36-37 2018 [추계학술대회]
| 제목 | 소형 무단변속기 소음진동 개발에 관한 연구 |
|---|---|
| 분야 | 연료 및 윤활유/연비 |
| 언어 | Korean |
| 저자 | 류상익(현대자동차), 유동규(현대자동차), 이종병(현대자동차), 오석일(현대자동차), 이황복(현대자동차) |
| Key Words | IVT(지능형 무단변속기 ), Chain Belt(체인벨트), Gear(기어), Oil Pump(오일펌프), Noise(소음) |
| 초록 |
최근 자동차 탑재용 변속기의 개발은 고연비를 목표로 하는 다단화 추세이다. 특히 무단 변속기는 다단화의 종극의 목표라고 할 수 있다. 이에 당사에서도 최근 준중형급 무단 변속기 개발하여 차량 탑 재하였다. 특히 우수한 연비 성능을 위해 세계 최초로 준중형급 무단 변속기에 체인벨트를 적용 개발 하였다. 체인 벨트는 연비 등 효율 측면 우수한 성능에 대비하여 소음진동에 불리한 면이 있다. 당사는 체인 벨트의 소음진동 개선을 위해 체인벨트의 피치 축소 및 피치 배열 최적화, 변속기 흡차음 커버 및 체 인벨트 가이드 레일의 적용으로 대응 개발 하였다. 그 외 변속기 소음진동 개발과 관련한 TF 및 Diff기어, 오일펌프, 유성기어의 소음 개발과 구동 문 제와 관련한 스태틱 쇽, 발진시 서지, 팁인시 쇽 등을 개발 하였다. 오일펌프의 경우 변속을 위한 클러치 작동에만 사용되는 일반 자동변속기 대비 벨트-풀리 마찰에 의 한 동력 전달에도 사용되기 때문에 높은 유압을 사용한다. 이에 따라 소음에 불리할 수 밖에 없다. 금 번에 개발한 오일 펌프는 베인 펌프로써 기존 외접기어 오일펌프 대비 콤팩트한 사이즈임에도 빠른 풀 리비 변속에 대응가능 하면서 구동 효율을 5~8% 저감하였으며 소음도 7~8dB 개선하였다. 소음 개선을 위해서 오일펌프 흡, 토출 포트부 면적 및 그루브 최적화, 풀리로부터 밸브바디로 연결된 잉여유량 배 출로 개선, 유량 제어밸브를 통한 잉여 유량의 재순환 구조, 구동축과 케이스의 간극 최적화, 공기배 출 구조 등을 적용하였다. 변속기에서 필수적인 파이널 기어는 제원 선정에서부터 해석적 기법을 적용하여 시험 개발기간을 최 소화하고 효율적인 개발이 가능하도록 하였다. 설계 제원은 RMC 프로그램을 사용하여 최적의 제원을 선정하였으며 Romax를 이용한 시스템 해석 및 변속기 구동 토크에 의한 케이스,기어의 변형 및 힘의 분포 등을 고려하여 최적화된 치형 선정을 하였다. 이는 변속기 제작후 시험한 시험결과와 유사한 패 턴을 보였으며 개발 기간 단축 및 시스템 분석 이해도를 높였다. 차량으로 전달되는 전달요소 개발을 위해 케이스, 쉬프트 케이브 브라켓 및 마운트 브라켓의 강성 개발을 수행하였다. 이러한 소음진동을 개선한 무단 변속기는 기존 동급 6속 자동변속기 대비 효율 향상을 이루었으며 최근 출시된 차량에서는 개선된 엔진과 조합을 이루어 기존차량 대비 10%이상 연비가 개선되어 동급 최고수준을 달성할 수 있었다. |
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