• 한국자동차공학회논문집
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• 제22권2호
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• pp.76-82
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• 2014

In this paper, an optimal power distribution algorithm is proposed for the small electric vehicle with front in-line and rear in-wheel motors. First, it is assumed that the vehicle driving torque and velocity are given conditions. And, an optimal problem is defined that finding the front and rear motor torques which minimizes the battery power. From the above optimization problem, the optimized front-rear motor torque distribution map is obtained. And, the vehicle simulations are performed to verify the performance of the optimal power distribution algorithm which is proposed in this study. The simulations are performed based on the federal urban driving schedule for two cases which are constant ratio power distribution, and optimal power distribution. From the simulation results, it is found that the optimal power distribution shows the 6.3% smaller battery energy consumption than the constant ratio power distribution.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제22권5호
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• pp.29-34
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• 2014

Cooling the in-wheel motor in electric vehicles is critical to its performance and durability. In this study, thermal flow analysis was conducted by evaluating the thermal performance of two conventional cooling models for in-wheel motors under the continuous rating base speed condition. For conventional model #1, in which cooling oil was stagnant in the lower end of the motor, the maximum temperature of the coil was $221.7^{\circ}C$; for conventional model #2, in which cooling oil was circulated through the exit and entrance of the housing and jig, the maximum temperature of the coil was $155.4^{\circ}C$. Therefore, both models proved unsuitable for in-wheel motors since the motor control specifications limited the maximum temperature to $150^{\circ}C$.

• 한국자기학회지
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• 제25권3호
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• pp.92-100
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• 2015

전기자동차는 구동방식에 따라 인휠(in-wheel) 방식과 인라인(in-line) 방식으로 구분될 수 있다. 인휠 방식 전기자동차는 기존의 자동차에서 사용하였던 변속기, 축, 차동기어 등을 제거 할 수 있기 때문에 구조가 간단해지고 차체를 경량화하여 효율을 증대시킬 수 있는 장점이 있다. 본 논문에서는 파라미터 맵(parameter map)을 이용한 차량용 인휠 전동기의 설계 방법을 제시하고, 연속정격 5 kW급 전동기를 설계하여 제작 및 성능 검증을 한다. 우선 차량의 요구 성능을 만족하는 인휠 전동기의 용량을 결정하기 위해 차량의 총무게, 기어 효율, 바퀴의 등가반경, 등판각도 등을 고려한 차량동특성해석을 수행한다. 이것을 통해 전동기 용량을 결정하고, 전동기 형상 및 치수를 결정하기 위한 초기설계를 진행한다. 그리고 요구 성능을 만족하는 전동기 파라미터를 결정하기 위해 파라미터 맵을 이용한 파라미터 설계를 수행한다. 파라미터 맵을 통해 전동기 파라미터를 결정한 후 마지막으로 무부하역기전력의 왜형율(Total Harmonic Distortion, 이하 THD), 코깅토크(cogging torque), 토크리플(torque ripple) 등의 개선을 위해 최적설계를 수행한다. 최종 설계 모델에 대해 제작을 하였으며, 성능 검증 및 제시한 설계방법의 신뢰도 검증을 위해 부하시험을 진행한다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.11-17
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• 2015

Recently, the in-wheel motor vehicle is rapidly developed to solve energy exhaustion and environmental problems. Especially, it has the advantage of independently driving the torque control of each wheel in the vehicle. However, due to the weight increase of wheel, the comfort of vehicle riding and performance of road holding become worse. In this paper, to compensate the poor performance, a simultaneous control of the driving torque and semi-active suspension system is investigated. A vehicle model is generated using CarSim Software and validated by field tests. Co-simulation of CarSim and MATLAB/Simulink with control logics is carried out, and it is found that simultaneous control of the driving torque and semi-active suspension system can improve driving stability and durability of the in-wheel motor system.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제24권4호
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• pp.439-446
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• 2016

An in-wheel motor vehicle is a type of car that is equipped with an electric motor for each wheel. It is possible to acquire vehicle stability through a seperate driving torque control per wheel, since it directly generates the driving torque via the wheel motors. However, the vehicle ride comfort and road holding performance worsen depending on the increase of the wheel weights. In order to compensate for the impaired performance, an integrated chassis control system of the rear in-wheel motor vehicle is proposed. The proposed integrated chassis control system is composed of a driving torque control system, a semi-active suspension system, and an ESC system. According to the vehicle dynamic simulation of an in-wheel motor vehicle equipped with the integrated chassis control system, it is found that the system can improve the driving stability, ride comfort, and driving efficiency of the in-wheel motor vehicle.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권12호
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• pp.1-8
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• 2017

본 연구에서는 인휠 전기구동 시스템의 장점을 바탕으로 첨단능동안전지원 기술의 일종인 적응순항제어(Adaptive Cruise Control, ACC) 알고리즘의 고도화 방안을 제시한다. 본 연구에서 대상 차량은 전륜은 엔진에 의해, 후륜은 인휠모터에 의해 구동되는 4륜 하이브리드 구동계를 갖는 것을 특징으로 하는데, 이러한 구성은 기존 내연기관 차량을 개선하여 차량의 출력을 증가시키거나 4륜 하이브리드 형태로의 변화를 용이하게 하는 장점이 있다. 본 연구에서는 이러한 차량의 구성을 바탕으로 기본 상태에서는 엔진만을 이용하여 차간거리 제어를 수행하되, 젖은 노면 등 주행 환경에서 제어오차가 커지게 되면 후륜의 인휠모터를 구동하여 제어성능을 확보할 수 있는 ACC 알고리즘을 제안한다. 제안된 ACC 알고리즘은 상기와 같은 방법으로 ACC 제어성능을 최적화함과 동시에 기존 4륜 자동차가 갖는 장점을 그대로 유지하도록 한다. 또한 본 연구에서는 고정밀 동역학 SW를 기반으로 대상 인휠모터 및 인휠 하이브리드 구동계, 해당 구동계 기반의 ACC 제어시스템을 모델링하였으며, 이를 통해 시뮬레이션 환경을 기반으로 제안된 알고리즘의 검증 결과를 제시한다.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제11권2호
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• pp.16-21
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• 2014

The purpose of this paper is to construct a control algorithm for improving the driving efficiency of 4-wheel-drive in-wheel electric vehicles. The main parts of the vehicle were modeled and the input-output relations of signals were summarized using MATLAB/Simulink. A performance simulator for 4-wheel-drive in-wheel electric vehicles was developed based on the co-simulation environment with a commercial dynamic behavior analysis program called Carsim. Moreover, for improving the driving efficiency of vehicles, a torque distribution algorithm, which distributes the torque to the front and rear wheels, was included in the performance simulator. The effectiveness of the torque distribution algorithm was validated by the SOC simulation using the FTP-75 driving cycle.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2024년도 제69차 동계학술대회논문집 32권1호
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• pp.271-272
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• 2024

현재 자동차 산업은 내연기관에서 전기차 시스템으로 접어들고 있다. 전 세계적으로 탄소 중립 정책이 이를 가속화하고 있으며, 자동차 제조사들은 기존 내연기관 시스템으로는 불가능했던 기술들을 개발하고 있다. 대부분의 전기차에는 PMSM이 적용되고 있는데 부피가 크고 무거우며 토크 밀도가 낮다는 단점이 있다. AFPM은 기존 PMSM의 단점을 개선한 모터로, 부피와 무게가 작으며 토크밀도가 높다는 장점이 있어 전기차의 In-Wheel Motor System과 UAM에 적용되는 모터이다. 하지만 전기차는 도로 주행만 가능하고 UAM은 비행만 할 수 있기 때문에, 미래 모빌리티인 전기자동차와 UAM이 통합된 모빌리티를 개발하고자 한다. 본 과제에 적용되는 AFPM모터는 PMSM의 단점을 보완할 수 있기 때문에 전기차-UAM 트랜스포밍 모빌리티의 모터로 적합하다. 이 모빌리티는 자동차와 UAM의 역할을 모두 수행할 수 있어 효율적인 이동을 돕고 도시의 교통 인프라 문제를 완화할 수 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.91-92
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• 2015

본 논문에서는 전기자동차나 고카트와 같은 최근의 친환경 자동차에 적용하여, 그 구동시스템의 특정 데이터 관측을 위한 모니터링 시스템을 설계하는 것을 주목적으로 한다. 즉, 인휠 BLDC 전동기의 드라이브 시스템에서 출력되는 데이터를 CAN 통신을 통해 분석하고, 이것을 PC상의 LabVIEW 소프트웨어를 이용해 원하는 파라미터 또는 제어변수 값들을 감시할 수 있는 모니터링 시스템을 구축하였다. 본 논문에서 사용한 BLDC 구동제어기는 Kelly Controls사(社)의 KBL48221X이며, 전기자동차 구동시 CAN 통신을 데이터 프레임 ID는 0x6B, 0x73을 갖도록 설정하였다.

• 유공압시스템학회논문집
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• 제7권2호
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• pp.7-12
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• 2010

In these days, the researches about hybrid and fuel cell electric vehicles are actively performed due to the environmental contamination and resource exhaust. Specially, the technology of regenerative braking, converting heat energy to electric energy, is one of the most effective technologies to improve fuel economy. This paper developed a regenerative braking control algorithm that is considered vehicle stability. The vehicle has a inline motor at front drive shaft and has a EHB(Electo-hydraulic Brake) system. The control logic and regenerative braking control algorithm are analyzed by MATLAB/Simulink. The vehicle model is carried out by CarSim and the driving simulation is performed by using co-simulation of CarSim and MATLAB/Simulink. From the simulation results, a regenerative braking control algorithm is verified to improve the vehicle stability as well as fuel economy.