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KR100313019B1 - 자동변속기의 전/후진 주행 방향 감지장치 및 방법 - Google Patents

자동변속기의 전/후진 주행 방향 감지장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동 변속기를 장착한 자동차의 미속 주행 중 전/후진 주행 방향을 감지할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.
이를 구현하기 위한 본 발명은 자동차의 트랜스미션 출력축 기어에 장착되어 기어 회전을 감지하여 복수의 감지신호를 발생하는 복수의 차속감지센서와, 복수의 차속감지센서에서 발생된 복수의 감지신호를 수신받아 아날로그신호에 디지탈신호 변환시켜 출력하는 A/D 변환부와, A/D 변환부에서 디지탈신호로 변환된 복수의 감지신호를 수신받아 차속과 주행방향을 산출하여 주행방향 산출신호를 출력하는 ECU로 구성된다.

Description

자동변속기의 전/후진 주행 방향 감지장치 및 방법
본 발명은 자동변속기의 전/후진 주행 방향 감지장치에 관한 것으로, 특히 자동 변속기를 장착한 자동차의 미속 주행 중 전/후진 주행 방향을 감지할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.
자동차의 주행 속도는 트랜스미션(Transmission) 출력축 기어에 장착된 차속감지센서를 이용한다. 차속감지센서는 트랜스미션 출력축 기어의 회전수에 비례하는 교류전압 주파수를 발생한다. 차속감지센서에서 발생된 교류전압 주파수는 전자제어장치(Electronic control unit; 이하 ECU로 칭함)에서 수신받아 엔진 회전수를 산출하고 산출된 결과에 의해 주행 속도를 판별한다. 판별된 결과는 ECU에 의해 표시장치에서 수신받아 자동차의 현재 주행 속도를 사용자가 확인할 수 있게 한다.
보다 구체적으로 자동차의 주행속도를 판별하는 장치를 첨부된 도면을 이용하여 살펴보면 다음과 같다.
도 1은 종래 자동변속기의 전/후진 주행 방향 감지장치의 회로 구성을 나타낸 블럭도이다. 도시된 바와 같이, 자동차의 주행속도는 먼저 트랜스미션 출력축 기어(11)에 장착된 차속감지센서(12)에서 감지한다. 차속감지센서(12)는 트랜스미션 출력축 기어(11)가 회전하면 이를 감지하여 교류전압 주파수를 발생한다. 발생된 교류전압 주파수는 아날로그 대 디지탈 변환기(Analog to digital converter; 이하 A/D 변환기로 칭함)(13)에서 아나로그 신호에서 디지탈 신호로 변환시킨다. 변환된 디지탈신호는 ECU(14)에서 수신받는다. ECU(14)는 수신된 디지탈 신호를 기준으로 현재 주행속도를 산출한다. 산출된 주행속도는 표시장치(15)에서 수신받아 주행속도 계기판에 표시하고 엔진(16)을 제어하거나 각종 유압장치를 제어한다.
자동차의 주행 속도를 판별하기 위한 차속감지센서(12)는 트랜스미션 출력축 기어(11)에 종래에는 하나의 센서가 장착되어 사용되었다. 이 결과 차속감지센서(12)에서 감지된 교류전압 주파수는 도 2a에 도시된 파형과 같이 발생되어 측정된다. 즉, 자동변속시 정지 구간인 "S"점을 기준으로 전진 주행을 표시하는 "D"영역이나 후진 주행을 표시하는 "R"영역이 동일하게 감지된다. 이 결과 실제 전/후진시 도 2b의 파형과 같이 발생되는 것을 감지할 수 없게 된다.
전/후진을 동일하게 감지함으로써 자동차의 주행속도를 산출할 수 있고 드라이브단에서 리버스단으로의 변속시 또는 그 반대의 변속시 레버(Lever) 위치만을 판별할 수 있다. 자동차의 주행속도는 판별할 수 있으나 전/후진시 rmp에 따른 차속감지센서의 감지신호가 동일한 파형으로 측정됨으로 인해 자동차의 주행 방향을 확인할 수 없게 된다. 자동차의 주행방향을 확인할 수 없게 됨으로 인해 미속 주행시 자동 변속기의 오동작이 발생하는 경우 큰 충격(Shock)이 발생될 수 있는 문제점이 있다.
본 발명은 자동변속기가 장착된 자동차의 미속 주행시 변속 조작에 따른 전진/후진을 판별할 수 있는 자동변속기의 전/후진 주행 방향 감지장치 및 방법을 제공함을 목적으로 한다.
본 발명은 또한 자동변속기의 변속 조작시 전/후진 주행 방향을 감지하여 변속의 오동작시 발생할 수 있는 충격을 방지함으로 목적으로 한다.
이들 목적을 구현하기 위한 본 발명은 자동차의 트랜스미션 출력축 기어에 장착되어 기어의 회전을 감지하여 복수의 감지신호를 발생하는 복수의 차속감지센서와, 복수의 차속감지센서에서 발생된 복수의 감지신호를 수신받아 아날로그신호에 디지탈신호 변환시켜 출력하는 A/D 변환부와, A/D 변환부에서 디지탈신호로 변환된 복수의 감지신호를 수신받아 차속과 주행방향을 산출하여 주행방향 산출신호를 출력하는 ECU로 구성됨을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 특징은 제1차속감지센서와 제2차속감지센서를 온(on)시키는 단계와, 제1차속감지센서와 제2차속감지센서가 온이되면 트랜스미션 출력축 기어의 회전 감지 순서를 판단하는 단계와, 판단 단계에서 제1차속감지센서에서 트랜스미션 출력축 기어의 회전이 감지되면 현재 자동차의 주행 방향을 전진 주행으로 판단하는 단계와, 판단 단계에서 제2차속감지센서에서 트랜스미션 출력축 기어의 회전이 감지되면 현재 자동차의 주행 방향을 후진 주행으로 판단하는 단계로 구성된다.
도 1은 종래 자동변속기의 전/후진 주행 방향 감지장치의 회로 구성을 나타 낸 블럭도,
도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 차속감지센서에서 발생된 파형도.
도 3은 본 발명에 의한 자동변속기의 전/후진 주행 방향 감지장치의 회로 구 성을 나타낸 블럭도,
도 4a 내지 도4c는 도 3에 도시된 차속감지센서에서 발생된 파형도,
도 5는 본 발명에 의한 자동변속기의 전/후진 주행 방향 감지 방법을 나타낸 흐름도이다.
본 발명을 첨부된 도면을 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 의한 자동변속기의 전/후진 주행 방향 감지장치의 회로 구성을 나타낸 블럭도이다. 도시된 바와 같이, 자동차의 트랜스미션 출력축 기어(21)에 장착되어 기어의 회전을 감지하여 복수의 감지신호를 발생하는 복수의 차속감지센서(22, 23)와, 복수의 차속감지센서(22, 23)에서 발생된 복수의 감지신호를 수신받아 아날로그신호에 디지탈신호 변환시켜 출력하는 A/D 변환부(24)와, A/D 변환부(24)에서 디지탈신호로 변환된 복수의 감지신호를 수신받아 차속과 주행방향을 산출하여 주행방향 산출신호를 출력하는 ECU(25)와, ECU(25)로부터 출력되는 주행방향 산출신호를 수신받아 표시하는 표시장치(26)로 구성된다.
이하 본 발명의 구성을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
자동차의 트랜스미션 출력축 기어(21)에 복수의 차속감지센서(22, 23)를 장착한다. 복수의 차속감지센서(22, 23)는 제1차속감지센서(22)와 제2차속감지센서(23)로 구성된다. 제1차속감지센서(22)는 트랜스미션 출력축 기어(21)에 장착되어 기어 회전시 전진 방향을 감지하여 제1감지신호를 발생한다.
제1감지신호를 발생하는 제1차속감지센서(22)을 기준으로 소정 간격으로 제2차속감지센서(23)가 장착된다. 제1차속감지센서(22)와 제2차속감지센서(23) 사이의 소정 간격은 트랜스미션 출력축 기어(21)의 이(Tooth)에 대해 90。 위상이 어긋나도록 설정된다. 소정의 간격을 두고 트랜스미션 출력축 기어(21)에 장착된 제2차속감지센서(23)는 트랜스미션 출력축 기어(21)의 회전을 감지하여 제2감지신호를 발생한다.
복수의 감지신호 즉, 제1, 제2감지신호를 각각 발생하는 제1차속감지센서(22)와 제2차속감지센서(23)는 발생된 제1, 제2감지신호를 A/D 변환부(24)에서 수신받는다. 제1, 제2감지신호를 수신받은 A/D 변환부(24)는 제1, 2감지신호를 제1A/D 변환기(24a) 및 제2A/D 변환기(24b)로 각각 수신받는다. 제1감지신호를 수신받은 제1A/D 변환기(24a)는 수신된 제1감지신호를 아나로그신호에서 디지탈신호를 변환시켜 출력한다.
제1A/D 변환기(24a)에 의해 디지탈신호로 변환된 제1감지신호는 ECU(25)에서 수신받는다. 디지탈신호로 변환된 제1감지신호를 수신받은 ECU(25)는 90。 위상 차를 두고 제2감지신호를 수신받는다. 제2감지신호는 제2차속감지센서(23)에 의해 트랜스미션 출력축 기어(21)의 회전을 감지한 신호이다. 제2차속감지센서(23)에서 감지된 제2감지신호는 A/D 변환부(24)의 제2A/D 변환기(24b)에 의해 아나로그신호에서 디지탈신호로 변환된다. 디지탈신호로 변환된 제2감지신호를 ECU(25)에서 수신받게 된다.
90。 위상 차를 두고 디지탈로 변환된 제1, 제2감지신호를 각각 수신받은 ECU(25)는 제1, 제2감지신호의 수신차에 따라 현재 자동차의 전/후진 주행방향을 판별하게 된다. 즉, ECU(25)는 제1감지신호가 제2감지신호보다 위상이 90。 먼저 수신된 경우 현재 자동차의 주행방향이 전진 중으로 판별한다.
반대로 제1감지신호가 제2감지신호보다 위상이 90。 나중에 수신되는 경우에 현재 자동차의 주행방향을 후진방향으로 판별한다. 판별 기준은 ECU(25) 내에 구성된 롬(ROM)(도시 않음)에 미리 저장한 후 전/후진 방향 판별시 롬(ROM)에 있는 정보를 리드하여 마이콤(도시 않음)에서 판별하게 된다. 판별된 결과에 따라 ECU(25)는 주행방향 산출신호를 발생하고 발생된 신호를 표시장치(26)에서 수신받아 현재 자동차의 전/후진을 표시된다. 또한 제1, 제2감지신호에 따라 엔진(26)의 회전속도를 산출하여 자동차의 각종 유압장치(도시 않음)를 제어하게 된다.
ECU(25)에서 제1, 제2감지신호의 수신 위상차에 따라 전/후진 주행방향 판별은 도 4a의 파형과 같다. 즉, 도 4a에 도시된 파형에서 제1감지신호가 "a"이고 제2감지신호가 "b"라면 "a"가 "b"보다 위상이 90。 빠르므로 ECU(25)는 현재 전진 주행방향으로 판단하게 된다. 반대로 "a"가 "b"보다 위상이 90。 늦으면 자동차의 주행 방향을 후진으로 판별하게 된다.
위상 차를 이용하여 자동차의 주행 방향을 판별함으로써 도 4b의 파형에서와 같이 rmp의 측정 결과 자동차의 정지를 나타내는 "S" 점을 기준으로 전진 주행이 "D"영역으로 표시되고, 후진 주행이 "R"영역으로 표시되어 실제 rmp를 나타내는 도 4c의 파형과 동일한 결과를 얻을 수 있다.
이러한 장치를 제어하는 방법을 첨부된 도면을 이용하여 설명하면 다음과 같다. 도 5는 본 발명에 의한 자동변속기의 전/후진 주행 방향 감지 방법을 나타낸 흐름도이다. 도시된 바와 같이, 먼저 제1차속감지센서(22)와 제2차속감지센서(23)를 온(on)시킨다(S21). 제1차속감지센서(22)와 제2차속감지센서(23)가 온이되면 트랜스미션 출력축 기어(21)의 회전 감지 순서를 ECU(25)에서 판단한다(S22). 판단결과, 제1차속감지센서(22)에서 먼저 감지하면 현재 자동차의 주행 방향을 전진 주행으로 판단하고(S23), 제2차속감지센서(23)에서 먼저 감지하면 현재 자동차의 주행 방향을 후진 방향으로 판단한다(S24). 판단 결과는 표시장치(26)을 통해 표시한다(S25).
이와 같이 복수의 차속감지센서를 이용함으로써 자동차의 미속 주행 중에 전/후진 방향을 판별할 수 있고, 복수의 차속감지센서를 이용함으로써 하나의 차속감지센서가 오동작하는 경우 다른 차속감지센서를 이용함으로 인해서 고속 주행중 다운 시프트(Down shift)를 방지할 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명은 복수의 차속감지센서를 이용하여 자동차의 미속 주행 중 전/후진을 판별할 수 있어 자동변속기의 오동작으로 인해 발생되는 충격(Shock)을 방지하는 효과를 제공한다.

Claims (7)

  1. 자동변속기를 장착한 자동차의 전/후진 방향을 감지하는 장치에 있어서,
    상기 자동차의 트랜스미션 출력축 기어에 장착되 기어 회전을 감지하여 복수의 감지신호를 발생하는 복수의 차속감지센서;
    상기 복수의 감지신호를 수신받아 아날로그신호에 디지탈신호 변환시켜 출력하는 A/D 변환부; 및
    상기 디지탈신호로 변환된 복수의 감지신호를 수신받아 주행방향을 산출하여 주행방향 산출신호를 출력하는 ECU로 구성됨을 특징으로 하는 자동변속기의 전/후진 주행 방향 감지장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 차속감지센서는 트랜스미션 출력축 기어에 장착되 기어의 회전의 전진 방향을 감지하여 제1감지신호를 발생하는 제1차속감지센서; 및
    트랜스미션 출력축 기어에 장착되 기어의 후진 방향을 감지하여 제2감지신호를 발생하는 제2차속감지센서로 구성됨을 특징으로 하는 자동변속기의 전/후진 주행 방향 감지장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1차속감지센서와 상기 제2차속감지센서의 간격은 90。 위상차가 나도록 장착됨을 특징으로 하는 자동변속기의 전/후진 주행방향 감지장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 A/D 변환부는 상기 제1차속감지센서에서 감지된 제1감지신호를 아나로그신호에서 디지탈신호로 변환시켜 출력하는 제1A/D 변환기; 및
    상기 제2차속감지센서에서 감지된 제2감지신호를 아나로그신호에서 디지탈신호로 변환시켜 출력하는 제2A/D 변환기로 구성됨을 특징으로 하는 자동변속기의 전/후진 주행 방향 감지장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 ECU로부터 출력되는 주행방향 산출신호를 수신받아 표시하는 표시장치가 부가되어 구성됨을 특징으로 하는 자동변속기의 전/후진 주행 방향 감지장치.
  6. 자동변속기를 장착한 자동차의 전/후진 방향을 감지하는 방법에 있어서,
    제1차속감지센서와 제2차속감지센서를 온(on)시키는 단계;
    상기 제1차속감지센서와 제2차속감지센서가 온이되면 트랜스미션 출력축 기어의 회전 감지 순서를 판단하는 단계;
    상기 판단 단계에서 제1차속감지센서에서 트랜스미션 출력축 기어의 회전이 감지되면 현재 자동차의 주행 방향을 전진 주행으로 판단하는 단계: 및
    상기 판단 단계에서 제2차속감지센서에서 트랜스미션 출력축 기어의 회전이 감지되면 현재 자동차의 주행 방향을 후진 주행으로 판단하는 단계로 구성됨을 특징으로 하는 자동변속기의 전/후진 주행 방향 감지방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 자동차의 주행 방향을 판단한 후 판단 결과를 표시하기 위한 표시 단계가 부가됨을 특징으로 하는 자동변속기의 전/후진 주행 방향 감지방법.
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