KR20190000122A - 수동변속기의 후진 변속 제어 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

수동변속기의 후진 변속 제어 장치 및 그 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수동변속기의 후진단 변속 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 변속기에 구비되어 차축의 회전속도를 통해 차량의 속도를 검출하는 스피드 센서와, 디텐트 플레이트에 구비되되, 1-2단게이트와 후진(R)단 게이트 사이에 구비되어 1-2단 게이트와 후진단 게이트 사이에 변속레버가 이동되는 것을 검출하는 변속레버 검출센서와, 스피드 센서에서 검출된 차량 속도를 전송받아 차량속도가 0 이 되면 일정시간을 카운트하고, 변속레버 검출센서로부터 변속레버가 검출되었다는 것을 전송받은 후에 차량 정지후 변속레버를 조작하는 시점까지의 시간과 일정시간과 비교하는 제어부와, 제어부에 연결되어 작동되며, 차량 정지후 후진단 변속이 이루어지는 시점이 상기 일정시간이 되지 않을 경우에 운전자에게 경고하기 위한 경고부를 포함하는 것을 것을 특징으로 한다. 따라서, 차량의 정지후 운전자가 급하게 후진단 변속 시도로 인하여 이상 소음이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 구성 부품들의 수명을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

수동변속기의 후진 변속 제어 장치 및 그 제어 방법 {Reverse Shift Control Device and Method Thereof}
본 발명은 수동변속기의 후진변속 제어 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 후진단 논싱크 차량에서 후진단 변속시 사용자가 인지할 수 있도록 하여 무리한 후진단 변속을 방지하여 변속기의 내구를 향상시킬 수 있는 수동변속기의 후진 변속 제어 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 수동변속기는 엔진으로부터 제공되는 동력을 차량의 주행 상태의 변화에 따라 다단의 변속비로 출력하여 구동축으로 전달하는 기능을 수행한다. 이를 위해 엔진동력을 전달받는 입력축, 입력축과 다단의 변속단 기어를 매개로 동기 치합하는 출력축, 변속단기어를 입력축 또는 출력축에 대해 동기시키는 싱크로 기구, 운전자에 의한 변속조작으로부터 싱크로 기구를 작동시켜 주는 변속조작 기구를 포함한다.
상기 싱크로 기구는 주축상에 스플라인 결합되는 허브기어와, 허브기어에 스플라인 결합되어 변속조작기구의 시프트포크에 의해 움직이는 슬리브와, 허브기어의 앞쪽에 싱크로나이저 키에 의해 결합되어 변속시 싱크로나이저 콘에 끼워져서 마찰력에 의해 클러치 작용을 하는 싱크로나이저 링으로 구성된다.
상기 수동변속기는 1단과 2단기어 사이, 3단과 4단 사이, 5단과 R단 사이에 각각 싱크로나이저 링이 구비되어 1단과 2단 사이와, 3단과 4단사이, 5단과 R단 사이에서 싱크로나이저 링이 이동하면서 변속이 이루어진다.
한편, 최근 상용차량에서는 후진단용 싱크로나이저 링을 장착하지 않는 변속기가 개발되어 사용되고 있다.
상기와 같이 싱크로나이저링이 장착되지 않은 상용차량에서 후진단 변속시에는 기어와 샤프트, 클러치 디스크가 완전히 정지한 후에 변속이 이루어져야 되는데, 기어와 샤프트, 클러치 디스크가 완전히 정지하기 까지 일정시간(2초 이상)이 요구되는데, 이 일정시간 이전에 변속을 시도하게 되면, 이상 소음이 발생하고 클러치 기어의 이상 마모가 발생하여 변속기의 내구 수명이 단축되는 문제점이 있었다.
한국공개특허공보 10-2009-0047661(2009.05.13.)
따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 차량의 정지후 일정시간 이전에 운전자가 변속레버를 조작하는 것을 검출한 후에 운전자에게 경고하도록 구성함으로써, 이상 소음이 발생되는 것을 방지하면서 구성 부품의 수명을 증대시키도록 한 수동변속기의 후진단 변속 제어장치 및 그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 변속기에 구비되어 차축의 회전속도를 통해 차량의 속도를 검출하는 스피드 센서와, 디텐트 플레이트에 구비되되, 1-2단게이트와 후진(R)단 게이트 사이에 구비되어 1-2단 게이트와 후진단 게이트 사이에 변속레버가 이동되는 것을 검출하는 변속레버 검출센서와, 스피드 센서에서 검출된 차량 속도를 전송받아 차량속도가 0 이 되면 일정시간을 카운트하고, 변속레버 검출센서로부터 변속레버가 검출되었다는 것을 전송받은 후에 차량 정지후 변속레버를 조작하는 시점까지의 시간과 일정시간과 비교하는 제어부와, 제어부에 연결되어 작동되며, 차량 정지후 후진단 변속이 이루어지는 시점이 상기 일정시간이 되지 않을 경우에 운전자에게 경고하기 위한 경고부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제어부는, 스피드 센서로부터 전송 받은 차량의 속도가 0(zero)일 때부터 일정시간을 카운트하는 카운터부를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 일정시간은, 차량의 정지 후에 기어와 샤프트, 클러치 디스크가 정지하기까지의 시간이며, 2초이상인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은, 스피드 센서에서 차량의 속도를 검출하는 속도 검출단계와, 속도 검출단계에서 검출된 차량의 속도가 0(zero)일 때부터 제어부가 시간을 카운트 하는 카운트단계와, 차량의 정지 후에 운전자가 변속레버를 조작하여 후진단 변속을 시도하는 것을 검출하는 레버 검출단계와, 제어부가 운전자가 후진단 변속을 위하여 변속조작을 시도하는 시점이 차량의 정지후 일정시간 이상인지 미만인지를 판단하는 판단단계와, 판단단계에서 변속조작하는 시점이 차량의 정지후 일정시간 미만일 경우에만 제어부가 경고부를 제어하여 경고하는 경고단계를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 레버 검출단계는, 후진단 게이트와 1-2단 게이트 사이에 구비되는 레버 검출센서가 후진단 게이트와 1-2단 게이트 사이로 변속레버가 이동되는 것을 검출하도록 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 변속레버가 후진단 게이트와 1-2단 게이트 사이로 이동되는 것을 검출하여 운전자에게 알리도록 구성됨으로써, 차량의 정지후 운전자가 급하게 후진단 변속 시도로 인하여 이상 소음이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 구성 부품들의 수명을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 통상적인 수동변속기의 컨트롤 어셈블리를 도시한 사시도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 수동변속기의 후진단 변속제어 장치를 도시한 블록도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 수동변속기의 후진단 변속제어 방법을 도시한 도면.
본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
참고로, 도 1은 통상적인 수동변속기의 컨트롤 어셈블리를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 수동변속기의 후진단 변속제어 장치를 도시한 블록도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 수동변속기의 후진단 변속제어 장치(100)는, 논 싱크 후진단 수동변속기 차량에서 정 주행 후에 후진단으로의 변속시 기어와 샤프트, 클러치 디스크의 회전이 완전히 멈추기 전에 운전자 후진단 변속을 시도할 때, 운전자에게 알려서 경고하기 위한 것으로, 스피드 센서(110)와, 변속레버 검출센서(120), 제어부(130), 경고부(140)를 포함하여 구성된다.
먼저, 통상적인 차량에서 운전자가 후진단 조작시 운전석의 계기판에는 운전자가 후진단 조작이 이루어진 것을 확인하기 위한 후진 표시등이 구비된다.
이 후진 표시등은 운전자가 변속레버의 후진단 조작시 변속레버에 케이블에 의해 연결된 레버 셀렉트(102)를 회전하여 컨트롤 어셈블리(101)의 컨트롤 샤프트(103)를 직선 운동시킬 때, 컨트롤 어셈블리(101)에 구비되는 후진등 스위치(104)가 컨트롤 샤프트(103)에 돌출 형성되는 그루브(103a)에 의해 작동되어 점등되는 것이다.
스피드 센서(110)는 변속기 케이스에 구비되어 차륜으로 회전력을 전달하는 차축의 회전속도를 측정하되, 차축의 회전속도가 0(zero) 즉, 차량이 정진 된 것을 인지하여 차량이 정지되었다는 것을 제어부(130)로 전송한다.
제어부(130)는 스피드 센서(110)로부터 차축의 회전속도가 0이라고 전달받은 후에 시간을 카운트 하게 된다. 즉, 제어부(130)는 차량이 정지된 후에 일정시간을 카운트한다.
여기서, 차량의 정지후 일정시간이란 차량이 진직 주행 후에 후진을 위하여 차량이 완전히 정지한 상태에서 기어와 샤프트, 클러치 디스크가 완전히 정지하기 까지의 시간이며, 통상적으로 2초 이상으로 설정된다.
여기서, 일정시간은 차종에 따라 다르게 설정될 수 있으며, 통상 자동차의 매뉴얼에는 후진단 변속시 차량의 정지 후에 일정시간(2초 이상) 경과 후에 변속하라는 경고문이 적혀 있다.
제어부(130)는 스피드 센서(110)로부터 전송 받은 차량의 속도가 0(zero)일 때부터 일정시간을 카운트하는 카운터부를 포함한다.
변속레버 검출센서(120)는 운전자가 후속 변속을 시도하는 것을 검출하기 위한 것으로, 변속레버가 이동 가능하게 결합되는 디텐트 플레이트(미도시)에 구비되되, 변속단의 1단-2단 게이트와 R(후진)단 게이트 사이에 구비된다.
이 변속레버 검출센서(120)는 변속레버가 1-2단 게이트와 후진(R)단 게이트 사이로 이동되는 것을 검출하여 이를 제어부(130)로 전송하도록 구성된다.
경고부(140)는 변속레버의 주변이나 운전석의 계기판 주변에 구비되어 경고음이나 경고등을 점멸시키면서 운전자가 차량의 정지 후 시간이 2초가 되기 전에 후진단 변속을 조작하였다는 것을 운전자에게 알리는 것으로, 제어부(130)에 의해 제어되도록 구성된다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 수동변속기의 후진단 변속 제어방법을 도시한 순서도이다.
먼저, 변속기에 구비되는 스피드 센서(110)가 차량의 속도를 검출하는 속도 검출단계를 갖는다.(S110)
상기 속도 검출단계(S110)는 변속기 케이스에 구비되는 스피드 센서(110)가 변속기 케이스에서 차륜으로 연결되어 차륜으로 동력을 전달하는 차축의 회전을 검출하여 속도를 환산한 후에 이를 제어부(130)로 전송하게 된다.
상기 속도 검출단계(S110)는 스피드 센서(110)가 차륜의 속도가 0(zero)가 될 때만, 이를 제어부(130)로 전송하도록 구성할 수도 있다.
상기 속도 검출단계(S110) 이후에는 제어부(130)가 스피드 센서(110)로부터 전송된 차량의 속도가 0(zero)일 때, 시간을 일정시간 까지 카운트 하는 카운트단계를 갖는다.(S120)
상기 카운트 단계(S120)는 제어부(130)가 차량의 속도 0(zero)일 때부터 시간을 카운트하게 된다.
상기 카운트 단계(S120) 이후에는, 차량의 정지 후에 운전자가 후진단 변속을 수행할 때, 디텐트 플레이트에 구비되는 변속레버 검출센서(120)에 의해 운전자가 후진단 변속을 시도하는 것을 검출하는 레버 검출단계를 갖는다.(S130)
상기 레버 검출단계(S130)는 운전자 변속레버를 조작하여 후진단 변속을 시도하는 것을 검출한다.
즉, 1-2단 게이트와 후진단 게이트 사이에 구비되는 변속레버 검출센서(120)는 도 2의 변속패턴에서 1-2단 게이트와 5-6단 게이트 사이에 있던 변속레버를 조작하여 후진단 변속을 수행하여 변속레버가 1-2단 게이트와 후진단 게이트 사이로 이동되는 것을 검출하여 제어부(130)로 전송한다.
상기 레버 검출단계(S130) 이후에, 제어부(130)가 변속레버 검출센서(120)로부터 변속레버가 검출되었다는 것을 전송받은 후에 운전자가 후진단 변속이 일정시간 이후나 이전에 조작 하였는가를 판단하는 판단단계를 갖는다.(S140)
판단단계(S140)는 제어부(130)가 변속레버 검출센서(120)로부터 운전자가 후진단 변속을 위해 변속레버의 조작을 하여 변속레버가 후진단 게이트와 1-2단게이트 사이로 이동되었다는 것을 전송받은 시점이 카운터 단계(S120)에서 차량의 정지 시간이 2초 이상인지 미만인지를 판단하는 단계이다.
상기 판단단계(S140) 이후에, 제어부(130)가 운전자가 후진단 변속을 위하여 변속조작을 시도하는 시점이 차량의 정지후 2초 미만일 경우에만 운전석의 계기판이나 변속레버 주변에 구비된 경고부(140)를 제어하여 경고하는 경고 단계를 갖는다.(S150)
상술한 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100 : 후진단 변속제어장치
101 : 컨트롤 어셈블리 102 : 레버 셀렉트
103 : 컨트롤 샤프트 103a : 그루브
104 : 후진등 스위치
110 : 스피드 센서
120 : 변속레버 검출센서
130 : 제어부
140 : 경고부

Claims (5)

  1. 변속기에 구비되어 차축의 회전속도를 통해 차량의 속도를 검출하는 스피드 센서와,
    디텐트 플레이트에 구비되되, 1-2단게이트와 후진(R)단 게이트 사이에 구비되어 1-2단 게이트와 후진단 게이트 사이에 변속레버가 이동되는 것을 검출하는 변속레버 검출센서와,
    스피드 센서에서 검출된 차량 속도를 전송받아 차량속도가 0 이 되면 일정시간을 카운트하고, 변속레버 검출센서로부터 변속레버가 검출되었다는 것을 전송받은 후에 차량 정지후 변속레버를 조작하는 시점까지의 시간과 일정시간과 비교하는 제어부와,
    제어부에 연결되어 작동되며, 차량 정지후 후진단 변속이 이루어지는 시점이 상기 일정시간이 되지 않을 경우에 운전자에게 경고하기 위한 경고부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 수동변속기의 후진단 변속 제어장치.
  2. 제1항에 있어서,
    제어부는,
    스피드 센서로부터 전송 받은 차량의 속도가 0(zero)일 때부터 일정시간을 카운트하는 카운터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수동변속기의 후진단 변속 제어장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 일정시간은,
    차량의 정지 후에 기어와 샤프트, 클러치 디스크가 정지하기까지의 시간이며, 2초이상인 것을 특징으로 하는 수동변속기의 후진단 변속 제어장치.
  4. 스피드 센서에서 차량의 속도를 검출하는 속도 검출단계와,
    속도 검출단계에서 검출된 차량의 속도가 0(zero)일 때부터 제어부가 시간을 카운트 하는 카운트단계와,
    차량의 정지 후에 운전자가 변속레버를 조작하여 후진단 변속을 시도하는 것을 검출하는 레버 검출단계와,
    제어부가 운전자가 후진단 변속을 위하여 변속조작을 시도하는 시점이 차량의 정지후 일정시간 이상인지 미만인지를 판단하는 판단단계와,
    판단단계에서 변속조작하는 시점이 차량의 정지후 일정시간 미만일 경우에만 제어부가 경고부를 제어하여 경고하는 경고단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 수동변속기의 후진단 변속 제어방법.
  5. 제4항에 있어서,
    레버 검출단계는,
    후진단 게이트와 1-2단 게이트 사이에 구비되는 레버 검출센서가 후진단 게이트와 1-2단 게이트 사이로 변속레버가 이동되는 것을 검출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 수동변속기의 후진단 변속 제어방법.


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