KR100208835B1 - Magnetic auto transmission using pressure sensor - Google Patents

Abstract

본 발명은 압력센서를 이용한 전자식 자동변속기에 관한 것으로, 특히 자동변속기의 변속기 조작을 스위치에 의한 전자식 변속으로 가능토록 하기 위해, 스티러링 휠에 조작버튼을 설치하되 압력센서를 이용하여 설정된 압력값이 입력되면 컨트롤러에서 이를 분석하여 변속기를 자동으로 전환토록 한 것을 특징으로 하는 압력센서를 이용한 전자식 자동변속기에 관한 것으로, 스티어링 휠에 가해지는 압력측정을 위해 스티어링 휠 내부에 일정개수 설치하는 피에조 센서(1)와, 상기 피에조 센서(1)로부터 출력된 전압을 다운시키는 트랜스포머(2)와, 기준전압값을 이용하여 상기 트랜스포머(2)를 통한 전압값을 디지탈로 변환 출력하는 비교기(3)와, 상기 비교기(3)를 통한 디지탈값을 이용하여 압력을 검출하며 압력값이 설정범위에 들어오면 주행신호인지 후진신호인지를 판별하여 케이블 조작용 전동기의 회전방향을 제어하는 마이크로프로세서(4)와, 상기 마이크로프로세서의 동작지시에 따라 정회전 및 역회전하면서 케이블을 조작하여 선택한 기어단을 동작시키는 케이블 조작용 모터(5)로 구성함이 특징이다.The present invention relates to an electronic automatic transmission using a pressure sensor, and in particular, in order to enable the transmission operation of the automatic transmission by an electronic shift by a switch, the pressure value set by using a pressure sensor is provided with an operating button on the steering wheel. It relates to an electronic automatic transmission using a pressure sensor characterized in that the controller analyzes the input when the input is automatically switched, the piezo sensor installed a certain number inside the steering wheel for measuring the pressure applied to the steering wheel (1 ), A transformer 2 for lowering the voltage output from the piezo sensor 1, a comparator 3 for converting the voltage value through the transformer 2 into digital output using a reference voltage value, and the The pressure is detected using the digital value through the comparator 3, and when the pressure value is within the setting range, A microprocessor (4) for controlling the direction of rotation of the motor for cable operation by determining whether it is a reverse signal, and for a cable operation for operating the selected gear stage by operating the cable while rotating forward and reverse according to the operation instructions of the microprocessor. It is characterized by the configuration of the motor (5).

Description

압력센서를 이용한 전자식 자동변속기Electronic automatic transmission using pressure sensor

본 발명은 압력센서를 이용한 전자식 자동변속기에 관한 것으로, 특히 자동변속기의 변속기 조작을 스위치에 의한 전자식 변속으로 가능토록 하기 위해, 스티러링 휠에 조작버튼을 설치하되 압력센서를 이용하여 설정된 압력값이 입력되면 컨트롤러에서 이를 분석하여 변속기를 자동으로 전환토록 한 것을 특징으로 하는 압력센서를 이용한 전자식 자동변속기에 관한 것이다.The present invention relates to an electronic automatic transmission using a pressure sensor, and in particular, in order to enable the transmission operation of the automatic transmission by an electronic shift by a switch, the pressure value set by using a pressure sensor is provided with an operating button on the steering wheel. It is an electronic automatic transmission using a pressure sensor characterized in that the input is automatically converted to the transmission by analyzing the controller when input.

일반적으로 종래의 자동변속기는 첨부된 도면 도 1에서 보여주는 바와 같이, 선택버튼(22)이 구비되는 선택레버(20)는 하단부가 좌우로 움직일 수 있도록 힌지 연결되어 있고, 상기 선택레버(20)에는 스프링에 의해 탄지되는 핀(20a)이 설치되어 있으며, 상기 선택버튼(22)을 눌러 선택레버(20)를 좌,우로 움직여 기어변속을 하게된다.In general, the conventional automatic transmission, as shown in the accompanying drawings, Figure 1, the selection lever 20 is provided with a selection button 22 is hinged so that the lower end can move from side to side, the selection lever 20 A pin 20a supported by a spring is installed, and the gear is shifted by moving the selector 20 to the left or right by pressing the selector button 22.

상기와 같이 선택레버(20)를 좌우로 움직여 기어를 변속할 시에는 선택레버(20)의 핀(20a)은 선택레버(20) 안내판(24)의 형상을 따라 움직이게 되며, 상기 선택레버(20) 안내판(24)의 각 위치 P, R, N, D, 3, 2, 1에 핀(20a)을 위치시킴으로써 기어 변속이 이루어진다.As described above, when shifting the gear by moving the selector 20 to the left and right, the pin 20a of the selector 20 moves along the shape of the guide plate 24 of the selector 20 and the selector 20 ) Gear shift is achieved by placing pin 20a at each position P, R, N, D, 3, 2, 1 of guide plate 24.

상기 자동변속기는 선택레버와 케이블로 연결되어 선택레버를 유동시키면 상기 케이블이 선택한 기어단으로 접속되는 구성을 이루고 있다.The automatic transmission has a configuration in which the cable is connected to a selected gear stage when the selection lever is connected to a cable by a selection lever.

한편, 전기 자동차에도 상기 자동변속기 시스템을 기본 장착하는바, 전기자동차는 배터리를 많이 탑재해야 하기 때문에 공간이 비교적 좁게 되는데, 상기 자동변속기의 선택레버는 그 작동공간 영역이 크기 때문에 조작이 불편할 뿐만 아니라 조수석에 어린이 동승시 오조작에 의한 안전성 문제가 발생할 수 있는 문제점이 있었다.On the other hand, the electric transmission system is equipped with the automatic transmission system as a basic bar, because the electric vehicle has to be equipped with a lot of batteries, the space is relatively narrow, the operating lever of the automatic transmission is not only inconvenient to operate because of the large operating space area. There was a problem that a safety problem may occur due to a misoperation when children ride in the passenger seat.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결코자 하는 것으로, 변속기를 조작하는데 필요한 케이블 유동을 기계적으로 하지 않고, 전동기에 케이블을 부착하고, 상기 전동기를 전자적으로 제어함으로써 자동변속이 이루어 지도록 장치를 구성함을 특징으로 한다.Therefore, the present invention is to solve the above problems, without mechanically moving the cable flow required to operate the transmission, attaching the cable to the motor, by configuring the device to achieve automatic transmission by controlling the motor electronically. It is characterized by.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로,As a means for achieving the above object,

본 발명은 본 발명은 스티어링 휠의 영역중 운전하는 사람의 양손이 위치하는 영역에 압력스위치를 부착하되 상기 압력 스위치는 일정이상의 압력에 반응토록 설계되며, 상기 압력 스위치에 케이블 조작용 전동기를 연결하여 전진 및 후진시 스티어링 휠의 압력스위치를 적당한 압력으로 압착하여 전진 및 후진이 이루어 질 수 있도록 구성한다.According to the present invention, the pressure switch is attached to an area in which both hands of the driver are located in the area of the steering wheel, and the pressure switch is designed to react to a predetermined pressure or more, by connecting a cable operation motor to the pressure switch. Compress the pressure switch on the steering wheel to the appropriate pressure to move forward and backward.

도 1은 일반적인 파킹 브레이크 장치의 구성도.1 is a block diagram of a general parking brake device.

도 2는 본 발명의 개념도.2 is a conceptual diagram of the present invention.

도 3은 본 발명의 회로구성도.3 is a circuit diagram of the present invention.

도 4는 본 발명을 장착한 상태도.Figure 4 is a state equipped with the present invention.

도면의주요부분에대한부호의설명Explanation of symbols on the main parts of the drawing

1: 피에조 센서2: 트랜스 포머1: piezo sensor 2: transformer

3: 비교기4: 마이크로프로세서3: comparator 4: microprocessor

5: 케이블 조작용 모터5: motor for cable operation

이하 도면을 참조로 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, described in detail with reference to the drawings.

도 2는 본 발명에서 이용하는 압력센서를 이용한 장치의 동작 개념도로써, 스티어링 휠에 가해지는 압력측정을 위해 스티어링 휠 내부에 일정개수 설치하는 피에조 센서(1)와, 상기 피에조 센서(1)로부터 출력된 전압을 다운시키는 트랜스포머(2)와, 기준전압값을 이용하여 상기 트랜스포머(2)를 통한 전압값을 디지탈로 변환 출력하는 비교기(3)와, 상기 비교기(3)를 통한 디지탈값을 이용하여 압력을 검출하며 압력값이 설정범위에 들어오면 주행신호인지 후진신호인지를 판별하여 케이블 조작용 전동기의 회전방향을 제어하는 마이크로프로세서(4)와, 상기 마이크로프로세서의 동작지시에 따라 정회전 및 역회전하면서 케이블을 조작하여 선택한 기어단을 동작시키는 케이블 조작용 모터(5)로 이루어 진다.2 is a conceptual view of the operation of the apparatus using the pressure sensor used in the present invention, the piezo sensor 1 and a predetermined number installed inside the steering wheel for measuring the pressure applied to the steering wheel, and the output from the piezo sensor (1) A transformer 2 for lowering the voltage, a comparator 3 for converting the voltage value through the transformer 2 into a digital output using a reference voltage value, and a pressure using the digital value through the comparator 3 And a microprocessor (4) for controlling the direction of rotation of the cable-operated motor by determining whether it is a driving signal or a reverse signal when the pressure value is within the setting range, and the forward and reverse rotations according to the operation instructions of the microprocessor. While operating the cable is made of a cable operation motor (5) for operating the selected gear stage.

도 3은 본 발명의 콘트롤러에 내장되는 회로 상세도로써 운전자가 주행모드를 선택한 경우의 일실시예도이다. 회로 구성은 압력센서의 신호를 비교출력하는 비교기(3)의 신호에 따라 스위칭을 온오프 하는 릴레이(4-1)와, 상기 릴레이의 온오프 동작에 따라 전원 인가 및 차단을 결정하는 전원연결 스위치(4-2)와, 상기 전원연결 스위치(4-2)와 연결되며 시스템을 초기화 시키는 리셋스위치(4-3)와, 상기 전원연결 스위치(4-2)가 온 상태일 때 일정한 전압을 충전하며 전원연결 스위치(4-2)가 오프상태일 때 충전된 전압을 저항을 통해 출력하는 케페시터(C)와, 상기 케페시터(C)의 충전전하를 방전하는 다알링톤 스위칭 트랜지스터(Q1, Q2)와, 상기 다알링톤 스위칭 트랜지스터(Q1, Q2)가 충전전하의 공급으로 온 상태를 유지할 때 오프되는 제 1 스위칭 트랜지스터(Q3)와, 상기 제 1 스위칭 트랜지스터(Q3)가 오프될 때 온 되어 전원을 스위칭하는 제 2 스위칭 트랜지스터(Q4) 및 상기 제 2 스위칭 트랜지스터가 온 되면 게이트를 활성화하여 전원이 도통되며 상기 신호의 흐름을 케이블 조작용 모터(5)로 출력하는 사이리스터(SCR)과, 시스템 작동 확인용 발광다이오드(LED)로 이루어 진다.3 is a diagram illustrating an example of a circuit embedded in a controller of the present invention when the driver selects a driving mode. The circuit configuration includes a relay 4-1 for switching on and off according to a signal of the comparator 3 for comparing and outputting a signal of a pressure sensor, and a power connection switch for determining power on and off according to the on / off operation of the relay. (4-2), a reset switch (4-3) connected to the power connection switch (4-2) for initializing the system, and charging a constant voltage when the power connection switch (4-2) is in an on state And a capacitor (C) for outputting a charged voltage through a resistor when the power connection switch (4-2) is in an off state, and a multi-arlington switching transistor (Q1, Q2) for discharging the charge charges of the capacitor (C). ), A first switching transistor Q3 which is turned off when the Darlington switching transistors Q1 and Q2 remain on by the supply of charge charges, and is turned on when the first switching transistor Q3 is turned off. A second switching transistor Q4 for switching When the second switching transistor is turned on, the gate is activated and the power is turned on. The thyristor SCR outputs the signal flow to the cable operation motor 5, and the light emitting diode LED for checking system operation.

상기와 같이 구성하는 본 발명은, 최초 전원연결 스위치(4-2)는 a에 위치하며 케페시터(C)에 전원을 공급한다. 이상태에서 케페시터는 충전전하를 간직한 상태를 유지하며 이때에는 다알링톤 트랜지스터(Q1, Q2)에 전원이 인가되지 않아 오프상태가 되고, 따라서 제 1 스위칭 트랜지스터(Q3)는 온 상태가 되며, 제 2 스위칭 트랜지스터(Q4)는 오프상태가 되어 사이리스터의 베이스를 활성화 시키지 않으므로, 사이리스터(SCR)가 작동하지 않아 모터(5)에 전원이 인가되지 않는다.In the present invention configured as described above, the first power connection switch 4-2 is located at a and supplies power to the capacitor (C). In this state, the capacitor maintains a state of charge charge, and in this case, the power is not applied to the DIA transistors Q1 and Q2, and thus the OFF state is turned off. Thus, the first switching transistor Q3 is turned on, and the second Since the switching transistor Q4 is turned off and does not activate the base of the thyristor, the thyristor SCR does not operate and power is not applied to the motor 5.

한편, 운전자가 기어조작을 위해 압력센서를 푸싱하면, 압력센서의 작용으로 비교기(3)에 신호가 인가되고 릴레이(4-1)가 작동하여 전원연결 스위치(4-2)는 b의 위치로 전환된다. 그러면 케페시터의 충전전하가 다알링톤 트랜지스터(Q1, Q2)에 전달되어 스위칭을 온 시키고, 따라서 제 1 스위칭 트랜지스터(Q3)는 오프되며, 제 2 스위칭 트랜지스터(Q4)는 온상태가 되어 사이리스터의 베이스단을 활성화시키므로 사이리스터가 작동하여 모터(5) 전원을 인가시킴으로 케이블을 조작함으로써 운전자가 선택한 주행기어모드(D)를 실행하게 된다.On the other hand, when the driver pushes the pressure sensor to operate the gear, a signal is applied to the comparator 3 by the action of the pressure sensor and the relay 4-1 is operated so that the power connection switch 4-2 is moved to the position of b. Is switched. Then, the charge charge of the capacitor is transferred to the Darlington transistors Q1 and Q2 to turn on the switching, so that the first switching transistor Q3 is turned off and the second switching transistor Q4 is turned on so that the base of the thyristor is turned on. Since the stage is activated, the thyristor operates to apply the power of the motor 5 to operate the cable selected by the driver to execute the driving gear mode D selected by the driver.

도 4는 본 발명의 설치상태도로써, 스티어링 휠에서 운전자의 손잡이가 위치하는 부분에 주행모드 조작스위치(D)와, 후진모드 조작스위치(R)를 설치함이 바람직하다.4 is an installation state diagram of the present invention, it is preferable to install the driving mode operation switch (D) and the reverse mode operation switch (R) in the position where the handle of the driver on the steering wheel.

상술한 바와같이, 본 발명은 스티러링 휠에 조작버튼을 설치하되 압력센서를 이용하여 설정된 압력값이 입력되면 컨트롤러에서 이를 분석하여 변속기를 자동으로 전환토록 함으로써 운전자에게 보다 편리함을 제공하는 효과가 있다.As described above, the present invention has the effect of providing a more convenient to the driver by installing the operation button on the steering wheel, but when the pressure value is set using the pressure sensor to analyze the change in the controller to automatically switch the transmission. .

Claims (2)

스티어링 휠에 가해지는 압력측정을 위해 스티어링 휠 내부에 일정개수 설치하는 피에조 센서(1)와, 상기 피에조 센서(1)로부터 출력된 전압을 다운시키는 트랜스포머(2)와, 기준전압값을 이용하여 상기 트랜스포머(2)를 통한 전압값을 디지탈로 변환 출력하는 비교기(3)와, 상기 비교기(3)를 통한 디지탈값을 이용하여 압력을 검출하며 압력값이 설정범위에 들어오면 주행신호인지 후진신호인지를 판별하여 케이블 조작용 전동기의 회전방향을 제어하는 마이크로프로세서(4)와, 상기 마이크로프로세서의 동작지시에 따라 정회전 및 역회전하면서 케이블을 조작하여 선택한 기어단을 동작시키는 케이블 조작용 모터(5)로 구성함을 특징으로 하는 압력센서를 이용한 전자식 자동변속기.Piezo sensor 1 installed in a certain number inside the steering wheel for measuring the pressure applied to the steering wheel, a transformer 2 for lowering the voltage output from the piezo sensor 1 and the reference voltage value The comparator 3 converts and outputs the voltage value through the transformer 2 into a digital signal, and detects the pressure by using the digital value through the comparator 3, and if the pressure value is within the setting range, it is a driving signal or a reverse signal. Microprocessor (4) for controlling the rotational direction of the cable-operated electric motor by determining the control unit; and a cable-operating motor (5) for operating the selected gear stage by operating the cable while rotating forward and reverse according to the operation instructions of the microprocessor (5). Electronic automatic transmission using a pressure sensor, characterized in that consisting of. 제 1 항에 있어서, 상기 마이크로프로세서는 압력센서의 신호를 비교출력하는 비교기(3)의 신호에 따라 스위칭을 온오프 하는 릴레이(4-1)와, 상기 릴레이의 온오프 동작에 따라 전원 인가 및 차단을 결정하는 전원연결 스위치(4-2)와, 상기 전원연결 스위치(4-2)와 연결되며 시스템을 초기화 시키는 리셋스위치(4-3)와, 상기 전원연결 스위치(4-2)가 온 상태일 때 일정한 전압을 충전하며 전원연결 스위치(4-2)가 오프상태일 때 충전된 전압을 저항을 통해 출력하는 케페시터(C)와, 상기 케페시터(C)의 충전전하를 방전하는 다알링톤 스위칭 트랜지스터(Q1, Q2)와, 상기 다알링톤 스위칭 트랜지스터(Q1, Q2)가 충전전하의 공급으로 온 상태를 유지할 때 오프되는 제 1 스위칭 트랜지스터(Q3)와, 상기 제 1 스위칭 트랜지스터(Q3)가 오프될 때 온 되어 전원을 스위칭하는 제 2 스위칭 트랜지스터(Q4) 및 상기 제 2 스위칭 트랜지스터가 온 되면 게이트를 활성화하여 전원이 도통되며 상기 신호의 흐름을 케이블 조작용 모터(5) 출력하는 사이리스터(SCR)과, 시스템 작동 확인용 발광다이오드(LED)로 구성함을 특징으로 하는 압력센서를 이용한 전자식 자동변속기.The microprocessor of claim 1, wherein the microprocessor comprises: a relay 4-1 for switching on and off in accordance with a signal of a comparator 3 for comparing and outputting a signal of a pressure sensor; A power switch 4-2 for determining shut-off, a reset switch 4-3 connected with the power switch 4-2, which initializes the system, and the power switch 4-2 are turned on. A capacitor (C) which charges a constant voltage in the state and outputs the charged voltage through the resistor when the power connection switch (4-2) is in the off state, and discharges the charge charge of the capacitor (C). Ringtone switching transistors Q1 and Q2, the first switching transistor Q3 and the first switching transistor Q3 which are turned off when the multi-arlington switching transistors Q1 and Q2 remain on by the supply of charge charges. To switch on when the power is turned off When the switching transistor Q4 and the second switching transistor are turned on, power is turned on by activating a gate, and a thyristor (SCR) outputting the flow of the signal to the cable manipulation motor (5), and a light emitting diode (LED) for checking system operation. Electronic automatic transmission using a pressure sensor, characterized in that consisting of.