KR100561269B1 - Method for determining slip - Google Patents

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Abstract

본 발명은 클러치입력속도 및 휠속도를 이용하여 구동트레인의 변속기 및 엔진사이에 놓인 클러치내부의 슬립을 결정하기 위한 방법 및 장치에 관련되고, 구동트레인의 동적성능을 설명하는 수학적모델을 이용하여 속도변화들이 계산되며, 슬립이 결정될 때 상기 변화들이 고려된다.The present invention relates to a method and apparatus for determining a slip inside a clutch between a transmission of a drive train and an engine using a clutch input speed and a wheel speed, and using a mathematical model to explain the dynamic performance of the drive train. Changes are calculated and are considered when the slip is determined.

Description

슬립을 결정하기 위한 방법{METHOD FOR DETERMINING SLIP}Method for determining slip {METHOD FOR DETERMINING SLIP}

본 발명은 차량의 구동트레인내에 장착된 클러치내부의 슬립(SLIP)을 결정하기 위한 방법에 관련된다.The present invention relates to a method for determining a slip (SLIP) inside a clutch mounted in a drive train of a vehicle.

차량의 구동트레인내에서 구동모터 및 변속기사이에 장착된 클러치가 증가적으로 자동작동되고, 차량의 작동조건에 따라 클러치를 작동시키는 액츄에이터가 제어장치에 의해 제어된다. 자동으로 작동되는 상기 형태의 클러치들이 또한 변속기의 출력측에 장착될 수 있다. 상기 형태의 자동화된 클러치들이 한편으로 차량의 작동상 안락감을 상당히 개선한다. 다른한편으로, 특히 자동화된 변속기들과 관련하여, 더욱 양호한 에너지절약형 기어에 의해 차량이 더욱 빈번하게 구동되기 때문에, 상기 클러치들에 의해 연료소모가 감소된다. 따라서 액츄에이터의 연료소모를 감소시키기 위하여, 작동 및 안락감을 위해 필요한 시간을 감소시키며, 자동화된 클러치가 작동되어, 필요할때만 클러치가 폐쇄되어, 허용할 수 없이 큰 슬립(slip)이 야기된다. 따라서 여러 가지이유로 클러치의 슬립에 관한 주의가 요구된다.The clutch mounted between the drive motor and the transmission in the drive train of the vehicle is incrementally automatically operated, and an actuator for operating the clutch in accordance with the operating conditions of the vehicle is controlled by the controller. Automatically actuated clutches of this type can also be mounted on the output side of the transmission. Automated clutches of this type on the one hand significantly improve the operational comfort of the vehicle. On the other hand, the fuel consumption is reduced by the clutches, especially with regard to automated transmissions, because the vehicle is driven more frequently by means of better energy saving gears. Thus, in order to reduce the fuel consumption of the actuator, the time required for operation and comfort is reduced, and the automated clutch is operated so that the clutch is closed only when necessary, resulting in an unacceptably large slip. Therefore, attention is paid to the slip of the clutch for various reasons.

구동되는 휠(wheel)들의 속도들을 평균화하고 기어입력속도 및 휠들사이에서 작동중인 전체 변속비를 배가시켜서, 변속입력속도와 동일한 클러치출력속도가 계산되며, 구동트레인내에 발생하는 진동작용이 무시된채 남는다(구동트레인은 본질 적으로 진동시스템이다). 그결과 측정된 엔진속도(클러치입력속도) 및 계산된 기어입력속도(클러치출력속도)사이의 컴퓨터화된 차이가 나타나고, 실제로 슬립이 존재하지 않더라도, 구동트레인내부의 진동결과로서 발생되는 작용이 슬립으로서 평가된다. 슬립에 관한 잘못된 상기 평가작용에 대해 신뢰성을 확보하기 위하여, 지금까지 고정된 슬립한계치를 초과되어야 한다. 특히 낮은속도로 운전중이거나 토크의 점퍼(jump)와 함께 출발중일 때 발생하는 심한 진동작용시, 상기 슬립한계치는 매우 높게 설정되어야 한다. 그러나 정상적인 운전작동시, 실제로 슬립이 존재하지 못할 때, 슬립이 아직도 인지되지 못하고 그결과, 연료소모가 불필요하게 크고, 클러치의 사용수명이 감소된다.By averaging the speeds of the driven wheels and doubling the gear input speed and the overall speed ratio in operation between the wheels, the clutch output speed equal to the speed change input speed is calculated, and the vibration action occurring in the drive train is ignored. (The drive train is essentially a vibration system). The result is a computerized difference between the measured engine speed (clutch input speed) and the calculated gear input speed (clutch output speed), and even if no slip actually exists, the action generated as a result of the vibration inside the drive train is slipped. It is evaluated as. In order to ensure the reliability of the above false evaluation on slip, the fixed slip limit has to be exceeded so far. The slip limit should be set very high, especially during severe vibrations occurring when operating at low speeds or starting with a jumper of torque. However, in normal driving operation, when no slip actually exists, the slip is still not recognized as a result, fuel consumption is unnecessarily large, and the service life of the clutch is reduced.

따라서 본 발명의 목적은 차량의 구동트레인내부에서 엔진 및 변속기사이에 장착된 클러치의 슬립을 결정하고, 클러치출력을 측정할 필요없고, 구동트레인의 진동을 고려할 필요없이, 클러치내부에 발생된 슬립이 인지될 수 있는 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to determine the slip of a clutch mounted between an engine and a transmission inside a drive train of a vehicle, to measure the clutch output, and to reduce the slip generated in the clutch without considering the vibration of the drive train. It provides a way to be perceived.

상기 문제에 대한 제 1 해결방법이 제 1 항에 특징으로 제시된다.A first solution to this problem is featured in claim 1.

본 발명에 따르면, 구동트레인의 동역학적거동에 의해 발생하는 속도변화들이 특히 구동트레인상의 엔진에 의해 발생되는 토크변화를 고려하여 계산된다. 측정된 차량휠속도 및 전체 변속비로부터 계산되는 클러치출력속도 및 측정된 클러치입력속도사이의 차이가 슬립(slip)으로서 평가되도록, 상기 차이가 동역학적으로 계산된 속도변화들을 초과해야만 한다.According to the present invention, the speed changes generated by the dynamic behavior of the drive train are calculated in particular taking into account the torque change generated by the engine on the drive train. The difference must exceed the kinematically calculated speed changes so that the difference between the measured clutch output speed and the measured clutch input speed calculated from the measured vehicle wheel speed and the overall transmission ratio is evaluated as a slip.

제 2 항 내지 제 5 항의 종속항들은 주 청구항을 따르는 방법의 또다른 실시예에 관련된다.The dependent claims of claims 2 to 5 relate to another embodiment of the method according to the main claim.

제 6 항은 본 발명에 의해 설정된 문제를 해결하기 위한 수정예에 관련된다. 상기 방법에 의하여, 측정가능한 조건값들 및 측정가능한 발생토크들을 포함한 수학적모델내에서 전체 구동트레인이 시뮬레이션된다. 수학적모델로부터 클러치출력속도가 계산된다. 측정된 클러치입력속도 및 계산된 클러치출력속도사이의 차이가 클러치내부에 실제로 존재하는 슬립이다.Claim 6 relates to a modification for solving the problem set by the present invention. By this method, the entire drivetrain is simulated in a mathematical model including measurable condition values and measurable generating torques. The clutch output speed is calculated from the mathematical model. The difference between the measured clutch input speed and the calculated clutch output speed is the slip actually present in the clutch.

제 7 항은 제 6 항을 따르는 방법의 또다른 유리한 실시예에 관련된다.Claim 7 relates to another advantageous embodiment of the method according to claim 6.

또한 본 발명은 좀더 구체적으로 상기 특허청구항들중 한 항에 따라 슬립을 결정하기 위한 방법을 실시하기 위한 장치에 관련된다.The invention furthermore relates to an apparatus for implementing a method for determining slip according to one of the claims above.

본 발명이 도면을 참고하여 실시예에 의해 더욱 상세히 설명된다.The invention is explained in more detail by the embodiments with reference to the drawings.

도 1 은 차량의 구동트레인을 도시한 도면.1 shows a drive train of a vehicle;

도 2 는 구동트레인의 진동모델을 도시한 도면.2 is a view showing a vibration model of the drive train.

도 3 은 심한 토크발생후 구동트레인내부에 나타나는 진동들을 도시한 도면.3 shows vibrations appearing inside the drive train after a severe torque generation;

도 4 는 각각의 작동엔진토크의 결정작용을 설명하기 위한 곡선들을 도시한 도면.4 shows curves for explaining the crystallization of each operating engine torque;

도 5 는 기어입력속도의 감쇄된 진동을 도시한 도면.5 shows the damped vibration of the gear input speed.

도 6 은 동적슬립한계치의 계산과정을 설명하기 위한 플로우챠트의 도면.6 is a flowchart for explaining a calculation process of the dynamic slip limit value.

도 7 은 추가적인 센서들을 가지고 도 1과 유사한 구동트레인의 도면.7 is a view of a drive train similar to FIG. 1 with additional sensors.

도 8 은 부하토크의 결정과정을 설명하는 도면.8 is a view for explaining a process of determining load torque.

도 9 는 기어입력속도의 결정을 설명하는 플로우챠트.9 is a flowchart for explaining determination of a gear input speed.

도 10 은 구동트레인의 진동모델(model)을 도시하는 도면.10 shows a vibration model of the drive train.

도 11 은 구동트레인의 진동모델을 도시하는 도면.11 shows a vibration model of a drive train.

* 부호설명* Code Description

2 ... 내연기관 4 ... 클러치2 ... Internal combustion engine 4 ... Clutch

10 ... 차동장치 12 ... 휠10 ... differential 12 ... wheel

20 ... 레버 26 ... 전자제어장치20 ... lever 26 ... electronic control unit

28 ... 속도센서 30 ... 위치센서28 ... speed sensor 30 ... position sensor

32,34 ... 휠속도센서 205 ... 차량32,34 ... Wheel speed sensor 205 ... Vehicle

도 1을 참고할 때, 차량의 구동트레인은 내연기관(2)을 가지고, 상기 내연기관(2)은 클러치(4)를 통해 변속기(6)에 연결되며, 다음에 카르단축(8) 및 차동장치(10)를 통해 상기 변속기(6)가 후방의 피동되는 휠(wheel)(12)들에 연결된다. 차량에 구성된 전방의 휠(14)들이 실시예에서 구동되지 못한다.Referring to FIG. 1, the drive train of the vehicle has an internal combustion engine 2, which is connected to the transmission 6 via a clutch 4, followed by a cardan shaft 8 and a differential device. Via transmission 10 the transmission 6 is connected to the rear driven wheels 12. The front wheels 14 configured in the vehicle are not driven in the embodiment.

클러치(4)의 구조는 자체로써 공지되어 있으며, 특히 클러치디스크(16)를 포함하고, 상기 클러치디스크(16)가 내연기관(2)의 크랭크축에 회전되게 고정연결되고, 또한 압력판(18)을 포함하며, 압력판(18)은 변속기(6)의 입력축에 회전되게 고정연결되고, 판스프링의 하중에 대해 레버(20)를 작동시켜 상기 압력판이 클러치디스크(16)와 마찰연결상태로부터 구속해제된다. The structure of the clutch 4 is known per se, in particular comprising a clutch disc 16, the clutch disc 16 being fixedly connected to the crankshaft of the internal combustion engine 2, and also the pressure plate 18. The pressure plate 18 is fixedly connected to the input shaft of the transmission 6, and operates the lever 20 against the load of the leaf spring to release the pressure plate from the frictional connection with the clutch disk 16. do.                 

변속레버(22)에 의해 변속가능하고 종래기술을 따르는 수동변속기에 의해 상기 변속기(6)가 구성된다.The transmission 6 is constituted by a manual transmission which is shiftable by the shift lever 22 and according to the prior art.

예를들어, 전자제어장치(26)에 의해 제어되는 전기스텝모터(step motor)와 같은 액츄에이터(actuator)(24)가 작동레버(20)를 작동하기 위해 제공된다.For example, an actuator 24, such as an electric step motor controlled by the electronic control device 26, is provided for operating the actuating lever 20.

공지된 방법에 따라 전자제어장치(26)는 마이크로프로쎄서, 메모리장치 및 인터페이스(interface)등을 포함한다. 내연기관(2)의 크랭크축 또는 클러치디스크(16)의 속도를 감지하기 위한 속도센서(28), 작동레버(20) 또는 액터의 위치를 감지하기 위한 위치센서(30), 휠 속도센서(32,34) 및 필요하다면 내연기관(2)의 스로틀플랩의 위치와 같은 구동트레인의 작동매개변수등에 관한 센서의 신호들이 입력신호로서 제공된다. 또한 구동되지 않는 전방의 휠(14)들의 속도가 제어장치(26)에 제공된다.According to a known method, the electronic control device 26 includes a microprocessor, a memory device, an interface, and the like. Speed sensor 28 for detecting the speed of the crankshaft or clutch disk 16 of the internal combustion engine 2, position sensor 30 for detecting the position of the operating lever 20 or the actor, wheel speed sensor 32 34 and, if necessary, signals of the sensor relating to operating parameters of the drive train, such as the position of the throttle flap of the internal combustion engine 2, are provided as input signals. Also provided to the controller 26 is the speed of the front wheels 14 not being driven.

지금까지 설명된 장치의 작동방법 및 구성은 공지되어있으므로, 더 상세히 설명되지 않는다.The method and configuration of the device described so far is well known and therefore not described in further detail.

후방의 휠(12)들의 속도들이 변속기(6) 및 차동장치(10)의 전체 변속비에 의해 평균화되고 배가되도록 기어압력축의 속도와 동일한 압력판(18)의 속도가 계산되고, 다음에 압력판(18)의 계산된 속도 및 클러치디스크(16)의 속도로부터의 차이가 슬립(slip)으로서 고려될 때, 발생하는 문제점은 다음과 같다.The speed of the pressure plate 18 equal to the speed of the gear pressure shaft is calculated so that the speeds of the rear wheels 12 are averaged and doubled by the overall speed ratio of the transmission 6 and the differential 10, and then the pressure plate 18. When the difference from the calculated speed of and the speed of the clutch disc 16 is considered as a slip, the problem that arises is as follows.

전체 구동트레인은 진동체이고, 차량내부에 부드럽게 장착된 엔진 또는 내연기관(2)은 구동트레인이 탄성연결요소로서 작동할 때, 후방의 휠(12)들에 의해 지연에서 지지되고 상당한 관성을 가진 차량에 대해 진동한다. The entire drivetrain is a vibrating body, and the engine or internal combustion engine 2, which is smoothly mounted inside the vehicle, is supported in delay by the rear wheels 12 and has considerable inertia when the drivetrain acts as an elastic connecting element. Vibrate against the vehicle.                 

도 2에서 진동시스템이 개략적으로 도시된다. 엔진의 관성모멘트는 JM으로 도시되고, 변속기의 전체 변속비는 i로 도시되며, C는 구동트레인의 스프링정수이다.In figure 2 a vibration system is schematically shown. The moment of inertia of the engine is shown by J M , the overall transmission ratio of the transmission is shown by i, and C is the spring constant of the drive train.

엔진의 관성이 토크변화(ΔM)에 의해 여자되면, 다음에 서지(surge) 고유진동수(ωRucked)내에서 크기(ΔM/C)로 진동이 형성된다. 도 3 에 도시된 상기 진동에 의하면, 속도(n)가 종방향축에 시간(t)이 횡방향축에 기록된다.When the inertia of the engine is excited by the torque change [Delta] M, vibrations are then formed in magnitude [Delta] M / C in the surge natural frequency [omega] Rucked . According to the vibration shown in Fig. 3, the speed n is recorded on the longitudinal axis and the time t is recorded on the transverse axis.

상기 진동을 통해 발생되는 최대각속도가

Figure 112000008855167-pct00001
=c*ωRucked에서 계산된다. 따라서The maximum angular velocity generated through the vibration
Figure 112000008855167-pct00001
= c * ω Rucked . therefore

Figure 112003038871329-pct00023
Figure 112003038871329-pct00023

Δndyn1은 엔진토크변화(ΔM)에 의해 발생하는 최대속도변화 또는 속도차이다. Δn dyn1 is the maximum speed change or speed difference generated by the engine torque change ΔM.

클러치디스크(16)의 측정속도 및 기어입력속도로부터 차이 또는 후방의 휠(12)들의 속도평균치 및 작동기어변속비로부터 계산된 클러치속도의 차이가 Δndyn1보다 클 때 클러치의 슬립으로서 평가될 뿐이다.It is only evaluated as slip of the clutch when the difference from the measured speed and the gear input speed of the clutch disc 16 or the difference in the clutch speed calculated from the speed average value of the rear wheels 12 and the operating gear speed ratio is larger than Δn dyn1 .

서지진동수(ωRuckel)는 관련 기어변속비에 의존한다. 각각의 기어에 대한 측정치 또는 차량데이타로부터 서지진동수가 결정될 수 있다. 제 1 기어의 서지진동 수로부터, 또다른 기어변속비에 대한 진동수들을 결정할 수있다.The surge frequency (ω Ruckel ) depends on the associated gear transmission ratio. Surge frequencies can be determined from measurements or vehicle data for each gear. From the surge frequencies of the first gear, it is possible to determine the frequencies for another gear transmission ratio.

fn = f1 *

Figure 112000008855167-pct00003
f n = f 1 *
Figure 112000008855167-pct00003

여과된 엔진토크신호와 엔진토크신호를 비교하면, 엔진토크변화(ΔM)가 결정된다. 예를들어 엔진속도 및 스로틀밸브위치 또는 엔진속도 및 주어진 수치들에 의해 엔진토크가 판독되는 매니폴드압력(manifold pressure)의 특성분야를 이용하여 엔진토크신호가 측정된다. 예를 들어 CAN버스(CAN bus)와 같은 데이터버스(data bus)를 통해, 엔진토크가 또한 엔진제어작용으로부터 직접 구해질 수 있다. 필터(filter)시간정수(TF)에 의해 필터를 공지된 방법으로 통과하는 엔진토크신호에 의하여, 여과된 엔진토크신호가 엔진토크신호로부터 산출된다. 여과된 신호가 비여과 신호를 너무 빨리 추종하고, 엔진토크변화(ΔM)가 정확하게 결정될 수 없기 때문에, 필터시간정수(TF)는 너무 작게 선택되지 않아야 한다. 서지진동의 주기의 두배에 해당하는 필터시간정수(TF)가 편리하다. 상기 목적을 위하여 이전의 시간에서 엔진토크의 수치들로부터 엔진토크변화(ΔM)가 결정될 수 있다.Comparing the filtered engine torque signal with the engine torque signal, the engine torque change ΔM is determined. Engine torque signals are measured using, for example, the characteristics of the manifold pressure at which the engine torque is read by the engine speed and throttle valve position or engine speed and given values. Through a data bus, for example a CAN bus, engine torque can also be obtained directly from the engine control action. The filtered engine torque signal is calculated from the engine torque signal by the engine torque signal passing through the filter in a known manner by the filter time constant T F. Since the filtered signal follows the unfiltered signal too quickly and the engine torque change ΔM cannot be determined accurately, the filter time constant T F should not be selected too small. The filter time constant (T F ), which is twice the period of surge vibration, is convenient. For this purpose, the engine torque change ΔM can be determined from the values of the engine torque at a previous time.

도 4 의 상측도면에 따르면 엔진토크신호(MB) 및 여과된 엔진토크신호(ME,F)사이의 차이가 도시된다. 하부의 곡선들은 상부의 곡선들과 동일하고, 필터시간정수(TF)들이 도시된다. 필터시간정수(TF)들이 작을수록, 여과된 토크신호(ME,F)가 실제 엔진토크(ME)에 더욱 신속하게 접근한다. 서지신호(ME)를 여과된 신호(ME,F)와 비교하여 토크변화(ΔM)가 결정되며, 구동트레인진동의 시간에 관한 페이딩(fading)이 도시된다.According to the top view of FIG. 4, the difference between the engine torque signal M B and the filtered engine torque signals M E and F is shown. The curves at the bottom are the same as the curves at the top, and the filter time constants T F are shown. The smaller the filter time constants T F , the faster the filtered torque signals M E, F approach the actual engine torque M E. The torque change ΔM is determined by comparing the surge signal M E with the filtered signals M E and F , and the fading regarding the time of the drive train vibration is shown.

구동트레인내부의 감쇄작용에 의해 서지진동의 크기(Δn)는 시간증가에 따라 감소된다. 토크변화(ΔM)의 시간감소를 통한 진동의 페이딩(fading)을 설명하기 위한 상기 절차방법이 일반적으로 충분히 정확하지 않다. 서지진동의 크기로부터 상기 이유에 대하여, 감쇄정수(D)에 의해 진동의 페이딩이 고려되는 다음 시간단계에 관한 크기가 결정된다.Due to the attenuation inside the drive train, the magnitude of surge vibration Δn decreases with time. The above procedure for describing the fading of vibration through the time reduction of the torque change ΔM is generally not accurate enough. From the magnitude of the surge oscillation, for this reason, the magnitude of the next time step at which the fading of the vibration is taken into account is determined by the damping constant (D).

새로운 크기를 위해 다음 과정에 적용된다.For the new size it is applied to the next procedure.

Figure 112000008855167-pct00004
Figure 112000008855167-pct00004

(제어중단에 대한 페이드정수인)페이드정수(k)에 대해 하기 관계가 이루어지도록 서지진동의 주기동안, 제어 p-배가 호출되고, 속도 D-배가 판독된다.During the period of surge oscillation, the control p-fold is called and the speed D-fold is read out so that the following relationship is made to the fade constant k (which is the fade constant for control stop).

Figure 112000008855167-pct00005
Figure 112000008855167-pct00005

페이드정수(k)를 간단히 계산하기 위하여, 상기 용어는 역급수전개가 이루어진다. 따라서 예를들어 제 1 근사치는:In order to simply calculate the fade constant (k), the term is made with backwater evolution. So for example the first approximation is:

(1-ｘ)m = 1 - mx- … (1-ｘ) m = 1-mx-...

단 정확성이 증가되어야 한다면, 역급수전개의 추가 링크들이 이용될 수 있다.However, if accuracy needs to be increased, additional links of backwater forwarding can be used.

따라서 감쇄영향으로부터 동적슬립한계치에 대해 하기 관계가 적용된다.Therefore, the following relationship applies to the dynamic slip threshold from the damping effect.

수학식 2Equation 2

Δndyn2 = ΔndynㆍKΔn = Δn dyn2 dyn * K

상기 방법에 의해, 슬립한계치 즉 한편으로 엔진토크변화(ΔM)로부터 계산된 슬립한계치(Δndyn1) 및 다른한편으로 감쇄영향으로서 계산된 슬립한계치(Δndyn2)를 결정하도록 두 개의 부품들이 이용될 수 있고, 두 개의 부품들의 최대값은 슬립한계치로서 이용된다.By this method, two parts can be used to determine the slip limit value, ie the slip limit value Δn dyn1 calculated from the engine torque change ΔM on the one hand and the slip limit value Δn dyn2 calculated on the other hand as the damping effect. The maximum value of the two parts is used as the slip limit value.

Δndyn1 = MAX(Δndyn1, Δndyn2)Δn dyn1 = MAX (Δn dyn1 , Δn dyn2 )

구동트레인내부에서 진동의 영향을 억제하기 위해, 매우 높게 설정된 고정슬립한계치가 이용되는 종래기술과 반대되게, 본 발명에 의하면 실제 구동트레인진동들에 적응된 실제 슬립한계치에 의해 작동가능하다.In contrast to the prior art in which a fixed slip limit set very high is used to suppress the influence of vibration inside the drive train, the present invention is operable by an actual slip limit adapted to actual drive train vibrations.

도 5 에 따르면, 플로우챠트로서 슬립을 결정하기 위한 방법이 제공된다.According to FIG. 5, a method for determining slip as a flowchart is provided.

단계(100)에서 측정된 휠 속도 및 전체 변속비로부터 결정된 기어입력속도가 측정된 엔진속도로부터 감산되는 종래방법에 의해 슬립(Δn)이 계산된다.The slip Δn is calculated by the conventional method in which the gear input speed determined from the wheel speed measured in step 100 and the total speed ratio is subtracted from the measured engine speed.

단계(102)에서 도 4를 참고하여 설명된 것과 같이 엔진토크변화(ΔM)가 산출된다.In step 102, the engine torque change ΔM is calculated as described with reference to FIG.

단계(104)에서 수학식(1)에 따라 엔진토크변화(ΔM)로부터 슬립한계치(Δndyn1)가 계산된다.In step 104, the slip limit value Δn dyn1 is calculated from the engine torque change ΔM according to equation (1).

단계(106)에서, 수학식(2)에 따라 감쇄효과로부터 슬립한계치(Δndyn2)가 계산된다. In step 106, the slip limit value Δn dyn2 is calculated from the damping effect according to equation (2).

단계(108)에서, 슬립한계치(Δndyn1)가 슬립한계치(Δndyn2)보다 큰가여부가 결정된다. 만약 크다면, 단계(110)에서 슬립한계치(Δndyn1)가 동적 슬립한계치(Δndyn)라고 설정된다. 만약 아니라면, 단계(112)에서 슬립한계치(Δndyn2)가 동적슬립한계치(Δndyn)를 형성하게 된다. 단계(114)에서, 종래기술에 따라 결정된 슬립(Δn)이 슬립한계치(Δndyn)보다 큰가여부가 설정된다. 만약 크다면, 이것은 클러치슬립의 발생으로 평가된다. 만약 크지않다면, 클러치에는 슬립이 발생하지 않는다고 평가된다.In step 108, it is determined whether the slip limit value Δn dyn1 is greater than the slip limit value Δn dyn2 . If large, in step 110 the slip limit value Δn dyn1 is set to the dynamic slip limit value Δn dyn . If not, the slip limit value Δn dyn2 forms a dynamic slip limit value Δn dyn at step 112. In step 114, whether the slip Δn determined according to the prior art is larger than the slip limit Δn dyn is set. If large, this is assessed as the occurrence of clutch slip. If it is not large, it is evaluated that no slip occurs in the clutch.

상기 방법에 관한 선택적 실시예로서, 측정치들로부터 동적시스템 "구동트레인"의 전체조건벡터를 적어도 대략적으로 재구성할 수 있다. 상기 목적을 위하여, 입력치 엔진토크(ME) 및 하중 (ML)을 가진 동역학적 모델에 의하여 구동트레인의 수학적 시뮬레이션이 하중을 받고, 측정치들이 수학적 모델의 해당 수치들과 비교된다. 상기 목적을 위하여, 구동트레인의 측정치들 및 수학적 모델로부터 결정된 수치들사이의 차이가 적합한 평가작용에 의해 수학적모델의 입력으로 변경된다. 따라서 수학적모델이 구동트레인과 동일한 리듬으로 진동하도록 수학적모델이 여자된다. 상기 방법에 의하면, 수학적모델로부터 측정가능한 수치들이 측정될 수 없다. 슬립을 결정하는 특수경우에 있어서, 기어입력속도 또는 클러치출력속도의 측정할 수 없는 수치가 선택된다. 상기 비교작용에 의하여 슬립의 존재여부가 결정될 수 있다.As an alternative embodiment of the method, it is possible to at least approximately reconstruct the overall condition vector of the dynamic system "drive train" from the measurements. For this purpose, the mathematical simulation of the drivetrain is loaded by a kinetic model with input engine torque M E and load M L , and the measurements are compared with the corresponding values of the mathematical model. For this purpose, the difference between the measurements of the drive train and the values determined from the mathematical model is changed to the input of the mathematical model by appropriate evaluation. Therefore, the mathematical model is excited so that the mathematical model vibrates in the same rhythm as the driving train. According to this method, numerical values measurable from a mathematical model cannot be measured. In the special case of determining slip, an unmeasurable value of gear input speed or clutch output speed is selected. The presence of slip can be determined by the comparison.

도 7 에 도시된 구동트레인은 도 1 의 구동트레인에 해당되지만, 추가로 스로틀밸브위치센서(36), 카르단축 속도센서(38)등과 같은 센서들이 제공된다. 수학적모델이 처리되는 전자제어장치(26)와 추가된 상기 센서들이 연결된다.The drive train shown in FIG. 7 corresponds to the drive train of FIG. 1, but additionally sensors such as throttle valve position sensor 36, cardan speed sensor 38, and the like are provided. The additional sensors are connected to an electronic controller 26 in which a mathematical model is processed.

관찰자에 의한 상기 계산방법의 문제를 보면, 차량의 특수경우에 있어서, 하중토크(ML)가 공지되어 있지않다(주행저항, 경사등). 따라서, 브레이크다운(break-down)값을 예상하여 하중모멘트(ML)를 결정하는 것이 필요하다. 상기 목적을 위하여, (휠속도로부터)구동속도와 같이 측정가능한 수치들 및 엔진속도가 이용될 수 있다. 휠속도에 있어서, 전방의 휠(14)들의 속도들이 유리하게 고려되어, 모든 경우에서 상기 속도들이 제공되는 ABS센서로부터 감지되기 때문에, 추가비용을 발생시키지 않는다. 엔진 및 차량의 공지된 관성들에 의하여 도 8 에 도시되고 매우 단순화된 모델에 의하여 하중모멘트(ML)의 예상값을 결정할 수 있다.In view of the problem of the calculation method by the observer, in the special case of the vehicle, the load torque M L is not known (running resistance, slope, etc.). Therefore, it is necessary to determine the load moment M L in anticipation of the break-down value. For this purpose, measurable values and engine speed can be used, such as driving speed (from wheel speed). With regard to the wheel speed, the speeds of the wheels 14 in front are advantageously taken into account, and in all cases the speeds are detected from the ABS sensor provided, so that there is no additional cost. By the known inertia of the engine and the vehicle it is possible to determine the expected value of the load moment M L by the model shown in FIG. 8 and very simplified.

다음관계가 적용된다.The following relationship applies:

ML = ME - JM * ωM - JKFZ * ωKFZ M L = M E -J M * ω M -J KFZ * ω KFZ

단 JM은 엔진의 질량관성모멘트이고, JKFZ는 엔진측부에서 감소되는 차량의 질량관성모멘트이며, ωM은 엔진의 회전속도이고, ωKFZ는 엔진측부에서 투사되는 차 량의 회전속도이다.Where J M is the mass moment of inertia of the engine, J KFZ is the mass moment of inertia of the vehicle that is reduced at the engine side, ω M is the rotational speed of the engine, and ω KFZ is the rotational speed of the vehicle projected from the engine side.

차량의 수학적 동역학모델이 다음과 같이 표현될 수 있다.The mathematical dynamics model of the vehicle can be expressed as

ｘ = Ax + Buｘ = Ax + Bu

단 벡터 ｘ는 상태값(비틀림각, 각속도들), 벡터(U)는 여자된 토크(엔진토크, 하중토크)를 연결한다. 상기 시스템이 조건행렬(A)에 의해 설명된다. 제어행렬(B)을 통해 개별적인 여자된 토크들이 개별적인 조건좌표에 투사된다.The vector ｘ is the state value (torsion angle, angular velocities), and the vector U connects the excited torque (engine torque, load torque). The system is described by the conditional matrix A. Through the control matrix B, the individual excited torques are projected on the individual condition coordinates.

완전한 수학적모델로부터 슬립의 결정과정을 위한 플로우챠트가 도 9 에 도시된다. (예를들어 차량위에서 엔진을 저지하는 베어링들의 하중으로부터)측정되고, (예를들어, 속도 및 스로틀밸브각 또는 엔진제어데이타로부터)계산되는 입력값엔진토크가 차량(120)에 작용한다. 센서(122)들에 의해 차량(120)에 측정된 값들이 결정된다. 또한, 도 8을 참고하여 설명된 것처럼 하중토크가 결정된다(124). 하중토크 및 엔진토크가 입력값으로서 동역학적차량모델(126)내부로 입력된다. 동역학적차량모델(126)로부터 측정값(122)들이 수학적으로 판독된다(128). 수학적으로 결정된 측정값(128) 및 직접측정된 측정값들사이의 차이가 동역학적으로 평가되고(130), 동역학적모델(126)로 입력된다(126). 동역학적 평가의 적합한 선택을 통해서, 동역학적 모델이 차량과 일치하여 진동하고 그결과 기어입력속도 또는 클러치출력속도가 계산되고, 엔진속도 또는 클러치입력속도와 비교될 수 있도록, 동역학적모델이 여자된다.A flowchart for the determination of slip from the complete mathematical model is shown in FIG. The input value engine torque measured on (eg from the load of bearings that block the engine on the vehicle) and calculated (eg from speed and throttle valve angle or engine control data) acts on the vehicle 120. The values measured on the vehicle 120 are determined by the sensors 122. In addition, the load torque is determined 124 as described with reference to FIG. 8. Load torque and engine torque are input into the dynamic vehicle model 126 as input values. Measurements 122 are mathematically read 128 from the dynamic vehicle model 126. The difference between the mathematically determined measurement 128 and the directly measured measurement is evaluated kinetically 130 and input into the kinetic model 126 126. With the appropriate choice of kinetic evaluation, the kinetic model is excited so that the kinetic model vibrates in line with the vehicle, so that the gear input speed or clutch output speed can be calculated and compared with the engine speed or clutch input speed. .

모델형성을 위한 실시예가 다음과 같다. 슬립이 발생중인 클러치의 경우에 대하여 도 10 에 따라 다음관계가 적용된다. An embodiment for model formation is as follows. For the clutch in which slip is occurring, the following relationship applies according to FIG.                 

엔진(201), 변속기(203), 차량(205) 및 클러치(202)의 공지된 관성들과 전달가능한 토크 그리고 구동트레인(204)의 강성에 의하여 도 10 의 모델로부터 차량의 동역학적 모듈이 형성될 수 있다.Known inertia of the engine 201, transmission 203, vehicle 205 and clutch 202, transferable torque and stiffness of the drivetrain 204 form a dynamic module of the vehicle from the model of FIG. Can be.

Figure 112000008855167-pct00006
Figure 112000008855167-pct00006

조건행렬(B)뿐만아니라 조건벡터(ｘ), 조건벡터(u) 및 조건행렬(A)에 의해 다음관계가 적용된다.The following relation is applied not only by the condition matrix B but also by the condition vector (ｘ), the condition vector (u) and the condition matrix (A).

Figure 112000008855167-pct00007
Figure 112000008855167-pct00007

도 11 의 또다른 실시예에 있어서, 슬립이 없는 클러치에 관한 모델이 설정될 수 있다. 클러치입력 및 출력의 회전각들이 동일하다. 따라서 엔진 및 변속기의 회전관성들이 결합되고 다음관계가 적용된다.
In another embodiment of FIG. 11, a model can be set for a clutch without slips. The rotation angles of the clutch input and output are the same. Thus, the rotational inertia of the engine and transmission are combined and the following relationship applies.

Figure 112000008855167-pct00008
Figure 112000008855167-pct00008

조건벡터(ｘ), 조검벡터(u), 조건행렬(A) 및 조건행렬(B)에 의해 다음관계가 적용된다.The following relationship is applied by the condition vector (ｘ), the inspection vector (u), the condition matrix (A) and the condition matrix (B).

Figure 112000008855167-pct00009
Figure 112000008855167-pct00009

기본적으로 본 발명을 따르는 방법을 실시하기 위한 방법 및 장치가 설명되고, 엔진속도 및 변속기 또는 적어도 개별적인 차량의 휠이 출력속도사이의 차이로부터 계산된 슬립이 클러치에 실제로 존재하는 슬립 및, 기어입력 및 휠사이의 (기어박스 및 차량휠들사이의 출력축의 비틀림진동)전달크기의 동역학으로부터 형성되는 속도차로서 실제슬립으로 미분될 수 있다.Basically, a method and apparatus for carrying out the method according to the invention are described, in which a slip calculated from the difference between the engine speed and the transmission or at least the output speed of the wheel of the individual vehicle is actually present in the clutch, and the gear input and The speed difference formed from the dynamics of the transfer size (torsional vibration of the output shaft between the gearbox and the vehicle wheels) between the wheels can be differentiated into actual slips.

슬립의 함수로서 수행되는 차량반응 또는 클러치작동이 도입되면, 실제 클러치슬립에 의해 차량반응 또는 클러치작동이 도입되고, 실제 슬립에 의해 차량 반응 또는 클러치작동이 방지된다. 예를들어, 슬립이 감지되면 클러치가 폐쇄되는 부분이 제어/조정작용에 포함된다.When a vehicle reaction or clutch operation performed as a function of slip is introduced, the vehicle reaction or clutch operation is introduced by the actual clutch slip, and the vehicle reaction or clutch operation is prevented by the actual slip. For example, the part where the clutch is closed when slip is detected is included in the control / adjustment action.

차량이 적합하게 주행중인 상태에서, 클러치의 제어된 밀폐작용을 형성하는 클러치슬립이 존재할 수 있다. 예를들어, 다른 한편으로 반복적으로 도입되는 하중변화를 통해, 전체 변속기에 가해지는 출력속도 및 기어입력속도사이의 속도차로서 실제의 슬립이 도달될 수 있다.With the vehicle running properly, there may be clutch slips that form a controlled closure of the clutch. For example, through a load change repeatedly introduced on the other hand, the actual slip can be reached as the speed difference between the output speed and the gear input speed applied to the entire transmission.

또다른 실시예로서, 클러치온도/클러치하중을 결정하기 위한 온도모델/하중모델이 자동작동식클러치의 제어/조정작용에서 형성된다. 차량데이타로부터, 클러치내부로 도입되는 마찰동력 또는 클러치의 온도가 계산된다. 제어작용에 따라, 형성된 반응이 차량에 나타나고, 한계온도/한계하중을 초과시 클러치의 작동이 이루어진다. 슬립 및 실제슬립사이의 결정 및 미분화로부터 제어작용은 클러치작동시 변화의 도입 또는 방지를 제어할 수 있다.In another embodiment, a temperature model / load model for determining the clutch temperature / clutch load is formed in the control / adjustment action of the automatically operated clutch. From the vehicle data, the frictional force introduced into the clutch or the temperature of the clutch is calculated. According to the control action, the formed reaction appears in the vehicle and the clutch is operated when the limit temperature / limit load is exceeded. The control action from the determination and micronization between slip and actual slip can control the introduction or prevention of changes in clutch operation.

클러치내부의 슬립을 결정하기 위한 방법에 의해, 클러치 입력속도 또는 엔진속도가 측정되고, 적어도 한 개의 차량휠의 속도 및 클러치출력과 차량휠 사이에 작용하는 전체 변속비로부터 클러치출력속도가 계산된다. 상기 방법을 실시하는 제 1 실시예에 있어서, 구동트레인의 동역학적거동을 나타내는 수학적모델을 이용하면, 구동트레인의 작동매개변수 변화에 의존하여 상승하고, /nk1-nka/-Δndyn > 0 일 때 슬립으로서 평가되는 속도변화(Δndyn)가 계산된다.By means of the method for determining the slip inside the clutch, the clutch input speed or engine speed is measured and the clutch output speed is calculated from the speed of at least one vehicle wheel and the total speed ratio acting between the clutch output and the vehicle wheel. In the first embodiment of implementing the method, using a mathematical model representing the dynamic behavior of the drive train, it rises depending on the change of the operating parameters of the drive train, and / n k1 -n ka / -Δn dyn > The velocity change Δn dyn , which is evaluated as slip when zero, is calculated.

상기 설명에 따라 슬립을 결정하기 위한 장치가 또한 본 발명에 관련된다.An apparatus for determining slip according to the above description is also related to the present invention.

본 출원의 특허청구항들은 더 넓은 특허보호를 구하고자 하는 목적없이 제안된 청구항들이다. 본 출원인은 상세한 설명 및/또는 도면에서만 지금까지 공개된 특징들을 청구할 권리를 가진다.The claims of the present application are the claims proposed without the intention of seeking broader patent protection. Applicant reserves the right to claim features disclosed to date only in the description and / or in the drawings.

종속항들의 설명들은 각각의 관련 종속항의 특징들을 통해 주청구항의 주제를 참고한다. 상기 설명들은 설명된 종속항들의 특징들에 관한 독립적인 주제보호를 구하는 것이 불필요한 것으로 고려되지 않아야 한다.The descriptions of the dependent claims refer to the subject matter of the main claim through the features of each relevant dependent claim. The above descriptions should not be considered unnecessary to seek independent subject protection with respect to the features of the described dependent claims.

그러나 종속항의주제들은 또한 독립적인 발명을 형성하고, 상기 발명들은 전항들의 주제들과 독립적인 설계를 가진다.However, the subject matter of the dependent claims also forms an independent invention, which has a design independent of the subject matter of the preceding claims.

또한 본 발명은 상세한 설명의 실시예들에 국한되지 않는다. 본 발명의 범위내에서 다소 다양한 수정예 및 변형예 특히 일반적인 설명 및 실시예들 및 청구항들과 관련하여 설명되고 도면에 포함된 개별특징 또는 요소 또는 과정단계들의 조합 또는 수정예에 대해 진보성을 가지고, 결합가능한 특징들을 통해 제조, 시험 및 작업공정에 관한한 새로운 주제, 신규한 단계 또는 공정단계의 연속을 형성하는 상기 변형예들, 요소들 및 조합예들 및/또는 재료들이 가능하다.In addition, the present invention is not limited to the embodiments of the detailed description. Within the scope of the present invention, there are advances to the combination or modification of the individual features or elements or process steps described and contained in the figures, in particular in connection with the somewhat different modifications and variations, in particular in connection with the general description and the embodiments and claims, Combinable features enable the above modifications, elements and combinations and / or materials to form new subjects, new steps or sequences of process steps as far as manufacturing, testing and workflow are concerned.

Claims (8)

클러치입력속도(nki)가 측정되고, 적어도 한 개의 차량휠의 속도, 클러치출력 및 차량휠사이에 작용하는 전체 변속비로부터 클러치출력속도(nka)가 계산되며 차량의 구동트레인내부에서 엔진 및 변속기사이에 장착된 클러치내부의 슬립을 결정하기 위한 방법에 있어서,The clutch input speed (n ki ) is measured, the clutch output speed (n ka ) is calculated from the speed of at least one vehicle wheel, the clutch output and the total speed ratio acting between the vehicle wheels, and the engine and transmission inside the vehicle's drivetrain. In the method for determining the slip inside the clutch mounted in between, 구동트레인의 동역학적 거동을 설명하는 수학적 모델을 위하여, /nki-nka/-Δndyn 이 구동트레인의 작동매개변수변화에 따라 상승하는 속도변화(Δndyn)가 평가되는 것을 특징으로 하는 방법.For the mathematical model to explain the dynamic behavior of the drive train, the method is characterized in that / n ki -n ka / -Δn dyn is evaluated in which the rising speed change (Δn dyn ) in response to the change of operating parameters of the drive train is evaluated. . 제 1 항에 있어서, ΔM=엔진토크변화, JM=엔진의 관성모멘트, fR= 서지진동수일 때, 하기 공식The formula according to claim 1, wherein ΔM = engine torque change, J M = moment of inertia of the engine, f R = surge frequency.
Figure 112005043783071-pct00024
Figure 112005043783071-pct00024
 으로부터, 속도변화(Δndyn)가 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.From the speed change Δn dyn is determined. 제 2 항에 있어서, 여과된 엔진토크와 엔진토크신호를 비교하여 엔진토크변화(ΔM)가 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.3. The method according to claim 2, wherein the engine torque change ΔM is determined by comparing the filtered engine torque with the engine torque signal. 제 1 항에 있어서, D=서지진동의 감쇄정수 및 TR=서지진동의 시간지속을 나타낼 때, 하기 공식The method according to claim 1, wherein D = attenuation constant of the surge vibration and T R = time duration of the surge vibration. Δn(t+TR)dyn2=Δn(t)*e-δTR Δn (t + T R ) dyn2 = Δn (t) * e -δTR 단, only,
Figure 112005043783071-pct00025
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 에 따라, 속도변화(Δndyn)가 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.Accordingly, the speed change Δn dyn is determined. 제 2 항 또는 제 4 항에 있어서, 속도변화(Δndyn)가 Δndyn1 및 Δndyn2중 더 큰 값인 것을 특징으로 하는 방법.The method according to claim 2 or 4, wherein the speed change Δn dyn is the larger of Δn dyn1 and Δn dyn2 . 클러치입력속도 또는 엔진속도(nki)가 측정되고, 적어도 한 개의 휠속도를 측정하여 클러치출력속도(nka)가 계산되고, 차량의 구동트레인내부에서 엔진 및 변속기사이에 장착된 클러치내부의 슬립을 결정하기 위한 방법에 있어서,The clutch input speed or engine speed n ki is measured, the clutch output speed n ka is calculated by measuring at least one wheel speed, and the slip inside the clutch mounted between the engine and the transmission in the drive train of the vehicle. In the method for determining x가 구동트레인의 조건값이고, u가 여자된 토크이며, A가 조건행렬 및 B가 조건행렬일 때, 하기 형태의When x is the condition value of the drive train, u is the excited torque, and A is the condition matrix and B is the condition matrix, x = Ax + Bux = Ax + Bu 수학적모델에 의해 전체 구동트레인이 시뮬레이션되고, 클러치 출력속도가 수학적모델로부터 계산되는 것을 특징으로 하는 방법.The entire drivetrain is simulated by a mathematical model and the clutch output speed is calculated from the mathematical model. 제 6 항에 있어서, ME=엔진토크, JM=엔진의 관성모멘트, ωM=엔진의 각속도, JKFZ=차량휠들에서 전체 관성모멘트, ωKFZ=차량휠들의 각속도일 때, 7. The method of claim 6, wherein M E = engine torque, J M = moment of inertia of the engine, ω M = angular velocity of the engine, J KFZ = total moment of inertia at the vehicle wheels, ω KFZ = angular velocity of the vehicle wheels. ML = ME - JM * ωM - JKFZ * ωKFZ M L = M E -J M * ω M -J KFZ * ω KFZ 에 따라 구해지는 것을 특징으로 하는 방법.Obtained according to the method. 삭제delete
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