• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권12호
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• pp.1-8
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• 2017

본 연구에서는 인휠 전기구동 시스템의 장점을 바탕으로 첨단능동안전지원 기술의 일종인 적응순항제어(Adaptive Cruise Control, ACC) 알고리즘의 고도화 방안을 제시한다. 본 연구에서 대상 차량은 전륜은 엔진에 의해, 후륜은 인휠모터에 의해 구동되는 4륜 하이브리드 구동계를 갖는 것을 특징으로 하는데, 이러한 구성은 기존 내연기관 차량을 개선하여 차량의 출력을 증가시키거나 4륜 하이브리드 형태로의 변화를 용이하게 하는 장점이 있다. 본 연구에서는 이러한 차량의 구성을 바탕으로 기본 상태에서는 엔진만을 이용하여 차간거리 제어를 수행하되, 젖은 노면 등 주행 환경에서 제어오차가 커지게 되면 후륜의 인휠모터를 구동하여 제어성능을 확보할 수 있는 ACC 알고리즘을 제안한다. 제안된 ACC 알고리즘은 상기와 같은 방법으로 ACC 제어성능을 최적화함과 동시에 기존 4륜 자동차가 갖는 장점을 그대로 유지하도록 한다. 또한 본 연구에서는 고정밀 동역학 SW를 기반으로 대상 인휠모터 및 인휠 하이브리드 구동계, 해당 구동계 기반의 ACC 제어시스템을 모델링하였으며, 이를 통해 시뮬레이션 환경을 기반으로 제안된 알고리즘의 검증 결과를 제시한다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제22권2호
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• pp.76-82
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• 2014

In this paper, an optimal power distribution algorithm is proposed for the small electric vehicle with front in-line and rear in-wheel motors. First, it is assumed that the vehicle driving torque and velocity are given conditions. And, an optimal problem is defined that finding the front and rear motor torques which minimizes the battery power. From the above optimization problem, the optimized front-rear motor torque distribution map is obtained. And, the vehicle simulations are performed to verify the performance of the optimal power distribution algorithm which is proposed in this study. The simulations are performed based on the federal urban driving schedule for two cases which are constant ratio power distribution, and optimal power distribution. From the simulation results, it is found that the optimal power distribution shows the 6.3% smaller battery energy consumption than the constant ratio power distribution.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.206-211
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• 2011

In this paper, a control algorithm for the improvement of yaw and velocity stability of electrical vehicle with two or four in-wheel motors is proposed. The vehicle is modeled with independently operative in-wheel motor wheels. Different frictions on the wheels are regarded as disturbances, which causes driving instability. In this situation the proposed algorithm enables stabilizing the yaw motion and velocity of vehicle simultaneously. The proposed PID controller is composed with two techniques, which enhance the disturbance reject and point tracking performances. One is nonlinear gain function and the other one is improved integral controller operating as time based weight function. Simulation is conducted to reveal its efficient performance.

• 유공압시스템학회논문집
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• 제7권2호
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• pp.7-12
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• 2010

In these days, the researches about hybrid and fuel cell electric vehicles are actively performed due to the environmental contamination and resource exhaust. Specially, the technology of regenerative braking, converting heat energy to electric energy, is one of the most effective technologies to improve fuel economy. This paper developed a regenerative braking control algorithm that is considered vehicle stability. The vehicle has a inline motor at front drive shaft and has a EHB(Electo-hydraulic Brake) system. The control logic and regenerative braking control algorithm are analyzed by MATLAB/Simulink. The vehicle model is carried out by CarSim and the driving simulation is performed by using co-simulation of CarSim and MATLAB/Simulink. From the simulation results, a regenerative braking control algorithm is verified to improve the vehicle stability as well as fuel economy.

• 자동차안전학회지
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• 제13권1호
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• pp.6-13
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• 2021

This paper presents yaw moment control for modification of steering characteristic in rear-driven vehicle with front in-wheel motors (IWMs). The proposed control algorithm is designed to modify yaw rate response of the test vehicle. General approach for modification of steering characteristic is to define the desired yaw rate and track the yaw rate. This yaw rate tracking method can cause the chattering problem because of the IWM actuator response. Large overshoot and settling time in IWM torque response can amplify the oscillation in control input and yaw rate. To resolve these problems, open-loop IWM controller for cornering agility was designed to modify the understeer gradient of the vehicle. The proposed algorithm has been investigated via the computer simulations and the vehicle tests. The performance evaluation has been conducted on dry asphalt using E-segment test vehicle. The performance of the proposed algorithm has been compared to general yaw rate tracking algorithm in the vehicle tests. It has been shown that the proposed control law improved the cornering agility without chattering problem.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.80-85
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• 2011

본 논문은 인휠형 휠체어에 있어 휠 림에 걸리는 외력을 차량의 전압과 회전 속도를 통해 예측하고 이를 통해 각 바퀴에 사용자의 힘에 따라 차량의 방향 및 속도를 제어할 수 있도록 고안된 제어기 설계에 관한 논문이다. 최근 노인 인구의 증가로 인해 노인 및 장애인을 위한 이동기기에 대한 관심이 증가되고 있다. 특히 많은 수의 고령자들이 휠체어를 이용하고 있다. 하지만 고령자의 경우 수동 휠체어 사용 시 국내 지형상의 문제로 인해 구동에 어려움을 겪는다. 또한 전동 휠체어의 경우 조이스틱으로 구동하므로 하체 근력 약화로 인해 휠체어를 이용하는 고령자의 경우, 상체 근력 또한 약화될 수 있다. 이를 극복하기 위해 림(rim)에 힘이 가해지는 힘의 크기를 파악하여 이에 상응하는 모터를 구동시키는 힘 보조형 인휠 전동기에 대한 연구가 진행되고 있다. 하지만 대부분의 힘 보조형 인휠 전동기의 경우 힘의 크기를 측정하기 위한 센서 모듈이 장착되어야 하며 이를 위해 힘의 크기를 측정하기 위한 별도의 림을 설계해야 하는 등 기구적 장치가 요구된다. 이에 본 논문에서는 이러한 힘의 크기를 측정하기 위한 림 설계 대신에 모터의 수학적 모델을 기초로 모터에 전달되는 전압과 바퀴의 현재 속도를 토대로 인휠형 모터에 걸리는 외력을 추정하고 이를 토대로 사용자의 이동 속도와 방향을 추정하여 모터를 이동시킬 수 있도록 하였다. 본 논문은 제안된 수학적 모델을 기초로 사용자의 구동 의지력을 정확하게 측정할 있었다. 또한 이를 기초로 한 제어기를 적용할 경우 인휠 휠체어를 사용자의 의지에 따라 이동할 수 있음을 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

• 동력기계공학회지
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• 제16권1호
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• pp.91-97
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• 2012

It is being accelerated to develop environment-friendly vehicles to solve problems on the energy and environment of earth. The electric driving motor commonly installed in these vehicles has the excellent control capability such as fast response and accurate generation to torque control command. Especially, in-wheel motor has the additional merit such as independently driving each wheel in vehicle. Recently, being developed various control algorithm to enhance the safety and stability of vehicle motion using actively the merits of in-wheel motor. In addition to that, being issued the possibility of enhancing the ride comfort and attitude of vehicle motion such as pitching and rolling. In this paper, investigate the theoretical relationship between the braking/driving force and the motion of sprung mass of vehicle and propose the control method to enhance the ride comfort and attitude of vehicle motion. The proposed control method is proved through the simulation with vehicle model provided by TruckSim software which is commercial one and specializes in vehicle dynamics.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.11-17
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• 2015

Recently, the in-wheel motor vehicle is rapidly developed to solve energy exhaustion and environmental problems. Especially, it has the advantage of independently driving the torque control of each wheel in the vehicle. However, due to the weight increase of wheel, the comfort of vehicle riding and performance of road holding become worse. In this paper, to compensate the poor performance, a simultaneous control of the driving torque and semi-active suspension system is investigated. A vehicle model is generated using CarSim Software and validated by field tests. Co-simulation of CarSim and MATLAB/Simulink with control logics is carried out, and it is found that simultaneous control of the driving torque and semi-active suspension system can improve driving stability and durability of the in-wheel motor system.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.212-217
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• 2011

A scheduling technique for the improvement of yaw motion stability in in-wheel motor vehicle is proposed. Normally vehicle velocity is controlled via conventional PID method. When vehicle is encountered with different road conditions on left and right hand sides, unstable yaw motion is induced due to the driving force difference in both wheels. In this paper a scheduling formular for control gain is derived in terms of experimental results to generate proper counter control action. Simulation result reveals its effective performance in yaw control of in-wheel vehicle.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권7호
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• pp.937-943
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• 2013

독립 구동형 전동 통합 샤시 시스템은 시스템 내구 성능 관련 신뢰성 확보, 구동 전동기 고장 시 차량 안정성 확보, 차륜 중량 증가에 따른 Ride & Handling 성능 저하 등의 문제로 실제 차량에 적용이 지연되고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제들 중 Ride & Handling 문제를 해결하기 위해 차량의 주행성능 평가가 가능한 시뮬레이터를 개발하였다. MATLAB/Simulink를 이용하여 독립구동형 전동 샤시 시스템이 적용된 소형 전기 자동차를 모델링 하였으며, 27자유도의 차량 거동 해석이 가능한 CarSim을 이용하여 차량동역학을 모델링 하였다. 개발된 시뮬레이터를 활용하여 차량의 주행 안정성을 향상을 위한 알고리즘을 개발/검증함으로써 차량의 Ride & Handling 성능 저하 문제를 해결하고자 하였다.