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KR101428337B1 - 차량의 건식클러치 전달토크 특성 탐색방법 - Google Patents

차량의 건식클러치 전달토크 특성 탐색방법 Download PDF

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KR101428337B1
KR101428337B1 KR1020120156308A KR20120156308A KR101428337B1 KR 101428337 B1 KR101428337 B1 KR 101428337B1 KR 1020120156308 A KR1020120156308 A KR 1020120156308A KR 20120156308 A KR20120156308 A KR 20120156308A KR 101428337 B1 KR101428337 B1 KR 101428337B1
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driving
stroke
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윤영민
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현대자동차주식회사
기아자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 차량 조립 라인에서 차량 완성시 변속기의 특성을 파악하기 위한 공정에서 액츄에이터의 스트로크에 따른 건식클러치의 전달토크 특성을 알아 내어, 이후 클러치 액츄에이터로 건식클러치를 제어하는 데에 활용할 수 있도록 함으로써, 클러치의 슬립 과다 및 충격 발생 등의 현상을 미연에 방지하여 클러치의 내구성을 확보하고 부드러운 변속감을 얻는 등 변속 성능을 향상시킬 수 있도록 한다.

Description

차량의 건식클러치 전달토크 특성 탐색방법{SEARCHING METHOD FOR TRANSMITTING TORQUE OF DRY TYPE CLUTCH IN VEHICLE}
본 발명은 차량의 엔진과 변속기 사이에 배치되는 건식클러치의 전달토크를 예측하는 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 AMT(AUTOMATED MANUAL TRANSMISSION) 등과 같은 자동화된 변속기에 사용되는 건식클러치를 액츄에이터로 적절하게 제어할 수 있도록, 상기 액츄에이터의 작동스트로크에 대한 상기 건식클러치의 전달토크와의 관계를 정확하게 예측할 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.
AMT나 DCT(DOUBLE CLUTCH TRANSMISSION) 등과 같은 자동화 수동변속기는 수동변속기 메커니즘을 자동적으로 제어하도록 하는 시스템으로, 토크 컨버터와 습식 다판 클러치를 사용하는 일반 A/T와는 달리 건식클러치를 이용하여 엔진 토크를 변속메커니즘에 전달한다.
상기 건식클러치는 구성요소들의 단품 공차와 내구 진행에 따른 마모도, 고온에 의한 열변형 및 디스크의 마찰계수 변화 등 수많은 인자에 따라 건식클러치 전달토크가 크게 변화하는 특성을 가지고 있어서 건식클러치의 전달토크를 일정한 상태로 데이터화하기는 어렵다.
상기 건식클러치는 액츄에이터에 의해 제어되는데, 통상은 도 1에 도시된 바와 같은 액츄에이터의 스트로크에 대한 건식클러치의 전달토크 변화를 도시한 T-S 커브에 의해 상기 액츄에이터를 제어하도록 하며, 상기한 바와 같이 건식클러치 전달토크가 여러 가지 원인에 의해 크게 변화하므로, 상기 건식클러치 제어 중 전달토크의 특성을 제대로 반영하지 못할 시에는 건식클러치의 과도한 슬립이 발생하거나, 충격을 유발할 수 있기 때문에 건식클러치의 토크 특성을 정확히 알아내어 액츄에이터의 제어에 사용하도록 하는 기술이 필요하다.
상기의 발명의 배경이 되는 기술로서 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.
본 발명은 차량 조립 라인에서 차량 완성시 변속기의 특성을 파악하기 위한 공정에서 액츄에이터의 스트로크에 따른 건식클러치의 전달토크 특성을 알아 내어, 이후 클러치 액츄에이터로 건식클러치를 제어하는 데에 활용할 수 있도록 함으로써, 클러치의 슬립 과다 및 충격 발생 등의 현상을 미연에 방지하여 클러치의 내구성을 확보하고 부드러운 변속감을 얻는 등 변속 성능을 향상시킬 수 있도록 한 차량의 건식클러치 전달토크 특성 탐색방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량의 건식클러치 전달토크 특성 탐색방법은
엔진이 시동된 상태에서 브레이크를 작동시키는 제1준비단계와;
클러치가 해제된 상태로부터 클러치를 체결하는 방향으로 액츄에이터를 구동하는
제1구동단계와;
상기 제1구동단계 수행 중, 상기 액츄에이터의 스트로크와 그에 따른 엔진토크를 측정하여, 액츄에이터의 스트로크에 따른 클러치 전달토크로 저장하는 제1탐색단계;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명은 차량 조립 라인에서 차량 완성시 변속기의 특성을 파악하기 위한 공정에서 액츄에이터의 스트로크에 따른 건식클러치의 전달토크 특성을 알아 내어, 이후 클러치 액츄에이터로 건식클러치를 제어하는 데에 활용할 수 있도록 함으로써, 클러치의 슬립 과다 및 충격 발생 등의 현상을 미연에 방지하여 클러치의 내구성을 확보하고 부드러운 변속감을 얻는 등 변속 성능을 향상시킬 수 있도록 한 차량의 건식클러치 전달토크 특성 탐색방법을 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 액츄에이터의 스트로크에 대한 건식클러치의 전달토크 변화를 도시한 T-S 커브의 예,
도 2는 본 발명에 따른 차량의 건식클러치 전달토크 특성 탐색방법의 실시예를 도시한 순서도,
도 3은 본 발명에 따른 차량의 건식클러치 전달토크 특성 탐색방법의 제1구동단계 및 제1탐색단계를 그래프로 설명한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 차량의 건식클러치 전달토크 특성 탐색방법의 제2구동단계 및 제2탐색단계를 그래프로 설명한 도면이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명 차량의 건식클러치 전달토크 특성 탐색방법의 실시예는, 엔진이 시동된 상태에서 브레이크를 작동시키는 제1준비단계(S10)와; 클러치가 해제된 상태로부터 클러치를 체결하는 방향으로 액츄에이터를 구동하는
제1구동단계(S20)와; 상기 제1구동단계(S20) 수행 중, 상기 액츄에이터의 스트로크와 그에 따른 엔진토크를 측정하여, 액츄에이터의 스트로크에 따른 클러치 전달토크로 저장하는 제1탐색단계(S30)를 포함하여 구성된다.
즉, 상기 제1준비단계(S10)에 의해 엔진이 시동되고 브레이크가 작동된 상태에서, 상기 제1구동단계(S20)를 수행하여 액츄에이터를 클러치 체결방향으로 구동하면, 클러치를 통해 엔진에 부하가 작용하게 되고, 이때 엔진은 아이들 속도를 유지하기 위한 아이들 컨트롤 로직이 작동하여, 클러치를 통해 부하를 인가한 만큼 엔진토크를 상승시키게 되며, 이때 계측된 엔진토크는 결국 클러치 전달토크로 볼 수 있으므로, 이때의 클러치 액츄에이터 스트로크에 대한 엔진토크를 그대로 클러치 액츄에이터 스트로크에 대한 클러치 전달토크의 특성으로 삼아 저장하도록 하는 것이다.
따라서, 상기 제1구동단계(S20) 및 상기 제1탐색단계(S30)는 상기 엔진의 아이들 상태에서 이루어지는 것이며, 후술하는 제2구동단계(S70) 및 제2탐색단계(S80)는 가속페달을 밟아 아이들 상태 이상의 엔진 구동상태에서 상대적으로 더 높은 토크 영역에서의 클러치 전달토크 특성을 탐색하도록 하게 된다.
도 3을 참조하면, 상기 제1구동단계(S20)에서는 클러치를 체결하는 방향으로 액츄에이터를 구동하였다가 클러치를 해제하는 방향으로 구동하는 사이에 액츄에이터의 스트로크를 그대로 유지하는 유지기간을 포함하며, 이때 클러치는 어느 정도 슬립상태에 있어서, 엔진의 스톨을 방지하도록 한다.
상기 제1탐색단계(S30) 이후에는, 상기 클러치를 해제하는 제1해제단계(S40)와; 상기 브레이크 작동상태를 유지하면서 가속페달을 밟는 제2준비단계(S50)와; 상기 제2준비단계(S50)에서 조작되는 가속페달에 의해 상승되는 엔진의 토크를 소정의 토크제한값으로 제한하는 토크제한단계(S60)와; 클러치가 해제된 상태로부터 클러치를 체결하는 방향으로 액츄에이터를 구동하여 클러치의 일정한 슬립을 유지하도록 하는 제2구동단계(S70)와; 상기 제2구동단계(S70) 수행 중, 상기 액츄에이터의 스트로크와 그에 따른 엔진토크를 측정하여, 액츄에이터의 스트로크에 따른 클러치 전달토크로 저장하는 제2탐색단계(S80)를 수행하여, 상기 아이들 상태에서 탐색된 클러치 전달토크 특성보다 더 높은 토크 영역에서의 클러치 전달토크 특성을 획득하도록 한다.
즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 제2준비단계(S50)에서는 브레이크를 온상태로 유지하면서 가속페달을 밟아 엔진토크를 상승시키되 상기 토크제한단계(S60)에 의해 상기 토크제한값 이하로 토크를 제한하면서, 엔진속도를 일정하게 유지시키도록 클러치 액츄에이터의 스트로크를 조절하여 슬립을 유지하고, 이 상태에서 엔진토크를 계측하여, 그때의 액츄에이터 스트로크에 대한 엔진토크를 액츄에이터 스트로크에 대한 클러치 전달토크로 삼아 저장하도록 하는 것이다.
즉, 처음에는 상기 제1구동단계(S20)와 제1탐색단계(S30)에 의해 엔진의 아이들 상태, 즉 엔진토크가 가장 낮은 영역에서의 액츄에이터 스트로크에 대한 클러치 전달토크 특성을 탐색하고, 이후 상기 제2구동단계(S70)와 제2탐색단계(S80)에 의해 좀 더 높은 엔진토크 영역에서의 액츄에이터 스트로크에 대한 클러치 전달토크 특성을 탐색하는 것이다.
따라서, 상기 토크제한단계(S60)의 토크제한값을 단계적으로 상승시키면서, 상기 제2구동단계(S70) 및 제2탐색단계(S80)를 반복하여 수행함으로써, 단계적으로 토크가 높은 영역에 대한 액츄에이터의 스트로크에 따른 클러치 전달토크의 특성을 저장하면, 필요로 하는 모든 엔진토크 영역에서의 액츄에이터 스트로크에 대한 클러치 전달토크 특성을 얻어낼 수 있는 것이다.
물론, 상기 제2구동단계(S70) 및 제2탐색단계(S80)를 반복하여 수행함에 있어서, 상기 제2탐색단계(S80) 후 다시 상기 제2구동단계(S70)를 수행하기 전에는 클러치를 해제하는 제2해제단계(S90)를 수행하며, 상기 토크제한값은 필요로 하는 전체 엔진토크 영역을 실험 및 해석 등에 의해 적절한 수준으로 나눌 수 있도록 설정하여, 클러치 전달토크 특성의 정확도를 원하는 수준으로 확보할 수 있도록 하면서도 지나치게 많은 구간으로 나누어 클러치 전달토크 탐색 시간이 너무 오래 걸리지 않도록 하는 것이 바람직할 것인바, 2 내지 3회 상기 제2구동단계(S70)와 제2탐색단계(S80)를 반복하도록 하는 것이 좋을 것이다.
참고로, 본 발명은 차량 조립 공장 등에서 차량의 조립이 완료되면 작업자에 의해 수행되는 것이 바람직하며, 도 3과 도 4는 DCT차량에서 두 개의 클러치인 클러치1과 클러치2의 전달토크 특성을 차례로 탐색하는 과정을 예시하고 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 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
S10; 제1준비단계
S20; 제1구동단계
S30; 제1탐색단계
S40; 제1해제단계
S50; 제2준비단계
S60; 토크제한단계
S70; 제2구동단계
S80; 제2탐색단계
S90; 제2해제단계

Claims (6)

  1. 엔진이 시동된 상태에서 브레이크를 작동시키는 제1준비단계(S10)와;
    클러치가 해제된 상태로부터 클러치를 체결하는 방향으로 액츄에이터를 구동하는 제1구동단계(S20)와;
    상기 제1구동단계(S20) 수행 중, 상기 액츄에이터의 스트로크와 그에 따른 엔진토크를 측정하여, 액츄에이터의 스트로크에 따른 클러치 전달토크로 저장하는 제1탐색단계(S30);를 포함하여 구성되며,
    상기 제1구동단계(S20) 및 상기 제1탐색단계(S30)는 상기 엔진의 아이들 상태에서 이루어지고,
    상기 제1구동단계(S20)에서는 클러치를 체결하는 방향으로 액츄에이터를 구동하였다가 클러치를 해제하는 방향으로 구동하는 사이에 액츄에이터의 스트로크를 그대로 유지하는 유지기간을 포함하는 것
    을 특징으로 하는 차량의 건식클러치 전달토크 특성 탐색방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1탐색단계(S30) 이후에는,
    상기 클러치를 해제하는 제1해제단계(S40)와;
    상기 브레이크 작동상태를 유지하면서 가속페달을 밟는 제2준비단계(S50)와;
    상기 제2준비단계(S50)에서 조작되는 가속페달에 의해 상승되는 엔진의 토크를 소정의 토크제한값으로 제한하는 토크제한단계(S60)와;
    클러치가 해제된 상태로부터 클러치를 체결하는 방향으로 액츄에이터를 구동하여 클러치의 일정한 슬립을 유지하도록 하는 제2구동단계(S70)와;
    상기 제2구동단계(S70) 수행 중, 상기 액츄에이터의 스트로크와 그에 따른 엔진토크를 측정하여, 액츄에이터의 스트로크에 따른 클러치 전달토크로 저장하는 제2탐색단계(S80);
    를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 건식클러치 전달토크 특성 탐색방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 토크제한단계(S60)의 토크제한값을 단계적으로 상승시키면서,
    상기 제2구동단계(S70) 및 제2탐색단계(S80)를 반복하여 수행함으로써, 단계적으로 토크가 높은 영역에 대한 액츄에이터의 스트로크에 따른 클러치 전달토크의 특성을 저장하는 것
    을 특징으로 하는 차량의 건식클러치 전달토크 특성 탐색방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제2구동단계(S70) 및 제2탐색단계(S80)를 반복하여 수행함에 있어서, 상기 제2탐색단계(S80) 후 다시 상기 제2구동단계(S70)를 수행하기 전에는 클러치를 해제하는 제2해제단계(S90)를 수행하는 것
    을 특징으로 하는 차량의 건식클러치 전달토크 특성 탐색방법.
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