KR101724951B1 - 클러치 마모보상장치 제어방법 - Google Patents

클러치 마모보상장치 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 기술의 클러치 마모보상장치 제어방법은 제어부가 클러치의 터치포인트 변화량에 기반하여 마모보상장치로 마모보상을 실시해야할 횟수를 산출하는 단계; 산출단계 후, 제어부가 마모보상을 실시해야할 횟수와 설정횟수를 비교하는 단계; 비교단계 수행결과, 마모보상을 실시해야할 횟수가 설정횟수 이상인 경우, 제어부가 차량이 마모보상 실시조건들을 만족하는지 판단하는 단계; 및 판단단계 수행결과, 차량이 마모보상 실시조건들을 만족하는 경우, 제어부가 마모보상장치로 마모보상을 실시하는 단계;를 포함할 수 있다.

Description

클러치 마모보상장치 제어방법 {ABRASION COMPENSATION APPARATUS CONTROL METHOD FOR CLUTCH}
본 발명은 마모보상장치로 클러치의 마모보상을 수행할 것인지 판단하여 빈번한 클러치 마모보상으로 인한 소음을 최소화하는 클러치 마모보상장치 제어방법에 관한 것이다.
동력 단속을 위한 클러치를 클러치 액츄에이터에 의해 조작하도록 되어 있는 AMT(Automated-Manual Transmision)나 DCT(Dual Clutch Transmission)등은 상기 클러치의 정확한 작동성을 확보하기 위하여 마모보상장치를 구비한다.
상기 마모보상장치 중 상기 클러치 액츄에이터에 내장된 타입은 상기 클러치 액츄에이터의 작동스트로크 도중의 특정한 동작에 의해 마모 보상이 이루어지도록 되어 있으며, 이는 하기의 선행기술문헌에 기술된 것과 같은 메커니즘으로 작동한다.
상기 마모보상장치를 구동하는 주요한 기준이 되는 것은, 클러치가 실제로 접촉하기 시작하여 마찰력이 발생하기 시작하는 위치인 터치포인트로서, 이 위치를 정확하게 인식하고 있어야 클러치를 원하는 시점에 적절한 토크로 제어할 수 있게 된다.
도 1은 클러치 액츄에이터의 스트로크에 대한 클러치 토크의 특성을 도표로 도시한 것으로서, 스토로크가 증가하다가 터치포인트를 만나면 클러치토크가 비로소 증가하기 시작하여, 클러치의 상태가 정상적이라면 최대스트로크에서 엔진이 전달할 수 있는 엔진최대토크보다 더 크게 설계된 클러치최대토크를 전달할 수 있게 되지만, 클러치의 온도변화나 마모 등으로 터치포인트가 이동하면, 최대스트로크에서도 엔진최대토크를 다 전달하지 못하는 상태가 됨을 나타내고 있다.
이때, 상기 마모 보상 장치가 작동하여 터치포인트를 원래의 위치로 복귀시킴으로써, 클러치의 안정되고 적절한 작동성을 지속적으로 유지할 수 있도록 하는 것이다.
하지만, 마모보상장치에 의한 마모보상이 빈번하게 발생할 경우, 클러치 액츄에이터 작동 소음이 빈번하게 발생할 수 있다. 또한, 실질적으로 마모보상이 필요하지 않음에도 외부요소에 의해 마모보상장치가 동작하면 과도한 마모보상으로 인해 터치포인트를 오설정할 수 있다는 문제점이 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.
KR10-2009-0010085A
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 실질적으로 클러치 마모보상이 필요한 상황에만 마모보상장치가 동작하도록 함으로써 빈번한 마모보상으로 인한 소음 및 터치포인트 오학습 현상의 발생을 저감할 수 있는 클러치 마모보상장치 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 클러치 마모보상장치 제어방법은 제어부가 클러치의 터치포인트 변화량에 기반하여 마모보상장치로 마모보상을 실시해야할 횟수를 산출하는 단계; 상기 산출단계 후, 상기 제어부가 마모보상을 실시해야할 횟수와 설정횟수를 비교하는 단계; 상기 비교단계 수행결과, 상기 마모보상을 실시해야할 횟수가 설정횟수 이상인 경우, 상기 제어부가 차량이 마모보상 실시조건들을 만족하는지 판단하는 단계; 및 상기 판단단계 수행결과, 차량이 마모보상 실시조건들을 만족하는 경우, 상기 제어부가 마모보상장치로 마모보상을 실시하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 산출단계 시, 제어부는 클러치의 터치포인트 변화량이 클수록 마모보상을 실시해야할 횟수를 크게 산출하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 판단단계 시, 제어부는 엔진회전수와 입력축속도가 각각 기설정된 속도 이하일 경우에만 차량이 마모보상 실시조건을 만족한다고 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 판단단계 시, 제어부는 변속레버의 위치가 P레인지 또는 N레인지인 경우에만 차량이 마모보상 실시조건을 만족한다고 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 판단단계 시, 제어부는 차속이 기설정된 차속 이하일 경우에만 차량이 마모보상 실시조건을 만족한다고 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 판단단계 시, 제어부는 클러치 누적 열용량이 기설정된 열용량 이상일 경우에만 차량이 마모보상 실시조건을 만족한다고 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 판단단계 시, 제어부는 클러치 온도가 기설정된 온도범위 내에 포함될 경우에만 차량이 마모보상 실시조건을 만족한다고 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 실시단계 후, 제어부는 마모보상장치에 의해 마모보상이 실시된 횟수를 카운트하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 클러치 마모보상장치 제어방법에 따르면 클러치를 내구 수명까지 최대한 사용할 수 있고, 정확한 토크 전달 특성을 가지도록 할 수 있는바 차량의 변속감을 확보하여 궁극적으로 상품성을 향상시킬 수 있다.
또한, 클러치 마모보상이 빈번하게 발생하는 것을 방지하여 액추에이터 작동소음을 최소화할 수 있다.
도 1은 종래의 클러치 액츄에이터 스트로크에 대한 클러치토크의 그래프로서 터치포인트를 설명한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치 마모보상장치 제어장치를 도시한 블록도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치 마모보상장치 제어방법을 도시한 순서도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 클러치 마모보상장치 제어방법에 대하여 살펴본다.
먼저, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치 마모보상장치 제어장치를 도시한 블록도이다. 도 2를 참조하면, 클러치 마모보상장치 제어장치는 엔진(E)과 차동기어장치(D/F) 사이에 마련된 DCT(Dual Clutch Transmission); 상기 DCT 내부에 마련된 복수의 클러치와 기어박스; 상기 복수의 클러치들 각각의 마모를 보상하도록 마련된 마모보상장치; 상기 DCT 내부의 마모보상장치를 제어하도록 마련된 제어부를 포함할 수 있다. 구체적인 설명은 후술하도록 하겠다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치 마모보상장치 제어방법을 도시한 순서도이다. 도 3을 참조하면, 클러치 마모보상장치 제어방법은 제어부가 클러치의 터치포인트 변화량에 기반하여 마모보상장치로 마모보상을 실시해야할 횟수를 산출하는 단계(S10); 상기 산출단계(S10) 후, 상기 제어부가 마모보상을 실시해야할 횟수와 설정횟수를 비교하는 단계(S20); 상기 비교단계(S20) 수행결과, 상기 마모보상을 실시해야할 횟수가 설정횟수보다 많은 경우, 상기 제어부가 차량이 마모보상 실시조건들을 만족하는지 판단하는 단계(S30); 및 상기 판단단계(S30) 수행결과, 차량이 마모보상 실시조건들을 만족하는 경우, 상기 제어부가 마모보상장치로 마모보상을 실시하는 단계(S40);를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 마모보상장치는 클러치 액츄에이터 내부에 마련되어 클러치 페이싱(Facing) 마모량에 따라 마모보상이 실시되도록 구성된다. 이에 따라 클러치 페이싱 마모에 따른 터치포인트 오차를 보정하여 클러치 액츄에이터 풀 스트로크(Full Stroke)에 따른 최대 전달 토크를 확보할 수 있다.
이를 위해 먼저, 제어부는 차량이 이그니션 오프(IG OFF)되면 터치포인트 변화량을 산출한다. 이때, 제어부는 클러치의 터치포인트 변화량이 클수록 마모보상을 실시해야할 횟수를 크게 산출할 수 있다.
상기 마모보상장치는 한 번의 동작으로 모든 클러치 마모량을 보정하는 것이 아니라 일정량만큼의 클러치의 페이싱 마모량을 보상할 수 있다. 따라서, 클러치 터치포인트 변화량이 큰 경우라면 클러치의 페이싱 마모량도 많은 것인바, 마모보상을 실시해야할 횟수를 증가시킴으로써 마모보상장치로 많은 양의 클러치 마모를 보상할 수 있다.
상기 산출단계(S10) 후, 제어부는 마모보상장치를 이용하여 마모보상을 실시해야할 횟수가 많은지를 판단하기 위해 비교단계(S20)를 실시한다. 만약, 제어부에서 마모보상을 실시해야할 횟수가 설정횟수 이상이라고 감지한 경우, 마모보상장치를 여러 번 동작시켜야 하는바, 과도한 마모보상으로 인한 액츄에이터 소음과 오보상으로 인한 클러치 수명저하를 방지하기 위해 실제적으로 클러치가 마모보상이 필요한 상태인지 판단한다. 즉, 차량이 마모보상 실시조건들을 만족하는지 판단하는 단계(S30)를 실시한다.
상기 판단단계(S30) 시, 제어부는 엔진회전수와 입력축속도가 각각 기설정된 속도 이하일 경우에만 차량이 마모보상 실시조건을 만족한다고 판단할 수 있고, 변속레버의 위치가 P레인지 또는 N레인지인 경우에만 차량이 마모보상 실시조건을 만족한다고 판단할 수 있으며, 아울러, 차속이 기설정된 차속 이하일 경우에만 차량이 마모보상 실시조건을 만족한다고 판단할 수 있다.
즉, 차량이 이그니션 오프(IG OFF)된 후 정차상태에 있는 조건에서만 클러치 마모보상제어를 실시할 수 있도록 함으로써 안정적인 클러치 마모보상이 이루어지도록 할 수 있다.
여기서, 기설정된 속도는 차량이 정차한다고 판단할 수 있는 정도의 엔진회전수 또는 입력축속도로 설정될 수 있고, 기설정된 차속은 차량이 정차한다고 판단할 수 있는 정도의 차속으로 설정될 수 있다. 이는 차량에 따라 가변설정되어야 하는바, 특정값으로 한정되어서는 안될 것이다.
또한, 상기 판단단계(S30) 시, 제어부는 클러치 누적 열용량이 기설정된 열용량 이상일 경우에만 차량이 마모보상 실시조건을 만족한다고 판단할 수 있다.
즉, 클러치에 잦은 슬립이 발생하게 되면 클러치의 온도가 빈번하게 상승하면서 누적 열용량값이 상승하게 된다. 따라서, 클러치의 누적 열용량이 높을수록 클러치 슬립으로 인한 마모가 실제로 크게 발생하였을 것이라 판단하여 마모보상 실시조건을 만족한다고 판단할 수 있다.
반대로, 클러치 누적 열용량이 낮을수록 클러치 슬립이 발생하지 않아 클러치에 마모가 실제로 발생할 가능성이 낮다. 따라서, 클러치 누적 열용량이 기설정된 열용량보다 작을 경우에는 클러치에 마모보상이 필요한 상황이 아니라고 판단하여 마모보상 실시조건을 불만족한다고 판단할 수 있다.
아울러, 상기 판단단계(S30) 시, 제어부는 클러치 온도가 기설정된 온도범위 내에 포함될 경우에만 차량이 마모보상 실시조건을 만족한다고 판단할 수 있다.
여기서, 기설정된 온도범위는 클러치의 온도가 정상적인 상태일 경우의 온도로 설정될 수 있다. 예를 들어, 클러치 온도가 기설정된 온도범위보다 높을 경우라면 클러치 및 구성요소들이 열팽창되어 터치 포인트의 위치가 변화될 수 있다. 하지만, 고온에 의해 변화된 터치포인트는 일시적인 것으로 이에 따른 마모보상을 수행할 경우 과도한 토크 전달이 이루어지거나 슬립 현상이 발생한다.
따라서, 클러치 온도가 기설정된 온도범위 내에 포함될 경우에만 마모보상장치를 이용한 마모보상을 실시하도록 제어부가 제어함으로써, 실제 클러치의 마모보상이 필요할 경우에만 마모보상을 실시할 수 있다.
상기 판단단계(S30) 수행결과, 차량이 마모보상 실시조건들을 모두 만족한 경우라면 제어부는 마모보상장치를 통해 클러치 마모보상을 실시한다(S40), 이후 제어부는 마모보상장치에 의해 마모보상이 실시된 횟수를 카운트할 수 있다.
마모보상장치는 기구적으로 클러치의 위치를 변화시키도록 동작함으로써 클러치 마모보상을 실시하는데, 클러치 페이싱이 모두 마모되어 소진된 경우에는 클러치 페이싱을 교환해주어야만 유효한 클러치 마모보상이 가능하다. 따라서, 제어부는 마모보상을 실시한 횟수를 카운트함으로써 정비사 또는 운전자가 카운트값을 통해 클러치의 교환시기를 판단할 수 있다.
이해를 돕기 위해 덧붙이자면 상기 제어부는 변속기제어유닛(TCU:Transmission Control Unit)일 수 있다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 클러치 마모보상장치 제어방법에 따르면 클러치를 내구 수명까지 최대한 사용할 수 있고, 정확한 토크 전달 특성을 가지도록 할 수 있는바 차량의 변속감을 확보하여 궁극적으로 상품성을 향상시킬 수 있다.
또한, 클러치 마모보상이 빈번하게 발생하는 것을 방지하여 액추에이터 작동소음을 최소화할 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; 산출단계
S20; 비교단계
S30; 판단단계
S40; 실시단계

Claims (8)

  1. 제어부가 클러치의 터치포인트 변화량에 기반하여 마모보상장치로 마모보상을 실시해야할 횟수를 산출하는 단계;
    상기 산출단계 후, 상기 제어부가 마모보상을 실시해야할 횟수와 설정횟수를 비교하는 단계;
    상기 비교단계 수행결과, 상기 마모보상을 실시해야할 횟수가 설정횟수 이상인 경우, 상기 제어부가 차량이 마모보상 실시조건들을 만족하는지 판단하는 단계; 및
    상기 판단단계 수행결과, 차량이 마모보상 실시조건들을 만족하는 경우, 상기 제어부가 마모보상장치로 마모보상을 실시하는 단계;를 포함하는 클러치 마모보상장치 제어방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 산출단계 시, 제어부는 클러치의 터치포인트 변화량이 클수록 마모보상을 실시해야할 횟수를 크게 산출하는 것을 특징으로 하는 클러치 마모보상장치 제어방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 판단단계 시, 제어부는 엔진회전수와 입력축속도가 각각 기설정된 속도 이하일 경우에만 차량이 마모보상 실시조건을 만족한다고 판단하는 것을 특징으로 하는 클러치 마모보상장치 제어방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 판단단계 시, 제어부는 변속레버의 위치가 P레인지 또는 N레인지인 경우에만 차량이 마모보상 실시조건을 만족한다고 판단하는 것을 특징으로 하는 클러치 마모보상장치 제어방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 판단단계 시, 제어부는 차속이 기설정된 차속 이하일 경우에만 차량이 마모보상 실시조건을 만족한다고 판단하는 것을 특징으로 하는 클러치 마모보상장치 제어방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 판단단계 시, 제어부는 클러치 누적 열용량이 기설정된 열용량 이상일 경우에만 차량이 마모보상 실시조건을 만족한다고 판단하는 것을 특징으로 하는 클러치 마모보상장치 제어방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 판단단계 시, 제어부는 클러치 온도가 기설정된 온도범위 내에 포함될 경우에만 차량이 마모보상 실시조건을 만족한다고 판단하는 것을 특징으로 하는 클러치 마모보상장치 제어방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 실시단계 후, 제어부는 마모보상장치에 의해 마모보상이 실시된 횟수를 카운트하는 것을 특징으로 하는 클러치 마모보상장치 제어방법.
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