본 연구에서는 차량의 가속성능, 일정시간후 도달거리, 추월 가속성능 등의 동력성능 향상과 차량 요구성능을 고려한 최적 감속비의 결정을 고찰하였다. 변속비 결정의 선행 연구로서 정해진 차량 제원, 엔진 성능과 정해진 변속기에 대하여 차량의 동력성능을 예측, 평가하는 연구의 수행이 요구된다. 이를 위하여 본 논문에서는 기 존의 차량에 대하여 동력 성능을 평가하는 시뮬레이션 프로그램을 개발하여 실차의 제 작과 시험에 앞서 그 동력 성능을 예측, 평가하고 또한 이를 바탕으로 최적 설계기법 에 의하여 엔진 특성을 고려한 변속기의 최적 감속비 및 변속패턴을 결정하는데 촛점 을 두었다.
한국감성과학회 2000년도 춘계 학술대회 및 국제 감성공학 심포지움 논문집 Proceeding of the 2000 Spring Conference of KOSES and International Sensibility Ergonomics Symposium
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pp.71-75
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2000
국내 동적 환경에 대한 감성 연구는 아직 미흡한 상태다. 본 연구는 자동차의 운전자세에 관해 연구하였다. 왼발을 사용하지 않는 A/T(Automatic Transmission) 차량과 두 발을 모두 사용하는 M/T(Manual Transmission) 차량의 운전자세 차이를 Position tracking sensor를 통해 측정하였으며, 각 차량에 따른 운전자들의 감성을 비교 및 분석하였다. 본 연구에 참여한 피험자들은 운전면허 소지자로 운전 경험이 있는 남자 대학생 및 대학원생이 참여하였으며, 운전자세를 분석해 본 결과 A/T 차량이 M/T 차량의 경우보다 Seat가 더 뒤로 위치하였고, 두 차량의 운전자세에서 무릎관절의 각도에 많은 차이가 났다. 또, 신체 각 부위 관절의 위치나 모양도 조금씩 다르게 측정되었다. A/T 차량과 M/T 차량의 운전자세에 따른 감성 평가는 동적 환경의 감성 연구에 도움이 될 것이다.
All vehicles need the good quality of riding. Especially shifting shock is very important in the evaluation of the riding. Shifting shock is caused by transmission operation that one part and other part of gem are contacting together. This shock affect the feeling of driving. It is clear from these results that the shifting shock is affected by clutch pressure, pressure mode, inertia etc.
최근 차량의 경우 미리 설정된 쉬프트 패턴에 의해 변속되도록 고안된 자동변속기가 장착되어 있다. 자동변속기는 기존에 운전자가 수동으로 조작하는 방식과 달리, 자동으로 변속되므로 편안하고 편리하지만, 고정된 패턴을 이용해 변속하기 때문에 운전자의 의지를 반영하지 못한다. 운전자의 의지를 반영하기 위해서는 운전자의 성향뿐만 아니라, 차량의 상태도 같이고려해야한다. 이에, 차량의 상태와 운전자의 조작상태를 모듈 화시켜 학습하여 종합적인 운전성향을 판단하고, 반영하여 변속을 결정하고자 한다. 본 논문에서는 모듈화된 신경망을 이용한 운전의지 판단 알고리즘을 자동차의 자동변속기에 적용하여, 기존에 운전자마다 동일하게 적용되던 고정된 패턴에 의해 변속되던 결과와 비교해 봄으로서, 운전자마다 다른 유동적인 운전의지를 반영한 결과가 우수함을 보이고자 한다.
자동 변속기 차량은 여러 가지의 장점을 지니고 있으며, 쉬프트 맵의 특징이 수동 변속기 차량과는 달리 이미 규정된 패턴을 따른다 하지만 킥 다운, 킥 업, 리프트 풋 업 등의 현상이 어느 운전자에게나, 어떤 주행 상황에서나 일괄 적용되고 있기에 불만스러움을 느끼는 운전자가 있을 수 있다. 이에 본 논문에서는 지능형 자동 변속 시스템의 변속 결과에 따른 운전자의 불만 정도를 고려하고 다음 변속에 반영하도록 고안한 만족도 보정 기법을 제안하고자 한다 만족도 평가는 변속이후 운전자의 조작을 관찰하며, 불만족 정도에 따라 최종 쉬프트 선도의 조정을 결정하도록 고안하였으며, 변속 시스템의 변속 결정과 운전자의 스로틀 및 브레이크 조작을 입력으로 한 신경 회로망을 구성하여 학습하였다
차량 축계의 비틀림진동은 엔진 공회전시와 정속주행시(완만한 가감속) 및 가속페달 급조작에 따른 급격한 가감속에 대해 각각 고유한 동특성을 나타내면서 차체의 진동과 소음을 유발시킨다. 공회전시의 진동해석 및 가속페달 급조작에 따른 차량 전후 진동에 대해서는 지금까지 많은 연구가 진행되어 상당한 발전을 이룩한 반면 완만한 가감속시 차량의 전속도 구간에서의 진동해석에 대해서는 해석상의 어려움으로 인해 주로 실험에 의한 접근 방법에 의존하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 수동변속기가 장착된 전륜구동 승용차를 대상으로 차량 전속도 구간에서 축계의 비틀림진동 해석을 할 수 있는 방법을 개발하였으며, 개발된 방법을 트랜스미션 축진동 저감을 위한 클러치 비선형특성 튜닝에 적용하였다. 본 연구에서 개발한 강제진동해석방법은 수동변속기가 장착된 모든 종류의 차량에 적용할 수 있을 것으로 기대되며 자동변속기의 댐퍼클러치 설계에도 응용될 수 있을 것이다.
금세기 자동차 산업에서의 가장 큰 화두는 배기가스 규제일 것이다. 이를 위하여 연료 소비율이 좋은 차량의 요구가 크게 대두되고 있다. 기본적으로 원동기의 연소 효율을 올리기 위한 노력과 아울러 차량운행 상태에 가장 적절한 감속비를 제공하는 변속기의 필요성이 강조되고 있다.(중략)
유압식 무단변속기(HCVT : Hydraulic Type Continuous Variable Transmission)는 유압펌프와 유압모터의 용적변화에 의하여 무단변속이 이루어지므로 내부구조가 간단하고 변속충격도 거의 없다. 그리고 유압펌프와 유압모터는 작동압력을 높임으로써 출력비와 토크를 크게 향상시킬 수 있다. 그러나 기존 변속기에 비하여 콤팩트한 장점은 있지만 동력전달효율이 다소 떨어진다. 그리하여 연비보다는 한정된 공간, 기동력, 그리고 고출력을 요구하는 중 대형차량의 차세대 변속기로 널리 활용된다. 본 연구에서는 선진국의 무단변속기에 대한 연구동향을 정리하고 국내에서 연구 개발이 진행되고 있는 유압식 무단변속기의 작동원리, 기계장치의 내부구조, 그리고 유압장치의 변속기능을 소개한다. 또한 기계동력전달과 유압동력전달에 관련된 수식들을 유도하고 다양한 동력조건에서 시뮬레이션을 수행하여 유압식 무단변속기의 내 외부에서 생성되는 토크, 속도, 동력 등의 각종 물리량들을 분석한다. 이러한 정보들은 구성부품들의 선정 및 설계에 유용한 자료로 활용된다.
무단변속기는 속도비를 연속적으로 변화시킬 수 있고, 자동차에 적용할 경우 엔진속도를 차량속도와 독립적으로 제어함으로써 동력성능과 연비성능을 동시에 만족시킬 수 있는 장점을 가지고 있다. 무단변속기는 다양한 종류가 개발되어 사용되고 있으나, 이들 대부분은 자체적으로 중립(geared neutral)을 구현할 수 없거나 효율과 수명 측면에서 기존의 유단변속기(기어 변속기)보다 불리한 단점을 가지고 있다.(중략)
본 논문에서는 Matlab/Simulink와 Renesas사의 프로세서를 이용하여 차량용 변속 제어를 위한 모델기반 시스템을 구현하였다. 차량용 변속 제어를 위한 전체 시스템 모델은 Simulink와 Renesas사의 Real Time Interface(RTI)를 이용하여 구현한 후에 실험을 수행하였다. Matlab과 Renesas 제어보드의 컴파일러가 설계된 변속기 제어 모델의 C-소스 파일과 Object 파일을 자동으로 생성시켜주기 때문에 사용자에 의한 추가적인 프로그램의 Coding 없이 실제 시스템의 시뮬레이션과 실험을 동시에 수행할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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