KR20190027001A - 차량용 변속기의 고장진단방법 - Google Patents

차량용 변속기의 고장진단방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 차량용 변속기의 고장진단방법은 제어부가 변속레버의 위치, 차량의 주행방향 및 목표변속단으로의 기어치합여부에 기반하여 러치주행여부를 판단하는 러치주행판단단계; 및 러치주행판단단계 수행결과, 차량이 러치주행 중이라 판단된 경우, 제어부가 클러스터의 경고등을 점멸시키는 고장알림단계;를 포함할 수 있다.

Description

차량용 변속기의 고장진단방법 {METHOD FOR DIAGNOSING FAILURE OF TRANSMISSION}
본 발명은 DCT가 적용된 차량에서의 주행 불능 또는 운전자의 주행의지를 반영할 수 없는 상황을 운전자가 인지할 수 있도록 하는 차량용 변속기의 고장진단방법에 관한 것이다.
최근 자동변속기의 운전 편의성과 수동변속기의 연비성능 및 높은 동력 효율을 동시에 달성할 수 있는 자동화 수동변속기(DCT) 개발이 많이 이루어지고 있다.
자동화 수동변속기는 수동변속기를 기반으로 클러치 작동 및 기어 변속을 자동으로 수행하는 시스템으로써 이러한 작동은 유압 또는 모터로 구동되는 액추에이터를 이용하여 이루어진다.
DCT의 특성상 홀수단 입력축 또는 짝수단 입력축의 고장 진단이 발생함에 따라 일부 주행 불가능한 상황이 발생한다. 이 상황에서 운전자는 차량의 주행 불능 상황을 인지할 수 없기 때문에 안전한 주행이 불가능하게 되어 주행 안전성이 저해될 수 있다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
JP 2008-528892 A
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, DCT 차량에서의 주행 불능 또는 주행의지를 반영할 수 없는 고장상황이 발생한 경우에 운전자가 이를 인지하여 주행 안전성을 확보하는 차량용 변속기의 고장진단방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 변속기의 고장진단방법은 제어부가 변속레버의 위치, 차량의 주행방향 및 목표변속단으로의 기어치합여부에 기반하여 러치주행여부를 판단하는 러치주행판단단계; 및 상기 러치주행판단단계 수행결과, 차량이 러치주행 중이라 판단된 경우, 상기 제어부가 클러스터의 경고등을 점멸시키는 고장알림단계;를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 러치주행판단단계에서, 변속레버가 D레인지이고 차량이 후진주행 중이며 전진변속단으로의 기어치합이 이루어지지 않은 상황이거나, 변속레버가 R레인지이고 차량이 전진주행 중이며 R단으로의 기어치합이 이루어지지 않은 상황일 경우, 차량이 러치주행 중이라 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제어부는 변속레버가 D레인지 또는 R레인지에 위치하면서, 엔진이 크랭킹 상황일 경우에만 상기 러치주행판단단계를 수행하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제어부가 전원공급이 정상인지 확인하는 전원공급확인단계;를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 전원공급확인단계 수행결과, 전원공급이 정상일 경우에 상기 러치주행판단단계를 수행하고, 전원공급이 비정상일 경우에 상기 고장알림단계를 수행하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제어부가 변속레버의 위치 및 짝수단 입력축에서의 고장여부를 확인하는 입력축확인단계;를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 입력축확인단계 수행결과, 변속레버가 R레인지에 위치하고 짝수단 입력축에서의 고장이 감지된 경우에 상기 고장알림단계를 수행하고, 변속레버가 D레인지에 위치하거나 짝수단 입력축에서의 고장이 미감지된 경우에 상기 러치주행판단단계를 수행하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 러치주행판단단계 수행결과, 차량이 러치주행이 아닌 경우, 상기 제어부가 패들시프트의 조작이 감지되는지 확인하는 매뉴얼조작확인단계; 및 상기 매뉴얼조작확인단계 수행결과, 패들시프트의 조작이 감지된 경우, 상기 제어부가 목표변속단과 현재변속단을 비교하는 변속단비교단계;를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 변속단비교단계 수행결과, 목표변속단과 현재변속단이 서로 상이할 경우, 설정시간동안 상기 고장알림단계를 수행하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 차량용 변속기의 고장진단방법에 따르면 종래보다 다양한 형태의 변속기 고장상황을 감지할 수 있다.
더 나아가 변속기를 통한 차량 변속을 구현할 수 없거나, 차량 주행이 불가능한 상황을 운전자가 인지할 수 있는바, 차량 주행 안전성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기의 고장진단방법을 도시한 순서도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기의 고장진단장치를 간략히 도시한 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량용 변속기의 고장진단방법에 대하여 살펴본다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기의 고장진단방법을 도시한 순서도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 변속기의 고장진단장치를 간략히 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 차량용 변속기의 고장진단장치는 제어부가 변속레버의 위치, 차량의 주행방향 및 목표변속단으로의 기어치합여부에 기반하여 러치주행여부를 판단하는 러치주행판단단계(S40); 및 상기 러치주행판단단계(S40) 수행결과, 차량이 러치주행 중이라 판단된 경우, 상기 제어부가 클러스터의 경고등을 점멸시키는 고장알림단계(S70);를 포함할 수 있다.
여기서, 러치(Lutch) 주행이란 차량을 전진방향으로 주행하다가 정지하지 않은 상태에서 운전자에 의해 변속레버가 R레인지로 전환되거나, 차량을 후진방향으로 주행하다가 정지하지 않은 상태에서 변속레버가 D레인지로 전환되는 주행상황을 의미한다.
본 발명에서 제어부는 변속레버의 위치, 차량의 주행방향 및 목표변속단으로의 기어치합여부에 기반하여 러치주행여부를 판단하고(S40), 러치주행상황을 판단한 경우에 클러스터를 통해 경고등을 점멸함으로써(S70), 운전자가 변속기가 변속의지대로 동작되지 않는 고장상황임을 인지하도록 마련할 수 있다.
여기서, 클러스터에는 별도의 경고등이 마련되어 점멸되거나 점등되도록 마련되거나, 또는 클러스터에 변속단정보를 점등하는 부분이 점멸되도록 마련됨으로써, 운전자가 변속기 이상상황을 인지하도록 유도할 수도 있다.
구체적으로, 상기 제어부는 상기 러치주행판단단계(S40)에서, 변속레버가 D레인지이고 차량이 후진주행 중이며 전진변속단으로의 기어치합이 이루어지지 않은 상황이거나, 변속레버가 R레인지이고 차량이 전진주행 중이며 R단으로의 기어치합이 이루어지지 않은 상황일 경우, 차량이 러치주행 중이라 판단할 수 있다.
즉, 변속레버가 D레인지로 조작되면, 이를 반영하기 위해 전진변속단 기어치합이 수행되는데, 차량이 후진주행 중인 상태에서 변속레버가 D레인지로 조작된 상황이라면 전진변속단 기어치합이 원활히 이루어지지 않을 수 있다.
반대로, 변속레버가 R레인지로 조작되면 후진변속단 기어치합이 수행되는데, 차량이 전진주행 중인 상태에서 변속레버가 R레인지로 전환되면 R단기어치합이 원활히 이루어지지 않는다.
따라서, 제어부는 운전자의 변속의지가 반영되지 않는 러치주행상황을 판단하여 클러스터에 경고등을 점멸시킴으로써 운전자가 차량의 이상상황을 명확히 인지하고, 러치주행을 가급적 수행하지 않도록 유도할 수 있다.
여기서, 변속레버의 위치는 변속레버 위치센서, 차량의 주행방향은 인풋샤프트 속도센서, 기어치합여부는 기어 액추에이터 솔레노이드 위치센서 및 기어 액추에이터 모터 위치센서로부터 수신되는 센싱값에 기반하여 제어부가 확인할 수 있다.
한편, 본 발명에서 상기 제어부는 변속레버가 D레인지 또는 R레인지에 위치하면서, 엔진이 크랭킹 상황일 경우에만 상기 러치주행판단단계(S40)를 수행할 수 있다. 이를 고장진단판단단계(S10)라 칭한다.
즉, 제어부는 차량의 러치주행 여부를 확인하기 전에, 기본적으로 차량이 변속기의 고장을 판단할 수 있는 상태인지 판단한다. 엔진 크랭킹 상황이고, 변속레버가 D 또는 R레인지에 위치한다면 운전자의 주행의지가 반영되는바, 변속기의 이상여부를 진단할 수 있다.
따라서, 본 발명의 제어부는 러치주행판단단계(S40)를 수행하기 전에 변속기 이상상황을 진단할 수 있는 상태인지 일차적으로 판단함으로써 지나치게 판단로직이 빈번히 수행되는 것을 막을 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 제어부가 전원공급이 정상인지 확인하는 전원공급확인단계(S20);를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 전원공급확인단계(S20) 수행결과, 전원공급이 정상일 경우에 상기 러치주행판단단계(S40)를 수행하고, 전원공급이 비정상일 경우에 상기 고장알림단계(S70)를 수행할 수 있다.
즉, 제어부는 변속기 제어에 요구되는 전원들의 공급이 원활하게 이루어지고 있는지 확인함으로써 차량 기능이 원활하게 작동하는지 여부를 판단한다.
만약, 전원공급이 비정상적으로 이루어지는 상황일 경우에 고장알림단계(S70)를 실시하여 운전자에게 변속기 이상상황을 알릴 수 있고, 전원공급이 정상일 경우에는 다른 변속기 고장상황을 진단할 수 있다.
본 발명의 차량용 변속기의 고장진단방법은 상기 제어부가 변속레버의 위치 및 짝수단 입력축에서의 고장여부를 확인하는 입력축확인단계(S30);를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 입력축확인단계(S30) 수행결과, 변속레버가 R레인지에 위치하고 짝수단 입력축에서의 고장이 감지된 경우에 상기 고장알림단계(S70)를 수행하고, 변속레버가 D레인지에 위치하거나 짝수단 입력축에서의 고장이 미감지된 경우에 상기 러치주행판단단계(S40)를 수행할 수 있다.
본 발명에서 차량용 변속기는 자동화 수동변속기의 한 종류인 DCT(Dual Clutch Transmission)가 적용되는바, 입력축이 홀수단 입력축과 짝수단 입력축으로 구성된다. 일반적으로 R단변속기어는 짝수단 입력축과 연결되도록 마련된다.
상기 제어부는 짝수단 입력축에서의 고장상황이 감지된 상황에서 변속레버가 R레인지에 위치할 경우, 차량의 R단주행이 불가능한 상황이라 판단하여 고장알림단계(S70)를 수행한다.
여기서, 짝수단 입력축에서의 고장상황이란 짝수단 입력축과 연결된 위치센서, 클러치 액추에이터 위치센서 또는 기어 액추에이터 위치센서가 고장인 상황 등 짝수단 입력축을 통해 발생하는 다양한 고장상황을 의미할 수 있다.
일반적으로 홀수단 입력축과 짝수단 입력축 각각의 고장상황이 감지되도록 마련되기 때문에, 어느 한 입력축에서의 고장상황이 감지될 경우에는 나머지 입력축으로만 차량을 주행하는 림프-홈(limp-home) 주행모드를 수행한다.
하지만, 홀수단 입력축과 짝수단 입력축 모두에서 고장상황이 감지될 경우, 먼저 고장이 진단된 입력축을 제외한 입력축으로 림프-홈(limp-home) 주행이 수행됨으로, 림프-홈 주행이 수행되는 입력축이 주행 가능한 것으로 판단된다.
본 발명에서는 홀수단 입력축과 짝수단 입력축이 모두 고장임에도 짝수단 입력축이 주행 가능한 것이라 판단되는 상황이 발생할 수 있는데, 짝수단 입력축에서의 고장이 감지될 경우에는 R단 주행이 불가능함을 운전자가 인지할 수 있도록 경고등을 점멸시키는 제어를 실시한다. 따라서, 운전자가 변속기 이상상황을 인지하여 차량 안전성을 향상시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 차량용 변속기의 고장진단방법은 상기 러치주행판단단계(S40) 수행결과, 차량이 러치주행이 아닌 경우, 상기 제어부가 패들시프트의 조작이 감지되는지 확인하는 매뉴얼조작확인단계(S50); 및 상기 매뉴얼조작확인단계(S50) 수행결과, 패들시프트의 조작이 감지된 경우, 상기 제어부가 목표변속단과 현재변속단을 비교하는 변속단비교단계(S60);를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 변속단비교단계(S60) 수행결과, 목표변속단과 현재변속단이 서로 상이할 경우, 설정시간동안 상기 고장알림단계(S70)를 수행할 수 있다.
상기 패들시프트는 운전자가 수동으로 변속단을 조절하는 장치이다. 즉, 운전자가 패들시프트를 조작하는데, 연속적으로 동일한 방향으로 변속을 두번 조작하면 상황에 따라 차량이 운전자가 요구하는 변속단을 구현하지 못하는 경우가 있다.
따라서, 제어부는 매뉴얼조작확인단계(S50)와 변속단비교단계(S60)를 통해 운전자의 매뉴얼조작과 일치하게 차량 변속이 이루어지지 않는 상황을 감지할 수 있고, 목표변속단과 현재변속단이 서로 상이함을 감지할 경우 고장알림단계(S70)를 수행함으로써 운전자에게 변속기 이상상황을 알릴 수 있다.
따라서, 운전자가 지나치게 빠르게 매뉴얼조작을 하여 변속기 이상상황이 발생하는 상황을 줄이도록 유도할 수 있다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 차량용 변속기의 고장진단방법에 따르면 종래보다 다양한 형태의 변속기 고장상황을 감지할 수 있다.
더 나아가 변속기를 통한 차량 변속을 구현할 수 없거나, 차량 주행이 불가능한 상황을 운전자가 인지할 수 있는바, 차량 주행 안전성을 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 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
S10: 고장진단판단단계
S20: 전원공급확인단계
S30: 입력축확인단계
S40: 러치주행판단단계
S50: 매뉴얼조작확인단계
S60: 변속단비교단계
S70: 고장알림단계

Claims (6)

  1. 제어부가 변속레버의 위치, 차량의 주행방향 및 목표변속단으로의 기어치합여부에 기반하여 러치주행여부를 판단하는 러치주행판단단계; 및
    상기 러치주행판단단계 수행결과, 차량이 러치주행 중이라 판단된 경우, 상기 제어부가 클러스터의 경고등을 점멸시키는 고장알림단계;를 포함하는 차량용 변속기의 고장진단방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는 상기 러치주행판단단계에서, 변속레버가 D레인지이고 차량이 후진주행 중이며 전진변속단으로의 기어치합이 이루어지지 않은 상황이거나, 변속레버가 R레인지이고 차량이 전진주행 중이며 R단으로의 기어치합이 이루어지지 않은 상황일 경우, 차량이 러치주행 중이라 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 변속기의 고장진단방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는 변속레버가 D레인지 또는 R레인지에 위치하면서, 엔진이 크랭킹 상황일 경우에만 상기 러치주행판단단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 차량용 변속기의 고장진단방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부가 전원공급이 정상인지 확인하는 전원공급확인단계;를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 전원공급확인단계 수행결과, 전원공급이 정상일 경우에 상기 러치주행판단단계를 수행하고, 전원공급이 비정상일 경우에 상기 고장알림단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 차량용 변속기의 고장진단방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부가 변속레버의 위치 및 짝수단 입력축에서의 고장여부를 확인하는 입력축확인단계;를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 입력축확인단계 수행결과, 변속레버가 R레인지에 위치하고 짝수단 입력축에서의 고장이 감지된 경우에 상기 고장알림단계를 수행하고, 변속레버가 D레인지에 위치하거나 짝수단 입력축에서의 고장이 미감지된 경우에 상기 러치주행판단단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 차량용 변속기의 고장진단방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 러치주행판단단계 수행결과, 차량이 러치주행이 아닌 경우, 상기 제어부가 패들시프트의 조작이 감지되는지 확인하는 매뉴얼조작확인단계; 및
    상기 매뉴얼조작확인단계 수행결과, 패들시프트의 조작이 감지된 경우, 상기 제어부가 목표변속단과 현재변속단을 비교하는 변속단비교단계;를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 변속단비교단계 수행결과, 목표변속단과 현재변속단이 서로 상이할 경우, 설정시간동안 상기 고장알림단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 차량용 변속기의 고장진단방법.
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