KR101417429B1

KR101417429B1 - 차량의 파킹장치 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR101417429B1
Application number: KR1020120134574A
Authority: KR
Inventors: 임성근
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2012-11-26
Filing date: 2012-11-26
Publication date: 2014-07-08
Also published as: KR20140067395A

Abstract

본 발명은 자동변속기 탑재 차량이 경사로에 주차 후, P단을 해제할 때 P단 해제력을 완화함과 아울러 소음과 충격을 방지하여 차량의 소음 진동 특성을 개선하고, 변속레버 조작성을 향상시켜 궁극적으로 차량의 상품성을 증대시킬 수 있도록 한다.

Description

차량의 파킹장치 및 그 제어방법{PARKING APPARATUS OF VEHICLE AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 차량의 파킹장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동변속기를 탑재한 차량이 경사로에 주차 후 P단을 해제할 때 발생하는 소음 및 충격을 제거하는 기술에 관한 것이다.

도 1은 종래의 자동변속기 탑재 차량의 주차 메커니즘을 도시한 것으로서, 운전자의 변속레버 조작에 의해 디텐트가 회동되면, 파킹로드(502)가 당겨지면서 파킹캠(504)에 의해 파킹스프라그(506)가 파킹기어(508)를 구속하여, 파킹상태를 구현하도록 되어 있다.

상기 파킹기어(508)는 출력축에 스플라인으로 결합되어 있어서, 상기한 바와 같이 파킹스프라그(506)가 체결된 상태에서는 출력축을 고정하여, 차량의 움직임을 방지하도록 하는 것이다.

물론, 상기 변속레버를 P단에서 해제하면, 상기 파킹로드(502)가 상기 파킹캠(504)을 이동시켜 상기 파킹스프라그(506)가 상기 파킹기어(508)로부터 분리됨으로써, 출력축을 회전 가능한 상태로 함에 의해 파킹상태가 해제되는 것이다.

그런데, 상기한 바와 같은 메커니즘을 가진 차량이 경사로에 주차 후, 운전자가 P단을 해제하면, 차량에 큰 충격음과 진동이 발생하며, 평지에서와는 달리 상대적으로 높은 해제력이 필요하게 된다.

이는 경사로에서 차량의 중량과 경사에 의해 출력축 및 상기 파킹기어(508)로 전달되는 토크가 상기 파킹스프라그(506)에 작용하기 때문으로, 상기 파킹스프라그(506)와 파킹캠(504) 사이에 큰 마찰저항을 유발하여 해제력이 높아지도록 하고, 파킹스프라그(506)가 해제될 때 상기 파킹기어(508)로부터 전달되는 강한 토크에 의해 파킹스프라그(506)가 원위치로 복귀하면서 큰 진동과 충격을 발생시키는 것이다.

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.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 자동변속기 탑재 차량이 경사로에 주차 후, P단을 해제할 때 P단 해제력을 완화함과 아울러 소음과 충격을 방지하여 차량의 소음 진동 특성을 개선하고, 변속레버 조작성을 향상시켜 궁극적으로 차량의 상품성을 증대시킬 수 있도록 한 차량의 파킹장치 및 그 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량의 파킹장치는

변속축과;

상기 변속축에 회전 가능한 상태로 삽입되는 파킹기어와;

상기 파킹기어와 변속축 사이의 회전방향 상대운동을 구속하거나 해제할 수 있도록 구비된 클러치수단과;

P단의 전환에 따라 상기 클러치수단을 제어하는 제어수단;

을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 차량의 파킹장치 제어방법은

브레이크가 작동중인지 판단하는 제동확인단계와;

차량이 경사로에 위치한 상태인지를 확인하는 경사로확인단계와;

변속레버가 P단을 해제하는 조작을 수행하는지를 모니터링하는 P단해제감지단계와;

상기 제동확인단계와 경사로확인단계 및 P단해제감지단계 수행결과, 브레이크페달이 밟혀 있고, 차량이 경사로에 위치하며, 변속레버가 P단을 해제하고 있음이 판단되면, 변속축에 대하여 파킹기어를 상대회전이 가능한 상태로 전환하는 구속해제단계;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 기술에 의한 자동변속기 탑재 차량의 파킹 메커니즘을 설명한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 차량의 파킹장치를 설명한 도면,
도 3은 도 2와 비교한 록킹쐐기의 해제 작동을 설명한 도면,
도 4는 변속게이트에 설치된 게이트스위치를 예시한 도면,
도 5는 본 발명에 따른 차량의 파킹장치 제어방법의 예를 도시한 순서도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명 차량의 파킹장치의 실시예는 변속축(1)과; 상기 변속축(1)에 회전 가능한 상태로 삽입되는 파킹기어(3)와; 상기 파킹기어(3)와 변속축(1) 사이의 회전방향 상대운동을 구속하거나 해제할 수 있도록 구비된 클러치수단과; P단의 전환에 따라 상기 클러치수단을 제어하는 제어수단(15)을 포함하여 구성된다.

즉, 종래와 달리 파킹기어(3)를 변속축(1)에 대하여 기본적으로는 회전이 가능한 상태로 설치한 후, 상기 클러치수단으로 필요에 따라 상기 파킹기어(3)를 변속축(1)에 회전이 구속되거나 허용되는 상태를 전환할 수 있도록 함으로써, P단 해제시에 상기 파킹기어(3)가 상기 변속축(1)에 대하여 상대회전이 가능한 상태로 전환하여, 경사로에서 변속축(1)을 통해 파킹기어(3)로 전달되던 토크를 순간적으로 차단함에 의해, 종래 파킹기어(3)가 파킹스프라그에 과도하게 인가하던 힘을 제거시킴으로써, 파킹스프라그의 용이한 해제가 가능하고, 파킹스프라그의 급격한 복귀시에 발생하던 진동과 소음이 발생하지 않도록 한 것이다.

여기서, 상기 변속축(1)은 통상 변속기의 출력축이 될 것이지만, 이외에도 차량의 구동륜으로부터 직접적으로 동력을 전달받을 수 있는 변속기 내의 어떤 축도 가능하다는 의미에서 변속축(1)으로 통칭하는 것이다.

물론, 상기 파킹기어(3)에는 종래와 마찬가지로 파킹스프라그가 체결되어 파킹상태를 구현할 수 있도록 되어 있다.

본 실시예에서, 상기 클러치수단은 상기 변속축(1)에 회전이 구속된 상태로 직선 슬라이딩 가능하게 설치되며, 상기 파킹기어(3)와의 사이에 마찰면을 형성하도록 구성된 록킹쐐기(5)와, 상기 록킹쐐기(5)를 상기 변속축(1)의 축방향을 따라 직선 슬라이딩 시키는 슬라이딩수단을 포함하여 구성된다.

상기 슬라이딩수단은 상기 록킹쐐기(5)의 원주방향 홈에 일단이 삽입된 쐐기작동링크(7)와, 상기 쐐기작동링크(7)를 상기 변속축(1)에 평행한 방향으로 직선운동시키는 직선액츄에이터(9)를 포함하는 바, 상기 직선액츄에이터(9)로는 유압실린더나 모터액츄에이터 등이 될 수 있을 것이다.

한편, 상기 록킹쐐기(5)가 상기 파킹기어(3)에 밀착하는 방향으로 탄성력을 제공하도록 상기 쐐기작동링크(7)를 탄성지지하는 스프링(11)이 구비되어 있으며, 상기 직선액츄에이터(9)는 상기 스프링(11)의 탄성력을 극복하고 상기 쐐기작동링크(7)를 통해 상기 록킹쐐기(5)를 상기 파킹기어(3)로부터 이격시킬 수 있도록 설치된다.

상기 변속축(1)에는 상기 파킹기어(3)를 중심으로 상기 록킹쐐기(5) 맞은편에 상기 파킹기어(3)의 축방향 슬라이딩에 의해 상기 파킹기어(3)와 마찰면을 형성할 수 있도록 록킹블록(13)이 일체로 구비된다.

따라서, 상기 파킹기어(3)는 상기 록킹쐐기(5)가 상기 스프링(11)의 힘에 의해 밀착해오면, 일측은 상기 록킹블록(13)과 마찰면(A)을 형성하고 타측은 상기 록킹쐐기(5)와 마찰면(B)을 형성하면서 상기 변속축(1)에 구속되게 된다.

여기서, 상기 파킹기어(3)를 중심으로 상기 파킹기어(3)가 상기 록킹쐐기(5)와 형성하는 마찰면(B)과 상기 록킹블록(13)과 형성하는 마찰면(A)은 상호 대칭의 형상을 가지도록 하여 상기 파킹기어(3)가 보다 안정된 상태로 상기 변속축(1)에 구속되도록 하는 것도 바람직할 것이다.

한편, 상기 제어수단(15)은 P단의 해제 시 운전자가 조작하도록 변속레버에 설치되어 상기 클러치수단을 제어할 전기적 신호를 발생시키는 레버스위치를 포함하여 구성할 수 있는 바, 이는 통상 직선형의 변속게이트가 구비된 변속조작장치에서 P단 해제시에 운전자가 누르는 P단해제스위치와 상기 레버스위치를 연동하도록 구성하거나, 상기 P단해제스위치 자체를 상기 레버스위치로 사용할 수 있는 경우에 유리한 방법이다.

또 다른 방법으로 상기 제어수단(15)은 도 4에 예시된 바와 같이, P단의 해제 시 변속레버가 P단 위치를 이탈함을 감지할 수 있도록 변속게이트에 설치되어 상기 클러치수단을 제어할 전기적 신호를 발생시키는 게이트스위치(17)를 포함한 구성으로 할 수 있을 것이다.

상기한 바와 같이 구성된 차량의 파킹장치는 다음과 같은 본 발명의 제어방법에 따라 제어될 수 있을 것인 바, 본 발명 차량의 파킹장치 제어방법은, 브레이크가 작동중인지 판단하는 제동확인단계(S10)와; 차량이 경사로에 위치한 상태인지를 확인하는 경사로확인단계(S20)와; 변속레버가 P단을 해제하는 조작을 수행하는지를 모니터링하는 P단해제감지단계(S30)와; 상기 제동확인단계(S10)와 경사로확인단계(S20) 및 P단해제감지단계(S30) 수행결과, 브레이크페달이 밟혀 있고, 차량이 경사로에 위치하며, 변속레버가 P단을 해제하고 있음이 판단되면, 변속축(1)에 대하여 파킹기어(3)를 상대회전이 가능한 상태로 전환하는 구속해제단계(S40)를 포함하여 구성된다.

즉, 상기 경사로확인단계(S20)와 제동확인단계(S10)에 의해 경사로에서 주차중임을 확인하고, 상기 P단해제감지단계(S30)에 의해 변속레버가 P단으로부터 해제되는 상황임을 감지하면, 상기 클러치수단을 제어하여, 상기 파킹기어(3)가 상기 변속축(1)에 대하여 자유로운 상태가 되도록 함으로써, 종래 경사로에서 변속축(1)을 통해 파킹기어(3)로 제공되던 큰 토크가 제공되지 않게 되어, 상기 파킹기어(3)에 결합되어 있던 파킹스프라그의 용이한 해제가 가능하고, 파킹스프라그의 해제시 파킹스프라그의 급격한 운동이 방지되어 소음과 충격이 발생하지 않게 되는 것이다.

상기 구속해제단계(S40)는 변속레버가 P단으로부터 완전히 이탈될 때까지 지속되는 것(S50)이 안정된 작동을 위해 바람직하며, 물론 P단으로부터 완전히 해제되고, 파킹스프라그가 파킹기어(3)로부터 이탈된 후에는 상기 클러치수단의 스프링(11)이 상기 록킹쐐기(5)로 상기 파킹기어(3)를 변속축(1)에 구속한 상태를 지속적으로 유지함으로써, 이후의 P단 주차시 안정된 주차상태를 형성할 수 있도록 한다.

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; 변속축
3; 파킹기어
5; 록킹쐐기
7; 쐐기작동링크
9; 직선액츄에이터
11; 스프링
13; 록킹블록
15; 제어수단
17; 게이트스위치
S10; 제동확인단계
S20; 경사로확인단계
S30; P단해제감지단계
S40; 구속해제단계

Claims

변속축(1)과;
상기 변속축(1)에 회전 가능한 상태로 삽입되는 파킹기어(3)와;
상기 파킹기어(3)와 변속축(1) 사이의 회전방향 상대운동을 구속하거나 해제할 수 있도록 구비된 클러치수단과;
P단의 전환에 따라 상기 클러치수단을 제어하는 제어수단(15);을 포함하여 구성되고,
상기 클러치수단은
상기 변속축(1)에 회전이 구속된 상태로 직선 슬라이딩 가능하게 설치되며, 상기 파킹기어(3)와의 사이에 마찰면을 형성하도록 구성된 록킹쐐기(5)와;
상기 록킹쐐기(5)를 상기 변속축(1)의 축방향을 따라 직선 슬라이딩 시키는 슬라이딩수단;을 포함하여 구성되며,
상기 변속축(1)에는 상기 파킹기어(3)를 중심으로 상기 록킹쐐기(5) 맞은편에 상기 파킹기어(3)의 축방향 슬라이딩에 의해 상기 파킹기어(3)와 마찰면을 형성할 수 있도록 록킹블록(13)이 일체로 구비되고,
상기 파킹기어(3)를 중심으로 상기 파킹기어(3)가 상기 록킹쐐기(5)와 형성하는 마찰면과 상기 록킹블록(13)과 형성하는 마찰면은 상호 대칭의 형상을 가지는 것
을 특징으로 하는 차량의 파킹장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 슬라이딩수단은
상기 록킹쐐기(5)의 원주방향 홈에 일단이 삽입된 쐐기작동링크(7)와;
상기 쐐기작동링크(7)를 상기 변속축(1)에 평행한 방향으로 직선운동시키는 직선액츄에이터(9);
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 파킹장치.
청구항 3에 있어서,
상기 록킹쐐기(5)가 상기 파킹기어(3)에 밀착하는 방향으로 탄성력을 제공하도록 상기 쐐기작동링크(7)를 탄성지지하는 스프링(11)을 더 구비하고;
상기 직선액츄에이터(9)는 상기 스프링(11)의 탄성력을 극복하고 상기 쐐기작동링크(7)를 통해 상기 록킹쐐기(5)를 상기 파킹기어(3)로부터 이격시킬 수 있도록 설치된 것
을 특징으로 하는 차량의 파킹장치.
삭제
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 제어수단(15)은
P단의 해제 시 운전자가 조작하도록 변속레버에 설치되어 상기 클러치수단을 제어할 전기적 신호를 발생시키는 레버스위치를 포함하여 구성된 것
을 특징으로 하는 차량의 파킹장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제어수단(15)은
P단의 해제 시 변속레버가 P단 위치를 이탈함을 감지할 수 있도록 변속게이트에 설치되어 상기 클러치수단을 제어할 전기적 신호를 발생시키는 게이트스위치(17)를 포함하여 구성된 것
을 특징으로 하는 차량의 파킹장치.
브레이크가 작동중인지 판단하는 제동확인단계(S10)와;
차량이 경사로에 위치한 상태인지를 확인하는 경사로확인단계(S20)와;
변속레버가 P단을 해제하는 조작을 수행하는지를 모니터링하는 P단해제감지단계(S30)와;
상기 제동확인단계(S10)와 경사로확인단계(S20) 및 P단해제감지단계(S30) 수행결과, 브레이크페달이 밟혀 있고, 차량이 경사로에 위치하며, 변속레버가 P단을 해제하고 있음이 판단되면, 변속축(1)에 대하여 파킹기어(3)를 상대회전이 가능한 상태로 전환하는 구속해제단계(S40);
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 파킹장치 제어방법.
청구항 9에 있어서,
상기 구속해제단계(S40)는 변속레버가 P단으로부터 완전히 이탈될 때까지 지속되는 것
을 특징으로 하는 차량의 파킹장치 제어방법.