Concept Design of an Active Steering Bogie for Urban Railway Vehicles

An active steering bogie has been theoretically proved to improve both stability and steering performance remarkably. However, It has not been commercialized yet even though many researchers have been trying to develop it because some technical difficulties still exist such as information acquisition fer active control, increasing mechanical components, high energy consumption, fail-safe problem and so on. To solve those problems, an advanced active steering mechanism is proposed in this paper. With this mechanism, required control force is small enough to use direct drives. Therefore, the number of additional mechanical components can be minimized since mechanical transducers like gears are not necessary. Fail-safe function can be also inserted easily. In this paper, concept design of the proposed active steering bogie is introduced and the possibility is verified through computer simulation using linear dynamic model.

도시형 전동차용 능동조향대차의 개념설계

철도차량의 주행안정성과 곡선추종성능을 동시에 획기적으로 개선하기 위한 능동조향대차의 가능성은 이론적으로는 계속적으로 검증되어 왔지만 능동제어를 위한 정보획득 문제, 부수적인 기계요소, 높은 에너지 소비, 고장에 대비한 안전기능 등과 같이 해결해야할 기술적 난제 때문에 많은 노력에도 불구하고 아직까지 상용화되지 못하고 있다. 이러한 문제점을 해결하고자, 본 논문에서는 보다 진보된 능동조향 메커니즘을 제안하고자 한다. 본 논문의 메커니즘을 이용하면 적은 제어력만 필요하기 때문에 기어와 같은 동력 전달장치가 필요 없고, 그 결과 추가되는 기계요소의 개수를 최소화 할 수 있으며 안전장치 또한 쉽게 구축이 가능하다. 본 논문에서는 제안된 능동조향대차의 개념에 관하여 소개하고 선형동적모델을 이용한 컴퓨터 모의실험을 통해 가능성을 검증하고자 한다.