자동화 수동변속기 성능 시뮬레이터를 이용한 변속 특성 해석

Abstract

최근 자동차 업체들은 다양한 기술 방식으로 연비를 개선시키기 위해 노력하고 있다. 연비를 높이는 것만 생각하면 실린더 수와 배기량을 단순하게 낮추기만 하면 되지만 엔진의 토크 변화를 제어하는데 어려움이 많기 때문에 변속기의 성능 향상이 필요하다. MT (Manual Transmission)와 AT(Automated Transmission)에 이어 CVT (Continuously Variable Transmission), DCT (Dual Clutch Transmission), AMT (Automated Manual Transmission)가 등장했듯이, 자동차에 탑재되는 모든 변속기는 부드러운 주행과 연비 향상을 목표로 진화를 거듭하고 있다. 본 연구는 diaphragm spring이 들어간 dry-clutch를 장착한 5단 AMT의 동적 해석을 통한 연비 향상과 구동 성능의 개선을 목적으로 하였다. Powertrain model은 engine, clutch, drive-axle 그리고 tire 등으로 구성하였다. 각각의 decoupled modeling은 AMT의 작동 mechanism을 고려하여 bond graph method를 이용하여 구하였다. Shift control algorithm은 road slope을 포함한 3개의 variable에 의해 결정되는 shift schedule을 적용하여 dynamic analysis를 simulation 할 수 있는 AMT performance simulator를 개발하였다. Mathematical model과 shift control algorithm은 Matlab/Simulink를 이용하여, 각각 3가지의 shift modes (dynamic, economic, normal)에 따른 가속성능과 변속성능 향상을 확인하고 마지막으로 복합연비를 측정하였다.