• 제목/요약/키워드: 변속특성

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주행중 가속페달의 급조작시 승용차의 진동 특성 해석 (An Analysis on the Vibration Characteristic of a Automobile at the Sudden Change of an Accelerator under Traveling)

  • 홍동표;정태진;김상수
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1994년도 춘계학술대회논문집; 영남대학교, 20 May 1994
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    • pp.76-81
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    • 1994
  • 승용차에 있어 엔진의 공회전시나 주행중에 발생하는 여러 형태의 진동 및 소음의 저감은 승차감 및 차량의 안정성에 있어 중요한 과제가 되고 있다. 이러한 소음, 진동은 주로 엔진에서 발생하는 토크의 비주기적인 변동성분이 클러치(clutch), 변속기(transmission), 구동축을 거쳐 바퀴로 전달되는 과정에서 발생한다. 셔플(shuffle)은 주행중 가속페달(accelerator)을 급조작(tip-in, tip-out)하였을 때 차량이 전후로 과도적으로 울렁거리는 종진동 현상을 말하며, 이것은 가속페달의 급조작으로 인해 엔진토크가 큰 변동을 일으키고, 동력전달계를 통해 타이어에 전달된 이 토오크는 타이어축에서 구동측으로 역토오크를 발생시키기 때문에 발생한다. 여기서 팁-인(tip-in)이란 승용차를 저속으로 운전하다가 갑자기 가속페달을 밟는 경우를 말하며, 팁-아웃(tip-out)은 반대로 고속상태에서 갑자기 가속페달을 떼는 경우를 말한다. 실험과 시뮬레이션을 사용한 자동차 동력전달계의 비틀림 진동에 대한 연구는 이미 여러 연구자들에 의해 보고되었다. H.Arai은 2자유도 비선형 모델을 사용하여 클러치 접속시 발생하는 외란과 계의 안정성을 고려하여 시뮬레이션을 수행하였고, M.Kataoka는 기어의 공차(clearance)를 고려한 변속기의 강제 비틀림 진동을 실험과 시뮬레이션을 통하여 해석하였다. 그리고, Wu Hui-Le는 자동차 동력전달계의 비틀림 진동 현상을 실험과 이론적인 계산을 통해 연구하였고, R.J.Comparin는 치타음의 발생구조와 특성을 고찰하고 비서형 비틀림 공진 저감에 의한 치타음 저감 기법에 대하여 연구하였다. 또한 G.J.Fudala는 다자유도 모델을 이용하여 클러치의 비틀림 특서엥 따라 주파수분석을 수행하여 치타음 저감 방법을 연구하였고, T.Sakai는 5자유도 모델을 이용하여 엔진 공회전시 발생하는 치타음에 대해 이론과 실험을 통해 해석하고, 엔진 회전수 변동, 클러치 특성, 변속기의 드래그(drag) 토크의 영향과 치타음 저감을 위한 개선된 클러치 특성을 제시하였다. 이 외에도 Thomas C.T.와 E.P.Petkus는 특정 차량에 대한 동력전달계의 비틀림 진동 현상에 대해 연구하였다. 이러한 연구들로 볼 때, 자동차 동력전달계에서 발생하는 진동은 이론과 실험을 통해 그 해석이 가능하며 설계에 매우 유용하게 이용되고 있음을 알 수 있다. 따라서, 본 연구는 4 실린더 4 싸이클 1.5 L 엔진을 장착한 경승용차의 실차 주행실험을 통해 가속 페달의 급조작에 따른 차체의 종진동 현상을 측정하고, 엔진-변속기-타이어-차체의 반환정계 4자유도 진동모델로 시뮬레이션을 수행하여 실차 주행실험의 결과치와 비교, 분석한 후 클러치 비틀림 특성을 비롯한 자동차 동력전달계의 각 설계인자들이 차체의 종진동에 어떠한 영향을 미치는가를 해석하고자 한다.

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HSU의 유량손실을 고려한 정유압 기계식 변속기의 동력특성 해석 (Analysis of Power Characteristics for a Hydromechanical Transmission Considering HSU Flow Loss)

  • 성덕환;이근호;김형의;김현수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제26권6호
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    • pp.1149-1158
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    • 2002
  • An improved hydrostatic unit(HSU) model is proposed by considering the flow loss in order to analyze the power flow characteristics of a hydromechanical transmission(HMT) and a network analysis algorithm is presented to determine the torque and speed of each element of the HMT. To calculate the torque and flow loss of a pump and a motor in HSU, an effort and flow concept is introduced, which can be used to establish a torque and speed matrix in the network analysis. It is found from the network analysis that magnitude of the HSU stroke increases to maintain the same output speed in order to compensate the flow Boss in the HSU and the efficiency of the HMT shows the lowest value in the 1st speed since the HSU has the largest flow loss in the 1st speed and the flow loss decreases as the speed ratio upshifts.

정유압 기계식 변속장치의 동력전달특성 (Power Transmission Characteristics of a Hydro-Mechanical Transmission)

  • 성덕환;김형의;이근호;김현수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제25권11호
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    • pp.1854-1862
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    • 2001
  • In this paper, power flow characteristics of a hydromechanical transmission(HMT) are investigated using network analysis. The HMT used in this study consist of a hydrostatic unit(HSU), planetary gear sets, clutches and brakes providing forward 4 speeds and backward 2 speeds. Since the HMT power flows showing a closed loop and the HSU efficiency varies depending on the pressure and speed, a systematic approach is required to analyze the power transmission characteristics of the HMT. In order to analyze the closed loop power flow and the HSU power loss which changes depending on the pressure and speed, network model is constructed fur each speed range. In addition, an algorithm is proposed to calculate an accurate HSU loss corresponding to the experimental results. It is found from the network analysis that the torque and speed of each transmission element including the HSU can be obtained as well as direction of the power flow by the proposed algorithm. It is expected that the network analysis can be used in the design of relatively complicated transmission system such as HMT.

동력특성과 속도비를 고려한 3축 정유압 기계식 변속기의 설계 연구 (A Study on 3 Shaft Hydromechanical Transmission Design Considering Power and Speed Characteristics)

  • 성덕환;김현수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제26권12호
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    • pp.2615-2623
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    • 2002
  • In this paper, a systematic design approach for a three shaft hydromechanical transmission(HMT) system is proposed by considering the power characteristics and speed ratio range. Using network analysis, possible configurations of the 3 shaft HMT are analyzed and it is found that the influence of HSU stroke on the power distribution of the HMT can be investigated by the network analysis. In addition, design methods are presented from the viewpoint of (1) power distribution and (2) speed ratio range. From the power distribution and the speed ratio range, a HMT configuration can be constructed, which minimizes the power circulation and provides the desired speed ranges. Based on the 3 shaft HMT analyses and the proposed design approach, a 3 shaft HMT is designed which provides 4 speeds in forward and 1 speed in reverse while keeping the power circulation less than 150% of the input power. It is expected that the design method suggested in this study can be used in a systematic design of the 3 shaft HMT.

정유압기계식 변속장치의 동력특성해석 (Power Characteristics Analysis of Hydro-Mechanical Transmission)

  • 성덕환;이근호;김현수
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집B
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    • pp.519-524
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    • 2001
  • In this paper, power flow characteristics of a hydromechanical transmission(HMT) are investigated using network analysis. The HMT used in this study consist of a hydrostatic unit(HSU), planetary gear sets, clutches and brakes providing forward 4 speeds and backward 2 speeds. Since the HMT power flows showing a closed loop and the HSU efficiency varies depending on the pressure and speed, a systematic approach is required to analyze the power transmission characteristics of the HMT. In order to analyze the closed loop power flow and the HSU power loss which changes depending on the pressure and speed, network model is constructed for each speed range. In addition, an algorithm is proposed to calculate an accurate HSU loss corresponding to the experimental results. It is found from the network analysis that the torque and speed of each transmission element including the HSU can be obtained as well as direction of the power flow by the proposed algorithm. It is expected that the network analysis can be used in the design of relatively complicated transmission system such as HMT.

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