KR20200117395A - 전자식 클러치장치를 구비한 수동변속기 차량의 원격시동 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자식 클러치장치를 구비한 수동변속기 차량의 원격시동 제어방법에 관한 것으로, 원격시동시 변속기측의 N단 신호 이외에 변속레버측의 N단 신호, 파킹신호, 주차 차량의 경사각 신호, N단에 위치한 변속레버의 움직임 신호를 추가로 활용해서 원격시동의 진행 여부를 결정할 수 있으며, 이를 통해 원격시동에 대한 안전성을 크게 강화시킬 수 있도록 된 것이다.

Description

전자식 클러치장치를 구비한 수동변속기 차량의 원격시동 제어방법{REMOTE STARTING CONTROL METHOD OF MANUAL TRANSMISSION VEHICLE WITH ELECTRONIC CLUTCH}

본 발명은 전자식 클러치장치를 구비한 수동변속기 차량의 원격시동시 안전성을 강건화하기 위한 제어방법에 관한 기술이다.

전자식 변속시스템인 시프트 바이 와이어(SBW; Shift By Wire)는 기존의 기계식 변속시스템과는 달리 변속기와 변속레버(버튼 또는 다이얼)간에 케이블과 같은 기계적인 연결구조가 없는 구성으로, 변속레버의 조작시 발생된 신호가 변속제어기(TCU)에 전달되면, TCU에서 명령된 전자신호에 의해 변속기 액추에이터가 동작하고, 변속기 액추에이터의 동작에 의해 각 변속단별 유압회로에 유압이 인가되거나 차단됨으로써, 전자적으로 변속제어가 수행되는 시스템이다.

그리고, SBW를 기반으로 하는 전자식 변속시스템은 전자식 클러치장치가 함께 사용되는 바, 전자식 클러치장치는 변속레버의 조작시 발생된 신호가 클러치 제어기로 전달되면, 클러치 제어기에서 명령된 전자신호에 의해 클러치 액추에이터가 동작하고, 클러치 액추에이터의 동작에 의해 클러치가 차단 및 연결됨에 따라, 전자적으로 클러치제어가 수행되는 시스템이다.

한편, 전자식 클러치장치를 구비한 수동변속기 차량의 경우에도 필요에 따라 원격시동 기능이 추가로 구비될 수 있는데, 종래에는 원격시동 신호 발생시 변속기측의 N단(중립단) 신호 1개만을 확인해서 원격시동이 이루어지도록 하는 구성으로, 안전성에 대한 대비가 미비한 단점이 있었고, 이를 보완하기 위해 고가의 센서장비들을 추가로 구비해야 하는 단점이 있었다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

대한민국공개특허공보 제10-2006-0079685호

본 발명은, 전자식 클러치장치를 구비한 수동변속기 차량의 원격시동시 변속기측의 N단 신호 이외에 추가로 1개 이상의 차량 신호를 조합해서 원격시동의 진행 여부를 결정하기 위한 제어방법으로, 원격시동에 대한 안전성을 크게 강화시킬 수 있고, 특히 차량에 구비된 장치의 신호를 이용함에 따라 별도의 고가 장비를 추가로 구비할 필요가 없이 안전하게 원격시동 방법을 구현할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명 전자식 클러치장치를 구비한 수동변속기 차량의 원격시동 제어방법은, 차량의 시동이 오프(OFF)된 상태에서 원격시동에 대한 신호가 차량으로 전달된 경우 변속기측의 변속단 위치를 확인하는 제1단계; 차량의 시동이 오프된 상태에서 원격시동에 대한 신호가 차량으로 전달된 경우 변속레버의 변속단의 위치를 확인하는 제2단계; 및 상기 제1단계와 제2단계에서의 확인결과 모두 N단으로 확인된 경우에만 원격시동을 허용하고, 어느 하나라도 N단이 아닌 경우에는 원격시동을 불허하는 것을 특징으로 한다.

차량의 파킹신호를 확인하는 제3단계를 더 포함하고; 상기 제3단계에서의 확인결과 파킹신호가 확인된 경우에는 추가로 원격시동을 허용하고, 파킹신호가 확인되지 않은 경우에는 원격시동을 불허하는 것을 특징으로 한다.

현재 주차된 차량의 경사각을 판단하는 제4단계를 더 포함하고; 상기 제4단계에서의 판단결과 주차 차량의 경사각이 기준 경사각 이하인 경우에만 추가로 원격시동을 허용하고, 기준 경사각을 초과한 경우에는 원격시동을 불허하는 것을 특징으로 한다.

상기 변속레버가 N단에 위치한 상태에서 N단 신호의 움직임을 확인하는 제5단계를 더 포함하고; 상기 제5단계에서의 확인결과 N단 신호의 움직임이 확인되지 않은 경우에는 추가로 원격시동을 허용하고, N단 신호의 움직임이 확인된 경우에는 원격시동을 불허하는 것을 특징으로 한다.

상기 원격시동을 허용한 경우 원격공조도 같이 허용하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 전자식 클러치장치를 구비한 수동변속기 차량의 원격시동시 변속기측의 N단 신호 이외에 변속레버측의 N단 신호, 파킹신호, 주차 차량의 경사각 신호, N단에 위치한 변속레버의 움직임 신호를 추가로 활용해서 원격시동의 진행 여부를 결정할 수 있는 발명으로, 이를 통해 원격시동에 대한 안전성을 크게 강화시킬 수 있고, 특히 차량에 구비된 장치의 신호를 이용함에 따라 별도의 고가 장비를 추가로 구비할 필요가 없어서 비용을 크게 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전자식 클러치장치를 구비한 수동변속기 차량의 원격시동 제어방법을 설명하기 위한 블록도 및 순서도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 전자식 클러치장치를 구비한 수동변속기 차량의 원격시동 제어방법에 대해 살펴보기로 한다.

본 발명에 따른 실시예는 도 1에 도시된 바와 같이 원격시동기기(1), 변속기측 기어 포지션 센서(2), 변속레버측 클러치센서(3), 파킹장치(4), G센서(5, Gravity Sensor)의 신호가 입력장치의 신호로서 사용되고, 이들 입력장치의 신호는 차량 제어기(6)로 전달되고, 차량 제어기(6)의 제어에 의해 차량의 시동장치(7) 및 공조장치(8)가 작동되고, 더 나아가 클러치 제어기(9) 및 클러치 액추에이터(10)의 동작에 의해 차량의 전자식 클러치(11)가 작동하도록 구성된다.

원격시동기기(1)는 운전자가 원격으로 신호를 보내서 차량의 시동을 온(ON)시킬 수 있도록 신호를 발생하는 기기이며, 보통 스마트키가 이에 해당된다.

변속기측 기어 포지션 센서(2)는 변속기측의 변속단 위치(N단 위치)를 확인할 수 있도록 신호를 발생하는 기기로서, 기어 포지션 스위치로 표기할 수도 있다.

운전석 측부에는 변속레버하우징이 고정되게 설치되고, 변속레버하우징에는 운전자의 조작으로 시프트방향과 셀렉트방향으로 회전하는 변속레버(시프트레버 또는 시프트로드), 및 변속레버와 연결된 클러치센서(3)가 결합된다.

변속레버측 클러치센서(3)는 변속레버측의 변속단 위치(N단 위치)를 확인할 수 있도록 신호를 발생하는 기기로서, 통상적으로 변속레버의 시프트방향 및 셀렉트방향의 회전시 변속레버와 함께 회전하는 영구자석, 변속레버의 회전에 따른 영구자석의 위치변화에 따른 검출해서 전자식 클러치(11)의 동작제어를 위한 신호를 발생하는 PCB(Printed Circuit Board)를 포함한다.

또한, 본 발명은 변속레버측 클러치센서(3)를 이용해서 N단에 위치한 변속레버의 움직임 여부를 확인할 수 있게 된다.

즉, N단에 위치한 변속레버가 외부요인(지진, 태풍, 견인 등)에 의해 N단의 판단구간 내에서 미세하게 흔들리게 되면, 영구자석의 위치변화에 따라 미세한 자속 변화가 발생하게 되는 바, 이를 통해 N단 신호의 미세한 움직임을 확인할 수 있게 된다.

파킹장치(4)는 차량의 파킹 여부를 확인할 수 있도록 신호를 발생하는 기기로서, EPB(Electronic Parking Brake), 풋(foot) 파킹브레이크, 핸드(hand) 파킹브레이크 등을 사용할 수 있다.

G센서(5)를 이용해서 현재 주차된 차량의 기울기(도로의 경사각)를 판단할 수 있다.

차량 제어기(6)는 전술한 입력장치로부터 신호를 전달받아서 원격시동 및 원격공조를 위해 차량에 구비된 시동장치(7)와 전자식 공조장치(8)의 작동을 제어할 수 있도록 구성된다.

이하, 도 1 및 도 2를 참고해서 본 발명에 따른 원격시동 제어방법에 대해 설명한다.

차량의 시동이 오프(OFF)된 상태에서(단계 S1) 운전자가 원격시동기기(1)를 조작하면, 원격시동에 대한 신호가 차량 제어기(6)로 전달되고(단계 S2), 이때 차량 제어기(6)는 변속기측 기어 포지션 센서(2)로부터 전달된 신호를 이용해서 변속기측의 변속단 위치가 N단에 위치하고 있는지를 확인하게 된다.(단계 S3)

상기 단계 S3에서의 확인 결과 변속기측의 변속단 위치가 N단이 아닌 다른 변속단(P단,R단,1단,2단,3단,4단,5단 등)에 위치하고 있는 상태로 확인되면, 차량 제어기(6)는 변속기측 N단 스위치의 고장이 발생한 상황, 또는 변속기 케이블의 절손 및 오조립 등으로 인해 고장이 발생한 상황, 또는 변속기가 이미 체결된 상태이기에 시동이 걸리면 안되는 상황으로 판단하게 되고, 이러한 판단에 의해 차량 제어기(6)는 원격시동이 불가하도록 시동장치(7)를 제어하게 되고, 이와 동시에 운전자가 구비한 원격시동기기(1)쪽으로 원격시동이 불가하다는 경고신호를 전달하게 된다.(단계 S10)

하지만, 상기 단계 S3에서의 확인 결과 변속기측의 변속단 위치가 N단에 위치하고 있는 상태로 확인되면, 원격시동을 위한 제어를 계속 진행되는 바, 즉 차량 제어기(6)는 변속레버측 클러치센서(3)로부터 전달된 신호를 이용해서 변속레버의 변속단 위치가 N단에 위치하고 있는지를 확인하게 된다.(단계 S4)

상기 단계 S4에서의 확인 결과 변속레버의 변속단 위치가 N단이 아닌 다른 변속단(P단,R단,1단,2단,3단,4단,5단 등)에 위치하고 있는 상태로 확인되면, 차량 제어기(6)는 변속레버측 N단 스위치의 고장 또는 변속기 케이블의 절손 및 오조립 등으로 인해 고장이 발생한 상황으로 판단하게 되고, 이러한 판단에 의해 차량 제어기(6)는 원격시동이 불가하도록 시동장치(7)를 제어하게 되고, 이와 동시에 운전자가 구비한 원격시동기기(1)쪽으로 원격시동이 불가하다는 경고신호를 전달하게 된다.(단계 S10)

하지만, 상기 단계 S4에서의 확인 결과 변속레버의 변속단 위치가 N단에 위치하고 있는 상태로 확인되면, 차량 제어기(6)는 파킹장치(4)로부터 전달된 신호를 이용해서 현재 차량의 파킹 여부 상태를 확인하게 된다.(단계 S5)

상기 단계 S5에서의 확인 결과 EPB 또는 풋 파킹브레이크 또는 핸드 파킹브레이크의 미작동으로 인해 현재 차량이 파킹 상태가 아닌 것으로 확인되면, 차량 제어기(6)는 파킹과 관련된 장치의 스위치 고장 또는 운전자의 파킹 미체결 상황으로 판단하게 되고, 이러한 판단에 의해 차량 제어기(6)는 원격시동이 불가하도록 시동장치(7)를 제어하게 되고, 이와 동시에 운전자가 구비한 원격시동기기(1)쪽으로 원격시동이 불가하다는 경고신호를 전달하게 된다.(단계 S10)

하지만, 상기 단계 S5에서의 확인 결과 파킹 상태인 것으로 확인되면, 차량 제어기(6)는 G센서(5)로부터 전달된 신호를 이용해서 현재 주차된 차량의 경사각(도로의 경사각)과 사고가 발생하지 않을 정도의 기준 경사각과의 관계를 비교 판단하게 된다.(단계 S6)

상기 단계 S6에서의 판단 결과 현재 주차된 차량의 경사각이 설정된 기준 경사각을 초과한 상황으로 판단하게 되면, 차량 제어기(6)는 현재 차량이 과도한 경사로에 주차된 상황이고 이러한 상황에서 시동이 걸리면 미끌림에 의해 사고가 발생할 우려가 있는 상황으로 판단하게 되고, 이러한 판단에 의해 차량 제어기(6)는 원격시동이 불가하도록 시동장치(7)를 제어하게 되고, 이와 동시에 운전자가 구비한 원격시동기기(1)쪽으로 원격시동이 불가하다는 경고신호를 전달하게 된다.(단계 S10)

하지만, 상기 단계 S6에서의 판단 결과 현재 주차된 차량의 경사각이 설정된 기준 경사각 이하인 상황으로 판단하게 되면, 차량 제어기(6)는 변속레버측 클러치센서(3)로부터 전달된 신호를 이용해서 N단에 위치한 변속레버의 움직임 여부를 확인하게 된다.(단계 S7)

N단에 위치한 변속레버가 외부요인에 의해 N단의 판단구간 내에서 미세하게 흔들리게 되면, 영구자석의 위치변화에 따라 미세한 자속 변화가 발생하게 되는 바, 이를 통해 N단 신호의 미세한 움직임을 확인할 수 있게 된다.

수동변속기 차량의 주차시 변속레버를 N단에 위치시켜 주차한 상태에서, 지진 및 태풍 등과 같은 천재지변이나 또는 견인 등과 같은 상황이 발생했을 때, 변속레버는 N단의 판단구간 내에서 미세한 움직임을 갖게 되고, 이러한 상황에서 원격으로 시동이 걸리게 되면 사고가 발생할 우려가 높다.

따라서, 본 발명은 상기 단계 S7에서의 확인 결과 변속레버가 N단에 위치한 상태에서 N단 신호의 움직임이 확인된 경우, 차량 제어기(6)는 안전을 위해 원격시동이 불가하도록 시동장치(7)를 제어하게 되고, 이와 동시에 운전자가 구비한 원격시동기기(1)쪽으로 원격시동이 불가하다는 경고신호를 전달하게 된다.(단계 S10)

하지만, 상기 단계 S7에서의 확인 결과 N단 신호의 움직임이 없는 것으로 확인된 경우에는 추가로 원격시동을 허용하고, 필요에 따라 원격공조도 같이 허용하게 된다.(단계 S8)

본 발명에 따른 일 실시예는 전술한 바와 같이 단계 S2 이후에 단계 S3 내지 단계 S7의 과정을 모두 수행하는 로직으로 구성될 수 있다. 이러한 로직은 안전성이 크게 고려된 로직으로, 기후변화가 다양한 모든 지역 및 여러 종류의 응급상황에도 효과적으로 대처가 가능한 장점이 있다.

본 발명의 다른 실시예는 단계 S2 이후에 단계 S3 내지 단계 S6까지만 수행하는 로직으로 구성될 수 있다. 이러한 로직은 N단에 위치한 변속레버의 미세 움직임 여부를 확인하지 않는 로직으로, 변속레버측 클러치센서(3)를 센싱의 민감도가 잔은 저가형으로 구성할 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 또 다른 실시예는 단계 S2 이후에 단계 S3 내지 단계 S7의 과정을 수행하는 로직에서 단계 S6의 과정을 생략한 로직으로 구성될 수 있다. 이러한 로직은 파킹 성능이 우수한 차량에 적용할 수 있는 로직으로, 급격사 로직을 추가하지 않음에 따라 비용절감을 도모할 수 있는 장점이 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 실시예는, 전자식 클러치장치를 구비한 수동변속기 차량의 원격시동시 변속기측의 N단 신호 이외에 변속레버측의 N단 신호, 파킹신호, 주차 차량의 경사각 신호, N단에 위치한 변속레버의 움직임 신호를 추가로 활용해서 원격시동의 진행 여부를 결정하는 방법으로, 이를 통해 원격시동에 대한 안전성을 크게 강화시킬 수 있고, 특히 차량에 구비된 장치의 신호를 이용함에 따라 별도의 고가 장비를 추가로 구비할 필요가 없어서 비용을 크게 절감할 수 있는 장점이 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

1 - 원격시동기기 2 - 변속기측 기어 포지션 센서
3 - 변속레버측 클러치센서 4- 파킹장치
5 - G센서 6 - 차량 제어기
7 - 시동장치 8 - 공조장치
9 - 클러치 제어기 10 - 클러치 액추에이터
11 - 클러치

Claims (5)

1. 차량의 시동이 오프(OFF)된 상태에서 원격시동에 대한 신호가 차량으로 전달된 경우 변속기측의 변속단 위치를 확인하는 제1단계;
   차량의 시동이 오프된 상태에서 원격시동에 대한 신호가 차량으로 전달된 경우 변속레버의 변속단의 위치를 확인하는 제2단계; 및
   상기 제1단계와 제2단계에서의 확인결과 모두 N단으로 확인된 경우에만 원격시동을 허용하고, 어느 하나라도 N단이 아닌 경우에는 원격시동을 불허하는 것을 특징으로 하는 전자식 클러치장치를 구비한 수동변속기 차량의 원격시동 제어방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   차량의 파킹신호를 확인하는 제3단계를 더 포함하고;
   상기 제3단계에서의 확인결과 파킹신호가 확인된 경우에는 추가로 원격시동을 허용하고, 파킹신호가 확인되지 않은 경우에는 원격시동을 불허하는 것을 특징으로 하는 전자식 클러치장치를 구비한 수동변속기 차량의 원격시동 제어방법.
3. 청구항 2에 있어서,
   현재 주차된 차량의 경사각을 판단하는 제4단계를 더 포함하고;
   상기 제4단계에서의 판단결과 주차 차량의 경사각이 기준 경사각 이하인 경우에만 추가로 원격시동을 허용하고, 기준 경사각을 초과한 경우에는 원격시동을 불허하는 것을 특징으로 하는 전자식 클러치장치를 구비한 수동변속기 차량의 원격시동 제어방법.
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 변속레버가 N단에 위치한 상태에서 N단 신호의 움직임을 확인하는 제5단계를 더 포함하고;
   상기 제5단계에서의 확인결과 N단 신호의 움직임이 확인되지 않은 경우에는 추가로 원격시동을 허용하고, N단 신호의 움직임이 확인된 경우에는 원격시동을 불허하는 것을 특징으로 하는 전자식 클러치장치를 구비한 수동변속기 차량의 원격시동 제어방법.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 원격시동을 허용한 경우 원격공조도 같이 허용하는 것을 특징으로 하는 전자식 클러치장치를 구비한 수동변속기 차량의 원격시동 제어방법.

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