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[국내논문] 듀얼클러치 변속기용 습식클러치 체결에 따른 토크 변화에 대한 동적거동
Characteristic Dynamics Torque Vibration of Behavior in Wet Clutch Engagement for Dual Clutch Transmissions 원문보기

한국자동차공학회논문집 = Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers, v.24 no.2, 2016년, pp.183 - 190  

조재철 (국민대학교 자동차공학대학원) ,  김우정 (현대파워텍 선행설계팀) ,  장재덕 (명지대학교 기계공학과) ,  장시열 (국민대학교 자동차공학과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Engine torque is transferred to the transmission where drag torque is minimized improving fuel efficiency. This is particularly true in a wet clutch pack. This study measures slip friction when the wet clutch pack in a DCT (Dual-Clutch Transmission) is disengaged, and the friction pads are slipping....

주제어

#습식클러치   #듀얼클러치   #미끄럼마찰   #떨림   #진동   #토크변화   #듀얼클러치 변속기  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 수동변속기에 자동화 기능을 추가한 변속기로서 복합 형태를 가진 듀얼클러치 변속기(Dual Clutch Transmission, 이하 DCT)는 자동 변속기에 비해 동력전달 효율 및 정숙성과 응답성이 매우 우수하다는 장점을 가지고 있기 때문에 최근 동력 전달시스템에서 많은 개발과 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 본 연구에서는 습식 DCT의 클러치 팩 내부에서 사용하는 홀수 단(odd), 짝수 단(even) 클러치 형상에서 한 개의 케이스를 모델링하여 연구한다. 홀수, 짝수 단 전체의 모델링을 통한 시험장치를 구성하여 연구를 진행하기에는 컴퓨터 시뮬레이션 해석이 아닌 시험 장치를 통한 데이터 분석을 진행하기 때문에 많은 시험적 제약 조건이 수반된다.
  • 공급압력은 유압을 사용하는 대신 공압(pneumatic pressure)을 사용하였다. 유압의 특성상 작동시간이 공압 보다는 시간 지연이 발생하기 때문에 본 연구에서 짧은 시간 동안 미시적인 체결 상태의 마찰 거동 특성을 구현하기 위해 공압을 사용하여 시험하였다. 이때 클러치 챔버 내부의 오일은 Pentosin FFL-2 오일을 사용하였으며, 오일의 물성치는 Table 2와 같다.
  • 시험에 따라 오일 양을 다르게 시험하면서 드라이브 회전수(engine speed) 조건에 따라 토크의 변화를 연구하였다. 이때 클러치가 체결될 때 떨림(shudder) 및 비틀림 진동 등에 대한 측정을 통해 습식클러치의 내구성을 향상할 수 있는 조건을 도출하는 연구를 하였다. 특히 엔진 전달 토크 변화는 듀얼클러치 변속기의 입력축 및 동력전달 시스템을 가진(excitation)하여 불필요한 소음진동문제를 발생시키며 자동차의 감성품질에 영향을 주기 때문에 운전자의 주요 불만요인이 되고 있으므로 클러치 체결에 따른 동적거동에 대한 연구가 반드시 필요하여 연구하였다.
  • 이때 클러치가 체결될 때 떨림(shudder) 및 비틀림 진동 등에 대한 측정을 통해 습식클러치의 내구성을 향상할 수 있는 조건을 도출하는 연구를 하였다. 특히 엔진 전달 토크 변화는 듀얼클러치 변속기의 입력축 및 동력전달 시스템을 가진(excitation)하여 불필요한 소음진동문제를 발생시키며 자동차의 감성품질에 영향을 주기 때문에 운전자의 주요 불만요인이 되고 있으므로 클러치 체결에 따른 동적거동에 대한 연구가 반드시 필요하여 연구하였다.1)
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
습식클러치 체결은 실제 다판 형태를 가지고 있기 때문에 어떤 조건을 고려해야 하는가? 습식클러치 체결은 실제 다판(multi plate)형태를 가지고 있기 때문에 클러치와 세퍼레이터 플레이트간의 오일, 압력 조건 등을 고려한 미시적인 관계성을 모두 고려해야 보다 정확하다.3) 본 연구에서는 습식 클러치가 체결될 때 발생되는 체결 토크를 통하여 점성토크(viscosity torque)와 클러치 토크 발생 구간(period)에서 엔진 각속도와 관성(inertia)간의 관계성을 분석한다.
듀얼클러치 변속기의 장점은 무엇인가? 자동차기술이 점차 진화하면서 변속기의 기술개발도 가속화 되고 있다. 수동변속기에 자동화 기능을 추가한 변속기로서 복합 형태를 가진 듀얼클러치 변속기(Dual Clutch Transmission, 이하 DCT)는 자동변속기에 비해 동력전달 효율 및 정숙성과 응답성이 매우 우수하다는 장점을 가지고 있기 때문에 최근 동력 전달시스템에서 많은 개발과 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 본 연구에서는 습식 DCT의 클러치 팩 내부에서 사용하는 홀수 단(odd), 짝수 단(even) 클러치 형상에서 한 개의 케이스를 모델링하여연구한다.
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참고문헌 (6)

  1. F. R. Shaver, Manual Transmission Clutch Systems, SAE, Warrendale, 1997. 

  2. C. L. Davis, F. Sadeghi and C. M. Krousgrill, "A Simplified Approach to Modeling Thermal Effects in Wet Clutch Engagement : Analytical and Experiment Comparison," Transactions of the ASME. Vol.122, pp.110-118, 2000. 

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  3. D. N. Centea, H. Rahnejat and M. T. Menday, The Influence of Interface Coefficient of Friction upon the Propensity to Judder in Automotive Clutches, Proc. Instn. Mech. Engrs., Part D: J. Automobile Engrg. 213 (D2), 1999. 

  4. E. J. Berger, F. Sadeghi and C. M. Krousgrill, "Torque Transmission Characteristics of Automatic Transmission Wet Clutch : Experimental Results and Numerical Comparison," Tribology Transactions, Vol.40, Issue 4, pp.539-548, 1997. 

    상세보기 crossref

  5. N. Patir and H. S. Cheng, "An Average Flow Model for Determining Effects of Threedimensional Roughness on Partial Hydrodynamic Lubrication," Journal of Lubrication Technology, Vol.100, Issue 1, pp.12-17, 1978. 

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  6. S. K. Lee, D. Y. Kim and M. D. Hur, "A Study on Measuring Clutch Dynamic Torque," Transaction of KSAE, Vol.20, No.5, pp.65-70, 2012. 

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