JP2013122311A

JP2013122311A - クラッチ用アクチュエータ補正システム及び方法

Info

Publication number: JP2013122311A
Application number: JP2012147089A
Authority: JP
Inventors: Hee Ra Lee; 熙羅李; Baek-Yu Kim; 伯猷金; Yeon Ho Kim; 連鎬金; Myung-Kweon Kang; 命權姜; Wookyo Jang; 佑教張; Jungchul Kim; 正哲金; Namhum Lee; 南訓李; Junglyung Choi; 正領崔; Hyoungsu Kim; 亨秀金
Original assignee: Hyundai Motor Co; Keyang Electric Machinery Co Ltd; Motonic Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Keyang Electric Machinery Co Ltd; Motonic Corp
Priority date: 2011-12-09
Filing date: 2012-06-29
Publication date: 2013-06-20
Also published as: US20130151100A1; CN103161839A; KR101326836B1; DE102012111880A1; KR20130065407A

Abstract

【課題】クラッチの摩耗に応じてアクチュエータの初期位置を補正して、クラッチのストローク距離を常時安定して維持するクラッチ用アクチュエータ補正方法を提供する。
【解決手段】
クラッチの作動要求を検出すると、目標圧力を決定してアクチュエータを作動させる過程、アクチュエータの作動が目標圧力に到達すれば、アクチュエータの作動位置を検出して、設定した位置を逸脱したか否かを判断する過程、アクチュエータの作動位置が設定した位置を逸脱すると、クラッチの摩耗による初期位置エラーと判定する過程、初期位置エラーに対する偏差を検出して補償比率を決定し、補償比率を適用してアクチュエータの初期位置を補正する過程を含むことを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、クラッチ用アクチュエータに係り、より詳しくは、クラッチの摩耗に応じてアクチュエータの初期位置を補正して、クラッチのストローク（Ｓｔｒｏｋｅ）距離を常時安定して維持できるようにするクラッチ用アクチュエータ補正システム及び方法に関する。

デュアルクラッチ変速機（ＤｕａｌＣｌｕｔｃｈＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ：ＤＣＴ）は半自動または自動化手動変速機で、変速機内に偶数段のギヤセットと奇数段のギヤセットのための２つのクラッチを含む。これは基本的に２つの分離された手動ギヤであるが、一つのユニットで作動することができる。

ＤＣＴは、通常、自動モードで作動するが、運転者に手動モードを提供しており、これは電気−油圧式変速機によって具現される。

２つのクラッチは同心軸に配置され、例えば、外側クラッチは奇数ギヤ段を作動させ、内部のクラッチは偶数ギヤ段を作動させる。

エンジンのトルクを一つのクラッチに適用し、同時に他の一つのクラッチとは分離して、変速はトルクの干渉なしに行われる。

ギヤ変速比が、偶数の変速段と奇数の変速段をフリーセレクト（Ｐｒｅ−ｓｅｌｅｃｔ）するため、ＤＴＣは、シングルクラッチセミオートマティック（ｓｉｎｇｌｅ−ｃｌｕｔｃｈｓｅｍｉ−ａｕｔｏｍａｔｉｃｓ）とも呼ばれるシングルクラッチ自動−手動変速機（ｓｉｎｇｌｅ−ｃｌｕｔｃｈａｕｔｏｍａｔｅｄｍａｎｕａｌｔｒｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）などに比べて、さらに速い変速が可能である。

また、ＤＴＣは、シンクをクラッチ自動−手動変速機に比べて、スムーズな変速が可能である。

前記デュアルクラッチ変速機において、クラッチは電気式アクチュエータによって作動して、走行段のギヤ結合と解除、次期変速のためのギヤを予め結合するフリーセレクションで動作を実行できる。

しかし、デュアルクラッチ変速機に適用される乾式クラッチは、耐久の進行に従ってディスクの摩耗、ダイヤフラムのスプリング定数の減少などが発生する。

そこで、アクチュエータが同一のストロークと距離でクラッチを作動させる場合、耐久の進行に従う摩耗と、ダイヤフラムのスプリング定数の減少によって、完全な動力断続を実行できなくなる。（例えば特許文献１参照。）

したがって、ギヤの結合及び解除の安定した実行ができないという問題点が発生する。

特開２０１１−６９３９２号公報

本発明は前記のような点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的はクラッチの摩耗に応じてアクチュエータの初期位置を補正して、クラッチのストローク距離を常時一定に維持することによって、クラッチの動力断続に安定性及び信頼性を提供することにある。

上記の目的を達成するための本発明は、モータ、モータに連結して、クラッチを作動させるアクチュエータ、クラッチ作動要求によって設定した目標圧力でモータを作動させ、アクチュエータを通じてクラッチを作動させて、アクチュエータの移動位置を検出して移動距離の変化を検出すると、アクチュエータの初期位置を補償する制御部を含む、クラッチ用アクチュエータ補正システムを提供することを特徴とする。

前記アクチュエータは、モータ回転軸に連結するリードスクリュー、リードスクリューにギヤ結合する移動体、及び一側が移動体に連結し、他の一側はクラッチのペダルに連結するロッドを含むことを特徴とする。

前記制御部は、アクチュエータの移動位置が、設定した位置を逸脱すれば、クラッチディスクの摩耗による位置偏差と判定し、補償比率を決定してアクチュエータのリードスクリューを調整して、初期位置を補正することを特徴とする。

また、本発明の他の実施例は、クラッチの作動要求を検出すると、目標圧力を決定してアクチュエータを作動させる過程、アクチュエータの作動が目標圧力に到達すれば、アクチュエータの作動位置を検出して、設定した位置を逸脱したか否かを判断する過程、アクチュエータの作動位置が設定した位置を逸脱すると、クラッチの摩耗による初期位置エラーと判定する過程、及び初期位置エラーに対する偏差を検出して補償比率を決定し、補償比率を適用してアクチュエータの初期位置を補正する過程を含む、クラッチ用アクチュエータ補正方法を提供することを特徴とする。

本発明は、クラッチの摩耗に応じてアクチュエータの初期位置を補償することにより、同一のストロークと作動距離でクラッチの動力断続を安定して実行できるので、車両の運行に安定性及び信頼性を提供できる。

本発明の実施例に係るクラッチ用アクチュエータ補正システムを概略的に示した図面である。本発明の実施例によるクラッチ用アクチュエータ補正手続を概略的に示した図面である。

以下、添付した図面を参照して、本発明の実施例について本発明が属する技術分野における当業者が容易に実施できるように詳細に説明する。

本発明は種々の異なる形態に実現でき、ここで説明する実施例に限られない。

本発明を明確に説明するために説明上不必要な部分は省略し、明細書の全体にわたって同一または類似する構成要素に対しては同一の参照符号を付けた。

また、図面における各構成は、説明の便宜のために任意に示したので、本発明が必ずしも図面に示されたものに限られることではない。

図１は、本発明の実施例に係るクラッチ用アクチュエータ補正システムを概略的に示した図面である。

図１を参照すれば、本発明の実施例に係るクラッチ用アクチュエータ補正システムは、制御部１００、位置検出部１１０、モータ２００、及びアクチュエータ３００を含む。

前記制御部１００は、車両の運転状態によって設定した目標圧力で前記モータ２００を作動させ、前記モータ２００の作動によって前記アクチュエータ３００を通じてクラッチ４００を作動させる。

前記アクチュエータ３００または前記クラッチ４００には圧力センサー３５０が備えられて、前記アクチュエータ３００が前記クラッチ４００を加圧する圧力を測定することができ、当該信号を前記制御部１００に印加する。

前記設定した目標圧力は、前記クラッチ４００を加圧する前記アクチュエータ３００の作動圧力と定義することも可能である。

また、前記設定した目標圧力は、前記クラッチ４００を安定的に作動するのに必要な圧力と定義することも可能である。

前記クラッチ４００が作動する過程で前記位置検出部１１０が前記アクチュエータ３００の移動位置を検出し、前記位置検出部１１０が前記制御部１００に当該信号を印加し、前記制御部１００は、前記クラッチ４００の摩耗により移動距離が設定した移動距離を逸脱すれば、移動距離の変化があると判断して、前記アクチュエータ３００の初期位置を補償する。

ここで、前記設定した移動距離は、前記アクチュエータ３００の初期位置から、前記アクチュエータ３００が作動して前記クラッチ４００を安定的に作動するのに必要な距離と定義することができる。

前記モータ２００は、ＤＣタイプのモータから構成でき、前記制御部１００に印加される電流信号によって作動して、前記モータ２００の回転軸に連結する前記アクチュエータ３００を作動させる。

前記アクチュエータ３００は、前記モータ２００の回転軸に連結するリードスクリュー３１０、前記リードスクリュー３１０にギヤ結合し、前記リードスクリュー３１０の回転によって移動する移動体３２０、及び前記移動体３２０に一側が連結し、他の一側にクラッチペダル４１０が連結するロッド３３０を含み、前記ロッド３３０がクラッチペダル４１０を作動させて動力断続を実行する。

図２を参照すれば、前述したような機能を含む、本発明の実施例に係るクラッチ用アクチュエータ補正システムの作動は、次の通りである。

本発明が適用されるデュアルクラッチ変速機システムの動作を制御する前記制御部１００が、前記クラッチ４００の作動を待機する状態で（Ｓ１０１）、図示していない上位制御器から前記クラッチ４００の作動要求命令を受信したか否かを判断する（Ｓ１０２）。

前記Ｓ１０２で、前記制御部１００は、上位制御器から前記クラッチ４００の作動要求命令を受信すると、設定されたマップ値を適用して、前記クラッチペダル４１０のストローク（Ｓｔｒｏｋｅ）のための目標圧力を決定し、それによる電流命令を生成する（Ｓ１０３）。

ここで、前記設定されたマップは、実験によって得られたデータとすることができ、前記目標圧力の決定は当該技術分野の当業者に自明な事項であるので、詳細な説明は省略する。

以降、前記制御部１００は、決定された目標圧力に対する電流命令で前記モータ２００の駆動によって前記アクチュエータ３００を作動させる（Ｓ１０４）。

前記モータ２００の回転によって前記リードスクリュー３１０が回転するので、それによって前記移動体３２０が動き、前記移動体３２０に連結する前記ロッド３３０が前記クラッチペダル４１０を加圧して、前記クラッチ４００を作動させる（Ｓ１０５）。

前記制御部１００は、前記クラッチペダル４１０を加圧する前記アクチュエータ３００の作動位置を検出し（Ｓ１０５）、前記モータ２００によって前記アクチュエータ３００の作動圧力が前記目標圧力に到達したか否かを判断する（Ｓ１０６）。

前記Ｓ１０６で、前記制御部１００は、モータ２００による前記アクチュエータ３００の作動圧力が前記目標圧力に到達していなければ、前記Ｓ１０４の過程に戻って、前記アクチュエータ３００を作動させる動作を繰り返す。

もし、前記Ｓ１０６で、前記制御部１００は、前記モータ２００による前記アクチュエータ３００の作動圧力が前記目標圧力に到達していれば、前記アクチュエータ３００の現在位置値を保存する（Ｓ１０７）。

そして、前記アクチュエータ３００の現在位置値が設定した基準位置、つまり、設定した基準移動距離を超えて移動したか否かを判断する（Ｓ１０８）。

前記Ｓ１０８で、前記制御部１００は、前記アクチュエータ３００の現在位置値が設定した基準位置を超えていなければ、前記クラッチ４００を正常状態に判定する（Ｓ１０９）。

しかし、前記Ｓ１０８で、前記制御部１００は、前記アクチュエータ３００の現在位置値が設定した基準位置を超えていれば、前記クラッチ４００のディスクが摩耗して、前記アクチュエータ３００の初期位置セッティングにエラーが発生したと判定する（Ｓ１１０）。

以降、前記制御部１００は、前記クラッチ４００のディスク摩耗によるアクチュエータ３００の初期位置エラーに対する偏差を検出して、偏差に応じた補償比率を決定する（Ｓ１１１）。

そして、前記制御部１００は、決定された補償比率を適用して、前記アクチュエータ３００の前記リードスクリュー３１０の初期位置を設定し、初期位置の補償を実行する（Ｓ１１２）。

ここで、前記補償比率は、予め設定されたマップによって決定でき、前記マップは実験によるデータとすることができ、前記補償比率を決定することは当該技術分野の当業者に自明な事項であるので、詳細な説明は省略する。

前記アクチュエータ３００を作動させる前記モータ２００はＤＣモータであってもよく、ＢＬＤＣモータであってもよい。また、線状位置センサーやホールセンサーを利用して前記アクチュエータ３００の移動距離を検出することができるＤＣモータにおいて、同一乃至類似する方法によって位置補償を提供できる。

また、ペダルセンサの情報を認識し、ペダルセンサの変位量による荷重移動距離を適用して、位置補償を提供できる。

以上のように、本発明は、たとえ限定した実施例と図面によって説明したが、本発明はこれによって限定されず、本発明が属する技術分野における当業者によって、本発明の技術思想と技術的範囲内で多様な修正及び変形が可能であることは勿論である。

本発明は、クラッチ用アクチュエータ補正システムの分野に適用できる。

１００制御部
２００モータ
３００アクチュエータ
４００クラッチ

Claims

モータ、
モータに連結して、クラッチを作動させるアクチュエータ、及び
クラッチ作動要求によって設定した目標圧力でモータを作動させ、アクチュエータを通じてクラッチを作動させて、アクチュエータの移動位置を検出して、移動距離の変化を検出すると、アクチュエータの初期位置を補償する制御部、
を含むことを特徴とする、クラッチ用アクチュエータ補正システム。
前記アクチュエータは、
モータに連結するリードスクリュー、
リードスクリューにギヤ結合する移動体、及び
一側が移動体に連結し、他の一側はクラッチのペダルに連結するロッド、
を含むことを特徴とする、請求項１に記載のクラッチ用アクチュエータ補正システム。
前記制御部は、
アクチュエータの移動位置が、設定した位置を逸脱すれば、クラッチディスクの摩耗による位置偏差と判定して、
補償比率を決定し、アクチュエータのリードスクリューを前記補償比率によって調整して、初期位置を補正することを特徴とする、請求項２に記載のクラッチ用アクチュエータ補正システム。
クラッチの作動要求を検出すると、目標圧力を決定して、目標圧力によってアクチュエータを作動させる過程、
アクチュエータの作動圧力が目標圧力に到達すれば、アクチュエータの作動位置を検出して、設定した位置を逸脱したか否かを判断する過程、
アクチュエータの作動位置が設定した位置を逸脱すると、クラッチの摩耗による初期位置エラーと判定する過程、及び
初期位置エラーに対する偏差を検出して補償比率を決定し、補償比率を適用してアクチュエータの初期位置を補正する過程、
を含むことを特徴とする、クラッチ用アクチュエータ補正方法。