• 한국음향학회지
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• 제11권4호
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• pp.5-13
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• 1992

엔진의 가진력으로 인해 발생되는 차량의 진동은 승차감에 큰 영향을 미치며, 또한 엔진 마운트 계의 동역학적 특성은 차량의 진동 및 소음에 직접적인 영향을 준다. 본 논문에서는 승용 지이프차의 엔진 key-off시 엔진 가진력으로 인한 차체 흔들림(body shake)을 실험을 통하여 측정함과 동시에 매카니즘해석 전용 프로그램인 DADS를 이용한 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 고찰하였다. 컴퓨터 시뮬레이션 모델은 엔진, 후레임이 포함된 차체, 앞 엑슬 그리고 뒤 엑슬로 구성되며, 각 엑슬은 좌우에 타이어를 고려하였다. 실험에서 얻은 차체 흔들림의 실험 결과와 컴퓨터 시뮬레이션한 결과를 비교 검토하였으며, 검증된 컴퓨터 시뮬레이션 모델을 통하여 엔진 마운트 고무의 강성, 엔진마운트의 설치각도 및 마운트 위치를 변경하여 key-off 시 자체 흔들림을 고찰함으로써 엔진 key-off 시의 차체 흔들림의 감소를 확인하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.225-232
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• 2008

축간거리가 긴 트럭이나 굴절차량과 같이 차량이 길이가 길고 2량 이상 편성된 차량은 회전반경을 줄여 원활하게 곡선을 주행할 수 있도록 전 차륜 조향방식(AWS)을 적용한다. 굴절차량에 도입된 방법은 네덜란드 APTS사의 Phileas 차량이 유일하며 자동으로 운전하기 위한 제어방법에 대한 논문은 발표되었지만 수동으로 조향되어 운전되는 경우에 대한 알고리즘은 소개되거나 공개되어지지 않았다. 따라서 본 연구에서 네덜란드의 APTS사의 차량에 대한 수동운전시의 조향장치 특성을 분석하고 새로운 알고리즘을 제안하였다. 또한 개발된 알고리즘을 상용 동역학 프로그램인 ADAMS를 이용하여 적용성을 알아보았다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.699-708
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• 2021

본 논문에서는 2개의 비전 센서와 딥 러닝을 이용한 자율주행 차량의 속도제어 알고리즘을 제시하였다. 비전 센서 A로부터 제공되는 도로 속도 표지판 영상에 딥 러닝 프로그램인 텐서플로우를 이용하여 속도 표지를 인식한 후, 자동차가 인식된 속도를 따르도록 하는 자동차 속도 제어 알고리즘을 제시하였다. 동시에 비전 센서 B부터 전송되는 도로 영상을 실시간으로 분석하여 차선을 검출하고 조향 각을 계산하며 PWM 제어를 통해 전륜 차축을 제어, 차량이 차선을 추적하도록 하는 조향 각 제어 알고리즘을 개발하였다. 제안된 조향 각 및 속도 제어 알고리즘의 유효성을 검증하기 위해서 파이썬 언어, 라즈베리 파이 및 Open CV를 기반으로 하는 자동차 시작품을 제작하였다. 또한, 시험 제작한 트랙에서 조향 및 속도 제어에 관한 시나리오를 검증함으로써 정확성을 확인할 수 있었다.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제19권4호
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• pp.19-28
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• 2022

This paper introduces an automatic steering system for straight traveling capable of being mounted on drivable agricultural machinery which user can handle it such as a tractor, a transplant, etc. The modular automatic steering device proposed in the paper is composed of RTK GNSS, IMU, HMI, hydraulic valve, and wheel sensor. The path generation method of the automatic steering system is obtained from two location information(latitude and longitude on each point) measured by GNSS in advance. From HMI, a straight path(AB line) can be created by connecting latitude and longitude on each point and the device makes the machine able to follow the path. During traveling along the reference path, it acquires the real time position data every sample time(0.1s), compares the reference with them and calculates the lateral deviation. The values of deviation are used to control the steering angle of the machine using hydraulic valve mounted on the axle of front wheel. In this paper, Pure Pursuit algorithm is applied used in autonomous vehicles frequently. For the analysis of traveling characteristics, field tests were executed about these conditions: velocity of 2, 3, 4km/h which is applied to general agricultural work and ground surface of solid(asphalt) and weak condition(soil) such as farmland. In the case of weak ground state, two experiments were executed about no-load(without work) and load(with work such as plowing). The maximum average deviations were presented 2.44cm, 7.32cm, and 11.34cm during traveling on three ground conditions : asphalt, soil without load and with load(plowing).

• 농업과학연구
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• 제48권4호
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• pp.1039-1050
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• 2021

The purpose of this study is to measure load data for a 55 kW class agricultural tractor during a harvesting operation and to analyze the required power according to the working conditions. A field test was conducted at three different tractor speeds (1.2, 1.3, and 1.4 km·h^-1). A load measurement system was developed for the front axles, rear axles, and for power take-off (PTO). The torque and rotational speeds of the axles and PTO were measured during the field test and were calculated as the required power. The results showed that the total required power was in the range of 4.86 - 5.48 kW during the harvesting operation according to the tractor speed, and it was confirmed that this represents a ratio of 8.8 - 10.0% of the engine rated power. Also, it was confirmed that the required power of the axle and PTO increased as the tractor speed increased. In future studies, we plan to supplement the measurement system for a tractor to include a hydraulic system and perform a field test for harvesting various underground crops.

• 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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• 제3권2호
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• pp.83-88
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• 2015

농용 트랙터는 일반적인 도로 주행이 아닌 논 또는 밭과 같은 험지에서 작업용으로 사용한다. 때문에 정적 하중 뿐만 아니라 동적 하중이 고려된 구조 해석이 진행되어야 한다. 하지만 동적 입력 하중을 계산하기 위해서는 다양한 작업기와 하중조건을 모사해야 하기에 실제 측정에 많은 시간과 노력이 소요된다. 이러한 노력들을 줄이기 위해서 본 연구에서는 상용 자동차와 동일하게 농용 트랙터를 위한 4 축 도로하중 시뮬레이터(4-Post Road Simulator) 모델을 개발하였다. 입력하중을 검증하기 위해 사내 험로 시험장에서 차축의 가속도 값과 바디프레임의 변형률(strain)을 측정하였다. 가속도 값은 동역학 모델의 입력 하중으로 사용하고 모드 중첩 법을 포함한 동역학 해석을 수행하여 변형률을 검증하였다. 이를 통해 험로 프로파일과 유사한 거동을 나타내는 4 축 도로하중을 구할 수 있었으며 신뢰성을 검증하였다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.6-6
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• 2017

농용트랙터의 전방차축 현가장치는 노면으로부터 발생하는 진동의 영향을 줄일 수 있기 때문에 트랙터의 대형화, 고속화의 추세에 맞춰서 승차감과 조향감을 향상시키는 데 중요한 역할을 한다. 전방차축의 현가장치는 트랙터의 차체 무게에 의한 부하가 크고, 또한 유압 펌프를 비롯한 유압시스템이 존재하기 때문에 유압식 회로로 구성하는 것이 바람직하다. 하지만, 현가장치의 유압회로를 개발하는데 있어서 실제 시스템을 구성하여 실제 실험을 통한 개발에는 비용과 시간이 많이 필요하다. 본 연구에서는 유압식 전방차축 현가장치에 필요한 유압회로부 개발을 위하여 시뮬레이션 기법과 요인시험 장치를 이용 적정 유압회로를 설계하고자 하였다. 이를 위하여 어큐뮬레이터, 가변 오리피스, 릴리프밸브, 체크밸브 등으로 구성된 유압 현가요인 시험 장치를 설계 제작하였으며, 현가 부품인 실린더 행정, 속도, 전달되는 힘을 측정하고, 유압 해석 프로그램인 SimulationX를 이용 구성된 유압회로 부품에 측정값을 입력하여 실제 조건과 유사한 동특성을 나타내는 전방차축 현가요인 시뮬레이션 모델을 개발하였다. 개발된 시뮬레이션 모델을 이용하여 실제 시험조건과 같은 가진 조건을 부여하여 개발 현가장치의 특성 값 변동에 따른 현가 성능을 구명하였다. 이를 위해 시뮬레이션 상에서 120 마력 트랙터 무게의 50% 수준에 해당하는 2,000 kg의 부하가 존재하는 상태에서 현가장치의 유/무에 따른, 감쇠 계수의 변화에 따른 스프링상 질량의 RMS 가속도를 비교하였다. 입력 가진으로는 1 Hz, 4 Hz, 8 Hz의 진동수에 각각 10 mm, 6.4 mm, 3.2 mm의 진폭을 인가하였다. 시뮬레이션 결과, 1 Hz에서는 현가장치가 있는 경우 최대 55.9% 개선되었고, 4 Hz에서는 최대 3.9 % 개선되었고, 8 Hz에서는 최대 61.4%까지 개선되었다. 이는 4 Hz의 경우에는 2,000 kg의 부하에 해당하는 고유 진동수 대역에 해당하기 때문에 그 감쇠 효과가 없는 것으로 나타났다. 하지만, 다른 주파수 대역에서는 현가장치가 효과적으로 작동하는 것을 나타내었다. 설계한 전방차축 현가 유압회로부를 시뮬레이션을 통하여 분석한 결과, RMS 가속도의 개선이 명확하게 이루어지는 것을 확인하였으며 입력 주파수 변화에 따라 감쇠특성도 나타나는 것을 확인하였다. 추후 연구에는 설계한 유압회로부와 관련 부품을 설계 제작하여 실제 트랙터에 장착 그 성능을 검증할 예정이며, 노면조건에 따라 감쇠성능을 유지하기 위한 반능동형 또는 적응형 현가장치 제어 기술을 적용하여 개선된 현가성능을 확보하기 위한 연구를 수행할 예정이다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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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.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.188-196
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• 2021

우리 군에서 운용되는 전술차량은 한국의 지형적 특성을 고려하여 허브리덕션 포탈차축이 적용되었다. 허브리덕션은 전술차량의 차체를 높여 차량의 지상고를 확보하고 토크 증대를 통해 비포장, 야지 등 험로에서의 운용능력 향상을 목적으로 개발되었다. 전술차량은 내구도 주행을 포함한 다양한 성능시험을 거쳐 전력화 되었으나 일부 전방부대 운용차량에서 바퀴 파손 문제가 발생되었다. 바퀴 이탈은 운전자의 안전과 생명에 관련된 품질문제로 명확한 원인분석이 수행되어야 한다. 현장방문을 통한 고품분석 결과 허브를 포함한 손상 부품이 많아 조속한 원인규명이 곤란하였다. 이에 손상 부품별 고장발생 메커니즘 분석을 수행하여 문제발생이 허브에서 시작되었음을 규명하였다. 또한 파손의 근본원인이 허브 내부 이물 및 기공에 의한 균열임을 최종 확인하였다. 이를 바탕으로 특성요인도 분석기법을 활용하여 설계 및 제조, 출하단계에 걸친 품질개선안을 도출하였다. 제안된 개선안은 내구해석을 포함한 단품 성능시험 및 실차 내구도 주행시험을 통해 효과성을 검증하고 이를 반영함으로써 한국형 전술차량의 주행 안전성을 확보하였다. 끝으로 본 논문에서 제시한 고장발생 메커니즘 분석기법이 향후 군용차량을 포함한 유사 장비 품질문제 분석에 활용되기를 기대한다.