KR101526745B1 - 차량의 클러치 특성 보정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 구동측 클러치의 표면온도와 심부 온도의 차이가 설정된 별도의 온도 모델에 의해 산출된 기준값을 초과하는지를 판단하는 온도차판단단계(S10)와;
상기 온도차판단단계(S10) 수행결과, 상기 온도차가 상기 기준값을 초과하면, T-S커브를 보정하는 커브보정단계(S40);를 포함하여 구성되며,
상기 커브보정단계(S40)에서는 현재 선택되어 있는 T-S커브의 위치로부터 보다 온도가 높아짐에 따라 커브가 이동하는 방향으로 T-S커브를 이동시켜서 보정하는 것을 특징으로 하되,
상기 클러치가 DCT를 구성하는 클러치1과 클러치2로 구성된 경우, 상기 온도차판단단계(S10) 수행 이후, 현재 구동되고 있는 변속단이 연결된 구동측 클러치가 상기 클러치1과 클러치2 중에서 어느 것인지에 따라, 상기 커브보정단계(S40)를 다르게 수행하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량의 클러치 특성 보정방법{CLUTCH CHARACTERISTIC ADJUSTING METHOD FOR VEHICLE}

본 발명은 차량의 클러치 특성 보정방법에 관한 것으로서, 클러치의 표면 온도와 심부 온도의 차이에 따라, 액츄에이터의 스트로크에 따른 클러치의 전달토크의 변화 특성을 보정하는 기술에 관한 것이다.

AMT(AUTOMATED MANUAL TRANSMISSION)나 DCT(DOUBLE CLUTCH TRANSMISSION) 등과 같은 자동화 수동변속기는 수동변속기 메커니즘을 자동적으로 제어하도록 하는 시스템으로, 토크 컨버터와 습식 다판 클러치를 사용하는 일반 A/T와는 달리 건식클러치를 이용하여 엔진 토크를 변속메커니즘에 전달하도록 구성되는 경우가 많다.

상기 건식클러치는 액츄에이터에 의해 제어되는데, 통상은 액츄에이터의 스트로크에 대한 건식클러치의 전달토크 변화를 도시한 T-S 커브에 의해 상기 액츄에이터를 제어하도록 한다.

한편, 상기 건식클러치는 구성요소들의 단품 공차와 내구 진행에 따른 마모도, 고온에 의한 열변형 및 디스크의 마찰계수 변화 등 수많은 인자에 따라 건식클러치 전달토크가 크게 변화하는 특성을 가지고 있어서 건식클러치의 전달토크를 일정한 상태로 데이터화하기는 어렵다.

그런데, 상기 건식클러치는 제어 시에 상기 전달토크의 특성 변화를 제대로 반영하지 못하여 상기 액츄에이터를 모자라게 또는 과도하게 제어하면, 건식클러치의 과도한 슬립이 발생하거나, 충격을 유발하게 되기 때문에, 액츄에이터 스트로크에 따른 건식클러치의 전달토크 특성을 정확히 알아내어 액츄에이터의 제어에 사용하도록 하는 기술이 필요하다.

도 1과 도 2는 종래 DCT에 사용되는 클러치1과 클러치2의 온도변화에 따른 T-S커브의 변화를 설명한 그래프로서, 도 1의 클러치1은 온도가 상승함에 따라 T-S커브가 우측으로 이동하여 결과적으로 동일한 클러치 전달토크를 얻기 위해서 더 많은 액츄에이터 스트로크가 필요한 상황으로 되다가, 다시 어느 특정 온도 이상이 되면, T-S커브가 좌측으로 이동하여 더 작은 스트로크로 동일한 수준의 클러치 전달토크를 얻을 수 있는 상태로 변화함을 나타내고 있다.

한편, 도 2는 클러치2의 전달토크 특성을 나타낸 것으로, 온도가 상승함에 따라 T-S커브는 좌측으로 이동하는 경향을 보이고 있는데, 이와 같이 클러치1과 클러치2의 전달토크 특성이 다른 것은 각 클러치의 위치 및 형상 등에 기인하는 것으로 추정할 수 있다.

한편, 현재 상기한 바와 같은 T-S커브를 활용한 클러치의 제어에 있어서는, 해당 클러치의 온도가 당해 클러치 전체에 걸쳐서 균일하다는 가정으로 대표 온도 값을 추정하여 그에 따라 T-S커브를 선택하고, 원하는 클러치 전달토크를 내기 위한 액츄에이터 스트로크를 결정하도록 하고 있다.

그러나, 실질적으로 클러치의 표면 온도와 그 심부의 온도는 상이한 것이 사실이며, 킥다운 변속 등과 같이 변속시간이 길어지는 등의 이유로 클러치의 슬립에 의한 열 발생이 심한 경우에는, 클러치 표면 온도와 심부의 온도차가 상당히 커지는데, 이러한 차이를 무시한 채 상기와 같이 하나의 대표 온도 값에 의해 T-S커브를 선택하고 그에 따라 액츄에이터 스트로크를 결정하게 되면, 원하는 클러치 전달토크를 내지 못하는 부적절한 상황이 되어 과도한 슬립이나 충격이 발생하게 된다.

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, 클러치의 표면 온도와 심부의 온도 사이에 차이가 크게 발생하는 경우 이를 반영하여 클러치 전달토크 특성을 보정함으로써, 클러치의 보다 적절한 제어에 의해 클러치의 내구성을 향상시키고 변속충격을 방지할 수 있도록 하여 차량의 상품성을 향상시키도록 한 차량의 클러치 특성 보정방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량의 클러치 특성 보정방법은 구동측 클러치의 표면온도와 심부 온도의 차이가 설정된 별도의 온도 모델에 의해 산출된 기준값을 초과하는지를 판단하는 온도차판단단계(S10)와; 상기 온도차판단단계(S10) 수행결과, 상기 온도차가 상기 기준값을 초과하면, T-S커브를 보정하는 커브보정단계(S40);를 포함하여 구성되며, 상기 커브보정단계(S40)에서는 현재 선택되어 있는 T-S커브의 위치로부터 보다 온도가 높아짐에 따라 커브가 이동하는 방향으로 T-S커브를 이동시켜서 보정하는 것을 특징으로 하되, 상기 클러치가 DCT를 구성하는 클러치1과 클러치2로 구성된 경우, 상기 온도차판단단계(S10) 수행 이후, 현재 구동되고 있는 변속단이 연결된 구동측 클러치가 상기 클러치1과 클러치2 중에서 어느 것인지에 따라, 상기 커브보정단계(S40)를 다르게 수행하는 것을 특징으로 한다.

삭제

삭제

삭제

본 발명은 클러치의 표면 온도와 심부의 온도 사이에 차이가 크게 발생하는 경우 이를 반영하여 클러치 전달토크 특성을 보정함으로써, 클러치의 보다 적절한 제어에 의해 클러치의 내구성을 향상시키고 변속충격을 방지할 수 있도록 하여 차량의 상품성을 향상시키도록 한다.

도 1은 DCT를 이루는 클러치1의 온도에 따른 T-S커브의 변화를 예시한 도면,
도 2는 DCT를 이루는 클러치2의 온도에 따른 T-S커브의 변화를 예시한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 차량의 클러치 특성 보정방법의 실시예를 도시한 순서도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명 차량의 클러치 특성 보정방법의 실시예는, 구동측 클러치의 표면온도와 심부 온도의 차이가 소정의 기준값을 초과하는지를 판단하는 온도차판단단계(S10)와; 상기 온도차판단단계(S10) 수행결과, 상기 온도차가 상기 기준값을 초과하면, T-S커브를 보정하는 커브보정단계(S40)를 포함하여 구성된다.

즉, 클러치표면의 온도와 심부의 온도 차이가 현재 설정되어 있는 T-S커브를 그대로 사용할 경우에 문제를 일으킬 수준인 경우에는 이와 같은 온도차를 고려하여 상기 커브보정단계(S40)를 통해 이를 보정하도록 함으로써, 보다 적절한 클러치 제어로 클러치의 내구성을 향상시킴과 아울러 충격을 방지할 수 있도록 한 것이다.

따라서, 상기 소정의 기준값은, 클러치표면의 온도와 심부의 온도 차이가 현재 설정되어 있는 T-S커브를 그대로 사용할 경우에 문제를 일으킬 수준임을 나타낼 수 있는 값으로 설정되며, 다수의 실험 및 해석에 의해 결정될 수 있다.

참고로, 상기 클러치의 표면온도와 심부 온도는 각각 별도의 온도모델에 의해 계산된 값을 사용할 수 있다.

상기 커브보정단계(S40)에서는 현재 선택되어 있는 T-S커브의 위치로부터 보다 온도가 높아짐에 따라 커브가 이동하는 방향으로 T-S커브를 이동시켜서 보정하도록 한다.

즉, 클러치가 하나인 통상의 자동화 수동변속기에서는 해당 클러치의 온도에 따른 T-S커브의 이동 방향에 따라 T-S커브를 이동시켜서 보정하도록 할 수 있으며, 상기 클러치가 DCT를 구성하는 클러치1과 클러치2로 구성된 경우, 상기 온도차판단단계(S10) 수행 이후, 현재 구동되고 있는 변속단이 연결된 구동측 클러치가 상기 클러치1과 클러치2 중에서 어느 것인지에 따라, 상기 커브보정단계(S40)를 다르게 수행하는 것이다.

물론, 이는 상기 클러치1과 클러치2가 온도에 따른 T-S커브의 이동 특성이 다르다는 것을 전제로 하는 바, 예컨대 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 클러치1은 특정온도를 기준으로 상기 특정온도 이하에서는 온도가 상승함에 따라 동일한 전달토크에 대해서 액츄에이터의 스트로크가 증가하는 방향으로 T-S커브가 이동하는 속성이 있고, 상기 특정온도 이상에서는 온도가 상승함에 따라 동일한 전달토크에 대해서 스트로크가 감소하는 방향으로 T-S커브가 이동하는 속성이 있는 경우,

본 발명은, 상기 온도차판단단계(S10) 수행 결과, 온도차가 상기 기준값을 초과하였으면, 현재 변속단이 연결된 구동측 클러치가 클러치1인지 판단하는 클러치판단단계(S20)와; 상기 클러치판단단계(S20) 수행 결과, 현재 변속단이 연결된 클러치가 클러치1인 경우에는 클러치 표면온도가 상기 특정온도 이하인지 판단하는 표면온도판단단계(S30)와; 상기 표면온도판단단계(S30) 수행 결과, 표면온도가 상기 특정온도 이하인 경우에는 T-S커브를 스트로크가 증가하는 방향으로 이동시켜 보정하는 플러스보정단계(S40-1)와; 상기 표면온도판단단계(S30) 수행 결과, 표면온도가 상기 특정온도 초과인 경우에는 T-S커브를 스트로크가 감소하는 방향으로 이동시켜 보정하는 마이너스보정단계(S40-2)를 수행하도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 클러치2는 도 2에 도시된 바와 같이 온도가 상승함에 따라 동일한 전달토크에 대해서 액츄에이터의 스트로크가 감소하는 방향으로 T-S커브가 이동하는 속성이 있는 경우, 본 발명은, 상기 온도차판단단계(S10) 수행 결과, 온도차가 상기 기준값을 초과하였으면, 현재 변속단이 연결된 구동측 클러치가 클러치1인지 판단하는 클러치판단단계(S20)와; 상기 클러치판단단계(S20) 수행 결과, 현재 변속단이 연결된 클러치가 클러치1이 아니면, T-S커브를 스트로크가 감소하는 방향으로 이동시켜 보정하는 마이너스보정단계(S40-2)를 수행하도록 구성될 수 있는 것이다.

따라서, 상기한 바와 같이 클러치의 표면온도와 심부 온도의 차이가 상기 기준값 이상 크게 발생하는 경우, 이를 각 클러치의 특성에 맞게 보정할 수 있게 되고, 이는 클러치의 표면온도와 심부 온도차가 크게 발생하는 상황에서도 클러치의 적절한 제어가 가능하도록 하여, 클러치의 내구성을 향상시키고 충격의 발생을 방지하여, 차량의 상품성 향상에 크게 기여하도록 하는 것이다.

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; 온도차판단단계
S20; 클러치판단단계
S30; 표면온도판단단계
S40; 커브보정단계
S40-1; 플러스보정단계
S40-2; 마이너스보정단계

Claims (4)

1. 구동측 클러치의 표면온도와 심부 온도의 차이가 설정된 별도의 온도 모델에 의해 산출된 기준값을 초과하는지를 판단하는 온도차판단단계(S10)와;
   상기 온도차판단단계(S10) 수행결과, 상기 온도차가 상기 기준값을 초과하면, T-S커브를 보정하는 커브보정단계(S40);를 포함하여 구성되며,
   상기 커브보정단계(S40)에서는 현재 선택되어 있는 T-S커브의 위치로부터 보다 온도가 높아짐에 따라 커브가 이동하는 방향으로 T-S커브를 이동시켜서 보정하는 것을 특징으로 하되,
   상기 클러치가 DCT를 구성하는 클러치1과 클러치2로 구성된 경우, 상기 온도차판단단계(S10) 수행 이후, 현재 구동되고 있는 변속단이 연결된 구동측 클러치가 상기 클러치1과 클러치2 중에서 어느 것인지에 따라, 상기 커브보정단계(S40)를 다르게 수행하는 것을 특징으로 하는 차량의 클러치 특성 보정방법.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 클러치1은 특정온도를 기준으로 상기 특정온도 이하에서는 온도가 상승함에 따라 동일한 전달토크에 대해서 액츄에이터의 스트로크가 증가하는 방향으로 T-S커브가 이동하는 속성이 있고, 상기 특정온도 이상에서는 온도가 상승함에 따라 동일한 전달토크에 대해서 스트로크가 감소하는 방향으로 T-S커브가 이동하는 속성이 있는 경우,
   상기 온도차판단단계(S10) 수행 결과, 온도차가 상기 기준값을 초과하였으면, 현재 변속단이 연결된 클러치가 클러치1인지 판단하는 클러치판단단계(S20)와;
   상기 클러치판단단계(S20) 수행 결과, 현재 변속단이 연결된 구동측 클러치가 클러치1인 경우에는 클러치 표면온도가 상기 특정온도 이하인지 판단하는 표면온도판단단계(S30)와;
   상기 표면온도판단단계(S30) 수행 결과, 표면온도가 상기 특정온도 이하인 경우에는 T-S커브를 스트로크가 증가하는 방향으로 이동시켜 보정하는 플러스보정단계(S40-1)와;
   상기 표면온도판단단계(S30) 수행 결과, 표면온도가 상기 특정온도 초과인 경우에는 T-S커브를 스트로크가 감소하는 방향으로 이동시켜 보정하는 마이너스보정단계(S40-2);
   를 수행하도록 구성된 것
   을 특징으로 하는 차량의 클러치 특성 보정방법.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 클러치2는 온도가 상승함에 따라 동일한 전달토크에 대해서 액츄에이터의 스트로크가 감소하는 방향으로 T-S커브가 이동하는 속성이 있는 경우,
   상기 온도차판단단계(S10) 수행 결과, 온도차가 상기 기준값을 초과하였으면, 현재 변속단이 연결된 구동측 클러치가 클러치1인지 판단하는 클러치판단단계(S20)와;
   상기 클러치판단단계(S20) 수행 결과, 현재 변속단이 연결된 클러치가 클러치1이 아니면, T-S커브를 스트로크가 감소하는 방향으로 이동시켜 보정하는 마이너스보정단계(S40-2);
   를 수행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 클러치 특성 보정방법.

Images