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클러치 압력 커맨드에 따른 트랙터 변속기용 클러치 압력 특성 분석
안다빈 ( Da-vin Ahn ),김경대 ( Kyeong-dae Kim ),최규정 ( Kyujeong Choi ),이진웅 ( Jinwoong Lee ),박진감 ( Jinkam Park ),천수환 ( Suhwan Cheon ),박영준 ( Young-jun Park ) 한국농업기계학회 2021 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.26 No.2
자동변속기가 장착된 트랙터의 출발 변속은 변속 명령을 통해 변속이 시작되면 전후진 클러치에 유압을 인가하여 동력이 전달되며 차량의 가속도가 발생하여 트랙터가 출발한다. 클러치 압력 커맨드는 출발 변속 시 클러치 압력을 결정하여 변속 품질에 영향을 미치는 주요 인자로 작용한다. 출발 변속에서의 클러치 압력 커맨드는 초기 채움 영역, 동력 전달 영역, 잠금 영역으로 구분된다. 초기 채움 영역은 클러치의 빈 유실을 채우는 과정으로 빠른 응답성을 위해 가능한 한 짧은 시간에 완료가 되어야 하며 적절한 수준으로 채워지도록 압력 커맨드를 결정해야 한다. 본 연구에서는 초기 채움 영역의 압력 커맨드 형상에 따른 클러치 압력 측정 시험을 수행하여 특성을 분석하였다. 시험 장비는 유압 파워팩, 비례압력제어밸브, 밸브 블록, 압력 센서, 유량 센서, 트랙터 트랜스미션 등으로 구성하였다. 유압 파워팩을 이용하여 시험 압력과 유량을 트랙터 유압 시스템 압력과 엔진 rpm에 따른 배출 유량과 동일한 값으로 설정하였고, 밸브 블록 후단에 압력 센서와 유량 센서를 설치하여 클러치의 압력과 클러치로 유입되는 유량을 측정하였다.
최규정 ( Kyujeong Choi ),안다빈 ( Da-vin Ahn ),김경대 ( Kyeong-dae Kim ),이진웅 ( Jinwoong Lee ),박진감 ( Jinkam Park ),천수환 ( Suhwan Cheon ),박영준 ( Young-jun Park ) 한국농업기계학회 2021 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.26 No.2
전자비례감압밸브(Electronic Proportional Pressure Reducing Valve, EPPR Valve)는 입력전류에 비례하여 토출압력을 제어하는 밸브이며 정밀한 압력제어가 가능하기 때문에 트랙터 변속기 제어를 위하여 주로 이용되고 있다. 특히 듀얼 클러치 변속기(Dual Clutch Transmission, DCT)를 적용한 트랙터는 전·후진 클러치, 홀·짝수 클러치, 주·부변속 싱크로나이저의 압력을 모두 정밀하게 제어해야 하므로 기존 변속 방식의 트랙터보다 전자비례감압밸브의 중요성이 증가하였다. 본 연구에서는 트랙터의 듀얼 클러치 변속기에 사용되는 전자비례감압밸브 시뮬레이션 모델을 개발하였다. 전자비례감압밸브의 형상 기반 모델링을 위해 밸브 역설계를 진행하여 스풀, 슬리브, 스프링 등의 치수를 획득하였다. 솔레노이드의 특성을 획득하기 위하여 전류, 변위 조건에 따른 힘 측정 시험을 수행하였다. 전자비례감압밸브 단품 특성 획득을 위하여 유압파워팩을 사용하여 밸브의 정특성 및 동특성 시험을 수행하였다. 최종적으로 밸브 형상, 솔레노이드 특성 선도를 사용하여 전자비례감압밸브 시뮬레이션 모델을 개발하고 밸브단품 특성을 기준으로 모델 검증을 완료하였다.