KR101449143B1 - 클러치의 터치포인트 탐색 방법 - Google Patents

클러치의 터치포인트 탐색 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기어박스가 중립이 아닌 상황에서도 사용할 수 있으며, 입력축의 드래그토크가 모두 고려되어 보다 정확한 터치포인트를 탐색 및 설정할 수 있도록 함으로써, 클러치의 보다 적절한 제어가 가능하도록 한다.

Description

클러치의 터치포인트 탐색 방법{TOUCH POINT SEARCHING METHOD FOR CLUTCH}
본 발명은 클러치의 터치포인트 탐색 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량에 탑재되는 AMT(AUTOMATED MANUAL TRANSMISSION), DCT(DOUBLE CLUTCH TRANSMISSION) 등에 사용되는 건식클러치의 터치포인트를 정확하게 유지할 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.
AMT나 DCT 등은 액츄에이터에 의해 자동적으로 동력을 단속할 수 있는 클러치를 구비하며, 상기 클러치를 건식타입으로 사용하는 경우에는 클러치의 온도 변화나 마모 등에 의해 클러치의 작동 개시점인 터치포인트가 변화하므로, 클러치의 안정된 작동성을 유지하기 위해서 상기 터치포인트의 적절한 조정이 필요하다.
도 1은 클러치 액츄에이터의 스트로크에 대한 클러치토크의 특성을 그래프로 표시한 것으로서, 스트로크가 증가하다가 터치포인트를 만나면 클러치토크가 비로소 증가하기 시작하여, 클러치의 상태가 정상적이라면 최대스트로크에서 엔진이 전달 할 수 있는 엔진최대토크보다 더 크게 설계된 클러치최대토크를 전달할 수 있는 상태가 되지만, 클러치의 온도변화나 마모 등으로 터치포인트가 이동하면, 최대스트로크에서도 엔진최대토크를 다 전달하지 못하는 상태가 됨을 나타내고 있다.
이처럼, 터치포인트는 클러치 액츄에이터와 클러치 사이의 적절한 제어관계를 지속적으로 안정되게 유지하는 주요한 인자로서, 도 2은 종래에 클러치의 터치포인트를 탐색 및 설정하는 방법을 설명한 것으로서, 정차 또는 엔진 크랭킹 직후 기어박스의 중립시에 실시하는 방법이다.
즉, 종래에는 클러치가 결합되지 않은 위치로부터 클러치가 결합되는 방향으로 클러치 액츄에이터를 작동시켜서(A), 클러치가 회전하기 시작하는 시점(B)에서의 클러치 액츄에이터 위치를 터치포인트로 판단하고, 이 위치를 새로운 터치포인트로 조정하여(C) 이후에는 상기 새로 설정된 터치포인트를 기준으로 클러치 액츄에이터를 작동시키도록 하는 것이다.
그런데, 상기한 바와 같은 종래의 방법은 기어박스가 중립일 경우에만 사용할 수 있으며, 상기 클러치가 연결된 입력축의 드래그토크의 영향에 따라 클러치의 회전 시점이 달라지기 때문에 그 정확성이 떨어지는 문제점이 있다.
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, 기어박스가 중립이 아닌 상황에서도 사용할 수 있으며, 입력축의 드래그토크가 모두 고려되어 보다 정확한 터치포인트를 탐색 및 설정할 수 있도록 함으로써, 클러치의 보다 적절한 제어가 가능하도록 한 클러치의 터치포인트 탐색 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 클러치의 터치포인트 탐색 방법은
클러치를 해제상태로부터 체결하는 방향으로 클러치 액츄에이터를 구동하는 체결구동단계와;
상기 체결구동단계 수행에 의해, 변화하는 엔진의 토크변화량에 따라 현재 터치포인트의 적절성을 판단하고 수정하는 조정단계;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 클러치의 터치포인트 탐색 방법은
차량 및 엔진의 상태가 터치포인트를 탐색하기 위한 조건에 만족하는 상태인지를 판단하는 진입조건판단단계와;
상기 클러치를 현재의 터치포인트로부터 후퇴시켜 해제시키는 디클러칭단계와;
상기 디클러칭된 상태에서 엔진의 안정된 아이들 상태에서의 엔진토크평균을 산출하는 기준토크검출단계와;
상기 클러치를 체결시키는 방향으로 구동하는 체결구동단계와;
상기 클러치가 체결된 상태에서 엔진의 운전상태가 안정되면, 엔진의 토크 평균을 산출하는 변화토크검출단계와;
상기 변화토크검출단계에서 산출된 엔진토크평균과 상기 기준토크검출단계에서 산출되었던 엔진토크평균 및 상기 클러치를 체결시킨 클러치 액츄에이터의 목표클러치토크를 이용하여, 현재의 터치포인트가 적절한지를 탐색하고 적절한 방향으로 수정하는 조정단계;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명은 기어박스가 중립이 아닌 상황에서도 사용할 수 있으며, 입력축의 드래그토크가 모두 고려되어 보다 정확한 터치포인트를 탐색 및 설정할 수 있도록 함으로써, 클러치의 보다 적절한 제어가 가능하도록 한다.
도 1은 종래의 클러치 액츄에이터 스트로크에 대한 클러치토크의 그래프로서 터치포인트를 설명한 도면,
도 2는 종래의 클러치의 터치포인트 탐색 방법을 설명한 그래프,
도 3는 본 발명의 클러치의 터치포인트 탐색 방법의 일 실시예를 도시한 순서도,
도 4는 본 발명의 클러치의 터치포인트 탐색 방법을 시간의 변화에 따른 토크의 변화 그래프로 단계별로 설명한 도면이다.
도 3과 도 4를 참조하면, 본 발명 클러치의 터치포인트 탐색 방법은 클러치를 해제상태로부터 체결하는 방향으로 클러치 액츄에이터를 구동하는 체결구동단계(S40)와; 상기 체결구동단계(S40) 수행에 의해, 변화하는 엔진의 토크변화량에 따라 현재 터치포인트의 적절성을 판단하고 수정하는 조정단계(S60)를 포함하여 구성된다.
상기 체결구동단계(S40)는 정차상태에서 엔진이 아이들 상태로 안정된 경우에 수행하며,
상기 조정단계(S60)에서는 상기 엔진의 토크변화량을 클러치 액츄에이터의 목표클러치토크와 비교하여, 현재 터치포인트의 적절성을 판단하고 수정한다.
즉, 본 발명은 엔진의 아이들 제어 로직을 이용한 것으로서, 상기 아이들 제어 로직은 엔진의 부하 증감에 불구하고 엔진을 안정된 아이들 상태로 유지하도록 하는 바, 클러치가 해제된 상태로부터 체결된 상태로 전환되면, 상기 엔진은 상기 클러치의 체결에 의해 증가된 부하만큼 터 많은 토크를 발생시키도록 상기 아이들 제어 로직에 의해 작동되어 안정된 아이들 상태를 유지하게 되는 바, 상기 클러치의 체결에 의한 부하의 인가 전후의 엔진토크의 차이는 상기 클러치 액츄에이터로 제어하여 상기 클러치로 하여금 전달하도록 하는 목표클러치토크와 일치하여야 하는 것이 정상이므로, 이를 이용하여 현재 설정되어 있는 터치포인트의 적절성을 판단하고 그 결과에 따라 현재의 터치포인트를 조정하도록 하는 것이다.
상기 체결구동단계(S40) 이전에 상기 체결구동단계(S40) 및 조정단계(S60)를 수행할 조건이 만족되는지를 판단하는 진입조건판단단계(S10)를 더 포함하며, 상기 진입조건판단단계(S10)에서는 엔진이 아이들 상태이고, 해당 클러치가 연결된 입력축이 정지한 상태이며, 차량이 정차상태이고, 가속페달 조작량이 0이며, 브레이크가 작동된 상태이고, 변속레버는 D 또는 R레인지인 경우에, 상기 조건이 만족하는 것으로 판단하도록 할 수 있다.
상기 조정단계(S60)에서는 상기 엔진의 토크변화량이 상기 클러치 액츄에이터의 목표클러치토크보다 큰 경우에는 현재의 터치포인트를 후진시키고, 상기 엔진의 토크변화량이 상기 목표클러치토크보다 작은 경우에는 현재의 터치포인트를 전진시킴으로써, 터치포인트를 적절한 상태로 조정한다.
물론, 상기 엔진의 토크변화량이 상기 클러치 액츄에이터의 목표클러치토크와 동일한 수준인 경우에는 현재의 터치포인트가 올바르다는 것이므로 현재의 상태를 유지하도록 한다.
이상과 같은 방법은 변속레버가 D나 R레인지에 있고, 그에 따라 임의의 어떤 변속단이 치합된 상태에서 사용될 수 있으며, 그때 해당 클러치에 연결된 입력축의 드래그 토크는 상기 엔진의 토크변화량에 모두 반영되게 되므로, 보다 정확하고 적절한 터치포인트의 탐색 및 조정이 이루어질 수 있게 되는 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명은 도 4의 그래프를 통해 보다 실질적으로 설명될 수 있는 바, 차량 및 엔진의 상태가 터치포인트를 탐색하기 위한 조건에 만족하는 상태인지를 판단하는 진입조건판단단계(S10)와; 상기 클러치를 현재의 터치포인트로부터 후퇴시켜 해제시키는 디클러칭단계(S20)와; 상기 디클러칭된 상태에서 엔진의 안정된 아이들 상태에서의 엔진토크평균을 산출하는 기준토크검출단계(S30)와; 상기 클러치를 체결시키는 방향으로 구동하는 체결구동단계(S40)와; 상기 클러치가 체결된 상태에서 엔진의 운전상태가 안정되면, 엔진의 토크 평균을 산출하는 변화토크검출단계(S50)와; 상기 변화토크검출단계(S50)에서 산출된 엔진토크평균과 상기 기준토크검출단계(S30)에서 산출되었던 엔진토크평균 및 상기 클러치를 체결시킨 클러치 액츄에이터의 목표클러치토크를 이용하여, 현재의 터치포인트의 적절성을 판단하고 수정하는 조정단계(S60)를 포함하여 구성되는 것으로 설명할 수 있다.
도 4에는 상기 조정단계(S60) 이후에 상기 클러치를 디클러칭시키는 제2디클러칭단계(S70)와, 이에 의해 터치포인트의 학습이 완료된 상태임을 나타내는 학습완료단계(S80)가 차례로 더 표시되어 있다.
상기 진입조건판단단계(S10)에서는 정차 중 엔진이 아이들 상태인지, 클러치에 연결된 입력축이 정지 상태인지, 변속레버가 D 또는 R레인지로서 어느 하나의 변속단이 치합된 상태인지를 판단하는 것을 포함하며, 상기 조건을 모두 만족하는 경우에 진입조건이 충족된 것으로 판단하도록 할 수 있을 것이다.
또한, 상기 조정단계(S60)에서는 상기 변화토크검출단계(S50)에서 산출된 엔진토크평균으로부터 상기 기준토크검출단계(S30)에서 산출되었던 엔진토크평균을 뺀 평균값차이를 상기 클러치를 체결시킨 클러치 액츄에이터의 목표클러치토크와 비교하여, 상기 목표클러치토크와 동일한 경우에는 현재의 터치포인트를 적절성을 만족하는 터치포인트로서 유지하고, 상기 목표클러치토크보다 상기 평균값차이가 큰 경우에는 현재의 터치포인트를 후퇴시키며, 상기 목표클러치토크보다 상기 평균값차이가 작은 경우에는 현재의 터치포인트를 전진시키는 것이다.
이상과 같은 조작에 의해 클러치의 터치포인트가 항상 적절한 상태를 유지하도록 함으로써, 클러치의 원활하고 적절한 작동성 확보로 변속기의 안정되고 부드러운 변속성능을 기대할 수 있게 된다.
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.
S10; 진입조건판단단계
S20; 디클러칭단계
S30; 기준토크검출단계
S40; 체결구동단계
S50; 변화토크검출단계
S60; 조정단계
S70; 제2디클러칭단계
S80; 학습완료단계

Claims (7)

  1. 클러치를 해제상태로부터 체결하는 방향으로 클러치 액츄에이터를 구동하는 체결구동단계(S40)와;
    상기 체결구동단계(S40) 수행에 의해, 변화하는 엔진의 토크변화량에 따라 현재 터치포인트의 적절성을 판단하고 수정하는 조정단계(S60);를 포함하여 구성되고,
    상기 체결구동단계(S40) 이전에 상기 체결구동단계(S40) 및 조정단계(S60)를 수행할 조건이 만족되는지를 판단하는 진입조건판단단계(S10)를 더 포함하며;
    상기 진입조건판단단계(S10)에서는 엔진이 아이들 상태이고, 해당 클러치가 연결된 입력축이 정지한 상태이며, 차량이 정차상태이고, 가속페달 조작량이 0이며, 브레이크가 작동된 상태이고, 변속레버는 D 또는 R레인지인 경우에, 상기 조건이 만족하는 것으로 판단하는 것
    을 특징으로 하는 클러치의 터치포인트 탐색 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 체결구동단계(S40)는 정차상태에서 엔진이 아이들 상태로 안정된 경우에 수행하며;
    상기 조정단계(S60)에서는 상기 엔진의 토크변화량을 클러치 액츄에이터의 목표클러치토크와 비교하여, 현재 터치포인트의 적절성을 판단하고 수정하는 것
    을 특징으로 하는 클러치의 터치포인트 탐색 방법.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 조정단계(S60)에서는 상기 엔진의 토크변화량이 상기 클러치 액츄에이터의 목표클러치토크보다 큰 경우에는 현재의 터치포인트를 후진시키고, 상기 엔진의 토크변화량이 상기 목표클러치토크보다 작은 경우에는 현재의 터치포인트를 전진시키는 것
    을 특징으로 하는 클러치의 터치포인트 탐색 방법.
  5. 차량 및 엔진의 상태가 터치포인트를 탐색하기 위한 조건에 만족하는 상태인지를 판단하는 진입조건판단단계(S10)와;
    클러치를 현재의 터치포인트로부터 후퇴시켜 해제시키는 디클러칭단계(S20)와;
    상기 디클러칭된 상태에서 엔진의 안정된 아이들 상태에서의 엔진토크평균을 산출하는 기준토크검출단계(S30)와;
    상기 클러치를 체결시키는 방향으로 구동하는 체결구동단계(S40)와;
    상기 클러치가 체결된 상태에서 엔진의 운전상태가 안정되면, 엔진의 토크 평균을 산출하는 변화토크검출단계(S50)와;
    상기 변화토크검출단계(S50)에서 산출된 엔진토크평균과 상기 기준토크검출단계(S30)에서 산출되었던 엔진토크평균 및 상기 클러치를 체결시킨 클러치 액츄에이터의 목표클러치토크를 이용하여, 현재의 터치포인트의 적절성을 판단 및 수정하는 조정단계(S60);
    를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 클러치의 터치포인트 탐색 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 진입조건판단단계(S10)에서는
    정차 중 엔진이 아이들 상태인지, 클러치에 연결된 입력축이 정지 상태인지, 변속레버가 D 또는 R레인지로서 어느 하나의 변속단이 치합된 상태인지를
    판단하는 것을 포함하며, 상기 조건을 모두 만족하는 경우에 진입조건이 충족된 것으로 판단하는 것
    을 특징으로 하는 클러치의 터치포인트 탐색 방법.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 조정단계(S60)에서는
    상기 변화토크검출단계(S50)에서 산출된 엔진토크평균으로부터 상기 기준토크검출단계(S30)에서 산출되었던 엔진토크평균을 뺀 평균값차이를 상기 클러치를 체결시킨 클러치 액츄에이터의 목표클러치토크와 비교하여, 상기 목표클러치토크와 동일한 경우에는 현재의 터치포인트를 적절성을 만족하는 터치포인트로서 유지하고, 상기 목표클러치토크보다 상기 평균값차이가 큰 경우에는 현재의 터치포인트를 후퇴시키며, 상기 목표클러치토크보다 상기 평균값차이가 작은 경우에는 현재의 터치포인트를 전진시키는 것
    을 특징으로 하는 클러치의 터치포인트 탐색 방법.
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