• 제목/요약/키워드: 차륜 조향각

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저상굴절버스의 전 차륜 조향 시스템 ECU 개발에 대한 연구 (A Study of Development of All Wheel Steering ECU in Bi-modal Tram)

  • 김기정;이수호;정기현;최경희;박태원;문경호
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제17A권1호
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    • pp.19-26
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    • 2010
  • 삶의 질이 높아지고 고령화 사회가 시작되면서, 사회적 약자들이 사용하기 쉬운 교통수단의 개발의 필요성이 증대되고 있다. 이러한 요구에 부응하기 위해, 한국철도기술연구원에서 주관하여 저상굴절버스(Bi-modal Tram)의 개발을 시작하게 되었다. 이 저상굴절버스는 버스와 같은 높은 접근성의 특징을 가져야 할 뿐만 아니라, 지하철과 같이 차체가 낮아야 하며, 휠체어나 승객의 발이 승강장과 차량 사이 틈에 끼지 않도록 정확한 주차가 이루어져야 한다. 하지만 저상굴절차량의 길이가 길어, 이러한 요건을 맞추기 위해서는 전 차륜 조향 시스템이 개발-장착되어야 한다. 전 차륜 조향 시스템이 장착된 저상굴절차량은 1축 차륜이 조향될 뿐 아니라, 1축 조향각 또는 굴절각과 속도 등의 상태에 따라 2축과 3축 차륜이 조향되는 특징을 가지고 있다. 본 연구에서는 전 차륜 조향장치의 개발 과정을 다룬다.

자율주행 트랙터의 조향 시스템을 위한 임베디드 제어기 개발 (Development of Embedded Controller for Autonomous Tractor Steering System)

  • 이현승;김기덕;이영주;황동열;신범수
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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    • pp.152-152
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    • 2017
  • 본 연구에서는 비례제어밸브를 이용한 자율주행 트랙터 조향 시스템 제어를 위하여 저가의 임베디드 시스템을 사용한 제어기를 개발하였다. 차륜의 조향각 측정을 위하여 전륜 킹핀에 포텐시오미터를 설치하였으며, 비례제어밸브는 -10 ~ +10V의 전압으로 밸브 스풀의 위치제어를 수행하도록 하였다. 조향각 측정과 비례제어밸브의 위치제어를 위하여 각각에 AT90CAN128 AVR보드를 사용하였으며, CAN통신으로 조향각 데이터가 비례제어밸브 제어용 데이터로 전송될 수 있도록 하였다. 비례제어밸브 제어 보드에는 DAC기능을 추가하였으며 0 ~ 5V의 출력을 -10 ~ +10V의 전압으로 변환해 주는 인터페이스회로를 추가하였다. 일반적으로 GPS 등의 데이터 수신율이 20 Hz인 점을 감안하여 비례제어 밸브는 50 ms의 주기로 P-제어를 수행할 수 있도록 하였다. 향후 트랙터의 방향각을 설정하는 또 하나의 시스템으로부터 목표 조향각을 부여받는 것을 가상하여 별도의 MCU를 통해 목표 조향각을 송신한 후, 조향 유압실린더에 의한 전륜의 조향각 시간 응답 특성을 조사하였다. 실험은 트랙터의 전륜을 지면으로부터 들어올린 무 부하 상태에서 진행하였으며, 목표 조향각은 $7.5^{\circ}$, $15.0^{\circ}$, $22.5^{\circ}$ 등 3단계로 변경하며 시간응답 특성을 측정하였다. 최대 오버슈트 11%, 최소 오버슈트 8.6%, 정상상태 오차 약 $0.825^{\circ}$, 시정수(Time Constant)는 3단계의 목표 조향각 설정에서 각각 0.706초, 0.488초, 0.38초로 나타났다.

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자동기립이 가능한 차륜형 역진자 시스템 개발 (A Wheeled Inverted Pendulum System with an Automatic Standing Arm)

  • 이세한
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제25권6호
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    • pp.578-584
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    • 2015
  • 본 연구에서 자동화된 기립 및 복귀 시스템이 적용된 직립주행이 가능한 이동로봇용 구동 플랫폼이 개발되었다. 종래 대부분의 이동로봇은 정역학적으로 안정된 평면형의 4륜 혹은 3륜 구동형으로 구성되어 있는데, 이러한 형태의 이동로봇은 방향 전환을 위해서 독립구동형 혹은 조향형 차륜을 갖추고 있다. 이동로봇이 매우 협소한 지형에서 직각으로 굽은 통로를 주행할 때, 이동로봇은 전후진을 반복하는 등 복잡한 조향동작을 필요로 하거나, 극단적인 경우, 물리적인 조향이 불가능한 경우에 처하게 된다. 직립주행이 가능한 이동로봇은 점유면적이 작은 직립된 상태로 몸체의 형상을 변형시켜 해당 지형을 원활하게 통과할 수 있다. 본 연구에서 기립(복귀)동작, 확인동작, 평형제어 순으로 각 단계가 수동으로 조작되었던 기립제어 단계가 몸체의 기울기 각도 검출로 자동화되어, 단일 자동제어로 조작되는 차륜형 역진자 시스템이 제안되었다.

토우 궤적 변화에 의한 미니 버스 차량의 방향 안정성 연구 (A Study on the Effect of the Toe Geometry on the Directional Stability of Mini-bus Vehicle)

  • 이희범;안찬우
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제6권4호
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    • pp.160-165
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    • 1998
  • In this paper, We discuss the directional stability of a Mini-bus with varying suspension design parameters. We analyzed the vehicle behavior during the cornering in a transient steering condition. We made a vehicle model by use of DADS, which is dynamic analysis software, in order to carry out many cases of simulation with varying design parameters. The effect of toe-geometry change to vehicle stability is evaluated by computer simulation and the actual test. In order to reduce the under steer characteristics of a mini-bus, the amount of toe geometry change should be less than current value.

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선회시 차량의 주행 안정성을 위한 최적의 구동차륜 슬립제어 (Optimal Wheel Slip Control for Vehicle Stability During Cornering)

  • 박종현;김찬영
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제5권4호
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    • pp.190-198
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    • 1997
  • Traction control systems are used to prevent the wheel slippage and to maximize the traction force. A new scheme of controlling the wheel slip during cornering by varying the slip ration as a function of the slip angle is proposed and dynamically simulated with the model of a front wheel driven passenger vehicle. Simulation results show that the proposed scheme is superior to conventional ones based on the fixed slip ratio during cornering and lane changes.

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제동 장치의 설계에 있어서 제동 토오크배분에 관하여 (On the braking torque distributions in the design of the brake system)

  • 박래욱
    • 오토저널
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    • 제2권2호
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    • pp.21-24
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    • 1980
  • 차량의 제동장치는 제동시 차량의 조향안정성을 유지하면서 최소한의 제동거리를 확보하는 장 치라 할 수 있다. 제동시 차량의 조향안정성 유지와 최소제동거리를 확보하기 위해서는 차량의 적절한 제동능력에 필요한 전제동토오크를 전후륜의 제동장치에 적당하게 배분시켜야 한다. 그러나 차량의 각차륜의 하중 상태는 여러 가지 적재상태와 제동시중량이동 등에 따라 변하게 되므로 고정된 제동장치로서는 전후륜의 제동토오크를 가변시킬 수 없어 설계시 빈도가 높은 조건에 맞추어 제동장치의 구성부품을 확정할 수밖에 없다. 차량에 따라서는 축하중상태의 변 화가 큰 경우와 공용화를 위하여 여러 모델의 차량에 동일제동 장치를 적용하려고 할 경우에 문제점이 따르기 마련이다. 본고에서는 제동장치의 전후륜의 제동토오크 배분에 대하여 고찰하여 설계개념을 파악하고자 한다.

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다중 축 강성을 위한 축상 스프링 최적설계 연구 (A Study on Design Optimization of an Axle Spring for Multi-axis Stiffness)

  • 황인경;허현무;김명준;박태원
    • 한국철도학회논문집
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    • 제20권3호
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    • pp.311-319
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    • 2017
  • 철도차량의 1차 현가장치는 윤축과 대차를 구속하는 장치로써 각 방향의 강성에 따라 차량의 동특성에 큰 영향을 미치며, 동특성을 향상시키기 위해서는 각 방향 강성을 다르게 요구하는데 일반적인 현가장치의 형상으로는 각 방향의 강성을 다르게 설계하기란 어렵다. 따라서 본 논문에서는 코니칼 러버 스프링(Conical rubber spring)을 이용하여 각 방향의 강성을 다르게 설계할 수 있도록 최적화 기법을 적용하여 목표값과 해석값의 RMS(Root Mean Square) 값을 이용하여 최적화를 수행하고 최적형상을 토대로 모델의 취약부의 형상을 보완하여 최종 모델을 제안한다. 실제 모델을 개발하여 정하중 시험을 통해 목표 강성값과 약 7.7%의 편차평균을 나타내 최적화 모델의 신뢰성을 입증하였다. 또한 최종 강성값을 다물체 동역학 모델에 적용하여 안정성과 곡선 주행성능 해석을 수행하였으며 적용모델의 임계속도는 대상 모델의 주행 최고속도인 110km/h 보다 높은 190km/h이며 차륜의 마모지수는 기존대비 34% 감소하여 조향 성능이 향상되었음을 확인하였다.