KR20230067110A - 트윈 클러치의 제어 장치 및 방법 - Google Patents

트윈 클러치의 제어 장치 및 방법 Download PDF

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twin clutch
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송정원
임성근
박준석
강헌
이종찬
이푸른
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현대자동차주식회사
기아 주식회사
현대위아 주식회사
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Abstract

트윈 클러치의 제어 장치 및 방법이 개시된다.
본 발명의 실시 예에 따른 트윈 클러치의 제어 장치는 구동 모터로부터 한 쌍의 구동 휠로 공급되는 동력을 선택적으로 차단하는 트윈 클러치; 차량의 직진 주행 상태를 감지하는 주행 정보 감지부; 상기 주행 정보 감지부에서 감지되는 상기 직진 주행 상태를 기초로 상기 트윈 클러치의 각각의 클러치에 인가되는 목표 토크를 산출하고, 상기 목표 토크를 기초로 결정되는 예비 활성화 신호가 온 되고 상기 트윈 클러치의 각각의 클러치에 인가되는 실제 토크를 기초로 결정되는 메인 활성화 신호가 온 되면, 상기 각각의 클러치에 인가되는 실제 토크의 차이를 기초로 보정 에러를 계산하고, 상기 보정 에러를 기초로 밸런싱 제어 보상량을 계산하며, 상기 밸런싱 제어 보상량을 기초로 상기 각각의 클러치에 인가되는 최종 제어량을 산출하여 상기 트윈 클러치를 제어하는 클러치 제어기를 포함할 수 있다.

Description

트윈 클러치의 제어 장치 및 방법 {APPARATUS OF CONTROLLING TWIN CLUTCH AND METHOD THEREOF}
본 발명은 트윈 클러치의 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 부품의 편차에 의해 발생하는 클러치의 응답 성능을 보완하여 차량의 직진 주행 성능을 향상시킬 수 있는 트윈 클러치의 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 후륜 구동 차량은 구동원에서 발생한 동력을 변속기를 통해 변속하고, 프로펠러 샤프트를 통해 후륜 액슬로 전달하는 차량으로, 회전 반경이 작아 드리프트에 용이하고, 핸들링 성능이 좋으면, 급가속시에 무게 중심이 후륜 측으로 이동하기 때문에 가속을 하면 할수록 접지력이 향상되는 효과가 있다.
그리고 4륜 구동(4WD: four wheel drive) 또는 AWD(all wheel drive) 차량은 구동원에서 발생한 동력을 4륜에 분배하여 각 차륜의 회전력을 증대시키기 때문에, 고르지 못한 노면, 눈길, 빙판, 또는 흙탕길 등에서 뛰어난 주행 성능을 나타내는 장점을 갖는다.
이와 같이, 후륜 구동 차량, 4륜 구동 차량, 및 AWD 차량은 구동원으로부터 후륜 또는 모든 바퀴로 구동 토크를 분배하기 위한 유압 클러치 장치가 제공될 수 있으며, 이러한 유압 클러치 장치는 전륜 축과 후륜 축 사이의 드라이브 라인, 또는 후륜 액슬(20)에 설치될 수 있다.
특히, 최근의 후륜 구동, 4륜 구동, 및 AWD 차량은 핸들링 및 트랙션 성능을 향상시키기 위해 후륜 액슬 내부에 좌우측 클러치를 각각 설치하여 구동원의 동력을 독립적으로 제어하도록 하는 트윈 클러치(40)가 적용되고 있다.
이러한 트윈 클러치에는 유압 펌프, 피스톤, 기어류 등 다양한 부품들이 구비되는데, 각 부품들의 편차에 따라 클러치의 응답 성능에 차이가 발생할 수 있다. 부품들의 편차에 의해 클러치의 응답 성능에 차이가 발생하면, 직진 주행과 같이 좌측 클러치와 우측 클러치에 균일한 토크가 인가되어야 하는 상황에서 차량의 거동에 영향을 미치는 문제가 발생할 수 있다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 트윈 클러치를 구성하는 부품들의 편차에 의해 차량의 직진 주행 성능을 향상시킬 수 있는 트윈 클러치의 제어 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 트윈 클러치의 제어 장치는 구동 모터로부터 한 쌍의 구동 휠로 공급되는 동력을 선택적으로 차단하는 트윈 클러치; 차량의 직진 주행 상태를 감지하는 주행 정보 감지부; 상기 주행 정보 감지부에서 감지되는 상기 직진 주행 상태를 기초로 상기 트윈 클러치의 각각의 클러치에 인가되는 목표 토크를 산출하고, 상기 목표 토크를 기초로 결정되는 예비 활성화 신호가 온 되고 상기 트윈 클러치의 각각의 클러치에 인가되는 실제 토크를 기초로 결정되는 메인 활성화 신호가 온 되면, 상기 각각의 클러치에 인가되는 실제 토크의 차이를 기초로 보정 에러를 계산하고, 상기 보정 에러를 기초로 밸런싱 제어 보상량을 계산하며, 상기 밸런싱 제어 보상량을 기초로 상기 각각의 클러치에 인가되는 최종 제어량을 산출하여 상기 트윈 클러치를 제어하는 클러치 제어기를 포함할 수 있다.
상기 밸런싱 제어 보상량은 비례 제어, 적분 제어, 및 미분 제어 중 적어도 어느 하나를 통해 산출될 수 있다.
상기 최종 제어량은 상기 목표 토크를 추종하기 위한 기본 제어량과 상기 밸런싱 제어 보상량을 기초로 산출될 수 있다.
상기 기본 제어량은 상기 목표 토크를 추종하기 위한 피드백 제어량과 피드포워드 제어량을 포함할 수 있다.
상기 예비 활성화 신호의 시작 조건과 종료 조건은 서로 다르게 설정될 수 있다.
상기 메인 활성화 신호의 시작 조건과 종료 조건은 서로 다르게 설정될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 트윈 클러치의 제어 방법은 주행 정보 감지부에 의해, 차량의 주행에 필요한 주행 정보를 감지하는 단계; 클러치 제어기에 의해, 상기 주행 정보를 기초로 트윈 클러치의 각각의 클러치에 인가되는 목표 토크량을 산출하는 단계; 상기 클러치 제어기에 의해, 상기 목표 토크량을 기초로 예비 활성화 신호가 온 되고 상기 트윈 클러치의 각각의 클러치에 인가되는 실제 토크를 기초로 메인 활성화 신호가 온 되면, 상기 각각의 클러치에 인가되는 실제 토크의 차이를 기초로 보정 에러를 산출하는 단계; 상기 클러치 제어기에 의해, 상기 보정 에러를 기초로 밸런싱 제어 보상량을 산출하는 단계; 상기 클러치 제어기에 의해, 상기 밸런싱 제어 보상량을 기초로 상기 각각의 클러치에 인가되는 최종 제어량을 산출하는 단계; 및 상기 클러치 제어기에 의해, 상기 최종 제어량을 기초로 상기 각각의 클러치를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 밸런싱 제어 보상량은 비례 제어, 적분 제어, 및 미분 제어 중 적어도 어느 하나를 통해 산출될 수 있다.
상기 최종 제어량은 상기 목표 토크를 추종하기 위한 기본 제어량과 상기 밸런싱 제어 보상량을 기초로 산출될 수 있다.
상기 기본 제어량은 상기 목표 토크를 추종하기 위한 피드백 제어량과 피드포워드 제어량을 포함할 수 있다.
상기 예비 활성화 신호의 시작 조건과 종료 조건은 서로 다르게 설정될 수 있다.
상기 메인 활성화 신호의 시작 조건과 종료 조건은 서로 다르게 설정될 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 트윈 클러치의 제어 장치 및 방법에 의하면, 트윈 클러치의 각 클러치의 목표 토크와 각 클러치에 인가되는 실제 토크를 기초로 산출되는 최종 제어량을 통해 각 클러치에 인가되는 유압(또는, 토크)를 제어함으로써, 안정적인 직진 주행 성능을 확보할 수 있다.
이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 트윈 클러치의 제어 장치의 구성을 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 트윈 클러치의 제어 방법을 도시한 순서도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 트윈 클러치의 동작을 설명하기 위한 그래프들이다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 트윈 클러치의 제어 장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 트윈 클러치의 제어 장치의 구성을 도시한 개념도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 트윈 클러치의 제어 장치는 구동 모터(10), 차량 제어기(60), 트윈 클러치(40), 및 클러치 제어기(50) 를 포함할 수 있다.
구동 모터(10)는 전기 에너지에 의해 차량의 주행에 필요한 구동력을 제공하고, 구동 모터(10)에 의해 발생한 구동력은 차량의 구동 휠(30) 또는 모든 휠로 공급되어 차량이 주행하게 된다.
트윈 클러치(40)는 구동 휠(30)에 장착되는 액슬(20)에 설치되고, 액슬(20)의 양측에 설치되는 제1 클러치(41) 및 제2 클러치(42)를 포함한다. 트윈 클러치(40)의 결합 및 해제에 따라 구동 모터(10)로부터 구동 휠(30)로 공급되는 구동력이 구동 휠(30)로 공급되거나 차단된다.
트윈 클러치(40)를 구성하는 각각의 클러치는 클러치 플레이트와 클러치 디스크를 포함하고, 유압 모터(45, 46)에 의해 동작하는 유압 펌프(43, 44)에서 생성되는 유압에 의해 클러치 플레이트와 클러치 디스크가 결합된다. 즉, 유압 펌프(43, 44)에서 발생되는 유압에 클러치 플레이트와 클러치 디스크가 결합됨으로써 클러치가 결합된다. 이와 반대로, 유압 펌프(43, 44)에서 유압이 발생되지 않으면 클러치 플레이트와 클러치 디스크의 결합이 해제됨으로써 클러치의 결합이 해제된다.
본 발명의 실시 예에서, 트윈 클러치(40)를 구성하는 각각의 클러치에 인가되는 유압의 크기를 독립적으로 조절하여 각각의 클러치에 인가되는 토크를 제어할 수 있다. 각각의 클러치에 인가되는 토크를 독립적으로 제어함으로써, 클러치를 통해 구동 휠(30)로 배분되는 구동력의 크기가 조절된다. 유압 펌프(43, 44)에서 발생되어 각각의 클러치로 인가되는 유압의 크기는 각각의 클러치에 인가되는 토크로 매핑될 수 있다. 유압의 크기에 따른 클러치에 인가되는 토크는 실험에 의해 결정되어 클러치 제어기(50)에 미리 저장될 수 있다.
클러치 제어기(50)는 트윈 클러치(40)의 결합 및 해제를 독립적으로 제어하고, 필요에 따라, 구동휠(30)로 공급되는 구동력을 트윈 클러치(40)를 통해 배분하여 차량이 선회 주행하거나 또는 어느 한 쪽의 휠에 미끄러짐이 발생할 때 차량이 안정적으로 주행할 수 있도록 한다. 즉, 클러치 제어기(50)는 액슬(20)의 양측에 설치되는 클러치의 결합력(또는, 토크)을 조절하여 액슬(20)의 양측에 각각 설치되는 구동 휠(30)의 토크를 조절함으로써, 차량이 선회 주행하거나 어느 하나의 휠에 미끄러짐이 발생하더라도 차량이 안정적으로 주행할 수 있게 된다.
차량 제어기(60)는 구동 모터(10)를 포함하는 차량의 주행에 필요한 각종 부품들을 제어하고, 필요에 따라, 클러치 제어기(50)와 협조 제어를 수행할 수 있다.
클러치 제어기(50)와 차량 제어기(60)는 통합되어 구현되거나 분산되어(또는, 개별적으로) 구현될 수 있다. 본 발명의 명세서에서는 클러치 제어기(50)와 차량 제어기(60)가 분산되어 구현되는 것을 예로 들어 설명하도록 한다.
클러치 제어기(50)와 차량 제어기(60)는 설정된 프로그램에 의하여 작동하는 하나 이상의 프로세서로 구비될 수 있으며, 상기 설정된 프로그램은 본 발명의 실시 예에 따른 트윈 클러치(40)의 제어 방법의 각 단계를 수행하도록 되어 있다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 트윈 클러치(40)를 포함하는 전기 차량은 차량의 주행에 필요한 주행 정보를 감지하는 주행 정보 감지부(70)를 포함하고, 주행 정보 감지부(70)에서 감지되는 주행 정보는 클러치 제어기(50)와 차량 제어기(60)로 전송된다.
주행 정보는 차량의 직진 주행 상태를 판단하기 위한 것으로, 스티어링 휠의 조향각, 차량의 횡가속도, 또는 차량의 요레이트를 포함할 수 있다. 또한, 주행 정보는 트윈 클러치(40)의 제1 클러치(41)와 제2 클러치(42)에 인가되는 유압(또는, 토크)을 포함할 수 있다.
이를 위해, 주행 정보 감지부(70)는 차량의 선회 상태(또는, 직진 주행 상태)를 감지하는 스티어링 휠의 조향각 센서, 차량의 횡가속도를 측정하는 횡가속도 센서, 또는 차량의 요레이트를 감지하는 요레이트 센서를 포함할 수 있다. 또한, 주행 정보 감지부(70)는 제1 클러치(41)와 제2 클러치(42)에 인가되는 유압을 측정하는 압력 센서를 포함할 수 있다. 주행 정보 감지부(70)에서 감지된 주행 정보는 클러치 제어기(50) 및/또는 차량 제어기(60)로 전송된다. 또한, 주행 정보 감지부는 트윈 클러치(40)의 각각에 인가되는 유압을 감지하는 유압 센서, 또는 트윈 클러치(40)의 각각에 인가되는 토크를 감지하는 토크 센서를 포함할 수 있다.
이하에서는, 상기한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 트윈 클러치(40)의 제어 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 트윈 클러치의 제어 방법을 도시한 순서도이다.
도 2를 참조하면, 주행 정보 감지부(70)는 차량의 주행에 필요한 주행 정보를 감지하고, 감지된 주행 정보를 클러치 제어기(50)로 전송한다(S10). 여기서, 주행 정보 감지부(70)에서 감지되는 주행 정보는 앞에서 설명한 바와 같으므로, 자세한 설명은 생략하도록 한다.
클러치 제어기(50)는 주행 정보를 기초로 트윈 클러치(40)의 각각에 클러치에 인가되는 목표 토크를 산출한다(S20).
예를 들어, 운전자가 스티어링 휠을 중앙에 위치시킨 경우, 조향각 센서에서 감지되는 스티어링 휠의 조향각은 0도일 수 있다. 그리고 운전자가 좌회전을 하기 위해 스티어링 휠을 최대한 좌측으로 회전시킨 경우, 조향각 센서에서 감지되는 스티어링 휠의 조향각은 -360도일 수 있다. 이와 반대로, 운전자가 우회전을 하기 위해 스티어링 휠을 최대한 우측으로 회전시킨 경우, 조향각 센서에서 감지되는 스티어링 휠의 조향각은 +360도일 수 있다.
조향각의 크기를 기초로 클러치 제어기(50)는 제1 클러치(41)와 제2 클러치(42)에 인가되는 유압을 조절하여 제1 클러치(41)와 제2 클러치(42)에 인가되는 토크의 크기를 조절한다.
클러치 제어기(50)는 각각의 클러치에 인가되는 목표 토크의 차이를 기초로 결정되는 토크 밸런싱 제어의 예비 활성화 신호가 온 되는지 여부를 판단한다(S30).
토크 밸런싱 제어의 예비 활성화 신호는 각각의 클러치에 인가되는 목표 토크의 차이가 임계 토크 이내이면 온되고, 각각의 클러치에 인가되는 목표 토크의 차이가 임계 토크를 벗어나면 오프될 수 있다.
도 3의 A 그래프는 제1 클러치(41)(예를 들어, 좌측 클러치)와 제2 클러치(42)(예를 들어, 우측 클러치)의 목표 토크를 도시한 것이고, 도 3의 B 그래프는 제1 클러치(41)와 제2 클러치(42)의 목표 토크의 차이를 도시한 것이며, 도 3의 C 그래프는 목표 토크의 차이에 따른 예비 활성화 신호를 도시한 것이다.
목표 토크의 차이가 임계 토크 이내인 경우, 클러치 제어기(50)는 운전자가 직진 주행 또는 선회 주행시 드리프트 모드를 의도하는 것이라고 판단할 수 있다. 이와 같이, 운전자가 직진 주행을 의도하는 경우 또는 차량의 선회 주행시 드리프트 모드에서만, 본 발명의 실시 예에 따른 제1 클러치(41)(예를 들어, 좌측 클러치)(도 3의 A 그래프에서 'LH' 참조)와 제2 클러치(42)(예를 들어, 우측 클러치) (도 3의 A 그래프에서 'RH' 참조)에 인가되는 토크량을 보정하는 토크 밸런싱 제어를 수행하게 된다. 다르게 표현하면, 목표 토크의 차이가 임계 토크 이내인 경우, 토크 밸런싱 제어를 수행하기 위한 예비 활성화 신호가 온 된다.
이때, 토크 밸런싱 제어를 수행하기 위한 예비 활성화 신호의 시작 조건과 토크 밸런싱 제어를 비활성화하기 위한 예비 활성화 신호의 종료 조건은 서로 다르게 설정될 수 있다.
예를 들면, 시작 조건은 각각의 클러치에 인가되는 목표 토크의 차이가 제1 임계 토크(도 3의 'Enb_Th' 참조)보다 작으면 만족될 수 있다. 이와 반대로, 종료 조건은 각각의 클러치에 인가되는 목표 토크의 차이가 제1 임계 토크보다 큰 제2 임계 토크(도 3의 'Disb_Th' 참조)보다 이상이면 만족될 수 있다.
이와 같이, 토크 밸런싱 제어를 수행하기 위한 예비 활성화 신호의 시작 조건과 종료 조건을 다르게 설정함으로써, 토크 밸런싱 제어가 불필요하게 반복적으로 수행되는 것을 방지할 수 있다.
토크 밸런싱 제어를 수행하기 위한 예비 활성화 신호가 오프되면, 클러치 제어기(50)는 보정 에러를 0으로 설정한다(S35).
예비 활성화 신호가 온 되면, 클러치 제어기(50)는 메인 활성화 신호가 온 되는지 여부를 판단한다(S40).
구체적으로, 클러치 제어기(50)는 트윈 클러치(40)의 각각의 클러치에 인가되는 실제 토크를 감지하고, 각각의 클러치에 인가되는 실제 토크량의 차이를 기초로 결정되는 메인 활성화 신호가 온 되는지 여부를 판단한다.
메인 활성화 신호는 각각의 클러치에 인가되는 실제 토크량의 차이가 기준 토크 이상이면 온 될 수 있다. 이와 반대로, 메인 활성화 신호는 각각의 클러치에 인가되는 실제 토크량의 차이가 기준 토크 이내이면 오프될 수 있다 (도 4의 A 그래프 및 B 그래프 참조).
예를 들어, 제1 클러치(41)(좌측 클러치)(도 4의 A 그래프에서 'LH' 참조)와 제2 클러치(42)(우측 클러치)(도 4의 A 그래프에서 'RH' 참조)에 인가되는 실제 토크량의 차이가 기준 토크 이상이면, 메인 활성화 신호가 온 된다.
이때, 토크 밸런싱 제어를 수행하기 위한 메인 활성화 신호의 온 조건과 토크 밸런싱 제어를 비활성화하기 위한 메인 활성화 신호의 오프 조건은 서로 다르게 설정될 수 있다.
예를 들면, 온 조건은 각각의 클러치에 인가되는 실제 토크량의 차이가 제1 기준 토크(도 4의 'End_Th1' 참조)보다 이상이면 만족될 수 있다. 이와 반대로, 오프 조건은 각각의 클러치에 인가되는 실제 토크량의 차이가 제1 기준 토크보다 작은 제2 기준 토크(도 4의 "Disb_Th1' 참조)보다 작으면 만족될 수 있다.
이와 같이, 토크 밸런싱 제어를 수행하기 위한 온 조건과 오프 조건을 다르게 설정함으로써, 토크 밸런싱 제어가 시작된 후 불필요하게 반복적으로 토크 밸런싱 제어가 종료되는 것을 방지할 수 있다.
토크 밸런싱 제어를 수행하기 위한 메인 활성화 신호가 오프되면, 클러치 제어기(50)는 보정 에러를 0으로 결정한다(S35).
메인 활성화 신호가 온 되면, 클러치 제어기(50)는 토크 밸런싱 제어를 수행한다.
구체적으로, 클러치 제어기(50)는 각각의 클러치에 인가되는 실제 토크의 차이를 기초로 보정 에러를 계산한다(S50)(도 4의 B 그래프 참조).
보정 에러는 다음의 수학식 1을 통해 산출될 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00001
수학식 1에서, etq_Balancing은 보정 에러를 의미하고, TqLH_Measure는 제1 클러치(41)(좌측 클러치)에 인가되는 실제 토크를 의미하며, TqRH_Measure는 제2 클러치(42)(우측 클러치)에 인가되는 실제 토크를 의미한다.
클러치 제어기(50)는 보정 에러를 기초로 밸런싱 제어 보상량을 계산한다(S60). 여기서, 밸런싱 제어 보상량은 토크 밸런싱 제어를 수행하기 위한 보상량을 의미한다(도 4의 D 그래프 참조). 클러치 제어기(50)는 PID 제어를 통해 계산될 수 있다. 즉, 밸런싱 제어 보상량은 비례 제어, 적분 제어, 및 미분 제어 중 적어도 어느 하나를 통해 산출될 수 있다. 밸런싱 제어 보상량은 다음의 수학식 2를 통해 산출될 수 있다.
[수학식 2]
Figure pat00002
수학식 2에서, UBalancing은 밸런싱 제어 보상량을 의미하고,
Figure pat00003
은 비례 제어량을 의미하며,
Figure pat00004
은 적분 제어량을 의미하고,
Figure pat00005
은 미분 제어량을 의미한다.
클러치 제어기(50)는 밸런싱 제어 보상량과 목표 토크를 추종하기 위한 기본 제어량을 기초로 각각의 클러치에 인가되는 최종 제어량을 산출한다(S70)(도 4의 F 그래프 참조). 여기서, 기본 제어량은 목표 토크를 추종하기 위해 유압 모터를 제어하는 제어 듀티를 의미할 수 있다.
최종 제어량은 목표 토크를 추종하기 위한 기본 제어량과 밸런싱 제어 보상량을 기초로 산출될 수 있다. 기본 제어량은 목표 토크를 추종하기 위한 피드백 제어량과 피드포워드 제어량을 포함할 수 있다. 최종 제어량은 다음의 수학식 3과 4를 통해 산출될 수 있다.
[수학식 3]
Figure pat00006
수학식 3에서
Figure pat00007
는 제1 클러치(41)(좌측 클러치)의 최종 제어량을 의미하고,
Figure pat00008
는 제1 클러치(41)의 목표 토크를 추종하기 위한 피드포워드 제어량을 의미하며,
Figure pat00009
는 목표 토크를 추종하기 위한 피드백 제어량을 의마한다.
[수학식 4]
Figure pat00010
수학식 4에서,
Figure pat00011
는 제2 클러치(42)(우측 클러치)의 최종 제어량을 의미하고,
Figure pat00012
는 제2 클러치(42)의 목표 토크를 추종하기 위한 피드포워드 제어량을 의미하며,
Figure pat00013
는 제2 클러치(42)의 목표 토크를 추종하기 위한 피드백 제어량을 의미한다.
클러치 제어기(50)는 수학식 3과 4에서 산출된 최종 제어량을 통해 트윈 클러치(40)의 제1 클러치(41)와 제2 클러치(42)에 인가되는 유압(또는, 토크)를 제어함으로써, 차량의 직진 주행 성능을 확보할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 의하면, 트윈 클러치를 구성하는 각각의 클러치의 목표 토크와 각각의 클러치에 인가되는 실제 토크를 기초로 각각의 클러치에 인가되는 최종 제어량을 산출하고, 최종 제어량을 통해 각각의 클러치에 인가되는 유압(또는, 토크)를 제어함으로써, 차량의 직진 주행 성능을 확보할 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
10: 구동 모터
20: 액슬
30: 구동 휠
40: 트윈 클러치
50: 클러치 제어기
60: 차량 제어기
70: 주행 정보 감지부

Claims (12)

  1. 구동 모터로부터 한 쌍의 구동 휠로 공급되는 동력을 선택적으로 차단하는 트윈 클러치;
    차량의 직진 주행 상태를 감지하는 주행 정보 감지부;
    상기 주행 정보 감지부에서 감지되는 상기 직진 주행 상태를 기초로 상기 트윈 클러치의 각각의 클러치에 인가되는 목표 토크를 산출하고, 상기 목표 토크를 기초로 결정되는 예비 활성화 신호가 온 되고 상기 트윈 클러치의 각각의 클러치에 인가되는 실제 토크를 기초로 결정되는 메인 활성화 신호가 온 되면, 상기 각각의 클러치에 인가되는 실제 토크의 차이를 기초로 보정 에러를 계산하고, 상기 보정 에러를 기초로 밸런싱 제어 보상량을 계산하며, 상기 밸런싱 제어 보상량을 기초로 상기 각각의 클러치에 인가되는 최종 제어량을 산출하여 상기 트윈 클러치를 제어하는 클러치 제어기;
    를 포함하는 트윈 클러치의 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 밸런싱 제어 보상량은
    비례 제어, 적분 제어, 및 미분 제어 중 적어도 어느 하나를 통해 산출되는 트윈 클러치의 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 최종 제어량은
    상기 목표 토크를 추종하기 위한 기본 제어량과 상기 밸런싱 제어 보상량을 기초로 산출되는 트윈 클러치의 제어 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 기본 제어량은
    상기 목표 토크를 추종하기 위한 피드백 제어량과 피드포워드 제어량을 포함하는 트윈 클러치의 제어 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 예비 활성화 신호의 시작 조건과 종료 조건은 서로 다르게 설정되는 트윈 클러치의 제어 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 메인 활성화 신호의 시작 조건과 종료 조건은 서로 다르게 설정되는 트윈 클러치의 제어 장치.
  7. 주행 정보 감지부에 의해, 차량의 주행에 필요한 주행 정보를 감지하는 단계;
    클러치 제어기에 의해, 상기 주행 정보를 기초로 트윈 클러치의 각각의 클러치에 인가되는 목표 토크량을 산출하는 단계;
    상기 클러치 제어기에 의해, 상기 목표 토크량을 기초로 예비 활성화 신호가 온 되고 상기 트윈 클러치의 각각의 클러치에 인가되는 실제 토크를 기초로 메인 활성화 신호가 온 되면, 상기 각각의 클러치에 인가되는 실제 토크의 차이를 기초로 보정 에러를 산출하는 단계;
    상기 클러치 제어기에 의해, 상기 보정 에러를 기초로 밸런싱 제어 보상량을 산출하는 단계;
    상기 클러치 제어기에 의해, 상기 밸런싱 제어 보상량을 기초로 상기 각각의 클러치에 인가되는 최종 제어량을 산출하는 단계; 및
    상기 클러치 제어기에 의해, 상기 최종 제어량을 기초로 상기 각각의 클러치를 제어하는 단계;
    를 포함하는 트윈 클러치의 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 밸런싱 제어 보상량은
    비례 제어, 적분 제어, 및 미분 제어 중 적어도 어느 하나를 통해 산출되는 트윈 클러치의 제어 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 최종 제어량은
    상기 목표 토크를 추종하기 위한 기본 제어량과 상기 밸런싱 제어 보상량을 기초로 산출되는 트윈 클러치의 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 기본 제어량은
    상기 목표 토크를 추종하기 위한 피드백 제어량과 피드포워드 제어량을 포함하는 트윈 클러치의 제어 방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 예비 활성화 신호의 시작 조건과 종료 조건은 서로 다르게 설정되는 트윈 클러치의 제어 방법.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 메인 활성화 신호의 시작 조건과 종료 조건은 서로 다르게 설정되는 트윈 클러치의 제어 방법.
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