KR101575432B1

KR101575432B1 - 변속기 파킹조작장치 제어방법

Info

Publication number: KR101575432B1
Application number: KR1020130159596A
Authority: KR
Inventors: 박한길; 송기영; 이창현; 조양래
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2013-12-19
Filing date: 2013-12-19
Publication date: 2015-12-07
Also published as: CN104724105B; US9322472B2; US20150176709A1; KR20150072202A; CN104724105A

Abstract

본 발명은 쉬프트 바이 와이어 방식의 변속기에서 모터가 장착된 액츄에이터로 변속기의 P단과 N단을 제어할 때, 상기 모터의 작동속도나 작동소음을 차량의 상태에 맞게 최적화하여, 안전에 필요한 기능 수행이 필요한 경우에는 신속한 작동성을 제공하고, 작동 소음이 최소화되어야 할 필요가 있는 경우에는 저소음 작동성을 제공하며, 사용자로 하여금 작동에 따른 일정한 작동속도 및 작동소음에 대한 패턴을 느낄 수 있게 하여 차량의 신뢰감을 확보할 수 있도록 한다.

Description

변속기 파킹조작장치 제어방법{CONTROL METHOD FOR PARKING MANIPULATION DEVICE OF TRANSMISSION}

본 발명은 차량의 변속기 파킹조작장치 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 쉬프트 바이 와이어 방식의 변속기 파킹장치를 변속기 외부에 구비된 액츄에이터로 제어하는 기술에 관한 것이다.

전자식 변속시스템인 쉬프트 바이 와이어(SHIFT BY WIRE)방식의 변속기는 기계적 링크 구조 없이 CAN통신 등으로 변속을 하도록 구성되지만, 소비자가 원하는 변속단에 부합하는 작동을 위해 변속기 자체 또는 외부 엑츄에이터에 의해 변속단 제어를 하여 변속을 하도록 구성된다.

상기와 같은 전자식 변속시스템에서 기본적으로는 변속기 내부의 유압 및 전기 솔레노이드로 변속단 제어를 하지만 차량 전원상태나 엔진상태에 따라 변속기의 변속단을 P단과 N단으로 제어하는 별도의 장치가 필요하다. 이때, 변속기 외부제어의 경우, 모터가 장착된 액츄에이터로 작동하게 되어 있으며 모터의 작동에 의해 변속기 콘트롤레버를 P단 또는 N단으로 제어한다.

상기와 같이 모터가 장착된 액츄에이터로 변속기의 P단과 N단을 제어할 때, 상기 모터의 작동속도나 작동소음을 차량의 상태에 맞게 최적화하여, 안전에 필요한 기능 수행이 필요한 경우에는 신속한 작동성을 제공하고, 작동 소음이 최소화되어야 할 필요가 있는 경우에는 저소음 작동성을 제공하며, 사용자로 하여금 작동에 따른 일정한 작동속도 및 작동소음에 대한 패턴을 느낄 수 있게 하여 차량의 신뢰감을 확보하도록 할 필요가 있다.

상기의 발명의 배경이 되는 기술로서 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.

KR

1020110062879

A

본 발명은 쉬프트 바이 와이어 방식의 변속기에서 모터가 장착된 액츄에이터로 변속기의 P단과 N단을 제어할 때, 상기 모터의 작동속도나 작동소음을 차량의 상태에 맞게 최적화하여, 안전에 필요한 기능 수행이 필요한 경우에는 신속한 작동성을 제공하고, 작동 소음이 최소화되어야 할 필요가 있는 경우에는 저소음 작동성을 제공하며, 사용자로 하여금 작동에 따른 일정한 작동속도 및 작동소음에 대한 패턴을 느낄 수 있게 하여 차량의 신뢰감을 확보할 수 있도록 하는 변속기 파킹조작장치 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 변속기 파킹조작장치 제어방법은

차량의 상태에 대한 데이터를 입력 받는 입력단계와;

상기 입력단계에서 입력 받은 데이터에 의해, 변속기 파킹장치의 액츄에이터를 신속하게 제어해야 하는 상황인지, 소음이 최소화되도록 제어해야 하는 상황인지, 일반적인 상황인지를 판단하는 상황판단단계와;

상기 상황판단단계에서 판단된 상황에 따라 상기 액츄에이터의 모터를 제어하는 PWM 듀티를 각각 다르게 제어하여 상기 액츄에이터를 구동하는 구동단계;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상황에 따른 적절한 모터의 구동으로 모터의 내구성을 향상시킬 수 있고 모터의 구동에 소요되는 전기를 저감시킬 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명이 적용되는 쉬프트 바이 와이어 타입 변속기의 구성을 설명한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 변속기 파킹조작장치 제어방법의 실시예를 도시한 도면이다.

먼저, 도 1은 본 발명의 제어방법이 적용될 수 있는 쉬프트 바이 와이어 방식의 변속기 파킹장치를 모터가 장착된 외부의 액츄에이터(1)로 작동하도록 구성된 것을 도시하고 있는 바, 레버컨트롤러(3)가 변속레버(5)의 조작신호 및 외부의 제어기(7)인 TCU(TRANSMISSION CONTROL UNIT)나 EMS(ENGINE MANAGEMENT SYSTEM) 등으로부터 받은 정보에 기초하여, 상기 액츄에이터(1)의 모터를 제어하면 변속기(9)의 컨트롤레버(11)가 작동되면서 원하는 P단과 N단 사이의 전환이 이루어지도록 되어 있다.

도 2를 참조하면, 본 발명 변속기 파킹조작장치 제어방법의 실시예는, 차량의 상태에 대한 데이터를 입력 받는 입력단계(S10)와; 상기 입력단계(S10)에서 입력 받은 데이터에 의해, 변속기 파킹장치의 액츄에이터(1)를 신속하게 제어해야 하는 상황인지, 소음이 최소화되도록 제어해야 하는 상황인지, 일반적인 상황인지를 판단하는 상황판단단계(S20)와; 상기 상황판단단계(S20)에서 판단된 상황에 따라 상기 액츄에이터(1)의 모터를 제어하는 PWM 듀티를 각각 다르게 제어하여 상기 액츄에이터(1)를 구동하는 구동단계(S30)를 포함하여 구성된다.

상기한 바와 같은 처리는 실질적으로 상기 레버컨트롤러(3)가 수행하는 것으로서, 운전자의 변속레버(5) 조작은 물론, TCU나 EMS 등으로부터 CAN통신 등으로 필요한 데이터를 상기 입력단계(S10)를 통해 입력 받아서, 현재의 차량 상황이 어떤 상황인지를 판단하고, 그 판단된 상황에 따라 상기 액츄에이터(1)를 구동하는 PWM 듀티값을 각각 다르게 제어하도록 하는 것이다.

상기 입력단계(S10)에서 입력 받는 데이터는 엔진 시동상태, 변속기 상태, 차속, ATF온도 및 배터리 전압을 포함하며, 이외의 다양한 데이터가 입력될 수 있을 것이다.

상기 상황판단단계(S20)에서는, 상기 차속과 엔진 시동상태를 포함하는 데이터를 이용하여, 차량이 주행 중 시동이 꺼진 상황이라고 판단되면, 상기 액츄에이터(1)를 신속하게 제어해야 하는 작동속도 우선모드로 판단한다.

또한, 상기 상황판단단계(S20)에서는, 상기 차속과 변속기 상태를 포함하는 데이터를 이용하여, 차량이 주행 중 변속기에 결함이 발생한 상황이라고 판단되면, 상기 액츄에이터(1)를 신속하게 제어해야 하는 작동속도 우선모드로 판단한다.

즉, 차량이 주행 중 시동이 꺼져서 변속기 내부적으로 라체팅이 발생하게 되는 것을 방지해야 하는 긴급한 상황이거나, 변속기에 결함이 발생해서 신속하게 N단으로 설정해야 할 필요가 있을 때에는 가급적 빠른 작동속도를 얻기 위하여 작동속도 우선모드로 판단하고, 후술하는 바와 같이 100%의 PWM 듀티값으로 액츄에이터(1)의 모터를 제어하도록 함으로써, 차량의 안전성을 확보하도록 한다.

물론, 이외에도 차량의 안전에 관련이 있는 상황에서는 상기한 바와 같이 작동속도 우선모드로 판단하도록 하여, 신속한 조치가 이루어질 수 있도록 해야 할 것이다.

한편, 상기 상황판단단계(S20)에서는, 상기 차속을 포함하는 데이터를 이용하여, 사용자에 의한 N단 주차 상황이라고 판단되면, 상기 액츄에이터(1)를 소음이 최소화되도록 제어해야 하는 작동소음 우선모드로 판단한다.

즉, N단 주차 등과 같이 사용자가 액츄에이터(1)의 동작 소리를 민감하게 느낄 수 있는 상황에서는 가급적 소음을 최소화 하면서도 원활한 작동성은 확보할 수 있는 수준으로 PWM 듀티를 설정하여 그에 따라 액츄에이터(1)의 모터가 구동될 수 있도록 하는 것이다.

상기 구동단계(S30)에서는, 상술한 바와 같이, 상기 상황판단단계(S20)에서 액츄에이터(1)를 신속하게 제어해야 하는 상황이라고 판단되면, 상기 액츄에이터(1)의 모터를 제어하는 듀티를 최대값인 100%로 제어하고, 상기 상황판단단계(S20)에서 액츄에이터(1)를 소음이 최소화되도록 제어해야 하는 상황이라고 판단되면, 50% 미만의 A% 듀티로 제어하며, 상기 상황판단단계(S20)에서 일반적인 상황으로 판단되는 경우에는 B% 내지 C% 듀티로 제어하도록 한다. 여기서, 상기 A, B 및 C는, 0 < A < B < C < 100%의 관계에 있다.

예컨대, 상기 A는 30%, B는 50%, C는 70% 등으로 설정될 수 있을 것이다.

상기 상황판단단계(S20)에서 상기 작동속도 우선모드가 아니고, 상기 작동소음 우선모드도 아니라고 판단되는 일반적인 상황으로 판단되는 경우에는, 사용자로 하여금 일정한 작동속도와 작동소음을 느낄 수 있도록 차량의 상황을 반영하여 모터의 PWM 듀티값을 가변적으로 상기 B부터 C사이로 제어하도록 한다.

예컨대, 추운 환경에서 냉시동시에는 변속기의 컨트롤레버가 오일의 점성에 의해 통상의 경우보다 작동이 어려울 것이므로, 이러한 상황에서는 ATF온도 등을 고려하고 그때의 배터리 전압 등을 고려하여 PWM 듀티값을 평소 보다는 좀 더 높게 설정하도록 함으로써, 평소의 작동속도와 작동소음 수준을 구현할 수 있는 것이다.

상기와 같이 제어하게 되면, 모터에 무리한 작동을 강요하는 상황이 최소화되어 모터의 내구성이 향상될 뿐만 아니라, 모터의 소모 전류도 저감되어 연비 향상에 기여할 수 있게 되며, 일정한 수준의 작동속도와 작동소음으로 사용자로 하여금 차량의 신뢰성을 느낄 수 있게 하여, 궁극적으로 차량의 상품성을 향상시킬 수 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; 액츄에이터
3; 레버컨트롤러
5; 변속레버
7; 제어기
9; 변속기
11; 컨트롤레버
S10; 입력단계
S20; 상황판단단계
S30; 구동단계

Claims

엔진 시동상태, 변속기 상태, 차속, ATF온도 및 배터리 전압을 포함하는 데이터를 입력 받는 입력단계(S10)와;
상기 입력단계(S10)에서 입력 받은 데이터에 기반하여 변속기 파킹장치의 액츄에이터(1)를 작동속도 우선모드, 작동소음 우선모드 또는 일반모드 중 어느 모드로 제어해야 하는 상황인지 판단하는 상황판단단계(S20)와;
상기 상황판단단계(S20)에서 판단된 상황에 따라 상기 액츄에이터(1)의 모터를 제어하는 PWM 듀티를 각각 다르게 제어하여 상기 액츄에이터(1)를 구동하는 구동단계(S30);
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 변속기 파킹조작장치 제어방법.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 상황판단단계(S20)에서는, 상기 차속과 엔진 시동상태를 포함하는 데이터를 이용하여, 차량이 주행 중 시동이 꺼진 상황이라고 판단되면, 상기 액츄에이터(1)를 신속하게 제어해야 하는 작동속도 우선모드로 판단하는 것
을 특징으로 하는 변속기 파킹조작장치 제어방법.
청구항 1에 있어서,
상기 상황판단단계(S20)에서는, 상기 차속과 변속기 상태를 포함하는 데이터를 이용하여, 차량이 주행 중 변속기에 결함이 발생한 상황이라고 판단되면, 상기 액츄에이터(1)를 신속하게 제어해야 하는 작동속도 우선모드로 판단하는 것
을 특징으로 하는 변속기 파킹조작장치 제어방법.
청구항 1에 있어서,
상기 상황판단단계(S20)에서는, 상기 차속을 포함하는 데이터를 이용하여, 사용자에 의한 N단 주차 상황이라고 판단되면, 상기 액츄에이터(1)를 소음이 최소화되도록 제어해야 하는 작동소음 우선모드로 판단하는 것
을 특징으로 하는 변속기 파킹조작장치 제어방법.
청구항 1에 있어서,
상기 구동단계(S30)에서는,
상기 상황판단단계(S20)에서 액츄에이터(1)를 작동속도 우선모드로 제어해야하는 상황이라고 판단되면, 상기 액츄에이터(1)의 모터를 제어하는 듀티를 최대값인 100%로 제어하고;
상기 상황판단단계(S20)에서 액츄에이터(1)를 작동소음 우선모드로 제어해야 하는 상황이라고 판단되면, 50% 미만의 A% 듀티로 제어하며;
상기 상황판단단계(S20)에서 일반모드로 제어해야 하 는 상황으로 판단되는 경우에는 B% 내지 C% 듀티로 제어하고;
여기서, 상기 A, B 및 C는, 0 < A < B < C < 100%의 관계에 있는 것
을 특징으로 하는 변속기 파킹조작장치 제어방법.