CVT형 변속기의 풀리비 계산을 위한 수치 해석 모델 개발

Abstract

CVT (Continuously Variable Transmission)의 풀리비 제어는 부드러운 변속 및 변속 응답을 추구하는 측면으로 보았을 때, 변속기에서 가장 중요한 요소이다. CVT 개발사에서는 정확한 CVT의 풀리비 제어를 위해 변속기 제어기에 사용하는 풀리비 맵 (Pulley Ratio Map)으로 수치 해석 모델을 개발하여 원하는 풀리비를 출력하기 위해 얼만큼의 유압이 필요한지 연구하고 있다. 풀리비 맵을 얻기 위해 실험을 하는데, 차 종류마다 각각 실험해야 하기 때문에 투자 비용이 크다. 본 연구의 목적은 실험을 가상 시뮬레이션으로 대체하여 CVT 풀리비 맵의 제작 비용을 줄이는 것이다. 현재 풀리비 맵이 실험으로만 제작이 가능한 이유는 CVT 가상 시뮬레이션 (Virtual Simulation) 3D 동적 해석 모델의 정확도가 낮거나 해석 시간이 너무 오래 걸리기 때문이다. 본 연구에서는 3D 모델의 해석 시간을 단축시키기 위해 CVT의 구성 요소를 강체로 정의한 등가 모델을 개발하였다. 3D 동적 해석 모델을 개발하기 위해 범용 동적 해석 소프트웨어 (Software), DAFUL을 사용하였다. 3D 등가 모델을 사용하여 추력과 토크를 여러 가지 조건으로 해석하고 풀리비를 계산하였다. 계산된 풀리비를 선형 보간 (Linear Interpolation)하여 풀리비 맵을 제작하였다. 풀리비 맵은 CVT 수치 해석 모델에서 사용되며, 수치 해석 모델은 매트랩 시뮬링크 (MATLAB Simulink)를 사용하여 개발되었다. 본 연구를 통해 만든 풀리비 맵은 CVT 차의 변속기 제어기 (Transmission Control Unit)에 사용된다.