KR20140018165A - 차량용 변속기 제어 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 변속기 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 주차단 변속 신호가 변속기에 전송된 이후에도 변속단 상태를 감지하여 주차단 변속 여부를 판단할 수 있는 차량용 변속기 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속기의 제어 장치는, 주차단으로의 변속을 위한 하나 이상의 변속 조건을 감지하는 변속 조건 감지부, 상기 감지된 변속 조건에 따라 변속기로 주차단 변속 신호가 전송된 이후, 변속단을 감지하는 변속단 감지부, 및 상기 변속단 감지부의 감지 결과에 따라 주차단으로의 변속 여부를 판단하는 제어부를 포함한다.

Description

차량용 변속기 제어 장치 및 방법 {Controlling apparatus and method for transmission}

본 발명은 차량용 변속기 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 주차단 변속 신호가 변속기에 전송된 이후에도 변속단 상태를 감지하여 주차단 변속 여부를 판단할 수 있는 차량용 변속기 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 쉬프트 바이 와이어(Shift by Wire) 시스템은 운전자의 변속 레버 조작력을 종래와 같이 기계적인 케이블로 변속기에 전달하지 않고, 운전자의 변속 레버 조작에 따른 신호를 입력 받아 그에 따라 전기적 신호로 변속기를 제어하는 변속 시스템을 말한다.

쉬프트 바이 와이어 시스템은 차량의 주행을 종료하고 차량의 시동을 끄게 되면 자동적으로 변속단이 주차단으로 변속되도록 설정되는데, 일 예로 중립단 이외의 변속단에서 시동이 꺼지고 차량 속도가 소정 속도 이하인 경우 변속기를 제어하는 컨트롤러는 변속기가 주차단으로 변속되도록 하는 제어 신호를 전송하게 되고, 이와 동시에 차량 내부에 구비된 디스플레이 장치를 통하여 주차단을 디스플레이하게 된다.

또한, 차량 사고나 방전 등과 같은 상황에서 강제적으로 주차단 상태를 비주차단 상태로 전환해야할 경우도 발생하게 되는데, 주차단 상태를 비주차단 상태로 전환하기 위하여 쉬프트 바이 와이어 시스템은 파킹 릴리이즈 액추에이터(Parking Release Actuator, 이하, "PRA"라 함)를 구비하고 있으며, 변속기를 제어하는 컨트롤러나 이중 주차 등과 같은 상황에서 강제적으로 주차단 상태를 해제할 수 있는 기능을 제공하게 된다.

그러나, 변속기를 제어하는 컨트롤러는 주차단으로 변속하기 위한 조건을 만족하는 경우 변속기로 제어 신호를 전송하고, 디스플레이 장치를 통해 주차단이 디스플레이되도록 하나, 변속기나 PRA에 고장이 발생하여 정상적으로 주차단으로 변속되지 않은 상태에서도 디스플레이 장치를 통해 주차단이 디스플레이되도록 하기 때문에 차량 사고나 인명 피해가 발생될 가능성이 있다.

따라서, 변속기나 PRA에 고장이 발생한 경우 이를 감지하여 운전자에게 알림으로써 신속한 조치가 가능하게 하는 방안이 요구되고 있다.

공개특허공보 제10-2009-0049901호 (2009.05.19)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 주차단 변속 신호가 전송된 이후 변속기의 변속단을 감지하여 주차단으로 변속되었는지의 여부를 판단하여 변속기의 고장으로 인해 정상적인 변속이 이루어지지 않는 것을 방지할 수 있는 차량용 변속기의 제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

또한, 주차단 변속 신호가 전송된 이후 변속기의 변속단과 더불어 PRA의 상태를 감지하여 보다 정확하게 주차단으로 변속되었는지의 여부를 판단할 수 있는 차량용 변속기의 제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속기의 제어 장치는, 주차단으로의 변속을 위한 하나 이상의 변속 조건을 감지하는 변속 조건 감지부, 상기 감지된 변속 조건에 따라 변속기로 주차단 변속 신호가 전송된 이후, 변속단을 감지하는 변속단 감지부, 및 상기 변속단 감지부의 감지 결과에 따라 주차단으로의 변속 여부를 판단하는 제어부를 포함한다.

상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속기의 제어 방법은, 주차단으로의 변속을 위한 하나 이상의 변속 조건을 감지하는 단계, 상기 변속 조건에 따라 변속기로 주차단 변속 신호를 전송하는 단계, 변속단을 감지하는 단계, 및 상기 감지된 변속단에 따라 상기 주차단으로의 변속 여부를 판단하는 단계를 포함한다.

본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

상기와 같은 본 발명의 차량용 변속기의 제어 장치 및 방법에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.

주차단으로의 변속 조건이 만족되어 주차단 변속 신호가 변속기로 전송된 이후 변속기에서 실제로 주차단으로 변속되었는지를 판단하기 때문에 변속기의 고장으로 인해 정상적으로 변속이 이루어지지 않는 경우 발생할 수 있는 차량 사고나 인명 피해를 사전에 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 변속기와 더불어 주차단 상태를 비주차단 상태로 전환하기 위하여 사용되는 PRA의 상태를 함께 감지하기 때문에 변속기뿐만 아니라, PRA의 고장 여부에 대해서도 용이하게 판단할 수 있는 효과도 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속기의 제어 장치가 도시된 개략도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 주차단 상태에서의 변속기가 도시된 개략도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 비주차단 상태에서의 변속기가 도시된 개략도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 주차단 상태에서의 PRA가 도시된 개략도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 비주차단 상태에서의 PRA가 도시된 개략도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속기의 제어 방법이 도시된 순서도.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 포함한다(comprises) 및/또는 포함하는(comprising)은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 의미로 사용한다. 그리고, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 개략도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 또한 본 발명에 도시된 각 도면에 있어서 각 구성 요소들은 설명의 편의를 고려하여 다소 확대 또는 축소되어 도시된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 차량용 변속기의 제어 장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대하여 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속기의 제어 장치가 도시된 개략도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속기(1)는 변속 조건 감지부(100), 변속단 감지부(200), 제어부(300) 및 출력부(400)를 포함할 수 있다.

변속 조건 감지부(100)는 주차단으로 변속하기 위한 하나 이상의 변속 조건을 감지할 수 있다.

예를 들어, 주차단으로의 변속을 위한 변속 조건은 현재 변속단, 시동 온/오프 및 차량 속도 등을 포함할 수 있으며, 변속 조건 감지부(100)는 차량에 구비된 각종 센서를 통해 전술한 다양한 변속 조건을 감지할 수 있다.

이때, 본 발명의 실시예에서는 변속 조건 감지부(100)가 주차단으로의 변속을 위한 변속 조건을 감지하는 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고 변속 조건 감지부(100)는 주차단 이외에 다른 변속단으로의 변속을 위한 변속 조건도 감지할 수 있다.

변속단 감지부(200)는 변속기의 변속단을 감지하는 역할을 할 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 변속기가 주차단으로 변속되었는지의 여부를 감지하는 경우를 예를 들어 설명하고 있으므로, 도 2 및 도 3과 같이 변속기(500)의 주차단 및 비주차단에 따라 위치가 변경되는 레버(510)의 위치를 감지하는 경우를 예를 들어 설명하기로 한다.

예를 들어, 변속기 감지부(200)는 도 2와 같은 레버(510)의 위치를 주차단 상태로 감지하고, 도 2로부터 도 3과 같이 레버(510)가 회동된 경우에는 비주차단 상태로 감지할 수 있다. 이때, 본 발명의 실시예에서 비주차단은 주차단을 제외한 임의의 변속단일 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서 변속단 감지부(200)는 변속기(500)의 변속단 뿐만 아니라, 도 4 및 도 5와 같이 변속기(500)와 연결되는 PRA(600)의 상태도 감지하는 경우를 예를 들어 설명하기로 한다.

예를 들어, 도 4와 같이 PRA(600)는 변속기(500)의 레버(510)와 케이블(610) 등을 통해 연결될 수 있으며, 주차단인 경우에는 케이블에 장력이 발생되지 않아 케이블(610)이 느슨한 상태를 가지게 되며, 비주차단인 경우에는 도 5와 같이 PRA(600)가 동작하여 케이블(610)에 장력이 발생하게 되고, 이로 인해 레버(510)가 회동한 상태가 된다.

따라서, 본 발명의 실시예에서 변속단 감지부(200)는 후술할 제어부(300)에 의해 주차단 변속 신호가 변속기(500)로 전송된 이후, 변속기(500) 및 PRA(600)를 감지하여 실제로 주차단으로 변속되었는지의 여부를 감지할 수 있는 것이다.

본 발명의 실시예에서는 변속단 감지부(200)에서 변속기(500) 및 PRA(600)의 상태를 모두 감지하는 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고 변속기(500) 및 PRA(600) 중 어느 하나의 상태만 감지할 수도 있고, 변속기(500) 및 PRA(600) 이외에도 변속단을 감지할 수 있는 다양한 구성 요소에 대한 변속단을 감지할 수 있다.

이때, 변속단 감지부(200)는 소정의 지연 시간이 경과한 후에 변속기(500) 및 PRA(600)를 감지하게 되는데, 이는 주차단 변속 신호가 변속기(500)로 전송되고 실제로 주차단으로 변속되기까지 필요한 시간을 고려한 것으로서, 지연 시간은 필요에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

제어부(300)는 변속 조건 감지부(100)의 감지 결과에 따라 변속기(500)가 주차단으로 변속되도록 하는 주차단 변속 신호를 생성하여 변속기(500)로 전송할 수 있고, 변속단 감지부(200)의 감지 결과를 기초로 실제로 주차단으로 변속되었는지의 여부를 판단할 수 있다.

예를 들어, 제어부(300)는 변속 조건 감지부(100)의 감지 결과 중립단 이외의 변속단에서 시동이 꺼지고, 차량 속도가 소정 속도 이하인 경우 주차단 변속 신호를 변속기(500)로 전송하게 되며, 차량에 구비된 디스플레이 장치, 예를 들어 변속 레버의 노브에 구비된 디스플레이 장치를 통해 주차단이 디스플레이되도록 할 수 있다.

이때, 제어부(300)는 변속기(500)나 PRA(600)의 고장으로 인해 주차단 변속 신호가 전송되었음에도 불구하고, 실제로 주차단으로 변속되지 않아 차량 사고나 인명 피해가 발생되는 것을 방지하기 위하여 주차단 변속 신호 전송 이후, 소정의 지연 시간이 경과하게 되면 변속단 감지부(200)를 통해 변속기(500) 및 PRA(600)의 상태를 감지하게 되고, 그 감지 결과에 따라 실제로 주차단으로 변속되었는지의 여부를 판단하게 된다.

제어부(300)는 주차단 변속 신호가 전송된 이후, 변속단 감지부(200)의 감지 결과 변속기(500) 및 PRA(600) 중 하나 이상으로부터 이상 상태가 감지된 경우, 즉 비주차단 상태로 감지된 경우 운전자가 이를 인지할 수 있도록 시각적 또는 청각적 수단을 포함하는 출력부(400)를 통해 경고 메시지를 디스플레이하거나 경고음을 출력할 수 있다.

예를 들어, 출력부(400)는 경고 메시지를 디스플레이할 수 있는 HUD나 네비게이션이나 경고음을 출력할 수 있는 스피커나 AV 시스템을 포함할 수 있으며, 제어부(300)는 변속단 감지부(200)의 감지 결과 실제로 주차단으로 변속되지 않은 것으로 판단되면, 출력부(400)를 통해 정상적으로 주차단으로 변속되지 않았음을 알리는 경고 메시지 또는 경고음 등이 출력되도록 할 수 있다.

또한, 제어부(400)는 차량에 구비된 출력부(400)뿐만 아니라, 운전자가 소지하고 있는 스마트키 등과 같은 무선 통신 장치를 통해 경고 메시지 또는 경고음을 출력되도록 할 수도 있다.

또한, 제어부(300)는 운전자가 경고 메시지 또는 경고음 등을 인지하지 못하는 경우를 대비하여 실제로 주차단으로 변속되지 않은 것으로 판단되면, 전자식 파킹 브레이크(Electronic Parking Brake, 이하 "EPB"라 함) 등과 같이 차량의 이동을 제한할 수 있는 장치를 동작시켜 차량이 이동되는 것을 방지할 수도 있다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속기의 제어 방법이 도시된 순서도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 변속기의 제어 방법은, 먼저 주차단으로의 변속을 위한 하나 이상의 변속 조건을 판단한다(S110).

즉, 변속 조건 감지부(100)는 현재 변속단, 시동 온/오프, 차량 속도 등과 같은 복수의 변속 조건을 차량에 구비된 각종 센서를 통해 감지하고, 감지 결과를 제어부(300)로 전송할 수 있다.

제어부(300)는 변속 조건 감지부(100)의 감지 결과를 기초로 주차단으로의 변속 조건이 만족된 경우(S120), 주차단 변속 신호를 변속기(500)로 전송하고, 차량 내부의 디스플레이 장치를 통해 주차단을 디스플레이하게 된다(S130).

예를 들어, 제어부(300)는 중립단 이외의 변속단에서 시동이 꺼지고, 차량 속도가 소정 속도 이하인 경우, 주차단으로의 변속 조건이 만족된 것으로 판단하고, 주차단 변속 신호를 변속기(500)로 전송할 수 있으며, 변속 레버의 노브에 구비된 디스플레이 장치를 통해 주차단을 디스플레이할 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 제어부(300)가 주차단으로의 변속 조건을 판단하고, 차량 내부의 디스플레이 장치를 통해 주차단을 디스플레이하는 경우만을 예를 들어 설명하고 있으나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로서, 이에 한정되지 않고 변속 조건 감지부(100)의 감지 결과에 따라 주차단 이외의 변속단에 대한 변속 신호를 전송하고 디스플레이되도록 할 수도 있다.

예를 들어, 제어부(300)는 중립단에서 시동이 꺼진 경우, 중립단으로의 변속 신호를 변속기(500)로 전송하고, 차량 내부의 디스플레이 장치를 통해 중립단이 디스플레이되도록 할 수 있다.

제어부(300)는 주차단 변속 신호를 변속기(500)로 전송한 이후, 변속단 감지부(200)를 통해 변속기(500) 및 PRA(600) 중 하나 이상의 상태를 감지하게 된다(S140).

예를 들어, 제어부(300)로부터 주차단 변속 신호가 변속기(500)로 전송된 이후, 변속단 감지부(200)는 변속기(500)가 주차단 상태인지를 감지하고, PRA(600)가 케이블(610)이 느슨한 상태인지를 감지하게 되는 것이다.

변속단 감지부(200)에 의한 감지는 주차단 변속 신호가 변속기(500)로 전송된 이후, 소정의 지연 시간 경과 후 이루어지게 되는데, 이는 주차단 변속 신호가 전송되고 실제적으로 변속이 이루어지기까지 일정 시간이 필요하기 때문이다.

변속단 감지부(200)의 감지 결과, 변속기(500) 및 PRA(600) 중 하나 이상이 비주차단 상태로 감지된 경우(S150), 제어부(300)는 주차단 디스플레이를 중지하고, 출력부(400)를 통해 경고 메시지 또는 경고음을 출력하게 된다(S160).

다시 말해서, 제어부(300)는 전술한 S110 단계의 감지 결과에 따라 주차단 변속 신호를 전송하고, 주차단이 디스플레이되도록 하였으나, 변속단 감지부(200)의 감지 결과, 변속기(500) 및 PRA(600) 중 하나 이상이 비주차단 상태로 감지되는 경우, 운전자가 이를 인지할 수 있도록 주차단 디스플레이를 중지하고, 경고 메시지 또는 경고음을 출력하는 것이다.

또한, 제어부(300)는 변속기(500) 및 PRA(600) 중 하나 이상이 비주차단 상태로 감지된 경우, EPB 등과 같이 차량의 이동을 방지할 수 있는 수단을 통해 차량 이동을 제한하여 차량 사고나 인명 피해를 사전에 방지할 수 있따.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 변속 조건 감지부
200: 변속단 감지부
300: 제어부
400: 출력부
500: 변속기
510: 레버
600: PRA
610: 케이블

Claims (12)

1. 주차단으로의 변속을 위한 하나 이상의 변속 조건을 감지하는 변속 조건 감지부;
   상기 감지된 변속 조건에 따라 변속기로 주차단 변속 신호가 전송된 이후, 변속단을 감지하는 변속단 감지부; 및
   상기 변속단 감지부의 감지 결과에 따라 주차단으로의 변속 여부를 판단하는 제어부를 포함하는 차량용 변속기의 제어 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 변속 조건은,
   변속단, 시동 온/오프 및 차량 속도 중 하나 이상을 포함하는 차량용 변속기의 제어 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 변속단 감지부는,
   변속기 및 파킹 릴리이즈 액추에이터(Parking Release Actuator)의 상태 중 하나 이상을 감지하는 차량용 변속기의 제어 장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 주차단 변속 신호 전송과 함께 상기 주차단이 디스플레이되도록 하며,
   상기 변속단 감지부의 감지 결과 주차단으로 변속되지 않은 것으로 판단되는 경우, 상기 주차단 디스플레이가 중지되도록 하는 차량용 변속기의 제어 장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 변속단 감지부의 판단 결과 상기 주차단으로 변속되지 않은 것으로 판단되는 경우, 출력부를 통해 경고 메시지 또는 경고음을 출력하는 차량용 변속기의 제어 장치.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 변속단 감지부의 판단 결과 상기 주차단으로 변속되지 않은 것으로 판단되는 경우, 전자식 파킹 브레이크(Electronic Parking Brake)를 동작시키는 차량용 변속기의 제어 장치.
7. 주차단으로의 변속을 위한 하나 이상의 변속 조건을 감지하는 단계;
   상기 변속 조건에 따라 변속기로 주차단 변속 신호를 전송하는 단계;
   변속단을 감지하는 단계; 및
   상기 감지된 변속단에 따라 상기 주차단으로의 변속 여부를 판단하는 단계를 포함하는 차량용 변속기의 제어 방법.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 변속 조건은,
   변속단, 시동 온/오프 및 차량 속도 중 하나 이상을 포함하는 차량용 변속기의 제어 방법.
9. 제 7 항에 있어서,
   상기 변속단을 감지하는 단계는,
   변속기 및 파킹 릴리이즈 액추에이터(Parking Release Actuator) 중 하나 이상의 상태를 감지하는 단계를 더 포함하는 차량용 변속기의 제어 방법.
10. 제 7 항에 있어서,
    상기 판단하는 단계는,
    비주차단으로 판단되는 경우, 경고 메시지 또는 경고음을 출력하는 단계를 포함하는 차량용 변속기의 제어 방법.
11. 제 7 항에 있어서,
    상기 판단하는 단계는,
    비주차단으로 판단되는 경우, 전자식 파킹 브레이크(Electronic Parking Brake)를 동작시키는 단계를 포함하는 차량용 변속기의 제어 방법.
12. 제 7 항에 있어서,
    상기 주차단 변속 신호를 전송하는 단계는,
    상기 주차단이 디스플레이되도록 하는 단계를 포함하고,
    상기 판단하는 단계는,
    비주차단으로 판단되는 경우, 상기 주차단의 디스플레이가 중지되도록 하는 단계를 포함하는 차량용 변속기의 제어 방법.

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