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자동변속기의 댐퍼 클러치가 Input Shaft 의 비틀림 진동 및 차체 진동에 미치는 영향 연구
Influence on the Torsional Vibration of Input Shaft and the Vibration of Vehicle by Damper Clutch in Auto-Transmission 원문보기

한국소음진동공학회 2009년도 추계학술대회 논문집, 2009 Oct. 29, 2009년, pp.344 - 350  

정병환 (현대자동차) ,  황선양 (현대자동차) ,  강구태 (현대자동차)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

According to torsional vibration characteristic of a damper clutch in auto-transmission, the input shaft system have occurred breakdown for the duration cycle and over-vibration happened on vehicle at specific condition. This paper describes the improvement of the torsional vibration of input shaft ...

AI 본문요약
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문제 정의

  • 댐퍼 클러치의 비틀림 특성은 각 영역의 스프링의 강성과 Hysteresis 값으로 결정된다. 본 연구에서는 댐퍼 클러치의 1 차 토크 영역을 엔진출력 이상으로 설정하기 위하여 스프링의 강성을 표 4 와 같이 증대 하였다. 또한 댐퍼클러치의 댐핑을 증가시키기 위해 Hysteresis 를 증대시켰고, 이를 Fig.
  • 본 연구에서는 엔진에서 발생하는 과도한 회전 진동이 댐퍼클러치를 통과하여 변속기 내부로 전달되고, 이로 인한 Input Shaft 연계 부품의 내구 파손과 차체의 과도 진동이 발생하는 현상을 규명하고, 이의 개선안을 제시하고자 한다.
  • 지금까지 Input Shaft 에서 발생하는 과도한 비틀림 진동의 원인은 댐퍼 클러치와 연결된 Input Shaft 계의 공진에 의한 것임을 알 수 있었다. 본절에서는 댐퍼클러치의 토크 영역에 따라 Input Shaft 의 공진점이 변화하는 경향을 분석하고, 이의 개선 방향을 수립하고자 한다.
  • 이상에서 자동 변속기의 댐퍼 클러치에 의한 Input Shaft 의 내구 문제와 주행 중 차체 과다 진동에 대한 발생 원인 및 개선 결과를 살펴보았고, 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
자동변속기가 장착된 차량에서 엔진의 구동력은 무엇을 발생시키는가? 자동변속기가 장착된 차량에서 엔진의 구동력은 토오크 컨버터를 통하여 변속기 내부에 전달되고, 각종 기어의 조합에 의해 차량의 속도와 구동력을 발생시킨다. 자동변속기의 토오크 컨버터는 임펠러와 터빈, 댐퍼클러치의 세 부분으로 구성된다.
자동변속기의 토오크 컨버터는 어떻게 구성되는가? 자동변속기가 장착된 차량에서 엔진의 구동력은 토오크 컨버터를 통하여 변속기 내부에 전달되고, 각종 기어의 조합에 의해 차량의 속도와 구동력을 발생시킨다. 자동변속기의 토오크 컨버터는 임펠러와 터빈, 댐퍼클러치의 세 부분으로 구성된다. 임펠러와 터빈은 엔진의 구동력을 유체를 이용하여 변속기 내부로 전달하는 역할을 하고, 댐퍼클러치는 차량의 운전 조건에 따라 엔진과 변속기를 직결시켜 차량의 연비를 향상시키는데 사용된다.
자동 변속기의 댐퍼 클러치에 의한 Input Shaft 의 내구 문제와 주행 중 차체 과다 진동에 대한 발생 원인 및 개선 결과를 살펴본 결과 어떤 결론을 얻었는가? (1) 고출력 I4 디젤 엔진과 같이 엔진에서 큰 폭의 회전 변동량이 유입되는 자동 변속기의 경우, 엔진의 회전 진동을 흡수하는 댐퍼 클러치의 1 차 토크 영역은 엔진 출력 이상의 토크 용량과 적절한 Hysteresis 를 유지하여야 한다. (2) 엔진에서 유입되는 회전 진동이 댐퍼 클러치를 통과할 경우 Input Shaft 의 비틀림 진동에 의하여 Input Shaft 연계 부품의 내구 파손이 일어날 수 있고, 이는 댐퍼 클러치의 비틀림 특성 최적화를 통해 개선될 수 있다. (3) Input Shaft System 에서 발생하는 비틀림 진동의 공진 Peak 는 댐퍼 클러치의 Hysteresis 증대로 개선될 수 있으나, 스프링의 강성이 과도하게 큰 경우 Hysteresis 의 효과는 미미해 진다. (4) 스프링의 강성 차이가 큰 댐퍼 클러치의 1차와 2 차 경계 영역에 엔진 출력이 위치 할 경우 스프링의 상호 작용에 의해 엔진과 변속기의 회전 역위상에 의한 진동이 발생할 수 있고, 이 진동이 차량 구동계의 공진 주파수와 연성되어 차체에 과도한 진동으로 발생할 수 있다. (5) 본 연구를 통하여 자동 변속기의 댐퍼 클러치에 대한 설계 가이드 및 튜닝 기술, 개선 방향 등을 익힐 수 있었으며, 향후 선진 외국 업체에 의존하지 않는 독자적인 개발 프로세스를 배양하는 계기가 되었다.
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