57-57 2021 [추계학술대회]
| 제목 | HEV용 자동변속기 스틸 재질 오일 팬 형상 최적화를 통한 NVH |
|---|---|
| 분야 | 모빌리티 동력 및 구동시스템 |
| 언어 | Korean |
| 저자 | 허혜성( 현대트랜시스), 강상욱( 현대트랜시스), 황성훈(현대트랜시스) |
| Key Words | Oil pan(오일 팬), NVH performance(NVH 성능), frequency(진동), Local stiffness(로컬 강성), Noise(소음) |
| 초록 |
자동차의 변속기 부품은 운행 중 진동과 소음을 발생시키는 시스템으로 소음 발생 시 운전자에게 피로감을 유발시킬 수 있는 부품 중 하나이다. 주행 중 변속기에서 발생되는 소음 및 진동의 발생요인은 크게 2가지로 나눌 수 있다. 첫 번째 원인은 구동 부품인 유성기어 작동으로 발생되는 소음/진동이며 다른 하나는 지지 구조물의 변형에 의해 구동부 중심축이 틀어짐에 따라 발생되는 소음/진동으로 판단된다. 진동현상의 기계적 메커니즘을 상세히 설명하면 운행 조건 별 기어 구동에 의한 가진 진동이 발생되고 또한, 각종 지지 구조물의 케이스 변형 및 케이스에 조립된 오일 팬의 고유진동이 발생하게 된다. 현재 변속기 시스템은 기어부품의 소음/진동과, 스틸 재질 오일 팬의 고유진동의 소음 두 영역간 공진 현상을 방지하고자 고가의 플라스틱 재질의 사양으로 양산 개발 진행 중에 있다. 본 연구는 저가의 스틸 재질 오일 팬을 개발하고자 기어 소음영역과 구조물의 진동 및 소음 영향성을 면밀히 분석하여 두 영역의 공진 현상을 회피 설계할 수 있는 기술을 연구하였다. 그 결과 스틸 재질 오일 팬의 적정두께 선정 및 팬의 비드 형상 최적화를 통해 오일 팬의 강성을 보강하여 소음 레벨을 저감할 수 있었고, 오일 팬 상단에 오일 쿨러를 최적 위치에 장착함으로써 오일 쿨러의 질량 성분을 고려하여 오일 팬의 소음 레벨을 줄일 수 있었으며, 각각 유성기어 소음성분과 스틸 오일 팬 고유진동에 의한 소음 Peak 지점을 해석 및 시험 검증을 통해 예상 공진영역을 회피하여 소음 레벨을 최소화가 가능한 기술이다. |
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