KR101703758B1

KR101703758B1 - 건식 클러치의 토크-스트로크 커브 학습 방법

Info

Publication number: KR101703758B1
Application number: KR1020150146237A
Authority: KR
Inventors: 박성진
Original assignee: 현대오트론 주식회사
Priority date: 2015-10-20
Filing date: 2015-10-20
Publication date: 2017-02-08
Also published as: US10094435B2; DE102016120022A1; CN106838056A; CN106838056B; US20170108062A1; DE102016120022B4

Abstract

본 발명은 건식 클러치의 토크-스트로크 커브 학습 방법에 관한 것으로, 제어부가 이전 T-S 커브(C1)에서 임의의 토크(y3)에 해당하는 포지션 변경 포인트(P3)를 기대 T-S 커브(C3)에 추종하여 이동시키기 위한 포지션 변경값(a)을 산출하는 단계; 상기 제어부가 상기 포지션 변경값(a)이 유효한 범위내에서 클러치의 다양한 환경적 요인까지 고려할 수 있도록 하는 확률(Pr_X3)을 산출하고 이를 상기 포지션 변경값(a)에 곱하여 최종 포지션 변경값(a)을 산출하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 최종 포지션 변경값(a)을 상기 이전 T-S 커브(C1)의 포지션 변경 포인트(P3)에 적용하여 새로운 포인트(P3)를 산출하고, 상기 새로운 포인트(P3)와 터치포인트를 연결하는 최종 T-S 커브를 생성하여 학습하는 단계;를 포함한다.

Description

건식 클러치의 토크-스트로크 커브 학습 방법{METHOD FOR LEARNING T-S CURVE OF ELECTRIC MOTOR CONTROLED DRY CLUTCH SYSTEM}

본 발명은 건식 클러치의 토크-스트로크 커브 학습 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엔진의 토크 오차와 클러치 온도 모델링의 오차에 의해 발생할 수 있는 T-S(Torque-Stroke) 커브의 변형을 확률적으로 분석하여 조정된 값으로 학습할 수 있도록 하는 건식 클러치의 토크-스트로크 커브 학습 방법에 관한 것이다.

일반적으로 엔진의 동력을 전달하는 변속기에 있어서, 변속기 부품 중 하나인 클러치는 기어가 맞물린 구동축을 엔진에 붙여 동력을 전달시키거나 엔진에서 구동축을 분리해 동력을 단절시키는 역할을 한다.

엔진의 토크를 클러치가 전달하기 위해서는 솔레노이드나 모터 등의 액추에이터에 의해 클러치의 위치를 변형시키는데, 클러치의 이동거리에 따른 클러치 전달 토크 용량을 T-S(Torque-Stroke) 커브라고 하고, T-S 커브는 마모, 열변형, 차량 편차에 의해 학습을 해야만 정확한 클러치 이동거리에 따른 클러치 전달 토크를 예측할 수 있다.

한편 듀얼 클러치 변속기(DCT : Dual Clutch Transmission)의 클러치 제어 시 클러치 토크와 스트로크의 관계(즉, T-S 커브)를 정확히 알아야 실제로 인풋(Input)으로 들어오는 엔진 토크를 클러치에 온전히 전달할 수 있다.

참고로 상기 듀얼 클러치 변속기(DCT : Dual Clutch Transmission)는 종래 단판 클러치 변속기 시스템과 달리 2조의 클러치로 구성되어 있으며, 두 개의 입력 샤프트(즉, 회전운동 또는 직선왕복운동에 의해 떨어져 있는 곳에 동력을 전달하는 막대 모양의 축)와 한 개의 출력 샤프트로 연결되어 있다.

그리고 엔진은 클러치(즉, 축과 축을 접속하거나 차단하는 데에 사용되며, 엔진의 동력을 잠시 끊거나 이어주는 일종의 축이음 장치로서, 속도 변경을 위한 기어 바꿈 시 사용됨)에 의해 상기 입력 샤프트와 연결되고, 상기 입력 샤프트는 기어에 의해 출력 샤프트와 연결된 후 바퀴(휠)에 동력을 전달한다.

일반적인 7속 DCT(듀얼 클러치 변속기)의 경우, 제1 입력 샤프트에는 홀수단(1, 3, 5, 7) 기어가 연결되어 있고, 기어 단을 엔진과 붙이는 제1 클러치가 있다. 그리고 제2 입력 샤프트에는 후진 및 짝수단(R, 2, 4, 6) 기어가 연결되어 있고, 기어 단을 엔진과 붙이는 제2 클러치가 있다.

이에 따라 차량이 제1 입력 샤프트와 홀수단 기어에 의해 출력 샤프트로 연결되어 주행하던 중 제2 입력 샤프트의 짝수단 기어를 인가하고 제1 클러치의 토크를 해제함과 동시에 제2 클러치의 토크를 상승시키면 변속이 수행된다. 여기서 체결(또는 결합)되는 클러치(예 : 제2 클러치)가 온고잉 클러치가 되고 체결이 해제되는 클러치(예 : 제1 클러치)가 오프고잉 클러치가 된다.

상기와 같은 듀얼 클러치 변속기(DCT)를 제어하는데 있어서 필수적인 것들은, 도 1에 도시된 바와 같이, 클러치 단속을 담당하는 클러치 액츄에이터(110)와, 변속기의 쉬프트포크를 제어하여 실제 기어변속을 수행하는 변속장치(120) 및 이러한 변속장치(120)를 차속 및 스로틀밸브 개도 등에 따라 제어하는 제어부(130)가 있다.

여기서, 상기 변속장치(120)에는, 단순히 기어 변속을 시켜주는 것뿐만 아니라, 홀수단과 짝수단으로 나뉘어지는 두 변속계통에 각각 속하는 변속단을 하나씩 동시에 치합시켜 두고 두 클러치의 체결 및 해제상태의 전환만으로 변속이 이루어질 수 있도록 하는 프리셀렉트 기능이 갖추어져야만 한다.

또한, 동일 변속계통에 속하는 두 변속단이 동시에 치합되지 못하도록 변속에 관여하지 않는 동일 변속계통의 변속러그를 중립상태로 유지하는 액티브 인터록 기능이 갖추어져야 한다. 물론, 상기 변속장치(120)는 상기한 바와 같은 기본적인 기능을 간단한 구성 및 구조로 제공할 수 있어야 하고, 그 내구성이 확보되어야 함은 물론 안정되고 확실한 작동성을 확보할 수 있어야 한다.

한편 상기 듀얼 클러치 변속기(DCT)는 클러치 제어 시 클러치토크와 스트로크의 관계(T-S 커브)를 정확히 알아야 실제로 입력(Input)되는 엔진 토크를 클러치에 온전히 전달할 수 있다. 만약 T-S 커브 상에서 특정 스트로크에 정상값 이상의 클러치토크가 매칭되면 과한 직결 충격이 발생되고, 이와 반대로 정상값 이하의 클러치토크가 인가되면 엔진이 런업(Run-Up)되는 문제점이 발생한다.

또한 초기에 T-S 커브가 정확히 매칭되었다고 하더라도 클러치의 마모나 열변형, 양산 편차 등에 따라 T-S 커브가 실제와는 달라지게 되고, 이에 따른 변속 시스템(또는 클러치 시스템)의 이상을 방지하기 위해 T-S 커브를 학습하게 된다. 그러나 건식 클러치의 경우 클러치 온도를 정확히 알 수 없기 때문에 오학습을 하게 될 가능성이 크고, 엔진의 토크가 항상 일정하지 않기 때문에 T-S 커브를 제대로 학습하기가 어려운 문제점이 있다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 10-2014-0055191호(2014.05.09.공개, 차량의 건식클러치 전달토크 예측 방법)에 개시되어 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 엔진의 토크 오차와 클러치 온도 모델링의 오차에 의해 발생할 수 있는 T-S(Torque-Stroke) 커브의 변형을 확률적으로 분석하여 조정된 값으로 학습할 수 있도록 하는 건식 클러치의 토크-스트로크 커브 학습 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 건식 클러치의 토크-스트로크 커브 학습 방법은, 제어부가 이전 T-S 커브(C1)에서 임의의 토크(y3)에 해당하는 포지션 변경 포인트(P3)를 기대 T-S 커브(C3)에 추종하여 이동시키기 위한 포지션 변경값(a)을 산출하는 단계; 상기 제어부가 상기 포지션 변경값(a)이 유효한 범위 내에서 클러치의 다양한 환경적 요인까지 고려할 수 있도록 하는 확률(Pr_X3)을 산출하고 이를 상기 포지션 변경값(a)에 곱하여 최종 포지션 변경값(a)을 산출하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 최종 포지션 변경값(a)을 상기 이전 T-S 커브(C1)의 포지션 변경 포인트(P3)에 적용하여 새로운 포인트(P3)를 산출하고, 상기 새로운 포인트(P3)와 터치포인트를 연결하는 최종 T-S 커브를 생성하여 학습하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 포지션 변경값(a)을 산출하는 단계는, 상기 제어부가 이전 T-S 커브(C1)에서 임의의 토크(y3)에 해당하는 포지션 변경 포인트(P3)를 기 지정된 유니트 바이어스만큼 이동시키는 단계; 상기 제어부가 상기 이전 T-S 커브(C1)에서 상기 유니트 바이어스만큼 포지션이 이동된 포인트(P3)와 터치포인트를 연결하는 가상 T-S 커브(C2)를 생성하는 단계; 상기 제어부가 상기 가상 T-S 커브(C2)의 적응점(adaptation point)의 포지션과 상기 적응점의 토크에 동일하게 대응하는 이전 T-S 커브(C1)의 적응점에서의 포지션의 차이값(x)을 산출하는 단계; 상기 제어부가 상기 이전 T-S 커브(C1)의 적응점의 토크에 동일하게 대응하는 기대 T-S 커브(C3)의 적응점에서의 포지션 변화량(△pos)을 산출하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 이전 T-S 커브(C1)와 가상 T-S 커브(C2)의 적응점에서의 포지션 차이값(x), 및 상기 이전 T-S 커브(C1)와 기대 T-S 커브(C3)의 적응점에서의 포지션 변화량(△pos) 간의 포지션 변경값(a)을 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 이전 T-S 커브(C1), 가상 T-S 커브(C2), 및 기대 T-S 커브(C3)는, 스플라인 함수를 이용해 상기 터치포인트와 각 T-S 커브(C1, C2, C3)의 포지션 변경 포인트(P3)가 스플라인 곡선 형태로 연결되어 생성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 이전 T-S 커브(C1)는 초기 설정된 T-S 커브이거나 이전에 학습되어 저장된 T-S 커브이고, 상기 기대 T-S 커브(C3)는 차량이 실제 주행하면서 전 토크 영역에서 각 토크에 대응하는 포지션 포인트를 연결하여 생성되는 T-S 커브이며, 상기 가상 T-S 커브(C2)는 상기 이전 T-S 커브(C1)에서 상기 유니트 바이어스만큼 포지션이 이동된 포인트(P3)와 터치포인트를 연결하여 생성되는 T-S 커브인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 유니트 바이어스는 1mm로 설정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 확률(Pr_X3)은, 상기 포지션 변경값(a)의 정규 분포 곡선에 기초하여 산출한 확률 밀도 함수의 결과값인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 확률(Pr_X3)은,

인 것을 특징으로 하며, 여기서

은 표준편차(standard deviation)(aMax/2) 이고,

는 P3에서의 포지션 변경값이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 엔진의 토크 오차와 클러치 온도 모델링의 오차에 의해 발생할 수 있는 T-S(Torque-Stroke) 커브의 변형을 확률적으로 분석하여 조정된 값으로 학습할 수 있도록 한다.

도 1은 일반적인 듀얼 클러치 변속기 제어 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건식 클러치의 토크-스트로크 커브 학습 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 3은 본 실시예에 따른 건식 클러치의 토크-스트로크 커브 학습 방법을 설명하기 위한 T-S 커브들을 보인 예시도.
도 4는 본 실시예에 따라 최종 T-S 커브를 생성하기 위한 확률 산출 방법을 설명하기 위한 예시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 건식 클러치의 토크-스트로크 커브 학습 방법의 일 실시예를 설명한다.

이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 실시예는 자동차 엔진의 동력을 전달하는 변속기에서 동력을 전달시키거나 차단시키는 클러치가 공냉 방식으로 이루어져 있기 때문에 온도 특성이 부정확하고, 클러치의 위치를 모터로 제어하는 건식 클러치 시스템에 있어서, 더 구체적으로 T-S 커브(즉, 클러치 전달 가능 토크와 클러치 위치의 상관관계를 나타내는 커브)의 마찰계수와 터치 포인트를 보정할 수 있는 건식 클러치 시스템에 적용 가능한 건식 클러치의 토크-스트로크 커브 학습 방법을 제공한다.

참고로 습식 변속기의 경우에는 솔레노이드의 위치를 증가시켜 클러치토크로 환산하지만, 건식 변속기(예 : DCT)의 경우에는 모터를 주로 사용하기 때문에 상기 모터의 위치(즉, 스트로크(Stroke))를 증가시켜 클러치토크로 환산한다.

즉, 모터의 위치(s)(즉, 스트로크)가 증가하면서 클러치판을 밀게 되어 힘(F)이 발생되는데 여기에 마찰계수(μ)가 곱해져 클러치판에 가해지는 토크(t), 즉, T-S 커브 특성이 정해진다. 이에 따라 목표 클러치토크를 만족시키기 위해 목표 모터 위치가 계산되고, 이것이 T-S 커브로 환산되어 TCU(자동변속기 제어기)가 목표 모터 위치를 제어함으로써 클러치토크를 상승시키게 된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건식 클러치의 토크-스트로크 커브 학습 방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 3은 본 실시예에 따른 건식 클러치의 토크-스트로크 커브 학습 방법을 설명하기 위한 T-S 커브들을 보인 예시도이며, 도 4는 본 실시예에 따라 최종 T-S 커브를 생성하기 위한 확률 산출 방법을 설명하기 위한 예시도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 듀얼 클러치 변속기를 제어하는 제어부(130)는 엔진의 토크 오차와 클러치 온도 모델링의 오차에 의해 발생할 수 있는 T-S(Torque-Stroke) 커브의 변형을 확률적으로 분석하여 조정된 값으로 학습을 수행한다.

이하 본 실시예에서는 이전에 제어부(130)(예 : TCU)에 설정된 T-S 커브를 C1이라고 하고, 실제 차량의 운행을 통해 얻어지는 T-S 커브(예 : 한 시간이나 하루 정도의 주행을 하면서 전 토크 영역에서 각 토크에 대응하는 포지션(즉, 스트로크) 포인트를 연결하여 얻어지는 T-S 커브)(이하, 기대 T-S 커브)를 C3라고 한다(도 3 참조).

이때 상기 기대 T-S 커브(C3)는 실제 차량 운행을 통해 얻어진 데이터에 기초하여 얻어진 T-S 커브이지만, 이미 상술한 바와 같이 엔진의 토크가 항상 일정하지 않기 때문에 정확한 T-S 커브라고 할 수는 없다.

다만, 이전 T-S 커브(C1)와 기대 T-S 커브(C3) 간의 차이를 확인할 수 있으며, 최종적으로는 상기 기대 T-S 커브(C3)를 정형화시켜 이전 T-S 커브(C1)가 추종할 수 있도록 한다.

상기와 같이 이전 T-S 커브(C1)가 추종할 기대 T-S커브를 쉽게 정형화시키기 위하여, 본 실시예에서는 가상 T-S 커브(C2)를 생성한다(도 3 참조).

이하 도 2 내지 도 4를 참조하여 건식 클러치의 토크-스트로크 커브 학습 방법에 대하여 설명한다.

먼저, 도 2를 참조하면, 제어부(130)는 이전 T-S 커브(예 : C1)에서 임의의 토크(예 : y3)에 해당하는 포지션 변경 포인트(예 : P3)를 기 지정된 유니트 바이어스(unit bias)만큼 이동한다(S101).

상기 유니트 바이어스(unit bias)는 임의로 설정되는 값이며, T-S 커브의 계산에 쉽게 이용할 수 있는 값을 설정하는 것이 바람직하다. 예컨대 본 실시예에서는 상기 유니트 바이어스(unit bias)가 1mm로 설정되었다고 가정한다.

다음 상기 제어부(130)는 상기 이전 T-S 커브(C1)에서 상기 유니트 바이어스(예 : 1mm)만큼 포지션이 이동된 포인트(예 : P3)와 터치포인트를 연결하는 새로운 가상 T-S 커브(예 : C2)를 생성한다(S102).

참고로 상기 터치포인트와 임의의 토크(예 : y3)에 해당하는 포지션 변경 포인트(예 : P3)를 연결하는 T-S 커브들(예 : C1, C2, C3 등)은 스플라인 함수를 이용해 스플라인 곡선 형태로 생성된다.

다음 상기 제어부(130)는 상기 가상 T-S 커브(예 : C2)의 적응점(adaptation point, 학습점)의 토크에 동일하게 대응하는 이전 T-S 커브(예 : C1)의 대응 지점(즉, 적응점)에서의 차이값(예 : x)을 산출한다(S103).

여기서 상기 적응점(adaptation point)은 일종의 학습점으로서, 엔진과 클러치가 적응(adaptation)되는 토크(즉, 엔진토크)(예 : y1)에 대응하는 지점(즉, 포지션)을 적응점(adaptation point)이라고 한다. 그리고 상기 차이값(예 : x)은 이전 T-S 커브(C1)의 포인트(예 : P3) 지점에서 유니트 바이어스만큼 포지션 방향(즉, X축 방향)으로 이동시켰을 때 학습이 일어나는 토크(즉, 적응점에서의 토크)에서 포지션(즉, 스트로크)이 얼마만큼 이동해야 되는지를 산출한 값이다.

참고로 상기 포지션 변경 포인트(예 : P3)는 포지션 값(X3)과 토크 값(y3)이 만나는 지점을 의미하는 것이다. 다만, 본 실시예에서는 상기 각 지점(예 : 적응점, P3 등)의 토크가 일정한 상태(즉, 변경되지 않는 상태)에서 포지션 값(즉, 스트로크 값, X3)만 이동하므로, 결과적으로 P3 지점을 X3 지점이라고 할 수도 있다.

다음 상기 제어부(130)는 상기 이전 T-S 커브(예 : C1)의 적응점의 토크에 동일하게 대응하는 기대 T-S 커브(예 : C3)의 대응 지점(즉, 적응점)에서의 변화량(예 : △pos)을 산출한다(S104).

다음 상기 제어부(130)는 상기 이전 T-S 커브(C1)와 가상 T-S 커브(C2)의 동일한 지점(즉, 적응점)에서의 차이값(예 : x), 및 상기 이전 T-S 커브(C1)와 기대 T-S 커브(C3)의 동일한 지점(즉, 적응점)에서의 변화량(예 : △pos) 간의 비율을 이용해 포지션 변경값(예 : a = △pos/x)을 산출한다(S105).

이때 만약 상기 차이값(예 : x)과 변화량(예 : △pos) 간의 비율을 이용해 산출한 포지션 변경값(예 : a)이 정확한 값이라면, 상기 포지션 변경값(예 : a)을 이전 T-S 커브(예 : C1)의 포인트(예 : P3)에 적용하여 새로운 포인트(예 : P3)를 산출하고, 상기 새로운 포인트(예 : P3)와 터치포인트를 연결하는 최종 T-S 커브를 생성하여 상기 제어부(130)(예 : TCU)에 저장(즉, 학습)하면 될 것이다.

그러나 실제로는(즉, 경험적으로는) 클러치의 다양한 환경적 요인(예 : 클러치의 마찰, 온도 등)에 의해 상기 차이값(예 : x)과 변화량(예 : △pos) 간의 비율을 이용해 산출한 포지션 변경값(예 : a)이 정확하지 않을 가능성이 있다.

따라서 본 실시예에서 상기 제어부(130)는 상기 포지션 변경값(예 : a)이 유효한 범위내에서 클러치의 다양한 환경적 요인(예 : 클러치의 마찰, 온도 등)까지 고려하여 좀 더 정확히 맞을 확률(Pr_X3)을 곱하여 최종 포지션 변경값(예 : a)을 산출한다(S106).

참고로 상기 확률(Pr_X3)은

이며, 여기서

은 standard deviation(aMax/2) 이고,

는 P3에서의 포지션 변경값(또는 position error라고 할 수도 있음) 이다.

도 4를 참조하면, 포지션 에러(즉, 포지션 변화량)는 T-S 커브(즉, 본 실시예에서는 상기 산출된 포지션 변경값(a)을 적용할 경우에 변할 수 있는 T-S 커브)가 한 번에 얼마만큼 변할 수 있는지를 나타내는 값이다.

상기 포지션 에러는 경험적으로 그 최대값(aMax)(즉, a에 대한 최대값)이 1mm 이상은 변하지 않지만, 상기 최대값(aMax)은 다른 값(예 : 3mm 등)으로 설정될 수도 있다.

예컨대 상기 최대값(aMax)은 공지된 수식을 이용하여 산출될 수도 있고 경험치를 바탕으로 산출될 수도 있다. 그런데 만약 상기 포지션 변경값(a)이 상기 최대값(aMax) 이상이면 터치포인트가 잘못 계산되었거나 다른 문제가 있는 것으로 판단할 수 있다. 즉, 상기 제어부(130)는 상기 포지션 변경값(a)이 유효하지 않은 것으로 판단할 수 있다.

상기와 같이 최대값(aMax)이 정해지면, 도 4에 도시된 바와 같은 정규 분포 곡선에 의해서 확률 밀도 함수의 결과값(즉, 확률 Pr_X3)을 산출할 수 있다.

그리고 상기 포지션 변경값(a)에 확률(Pr_X3)을 곱하여 최종 포지션 변경값(a)을 산출하는 것이다.

다시 도 2를 참조하면, 상기 제어부(130)는 상기 최종 포지션 변경값(예 : a)을 상기 이전 T-S 커브(예 : C1)의 포지션 변경 포인트(예 : P3)에 적용하여, 새로운 포인트(예 : P3)를 산출하고, 상기 새로운 포인트(예 : P3)와 터치포인트를 연결하는 최종 T-S 커브(미도시)를 생성하여 상기 제어부(130)(예 : TCU)에 저장(학습)한다(S107).

다시 말해, 이전 T-S 커브(C1)의 포인트(P3, C1의 y3 토크에서 만나는 지점)에서 기 설정된 유니트 바이어스(예 : ±1mm)만큼 이동시킨 후 이를 터치포인트와 연결하면 가상 T-S 커브(C2)를 생성할 수 있으며, 상기 두 T-S 커브(C1과 C2) 간의 동일한 적응점(즉, 엔진과 클러치의 adaptation point)에서의 포지션의 차이값(즉, x)과 상기 두 T-S 커브(C1과 C3) 간의 동일한 적응점에서의 포지션의 변화량(△pos) 간의 비율을 이용해 상기 포인트(P3)의 포지션 변경값(즉, a)을 산출할 수 있다. 즉, T-S 커브(C1)의 포인트(P3)에 상기 포지션 변경값(예 : a)을 적용시켜 포지션을 이동시킨 후 이를(즉, 변경된 포인트(P3, 또는 X3)) 터치포인트와 연결하면 최종 T-S 커브(미도시)가 생성되는 것이다.

이때 본 실시예에서는 상기 포지션 변경값(예 : a)에 경험적 확률을 곱하여 최종 포지션 변경값(예 : a)을 산출하고, 상기 이전 T-S 커브(C1)의 포인트(P3, 또는 X3)에 상기 최종 포지션 변경값(예 : a)을 적용시켜(X3_new = X3_old + {a * Pr_X3}) 이동시킨 후, 그 이동된 최종 포인트(P3, 또는 X3)와 터치포인트를 연결하는 T-S 커브를 생성하면, 이 생성된 T-S 커브가 결과적으로 확률이 적용된 최종 T-S 커브(미도시)가 되는 것이다.

상기와 같이 본 실시예는 엔진의 토크 오차와 클러치 온도 모델링의 오차에 의해 발생할 수 있는 T-S(Torque-Stroke) 커브의 변형을 확률적으로 분석하여 조정된 값으로 학습할 수 있도록 하는 효과가 있다.

이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

110 : 액츄에이터
120 : 변속장치
130 : 제어부

Claims

제어부가 이전 T-S 커브(C1)에서 임의의 토크(y3)에 해당하는 포지션 변경 포인트(P3)를 기대 T-S 커브(C3)에 추종하여 이동시키기 위한 포지션 변경값(a)을 산출하는 단계;
상기 제어부가 상기 포지션 변경값(a)이 유효한 범위 내에서 클러치의 마찰이나 온도 중 적어도 하나 이상의 환경적 요인까지 고려할 수 있도록 하는 확률(Pr_X3)을 산출하고 이를 상기 포지션 변경값(a)에 곱하여 최종 포지션 변경값(a)을 산출하는 단계; 및
상기 제어부가 상기 최종 포지션 변경값(a)을 상기 이전 T-S 커브(C1)의 포지션 변경 포인트(P3)에 적용하여 새로운 포인트(P3)를 산출하고, 상기 새로운 포인트(P3)와 터치포인트를 연결하는 최종 T-S 커브를 생성하여 학습하는 단계;를 포함하되,
상기 기대 T-S 커브(C3)는 차량의 실제 주행시 전 토크 영역에서 각 토크에 대응하는 포지션 포인트를 연결하여 생성되는 T-S 커브인 것을 특징으로 하는 건식 클러치의 토크-스트로크 커브 학습 방법.
제 1항에 있어서, 상기 포지션 변경값(a)을 산출하는 단계는,
상기 제어부가 이전 T-S 커브(C1)에서 임의의 토크(y3)에 해당하는 포지션 변경 포인트(P3)를 기 지정된 유니트 바이어스만큼 이동시키는 단계;
상기 제어부가 상기 이전 T-S 커브(C1)에서 상기 유니트 바이어스만큼 포지션이 이동된 포인트(P3)와 터치포인트를 연결하는 가상 T-S 커브(C2)를 생성하는 단계;
상기 제어부가 상기 가상 T-S 커브(C2)의 적응점(adaptation point)의 포지션과 상기 적응점의 토크에 동일하게 대응하는 이전 T-S 커브(C1)의 적응점에서의 포지션의 차이값(x)을 산출하는 단계;
상기 제어부가 상기 이전 T-S 커브(C1)의 적응점의 토크에 동일하게 대응하는 기대 T-S 커브(C3)의 적응점에서의 포지션 변화량(△pos)을 산출하는 단계; 및
상기 제어부가 상기 이전 T-S 커브(C1)와 가상 T-S 커브(C2)의 적응점에서의 포지션 차이값(x), 및 상기 이전 T-S 커브(C1)와 기대 T-S 커브(C3)의 적응점에서의 포지션 변화량(△pos) 간의 포지션 변경값(a)을 산출하는 단계;를 포함하되,
상기 적응점은 일종의 학습점으로서, 엔진과 클러치가 적응되는 엔진토크에 대응하는 동일한 토크 지점이며,
상기 차이값(x)은 이전 T-S 커브(C1)의 포인트(P3) 지점에서 유니트 바이어스만큼 포지션 방향으로 이동시켰을 때 학습이 일어나는 토크에서 포지션이 얼마만큼 이동해야 되는지를 산출한 값을 의미하며,
상기 포지션 변화량(△pos)은 상기 산출된 포지션 변경값(a)을 적용할 경우에 변할 수 있는 T-S 커브가 한 번에 얼마만큼 변할 수 있는지를 나타내는 값을 의미하는 것을 특징으로 하는 건식 클러치의 토크-스트로크 커브 학습 방법.
제 2항에 있어서,
상기 이전 T-S 커브(C1), 가상 T-S 커브(C2), 및 기대 T-S 커브(C3)는,
스플라인 함수를 이용해 상기 터치포인트와 각 T-S 커브(C1, C2, C3)의 포지션 변경 포인트(P3)가 스플라인 곡선 형태로 연결되어 생성되는 것을 특징으로 하는 건식 클러치의 토크-스트로크 커브 학습 방법.
제 3항에 있어서,
상기 이전 T-S 커브(C1)는 초기 설정된 T-S 커브이거나 이전에 학습되어 저장된 T-S 커브이고,
상기 가상 T-S 커브(C2)는 상기 이전 T-S 커브(C1)에서 상기 유니트 바이어스만큼 포지션이 이동된 포인트(P3)와 터치포인트를 연결하여 생성되는 T-S 커브인 것을 특징으로 하는 건식 클러치의 토크-스트로크 커브 학습 방법.
제 2항에 있어서,
상기 유니트 바이어스는 1mm로 설정하는 것을 특징으로 하는 건식 클러치의 토크-스트로크 커브 학습 방법.
제 1항에 있어서, 상기 확률(Pr_X3)은,
상기 포지션 변경값(a)의 정규 분포 곡선에 기초하여 산출한 확률 밀도 함수의 결과값인 것을 특징으로 하는 건식 클러치의 토크-스트로크 커브 학습 방법.
제 6항에 있어서, 상기 확률(Pr_X3)은,

인 것을 특징으로 하는 건식 클러치의 토크-스트로크 커브 학습 방법.
여기서
은 표준편차(standard deviation)(aMax/2) 이고,
는 P3에서의 포지션 변경값이다.