KR102461507B1 - 차량용 클러치 버스트 방지방법 - Google Patents

차량용 클러치 버스트 방지방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량의 주행 중 저마찰계수의 노면을 통과한 후 고마찰계수의 노면에 진입하는 주행상황에서 클러치의 버스트를 방지하는 기술에 관한 것으로, 본 발명에서는, 차량의 주행상태를 반영하는 인자를 바탕으로 주행 중 휠락이 발생했는지 판단하고; 휠락 발생 판단시, 차속이 급격하게 증가하고, 현재 주행단을 형성하고 있는 변속기입력축속도와 엔진속도의 차이값이 설정값보다 큰 경우, 현재 주행단을 형성하고 있는 클러치와 휠 사이의 기구적 연결을 차단하는 것을 특징으로 하는 차량용 클러치 버스트 방지방법이 소개된다.

Description

차량용 클러치 버스트 방지방법{METHOD FOR PREVENTING TO BURST CLUTCH OF VEHICLES}
본 발명은 차량의 주행 중 저마찰계수의 노면을 통과한 후 고마찰계수의 노면에 진입하는 주행상황에서 클러치의 버스트를 방지하는 차량용 클러치 버스트 방지방법에 관한 것이다.
건식 클러치의 마찰재는 일정 속도 이상으로 고속 회전을 하게 되면 클러치의 마찰재가 타거나 분쇄되어서 마찰 특성을 잃어버리게 되는 클러치 버스트(burst) 현상이 발생할 수 있다.
즉, 저단 기어가 체결된 상태에서 강제로 고속 주행을 하게 되면 클러치가 고속회전을 하게 되면서 버스트 현상이 발생할 수 있다.
이에, 클러치 버스트 현상이 일어나지 않도록 변속패턴에 의해서 클러치회전수를 일정 범위 내로 유지하기 위한 제어를 수행하게 되나, 상단 기어 변속의 문제 등으로 인해 엔진회전수를 상단 기어비에 맞게 이행을 시킬 수 없는 경우에 발생하게 되며, 이 경우는 기어를 중립으로 해제함으로써 클러치 버스트 상황을 탈피하게 된다.
하지만, 차량이 저마찰로에 진입하는 경우, 노면의 마찰력이 순간적으로 낮아지는 현상에 의해 휠락이 발생한 상황에서, 저마찰로에서 탈출하여 갑자기 노면 마찰력이 급증함에 따라 바퀴의 회전수가 급격하게 상승할 때에, 이 같은 판단이 어려워 클러치 버스트 현상이 발생할 수 있는 문제가 있다.
상기의 배경기술로서 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.
JP 5548181 B
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 차량의 주행 중 저마찰계수의 노면을 통과한 후 고마찰계수의 노면에 진입하는 주행상황에서 클러치의 버스트를 방지하는 차량용 클러치 버스트 방지방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 제어부가 차량의 주행상태를 반영하는 인자를 바탕으로 주행 중 휠락이 발생했는지 판단하는 휠락판단단계; 제어부가 휠락 발생 판단시, 차속이 급격하게 증가하고, 현재 주행단을 형성하고 있는 변속기입력축속도와 엔진속도의 차이값이 설정값보다 큰 경우, 현재 주행단을 형성하고 있는 클러치와 휠 사이의 기구적 연결을 차단하는 차단단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 휠락판단단계에서는, 차속이 기준차속 이하이고, 목표 주행단이 특정 주행단 이하의 주행단이며, 브레이크 오프상태인지 판단할 수 있다.
상기 차단단계에서는, 현재 주행단을 형성하고 있는 변속기입력축의 각가속도가 설정값 이상이거나, 현재 차속이 현재 주행단에서 구현 가능한 최대차속 이상인 경우, 차속이 급격하게 증가한 상태로 판단할 수 있다.
상기 차단단계에서는, 상기 현재 주행단을 형성하고 있는 클러치를 해제할 수 있다.
상기 차단단계에서는, 상기 현재 주행단을 형성하고 있는 주행단 기어를 해제할 수 있다.
상기 휠락판단단계 이전에, 차체 자세제어장치가 비정상 작동되고 있는지 판단할 수 있다.
상기 휠락판단단계 이전에, 휠속도센서가 고장인지 판단할 수 있다.
상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은, 차량의 고속 주행 중 저마찰계수의 노면을 통과한 후 고마찰계수의 노면에 진입하는 주행상황시, 클러치 및 기어의 체결을 해제함으로써, 클러치의 버스트 현상을 방지하게 되고, 이에 따라 클러치의 내구성을 확보하는 것은 물론, 차량의 주행 안정성을 확보하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 적용 가능한 DCT가 탑재된 차량의 파워트레인 구조를 예시하여 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 클러치 버스트 방지방법에 대한 제어 흐름을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 저마찰로 통과 이후에 고마찰로 진입시의 차량의 거동을 설명하기 위한 도면.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 적용 가능한 DCT차량의 구성을 나타낸 것으로, 도면에 표시된 각 구성요소에 대해 간단하게 설명하면, DCT에 구비된 두 개의 클러치 중에서 제1클러치 및 제2클러치를 각각 CL1 및 CL2의 도면부호로 기재하고, 이들을 작동하는 제1클러치액추에이터 및 제2클러치액추에이터를 CLA1, CLA2의 도면부호로 표시하였으며, 제1입력축과 제2입력축을 각각 INPUT1 및 INPUT2의 도면부호로 표시하였다.
그리고, 본 발명에서 비록 DCT가 탑재된 파워트레인의 구조만을 예시하고 있지만, AMT가 탑재된 차량에서도 본 발명이 적용될 수 있다.
한편, 본 발명의 차량용 클러치 버스트 방지방법은, 휠락판단단계와, 클러치해제단계를 포함하여 구성될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하여, 본 발명을 구체적으로 살펴보면, 먼저 휠락판단단계에서는 제어부(C)가 차량의 주행상태를 반영하는 인자를 바탕으로 주행 중 휠락이 발생했는지 판단할 수 있다.
예컨대, 현재 차속이 기준차속 이하이고, 변속요구시 목표 주행단이 특정 주행단 이하의 주행단이며, 브레이크가 오프상태인지 판단하여 이들 조건들을 모두 만족하는 경우 휠락이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 여기서, 상기 차속은 입력축속도센서에서 측정된 정보를 기반으로 연산된 차속일 수 있다.
차단단계에서는, 제어부(C)가 상기 휠락판단단계를 통해 휠락이 발생한 것으로 판단시, 차속이 급격하게 증가하고, 현재 주행단을 형성하고 있는 변속기입력축속도와 엔진속도의 차이값이 설정값보다 큰 경우, 현재 주행단을 형성하고 있는 클러치와 휠 사이의 기구적 연결을 차단하도록 제어할 수 있다.
예컨대, 현재 주행단을 형성하고 있는 변속기입력축의 각가속도가 설정값 이상인 경우, 차속이 급격하게 증가한 것으로 판단할 수 있다.
또는, 현재 차속이 현재 주행단에서 구현 가능한 최대차속 이상인 경우, 차속이 급격하게 증가한 상태로 판단할 수 있다.
즉, 설정된 변속패턴을 기준으로, APS개도율을 100%로 가정할 때에 현재 주행단에서 구현할 수 있는 최대차속보다 현재 차속이 더 큰 경우, 차속이 급격하게 증가한 상황으로 판단할 수 있다.
특히, 변속기입력축속도와 엔진속도의 차이값 판단을 통해 차량이 고속 주행중 저마찰로를 통과한 후 고마찰로에 진입한 주행상황을 판단할 수 있고, 이를 통해 일반적인 가속상황과 구분할 수 있게 된다.
아울러, 상기 차단단계에서는, 현재 주행단을 형성하고 있는 클러치와 휠 사이의 기구적 연결을 차단하기 위해 현재 주행단을 형성하고 있는 클러치를 해제할 수 있다.
더불어, 상기 차단단계에서는, 현재 주행단을 형성하고 있는 클러치와 휠 사이의 기구적 연결을 차단하기 위해 현재 주행단을 형성하고 있는 주행단 기어를 해제할 수 있다.
즉, 현재 주행단을 형성하고 있는 클러치 및/또는 주행단 기어를 해제함으로써, 휠로부터 전달되는 고속회전이 클러치에 전달되는 것을 차단할 수 있다.
아울러, 상기 휠락판단단계 이전에, 차체 자세제어장치가 비정상 작동되고 있는지 판단할 수 있다.
또한, 상기 휠락판단단계 이전에, 휠속도센서가 정상적으로 작동되고 있는지 판단할 수 있다.
즉, ESP 등의 차체 자세제어장치가 정상적으로 작동되는 경우, 저마찰로에 진입하게 되면, 휠 차속을 기준으로 저마찰로 탈출을 위한 제어에 진입하게 되는바, 차체 자세제어장치가 비정상 작동되는 경우 또는 휠속도센서가 고장상황인 경우에 본 발명의 로직에 진입하도록 제어할 수 있다.
한편, 도 2를 참조하여, 본 발명의 차량용 클러치 버스트 방지방법의 제어 흐름을 예시하여 살펴보면, ESP가 고장이거나, 강제 오프된 경우, 또는 휠속도센서가 고장인지 판단한다(S10).
ESP 또는 휠속도센서의 비정상작동 상황으로 판단시, 차량이 고속으로 주행 중 차속이 A kph 이하로 떨어지면서, 목표 주행단이 5단 이상의 고단에서 2단 이하의 저단으로 변속이 진행되고, 브레이크가 오프상태인 경우, 차량이 빙판길 등의 저마찰로에 진입하여 휠락이 발생한 것으로 판단한다(S20).
휠락 발생 판단시, 주행단이 1단인 경우, 1단 기어 치합이 완료된 상태에서 1단을 형성하고 있는 변속기입력축의 각가속도가 B RPM/sec 이상이거나, 차속이 1단으로 구현 가능한 최대차속 이상의 차속인 경우, 차속이 급격하게 증가하고 있는 상태로 판단한다.
이때에, 1단을 형성하고 있는 변속기입력축속도와 엔진속도의 차이가 2000RPM 이상인 경우, 차량이 저마찰로를 탈출한 후 고마찰로에 진입함으로써, 구동륜의 회전으로 인해 변속기입력축이 고속 회전하게 되는 주행 상황으로 판단한다(S30).
이처럼, 변속기입력축이 고속 회전하게 되면, 1단을 형성하고 있는 클러치를 해제하면서 1단 기어를 해제하여 클러치의 버스트 현상을 방지하게 된다(S40).
상술한 바와 같이, 본 발명은 차량의 고속 주행 중 저마찰계수의 노면을 통과한 후 고마찰계수의 노면에 진입하는 주행상황시, 클러치 및 기어의 체결을 해제함으로써, 클러치의 버스트 현상을 방지하게 되고, 이에 따라 클러치의 내구성을 확보하는 것은 물론, 차량의 주행 안정성을 확보하게 된다.
한편, 본 발명은 상기한 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
C : 제어부

Claims (7)

  1. 제어부가 차량의 주행상태를 반영하는 인자를 바탕으로 주행 중 휠락이 발생했는지 판단하는 휠락판단단계;
    제어부가 휠락 발생 판단시, 차속이 급격하게 증가하고, 현재 주행단을 형성하고 있는 변속기입력축속도와 엔진속도의 차이값이 설정값보다 큰 경우, 현재 주행단을 형성하고 있는 클러치와 휠 사이의 기구적 연결을 차단하는 차단단계;를 포함하고,
    상기 휠락판단단계에서는,
    차속이 기준차속 이하이고, 목표 주행단이 특정 주행단 이하의 주행단이며, 브레이크 오프상태인지 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 클러치 버스트 방지방법.
  2. 삭제
  3. 제어부가 차량의 주행상태를 반영하는 인자를 바탕으로 주행 중 휠락이 발생했는지 판단하는 휠락판단단계;
    제어부가 휠락 발생 판단시, 차속이 급격하게 증가하고, 현재 주행단을 형성하고 있는 변속기입력축속도와 엔진속도의 차이값이 설정값보다 큰 경우, 현재 주행단을 형성하고 있는 클러치와 휠 사이의 기구적 연결을 차단하는 차단단계;를 포함하고,
    상기 차단단계에서는,
    현재 주행단을 형성하고 있는 변속기입력축의 각가속도가 설정값 이상이거나, 현재 차속이 현재 주행단에서 구현 가능한 최대차속 이상인 경우, 차속이 급격하게 증가한 상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 클러치 버스트 방지방법.
  4. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 차단단계에서는,
    상기 현재 주행단을 형성하고 있는 클러치를 해제하는 것을 특징으로 하는 차량용 클러치 버스트 방지방법.
  5. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 차단단계에서는,
    상기 현재 주행단을 형성하고 있는 주행단 기어를 해제하는 것을 특징으로 하는 차량용 클러치 버스트 방지방법.
  6. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 휠락판단단계 이전에, 차체 자세제어장치가 비정상 작동되고 있는지 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 클러치 버스트 방지방법.
  7. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 휠락판단단계 이전에, 휠속도센서가 고장인지 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 클러치 버스트 방지방법.
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