우, 각각의 센서의 감지 신호에 대한 영역을 저장부(30)에 저장하고(S33), 각각의 센서의 감지 신호에 대한 저장값이 동일한지 여부를 판단한다(S34). 즉, 두 개의 슬라이딩 감지부의 슬라이딩 감지 센서로부터의 3회의 출력값을 센서간에 비교하는데, 이때 제어부(20)가 각각의 센서값이 동일하지 않은 것으로 판단한 경우, 제어부(20)는 실행되어야 할 모드가 상이 경고 모드로 설정하고(S39a), 모드 실행 단계(S40)에 이에 상응하는 경고를 실행한다.

반면, 단계 S34에서 센서의 저장값이 동일한 것으로 판단되는 경우, 제어부(20)는 각각의 센서값에 대한 영역이 연속 3회 동일한 상태인지, 즉 연속적으로 3회의 센서값에 대한 영역이 동일한 영역, 예를 들어 Ns 영역으로 출력되는지 여부를 판단하고(S35), 연속적으로 3회의 센서값에 대한 영역이 동일한 경우, 제어부(20)는 히스테리시스 영역 판단 단계(S36)를 실행하여, 해당 영역이 H 영역, 즉 히스테리시스 검출 영역인지 여부를 판단하는데(S36), 슬라이딩 감지 센서의 출력값에 대응되는 영역이 히스테리시스 검출 영역이 아니라고 판단된 경우, 제어부(20)는 실행되어야 할 모드를 갱신 모드로 설정하고, 모드 실행 단계에서, 해당 출력값의 영역에 대응하는 1단 증가 주행 레인지 검출 영역(+1 영역) 내지 1단 감소 주행 레인지 검출 영역(-1 영역) 중 해당되는 영역으로 변속 레인지의 변속단을 갱신한다.

반면, 단계 S35 및 S36에서 3회 연속하여 동일한 영역이 검출된 것이 아니거나 또는 3회 연속 동일 영역이 히스테리시스 검출 영역(H 영역)인 경우 제어부(20)는 실행되어야 할 모드는 유지 모드로 인식하고, 단계 S40에서 변속 레인지의 변속단을 변화시키지 않고 현 상태를 유지한다.

한편, 단계 S32에서 제어부(20)가 슬라이딩 감지 센서의 출력값의 두 개의 평균값에 대응하는 영역 중 어느 하나라도 초과 검출 영역에 포함되는 경우, 제어 흐름을 단계 S37로 진행하여 저장부(30)에 사전 설정 데이터에 포함되는 에러 코드 중 현재 센서의 출력값이 초과 영역에 해당함을 나타내는 초과 에러 코드를 생성하고(S37), 고장난 센서의 개수가 단수개인지 여부를 판단하여(S38), 두 개 모드 손상되었다고 판단된 경우, 실행되어야 할 모드가 초과 경고 모드라고 설정하고, 단계 S40에서 이를 실행하여 운전자에게 경고를 실행하여 센서가 모두 손상되었음을 알릴 수 있다.

반면, 단계 S38에서 하나만 고장난 것으로 판단된 경우, 제어부(20)는 초과 영역에 존재하지 않는 다른 하나의 슬라이딩 감지 센서의 연속 3회 검출된 출력값을 저장부(30)에 저장하고, 제어 흐름을 단계 S35로 진행하여 소정의 제어 흐름을 완료할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 상기 실시예에서 조명부(3)의 광원에 대한 명확한 언급은 안되었으나 설정 모드에 따라 기판의 일면 상에 배치되는 광원으로부터 빛을 출력하는 기능을 구비할 수 있는 등 다양한 변형이 가능하다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10...차량 변속 유니트
100...하우징 200...유니트 노브부
300...로터리 감지부 400...햅틱 구동부
500...슬라이딩부 600...푸시 감지부
700...슬라이딩 감지부 800...N 버튼부
900...PN 스위치부

Claims

차량의 운전석 외측에 하우징;
상기 하우징에 장착되는 기판;
일단이 외부로 노출되고 상기 하우징에 가동 가능하게 장착되는 유니트 노브부;
상기 유니트 노브부의 회동을 감지하는 로터리 감지부를 구비하고,
상기 유니트 노브부의 회동 상태를 상기 로터리 감지부가 감지하여, 차량의 변속 레인지를 변화시키는 차량 변속 유니트.
제 1항에 있어서,
상기 로터리 감지부는:
상기 기판과 연결되고 상기 유니트 노브부에 대하여 상대 회동 가능하게 배치되는 로터리 기판과,
상기 로터리 기판의 일면에 배치되는 로터리 감지 센서와,
상기 로터리 감지 센서의 대응되는 위치에 배치되고 상기 유니트 노브부의 회동시 함께 회동하는 로터리 감지 센서 대응부를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 변속 유니트.
제 2항에 있어서,
상기 로터리 감지 센서는 자기 센서이고, 상기 로터리 감지 센서 대응부는 마그넷이고,
상기 유니트 노브부에 연결되어 상기 유니트 노브부와 함께 회동하는 메인 기어 커버와,
상기 메인 기어 커버와 연동하여 회동하고, 상기 로터리 감지 센서의 대응되는 위치에 배치되고 하면에 상기 로터리 센서 대응부가 장착되는 서브 기어를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 변속 유니트.
제 3항에 있어서,
상기 서브 기어는 측면에 치차 형성되는 메인 기어 샤프트와 외접하고,
상기 메인 기어 커버는 상기 메인 기어 샤프트와 연결되어 함께 회동하는 것을 특징으로 하는 차량 변속 유니트.
제 1항에 있어서,
상기 유니트 노브부에 회동력을 제공하는 햅틱 액츄에이터를 포함하는 햅틱 구동부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 차량 변속 유니트.
제 1항에 있어서,
상기 유니트 노브부와 연결되어 상기 유니트 노브부를 슬라이딩 평면 운동 가능하게 지지하는 슬라이딩부를 구비하고,
상기 슬라이딩부는:
상기 유니트 노브부와 연결되어 상기 유니트 노브부와 함께 슬라이딩 평면 운동 가능한 슬라이딩 무빙 바디와,
상기 하우징의 내부에 위치 고정되어 배치되는 슬라이딩 베이스와,
상기 슬라이딩 무빙 바디와 상기 슬라이딩 베이스 사이에 배치되고 상기 슬라이딩 무빙 바디를 상기 슬라이딩 베이스에 대하여 상대 슬라이딩 평면 운동 가능하게 지지하는 슬라이딩 링을 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 변속 유니트.
제 6항에 있어서,
상기 슬라이딩 링은:
상기 슬라이딩 무빙 바디를 향하여 배치되는 슬라이딩 링 상부 가이드와, 상기 슬라이딩 링 상부 가이드에 대향하여 상기 슬라이딩 무빙 바디에 배치되고 상기 슬라이딩 링 상부 가이드와의 사이에 상대 가동 가능하게 맞물림되는 슬라이딩 링 상부 가이드 대응부를 구비하고,
상기 슬라이딩 베이스를 향하여 배치되는 슬라이딩 링 하부 가이드와, 상기 슬라이딩 링 하부 가이드에 대향하여 상기 슬라이딩 베이스에 배치되고 상기 슬라이딩 링 하부 가이드와의 사이에 상대 가동 가능하게 맞물림되는 슬라이딩 링 하부 가이드 대응부를 구비하고,
상기 슬라이딩 링 상부 가이드의 상대 가동 방향과 상기 슬라이딩 링 하부 가이드 대응부의 상대 가동 방향은 직교하는 것을 특징으로 하는 차량 변속 유니트.
제 6항에 있어서,
상기 슬라이딩부는, 상기 슬라이딩 무빙 바디를 원위치 복귀시키는 슬라이딩 캠부를 더 구비하고,
상기 슬라이딩 캠부는:
상기 슬라이딩 무빙 바디에 수직 가동 가능하게 배치되는 슬라이딩 캠 샤프트와,
상기 슬라이딩 캠 샤프트에 대응되는 위치로 상기 슬라이딩 베이스에 배치되고 상기 슬라이딩 캠 샤프트의 단부을 안내하는 캠 홈이 구비되는 슬라이딩 캠을 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 변속 유니트.
제 1항에 있어서,
상기 유니트 노브부의 수직 방향 가동에 의하여 발생하는 푸시 감지 신호에 따라 차량 변속 레인지를 변화시키는 푸시 감지부가 구비되고,
상기 푸시 감지부는:
상기 유니트 노브부가 수직 방향으로 가동되는 경우 일면이 가압되어 수직 방향으로 가동되는 푸시 블록과,
상기 푸시 블록의 하부에 배치되어 상기 푸시 블록을 탄성 지지하는 푸시 블록 탄성부와,
상기 푸시 블록의 하면에 배치되고 상기 푸시 블록이 가동되는 경우 함께 가동되는 푸시 센서 대응부와,
상기 푸시 센서 대응부의 대응되는 위치로 상기 기판의 일면 상에 배치되고 상기 푸시 센서 대응부의 가동 상태에 따라 전기적 신호의 변화를 생성하는 푸시 센서가 구비되는 것을 특징으로 하는 차량 변속 유니트.
제 9항에 있어서,
상기 유니트 노브부 측을 향한 일면에는 푸시 블록 경사면이 형성되고, 상기 유니트 노브부가 평면 상에서 가동되는 경우 상기 푸시 블록 경사면이 가압되는 것을 특징으로 하는 차량 변속 유니트.
제 1항에 있어서,
상기 유니트 노브부의 수평 직선 슬라이딩 가동에 의하여 발생하는 직선 슬라이딩 감지 신호에 따라 차량 변속 레인지를 변화시키는 슬라이딩 감지부를 구비하고,
상기 슬라이딩 감지부는:
상기 유니트 노브부가 수평 직선 슬라이딩 가동하는 경우 수평 가동되는 슬라이딩 감지 가동 블록과,
상기 슬라이딩 감지 가동 블록에 배치되는 슬라이딩 감지 센서 대응부와,
상기 슬라이딩 감지 센서 대응부가 상기 슬라이딩 감지 가동 블록과 함께 가동되는 경우 전기적 신호의 변화를 생성하는 슬라이딩 감지 센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 변속 유니트.
제 1항에 있어서,
상기 하우징에 수직 가동 가능하게 배치되는 N 버튼 노브와,
상기 N 버튼 노브에 장착되어 함께 수직 가동되는 N 버튼 센서 대응부와,
상기 N 버튼 센서 대응부의 대응되는 위치로 상기 기판의 일면 상에 배치되는 N 버튼 센서와,
상기 기판의 일면 상에 배치되어 상기 N 버튼 노브를 탄성 지지하는 N 버튼 리턴부를 구비하고,
상기 N 버튼 노브가 수직 가압되어 상기 N 버튼 센서가 전기적 신호의 변화가 발생하는 경우 차량의 변속 레인지를 강제로 중립 상태로 절환하는 N 버튼부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 변속 유니트.
제 1항에 있어서,
상기 하우징에 노출되어 직선 가동 가능하게 배치되는 PN 노브와,
상기 PN 노브의 하단에 배치되고 상기 PN 노브의 가동시 함께 가동되는 PN 센서 대응부와,
상기 기판의 일면 상으로 상기 PN 센서 대응부의 가동 범위에 배치되고, 상기 PN 센서 대응부가 가동됨에 따라 전기적 신호의 변화를 생성하는 PN 센서를 포함하고,
상기 PN 노브가 가동되어 상기 PN 센서가 전기적 신호의 변화가 발생하는 경우, 차량 시동의 가능 여부를 결정하는 PN 스위치부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 변속 유니트.
차량의 운전석 외측에 하우징; 상기 하우징에 장착되는 기판; 일단이 외부로 노출되고 상기 하우징에 가동 가능하게 장착되는 유니트 노브부; 상기 유니트 노브부의 회동을 감지하는 로터리 감지부를 구비하고, 상기 유니트 노브부의 회동 상태를 상기 로터리 감지부가 감지하여, 차량의 변속 레인지를 변화시키고, 상기 유니트 노브부의 수평 직선 슬라이딩 가동에 의하여 발생하는 직선 슬라이딩 감지 신호에 따라 차량 변속 레인지를 변화시키는 슬라이딩 감지부를 구비하고, 상기 슬라이딩 감지부는: 상기 유니트 노브부가 수평 직선 슬라이딩 가동하는 경우 수평 가동되는 슬라이딩 감지 가동 블록과, 상기 슬라이딩 감지 가동 블록에 배치되는 슬라이딩 감지 센서 대응부와, 상기 슬라이딩 감지 센서 대응부가 상기 슬라이딩 감지 가동 블록과 함께 가동되는 경우 전기적 신호의 변화를 생성하는 슬라이딩 감지 센서를 구비하고, 상기 슬라이딩 감지 센서 대응부 및 상기 슬라이더 감지 센서는 한 쌍이 구비되고, 상기 슬라이딩 감지 센서는 리니어 자기 센서이고, 상기 슬라이딩 감지 센서는 상기 유니트 노브부에 외력이 가해지지 않은 경우 중립 레인지를 검출하는 중립 레인지 검출 영역과, 상기 유니트 노브부의 일방향으로 이동시 차량 변속 레인지를 1단씩 증가시키는 1단 증가 주행 레인지 검출 영역과, 상기 유니트 노브부의 다른 일방향으로 이동시 차량 변속 레인지를 1단씩 감소시키는 1단 감소 주행 레인지 검출 영역과, 상기 중립 레인지 검출 영역 및 상기 1단 증가 주행 레인지 검출 영역 및 상기 1단 감소 주행 레인지 검출 영역 사이에 배치되는 히스테리시스 검출 영역과, 상기 1단 증가 주행 레인지 검출 영역 및 상기 1단 감소 주행 레인지 검출 영역 외곽에 배치되는 초과 검출 영역을 포함하고, 상기 슬라이딩 감지 센서의 감지 신호를 저장하고 상기 슬라이딩 감지 센서의 에러 코드를 포함하는 사전 설정 데이터를 저장하는 저장부와, 상기 감지부 및 상기 저장부와 연결되고 상기 감지부의 감지 신호 및 상기 사전 설정 데이터를 이용하여 차량 변속 레인지의 실행 모드를 판단하는 제어부를 포함하는 차량 변속 유니트를 제공하는 제공 단계와,
상기 제어부가 상기 슬라이딩 감지 센서에 감지 제어 신호를 인가하는 감지 단계;
상기 슬라이딩 감지 센서의 감지 신호 및 상기 사전 설정 데이터를 이용하여 상기 제어부가 실행되어야 할 차량의 변속 레인지 모드를 판단하는 모드 판단 단계와,
상기 모드 판단 단계에서 판단된 실행 모드를 실행하는 모드 실행 단계를 포함하는 차량 변속 유니트 제어 방법.
제 14항에 있어서,
상기 감지 단계에서, 상기 감지 제어 신호에 따라 각각의 상기 슬라이딩 감지 센서는 연속 3회 감지 신호를 생성하고,
상기 모드 판단 단계는:
각각의 상기 슬라이딩 감지 센서의 연속된 3회의 감지 신호에 대한 값을 평균하여 평균값을 산출하는 평균값 연산 단계와,
상기 평균값이 상기 초과 영역이외의 영역에 존재하는지를 판단하는 정상 범위 판단 단계와,
상기 평균값이 정상 범위에 존재한다고 판단된 경우, 각각의 상기 슬라이딩 감지 센서의 감지 신호를 상기 저장부에 저장하고, 상호 동일한지 여부를 판단하는 신호 동일성 판단 단계와,
상기 신호 동일성 판단 단계에서 각각의 상기 슬라이딩 감지 센서의 감지 신호가 동일하다고 판단된 경우, 상기 슬라딩 감지 센서의 연속 3회 감지 신호가 동일한 검출 영역을 구비하는지 여부를 판단하는 검출 영역 동일성 판단 단계와,
상기 검출 영역 동일성 판단 단계에서 연속 3회 감지 신호가 동일한 검출 영역을 구비한다고 판단된 경우, 상기 동일한 검출 영역이 상기 히스테리시스 영역에 존재하는지 여부를 판단하는 히스테리시스 영역 판단 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 변속 유니트 제어 방법.