KR20210110462A - 차량의 클러치 제어방법 - Google Patents

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조성현
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Abstract

본 발명은 클러치 특성의 학습이 가능한지 판단하는 단계; 클러치 특성의 학습이 가능하면, 클러치 특성을 학습하는 단계; 학습 전후의 클러치토크 변화량을 고려하여 클러치를 제어하기 위한 클러치토크를 산출하고, 산출된 클러치토크로 클러치를 제어하는 단계; 상기 클러치 특성의 학습을 계속하기 어려운 상황인지를 판단하는 단계를 포함하여 구성된다.

Description

차량의 클러치 제어방법{CLUTCH CONTROL METHOD FOR VEHICLE}
본 발명은 차량의 변속기에 사용되는 클러치의 제어 방법에 관한 기술이다.
차량에 탑재되는 AMT(Automated Manual Transmission)나 DCT(Dual Clutch Transmission) 중에는 건식클러치를 사용하는 타입이 있으며, 이와 같은 건식클러치(이하, 단순히 "클러치"로 칭하기로 함)는 사용 중에 그 특성이 비교적 많이 변화하는 특성이 있어서, 가급적 클러치의 특성을 정확히 학습하여 클러치의 제어에 활용하도록 하는 것이 바람직하다.
클러치의 특성은 클러치를 구동하는 클러치액츄에이터의 스트로크에 대한 클러치토크의 크기로 나타낼 수 있으며, 이를 T-S커브(Torque-Stroke Curve)로 표현할 수 있다.
즉, 차량의 컨트롤러는 학습조건이 충족되는 한 가급적 자주 반복적으로 클러치 특성을 학습하여, T-S커브를 업데이트하고, 이후에는 원하는 클러치토크를 구현하기 위한 클러치액츄에이터의 스트로크를 학습에 의해 업데이트된 T-S커브에 따라 산출하여, 클러치액츄에이터를 제어하게 되는 것이다.
클러치 특성의 학습 시에는, 클러치가 약 20RPM 수준으로 매우 적은 슬립량으로 슬립하는 상태인 마이크로슬립(Micro Slip) 상태를 형성 및 유지하면서, 그때의 엔진토크에 대한 클러치액츄에이터의 스트로크를 학습한다.
이는 상기와 같은 마이크로슬립 상태가 일정하게 유지되는 상황에서 엔진토크는 클러치토크와 거의 같다는 운동방정식을 그 기본 원리로 한다.
상기 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.
KR 1020190034991 A
본 발명은 건식클러치를 사용하는 변속기를 탑재한 차량에서, 클러치의 특성을 학습함에 있어서, 학습에 의해 변화하는 클러치특성에 의해 오히려 클러치의 마이크로슬립 제어가 불안정해지는 것을 방지하고 안정적으로 유지되도록 하여, 클러치 특성 학습의 안정성을 향상시키고, 나아가 클러치의 정확한 제어를 도모하여, 변속충격 등을 방지하게 됨으로써, 차량의 상품성을 향상시킬 수 있도록 한 차량의 클러치 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량의 클러치 제어방법은,
클러치 특성의 학습이 가능한 지 판단하는 단계;
클러치 특성의 학습이 가능하면, 클러치 특성을 학습하는 단계;
학습 전후의 클러치토크 변화량을 고려하여 클러치를 제어하기 위한 클러치토크를 산출하고, 산출된 클러치토크로 클러치를 제어하는 단계;
상기 클러치 특성의 학습을 계속하기 어려운 상황인지를 판단하는 단계;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 클러치 특성의 학습이 가능한지 판단하는 단계에서는, 클러치의 슬립량이 소정의 제1기준범위 이내에서 제1기준시간 동안 유지되는 경우, 클러치 특성의 학습이 가능한 것으로 판단할 수 있다.
상기 학습 전후의 클러치토크 변화량은,
학습 직전의 마이크로슬립을 형성하던 클러치토크를 구현하기 위한 학습 직후의 클러치액츄에이터 스트로크에 대한 새로운 클러치토크와 이전 클러치토크의 차이로 산출될 수 있다.
상기 학습 전후의 클러치토크 변화량은,
학습 직후의 엔진토크와 동일한 클러치토크를 구현하기 위한 학습 직후의 클러치액츄에이터 스트로크에 대한 새로운 클러치토크와 이전 클러치토크의 차이로 산출될 수 있다.
상기 클러치를 제어하기 위한 클러치토크는 엔진토크와 피드백토크 및 상기 클러치토크 변화량을 합하여 산출할 수 있다.
클러치 특성의 학습을 계속하기 어려운 상황이라고 판단되면, 학습을 종료하고, 학습을 계속할 수 있는 상황이라고 판단되면, 상기 클러치 특성을 학습하는 단계부터 반복할 수 있다.
상기 클러치 특성의 학습을 계속하기 어려운 상황인지를 판단하는 단계에서는, 클러치의 슬립량이 소정의 제2기준범위 초과 상태로 제2기준시간 동안 유지되는 경우에, 클러치 특성의 학습을 계속하기 어려운 것으로 판단할 수 있다.
상기 클러치 특성의 학습이 가능한 지 판단하는 단계 이전에,
클러치의 마이크로슬립 제어가 가능한 조건인지를 판단하는 단계와;
마이크로슬립 제어가 가능하면, 마이크로슬립 제어를 개시하는 단계;
를 더 수행할 수 있다.
본 발명은 건식클러치를 사용하는 변속기를 탑재한 차량에서, 클러치의 특성을 학습함에 있어서, 학습에 의해 변화하는 클러치특성에 의해 오히려 클러치의 마이크로슬립 제어가 불안정해지는 것을 방지하고 안정적으로 유지되도록 하여, 클러치 특성 학습의 안정성을 향상시키고, 나아가 클러치의 정확한 제어를 도모하여, 변속충격 등을 방지하게 됨으로써, 차량의 상품성을 향상시킬 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 DCT차량의 파워트레인을 예시한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 차량의 클러치 제어방법의 실시예를 도시한 순서도,
도 3은 본 발명에 따른 차량의 클러치 제어방법을 설명한 그래프이다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 DCT 차량의 구성을 예시한 것으로서, 엔진(E)의 동력은 DCT의 두 클러치(CL1, CL2)를 통해 두 입력축(I1, I2)에 선택적으로 제공되며, DCT에서 변속이 완료된 동력은 구동륜(W)으로 제공되도록 되어 있다.
컨트롤러(CLR)는 엔진 토크 등과 같은 정보를 공급받고 엔진(E)에 토크 저감 등과 같은 요청을 할 수 있도록 ECU(Engine Control Unit)에 연결되며, 상기 DCT의 두 클러치를 제어하는 클러치액츄에이터(CA)와 DCT의 기어 치합 상태를 바꾸는 기어액츄에이터(GA)를 제어하도록 연결된다.
상기 컨트롤러(CLR)는 가속페달센서(APS)의 신호를 입력 받도록 구성되며, 상기 DCT의 각 입력축(I1, I2)의 회전속도 등을 입력 받을 수 있도록 구성된다.
상기 컨트롤러(CLR)는 상기 엔진(E)의 속도와 각 입력축(I1, I2)의 회전속도의 차이를 통해 두 클러치의 슬립량을 각각 산출할 수 있다.
도 2는 상기한 바와 같은 클러치들을 구비한 차량에 적용될 수 있는 차량의 클러치 제어방법의 실시예를 도시한 것으로서, 클러치의 마이크로슬립 제어가 가능한 조건인지를 판단하는 단계(S10)와; 마이크로슬립 제어가 가능하면, 마이크로슬립 제어를 개시하는단계(S20); 클러치 특성의 학습이 가능한 지 판단하는단계(S30); 클러치 특성의 학습이 가능하면, 클러치 특성을 학습하는단계(S40); 학습 전후의 클러치토크 변화량을 고려하여 클러치를 제어하기 위한 클러치토크를 산출하고, 산출된 클러치토크로 클러치를 제어하는단계(S50); 상기 클러치 특성의 학습을 계속하기 어려운 상황인지를 판단하는 단계(S60)를 포함하여 구성된다.
즉, 본 발명은 마이크로슬립 제어 상태에서 클러치 특성의 학습을 수행하면서, 학습 전후의 클러치토크 변화량을 감안하여 클러치를 제어하도록 함으로써, 새로 학습된 클러치 특성만에 의존하여 클러치를 제어하는 경우에 발생할 수 있는 슬립 상태의 불안정 현상을 방지할 수 있도록 하는 것이다.
상기 클러치의 마이크로슬립 제어가 가능한지 판단하는 단계(S10)에서는, 차량의 엔진토크가 급격하게 변화하지 않고, 변속 중이 아닌 상황 등의 경우에, 상기 마이크로슬립 제어가 가능한 조건이 충족되는 것으로 판단할 수 있다.
즉, 상기와 같은 조건이 충족되는 상태에서는 클러치를 약 20RPM 수준으로 미세하게 슬립하는 상태로 안정적으로 유지할 수 있으며, 이와 같은 상태에서 클러치 특성의 학습이 수행되도록 하는 것이다.
상기 클러치 특성의 학습이 가능한지 판단하는 단계(S30)에서는, 클러치의 슬립량이 소정의 제1기준범위 이내에서 제1기준시간 동안 유지되는 경우, 클러치 특성의 학습이 가능한 것으로 판단하도록 한다.
즉, 이 단계(S30)는 상기와 같은 마이크로슬립이 안정되게 유지되는 것이 확인된 경우에만 클러치 특성의 학습을 수행하도록 하기 위한 것으로서, 클러치 특성의 학습이, 클러치의 미세한 슬립이 유지되는 상황에서는 엔진토크를 클러치토크와 같이 볼 수 있다는 것에 근거하므로, 학습의 정확도를 확보할 수 있는 전제 조건인 안정된 마이크로 슬립 상태를 먼저 확인하고자 하는 것이다.
따라서, 상기 제1기준범위와 제1기준시간은 상기한 바와 같은 취지에 따라 다수의 실험 및 해석에 의해 설계적으로 결정할 수 있을 것인 바, 예컨대 제1기준범위는 ±15RPM, 제1기준시간은 1sec 등으로 결정할 수 있을 것이다.
상기 학습 전후의 클러치토크 변화량은, 학습 직전의 마이크로슬립을 형성하던 클러치토크를 구현하기 위한 학습 직후의 클러치액츄에이터 스트로크에 대한 새로운 클러치토크와 이전 클러치토크의 차이로 산출된다.
즉, 학습 직후의 하나의 클러치액츄에이터 스트로크에 대한 학습 전후의 클러치토크의 차이로 산출되는 것이다.
이를 도 3을 참조하여 살펴본다.
도 3에서, 학습 직전의 클러치 특성은 OLD의 곡선으로 표시되고, 학습 직후의 클러치 특성은 NEW의 곡선으로 표시된다.
OLD 곡선에서 A점은, 학습 직전에, 클러치토크가 Tm인 상태에서 클러치의 마이크로슬립이 안정적으로 유지되고 있었던 경우, 상기 클러치토크 Tm를 형성하기 위한 클러치액츄에이터의 스트로크는 So임을 나타낸다.
즉, 학습 직전에 클러치액츄에이터는 그 스트로크가 So로 제어됨에 의해 클러치는 마이크로슬립 상태를 형성하고 있는 것이며, 이때 클러치가 전달하고 있는 토크인 클러치토크는 엔진토크와 거의 동일할 것이다.
종래 공지의 여러 가지 방법에 의해 클러치 특성의 학습이 이루어져서, 클러치 특성의 곡선이 도 3의 NEW와 같이 변경되었을 때, 컨트롤러가 클러치의 마이크로슬립 상태를 학습 직전과 동일하게 유지하기 위해 클러치를 제어하도록 산출하는 클러치토크는 실질적으로는 상기 Tm과 거의 동일하다.
왜냐하면, 마이크로슬립 상태가 안정적으로 유지되고 있는 상태이므로, 엔진토크는 거의 변화가 없을 것이고, 이 상태에서 클러치토크는 엔진토크와 거의 동일하기 때문이다.
따라서, 종래에는 컨트롤러(CLR)가 학습 직후에도 마이크로슬립 상태를 유지하기 위해, 학습 직전의 마이크로슬립을 형성하던 클러치토크 Tm을 구현할 수 있는 클러치액츄에이터의 스트로크를 결정하여, 그에 따라 클러치액츄에이터를 제어하였다.
즉, 학습 직후에는 클러치 특성을 나타내는 곡선이 NEW이므로, 컨트롤러는 클러치토크 Tm을 구현하기 위해 NEW 곡선에서 B점을 찾고, 이에 의해 클러치액츄에이터의 스트로크 Sn을 찾아, 클러치액츄에이터를 구동하는 것이다.
따라서, 클러치액츄에이터 스트로크는 학습 전후에 So-Sn만큼 변동이 생기게 되는데, 이러한 스트로크의 변동은 종종 클러치의 마이크로슬립 상태를 붕괴시키는 원인이 된다.
이는, 학습 직전까지 안정되게 클러치의 마이크로슬립을 유지하던 클러치액츄에이터의 스트로크를 학습 직후에 갑자기 변경시키기 때문에 발생되는 현상으로 볼 수 있다.
즉, 클러치 특성의 학습은 매우 짧은 시간 내에 이루어지므로, 학습 직전에 안정적으로 마이크로슬립을 유지시킬 수 있었던 클러치액츄에이터 스트로크를 학습 직후에 갑자기 변경시키면, 그 양이 조금만 커져도 클러치의 마이크로슬립이 붕괴되는 것은 어쩌면 오히려 당연한 결과라고 볼 수 있는 것이다.
이와 같은 현상은 클러치 특성의 학습이 항상 정확한 것이 아니고 편차가 있고 오차가 발생하게 마련이므로, 이와 같은 이상적이지 않은 클러치 특성의 실질적인 학습에 따른 현상들에 기인하여, 학습 전후에 비교적 클러치 특성이 크게 변화하는 경우에는, 오히려 마이크로슬립 상태가 붕괴되어 더 이상 학습을 지속하지 못하는 상황을 초래할 수 있는 것이다.
따라서, 본 발명에서는 이러한 경우에, 학습 직전 클러치 특성과 학습 직후 클러치 특성의 차이를 고려하여 클러치를 제어함으로써, 클러치의 슬립을 안정적으로 유지할 수 있도록 하고자 하는 것이다.
본 발명에서는 이와 같은 상황이 발생하는 것을 방지하기 위해 상기와 같이 학습 전후의 클러치토크 변화량을 구하여, 이를 학습 직후의 클러치 제어에 활용하도록 한다.
본 발명에 따라 상기 컨트롤러가 학습 직후에 클러치액츄에이터를 제어하는 과정을 살펴보면 다음과 같다.
상기 클러치 특성의 학습 직후에도 엔진토크는 학습 직전과 큰 차이가 없을 것이므로, 컨트롤러가 학습 직전부터의 마이크로슬립을 안정적으로 유지할 수 있도록 클러치를 제어하기 위해 초기에 산출하는 클러치토크는 상기와 같은 Tm으로 산출될 것이고, 이에 의해 NEW 곡선상에서 B점이 선택되면, 학습 직후 초기의 클러치액츄에이터 스트로크는 Sn이 되며, 여기까지는 종래의 기술과 동일하다.
이에 더하여 본 발명에서는 상기 컨트롤러가 상기와 같이 결정되는 클러치액츄에이터 스트로크를 사용하여 바로 클러치액츄에이터를 제어하는 것이 아니라, 상기 스트로크 Sn에 상당하는 학습 직후의 새로운 클러치 특성에 따른 클러치토크인 새로운 클러치토크와, 학습 직전의 클러치 특성에 따른 클러치토크인 이전 클러치토크의 차이를 구하여, 이 차이를 상기 클러치토크 변화량으로 결정하고, 이를 반영하여 클러치를 제어하기 위한 클러치토크를 다시 산출하여, 이와 같이 산출된 클러치토크를 구현하기 위한 클러치액츄에이터 스트로크를 다시 구하고, 그에 따라 클러치액츄에이터를 제어하도록 하는 것이다.
즉, 도 3의 예에서, 컨트롤러는 상기 학습 직전의 마이크로슬립을 형성하던 클러치토크 Tm를 구현하기 위한, 학습 직후의 클러치액츄에이터 스트로크 Sn에 대한 새로운 클러치토크를 NEW 곡선상의 B점으로 산출하고, 이전 클러치토크를 OLD 곡선상의 C점으로 산출하여, 이 B점과 C점의 각 클러치토크의 차이인 클러치토크 변화량 ΔT를, ΔT=Tm-To의 수식으로 산출한다.
또는, 상기 학습 전후의 클러치토크 변화량 ΔT는, 학습 직후의 엔진토크와 동일한 클러치토크를 구현하기 위한 학습 직후의 클러치액츄에이터 스트로크에 대한 새로운 클러치토크와 이전 클러치토크의 차이로 산출될 수 있는데, 이는 마이크로슬립이 유지되고 있는 상황이므로 상기 학습 직후의 엔진토크가 클러치토크와 거의 동일하기 때문이다.
이후, 상기 컨트롤러는 상기 클러치토크 변화량 ΔT를 상기 Tm에 다시 더하여 Tn을 구하고, NEW 곡선에서 상기 Tn에 대한 D점을 찾고, 이에 해당하는 클러치액츄에이터 스트로크 (
Figure pat00001
So)를 찾아서, 이 스트로크로 클러치액츄에이터를 제어하는 것이다.
여기서, 상기 D점에 해당하는 클러치액츄에이터 스트로크는 So와 거의 비슷하거나 같은 값으로 결정되게 될 것인데, 이는 결국 학습 직전과 직후에 클러치액츄에이터 스트로크가 거의 변화하지 않게 됨을 의미하는 것이어서, 마이크로슬립 상태가 매우 안정적으로 지속될 수 있음을 알 수 있는 것이다.
참고로, 본 발명에서 상기 컨트롤러가 클러치를 제어하기 위해 산출하는 클러치토크를 구하는 공식을 종래와 비교하면, 다음과 같이 표현할 수 있다.
종래: 클러치토크 = 엔진토크 + 피드백토크
본 발명: 클러치토크 = 엔진토크 + 피드백토크 + 클러치토크 변화량(ΔT)
여기서, 종래의 수식을 살펴볼 때, 마이크로슬립 상태가 안정적으로 유지되는 경우라면, 상기 피드백토크는 거의 0에 가까울 것이어서, 이를 무시하면, 결국 클러치토크는 엔진토크와 동일하게 되는 것이다.
또한, 상기 피드백토크는 클러치 슬립오차, 클러치 슬립오차 변화량, 변속단, 엔진토크, 클러치속도 등과 같은 인자들을 고려하여 결정되는 토크값으로서, 예컨대, 이러한 인자들 중 적어도 하나 이상에 대한 맵에 의해 P성분, I성분 및 D성분을 구하고 이들의 합으로 결정되는 PID 제어(Proportional Integral Derivative control)량으로 상기 피드백토크를 결정할 수 있을 것이다.
본 발명의 수식은 상기와 같이 피드백토크를 0로 볼 때, 상술한 바와 같이, 도 3에서 학습 직전의 마이크로슬립을 형성하던 클러치토크(
Figure pat00002
엔진토크)인 Tm에 클러치토크 변화량 ΔT을 더한 Tn이 실질적으로 클러치를 제어하기 위한 클러치토크가 되고, 이에 상응하는 NEW곡선상의 D점을 구현하기 위한 클러치액츄에이터의 스트로크는 도시된 바와 같이 거의 So에 가까운 값이 되는 것이다.
따라서, 본 발명의 경우에는 마이크로슬립 상태가 안정적으로 유지되면서 이루어진 학습 전후에 클러치액츄에이터의 스트로크에 거의 변화가 발생하지 않게 되어, 클러치의 마이크로슬립이 종전과 같이 학습 직후 붕괴되지 않고 안정적으로 유지될 수 있도록 하며, 이는 보다 정확하고 많은 회수의 클러치 특성 학습이 가능하도록 함에 의해, 보다 정확한 클러치의 제어로, 차량의 충격을 방지하고 변속감 등을 향상시켜서 궁극적으로 차량의 상품성을 크게 향상시키게 되는 것이다.
한편, 상기 단계(S60)에서 클러치 특성의 학습을 계속하기 어려운 상황이라고 판단되면, 제어를 종료하고, 학습을 계속할 수 있는 상황이라고 판단되면, 상기 클러치 특성을 학습하는 단계(S40)부터 상기 단계들을 반복적으로 수행한다.
여기서, 상기 클러치 특성의 학습을 계속하기 어려운 상황인지를 판단하는 단계(S60)에서는, 클러치의 슬립량이 소정의 제2기준범위 초과 상태로 제2기준시간 동안 유지되는 경우, 클러치 특성의 학습을 계속하기 어려운 것으로 판단한다.
즉, 클러치의 슬립량이 너무 커서 클러치 특성의 학습이 곤란하다고 판단되는 경우에는 학습 및 본 발명의 제어를 종료하도록 하는 것으로서, 상기 제2기준범위와 제2기준시간은 이와 같은 취지에 부합하도록 다수의 실험 및 해석에 의해 설계적으로 결정될 수 있을 것이다.
물론, 상기 제2기준범위와 제2기준시간은 상기 제1기준범위와 제1기준시간과 각각 유사한 수준으로 결정될 수 있을 것이다.
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.
E; 엔진
CL1, CL2; 클러치
I1, I2; 입력축
W; 구동륜
CLR; 컨트롤러
ECU; Engine Control Unit
CA; 클러치액츄에이터
GA; 기어액츄에이터
APS; 가속페달센서

Claims (8)

  1. 클러치 특성의 학습이 가능한지 판단하는 단계;
    클러치 특성의 학습이 가능하면, 클러치 특성을 학습하는 단계;
    학습 전후의 클러치토크 변화량을 고려하여 클러치를 제어하기 위한 클러치토크를 산출하고, 산출된 클러치토크로 클러치를 제어하는 단계;
    상기 클러치 특성의 학습을 계속하기 어려운 상황인지를 판단하는 단계;
    를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 클러치 제어방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 클러치 특성의 학습이 가능한지 판단하는 단계에서는, 클러치의 슬립량이 소정의 제1기준범위 이내에서 제1기준시간 동안 유지되는 경우, 클러치 특성의 학습이 가능한 것으로 판단하는 것
    을 특징으로 하는 차량의 클러치 제어방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 학습 전후의 클러치토크 변화량은,
    학습 직전의 마이크로슬립을 형성하던 클러치토크를 구현하기 위한 학습 직후의 클러치액츄에이터 스트로크에 대한 새로운 클러치토크와 이전 클러치토크의 차이로 산출되는 것
    을 특징으로 하는 차량의 클러치 제어방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 학습 전후의 클러치토크 변화량은,
    학습 직후의 엔진토크와 동일한 클러치토크를 구현하기 위한 학습 직후의 클러치액츄에이터 스트로크에 대한 새로운 클러치토크와 이전 클러치토크의 차이로 산출되는 것
    을 특징으로 하는 차량의 클러치 제어방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 클러치를 제어하기 위한 클러치토크는 엔진토크와 피드백토크 및 상기 클러치토크 변화량을 합하여 산출하는 것
    을 특징으로 하는 차량의 클러치 제어방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    클러치 특성의 학습을 계속하기 어려운 상황이라고 판단되면, 학습을 종료하고, 학습을 계속할 수 있는 상황이라고 판단되면, 상기 클러치 특성을 학습하는 단계부터 반복하는 것
    을 특징으로 하는 차량의 클러치 제어방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 클러치 특성의 학습을 계속하기 어려운 상황인지를 판단하는 단계에서는, 클러치의 슬립량이 소정의 제2기준범위 초과 상태로 제2기준시간 동안 유지되는 경우에, 클러치 특성의 학습을 계속하기 어려운 것으로 판단하는 것
    을 특징으로 하는 차량의 클러치 제어방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 클러치 특성의 학습이 가능한 지 판단하는 단계 이전에,
    클러치의 마이크로슬립 제어가 가능한 조건인지를 판단하는 단계와;
    마이크로슬립 제어가 가능하면, 마이크로슬립 제어를 개시하는 단계;
    를 더 수행하는 것을 특징으로 하는 차량의 클러치 제어방법.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018118130A1 (en) * 2016-12-22 2018-06-28 Eaton Corporation System, method, and apparatus for operating a high efficiency, high output transmission

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190034991A (ko) 2017-09-25 2019-04-03 현대자동차주식회사 하이브리드 차량용 클러치토크 학습방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8032287B2 (en) * 2007-03-06 2011-10-04 Nissan Motor Co., Ltd. Control apparatus of driving system for vehicle
KR101755797B1 (ko) * 2015-06-26 2017-07-10 현대자동차주식회사 Dct용 클러치 토크 학습방법 및 장치
JP6288043B2 (ja) * 2015-11-11 2018-03-07 トヨタ自動車株式会社 ロックアップクラッチの制御装置
KR101776724B1 (ko) * 2015-12-15 2017-09-08 현대자동차 주식회사 하이브리드 차량의 엔진 클러치 접합점 학습 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190034991A (ko) 2017-09-25 2019-04-03 현대자동차주식회사 하이브리드 차량용 클러치토크 학습방법

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