Transcript 5단 자동변속기 특징

쏘렌토 5속 A/T에 대하여
2004. 4
기아자동차
5단 자동변속기 특징
□ 연비가 개선된다
- 다단화시 엔진의 최적 운전조건에 근접하여 연비 향상
□ 동력성능이 향상된다
- 저단 총감속비가 높아 가속 성능 향상
□ 정속 주행시 소음/진동이 좋아진다
- 5단에서 상대적으로 낮은 RPM을 사용하여 실내 소음 유리
□ 변속감이 좋아진다
- 각 단간 기어비와 토오크 차이가 작아 변속감이 좋아짐
후륜구동 자동변속기의 다단화 동향
유럽 시장
60
40
20
19
90
19
91
19
92
19
93
19
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19
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19
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19
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05
0
4AT
5AT
6AT
19
93
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94
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19
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19
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19
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00
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01
20
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20
05
80
19
90
4AT
5AT
350~550Nm
19
92
(%)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
19
91
~350Nm
(%)
100
유럽시장은 현재 5속 A/T가 보편화 되어 있으며 대형차의 경우 향후 6속 A/T가 시장 주도 예상
북미 시장
북미시장은 고급 SUV 및 대형 승용차 위주로 5속화 진행 중임
20
04
20
03
20
02
20
01
20
00
19
99
19
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19
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19
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19
93
3AT
4AT
5AT
19
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19
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20
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350~550Nm
19
91
(%)
100
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10
0
3AT
4AT
5AT
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~350Nm
19
91
(%)
100
90
80
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10
0
변속 시점은 어떻게 결정되나?
• 변속 시점은 변속기 제어 컴퓨터에 의하여 결정되는데
• 이는 운전자의 가속 페달 밟힘량과
차량 속도에 따라 다르다
* 가속 페달을 조금 밟으면 낮은
가속
페달
밟힘량
1→2
2→3
3→4
4→5
차속에서 윗 단으로 변속이
이루어지고 가속 페달을 많이
차속
밟으면 높은 차속에서 변속이 이루어 진다
• 이들 변속 시점은 연비, 배출가스, 가속력을 감안하여 다음 페이지와
같이 결정된다
변속 패턴
가속
페달
밟힘량
가속 성능 중시 영역
1단→2단
2단→3단
3단→4단
4단→5단
가속/연비 최적화 영역
연비 및 배출가스중시 영역
차속
• 기어 변속은 차속과 가속 페달 밟힘량에 따라 결정된다
• 변속 패턴은 연비 중시 영역, 가속/연비 최적화 영역, 가속 성능
중시 영역으로 분류하며 이들 인자와 운전성 원활감을 고려 결정한다
5속 A/T와 4속 A/T 차량 비교
□ 5속 A/T 차량의 1단 ∼ 4단까지의 기어비가 크므로 같은 차량 속도에서
엔진회전수는 5속 A/T 차량이 높다
□ 반면에 5속 A/T 차량의 최고단(5단) 기어비가 4속 A/T 차량의
최고단(4단)보다 낮으므로 최고단에서의 엔진회전수는 5속 A/T 차량이 낮다
□ 가속 성능 : 5속 A/T가 4속 A/T보다 2% 우세 (0→100kph 가속 시간 기준)
□ 연비 : 5속 A/T가 4속 A/T보다 7% 우세 (산자부 인증 시험 모드 기준)
4속 A/T
5속 A/T
엔진회전수 =
차속 × 각단 기어비 × 종감속비
0.377 × 타이어 반지름
(엔진회전수와 기어비 관계)
1단
2단
3단
4단
5단
(5단 A/T와 4단 A/T 기어비 비교
엔진회전수가 높아도 연비가 나빠지지 않는 이유
<엔진 연비 Map 예>
12
엔진토오크
(kg.m)
15
10
10
8
5
20
25
등연비선
(엔진 고유 특성)
A
rpm은 높지만
연비가 좋은 경우
6
15
10
4
(l/h)
B
5
2
0
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
5500
6000
엔진회전수 (rpm)
• 엔진 연비 맵은 엔진회전수와 엔진토오크에 따라 결정되며
이는 각 엔진별로 다르며 그 엔진의 특성이다
• 예를 들어 “A” 점과 “B” 점을 비교하면 엔진회전수가 높은
“B” 점이 오히려 연비가 좋다
5단 진입 관련
3단→4단
가속
페달
밟힘량
3단→4단
4단→5단
100
90
80
5속 A/T
70
4속 A/T
60
50
40
30
정속 주행 조건
20
10
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
차속
□ 5단은 가속운전보다는 정속운전에 사용되며, 연비 및 소음 위주로 설정
□ 5단 변속시점을 4속 A/T의 4단 변속시점과 유사하게 하면 기어비 차이로
Wheel 구동력이 낮아서 가속감이 불리해짐
긴 경사로 주행
□ 긴 경사로를 운전할 경우, 경사도의
변화에 따라 가/감속을 반복하게
되고 이로 인하여 기어 단수가
자주 바뀌는 Shift-Busy 현상이
발생한다.
□ 이를 방지하기 위하여 도입된 것이 Fuzzy 제어이다.
□ Fuzzy 제어는 경사도가 어느 정도 이상이 되면 Up-shift를 금지한다.
- 5% 이상 경사도 : 4단에서 5단으로의 변속 금지 (4단까지만 주행)
- 8% 이상 경사도 : 3단에서 4단으로의 변속 금지 (3단까지만 주행)
▣ 경사로 정지 후 후진출발
□ 차량 가속성능은 Wheel 구동력에 의하여 결정되며 구동력은
엔진토오크와 기어비가 클수록 유리해짐
□ 토오크 증가율이 10%이나, 기어비가 13% 낮아져 구동력이 약간 감소하여
경사도가 큰 경우 후진 출발시 밀림량이 약간 증가함
R단
총기어비
Wheel 구동력
=
엔진토오크×각단 기어비×종감속비×전달효율
4속 A/T
10.005
5속 A/T
8.709
타이어 반지름
▣ 엔진 성능
토오크
출력
4속 A/T 엔진성능
5속 A/T 엔진성
능
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000