• 대한기계학회논문집A
• /
• 제28권11호
• /
• pp.1752-1759
• /
• 2004

Reinforced braid layer (RBL) in automobile power steering hose plays an important role in power steering system. When the working oil is applied to the power steering hose, RBL suppresses rubber hose deformation from internal pressure and heat expansion. RBL is woven textile composites having a double-row structure of nylon cords twisted with the specific helix angle. In this paper, effective material properties of RBL are estimated using a detailed 3-D finite element model considering its complicated geometry. Numerical experiments based on a superposition method are carried out to simulate uniaxial tensile loading condition.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제34권1호
• /
• pp.91-96
• /
• 2010

유압호스는 적용되는 압력에 따라서 저압, 중압, 고압으로 구분되어진다. 승용차의 파워스티어링 시스템은 저압부와 고압부 시스템으로 구분되어질 수 있다. 본 연구의 목적은 차량이 회전할 때 발생되는 충격압력이 고압호스부에 적용될 때 수명을 예측하는 것이다. 내부와 외부 조건을 조절하기 위해서 충격 압력과 작동유의 온도는 충격압력 시스템에서 제어되는 것이 필요하다. 충격압력 시험에서 압력과 작동유 온도만을 조절하여 얻은 결과는 고압호스의 수명을 예측하기 위한 조절형 가속수명시험을 적용하였으며, 또한 유한요소법으로 스웨이징부를 해석하였다.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제22권3호
• /
• pp.130-135
• /
• 2014

In this paper, a new estimation method is proposed to calculate steering rack axial force using a 3 dimensional tire mesh model when a car is standing on the road. This model is established by considering changes of camber angle and contact patch between the tires and the ground according to steering angle. The steering rack bar axial force is estimated based on the static equilibrium equations of forces and moments. A tire friction force is supposed to act on the center point of the contact patch, and the proportional coefficient of friction depending on contact patch is suggested. Using the proposed estimation method, rack axial force sensitivity analysis is evaluated according to changes of suspension geometry. Then optimal motor power of Motor Driven Power Steering(MDPS) is evaluated using suggested rack forces.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제30권9호
• /
• pp.1041-1048
• /
• 2006

The pulley is one of core mechanical elements in the power steering system for vehicles. The pulley operates under both the compressive loading and the torque. Therefore, to assure the safety of the power steering system, it is very important to investigate the durability and the optimization of the pulley. In this study, the applied stress distribution of the pulley under high tension and torsion loads was obtained by using finite element analysis. Based on these results the fatigue life of the pulley with the variation of the fatigue strength was evaluated by a durability analysis simulator. The results at 50% and 1% for the failure probability were compared with respect to the fatigue life. In addition to the optimum design for the fatigue life is obtained by the response surface method. The response function utilizes the function of the life and weight factors. Within range for design life condition the minimization of the weight, one of the formulation, is obtained by the optimal design. Moreover the optimum design by considering its durability and validity is verified by the durability test.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
• /
• 제17권4호
• /
• pp.113-124
• /
• 2020

Most of the work of construction equipment and agricultural machinery is done in off-road conditions. Autonomous driving required in these conditions uses GPS sensors, and PID controllers to control their speed and position. The hydrostatic steering, which is composed of a PSU, hydraulic hoses, and cylinders, rather than a mechanical coupling is used in these equipments. The PSU plays a key role in hydrostatic steering. Precise control of the position under various conditions requires detailed behavioral analysis of the basic components and operation. Two Gerotor PSU is now a commonly used safer option. The components of the PSU can be divided into mechanical and hydraulic actuating elements by its behavior. Since the system is combined by mechanical and hydraulic elements, the modelings are performed using Amesim, which is one of the most effective for the multi-domain dynamic system analysis. To confirm the validity of the model, input torque and pressures are checked with varying steering speed. The opening and the steering speed of normal and newly designed control valve set is investigated with the effect of centering spring force and friction. Finally, simulation results with fully detailed model with two gerotors are analyzed and compared with simple model.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
• /
• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
• /
• pp.19-19
• /
• 2017

자율주행 트랙터를 위한 트랙터 조향제어는 일반적으로 전자모터를 이용한 EPS(Electric Power Steering) 시스템을 스티어링 휠에 연결하여 회전변위를 변경하고 그 결과 오비트롤(Orbitrol) 밸브의 토출유량을 바꾸고 호스로 연결된 조향실린더의 변위를 조절하여 최종적으로 전방 타이어의 방향각을 변경하면서 이루어진다. 이러한 조향방식은 시스템 구조상 조향실린더와 오비트롤 밸브가 상대적으로 멀리 떨어져 있으며, 밸브 특성상 약 ${\pm}5^{\circ}$의 오버랩이 포함되어 있다. 또한, EPS의 전자모터는 관성력, 마찰, 백래시 등의 영향을 가진다. 이와 같은 복합적인 영향은 조향 응답을 느리게 만들어 상대적으로 빠른 속도에서 주행에서 추종성능이 떨어지는 문제가 발생한다. 본 연구에서는 자율주행 트랙터의 조향성능 개선 연구의 일환으로 조향 HILS 시뮬레이터를 설계제작하여 조향 성능의 요인을 실험적으로 구명하고자 하였으며 이를 바탕으로 조향 시스템의 설계개선 방안을 수립하고자 하였다. 시뮬레이터는 동양물산 80 마력급 TX803 트랙터에 사용되는 오픈센터방식의 오비트롤 유압회로 시스템을 기어펌프가 장착된 AC모터로 구동되게 구성하였으며, 유량은 모터의 주파수를 조절 회전속도를 조절 변경하였다. 추가적으로 EPS와 오비트롤 조합의 조향성능을 비교 및 개선하기 위해 비례제어밸브(PVG 32, Danfoss)를 추가 장착하였다. 실제 트랙터 조향 시 나타나는 마찰저항을 모사하기 위해 부하 실린더를 구성하였으며, 조향 실린더의 부하의 크기는 부하 실린더를 폐회로를 구성하고 유량비례제어밸브를 이용한 유로의 개구량 조절을 통해 부하의 크기를 약 4000 N 까지 증가시킬 수 있도록 하였다. EPS와 비례제어밸브를 제어하기 위해 CANoe 8.0 소프트웨어를 이용하여 CAN통신 기반 가상 조향ECU를 구성하였으며 오비트롤의 기본 성능을 확인하기 위해 조향휠에 따른 실린더 동특성 및 계단 추종성능을 비례제어밸브와 비교하였다. 오비트롤 밸브는 약 ${\pm}5^{\circ}$이상 동작 시 실린더 압력이 상승하기 시작하였으며, 이후 약 ${\pm}10^{\circ}$이상 동작 시 조향실린더가 동작하기 시작하였다. 계단 추종성능실험에서는 비례제어밸브가 약 2배 이상의 응답개선을 나타냈다. 자율주행 경로추종 성능을 향상시키기 위해서는 순간적인 출력밀도가 높은 비례제어밸브를 통해 응답개선이 필요한 것으로 나타났다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
• /
• 제6권6호
• /
• pp.271-280
• /
• 2017

본 논문에서는 자동차의 안전운전을 위해서 운전자의 생체정보를 수집하여 운전자의 상태에 따라 운전자에게 적절한 경보를 하거나, 직접 자동자를 제어할 수 있는 기반 시스템을 제시하였다. 기존의 운전자 얼굴정보를 촬영하여 정보를 획득하거나, 운전자의 시트나 스티어링 휠에 센서를 장착하여 생제정보를 획득하는 방식이 부정확하거나 단속적인 정보만을 얻을 수 있는데 비하여, 본 논문에서 제시한 웨어러블 장치는 의료장비 수준의 정확도를 얻을 수 있었으며, 지속적으로 높은 정확도의 생체신호를 얻을 수 있었다. 개발된 웨어러블 장치에는 심박, 피부전도도, 피부온도를 측정할 수 있는 센서를 장착하였으며, 자동차에서 발생되는 각종 잡음을 제거할 수 있는 필터 기술을 적용하였고, 가속도센서와 자이로 센서를 장착하여 측정 오차를 제거하는 기술을 적용하였다. 수집된 생체신호를 바탕으로 운전자의 상태를 판별할 수 있는 기준을 제시하였고, 공인인증기관에 의뢰하여 의료수준 정도의 정확성이 있음을 검증하였다. 실험실 시험과 실차 시험을 통하여 개발된 장치가 운전자의 상태를 측정할 수 있는 장치로 활용될 수 있음을 검증하였다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제34권3호
• /
• pp.301-307
• /
• 2010

형상기억합금(SMA)을 이용한 액추에이션 방식은 차세대 의료기기 시장을 선도할 중요한 핵심기술이다. 그 이유는 인간의 손동작과 같은 유연성과 섬세한 움직임을 구현할 수 있어서 시술자의 정교한 최소침습술(MIS) 테크닉을 그대로 인체내 병변치료에 적용할 수 있는 장점이 있기 때문이다. 그러나 아직까지 SMA 액추에이터가 상용화에 크게 성공을 거두지 못한 이유는 SMA 고유의 히스테리시스(hysteresis)와 같은 비선형적 동특성이 아직 해결되지 못하고 있기 때문이다. 이러한 한계성을 극복해줄 수 있는 방안으로 본 저자는 펠티에 효과(Peltier effect)를 이용한 열전소자를 SMA 카테터에 결합하여 능동적이고 신속하게 급열 급랭할 수 있는 SMA 액추에이터를 특허등록하였고, 본 연구를 통해 열전소자의 연속전류의 단계적 전류증가에 따른 온도변화, 불연속 정전류 역전류에 따른 온도변화를 평가하고 고찰하였다.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제14권1호
• /
• pp.60-67
• /
• 2006

To improve the vehicle fuel economy, various technologies have been studied. Meanwhile it deteriorates fuel economy that the increased driving torque for Power Steering System (PSS) due to weighted vehicle and widened tire for low speed driving and parking. So the larger driving torque for PSS is, the lower fuel economy is. Therefore, the study about the effect of the driving torque for PSS and the engine total friction must be preceded to improve the vehicle fuel economy. In this study, a PSS module separated from the vehicle is used to measure the driving torque for PSS with respect to the pressure of PSS. The result shows that the driving torque for PSS was in direct proportion to the pressure of PSS 3 (N-m) driving torque for PSS vs. 10 (bar) pressure of PSS, and 8 (N-m) vs. 40 (bar). In addition, the driving torque and pressure for PSS was measured according to the engine speed in the component test condition which was in the vehicle condition. Measuring the driving torque for PSP in the vehicle condition was established by using the VeFAS which was a fuel economy analyzer developed in our lab and installing PSS By-pass line. The effect of the driving torque for PSS on the vehicle fuel economy was analyzed with FTP-75 cold start mode.