제로터는 유압모터나 펌프뿐만 아니라 조향장치인 파워 스티어링 유닛(PSU)에도 사용된다. 제로터의 내치차는 일상적인 경우 단일 원호형상의 외치차에 의하여 생성된다. 본 논문에서 PSU의 특성 개선을 위하여 보다 일반화 된 외치차의 형상으로부터 내치차를 생성하는 방법을 해석하였다. 해석의 결과로서, 외치차의 형상곡선이 특별한 2중곡률을 갖는 원호인 경우에 대하여, 내치차의 형상과 곡률, 제로터의 유량 및 접촉점의 위치와 슬립속도 등의 설계자료를 구하여 제시하였다. 이러한 해석은 새로운 PSU의 개발과 소형화를 가능케 한다.
기존의 전류 스티어링 전하 펌프의 타이밍 부정합 감소를 위한 새로운 전하 펌프를 제안한다. 기존의 전류 스티어링 전하 펌프는 UP, DOWN 신호의 입력단에 NMOS를 사용하여 서로 다른 지연단 수를 갖게 된다. 제안한 전하 펌프에서는 DOWN 신호의 입력단에 PMOS를 사용함으로써 UP, DOWN 신호의 지연단 수를 동등하게 한다. 기존의 전류 스티어링 전하 펌프를 최적화하여 시뮬레이션한 결과 턴온과 턴오프에 대하여 지연시간의 차이는 각각 14ns, 6ns 이다. 반면에 제안한 전하 펌프는 타이밍 부정합이 향상되어 턴온과 턴오프에 대하여 지연시간의 차이는 각각 6ns, 5ns 이다. 타이밍 부정합의 감소로 인하여 기준 스퍼는 -26dBc에서 -39dBc로 줄어들었다. 제안하는 전하 펌프는 CMOS $0.18{\mu}m$ 공정을 사용하여 설계하였다. 측정 결과 전하 펌프 출력 전압 범위 0.3~1.5V에서 최대 1.5%의 전류 부정합을 보인다.
본 논문은 EPS(전자식 파워 스티어링)에 사용되는 Torque and Angle sensor 의 절대각 신뢰성 보증 방식에 관한 것으로, Inductive 방식의 센서에서 절대각 신호 신뢰성 보증에 대한 효과적인 방법을 제시한다. 전동식 파워 스티어링 시스템의 ECU(전자제어유닛)는 조타각도를 출력하는 2 개의 소자에서 버니어 알고리즘을 통해 360 도 이상의 멀티 조타각을 인식하게 된다. 토크&조향각 센서는 절대 조향각을 계산하는 1 개의 Hall IC 소자 신호와, 상대 조향각을 계산하는 ASIC 소자 신호를 사용하여 멀티 조타각을 인식한다. 인식된 조타각이 추가적인 검증 절차 없이 제어에 사용된다면, 센서의 이상 발생 시에 운전자의 조타감을 불편해질 수 있고, 나아가서는 차량사고의 위험을 발생시킬 수 있다.따라서 차량 거동 시 절대 조향각의 신뢰성 검증은 제어와 동시에 항상 요구되어야 한다. 특히, 유럽/미국 업계의 ISO 26262 표준 도입에 따라 절대 조향각의 높은 신뢰성이 요구된다. 본 논문에서는 이러한 요구사항을 만족하기 위해 측정된 절대각 신호를 기준으로 상대각 신호 2 개를 측정에 사용하고, Driving 시에도 절대각 기준의 신뢰도 향상을 위해 절대각 신호 1 개를 비교기로 사용한다. 최적화된 에러 기준을 근거로 절대 조향각 신호의 신뢰성을 보장하는 방법을 제안한다. 이러한 방법을 적용한다면, 정확하고 안정적으로 조타각을 결정함으로써 EPS 안전성 확보에 도움을 줄 수 있다.
In this paper, in order to analyze dynamic characteristics of an automobile steering system consisting of many components, natural frequencies and transfer functions of each component and the total system are found on a FFT analyzer by experiments. Then, the data are transmitted to a commercial package program, CADA-PC. By analyzing the data, the mode shape of each natural frequency and damping values are obtained. Also, the function of a rubber coupling in column and telescoping effects on system are considered. C.A.E commercial programs are used to compare with the results of experiments. For the finite element modeling, I-DEAS is used. Data processing and post processing are operated on NASTRAN and XL, respectively. The ball-bearing and the linkage of shaft with column are modeled by spring element. Stiffness is modified from the results of experiments. The results of those show close agreement. In the mode shape of total system, wheel mode is dominant at lower frequency, while the column mode is main mode at higher. The role of rubber coupling in vibration isolation is clear on mode shape. Telescoping function makes natural frequency of column changed.
본 논문은 재구성 빔 스티어링 안테나와 전방향성(루프) 안테나 간 정지상태와 이동상태일 때 통신 성능 비교를 보여준다. 두 안테나는 동일한 직물(${\varepsilon}_r=1.35$, $tqn{\delta}=0.02$) 위에 제작되었으며 5 GHz 대역에서 동작한다. 재구성 안테나는 빔 방향을 조향할 수 있도록 설계되었다. 빔 스티어링 기능을 수행하기 위해 안테나는 두 개의 핀 다이오드를 사용한다. 측정된 최대 이득은 5.9-6.6 dBi 이고 반 전력 빔 폭(HPBW)는 $102^{\circ}$ 이다. 통신효율을 비교하기 위해 GNU Radio Companion 소프트웨어툴과 USRP(User Software Radio Peripheral) 장비를 이용하여 두 안테나의 BER(Bit Error Rate)과 SNR(Signal-to-Noise Ratio)를 측정하였다. 그리고 송, 수신 안테나 사이의 일정한 거리에서 수신 안테나가 고정된 상태와 이동중인 상태 두 가지 경우를 비교하였다. 본 측정은 이상적인 전파환경인 무손실 안테나 챔버와 전파간섭이 존재하는 실제적인 환경인 스마트홈에서 진행되었다. 본 측정의 결과로 빔 스티어링 안테나의 성능이 루프 안테나보다 우수함을 알 수 있다. 또한, 통신효율을 비교하면 측정환경 측면에서는 무손실 안테나 챔버가 스마트홈보다 우수하며, 안테나의 고정/이동 측면에서는 고정된 상태가 이동중인 상태보다 좋은 결과를 보임을 알 수 있다.
The focus of this research is to set up and describe the mathematical derivation of an automobile power-assisted rack and pinion steering system dynamics. The mathematical model of the power steering system dynamics with a 5 DOF linear vehicle model will be used in the computer simulation and evaluated comparing with the experimental results. This model is flexible to accommodate different vehicles through simple parameter changes. The developed mathematical model will attempt to provide enhanced driver realism to a Systems Technology, Inc. driving SIMulator(STISIM).
The objective of this paper is to numerically examine the mechanical behavior of the swaged power steering(PS) hose subject to internal pressure. PS hose experiences a large internal pressure change in operating, so it's material part has to resist a cyclic expansion and compression without causing oil leakage. This cyclic pressure is intimately associated with fatigue failure of PS hose. In this study, we compare two types of PS hose. The numerical investigation is composed of three steps; swaging analysis, low and high pressure analyses. The comparative numerical results provide the basic data for the optimal PS design.
Steering gear is the part of an automobile that change circular movement of steering wheel to lateral movement of rack to change driving direction. This can be classified with manual and power steering gear. Manual steering gear is operated only with human power while power steering gear use oil pressure support. These days power steering gear is more common to almost of the car. Recently a korean company manufactures a speed sensitive power steering which provide variable steering feel depend on the speed of car. The Broens company of Australia produces and exports the test equipments for the manufacture of power steering valves and assemblies to major vehicle manufactures. Some korean companies imported the test equipments from Australia, thus increasing the cost. The purpose of this study is development of the valve balance test equipment to measure the valve torque of the power steering gear. This study designed and manufactured the valve balance test equipment to take hold of the power steering valve using CAE analysis. In order to evaluate the performance of the developed valve balance test equipment, the R&R tests have been conducted.
본 논문은 빔 스티어링이 가능하고 높은 이득을 갖는 무선 헤드셋용 패치안테나에 관한 것이다. 헤드셋 내부에 위치하는 기존의 무선통신용 안테나는 전방향으로 방사하기 때문에 두부에 미치는 영향이 크므로 이를 개선하기 위해 본 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 U-slot 구조로 구성되어 있고, FR-4기판에 제작되었다. 본 안테나는 2.37-2.5 GHz대역에서 동작하며 급전부와 패치부 사이의 임피던스매칭을 위해 테이퍼드(Tapered) 매칭 기법을 사용하였다. 빔 스티어링을 위해 DC 바이어스에 따라 ON/OFF되는 두 개의 핀 다이오드를 사용하였다. 이로써 안테나는 최대 빔 방향이 YZ-평면의 $0^{\circ}$, $30^{\circ}$, $330^{\circ}$에서 세 가지 상태($S_0$, $S_1$, $S_2$)를 갖는다. 측정된 최대 이득은 헤드셋 내부에 장착 되었을때 4.22-5.15 dBi 이다. 제작된 안테나는 무선통신모듈이 장착된 헤드셋과 연결하여 효율적인 무선통신이 가능하다.
Lower Arm은 전차축식 현가장치에 사용되는 자동차부품으로 바퀴에서 발생되는 제동력이나 코너링력 등을 지탱하는 장치이다. V형의 상하 2개의 서스펜션암의 축에 의해 츠레임에 장착되고 좌우에 있는 Lower Arm끝부분은 볼조인트 및 부싱에 의해 스티어링 너클에 부착된다. 압입부품들은 자동차의 주행중 발생하는 외력에 의하여 이탈될 수 있는 위험성에 항상 노출되어 있어 자동차에 사용하는 압입부품들의 이탈력은 매우 중요하지만 한번 이탈시킨 Lower Arm은 이탈력이 현저히 저하되기 때문에 이탈력 측정에 의한 품질관리는 전량검사가 불가능하게 된다. 본 연구는 Lower Arm에 압입되는 볼조인트의 압입력을 압입거리에 따라 측정하여 Lower Arm에 뚫어진 볼조인트 압입구멍의 크기와 압입력의 상관관계를 실험적으로 구할수 있는 크기와 압입력의 상관관계를 실험적으로 구할 수 있는 모니터링 시스템을 개발하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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