Optimum Design of Front Toe Angle Using Design of Experiment and Dynamic Simulation for Evaluation of Handling Performances

실험계획법을 이용한 전륜 토우각의 최적설계 및 조종 안정성능 평가 시뮬레이션

  • 서권희 (회원, 기아자동차(주) 상용연구소) ;
  • 민한기 (회원, 기아자동차(주) 상용연구소) ;
  • 천인범 (회원, 기아자동차(주) 상용연구소)
  • Published : 2000.03.01

Abstract

At the initial design stage of a new vehicle, the chassis layout has the most important influence on the overall vehicle performance. Most chassis designers have achieved the target performances by trial and error method as well as individual knowhow. Accordingly, a general procedure for determining the optimum location of suspension hard points with respect to the kinematic characteristics needs to be developed. In this paper, a method to optimize the toe angle in the double wishbone type front suspension of the four-wheel-drive vehicle is presented using the design of experiment, multibody dynamic simulation, and optimum design program. The handling performances of two full vehicle models having the initial and optimized toe angle are compared through the single lane change simulation. The sensitive design variables with respect to the kinematic characteristics are selected through the experimental design sensitivity analysis using the perturbation method. An object function is defined in terms of the toe angle among those kinematic characteristics. By the design of experiment and regression analysis, the regression model function of toe angle is obtained. The design variables which make the toe angle optimized ae extracted using the optimum design program DOT. The single lane change simulation and test of the full vehicle model are carried out to survey the handling performances of vehicle with toe angle optimized. The results of the single lane change simulation show that the optimized vehicle has the more improved understeer tendency than the initial vehicle.

Keywords

References

  1. ASME J. of Mechanisms, Transmissions, and Automation in Design v.106 Design Sensitivity Analysis of Large Scale Constrained Dynamic Mechanical Systems Haug, E.J.;Wehage, R.A.;Mani, N.K.
  2. 한국자동차공학회논문집 v.5 no.1 직접미분법을 이용한 현가장치의 기구학적 민감도해석 민현기;탁태오;이장무
  3. 한국자동차공학회논문집 v.3 no.4 차량 현가장치의 기구학적 민감도 해석 문홍기
  4. 한국자동차공학회논문집 v.4 no.6 기호계산기법을 이용한 현가장치의 기구학적 민감도 해석 송성재;탁태오
  5. 한국자동차공학회논문집 v.6 no.5 수치미분에 의한 차량 현가장치의 기구학적 민감도 해석 탁태오
  6. 한국정밀공학회지 v.16 no.4 기호계산을 이용한 현가장치의 민감도 해석 및 설계점의 최적 설계 전형호;탁태오
  7. 한국자동차공학회논문집 v.4 no.1 실험계획법을 이용한 현가장치의 요소설계 김상중;박찬종;박태원
  8. 대한기계학회논문집 v.18 no.11 최소 실험계획법을 이용한 기구의 최적설계 김충웅;박태원
  9. 한국자동차공학회논문집 v.4 no.5 ADAMS를 이용한 차량 조종안정성 해석 조병관;송성재
  10. 한국자동차공학회논문집 v.5 no.5 운전자 모델을 이용한 조종안정 성능 평가 시뮬레이션 손희성
  11. 대우자동차 TECHNICAL REVIEW '97 Taguchi법을 이용한 차량 현가장치 최적설계 계경태;최승렬;고진;최경록
  12. 한국자동차공학회논문집 v.6 no.4 토우 궤적 변화에 의한 미니 버스 차량의 방향 안정성 연구 이회범;안찬우
  13. 한국자동차공학회논문집 v.7 no.5 차량의 조종 안정성 향상을 위한 토 궤적 및 부싱 강성 선정 손정현;김광석;유완석
  14. 현대 실험계획법 박성현
  15. DOT User's Manual Version 4.20 Vanderplaats R&D
  16. DADS User's Guide, Rev 9.0 Computer Aided Design Software, Inc.