KR20150122996A - 하이브리드 차량의 건식 클러치 열화 판단 방법 - Google Patents

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KR20150122996A
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Abstract

본 발명은 하이브리드 차량의 건식 클러치의 열화를 판단하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 제1 동력원 및 제2 동력원 사이에 장착된 건식 클러치의 열화를 판단하는 방법은, 상기 건식 클러치의 열화를 판단하기 위한 진입조건을 만족하는지 판단하는 단계; 상기 건식 클러치의 열화를 판단하기 위한 진입조건을 만족하면 제1 동력원측 건식 클러치의 Roughness와 제2 동력원측 건식 클러치의 Roughness를 결정하는 단계; 상기 제1 동력원측 건식 클러치의 Roughness와 상기 제2 동력원측 건식 클러치의 Roughness 사이의 편차를 산출하는 단계; 상기 편차를 임계값과 비교하는 단계; 상기 편차가 상기 임계값 보다 크면 건식 클러치의 Roughness 카운터를 증가시키는 단계; 상기 건식 클러치의 Roughness 카운터를 경계값과 비교하는 단계; 및 상기 건식 클러치의 Roughness 카운터가 상기 경계값 보다 크면 상기 건식 클러치가 열화된 것으로 판단하는 단계;를 포함할 수 있다.

Description

하이브리드 차량의 건식 클러치 열화 판단 방법{METHOD FOR DETERMINING DETERIORATION OF DRY CLUTCH FOR HYBRID VEHICLE}
본 발명은 하이브리드 차량의 건식 클러치의 열화를 판단하는 방법에 관한 것이다.
주지하는 바와 같이 하이브리드 차량(hybrid vehicle)은 내연기관(internal combustion engine)의 동력과 모터의 동력을 효율적으로 조합하여 사용한다.
상기 하이브리드 차량은 엔진, 모터, 엔진과 모터 사이에서 동력을 단속하는 엔진 클러치, 변속기, 차동기어장치, 고전압 배터리, 상기 엔진을 시동하거나 상기 엔진의 출력에 의해 발전하는 시동 발전기(integrated starter & generator; ISG), 및 차륜을 통상적으로 포함한다. 상기 시동 발전기는 HSG(hybrid starter & generator)라 호칭될 수 있다.
상기 하이브리드 차량은 운전자의 가속 페달과 브레이크 페달의 조작에 따른 가감속 의지, 차속, 배터리의 충전 상태(state of charge) 등에 따라 엔진 클러치를 결합하거나 해제하여, 모터의 동력만을 이용하는 EV 모드(electric vehicle mode); 엔진의 회전력을 주동력으로 하면서 모터의 회전력을 보조동력으로 이용하는 HEV 모드(hybrid electric vehicle mode); 차량의 제동 혹은 관성에 의한 주행시 제동 및 관성 에너지를 상기 모터의 발전을 통해 회수하여 고전압 배터리에 충전하는 회생제동 모드(regenerative braking mode); 등의 주행 모드의 운행을 제공한다.
상기 하이브리드 차량은 엔진의 기계적 에너지와 고전압 배터리의 전기 에너지를 함께 이용하고, 엔진과 모터의 최적 작동영역을 이용함을 물론 제동 시에는 에너지를 회수하므로 연비 향상 및 효율적인 에너지 이용이 가능하다.
하이브리드 차량은 이종 동력원의 동력 분배를 위하여 이종 동력원 사이에 습식 클러치 또는 건식 클러치를 구비한다. 습식 클러치의 경우 윤활 및 냉각이 용이하지만, 발진 성능 및 운전 성능을 만족시키기 위하여 상당히 많은 슬립 제어를 하게 되어 연비면에서 건식 클러치에 비해 불리하다. 건식 클러치의 경우 습식 클러치에 비해 열용량은 적지만, 응답성 및 연비면에서 습식 클러치에 비해 유리하다.
건식 클러치는 윤활 및 냉각 방식이 습식 클러치에 비해 불리하기 때문에 건식 클러치의 열화를 판단하는 방법이 필요하다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 건식 클러치의 Roughness에 따라 하이브리드 차량의 건식 클러치의 열화를 판단하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진측 건식 클러치의 열화를 판단하는 방법은, 상기 엔진측 건식 클러치의 열화를 판단하기 위한 진입조건을 만족하는지 판단하는 단계; 상기 엔진측 건식 클러치의 열화를 판단하기 위한 진입조건을 만족하면 엔진측 건식 클러치의 Roughness를 결정하는 단계; 상기 엔진측 건식 클러치의 Roughness와 기준값 사이의 편차를 산출하는 단계; 상기 편차를 임계값과 비교하는 단계; 상기 편차가 상기 임계값 보다 크면 엔진측 건식 클러치의 Roughness 카운터를 증가시키는 단계; 상기 엔진측 건식 클러치의 Roughness 카운터를 경계값과 비교하는 단계; 및 상기 엔진측 건식 클러치의 Roughness 카운터가 상기 경계값 보다 크면 상기 엔진측 건식 클러치가 열화된 것으로 판단하는 단계;를 포함하되, 상기 엔진측 건식 클러치의 Roughness는 엔진 각속도의 변화, 엔진 각가속도의 변화, 및 엔진 각속도의 주기의 변화 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
상기 엔진측 건식 클러치의 열화를 판단하기 위한 진입조건은 상기 엔진측 건식 클러치가 슬립 상태인 조건을 포함할 수 있다.
상기 엔진측 건식 클러치의 열화를 판단하기 위한 진입조건은 크랭크 축 회전 센서가 정상 상태인 조건 및 상기 하이브리드 차량의 상태가 정상 상태인 조건을 더 포함할 수 있다.
상기 엔진측 건식 클러치의 열화를 판단하기 위한 진입조건은 환경조건을 더 포함하되, 상기 환경조건은 외기온도가 설정된 외기온도 범위 내인 외기온도 조건 및 대기압이 설정된 대기압 범위 내인 대기압 조건을 포함할 수 있다.
상기 하이브리드 차량의 엔진측 건식 클러치의 열화를 판단하는 방법은 상기 편차가 상기 임계값 보다 작거나 같으면 상기 엔진측 건식 클러치의 Roughness 카운터를 감소시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 모터측 건식 클러치의 열화를 판단하는 방법은, 상기 모터측 건식 클러치의 열화를 판단하기 위한 진입조건을 만족하는지 판단하는 단계; 상기 모터측 건식 클러치의 열화를 판단하기 위한 진입조건을 만족하면 모터측 건식 클러치의 Roughness를 결정하는 단계; 상기 모터측 건식 클러치의 Roughness와 기준값 사이의 편차를 산출하는 단계; 상기 편차를 임계값과 비교하는 단계; 상기 편차가 상기 임계값 보다 크면 모터측 건식 클러치의 Roughness 카운터를 증가시키는 단계; 상기 모터측 건식 클러치의 Roughness 카운터를 경계값과 비교하는 단계; 및 상기 모터측 건식 클러치의 Roughness 카운터가 상기 경계값 보다 크면 상기 모터측 건식 클러치가 열화된 것으로 판단하는 단계;를 포함하되, 상기 모터측 건식 클러치의 Roughness는 모터 각속도의 변화, 모터 각가속도의 변화, 및 모터 각속도의 주기의 변화 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
상기 모터측 건식 클러치의 열화를 판단하기 위한 진입조건은 상기 모터측 건식 클러치가 슬립 상태인 조건을 포함할 수 있다.
상기 모터측 건식 클러치의 열화를 판단하기 위한 진입조건은 레졸버가 정상 상태인 조건 및 상기 하이브리드 차량의 상태가 정상 상태인 조건을 더 포함할 수 있다.
상기 모터측 건식 클러치의 열화를 판단하기 위한 진입조건은 환경조건을 더 포함하되, 상기 환경조건은 외기온도가 설정된 외기온도 범위 내인 외기온도 조건 및 대기압이 설정된 대기압 범위 내인 대기압 조건을 포함할 수 있다.
상기 하이브리드 차량의 모터측 건식 클러치의 열화를 판단하는 방법은 상기 편차가 상기 임계값 보다 작거나 같으면 상기 모터측 건식 클러치의 Roughness 카운터를 감소시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 제1 동력원 및 제2 동력원 사이에 장착된 건식 클러치의 열화를 판단하는 방법은, 상기 건식 클러치의 열화를 판단하기 위한 진입조건을 만족하는지 판단하는 단계; 상기 건식 클러치의 열화를 판단하기 위한 진입조건을 만족하면 제1 동력원측 건식 클러치의 Roughness와 제2 동력원측 건식 클러치의 Roughness를 결정하는 단계; 상기 제1 동력원측 건식 클러치의 Roughness와 상기 제2 동력원측 건식 클러치의 Roughness 사이의 편차를 산출하는 계; 상기 편차를 임계값과 비교하는 단계; 상기 편차가 상기 임계값 보다 크면 건식 클러치의 Roughness 카운터를 증가시키는 단계; 상기 건식 클러치의 Roughness 카운터를 경계값과 비교하는 단계; 및 상기 건식 클러치의 Roughness 카운터가 상기 경계값 보다 크면 상기 건식 클러치가 열화된 것으로 판단하는 단계;를 포함하되, 상기 제1 동력원 및 상기 제2 동력원 중 적어도 하나는 모터이고, 상기 제1 동력원측 건식 클러치의 Roughness는 상기 제1 동력원의 각속도 및 상기 제1 동력원의 각속도의 주기 중 적어도 어느 하나이고, 상기 제2 동력원측 건식 클러치의 Roughness는 상기 제2 동력원의 각속도 및 상기 제2 동력원의 각속도의 주기 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
상기 건식 클러치의 열화를 판단하기 위한 진입조건은 상기 건식 클러치가 접합 상태인 조건을 포함할 수 있다.
상기 건식 클러치의 열화를 판단하기 위한 진입조건은 크랭크 축 회전 센서가 정상 상태인 조건, 레졸버가 정상 상태인 조건, 및 상기 하이브리드 차량의 상태가 정상 상태인 조건을 더 포함할 수 있다.
상기 건식 클러치의 열화를 판단하기 위한 진입조건은 환경조건을 더 포함하되, 상기 환경조건은 외기온도가 설정된 외기온도 범위 내인 외기온도 조건 및 대기압이 설정된 대기압 범위 내인 대기압 조건을 포함할 수 있다.
상기 건식 클러치의 열화를 판단하는 방법은 상기 편차가 상기 임계값 보다 작거나 같으면 상기 건식 클러치의 Roughness 카운터를 감소시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 하이브리드 차량의 건식 클러치의 열화를 판단할 수 있다.
또한, 엔진측 건식 클러치의 열화와 모터측 건식 클러치의 열화를 각각 판단할 수 있기 때문에 하이브리드 차량의 구성 방식에 따라 건식 클러치의 장착 위치가 변경되더라도 건식 클러치의 열화를 용이하게 판단할 수 있다.
별도의 센서를 추가하지 않고, 기존의 엔진의 회전수를 측정하는 크랭크 축 회전 센서와 모터의 회전수를 측정하는 레졸버의 신호를 기초로 건식 클러치의 열화를 판단할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 구성을 개념적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 엔진측 건식 클러치의 열화를 판단하는 방법의 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 모터측 건식 클러치의 열화를 판단하는 방법의 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 건식 클러치의 열화를 판단하는 방법의 흐름도이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 하이브리드 차량의 구성을 개념적으로 도시한 블록도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 도면 부호를 붙였다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성은 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 구성을 개념적으로 도시한 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량(5)은 엔진(10), 모터(20), 엔진(10)과 모터(20) 사이에서 동력을 단속하는 제1 클러치(30), 변속기(40), 상기 모터(20)와 상기 변속기(40)의 입력축을 연결하는 제2 클러치(50), 고전압 배터리(60), 상기 엔진(10)을 시동하거나 상기 엔진(10)의 출력에 의해 발전하는 시동 발전기(15), 차동기어장치(70), 차륜(80), 데이터 검출부(90), 및 제어부(100)을 포함한다.
도 1에 도시된 하이브리드 차량(5)은 다양한 하이브리드 차량의 구조 중 하나를 예시한 것으로 본 발명의 기술적 사상은 본 명세서에서 예시된 하이브리드 차량에 한정되어 적용되지 않고 건식 클러치를 포함하는 다양한 하이브리드 차량에 적용될 수 있다.
도 5a 내지 도 5c에 도시된 바와 같이, 하이브리드 차량의 구조에 따라 이종 동력원들(엔진 및 모터)과 건식 클러치(30-1, 30-2, 30-3, 50-2, 및 50-3)의 장착 위치는 달라질 수 있지만, 본 발명의 실시예에 따른 건식 클러치의 열화를 판단하는 방법이 동일하게 적용될 수 있다. 즉, 2개의 건식 클러치(50-2)를 포함하는 듀얼 클러치 변속기(dual clutch transmission; DCT)가 이용되는 경우에도 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있다.
상기 제1 클러치(30)와 제2 클러치(50)는 건식 클러치가 적용될 수 있다.
상기 제1 클러치(30)는 엔진측 건식 클러치(32)와 모터측 건식 클러치(34)를 포함할 수 있다.
본 발명은 건식 클러치의 열화를 판단하는 방법에 관한 발명이므로, 상기 제1 클러치(30)의 열화를 판단하는 방법에 대해서만 구체적으로 설명한다. 상기 제2 클러치의 열화를 판단하는 방법은 상기 제1 클러치(30)의 열화를 판단하는 방법과 동일 또는 유사하게 실행되므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
데이터 검출부(90)는 건식 클러치의 열화를 판단하기 위한 데이터를 검출하며, 데이터 검출부(90)에서 검출된 데이터는 제어부(100)로 전달된다.
데이터 검출부(90)는 엔진 각속도를 측정하는 크랭크 축 회전 센서(92), 모터 각속도를 측정하는 레졸버(94), 외기온도를 측정하는 외기온도 센서(96), 및 대기압을 측정하는 대기압 센서(98)를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 상기 크랭크 축 회전 센서(92)와 레졸버(94)는 제어부(100)에 엔진 각속도와 모터 각속도에 대한 정보를 제공할 수 있으면 충분하다. 따라서, 본 명세서 및 특허청구범위에서 크랭크 축 회전 센서(92)와 레졸버(94)는 제어부(100)에 엔진 각속도와 모터 각속도에 대한 정보를 제공할 수 있는 어떠한 장치도 포함될 수 있음을 이해하여야 할 것이다.
제어부(100)는 설정된 프로그램에 의하여 동작하는 하나 이상의 마이크로프로세서로 구현될 수 있으며, 상기 설정된 프로그램은 후술하는 본 발명의 실시예에 따른 건식 클러치의 열화를 판단하는 방법에 포함된 각 단계를 수행하기 위한 일련의 명령을 포함하는 것으로 할 수 있다.
이하, 도 2 내지 도 4를 참고로, 건식 클러치의 열화를 판단하는 방법을 자세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 엔진측 건식 클러치의 열화를 판단하는 방법의 흐름도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 제어부(100)는 엔진측 건식 클러치(32)의 열화를 판단하기 위한 진입조건을 만족하는지 판단한다(S100).
상기 엔진측 건식 클러치(32)의 열화를 판단하기 위한 진입조건은 1) 상기 엔진측 건식 클러치(32)가 슬립 상태인 조건을 포함한다. 즉, 제어부(100)는 상기 엔진측 건식 클러치(32)가 슬립 상태인 경우에만 상기 엔진측 건식 클러치(32)의 열화를 판단한다.
상기 엔진측 건식 클러치(32)의 열화를 판단하기 위한 진입조건은 2) 상기 크랭크 축 회전 센서(92)가 정상 상태인 조건을 더 포함할 수 있다. 후술하는 바와 같이, 엔진 각속도 변화를 기초로 엔진측 건식 클러치(32)의 열화를 판단하기 때문에 상기 크랭크 축 회전 센서(92)가 정상 상태여야 한다.
상기 엔진측 건식 클러치(32)의 열화를 판단하기 위한 진입조건은 3) 상기 하이브리드 차량(5)의 상태가 정상 상태인 조건을 더 포함할 수 있다. 다른 인자들에 의해 영향을 받지 않고 엔진측 건식 클러치(32)의 열화를 판단하기 위해서는 기본적으로 하이브리드 차량(5)의 각 부분(엔진, 모터, 변속기, 배터리 등)의 상태는 정상 상태여야 한다.
상기 엔진측 건식 클러치(32)의 열화를 판단하기 위한 진입조건은 4) 환경조건을 더 포함할 수 있다. 상기 환경조건은 외기온도 조건 및 대기압 조건 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 외기온도 조건은 외기온도가 설정된 외기온도 범위 내인 경우 만족되는 것으로, 상기 대기압 조건은 대기압이 설정된 대기압 범위 내인 경우 만족되는 것으로 할 수 있다.
상기 엔진측 건식 클러치(32)의 열화를 판단하기 위한 진입조건이 만족되면, 제어부(100)는 크랭크 축 회전 센서(92)의 신호를 기초로 엔진측 건식 클러치(32)의 Roughness를 결정한다(S110). 엔진측 건식 클러치(32)가 정상 상태인 경우, 엔진 각속도는 균일하게 분포되며 주기적인 주파수 성분을 가진다. 그러나, 엔진측 건식 클러치(32)의 열화가 진행됨에 따라 엔진 각속도가 불규칙하게 변화하여 엔진 각가속도 및 주파수 성분 또한 변화하게 된다. 여기서, 엔진 각속도의 변화, 엔진 각가속도의 변화, 또는 엔진 각속도의 주기의 변화를 엔진측 건식 클러치(32)의 Roughness라고 할 수 있다.
제어부(100)는 상기 엔진측 건식 클러치(32)의 Roughness와 기준값(REng) 사이의 편차(DEng)를 산출한다(S120). 상기 기준값(REng)은 상기 엔진 각속도의 변화를 판단하기 위한 기준값, 상기 엔진 각가속도의 변화를 판단하기 위한 기준값, 및 상기 엔진 각속도의 주기의 변화를 판단하기 위한 기준값 중에서 상기 엔진측 건식 클러치(32)의 Roughness에 대응하는 값으로 설정될 수 있다.
제어부(100)는 상기 편차(DEng)를 임계값(TEng)과 비교한다(S130). 상기 임계값(TEng)은 엔진측 건식 클러치(32)의 제원 등을 고려하여 당업자가 바람직하다고 판단하는 값으로 설정할 수 있다.
제어부(100)는 상기 편차(DEng)가 상기 임계값(TEng) 보다 크면 엔진측 건식 클러치의 Roughness 카운터(CEng)를 1만큼 증가시킬 수 있다(S140). 반면에 제어부(100)는 상기 편차(DEng)가 상기 임계값(TEng) 보다 작거나 같으면 상기 엔진측 건식 클러치의 Roughness 카운터(CEng)를 1만큼 감소시킬 수 있다(S142).
제어부(100)는 상기 엔진측 건식 클러치의 Roughness 카운터(CEng)와 경계값(BEng)을 비교한다(S150). 상기 경계값(BEng)은 엔진측 건식 클러치(32)의 제원 등을 고려하여 당업자가 바람직하다고 판단하는 값으로 설정할 수 있다.
제어부(100)는 상기 엔진측 건식 클러치의 Roughness 카운터(CEng)가 상기 경계값(BEng)보다 크면 상기 엔진측 건식 클러치(32)가 열화된 것으로 판단한다(S160).
제어부(100)는 상기 엔진측 건식 클러치의 Roughness 카운터(CEng)가 상기 경계값(BEng) 보다 작거나 같으면 S100 단계부터 다시 수행할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 모터측 건식 클러치의 열화를 판단하는 방법의 흐름도이다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 제어부(100)는 모터측 건식 클러치(34)의 열화를 판단하기 위한 진입조건을 만족하는지 판단한다(S200).
상기 모터측 건식 클러치(34)의 열화를 판단하기 위한 진입조건은 1) 상기 모터측 건식 클러치(34)가 슬립 상태인 조건을 포함한다. 즉, 제어부(100)는 상기 모터측 건식 클러치(34)가 슬립 상태인 경우에만 상기 모터측 건식 클러치(34)의 열화를 판단한다.
상기 모터측 건식 클러치(34)의 열화를 판단하기 위한 진입조건은 2) 상기 레졸버(94)가 정상 상태인 조건을 더 포함할 수 있다. 후술하는 바와 같이, 모터 각속도 변화를 기초로 모터측 건식 클러치(34)의 열화를 판단하기 때문에 상기 레졸버(94)가 정상 상태여야 한다.
상기 모터측 건식 클러치(34)의 열화를 판단하기 위한 진입조건은 3) 상기 하이브리드 차량(5)의 상태가 정상 상태인 조건을 더 포함할 수 있다. 다른 인자들에 의해 영향을 받지 않고 모터측 건식 클러치(34)의 열화를 판단하기 위해서는 기본적으로 하이브리드 차량(5)의 각 부분(엔진, 모터, 변속기, 배터리 등)의 상태는 정상 상태여야 한다.
상기 모터측 건식 클러치(34)의 열화를 판단하기 위한 진입조건은 4) 환경조건을 더 포함할 수 있다. 상기 환경조건은 외기온도 조건 및 대기압 조건 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 외기온도 조건은 외기온도가 설정된 외기온도 범위 내인 경우 만족되는 것으로, 상기 대기압 조건은 대기압이 설정된 대기압 범위 내인 경우 만족되는 것으로 할 수 있다.
상기 모터측 건식 클러치(34)의 열화를 판단하기 위한 진입조건이 만족되면, 제어부(100)는 레졸버(94)의 신호를 기초로 모터측 건식 클러치(34)의 Roughness를 결정한다(S210). 모터측 건식 클러치(34)가 정상 상태인 경우, 모터 각속도는 균일하게 분포되며 주기적인 주파수 성분을 가진다. 그러나, 모터측 건식 클러치(34)의 열화가 진행됨에 따라 모터 각속도가 불규칙하게 변화하여 모터 각가속도 및 주파수 성분 또한 변화하게 된다. 여기서, 모터 각속도의 변화, 모터 각가속도의 변화, 또는 모터 각속도의 주기의 변화를 모터측 건식 클러치(34)의 Roughness라고 할 수 있다.
제어부(100)는 상기 모터측 건식 클러치(34)의 Roughness와 기준값(RMot) 사이의 편차(DMot)를 산출한다(S220). 상기 기준값(REng)은 상기 모터 각속도의 변화를 판단하기 위한 기준값, 상기 모터 각가속도의 변화를 판단하기 위한 기준값, 및 상기 모터 각속도의 주기의 변화를 판단하기 위한 기준값 중에서 상기 모터측 건식 클러치(34)의 Roughness에 대응하는 값으로 설정될 수 있다.
제어부(100)는 상기 편차(DMot)를 임계값(TMot)과 비교한다(S230). 상기 임계값(TMot)은 모터측 건식 클러치(34)의 제원 등을 고려하여 당업자가 바람직하다고 판단하는 값으로 설정할 수 있다.
제어부(100)는 상기 편차(DMot)가 상기 임계값(TMot) 보다 크면 모터측 건식 클러치의 Roughness 카운터(CMot)를 1만큼 증가시킬 수 있다(S240). 반면에 제어부(100)는 상기 편차(DMot)가 상기 임계값(TMot) 보다 작거나 같으면 상기 모터측 건식 클러치의 Roughness 카운터(CMot)를 1만큼 감소시킬 수 있다(S242).
제어부(100)는 상기 모터측 건식 클러치의 Roughness 카운터(CMot)와 경계값(BMot)을 비교한다(S250). 상기 경계값(BMot)은 모터측 건식 클러치(34)의 제원 등을 고려하여 당업자가 바람직하다고 판단하는 값으로 설정할 수 있다.
제어부(100)는 상기 모터측 건식 클러치의 Roughness 카운터(CMot)가 상기 경계값(BMot)보다 크면 상기 모터측 건식 클러치(34)가 열화된 것으로 판단한다(S260).
제어부(100)는 상기 모터측 건식 클러치의 Roughness 카운터(CMot)가 상기 경계값(BMot) 보다 작거나 같으면 S200 단계부터 다시 수행할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 건식 클러치의 열화를 판단하는 방법의 흐름도이다. 이하에서는 제1 동력원으로서 구비되는 엔진(10)과 제2 동력원으로서 구비되는 모터(20), 즉 이종 동력원들 사이에 장착된 제1 클러치(30)를 기준으로 건식 클러치의 열화를 판단하는 방법을 설명한다. 도 5c에 도시된 동종 동력원들(20-3 및 20-4) 사이에 장착된 건식 클러치(30-3)의 열화 또한 동일한 방법으로 판단할 수 있다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 제어부(100)는 제1 클러치(30)의 열화를 판단하기 위한 진입조건을 만족하는지 판단한다(S300).
상기 제1 클러치(30)의 열화를 판단하기 위한 진입조건은 1) 상기 제1 클러치(30)가 접합 상태인 조건을 포함한다. 즉, 제어부(100)는 상기 제1 클러치(30)가 접합 상태인 경우에만 상기 제1 클러치(30)의 열화를 판단한다.
상기 제1 클러치(30)의 열화를 판단하기 위한 진입조건은 2) 상기 크랭크 축 회전 센서(92)가 정상 상태인 조건을 더 포함할 수 있다. 후술하는 바와 같이, 엔진 각속도를 기초로 제1 클러치(30)의 열화를 판단하기 때문에 상기 크랭크 축 회전 센서(92)가 정상 상태여야 한다.
상기 제1 클러치(30)의 열화를 판단하기 위한 진입조건은 3) 상기 레졸버(94)가 정상 상태인 조건을 더 포함할 수 있다. 후술하는 바와 같이, 모터 각속도를 기초로 제1 클러치(30)의 열화를 판단하기 때문에 상기 레졸버(94)가 정상 상태여야 한다.
상기 제1 클러치(30)의 열화를 판단하기 위한 진입조건은 4) 상기 하이브리드 차량(5)의 상태가 정상 상태인 조건을 더 포함할 수 있다. 다른 인자들에 의해 영향을 받지 않고 제1 클러치(30)의 열화를 판단하기 위해서는 기본적으로 하이브리드 차량(5)의 각 부분(엔진, 모터, 변속기, 배터리 등)의 상태는 정상 상태여야 한다.
상기 제1 클러치(30)의 열화를 판단하기 위한 진입조건은 5) 환경조건을 더 포함할 수 있다. 상기 환경조건은 외기온도 조건 및 대기압 조건 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 외기온도 조건은 외기온도가 설정된 외기온도 범위 내인 경우 만족되는 것으로, 상기 대기압 조건은 대기압이 설정된 대기압 범위 내인 경우 만족되는 것으로 할 수 있다.
상기 제1 클러치(30)의 열화를 판단하기 위한 진입조건이 만족되면, 제어부(100)는 상기 크랭크 축 회전 센서(92)의 신호를 기초로 엔진측 건식 클러치(32)의 Roughness를 결정하고, 상기 레졸버(94)의 신호를 기초로 모터측 건식 클러치(34)의 Roughness를 결정한다(S310). 여기서, 엔진 각속도 또는 엔진 각속도의 주기를 엔진측 건식 클러치(32)의 Roughness라고 할 수 있으며, 모터 각속도 또는 모터 각속도의 주기를 모터측 건식 클러치(34)의 Roughness라고 할 수 있다.
제어부(100)는 상기 엔진측 건식 클러치(32)의 Roughness와 상기 모터측 건식 클러치(34)의 Roughness 사이의 편차(DClutch)를 산출한다(S320). 상기 제1 클러치(30)의 열화가 진행됨에 따라 상기 제1 클러치(30)가 접합된 상태에서도 상기 편차(DClutch)가 발생할 수 있다.
제어부(100)는 상기 편차(DClutch)를 임계값(TClutch)과 비교한다(S330). 상기 임계값(TClutch)은 상기 제1 클러치(30)의 제원 등을 고려하여 당업자가 바람직하다고 판단하는 값으로 설정할 수 있다.
제어부(100)는 상기 편차(DClutch)가 상기 임계값(TClutch) 보다 크면 건식 클러치의 Roughness 카운터(CClutch)를 1만큼 증가시킬 수 있다(S340). 반면에 제어부(100)는 상기 편차(DClutch)가 상기 임계값(TClutch) 보다 작거나 같으면 상기 건식 클러치의 Roughness 카운터(CClutch)를 1만큼 감소시킬 수 있다(S342).
제어부(100)는 상기 건식 클러치의 Roughness 카운터(CClutch)를 경계값(BClutch)과 비교한다(S350). 상기 경계값(BClutch)은 상기 제1 클러치(30)의 제원 등을 고려하여 당업자가 바람직하다고 판단하는 값으로 설정할 수 있다.
제어부(100)는 상기 건식 클러치의 Roughness 카운터(CClutch)가 상기 경계값(BClutch)보다 크면 상기 제1 클러치(30)가 열화된 것으로 판단한다(S360).
제어부(100)는 상기 건식 클러치의 Roughness 카운터(CClutch)가 상기 경계값(BClutch) 보다 작거나 같으면 S300 단계부터 다시 수행할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 하이브리드 차량(5)의 건식 클러치(30)의 열화를 판단할 수 있다.
또한, 엔진측 건식 클러치(32)의 열화와 모터측 건식 클러치(34)의 열화를 각각 판단할 수 있기 때문에 하이브리드 차량(5)의 구성 방식에 따라 건식 클러치(30)의 장착 위치가 변경되더라도 건식 클러치(30)의 열화를 판단할 수 있다.
별도의 센서를 추가하지 않고, 기존의 엔진의 회전수를 측정하는 크랭크 축 회전 센서(92)와 모터의 회전수를 측정하는 레졸버(94)의 신호를 기초로 건식 클러치(30)의 열화를 판단할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
5: 하이브리드 차량 10: 엔진
20: 모터 30: 제1 클러치
32: 엔진측 건식 클러치 34: 모터측 건식 클러치
40: 변속기 50: 제2 클러치
60: 배터리 70: 차동기어장치
80: 차륜 90: 데이터 검출부
100: 제어부

Claims (15)

  1. 하이브리드 차량의 엔진측 건식 클러치의 열화를 판단하는 방법에 있어서,
    상기 엔진측 건식 클러치의 열화를 판단하기 위한 진입조건을 만족하는지 판단하는 단계;
    상기 엔진측 건식 클러치의 열화를 판단하기 위한 진입조건을 만족하면 엔진측 건식 클러치의 Roughness를 결정하는 단계;
    상기 엔진측 건식 클러치의 Roughness와 기준값 사이의 편차를 산출하는 단계;
    상기 편차를 임계값과 비교하는 단계;
    상기 편차가 상기 임계값 보다 크면 엔진측 건식 클러치의 Roughness 카운터를 증가시키는 단계;
    상기 엔진측 건식 클러치의 Roughness 카운터를 경계값과 비교하는 단계; 및
    상기 엔진측 건식 클러치의 Roughness 카운터가 상기 경계값 보다 크면 상기 엔진측 건식 클러치가 열화된 것으로 판단하는 단계;
    를 포함하되,
    상기 엔진측 건식 클러치의 Roughness는 엔진 각속도의 변화, 엔진 각가속도의 변화, 및 엔진 각속도의 주기의 변화 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 엔진측 건식 클러치 열화 판단 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 엔진측 건식 클러치의 열화를 판단하기 위한 진입조건은
    상기 엔진측 건식 클러치가 슬립 상태인 조건을 포함하는 하이브리드 차량의 엔진측 건식 클러치 열화 판단 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 엔진측 건식 클러치의 열화를 판단하기 위한 진입조건은 크랭크 축 회전 센서가 정상 상태인 조건 및 상기 하이브리드 차량의 상태가 정상 상태인 조건을 더 포함하는 하이브리드 차량의 엔진측 건식 클러치 열화 판단 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 엔진측 건식 클러치의 열화를 판단하기 위한 진입조건은 환경조건을 더 포함하되,
    상기 환경조건은 외기온도가 설정된 외기온도 범위 내인 외기온도 조건 및 대기압이 설정된 대기압 범위 내인 대기압 조건을 포함하는 하이브리드 차량의 엔진측 건식 클러치 열화 판단 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 편차가 상기 임계값 보다 작거나 같으면 상기 엔진측 건식 클러치의 Roughness 카운터를 감소시키는 단계를 더 포함하는 하이브리드 차량의 엔진측 건식 클러치 열화 판단 방법.
  6. 하이브리드 차량의 모터측 건식 클러치의 열화를 판단하는 방법에 있어서,
    상기 모터측 건식 클러치의 열화를 판단하기 위한 진입조건을 만족하는지 판단하는 단계;
    상기 모터측 건식 클러치의 열화를 판단하기 위한 진입조건을 만족하면 모터측 건식 클러치의 Roughness를 결정하는 단계;
    상기 모터측 건식 클러치의 Roughness와 기준값 사이의 편차를 산출하는 단계;
    상기 편차를 임계값과 비교하는 단계;
    상기 편차가 상기 임계값 보다 크면 모터측 건식 클러치의 Roughness 카운터를 증가시키는 단계;
    상기 모터측 건식 클러치의 Roughness 카운터를 경계값과 비교하는 단계; 및
    상기 모터측 건식 클러치의 Roughness 카운터가 상기 경계값 보다 크면 상기 모터측 건식 클러치가 열화된 것으로 판단하는 단계;
    를 포함하되,
    상기 모터측 건식 클러치의 Roughness는 모터 각속도의 변화, 모터 각가속도의 변화, 및 모터 각속도의 주기의 변화 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 모터측 건식 클러치 열화 판단 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 모터측 건식 클러치의 열화를 판단하기 위한 진입조건은
    상기 모터측 건식 클러치가 슬립 상태인 조건을 포함하는 하이브리드 차량의 모터측 건식 클러치 열화 판단 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 모터측 건식 클러치의 열화를 판단하기 위한 진입조건은 레졸버가 정상 상태인 조건 및 상기 하이브리드 차량의 상태가 정상 상태인 조건을 더 포함하는 하이브리드 차량의 모터측 건식 클러치 열화 판단 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 모터측 건식 클러치의 열화를 판단하기 위한 진입조건은 환경조건을 더 포함하되,
    상기 환경조건은 외기온도가 설정된 외기온도 범위 내인 외기온도 조건 및 대기압이 설정된 대기압 범위 내인 대기압 조건을 포함하는 하이브리드 차량의 모터측 건식 클러치 열화 판단 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 편차가 상기 임계값 보다 작거나 같으면 상기 모터측 건식 클러치의 Roughness 카운터를 감소시키는 단계를 더 포함하는 하이브리드 차량의 모터측 건식 클러치 열화 판단 방법.
  11. 제1 동력원 및 제2 동력원 사이에 장착된 건식 클러치의 열화를 판단하는 방법에 있어서,
    상기 건식 클러치의 열화를 판단하기 위한 진입조건을 만족하는지 판단하는 단계;
    상기 건식 클러치의 열화를 판단하기 위한 진입조건을 만족하면 제1 동력원측 건식 클러치의 Roughness와 제2 동력원측 건식 클러치의 Roughness를 결정하는 단계;
    상기 제1 동력원측 건식 클러치의 Roughness와 상기 제2 동력원측 건식 클러치의 Roughness 사이의 편차를 산출하는 단계;
    상기 편차를 임계값과 비교하는 단계;
    상기 편차가 상기 임계값 보다 크면 건식 클러치의 Roughness 카운터를 증가시키는 단계;
    상기 건식 클러치의 Roughness 카운터를 경계값과 비교하는 단계; 및
    상기 건식 클러치의 Roughness 카운터가 상기 경계값 보다 크면 상기 건식 클러치가 열화된 것으로 판단하는 단계;
    를 포함하되,
    상기 제1 동력원 및 상기 제2 동력원 중 적어도 하나는 모터이고, 상기 제1 동력원측 건식 클러치의 Roughness는 상기 제1 동력원의 각속도 및 상기 제1 동력원의 각속도의 주기 중 적어도 어느 하나이고, 상기 제2 동력원측 건식 클러치의 Roughness는 상기 제2 동력원의 각속도 및 상기 제2 동력원의 각속도의 주기 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 건식 클러치 열화 판단 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 건식 클러치의 열화를 판단하기 위한 진입조건은
    상기 건식 클러치가 접합 상태인 조건을 포함하는 하이브리드 차량의 건식 클러치 열화 판단 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 건식 클러치의 열화를 판단하기 위한 진입조건은 크랭크 축 회전 센서가 정상 상태인 조건, 레졸버가 정상 상태인 조건, 및 상기 하이브리드 차량의 상태가 정상 상태인 조건을 더 포함하는 하이브리드 차량의 건식 클러치 열화 판단 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 건식 클러치의 열화를 판단하기 위한 진입조건은 환경조건을 더 포함하되,
    상기 환경조건은 외기온도가 설정된 외기온도 범위 내인 외기온도 조건 및 대기압이 설정된 대기압 범위 내인 대기압 조건을 포함하는 하이브리드 차량의 건식 클러치 열화 판단 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 편차가 상기 임계값 보다 작거나 같으면 상기 건식 클러치의 Roughness 카운터를 감소시키는 단계를 더 포함하는 하이브리드 차량의 건식 클러치 열화 판단 방법.
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