KR880000074B1

KR880000074B1 - 자동차의 자동변속장치용 진단처리 시스템(diagnostic processing system)

Info

Publication number: KR880000074B1
Application number: KR1019840003723A
Authority: KR
Inventors: 야스요시 아사기; 노리아끼 오가와; 히또시 가시이; 도시히로 핫또리; 마꼬또 우리우하라; 시게끼 모리데; 가쓰야 시시도
Original assignee: 후지쓰 가부시끼 가이샤; 야마모도 다꾸마; 이스즈 시도오샤 가부시끼 가이샤; 도비야마 가즈오
Priority date: 1983-06-30
Filing date: 1984-06-29
Publication date: 1988-02-22
Also published as: US4642771A; KR850000320A; AU2989184A; EP0134646B1; DE3474849D1; ES533840A0; ES8601418A1; EP0134646A1; AU544230B2; CA1223069A; JPS6011765A

Abstract

내용 없음.

Description

자동차의 자동변속장치용 진단처리 시스템(diagnostic processing system)

제1도는 자동차에 설치된 공지의 전자제어 자동변속장치에 대한 개략적 블록 선도.

제2도는 소정의 자동차 속도에 대하여 적절한 기어위치를 결정하기 위한 맵(map)의 개략도.

제3도는 기어 위치감지기와 그 주변 기기의 개략적 회로도.

제4도는 테이블 메모리(table memory)의 설명도.

제5도는 본 발명에 의한 제어장치 일부의 기능적 블록 선도.

제6도는 제5도에 도시된 진단검사 소자에 의하여 수행되는 진단과정을 나타내는 유통도.

제7도는 제5도의 진단검사 소자를 도시한 개략적 설명도.

제8도는 본 발명에 의한 제어장치 일부의 기능적 블록 선도.

제9(a)도, 제9(b)도, 제9(c)도는 제8도에 도시된 스위치 검사 및 백업(back up)소자에 의하여 수행되는 진단과정의 유통도.

제10도는 마스크 처리회로 실시예의 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

31 : 판단소자 33 : 연산소자

34 : 결정소자 35 : 진단검사 소자

36 : 지시소자 39 : 제어장치

50 : 스위치검사 및 백업소자 51 : 단락스위치 복구소자

52 : 모우드 판별소자 53 : 주행모우드 결정소자

54 : 기어변환 모우드 결정소자 55 : 기어변환 확인소자

본 발명은 자동차의 자동변속장치용 진단처리 시스템에 관한 것이다.

본 발명은 진단처리 시스템은 기어 위치감지기의 혁신에 의한 자동차의 자동변속장치와 함께 사용된다.

특히, 어떤 순간에 여러 기어위치 중 어느 것이 작동할 수 있는지를 검출하는 기어 위치감지기는 전자제어 자동변속 장치에 유용하게 사용된다.

본 발명에서는 기어빠짐 작동(grat-out operation)의 완료, 기어물림 작동(gear-in operation)의 완료, 기어변환의 완료 등과 같은 여러가지 요소를 진단처리과정을 통하여 검사하게 된다.

잘 알려진바와 같이 자동변속장치를 갖춘 자동차는, 기어변환이 자동적으로 조절되어 서투른 클러치 작동이 없어지므로 미숙한 운전자도 자동차를 비교적 장애없이운전할 수 있다. 최근의 경향은 이런 컴퓨터보조 자동변속장치, 즉 전자제어 자동변속장치를 보다 현실화시키는 것이다.

여러 형식의 전자제어 자동변속장치 중 본 발명은 통상적 수동변속장치와 동일하게, 즉 클러치와 미끄럼 접촉형 변속기로 구성되나, 이들은 마이크로 프로세서에 의하여 가속기 위치신호, 자동차 속도신호 등과 같은 데이타에 따라 제어된다.

자동차의 변속장치는 높은 신뢰성을 가지고 작동되어야 하고, 이를 위하여 여러가지 시스템이 제안되었지만 앞서 언급한 자동변속장치에 대하여는 어떤 시스템도 요구되는 신뢰성을 확보하지 못하였다.

본 발명의 목적은 자동차에 설치된 자동변속장치의 높은 신뢰성을 확보하기 위한 시스템을 제공하는데 있다. 특히 본 발명은 위에서 언급한 형식의 자동변속장치용 진단처리 시스템을 제공한다.

상기의 목적은 기어 위치 감지기를 설치하여, 이 시스템이 기어 위치 감지기의 출력신호와 다른 정보신호를 받아 기어 빠짐 작동의 완료여부, 기어물림 작동의 완료여부, 감지기의 정상 작동여부를 결정하여 달성된다. 뿐만 아니라, 감지기의 작동이 비정상이면, 이 시스템은 감지기 백업(backup)소자가 작동하도록 한다.

본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 앞서 공지의 자동변속장치를 설명하기로 한다.

제1도는 자동차에 설치된 공지의 전자제어 자동변속장치의 개략적 블록 선도이다.

본 발명은 제1도에 도시된 것과 같은 구성의 자동차에 적용된다. 즉, 통상적 클러치와 미끄럼접촉형 변속기어가 제어장치의 제어하에 각각의 작동기에 의하여 작동되고, 종래의 토오크 변환기와 보조 변속기는 사용되지 않는다.

제1도에서 (1)은 가속기 폐달, (2)는 스로틀 밸브(2')를 조절하는 스로틀 작동기, (3)은 엔진, (4)는 클러치, (5)는 변속기어, (6)은 클러치 작동기(4')와 변속작동기(5')를 구동시키는 솔레노이드 밸브, (7)은 구동륜, (8)은 주행(D), 중립(N), 후진(R)과 같이 운전 모우드(drive mode)를 수동으로 선택하기 위한 모우드선택기, (9)는 스로틀 작동기(2)와 솔레노이드 밸브(6)를 제어하고 경사로 출발 보조출력(HSA)을 내기 위한 마이크로 프로세서로 구성된 제어장치, (10)은 변속기(5)의 현재 기어위치를 나타내는 지시기이다.

제어장치(9)는 각각의 입력단자에서 선택기(8)의 레버위치신호(PS_L), 가속기 페달(1)로부터 가속기 위치신호(PS_A), 즉 스로틀 각도신호, 엔진(3)의 출력측에서 엔진속도 지시신호(IS_E), 클러치(4)로부터 클러치 위치신호(PS_C), 입력축 회전속도신호(I S_S), 자동차속도 지시 신호(I S_A)등을 받는다. 위에서 언급한 입력신호(PS_L,PS_A,PS_C, IS_E, IS_S등)는 적절한 감지기에 의하여 각각 검출되고 이들 감지기는 잘 알려져 있다.

제어장치(9)는 이들 감지기로부터 입력신호를 받아 처리한 후 각각의 출력단자데 출력신호를 발생시켜, 스로틀 작동기(2)에 의하여 엔진속도를, 클러치 작동기(4')에 의하여 클러치의 접촉과 분리를, 변속작동기(5')에 의하여 변속기(5)의 기어변환을 제어하게 된다.

특히, 클러치(4)의 접촉과 분리는 엔진속도 지시신호(I S_E)와 입력축 회전속도 지시신호(IS_E)에 따라 제어장치(9)의 지시소자에 의하여 결정된다.

변속기의 기어변환은 스로틀 각도를 지시하는 가속기 위치신호(P S_A)와 엔진속도 지시신호(I S_E)에 따라 변속 맵(transmission map, 제2도)을 기준을 제어된다.

제2도는 적절한 기어위치를 결정하는데 쓰이는 맵(map)의 개략도이다. 이 맵은 백분율로 표시된 스로틀 각도(TH)와 시간당 km로 표시된 자동차속도(AS)에 따라 자동차 주행에 가장 적절한 기어위치를 결정한다.

(TH)100%는 스로틀 밸브가 완전히 열린 상태를, (TH)0%는 스로틀 밸브가 닫힌 상태를 나타낸다.

제2도는 맵에서 번호(, 2, 3, 4, 5)는 각각의 기어위치를 의미한다. 실선으로 나타난 곡선은 가속시의 기어변환 경계선이고 점선은 감속시의 기어변환 경계선이다. 제1도에서 주행중인 자동차의 상태를 가속기 위치신호(PS_A)와 자동차 속도 지시신호(IS_C)에 따라 위에서 언급한 제2도의 변속 맵을 기준으로 보다 적절한 다른 상태로 바꾸어야 할 때, 먼저 제어장치(9)의 제어하에 클러치 작동기(4')에 의하여 클러치(4)가 분리된다.

다음에 클러치 위치신호(PSC)에 의하여 클러치(4)의 분리가 완료된 것이 밝혀지면 변속 맵에 따라 변속작동기(5')가 작동하여 적절한 기어위치를 선정하여 관련된 기어변환 작동이 완료된다. 그후 클러치 작동기(4')가 작동항 클러치(4)를 다시 접촉시키게 된다 자동변속의 동작에 있어 고도의 신뢰성이라는 관점에서 볼때 적어도 기어변환 작동 중에는 기어 빠짐 작동의 올바른 완료여부와, 기어물림 작동의 올바른 완료여부를 확인하는 것이 중요하다. 또, 기어변환 작동이 전체적으로 정확하게 완료되었는지, 기어 위치감지기(제3도의 부재번호(21))가 고장나지 않았는지를 확인하는 것과 그러한 고장이 생겼을 때는 되도록 빨리 특정한 백업처리를 적용하도록 하는 것은 더욱 중요하다.

본 발명의 시스템은 클러치(4) 및 변속기어(5) 등의 상태를 감시하도록 작동되고, 이를 위하여 기어 위치감지기(21, 제3도)가 구비되어 있다.

제3도는 기어 위치감지기와 그 주변 기기의 개략적 회로도이다. 기어 위치감지기(21)는 변속기 기어박스(5, 제13도)내에 있고 기어위치 스위치(G12, G34, G5R, G135, GN, G24R)로 구성된다.

각 기어위치 스위치의 ON/OFF 상태를 나타내는 데이타는 8비트 버퍼 레지스터(BF₁, BF₂)에 저장된다.

제3도에서 동그라미 친 번호(1내지 5)는 각각 기어 제1단에서 제5단까지를 나타내고, 동그라미 친 R은 후진 기어위치를 의미한다.

선택될 기어위치는 기어위치 스위치(G)에 의하여 결정되고 기어위치 스위치(G)는 이동측 스위치(G135, GN, G24R)와 선택측 스위치(G12, G34, G5R)로 분류된다. 각 기어 스위치의 ON/OFF 상태를 나타내는 데이타는 앞서 언급하였듯이 버퍼 레지스터(BF₁, BF2)에 저장된다. 제1단, 제3단, 제5단 기어위치 중 하나가 선택되면, 스위치(G135)가 ON 된다.

이때 스위치(G135)의 작동기는 선택된변속기어(5, 제1도)에 의하여 기계적으로 작동된다(이는 스위치(GN, G24R)에도 적용된다). 변속기가 기어 중립 위치에 있으면 스위치(GN)가 ON 된다.

제2단, 제4단, 또는 후진 기어위치 중 하나가 선택되면 스위치(G24R)가 ON 된다.

선택측 스위치(G)의 경우에는, 제1단, 제2단 또는 중립 기어위치(N1)중 하나가 선택되면 스위치(G12)가 ON 된다. 이때 스위치(G12)의 작동기는 선택된 변속기어(5, 제1도)에 의하여 기계적으로 작동된다(이는 스위치(G34, G5R)에도 적용된다). 3단, 4단 또는 중립 기어위치(N2)중 하나가 선택되면 스위치(G34)가 ON 된다.

5단, 중립(N3), 후진 기어위치 중 하나가 선택되면 스위치(G5R)가 ON 된다.

그러므로 제1단 내재 제5단, 후진, 중립(N1, N2, N3)기어위치 중의 하나가 선택되면, 이에 해당되는 이동측 스위치(G135, GN, G24R)중 하나만 ON되고 동시에 선택측 스위치 (G12, G34, G5R)중 하나만 ON 된다. 예를들어, 이동측에서 기어위치 스위치(G24R)가 ON되고, 동시에 선택측에서 기어위치 스위치(G12)가 ON되었다면, 마이크로 프로세서는 이순간 제2단 기어위치가 선택되었다는 것을 결정할 수 있다.

다른 예로, 이동측에서 스위치(G135)가 ON되고, 동시에 선택측에서 스위치(G5R)가 ON되었다면 마이크로 프로세서는 이순간 제5단 기어위치가 선택되었다는 것을 결정할 수 있다.

이제 본 발명의 진단처리 시스템을 상세히 설명하기로 한다. 앞서 언급한 기어 빠짐 작동과 기어물림 작동을 고려한 결정이 어디서 이루어지는가에 대하여 먼저 설명하는데, 이는 기어위치신호(PS_GH, PS_GE, 제3도), 입력축 회전속도 지시신호(IS_S, 제1도), 자동차속도 지시신호(IS_A, 제1도)를 분석하여 구한다.

제3도를 참고하여 예로서 설명한 것처럼 기어 위치 스위치(G24R)와 기어위치 스위치(G12) 두개가 닫히면 제2단 기어위치가 선택된 것으로 판단된다.

비슷하게 기어위치 스위치(G135, G5R)가 두개 동시에 닫히면 제5단 기어위치가 선택된 것으로 판단된다. 여기서 언급한 판단은 제4도에 나타난 테이블 메모리(table memory)의 테이블을 기준으로 이루어진다.

제4도는 테이블 메모리의 설명도이다. 이 테이블 메모리는 제어장치(제1도의 제어장치(9)에 해당)내의 ROM으로 이루어지고 이 장치는 제5도를 참조하여 다음에 설명하기로 한다.

제4도에서 기어 위치신호(PS_GH, PS_GE, 제3도)는 입력데이타(D_in)로 입력되어 판단과정을 거쳐 기어위치를 나타내는 상응하는 변수로서 출력 데이타(D_out)로 제공된다. 이 테이블 메모리의 왼쪽 난에 기어 위치신호(PS_GH, PS_GE)의 논리 "0"과 "1"이 나타나 있다. 각 논리 "1"은 상응하는 기어위치 스위치(G135, GN,…, G5R)가 닫히는 것을 논리 "0"은 열린 것을 의미한다.

기호 "X"는 "관계 없음"상태, 즉 논리가 "1" 또는 "0" 어떤 것이든 괜찮다는 것을 의미한다. 판단은 이 논리 "1"과 "0"의 각 조합에 의하여 이루어진다. 예를 들어, 신호호(PS_GH, PS_GE)의 논리가 이동측이 "100"이고 선택측이 "10"이면 제3단 기어위치가 선택된 것으로 판단한다. 이렇게 하여 제1단 내지 제5단 기어위치, 후진, 세개의 중립기어(N1, N2, N3)위치가 신호(PS_GH, PS_GE)의 논리 "0"과 "1"에 따라 결정될 수 있다. 또 판단난에서, (^*1)은 각 신호(PS_GH, PS_GE) 가 모두 "0"논리로 되어 이동측-선택측이 불합리한 상태에 있음을 의미한다. (^*2)는 이동측이 불합리한 상태, (^*3)은 중립측-선택측이 불합리한 상태, (^*4)는 선택측이 불합리한 상태를 의미한다. (^*1) 내지 (^*4)가 포함된 행은 한 기어위치에서 다른 기어위치로 기어가 변환되는 동안 생길수 있는 미확정상태를 나타낸다.

기어위치를 고려한 변수(GEAR)는 오른쪽 난에 있다. 변수(GEAR)는 기계어의 형태로 나타나 있고 변속기어 박스(제13도의 (5)를 참조)의 상태를 나타낸다.

각 기계어는 1바이트 데이타, 즉 8비트 데이타로 구성되고, 각각의 하부 4비트는 설정된 기어위치, 즉 (01), (03), (05), …(06)을 나타내고 상부 4비트는 보조적 정보를 나타낸다. 기호 "+"는 바로 전에 설정된 기어위치의 하부 4비트 데이타의 OR 연산에서 구해진 정보를 의미한다. 그러므로 이러한 "+"정보는 이른바 재시도 작동(retry operation)을 수행하는데 쓰일 수 있다.

이 재시도 작동은 잘 알려져 있고 수동변속기에 있어 앞의 기어변환이 동일한 기어위치에 세팅하는데 성공하지 못했을 때도 기어위치를 원활하게 다시 세팅할 수 있도록 일반적으로 이용되고 있다.

예를들어, 재시도 작동 중 기어위치가 이동측이 불합리한 상태(^*2)에 세팅되고, 직전에 설정된 기어위치가 "2"로 표현되면, 변수(GEAR)는 "12"즉 10+02로 표현된다. 다음표는 임의로 선정한 기어변환, 즉 제2단 기어위치(2)에서 제3단 기어위치(3)로 변하는 일련의 과정을 도시하고 있다.

[표]

상부 행은 제4도의 "판단"난의 값으로 해당하는 실제 기어위치를, 하부 행은 제4도의 "변수"난의 값으로 해당하는 기어의 변수를 나타낸다.

그러므로, 본 발명에 의하면 최종판단은 먼저 신호(PS_GH, PS_GE)에 의하여, 다음에 제4도 테이블 메모리의 테이블을 기준으로 구해진다.

그후, 이같이 구한 판단에 따라 상응하는 (N/V)비가(다음에 언급할) (N/V)비 테이블 메모리로부터 판독된다 이 (N/V)비는 다음과 같이 정의된다.

여기서 (FG)는 최종 기어비(final gear ratio), (TG)는 변속 기어비, (r)는 구동륜(7, 제1도)의 반경이다.

이렇게 구한 (N/V)비의 값과, 입력축 회전속도 지시신호(IS_S)에서 구한 회전속도(

), 자동차속도 지시신호(IS_A)에서 구한 자동차속도(

)는, 다음 식으로 유도되는 결정계수(n)에 따라 기어위치를 결정하는데 쓰인다.

n=｜

-N/V×

｜-

여기서 (γ)은 오차를 보상하기 위한 소정의 상수이다. 이 상수(γ) 그 자체는 본 발명에서 절대적으로 중요한 것이 아니고 어떤 값이든지, 예를들면 ±500rpm을 가질 수 있다.

제5도는 본 발명에 의한 제어장치 일부의 기능적 블록선도이다. 제5도에서 제어장치(39)는 적어도 기어 위치신호(PS_GH및 PS_Ge제3도 및 제7도에 도시되고 제5도에는 도시되지 않은 버퍼 레지스터(BF₁, BF₂)에 저장된), 입력축 회전속도 지시신호(IS_S)로부터 나온 속도(

), 자동차속도 지시신호로부터 나온 자동차속도(

)를 받아 그 결과로 클러치 작동기(4')와 변속작동기(5')에 가해질 작동신호를 솔레노이드 밸브(6)로 보내게 된다. 이 작동신호는 제1도의 제어장치(9)와 같은 통상적 지시소자(36, 제2도 참조)로부터 발생한다. 그러나 본 발명에 의하면, 진단검사 소자(35)가 동일한 신호를 발생하도록 허용하지 않으면 이 작동신호는 발생하지 않는다.

이 진단검사 소자(35)에는 적어도 판단소자(31), 기준테이블 소자(32, 제4도의 테이블 메모리 참조), 연산 소자(33), 결정 소자(34)가 포함된다.

판단소자(31)는 상기(N/V)비 데이타를 구하여기준 테이블 소자(32)와 연관시켜 연산소자(33)로 보낸다. 연산소자(33)는 앞서 언급한 식, 즉 ｜

-N/V×

｜-r를 계산하여 상기 결정계수(n)을 구한다.

이같이 구한 결정계수를 바탕으로 결정소자(34)는 기어빠짐 작동의 완료여부와 기어물림 작동의 완료여부를 결정한다. 이 결정에서, 아무 문제가 없으면 소자(36)로부터 나오는 작동신호가 유효하게 된다.

제5도의 진단검사 소자(35)에서 수행되는 작동은 다음과 같이 분류된다.

(1) 변수(GEAR, 제4도 참조)가 01 내지 06의 범위 내에 있으면 기어물림 상태로서

(a) 결정계수(n)가 n

0 이면 결정소자 (34)는 기어물림 작동이 완료되지 않은 것으로 판단하고,

(b) n＜0 이면 기어물림 작동이 완료된 것으로 판단한다.

(2) 전의 변수(GEAR)가 01 내지 06의 범위 내에 있었고 (전의 변수는 제5도의 산술논리장치(ALU)에 연결되는 레지스터(37)에 보존되어 있다), 불합리한 상태, 즉 제4도의^*1 내지^*4 중의 하나가 존재할 때

(a) n

0 이면 기어빠짐 작동이 완료된 것으로 판단하고,

(b) n＜0 이면 기어빠짐 작동이 완료되지 않은 것으로 판단한다.

제6도는 제5도에 도시된 진단검사 소자(35)에 의하여 수행되는 진단과정을 나타내는 유통도이다.

제6도의 (a)단계에서 테이블 메모리(32)가 판단소자(31)에 억세스된다. 그러나 처음에는 암시적인 변수(GEAR)(G3)이 임의로 선정되는데, (G3)는 제4도의 오른쪽 난에서 선정된 값이다.

(b)단계에서 G3

OE(16진법으로 표시)이면 합리적인 상태로서 (c)단계로 넘어가 (G3)이 변수(GEAR)로 세트된다. G3

OE가 아니면 불합리한 상태로서 (d)단계로 넘어가 변수(GEAR)와 OF를 AND 연산한 후 (GEAR AND OF)(G3)과 더하여 기어위치에 관한 합리적인 변수를 구한다.

그후 진단검사 과정이 (e)단계부터 수행된다.

(e)단계에서 변수(GEAR)(G)가 G=01∼06이면(앞서 설명한 조건 (1)에 따라) 결정계수(n)을 구하는 식 (｜

-N/V(G)×

｜)으로 부터 변수(y)를 구한다.

(g)단계에서 y＜r이면 (r는 오차를 보상하는 앞서 언급한 상수), (h)단계에서 앞의 조건(1)에 따라 기어물림 작동이 결정되고, y＜r이 아니면 (1)단계에서 앞의 조건(2)에 따라 기어 빠짐 작동이 결정된다.

(e)단계로 되돌아가서 G=01∼06이 아니면 (앞서 설명한 조건(2)에 따라) 변수(GEAR)의 하부 4비트와 변수(OF)의 하부 4비트의 논리 합, 즉 (GEAR AND OF)이 수행되어 전의 기어위치를 나타내는 변수(G2)를 구하게 된다. (j)단게에서 (G2)가 01 내지 06의 범위 내에 있는지를 판단한다.

그 결과가 "아니오"이면 기어위치가 중립이므로 검사는 완료된 것이다.

그 결과가 "예"이면 (f)단계와 유사한 계산이 (G2)에 대하여 행해진다.

제7도는 제5도의 진단검사 소자를 나타내는 개략적 설명도이다. 제7도에서 테이블(32)로부터 나온 변수(GEAR)가 한편으로는 통상적 지시소자(36)에, 다른 한편으로는 앞서 언급한 (N/V)비 테이블 메모리(41)로 공급되어, 이 테이블 메모리(41)는 01, 02…같은 변수를 받아 이에 상응하는 (N/V)비의 값은 발생한다. 이(N/V)비의 값은 승산기(42)에 공급되어 자동차속도(

)와 함께 제6도의 (f) 및 (k)단계에서 (N/V(G)×

)값 및 (N/V(G2)×

)값을 계산한다.

(f) 및 (k)단계에서 회전속도(

)로 부터 이들 곱해진 값을 감산기(43)에 의하여 빼어 (

-N/V(G)×

)값 및 (

-N/V(G2)×

)값을 구한다.

이들의 절대값이 절대값 계산소자(44)에 의하여 구해져서 (f) 및 (k)단계에서 각각의 값(y)이 구해진다.

이같이 구한 절대값(y)은 상기 오차를 보상하기 위한 상수(r)를 쓰레시올드 레벨(threshold level)로 가진 비교기(45)에 공급되어 제6도의 (g), (h), (i)단계가 수행된다. 비교기(45)의 출력이 놀리 "1"이고, 앞서 언급한 조건(1)이 충족되는 경우 기어빠짐 작동이 완료된 것으로 판단한다.

반면에 비교기의 출력이 논리 "0"이고 앞서 언급한 조건(2)이 충족되는 경우는 기어물림 작동이 완료된 것으로 판단한다. 이때는 제5도의 판단소저(34)는, 지시소자(36)가 관련된 신호를 발하도록 허용한다.

이상 언급한 바와같이 본 발명에 의하여 기어변환 작동, 즉 기어빠짐 작동과 기어물림 작동이 올바르게 수행되었는지 결정되므로 다음의 작동, 예를들면 클러치(4)의 접촉이 기어변환이 완료되었다고 확인되기 전까지는 클러치(4)가 접촉하지 못하게 되는데, 기어변환이 완료되기 전에 클러치가 접촉하면 변속기어는 심하게 손상된다. 이런 점에서 앞서 언급한 제5도의 진단검사 소자(35)에 의한 진단검사는 매우 중요하다.

이 경우 기어위치 감지기(21)의 스위치(G135, GN, G24R, G12, G34, G5R)가 정상적으로 동작하고 있는지를 검사하는 것도 중요하다. 이들 스위치가 한개라도 고장나면 기어변환 작동을 위한 진단검사는 정확성을 잃게 된다. 그러므로, 감지기(21)의 스위치에 대한 진단검사도 수행하는 것이 바람직하고, 이들 스위치중 하나이상이 고장났을 때 이 비정상 스위치에 대한 백업을 제공하는 것은 더욱 바람직하다.

이렇게 함으로써 그런 고장이 생겼을 때도 기어변환의 완료여부에 대한 진단검사가 이루어져야 한다는 것이다.

제8도는 본 발명에 의한 제어장치 일부의 기능적 블록선도이다. 제8도의 스위치 검사 및 백업 소자(50)는 제5도에 도시된 진단검사 소자(35)와 연관되어 있다.

제8도에서 단락스위치 복구소자(51)는 단락스위치를 발견하여 그 스위치에 마스크 작용(mask operation)을 하여 무효화시키는 기능을 갖고 있다.

단락스위치 복귀소자(51)뒤에 연결된 판별소자(52)는 주행모우드 또는 기어변환 모우드가 설정되었는지의 여부를 판별한다. 주행 모우드라는 용어는 엔진(3)의 출력이 구동륜(7)에 전달되는 것을 의미한다. 주행모우드 결정소자(53)는 소자(55, 후에 언급)의 도움을 받아 클러치의 상태와 선택된 변속기어의 상태에 따라 고장으로 인한 단락스위치를 최종적으로 발견한다.

기어변환 모우드 결정소자(54)도 소자(55)의 도움을 받아, 클러치 상태, 선택된 변속기어의 상태, 회전속도(

)에 따라 고장으로 인한 단락스위치를 최종적으로 발견한다.

위에서 언급한 소자(55)는 요구되는 기어물림 작동이 완료되었는지의 여부를 확인하고 소자(36)가 작동신호를 발생시키도록 허용해 주는 기능을 가진 기어변환 확인소자이다. 또 이 소자는 스위치가 고장났을 때는, 입력축 회전이 정상적인지에 대한 판단을 기초로 연관된 기어변환이 완료되었는지의 여부를 확인하는 기능을 가지고 있다.

이제 스위치 검사 및 백업 소자(50)의 작동을 설명하기로 한다.

제9(a)도, 제9(b)도, 제9(c)도는 스위치 검사 및 백업소자(50)에 의하여 수행되는 진단과정을 나타내는 유통도이다.

제9(a)도는 제8도의 소자(51)가 취급하는 단락 고장스위치에 관한 것이다. 정상 상태에서는, 이동측 스위치(제3도)중 2개 이상이 동시에 닫혀서(ON)는 안된다. 그러나 단락고장의 발생여부를 결정하는데, 제9(a)도의 (a)단게에서 2개 이상의 스위치가 닫혀졌는지 결정된다.

그 결과가 "예"이면 (b)단계로 넘어가고, 그 결과가 "아니오"이면 (e)단계로 넘어간다.

(a)단계와 그다음 단계는 이동측 스위치에 대한 것이고 선택측 스위치에 대한 스위치 검사 및 백업은 따로 수행된다.

(b)단계에서, 즉 2개 이상의 스위치가 닫혔을 때, 각각의 닫힌 스위치가 마스크(mask)되었는지 결정한다.

그 결과가 "예"(이는 스위치가 고장났다는 것을 뜻한다.)이면 (c)단계로 넘어가고, "아니오"(이는 스위치가 정상이라는 것을 의미한다.)이면 (d)단계로 넘어간다.

"마스크(mask)"라는 용어는 해당하는 스위치의 ON/OFF 정보가 무효화되었다는 것을 지시하는 특정 비트(논리"1")로 정의된다. 마스크 비트는 변할 수 있으므로 고장난 스위치가 복구되면 이 마스크 비트는 논리 "0"으로 리세트된다.

(C)단계에서 스위치가 논리"1"마스크 비트를 가지면, 즉 마스크된 스위치신호는 무시되어 열린 스위치로 취급된다.

즉, 이 스위치는 고장나서 아직 고장난 상태에 있는 것으로 간주되고 (e)단계로 넘어간다.

반면에 (d)단계에서 지금 고장난 스위치에 대하여는 마스크 비트가 새로 주어진다.

(e)단계에서 열린 스위치 또는 열린 스위치들에 대한 마스크 신호는 무시된다.

(a)에서 (d)단계를 거치는 동안 특정한 스위치에 대하여 (b)단계에서 계속 "예"라는 결과가 나오면 경고신호(ALM_S)가 소자(51)로부터 제1도의 지시기(10)로 보내어진다. 이 신호(ALM_S)는 스위치에 영구적 단락고장이 생겨, 이 스위치의 "닫힘"신호는 앞으로 무효인 것으로 간주한다는 것을 지시한다.

제10도는 마스크 처리회로 실시예의 회로도이다. 마스크 처리회로(60)는 본래의 기어위치 신호(PSGH)를 입력 데이타로 받아, 출력 데이타로 마스크 처리신호(MPSGH)를 낸다.

다음에 이 신호(MPSGH)는 제8도의 모우드 판별소자(52)로 공급된다. 다른 신호(PSGE)에 대하여 다른 마스크 처리신호(MPSGE)를 내도록 회로(50)와 동일한 회로도 있다.

뿐만 아니라 회로(60)의 기능은 소프트웨어 프로세스(software process)인 소정의 프로그램에 의하여 수행될 수도 있다. 회로(60)는 도시된 바와같이 여러개의 AND 게이트, 반전기, 플립플롭(EF)과 하나의 OR 게이트 및 하나의 NOR 게이트로 구성되어 있다. OR 게이트의 출력(A)이 논리 "1"이면 2개이상의 스위치가 동시에 닫힌것을 의미한다. NOR게이트의 출력(B)이 논리"1"이면 마스크된 스위치 신호가 없다는 것을 의미한다. 이 NOR게이트의 입력은 마스크 명령신호(C)를 나타낸다.

신호 또는 신호들(C)이 논리"1"이면 해당되는 스위치 또는 스위치들이 마스크된다.

해당되는 스위치신호가 논리"0"으로 바뀌면 (즉, 단락고장이 복구되면)해당되는 (FF)가 리세트된다.

제9(b)도의 단계들은 제8도에 도시된 소자(52,53,54)들의 작동에 관한 것이다.

(f)단계에서 모우드 판별소자(52, 제8도)가 주행 모우드라고 판단하면 (1)단계로 넘어가고, 이 소자(52)가 기어변환 모우드라고 판단하면 (g)단계로 넘어간다. (g)단계에서 (즉, 기어변환 작동이 수행될 때), 소자(54, 제8도)는 클러치(4, 제1도)가 정상상태에 있는 지를 결정한다. 그 결과가 "예"이면 (h)단계로, "아니오"이면 (p)단계로 넘어간다.

(h)단계에서 소자(54)는 선택된 기어위치 스위치가 바로 직전에 닫힌 상태로부터 열린 상태로 바뀌었는지를 판단한다. (h)단계에서 결과가 "OFF"이면 (i)단계로, "ON"이면 (p)단계로 넘어간다. (i)단계에서 소자(54)는 요구되는 기어위치가 중립인지 아닌지를 결정한다.

그 결과가 "예"이면 (k)단계로, "아니오"이면 (j)단계로 넘어간다. (j)단계에서 소자(54)는 입력축의 회전속도(

)가 (N/V)비의 값고 자동차속도(

)에 비하여 적당한 값인가를 결정한다.

그 결과가 "예"이면(k)단계로, "아니오"이면(p)단계로 넘어간다. . (k)단계에서 소자(35)는 선택된 기어위치 스위치가 단락 되었는지를 결정한다. 그 결과가 "예"이면 (p)단계로, "아니오"이면 (o)단계로 넘어간다. (k)단계의 결과가 "아니오"이면 (즉, 단락으로 인한 고장이 없으면), 소자(55)는 스위치가 개방된 고장 여부를 진단 검사한다.

(l), (m), (n)단계는 주행 모우드 결정소자(53, 제8도)에 관한 것이다.

(l)단계에서 클러치(4, 제1도)가 완전히 맞물렸는지를 결정한다. 그 결과가 "예"이면 (m)단계로, "아니오"이면(P)단계로 넘어간다. (m)단계에서 요구되는 기어위치가 중립인지를 결정한다. 그 결과가 "예"이면(P)단계로, "아니오"이면(n)단계로 넘어간다. (n)단계에서 요구되는 기어위치 스위치가 "ON"되었는지를 결정한다. 그결과가 "예"이면(P)단계로 넘어가고, "아니오"이면 스위치의 개방된 고장여부를 고려하는 진단검사가 시작된다. 스위치의 개방된 고장이 있을 경우 영구적인 스위치의 개방된 고장을 지시하는 경고신호(ALM_O)가 발생하여 제1도의 지시기(10)로 전달되고, 소자(55)는 이 고장신호(ALM_S, ALM_O)의 존재여부 에 관계없이 작동을 계속한다. 이것이 소자(55)의 백업 기능이다. 스위치의 개방된 고장은 관련된 스위치가 닫혀 있어야 할 때 열린 것을 검출하여서 알수있다.

(P)단계에서 (u)단계까지는 주로 제8도의 기어변환 확인소자(55)에 관한 것이다. (P)단계에서, 요구되는 기어위치 스위치가 닫혔는지를 결정한다. 그 결과가 "예"이면 (u)단계에서, 관련된 기어변환이 완료된 것이 확인된다. 이에 의하여 소자(36)가 적절한 작동신호를 발생시키는 것이 허용된다. 그 결과가 "아니오"이면(q)단계에서 요구되는 기어위치 스위치가 고장난 상태에 있는지를 결정하여 결과가 "예"이면(r)단계로 넘어가고 "아니오"이면 관련된 기어변환 작동이 아직 완료되지 않은 것이므로 소자(55)는 소자(36)가 작동신호를 발생 시키지 못하게 한다. (r)단계에서 요구되는 기어위치가 중립인지를 결정한다. 그 결과가"예"이면(u)단계로, "아니로"이면(s)단계로 넘어간다. (s)단계에서 (N/V)비의 값과 자동차속도(

)를 고려하여 입력측 회적속도(

)가 적절한지 판단한다. 그 결과가 "예"이면(u)단계로, "아니오"이면(t)단계로 넘어간다.

이상 상세히 설명한바와 같이 본발명의 진단처리 시스템은 기어위치 감지기를 이용하여 기어변환 작동의 완료여부를 판별할수 있고, 동시에 기어위치 감지기가 정상상태에 있는지고 검사할수 있다. 뿐만아니라 이 감지기가 고장났을 때에도, 이 시스템은 기어변환의 완료를 어느 정도까지는 정확하게 감시할수 있다.

Claims

적어도 입력축의 회전속도(
), 자동차속도(
), (N/V)비의 값, 가속기 폐달위치, 클러치 위치, 엔진속도를 나타내는 여러가지 압력 데이타에 따라 소정의 변속 맵(transmission map)을 기준으로 작동신호를 발생시키는 지시소자가 포함된 제어장치의 제어하에 각각의 작동기로 작동되는 변속기어와 클러치에 의하여 자동변속이 이루어지는 자동차의 자동변속장치용 진단처리 시스템에 있어서, 상기 변속기어에 연결된 기어위치 감지기와 진단검사 소자와 상기 지시소자로 구성되고, 상기 제어장치의 상기 진단검사 소자는 상기 기어위치 감지기로부터 나온 기어위치 신호 출력에 의하여 상기 변속기어의 위치를 판단하고, 이렇게 판단한 기어위치와 입력축 회전속도(
), 자동차속도(
)의 상기 입력 데이타를 분석하여 각 기어변환의 완료여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 자동차의 자동변속장치용 진단처리 시스템.
제1항에 있어서, 상기 기어위치 감지기는 이동측 기어 위치신호를 내는 이동측 스위치와 수직으로 배치되어 선택측 기어위치 신호를 선택측 기어위치 신호로 상기 기어위치 신호가 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템.
제2항에 있어서, 상기 기어위치의 판단은 상기 제어장치의 테이블 메모리를 이용하여 이루어지고, 이 테이블 메모리는 상기 기어위치 신호에 해당하는 각 기어위치 변수를 판단 및 발생시키는 것을 특징으로 하는 시스템.
제3항에 있어서, 상기 진단검사 요소는, 상기 테이블 메모리가 들어있는 기준 테이블 소자 ; 상기 테이블 메모리로 상기 판단된 기어위치를 상기 변수의 형태로 발생시킨 다음, 상기 각 변수에 따라 (N/V)비 테이블 메모리에 의하여 특정한 상기(N/V)비의 값은 발생시키는 판단소자 ; 소정의 과정을 따라 상기(N/V)비 테이블 메모리로부터 나온 상기(N/V)비의 값과 상기 회전속도(
) 및 상기 자동차속도(
)로부터 결정계수(n)를 발생시키는 계산소자 ; 상기 결정계수(n)를 상기 변수로 정의되는 각각의 조건에 따라 분석하여 결정결과를 내는 결정소자로 구성되고, 이 결정 결과는 상기 진단검사 소자의 출력이고 이 출력은 상기 지시소자에서 발생한 상기 작동신호가 유효하도록 한는 것을 특징으로 하는 시스템.
제4항에 있어서, 상기 연산소자가 상기 결정계수(n)를 구하는 과정이, 상기(N/V)비의 값에 자동차속도(
)를 곱하는 단계, 즉 수학적으로 N/V×
로 표현되는 단계, 이 단계의 결과를 상기 회전속도(
)에서 빼는 단계, 즉 수학적으로
-N/V×
로 표현되는 단계, 이 값의 절대값을 구하는 단계, 즉 수학적으로 ｜
-N/V×
｜로 표현되는 단계, 이 절대값에서(γ)를 빼는 단계, 즉 수학적으로 ｜
-N/V×
｜-γ로 표현되고 여기서γ는 오차를 보상하기 위한 소정의 상수이며 그 결과가 결정계수(n)로 되는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 시스템.
제5항에 있어서, n＜0일때 상기 기어변환에 있어 기어물림이 완료된 상태임이 판단되고 상기 변수가 합리적인 상태, 즐 이동측 스위치중의 하나와 선택측 스위치중의 하나만이 동시에 닫혀 있을때, 또는, n
0일때 상기 기어변환에 있어 기어빠짐이 완료된 상태이고 상기 변수는 불합리한 상태(불합리한 상태는 이동측 불합리, 선택측 불합리, 중립측-선택측 불합리, 이동측-선택측 불합리한 상태중의 하나이다.)이지만 그 전의 변수는 합리적이었을 경우에만 상기 결정 소자가 상기 작동신호를 유효하게 하는 상기 결정결과를 발생시키는 것을 특징으로 하는 시스템.
제2항에 있어서, 상기 이동측 및 선택측 스위치가 정상적인가를 검사하여 상기 결정 결과, 즉 상기 진단검사 소자의 출력이 유효한가를 확인하고, 이동측 및 선택측 스위치가 고장났을때 고장난 스위치를 백업하여 진단검사 소자의 기능을 보조하는 스위치 검사및 백업소자가 상기 진단검사 소자에 포함되는 것을 특징으로 하는 시스템.
제7항에 있어서, 상기 스위치 검사 및 백업 소자는, 상기 위치신호를 받아서 단락스위치를 발견하고 고장난 기어위치 신호가 마스크되게 하여 이 고장난 기어위치 신호를 마스크 비트로 무효화시키고, 이 단락스위치가 복구되면 마스크 비트를 리세트시키는 단락스위치 복구소자 ; 상기 단락스위치 복구소자의 출력을 받아 주행 모우드가 설정되었는지, 기어변환 모우드가 설정되었는지를 결정하는 모우드 판별소자 ; 상기 모우드 판별소자의 출력을 받아 클러치가 정상인지, 앞의 기어위치 스위치가 닫혔는지, 상기 회전속도가 적당한지를 결정하는 기어변환 모우드 결정소자 ; 상기 모우드 판별소자의 출력을 받아 클러치가 완전히 접촉하였는지, 요구되는 기어위치가 중립인지, 요구되는 기어위치가 스위치가 닫혔는지를 결정하는 주행 모우드 결정소자 ; 상기 주행 모우드 결정소자의 출력과 상기 기어변환 모우드 결정소자의 출력에 따라, 기어변환 모우드 결정소자가 상기 클러치가 정상이고, 상기전의 기어위치 스위치는 닫혀있고, 상기 요구되는 기어위치가 중립이라고 결정한 때와, 상기 요구되는 기어위치가 중립이 아닌 경우 상기 회전속도가 적절하다고 결정한 때와, 요구되는 기어위치 스위치는 단락스위치가 아니라고 결정한 때에는 상기 기어위치 감지기의 개방된 고장이 난 스위치를 발견하고, 이와는 달리 상기 주행모우드 결정소자가 상기 클러치는 완전히 접촉하고 요구되는 기어위치는 중립이 아니며, 요구되는 기어위치 스위치가 닫혀있지 않다고 결정한때에도 상기 개방된 고장이 난 스위치를 발견하며, 단락 고장난 스위치와 개방된 고장이 난 스위치가 있을 경우라도, 요구되는 기어위치 스위치가 닫혀있지 않고, 요구되는 기어위치 스위치가 고장난 스위치이고, 요구되는 기어위치가 중립이 아니고, 회전속도(
)가 적절한 때나, 요구되는 기어위치 스위치가 닫힌 때나, 요구되는 기어위치가 중립인때는 고장난 스위치를 백업하여, 기어변환의 완료여부를 결정할수 있는 기어변환 확인소자로 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템.
제8항에 있어서, 상기 회전속도 (
)가 적절한지 않은지는 상기(N/V)비의 값과 상기 자동차속도(
)를 고려하여 결정되는 것을 특징으로 하는 시스템.
제9항에 있어서, 상기 이동측 스위치중 2개이상의 스위치가 동시에 닫히거나 상기 선택측 스위치중 2개 이상의 스위치가 동시에 닫힐때 마스크 비트가 발생하는 것을 특징으로 하는 시스템.