KR20130065407A - 클러치용 액추에이터 보정장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

클러치의 마모에 따라 액추에이터의 초기 위치를 보정하여 클러치의 스트로크 거리를 상시 안정되게 유지하는 클러치용 액추에이터 보정방법이 개시된다.
본 발명은 클러치의 작동요구가 검출되면 목표 압력을 결정하여 액추에이터를 작동시키는 과정; 액추에이터의 작동이 목표 압력에 도달하면 액추에이터의 작동 위치를 검출하여 설정된 초기 위치를 벗어났는지 판단하는 과정; 액추에이터의 작동 위치가 설정된 초기 위치를 벗어났으면 클러치 마모에 의한 초기 위치 에러로 판정하는 과정; 초기 위치 에러에 대한 편차를 검출하여 보상 비율을 결정하고, 보상 비율을 적용하여 액추에이터의 초기 위치를 보정하는 과정을 포함한다.

Description

클러치용 액추에이터 보정장치 및 방법{ACTUATOR CORRECTION SYSTEN FOR CLUTCH AND METHOD THEREOF}

본 발명은 클러치용 액추에이터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 클러치의 마모에 따라 액추에이터의 초기 위치를 보정하여 클러치의 스트로크(Stroke) 거리를 상시 안정되게 유지할 수 있도록 하는 클러치용 액추에이터 보정장치 및 방법에 관한 것이다.

듀얼 클러치 변속기(Dual Clutch Transmission : DCT)는 자동화 수동변속기로, 변속기내에 2개의 클러치를 포함하여 엔진으로부터 입력되는 동력을 2개의 클러치를 이용하여 어느 하나의 입력축에 선택적으로 전달하고, 2개의 입력축 상에 배치되는 기어의 선택으로 변속비를 조정하여 파워 트레인으로 동력을 출력시킨다.

듀얼 클러치 변속기는 전기 모터 액추에이터를 이용하여 변속기 내부에 구성되는 기어를 결합 혹은 해제하여 주행단의 기어결합과 해제, 차기 변속을 위한 기어를 미리 결합하는 프리 셀렉션(Pre selection)을 실행한다.

따라서, 결합상태의 클러치를 해제하는 동작과 해제상태의 클러치를 결합하는 동작을 동시에 실행하여 업/다운 변속을 진행함으로써, 동력 전달의 절단감이 발생되지 않도록 한다.

듀얼 클러치 변속기는 5단 이상의 고단 변속기를 컴팩트하게 구현하기 위하여 2개의 클러치와 변속기내의 치합장치를 컨트롤러로 제어함으로써, 운전자의 수동적인 변속이 불필요하게 하는 ASG(Automated Shift Gear)로 구현된다.

예를 들어, 제1클러치는 엔진과 홀수단(1,3,5,7단)의 동력 연결을 단속하고, 제2클러치는 엔진과 짝수단(2,4,6,R단)의 동력 연결을 단속한다.

상기한 듀얼 클러치 변속기에서 클러치는 전기식 액추에이터에 의해 작동되어 주행단의 기어결합과 해제, 차기 변속을 위한 기어를 미리 결합하는 프리 셀렉션에서 동작이 실행될 수 있도록 엔진의 동력 단속 및 슬립을 제공한다.

그러나, 듀얼 클러치 변속기에 적용되는 건식 클러치는 내구의 진행에 따라 디스크의 마모, 다이어 프램의 스프링 상수의 감소 등이 발생한다.

따라서, 액추에이터가 동일한 스트로크와 거리로 클러치를 작동시키는 경우 내구의 진행에 따른 마모와 다이어 프램의 스프링 상수의 감소에 의해 완전한 동력 단속을 실행하지 못하게 된다.

그러므로, 기어의 결합 및 해제를 안정되게 실행시킬 수 없는 문제점을 발생시킬 수 있다.

본 발명에서 상기한 문제점을 해결하고자 하는 과제는 클러치의 마모에 따라 액추에이터의 초기 위치를 보정하여 클러치의 스트로크 거리를 상시 일정하게 유지함으로써, 클러치의 동력 단속에 안전성 및 신뢰성을 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예에 따르는 특징은 모터; 모터의 회전축에 연결되어 클러치를 작동시키는 액추에이터; 상위제어기의 클러치 작동 요구에 따라 설정된 목표 압력으로 모터를 작동시켜 액추에이터를 통해 클러치를 작동시키고, 액추에이터의 이동 위치를 검출하여 이동거리의 변화가 검출되면 액추에이터의 초기 위치를 보상하는 제어부를 포함하는 클러치용 액추에이터 보정장치가 제공된다.

상기 액추에이터는 모터 회전축에 연결되는 리드 스크루; 리드 스크루에 기어 결합되는 이동체; 일측이 이동체에 연결되고 다른 일측은 클러치 페달에 연결되는 로드를 포함한다.

상기 제어부는 액추에이터의 이동위치가 설정된 초기 위치를 벗어나면 클러치 디스크의 마모에 의한 위치 편차로 판정하고, 보상 비율을 결정하여 액추에이터의 리드 스크루를 조정하여 초기 위치를 보정할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르는 특징은 클러치의 작동요구가 검출되면 목표 압력을 결정하여 액추에이터를 작동시키는 과정; 액추에이터의 작동이 목표 압력에 도달하면 액추에이터의 작동 위치를 검출하여 설정된 초기 위치를 벗어났는지 판단하는 과정; 액추에이터의 작동 위치가 설정된 초기 위치를 벗어났으면 클러치 마모에 의한 초기 위치 에러로 판정하는 과정; 초기 위치 에러에 대한 편차를 검출하여 보상 비율을 결정하고, 보상 비율을 적용하여 액추에이터의 초기 위치를 보정하는 과정을 포함하는 클러치용 액추에이터 보정방법이 제공된다.

이와 같이 본 발명은 클러치의 마모에 따라 액추에이터의 초기 위치를 보상함으로서, 동일한 스트로크와 작동거리로 클러치의 동력 단속을 안정되게 실행할 수 있어 차량의 운행에 안정성 및 신뢰성을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 클러치용 액추에이터 보정장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 클러치용 액추에이터 보정 절차를 개략적으로 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 부여한다.

또한, 도면에서 나타난 각 구성은 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 클러치용 액추에이터 보정장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예는 제어부(100)와 위치검출부(110), 모터(200) 및 액추에이터(300)를 포함한다.

제어부(100)는 도시되지 않은 상위 제어기에서 인가되는 작동 요구에 따라 설정된 목표 압력으로 모터(200)를 작동시켜 액추에이터(300)를 통해 클러치(400)를 작동시키고, 클러치(400)를 작동시키는 과정에서 액추에이터(300)의 이동 위치를 검출하며, 클러치(400)의 마모에 의해 이동거리의 변화가 검출되면 액추에이터(300)의 초기 위치를 보상한다.

모터(200)는 DC 타입의 모터로 구성되며, 제어부(100)에서 인가되는 전류값에 의해 동작되어 회전축에 연결되는 액추에이터(300)를 작동시킨다.

액추에이터(300)는 모터(200)의 작동에 따라 회전축에 연결되는 리드 스크루(310)가 작동하고, 리드 스크루(310)에 기어 결합되는 이동체(320)는 리드 스크루(310)의 회전에 따라 움직이며, 이동체(320)에 일측이 연결되고 다른 일측에 클러치 페달(410)이 연결되는 로드(330)가 클러치 페달(410)을 작동시켜 동력 단속을 실행시킨다.

전술한 바와 같은 기능을 포함하는 본 발명의 동작은 다음과 같다.

본 발명이 적용되는 듀얼 클러치 변속기 시스템의 동작을 제어하는 제어부(100)가 클러치(400)의 작동을 대기하는 상태에서(S101), 도시되지 않는 상위 제어기로부터 클러치(400)의 작동 요구 명령이 수신되는지 판단한다(S102).

상기 S102에서 제어부(100)는 상위 제어기로부터 클러치(400)의 작동 요구 명령이 수신되면 설정된 맵 값을 적용하여 클러치 페달(410)의 스트로크(Stroke)를 위한 목표 압력을 결정하고 그에 따른 전류 명령을 생성한다(S103).

이후, 제어부(100)는 결정된 목표 압력에 대한 전류 명령으로 모터(200)를 구동시켜 모터(200)의 회전축에 연결되는 액추에이터(300)를 작동시킨다(S104).

상기에서 액추에이터(300)는 모터(200)의 회전에 따라 회전축에 연결되는 리드 스크류(310)가 회전하므로, 그에 따라 이동체(320)가 움직이며, 이동체(320)에 연결되는 로드(330)가 클러치 페달(410)를 가압하여 클러치(400)를 작동시킨다.

제어부(100)는 클러치 페달(410)을 가압하는 액추에이터(300)의 작동 위치를 검출하며(S105), 모터(200)의 구동이 목표 압력에 도달되었는지 판단한다(S106).

상기 S106에서 제어부(100)는 모터(200)의 구동이 목표 압력에 도달하지 않았으면 상기 S104의 과정으로 리턴하여 액추에이터(300)를 작동시키는 동작을 반복한다.

그러나, 상기 S106에서 제어부(100)는 모터(200)의 구동이 목표 압력에 도달하였으면 액추에이터(300)의 현재 위치값을 저장한다(S107).

그리고, 액추에이터(300)의 현재 위치값이 설정된 기준위치, 즉 설정된 기준 이동거리를 초과하여 이동되었는지 판단한다(S108).

상기 S108에서 제어부(100)는 액추에이터(300)의 현재 위치값이 설정된 기준위치를 초과하지 않았으면 클러치(400)를 정상 상태로 판정한다(S109).

그러나, 상기 S108에서 제어부(100)는 액추에이터(300)의 현재 위치값이 설정된 기준 위치를 초과하였으면 내구의 진행에 따라 클러치(400)의 디스크가 마모되어 액추에이터(300)의 초기 위치 셋팅에 에러가 발생된 것으로 판정한다(S110).

이후, 제어부(100)는 클러치(400)의 디스크 마모에 따른 액추에이터(300)의 초기 위치에러에 대한 편차를 검출하고, 편차에 따른 보상 비율을 결정한다(S111).

그리고, 제어부(100)는 결정된 보상 비율을 적용하여 액추에이터(300) 내부 리드 스크루(310)의 초기 위치를 설정하여 목표 압력에 따른 위치와 초기 위치의 보상을 실행한다(S112).

상기에서는 액추에이터(300)를 작동시키는 모터(200)를 BLDC모터를 예로 하였으며, 선형위치센서나 홀 센서를 이용하여 액추에이터(300)의 이동거리를 검출할 수 있는 DC모터에서 동일 내지 유사한 방법으로 위치 보상이 제공될 수 있다.

또한, 가속페달센서의 정보를 인식하여 가속페달센서의 변위량에 따른 하중 이동거리를 적용하여 위치 보상이 제공될 수 있다.

그리고, 듀얼 클러치 변속기에서 어느 하나의 액추에이터에서 페일(Fail)이 발생하는 경우 안전모드(Fail Safe)로 진입하여 변속 발생없이 페일이 발생되기 이전의 변속단을 결합하여 안전모드의 주행을 제공한다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

100 : 제어부 200 : 모터
300 : 액추에이터 400 : 클러치

Claims (4)

1. 모터;
   모터의 회전축에 연결되어 클러치를 작동시키는 액추에이터;
   상위제어기의 클러치 작동 요구에 따라 설정된 목표 압력으로 모터를 작동시켜 액추에이터를 통해 클러치를 작동시키고, 액추에이터의 이동 위치를 검출하여 이동거리의 변화가 검출되면 액추에이터의 초기 위치를 보상하는 제어부;
   를 포함하는 클러치용 액추에이터 보정장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 액추에이터는 모터 회전축에 연결되는 리드 스크루;
   리드 스크루에 기어 결합되는 이동체;
   일측이 이동체에 연결되고 다른 일측은 클러치 페달에 연결되는 로드;
   를 포함하는 클러치용 액추에이터 보정장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는 액추에이터의 이동위치가 설정된 초기 위치를 벗어나면 클러치 디스크의 마모에 의한 위치 편차로 판정하고, 보상 비율을 결정하여 액추에이터의 리드 스크루를 조정하여 초기 위치를 보정하는 것을 특징으로 하는 클러치용 액추에이터 보정장치.
4. 클러치의 작동요구가 검출되면 목표 압력을 결정하여 액추에이터를 작동시키는 과정;
   액추에이터의 작동이 목표 압력에 도달하면 액추에이터의 작동 위치를 검출하여 설정된 초기 위치를 벗어났는지 판단하는 과정;
   액추에이터의 작동 위치가 설정된 초기 위치를 벗어났으면 클러치 마모에 의한 초기 위치 에러로 판정하는 과정;
   초기 위치 에러에 대한 편차를 검출하여 보상 비율을 결정하고, 보상 비율을 적용하여 액추에이터의 초기 위치를 보정하는 과정;
   을 포함하는 클러치용 액추에이터 보정방법.

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