초록 ▼

자동차는 매우 복잡하게 구성되어 있고 서로 연과되어 있다. 이러한 문제는 매우 복잡하고 난해하기 때문에 자동차를 구성하는 몇몇의 시스템 (구동계, 현가계, 마운틴계, 차체 등)들에 대한 체계적인 연구가 필요하다.구동계는 클러치, 변속기, 추진축, 종감속 기어, 차동장치, 액슬 샤프트등으로 구성되어있다. 그리고 이들 각각에 대한 특성 연구는 간간이 발표되고 있으나 하나의 시스템 (구동계)으로 진동 특성을 해석하고자 하는 연구는 아직 미비한 실정으로 이에 대한 연구가 절실히 필요하다고 사료된다.본 연구에서는 대형 트럭 구동계의 진

자동차는 매우 복잡하게 구성되어 있고 서로 연과되어 있다. 이러한 문제는 매우 복잡하고 난해하기 때문에 자동차를 구성하는 몇몇의 시스템 (구동계, 현가계, 마운틴계, 차체 등)들에 대한 체계적인 연구가 필요하다.구동계는 클러치, 변속기, 추진축, 종감속 기어, 차동장치, 액슬 샤프트등으로 구성되어있다. 그리고 이들 각각에 대한 특성 연구는 간간이 발표되고 있으나 하나의 시스템 (구동계)으로 진동 특성을 해석하고자 하는 연구는 아직 미비한 실정으로 이에 대한 연구가 절실히 필요하다고 사료된다.본 연구에서는 대형 트럭 구동계의 진동 특성과 이에 대한 대책에 관한 연구로서, 먼저 차체 진동의 주가진원인 엔진으로부터 발생되는 비 주기성에 대한 특성을 파악 하고, 구동계에서 발생하는 비틀림진동의 원인과 특성을 파악하고 더 나아가 구동계를 하나의 시스템으로 모델링을 하여 진동 전달경로에 대한 이론적인 연구를 수행하였다. 또한 실차 실험 및 시뮬레이션 결과의 체계적인 비교 분석을 함으로서 구동계 진동 저감에 대한 대책을얻고자 한다. 특히 본 연구에서는 엔진에서 발생되는 동력을 구동계를 통하여 차체에 전달하거나 차단시킬 수 있는 클러치에서의 진동 저감에 대한 연구를 심도있게 수행하여 전체적인 구동계 진동 특성을 파악하여 최적의 구동계 설계 자료를 제시 하고자 한다.공회전시 구동계에서 발생하는 진동 중에 가장 큰 비율을 차지하는 기어 치타음을 저감시키기 위해서 공회전시 구동계를 5자유도 비선형 모델로 모델링하였으며 개발된 모델을바탕으로 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하여 구동계 파라미터의 기어 치타음에 대한 영향도를평가하였다. 그리고 기어 치타음 저감에 매우 효과적이며 경제적인 최적의 2단 클러치를설계하였으며 실제 차량에 적용하여 차실소음 0.7 dB, 변속기 근접소음은 상하 3.3 dB, 좌우4.1 dB, 변속기 진동은 상하 1.9 dB, 좌우 2.4 dB정도 저감 시켰다. 또한 주행시 클러치설계 파라미터에 따른 구동계의 비틀림진동의 응답을 구하였으며 비틀림진동 저감을 위한최적의 강성 및 히스테리시스 토크를 제안하였다.이와같은 연구결과는 비틀림진동 저감을 위한 기초 자료로 사용될 뿐만이 아니라 차량설계단계에서 저진동 구동계 설계의 기본 자료로 이용될 수 있을 것이다.

Abstract ▼

The automobile is very complex and its internal components allinteract with each other. Because these problems are extremely complex and difficultto solve, It is necessary to study several of the automobile's systems(Powertrain,Suspension, Engine Mount, Chasis ,etc) which are major compone

The automobile is very complex and its internal components allinteract with each other. Because these problems are extremely complex and difficultto solve, It is necessary to study several of the automobile's systems(Powertrain,Suspension, Engine Mount, Chasis ,etc) which are major components of the automobile.The powertrain is composed of a clutch, transmission, propeller shaft, finalreduction gears, differential gears, etc. Studies pertaining to characteristics of thepowertrain are numerous, but there are only a few studies which try to analyze thevibration characteristics as an entire drivetrain system(powertrain). Therefore, there isneeds to study this area.In this paper, torsional vibration characteristics of the heavy duty powertrain andits counterplan are studied. First the engine excitation characteristics are described.Second, the sources of torsional vibration and vibration transmit paths are described.Finally, the counterplan for the powertrain torsional vibration reduction through road testand computer simulation is described. Especially, torsional vibration reduction throughthe clutch(a device used to connect and disconnect engine power flow to thetransmission) is extensively studied. This result is used to obtain optimal powertraindesign data.To analyze the idle gear rattle vibration(most important vibration source at idling),5 DOF nonlinear model is developed. Based on the developed model, computersimulation is executed to estimate the influence rate of powertrain parameter on therattle vibration. By using computer simulation results, Optimal pre-damper clutchwhich is very effective to reduce the rattle vibration is manufactured and applied to thereal heavy duty truck. In this research, we can reduce the interior noise, transmissionnear noise and transmission vibration effectively. Finally, Optimal clutch stiffness andhysteresis torque are suggested to reduce the torsional vibration at driving.Result of this research could be used basic data for torsional vibration reduction aswell as low vibration powertrain design data in the vehicle design stage.

목차 Contents

• 제1장 서론...7
• 제2장 클러치와 기어 래틀...9
• 제3장 공회전시 구동계 모델링...12
• 제4장 시뮬레이션 및 시뮬레이션 결과...20
• 제5장 실제 차량에의 적용...29
• 제6장 주행시 비틀림진동 해석...33
• 제7장 결론...40
• 참고문헌...41
• 연구수행관련 논문발표 목록서...43
• 자체평가서...45