• 한국지능시스템학회논문지
• /
• 제6권2호
• /
• pp.57-71
• /
• 1996

차량 모델 비선형성의 주된 요인중 하나는 타이어의 비선형성이라고 할 수 있다. 타이어 모델도 간편화하기 위해 선형화된 타이어 모델을 적용할 경우에 저속 주행 또는 고속 주행이라고도 조향각이 적을 때는 문제가 없지만, 급격한 가감속과 과도한 조향각을 주었을 때는 타이어 미끄럼 각(Tire Slip Angle)이 급격히 변화되므로 선형화 된 타이어 모텔을 적용하지 못하게 된다. 그러므로 타이어와 지면 사이의 물리적 현상을 자세히 표현할 수 있는 비선형 타이어 모델을 적용하지 못하게 된다. 그러므로 타이어와 지면 사이의 물리적 현상을 자세히 표현할 수 있는 비선형 타이어 모델이 요구되어진다. 실험적 모델은 실제 차량의 실험 데이터를 바탕으로 커브 피팅(Curve Fitting)하여 타이어의 동특성을 표현하도록 모델링 하므로서 모델의 정확도를 높일 수 있는 반면 요구하는 계수들이 많아지게 되어 계산량이 증가되는 단점이 있다. 기존의 타이어 모델 연구 결과에 대해 분석하고, 관측 자료들을 바탕으로 FMFNN(Fuzzy Membership Function based Neural Network)을 이용한 함수 근사화로서 타이어 횡축력과 종축력의 모델링 방법을 제안하였다.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제5권3호
• /
• pp.76-85
• /
• 1997

The understeer characteristics of four wheel steering system(4WS system) in a high speed region have a negative effect upon the yaw velocity, leading to a decrease in the handling ability of vehicle. As a result, even if the side slip angle of vehicle can be kept up a minimum, a driver must compensate a decrease in yaw velocity by increasing the steering wheel angle in order to track the desired vehicle path. In this study, to keep the side slip angle of vehicle at zero and achieve a suitable yaw velocity in vehicle motion, a full active 4WS system(FA 4WS system) with actively steerable front and rear wheels is presented based on a nonlinear vehicle model and a model following control of yaw velocity. And the analysis results show the fat that, besides the excellent stability of vehicle, the FA 4WS system is able to realize better handling performance of vehicle than the previous 4WS systems in the high speed region.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제24권6호
• /
• pp.730-736
• /
• 2016

Recent research suggests the various applications of Model Predictive Control on vehicle systems. In numerous cases, nonlinear tire models such as the Magic Formula, which are highly complex and are more detailed than necessary, are used. This paper presents a nonlinear tire model that excludes the region of negative slope but expresses the nonlinear properties of tire well enough for tracking the lane of a racing course. The proposed inverse tire model can also be used to calculate the slip angle from the tire force. Thus, the model can be utilized to design the Model Predictive Controller.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제5권1호
• /
• pp.110-119
• /
• 1997

Four wheel steering(4WS) systems which can control the lateral and yaw motions of vehicles by steering front and rear wheels simultaneously, have been regarded as effective for improving the stability and handing performance of vehicles. However, since the 4WS systems depend only on the lateral force of tire, they have some limitation due to the nonlinear characteristics of tire related with the saturation phenomenon of lateral force to the slip angle of tire in a near-limit-performance maneuvering range. In this study, in other to evaluate the effect of nonlinear characteristics of tire on the dynamic performance of vehicles, a new concept for driving the cornering stiffness of nonlinear tire by using the "Magic Formula" tire model is proposed. In addition, the nonlinear 4WS vehicle model is constructed based on the proposed cornering stiffness of nonlinear tire. It is noted from simulation that the nonlinear characteristics of tire affect greatly on the 4WS vehicle performance.rformance.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.886-889
• /
• 2002

Finite Element Method for 3-D static loaded passenger car tire on the rigid surface is performed for studying the stiffness of tire to compare with experimental data. The tire elements used for FEM are defined each component to allow an easy change for the design parameters. Also, a hyperelastic material which is composed of tread and sidewall has been used to consider a large deformation of rubber components. The orthotropic characters of rubber-cord composite materials are used as well. The air pressure, a vertical and a lateral load are applied step by step and iterated by Modified Newton method for geometric and boundary condition nonlinear simulation. This study shows nonlinear analysis method for tire and the bearing capacity of tire due to the external force.

• 항공우주기술
• /
• 제6권1호
• /
• pp.19-28
• /
• 2007

본 연구에서는 올레오-뉴메틱(Oleo-pneumatic) 완충장치와 차등 제동 조향(Differential Braking Steering)을 위한 캐스터링 휠 포크(Castering Wheel Fork)가 적용된 소형항공기용 전방착륙장치의 충격하중 해석을 위한 비선형 2 자유도 수학적 모델을 생성하고, 수치해석 기법을 이용하여 시간에 따른 충격응답을 구하였다. 생성된 전방착륙장치의 수학적 모델은 타이어의 충격 시 동적 특성과 스트루트 기울기, 캐스터에 의한 모멘트, 타이어 접촉과 조향 등에 의해 발생하는 측면하중에 의한 올레오 스트루트 내부의 마찰 특성 등의 비선형 요소들을 포함하고 있다. 또 생성된 운동방정식의 수치해석은 4차 Runge-Kutta 방식을 이용하였으며, 운동방정식 및 수치해의 정확도를 평가하기 위한 타 항공기에 기 적용된 전방 착륙장치의 낙하시험 결과와의 비교 검증과정을 수행하였다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제38권11호
• /
• pp.1231-1237
• /
• 2014

군용 차량의 경우 야지 주행에 대한 성능 시험이 필수적인데 실차 시험의 경우 비용과 시간에 의한 제약을 받게 되므로, 시뮬레이션을 통한 성능 분석이 효율적이다. 본 연구에서는 상용 다물체 해석프로그램인 MSC.ADAMS 를 이용하여 차량 모델을 개발한다. 타이어 수직 강성 시험을 수행하고 FTire 모델에 반영하여 타이어 모델을 생성한다. 댐퍼의 경우 비선형 특성 시험을 통해 얻은 결과를 반영하여 댐퍼를 모델링 하였으며, 겹판 스프링은 빔 요소 모델로 차량 모델을 구성한다. 단순 장애물 통과 시험 및 파형로 통과 시험을 수행하고 가속도 응답 및 휠 하중 응답 분석을 통해 차량 모델의 신뢰성을 검증하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
• /
• 한국소음진동공학회 1994년도 춘계학술대회논문집; 영남대학교, 20 May 1994
• /
• pp.76-81
• /
• 1994

승용차에 있어 엔진의 공회전시나 주행중에 발생하는 여러 형태의 진동 및 소음의 저감은 승차감 및 차량의 안정성에 있어 중요한 과제가 되고 있다. 이러한 소음, 진동은 주로 엔진에서 발생하는 토크의 비주기적인 변동성분이 클러치(clutch), 변속기(transmission), 구동축을 거쳐 바퀴로 전달되는 과정에서 발생한다. 셔플(shuffle)은 주행중 가속페달(accelerator)을 급조작(tip-in, tip-out)하였을 때 차량이 전후로 과도적으로 울렁거리는 종진동 현상을 말하며, 이것은 가속페달의 급조작으로 인해 엔진토크가 큰 변동을 일으키고, 동력전달계를 통해 타이어에 전달된 이 토오크는 타이어축에서 구동측으로 역토오크를 발생시키기 때문에 발생한다. 여기서 팁-인(tip-in)이란 승용차를 저속으로 운전하다가 갑자기 가속페달을 밟는 경우를 말하며, 팁-아웃(tip-out)은 반대로 고속상태에서 갑자기 가속페달을 떼는 경우를 말한다. 실험과 시뮬레이션을 사용한 자동차 동력전달계의 비틀림 진동에 대한 연구는 이미 여러 연구자들에 의해 보고되었다. H.Arai은 2자유도 비선형 모델을 사용하여 클러치 접속시 발생하는 외란과 계의 안정성을 고려하여 시뮬레이션을 수행하였고, M.Kataoka는 기어의 공차(clearance)를 고려한 변속기의 강제 비틀림 진동을 실험과 시뮬레이션을 통하여 해석하였다. 그리고, Wu Hui-Le는 자동차 동력전달계의 비틀림 진동 현상을 실험과 이론적인 계산을 통해 연구하였고, R.J.Comparin는 치타음의 발생구조와 특성을 고찰하고 비서형 비틀림 공진 저감에 의한 치타음 저감 기법에 대하여 연구하였다. 또한 G.J.Fudala는 다자유도 모델을 이용하여 클러치의 비틀림 특서엥 따라 주파수분석을 수행하여 치타음 저감 방법을 연구하였고, T.Sakai는 5자유도 모델을 이용하여 엔진 공회전시 발생하는 치타음에 대해 이론과 실험을 통해 해석하고, 엔진 회전수 변동, 클러치 특성, 변속기의 드래그(drag) 토크의 영향과 치타음 저감을 위한 개선된 클러치 특성을 제시하였다. 이 외에도 Thomas C.T.와 E.P.Petkus는 특정 차량에 대한 동력전달계의 비틀림 진동 현상에 대해 연구하였다. 이러한 연구들로 볼 때, 자동차 동력전달계에서 발생하는 진동은 이론과 실험을 통해 그 해석이 가능하며 설계에 매우 유용하게 이용되고 있음을 알 수 있다. 따라서, 본 연구는 4 실린더 4 싸이클 1.5 L 엔진을 장착한 경승용차의 실차 주행실험을 통해 가속 페달의 급조작에 따른 차체의 종진동 현상을 측정하고, 엔진-변속기-타이어-차체의 반환정계 4자유도 진동모델로 시뮬레이션을 수행하여 실차 주행실험의 결과치와 비교, 분석한 후 클러치 비틀림 특성을 비롯한 자동차 동력전달계의 각 설계인자들이 차체의 종진동에 어떠한 영향을 미치는가를 해석하고자 한다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제12권1호통권44호
• /
• pp.103-110
• /
• 2000

현수교는 정착 형식에 따라 타정식과 자정식으로 나누는데, 본 연구는 이 두 가지의 정착 형식의 이동하중에 대한 동적 효과의 차이를 살펴보기 위한 것으로, 연구 결과를 동적확대계수를 차량의 속도와 중량의 효과에 대해 제시함으로써 살펴보았다. 본 연구에 유한요소법을 이용하였다. 비선형 다엽식 현가장치와 트랙터-트레일러의 타이어를 모델링하기 위해 6자유도 시스템으로 차량을 모델링 하였다. 교량은 3차원 프레임 요소와 3차원 탄성현수선 요소로 모델링하였다. 바닥판 상부의 조도를 실제의 도로로부터 얻은 스펙트럼으로부터 노면형상을 생성하여 사용하였다.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제5권6호
• /
• pp.89-102
• /
• 1997

In this study, the steady state cornering behavior of a vehicle is investigated by using a numerical model that has parameters associated with roll motion. The nonlinear characteristics of tire cornering forces and aligning torques are presented in analytical forms using the magic formula. The sets of nonlinear algebraic equations that govern the cornering motion are solved by the Newton-Raphson iteration method. The vehicle design parameters are measured by SPMD(Suspension Parameter Measuring Device), and its results are verified by carrying out a skid pad test. The design parameters that are most affecting the steady state cornering behavior are classified into four factors, and the contributions of the factors to understeer gradient are then calculated.