• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.71-71
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• 2017

농용트랙터의 운전자는 작업, 주행으로 인한 유해한 저주파 진동에 장시간 노출된다. 이에 따라 운전자에게 전달되는 노면 진동을 감소시켜주기 위한 전방차축 현가장치의 역할이 커지고 있다. 트랙터의 전방차축 현가장치는 주로 유압식으로 설계되어 있으며 이를 구성하는 유압요소 선정이 현가장치의 성능에 중요한 영향을 미친다. 하지만, 실제와 유사한 조건에서 트랙터 차체 무게만큼 큰 부하를 제공하여 유압회로의 성능을 실험하는 것은 비용과 시간 측면에서 비효율적이다. 본 연구에서는 이를 대체하기 위하여 개별 유압요소의 성능을 테스트 할 수 있는 현가장치 유압회로 요인 시험기를 설계제작 하였다. 이를 이용하여 개별 부품의 성능곡선을 센서를 이용 측정하였고 얻은 특성값을, 구성한 유압 시뮬레이션 모델에 반영하여 실제조건의 유압특성을 얻을 수 있는 유효한 시뮬레이션 모델 개발에 활용하였다. 또한, 실험실 환경에서 유압식 현가장치를 간소화 시킨 형태로 유압회로의 성능을 예비시험해 볼 수 있도록 다양한 센서를 장착 데이터를 취득할 수 있도록 하였다. 개발한 요인 시험기는 하부에 설치된 가진 실린더를 이용하여 상부에 설치된 현가장치 실린더의 스트로크 변위와 속도에 따른 힘을 측정할 수 있도록 구성하였다. 이를 위해 현가장치 실린더의 헤드부와 로드부에 각각 압력센서를 설치하였으며 헤드부, 로드부의 압력 차이와 로드셀을 이용해 측정한 가진 실린더의 힘의 관계를 확인하였다. 상부의 현가 실린더 장치는 복동 형태로 제작되어 헤드부, 로드부 양쪽 방향으로 유량이 흐를 수 있도록 설계되었다. 이를 이용해 헤드부와 로드부 사이에 어큐뮬레이터, 가변 오리피스, 릴리프 밸브 등으로 유압회로를 구성하였으며 어큐뮬레이터 용량에 따른 힘의 변화, 가변 오리피스의 개도량에 따라서 전달되는 힘의 크기 등을 측정하였다. 하부의 가진 실린더는 사인파, 삼각파, 계단 입력, DC 레벨 등의 신호를 발생시킬 수 있도록 제작되었다. 신호의 주파수는 0~4Hz, 범위에서 사용자가 조절할 수 있도록 설정되었으며 계단응답 성능 측정 시험을 평가한 결과 정상상태오차는 0.470mm~0.536mm, 입상시간은 0.194초~0.202초, 정착시간은 0.230초~0.421초로 나타났다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1993.04a
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• pp.86-92
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• 1993

자동차의 현가장치에 대한 능동제어연구는 국내외적으로 활발히 진행되어 왔다. 수동식현가장치는 단순히 스프링과 감쇠기로 차체의 진동을 수동 제어 하므로 성능 향상에 한계가 존재하게 된다. 수동식 현가장치가 강성계수와 감쇠계수를 조절함으로써 차체로 들어오는 진동을 억제하는 반면, 능동식제 어는 보통 유압을 이용하여 효율적으로 차체에 들어오는 진동을 억제시키게 된다. 일반적으로 자동차가 능동현가장치 설계시 요구되는 사항은 탑승자의 승차감, 조종성, 현가장치의 공간확보 문제, 경제성(제어력), 실제적으로 자동 차에 적용할 수 있는 능동제어기법인가 하는 문제이다. 자동차 능동식 현가 장치는 보통 1/4 car (2자유도계), Full-car 모델 (7자유도계) 등으로 모델링 을 하여 능동제어기를 설계한다. 1/4 car 모델의 특징은 해석이 비교적 단순 하고 현가장치의 동적거동을 이해하는데 유용하고 실험을 하거나 실제 자동 차에 적용하기 쉬운 반면에 Full-car 모델에 비해 제어력의 효율이 떨어진다 는 단점이 있다. 그 이유는 1/4 car 모델은 차체의 동역학적 특성을 고려하 여 설계하지 않았기 때문에 4개의 독립현가차축에서는 오직 그 현가축방향 으로 발생하는 수직방향의 진동만을 제어하기 때문이다. 따라서 동역학적 역 성에 기인하는 운동을 제어하는 비효율적인 제어력이 공급된다는 단점을 갖 는다. 이에 비해 full-car 모델은 주행모드(수직, 롤링, 피칭운동)간의 연성을 고려하여 제어기를 설계할 수 있기 때문에 1/4 car 모델에 비해 제어력의 효 율이 높다는 장점이 있는 반면에 모델이 수학적으로 복잡하므로 제어력을 구하는데 계산량이 많고, 실제 자동차에 적용하기에 복잡하다는 단점을 갖고 있다. 따라서 본 논문에서는 쉽게 실험할 수 있고, 실용화할 수 있는 1/4 car 모델에 대하여 능동제어기를 설계하여 실제자동차에 능동제어기를 적용할 때 참고가 될 수 있도록 하였다. 자동차는 저주파영역의 밴드통과필터 역할 을 하므로 저주파에서의 성능, 특히 탑승자가 민감하게 느끼는 0.5Hz - 10Hz 부근의 주파수성능은 승차감, 조종성에 상당히 중요하다. 이에 본 논문 에서는 0.5Hz - 10Hz 부근의 승차감, 조종성의 향상에 초점을 두고 차체의 속도를 출력변수로 한 LQG/LTR 제어기를 설계하였다. LQG/LTR 설계기법 은 안정도-강인성이 좋은 체계적인 설계기법으로서 전 상태를 측정할 필요 가 없으므로 실제 적용시 효과적이다. 또한 자동차의 제원의 변화에 대한 고 유치의 민감도해석과 새로운 개념으로 안정도-강인성(Robustness)해석을 하 여 수동시스템과 능동시스템의 강인성을 비교하였다.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.12 no.3
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• pp.287-293
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• 2007

This paper proposed modelling and design method in suspension system design to analyze active suspension equipment by adopting intelligent robust control theory. Recent in the field of suspension system design it is general to adopt active control scheme for stiffness and damping, and connection with other vehicle stability control equipment is also intricate, it is required for control system scheme to design more robust, higher response and precision control equipment. It is known that active suspension system is better than passive spring-damper system in designing suspension equipment. We analyze suspension system with considering location of front-rear wheel and driving velocity, then design robust control system. Numerical example is shown for validity of intelligent control system design in active suspension system.

• ICROS
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• v.2 no.2
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• pp.41-56
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• 1996

이 글에서는 능동/반능동 현가시스템의 정의 및 분류, 발전과정/역사/개발사례, 제어기법, 연구/개발 동향 등을 다룬다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.18 no.3
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• pp.306-311
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• 2017

This paper deals with the design optimization of the kinematic characteristics of an automotive suspension system. The kinematic characteristics of the suspension determine the attitude of the wheels, such as the toe and camber, which not only relates to tire wear during driving, but also greatly affects the control of the vehicle and its stability, which corresponds to the motion performance of the vehicle. Therefore, it is very important to determine the characteristics of the suspension mechanism at the initial stage of the design. In this study, a displacement analysis is performed to determine the kinematic properties of the suspension for the McPherson strut suspension. For this purpose, a set of constraint equations for the joints constituting the suspension mechanism was established and a program was developed to solve them. We also used ADS, a design optimization program, to obtain the desired kinematic characteristics of the suspension. As the design variables for optimization, we used the coordinates of the hard points, which are the points of attachment of the suspension to the vehicle body, and are defined as the summation of the toe-in for the up and down movement of the wheel as the objective function. As the constraint functions, the maximum camber angle and minimum roll center height, which are design requirements, are considered. As a result of this study, it was possible to determine the optimal locations of the hard points that satisfy both constraint functions and minimize the change of the toe-in.

• Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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• v.6 no.4
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• pp.186-197
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• 1998

An analysis of handling performance including the compliance effects is performed. Using the primitive design data of suspension systems, a kinematic model and the three kinds of compliance models are developed. The wheel alignments curves are obtained with the multibody dynamic analysis program ADAMS. The compliance effects of each model are discussed. Since the proposed analysis only requires the raw design data, the better prediction of wheel behaviors is possible in suspension design stage.

• Journal of the KSME
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• v.33 no.10
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• pp.856-860
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• 1993

차량의 조종안정성을 해석하기 위해서는 차륜과 현가장치에 의한 비선형성과 조향장치의 동특성 등을 고려한 3차원 차량 모델을 이용하여 정상상태와 과도상태에서의 조향입력에 대한 차량 주 행역학을 해석하여야 한다. 승차감, 조향성능, 주행안정성 등의 동적성능과 현가장치의 특성관 계를 규명하기위하여 3차원 차량모델에 의한 해석과 설계변수에의 민감도 해석을 수행할 필요가 있다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.16 no.3
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• pp.430-442
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• 1992

본 연구에서는 자동차의 여러 모드 사이에 존재하는 연성항의 비연성을 위한 능동 제어력을 계산하여 연성항이 승차감에 미치는 영향을 살펴보고, 이 연성항을 비 연성화하기 위한 제어력을 계산하였으며, 현가장치의 반능동 제어에 적용하였다. 또 한 새로운 민감도 이론식을 제안하여 7자유도 현가계에 적용하고 시뮬레이션을 통하여 특성변화예측을 하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2022.01a
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• pp.71-72
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• 2022

이 연구는 3D 그래픽의 자동차 시뮬레이션 상황에서 네 바퀴가 독립적인 위치를 가지고 있을 때 차체의 위치와 방향을 계산하는 방식을 제안한다. 자동차의 기계 공학에 일반적으로 적용되는 Shock Absorber 등의 현가장치를 고려하지 않은 기반 모델이고, 향후 현가장치 등 네 바퀴 장치의 특성을 정교하게 구현하기 위한 출발점의 역할을 한다.

• Journal of the Korean Society of Industry Convergence
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• v.6 no.3
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• pp.261-266
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• 2003

이 논문에서는 반능동 진동 흡수기를 통합 시트/섀시 현가 장치에 확대, 적용하여 그 성능을 조사하였다. 통함 현가시스템의 성능분석을 위해 집중 인체질량과 함께 실험적으로 입증된 한 비선형 시트 쿠션 모델을 도입하였다. 또한 3 자유도 시트/섀시 현가시스템의 효과적인 진동제어를 위해 리아푸노브 바이스테이트 제어법칙을 사용하였다. 시뮬레이션결과 반능동 통합 현가장치는 시트 쿠션 모델과 관계없이 운전자의 승차감과 관련 있는 시트의 절대가속도 크기와 시트쿠션의 시트 트랙에 대한 상대변위를 상당히 감소시킬 수 있음을 알 수 있었다. 그러나, 주로 사용되어온 선형 쿠션 모델을 사용한 경우보다 비선형쿠션 모델을 사용한 경우의 제진성능이 약간 저조함을 알 수 있었다. 따라서, 자동차 시트 설계시 성능분석을 위해서는 실제의(비선형의) 시트 쿠션 특성을 적용해야 함을 알 수 있다.