• 제목/요약/키워드: Road friction force

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THE MECHATRONIC VEHICLE CORNER OF DARMSTADT UNIVERSITY OF TECHNOLOGY-INTERACTION AND COOPERATION Of A SENSOR TIRE, NEW LOW-ENERGY DISC BRAKE AND SMART WHEEL SUSPENSION

  • Bert Breuer;Michael Barz;Karlheinz Bill;Steffen Gruber;Martin Semsch;Thomas Strothjohann;Chungyang Xie
    • International Journal of Automotive Technology
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    • 제3권2호
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    • pp.63-70
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    • 2002
  • Future on-board vehicle control systems can be further improved through new types of mechatronic systems. In particular, these systems' capacities for interaction enhance safety, comfort and economic viability. The Automotive Engineering Department (fzd) of darmstadt University of Technology is engaged in research of the mechatronic vehicle corner, which consists of three subsystems: sensor tire, electrically actuated wheel brake and smart suspension. By intercommunication of these three systems, the brake controller receives direct, fast and permanent information about dynamic events in the tire contact area provided by the tire sensor as valuable control input. This allows to control operation conditions of each wheel brake. The information provided by the tire sensor for example help to distinguish between staightline driving and cornering as well as to determine $\mu$-split conditions. In conjunction with current information of dynamic wheel loads, tire pressures and friction tyre/road, the ideal brake force distribution can be achieved. Alike through integration of adaptive suspension bushings, elastokinematic behaviour and wheel positions can be adapted to manoeuver-oriented requirements.

두 개의 지로터로 구성된 전유압 파워스티어링 장치의 1차원 해석 (One Dimensional Analysis of Hydrostatic Power Steering Unit Composed of Two Gerotors)

  • 김갑태;유범상;김경식;정황훈
    • 드라이브 ㆍ 컨트롤
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    • 제17권4호
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    • pp.113-124
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    • 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.

동절기 차량의 등판가능성 지표 구축 방안 (A Preliminary Study on Developing a Trafficability Index of Vehicles in Wintertime)

  • 정연식;신강원
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권4호
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    • pp.1611-1617
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    • 2013
  • 동절기 도로구간에서 차량의 운행가능성 혹은 등판 가능성 정보는 교통 운영에 매우 중요한 요소이다. 특히, 빙설 구간을 운행할 경우 차량과 노면의 마찰력은 차량의 유형, 도로 기하구조의 특성 및 노면의 특성에 따라 다양하게 나타난다. 일반적으로 노면 결빙(적설)구간에서 트럭과 같은 후륜구동 차량은 전륜구동이나 4륜 구동 차량보다 마찰력이 낮으며, 갑작스런 강설시 이러한 차량의 무리한 도로 운행은 도로의 대규모 혼잡을 발생시키는 주요 원인으로 알려져 왔다. 따라서 도로의 기하구조 및 노면 특성과 차량의 유형에 기반한 실시간 도로 등판가능성 지표의 구축은 동절기 차량 및 도로의 운영 가능성 판단에 기반이 될 것으로 판단되다. 이러한 배경 하에 본 연구는 동절기 도로의 기하구조 및 노면 특성과 차량의 유형에 따른 도로의 운행가능성 지표를 구축방향을 제시하고자 하였다. 비록 제시된 지표는 국내 도로와 차량을 통해 구축된 결과는 아니지만, 향후 동절기 도로 및 차량 운영을 위한 지표 수립의 연구에 유용하게 활용될 것으로 기대된다.

차간 거리가 주행차량의 공력특성에 미치는 영향에 관한 수치해석 연구 (A NUMERICAL STUDY ON THE EFFECT OF VEHICLE-TO-VEHICLE DISTANCE ON THE AERODYNAMIC CHARACTERISTICS OF A MOVING VEHICLE)

  • 김대규;김철호
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.66-71
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    • 2014
  • Aerodynamic design of a vehicle has very important meaning on the fuel economy, dynamic stability and the noise & vibration of a moving vehicle. In this study, the correlation of aerodynamic effect between two model vehicles moving inline on a road was studied with the basic SAE model vehicle. Drag and lift are two main physical forces acting on the vehicle and both of them directly effect on the fuel economy and driving stability of the vehicle. For the research, the distance between two vehicles is varied from 5m to 30m at the fixed vehicle speed, 100km/h and the side-wind was assumed to be zero. The main issue for this numerical research is on the understanding of the interaction forces; lift and drag between two vehicles formed inline. From the study, it was found that as the distance between two vehicles is closer, the drag force acting on both the front and rear vehicle decreases and the lift force has same trend for both vehicle. As the distance(D) is 5m, the drag of the front vehicle reduced 7.4% but 28.5% for the rear-side vehicle. As the distance is 30m, the drag of the rear vehicle is still reduced to 22% compared to the single driving.

AFS 횡력 제한조건 하에서 ESC와 AFS를 이용한 최적 요 모멘트 분배 (Optimum Yaw Moment Distribution with ESC and AFS Under Lateral Force Constraint on AFS)

  • 임성진;이정재;조성익
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권5호
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    • pp.527-534
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    • 2015
  • 본 논문에서는 능동 전륜 조향장치(AFS)에 의한 횡력의 크기가 제한된 상황에서 자세 제어장치(ESC)와 능동 전륜 조향(AFS)을 이용한 통합 새시 제어기의 최적 요모멘트 분배 방법을 제안한다. 차량을 안정화시키는데 필요한 제어 요모멘트는 슬라이딩모드 제어이론을 이용하여 구한다. 가중 역행렬 기반 제어 할당 방법을 이용하여 제어 요모멘트를 ESC의 제동력과 AFS의 추가 조향각으로 분배한다. 저마찰 노면에서 AFS에 의한 횡력이 물리적 최대값을 초과하는 경우 제어 요모멘트를 제대로 만들어내지 못하므로 가중 역행렬 기반 제어 할당 방법을 이용하여 AFS에 의한 횡력의 크기를 제한하고 ESC의 제동력으로 부족한 제어 요모멘트를 보상하는 방법을 제안한다. 차량 시뮬레이션 패키지인 $CarSim^{(R)}$에서 시뮬레이션을 수행하여 AFS에 의한 횡력이 물리적 최대값을 초과하는 경우 제안된 방법이 차량의 조종 안정성과 횡방향 안정성을 향상시킨다는 사실을 검증했다.

수치해석을 이용한 파형 마이크로파일의 지지거동 분석 (Evaluation of Bearing Capacity of Waveform Micropile by Numerical Analyses)

  • 한진태;김성렬;장영은;이승현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권11호
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    • pp.5906-5914
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    • 2013
  • 최근 국내에서 철도부지 상부에 인공지반을 구축하고, 인공지반 위에 복합주거타운을 건설하는 정책이 추진되고 있다. 이에 상부 구조물 및 인공지반을 지지할 수 있는 적합한 기초형식이 요구되는데, 철로와 철로 사이의 좁은 공간에 급속 시공 가능한 기초 형식 중 가장 대표적인 방법은 마이크로파일로 알려져 있다. 그러나 주기초로 마이크로파일이 사용될 경우 기초 시공비가 크게 증가하게 된다. 따라서 본 연구에서는 마이크로파일의 경제성 및 지지력을 향상시키면서 철도상부 인공지반에 적합한 신개념 마이크로파일을 제안하였다. 신개념 마이크로파일은 지반을 Jet Grouting 공법을 이용하여 지반의 일정 영역을 고결시킨 뒤 강봉을 시공하는 방법에 Jet Grouting 시 말뚝체를 파형(waveform)의 형상으로 시공하여 지지력을 향상시키고 기존 마이크로파일 대비 말뚝의 전체 길이를 줄여 경제성을 높이고자 한 방법이다. 본 연구에서는 2차원 축대칭 유한요소해석을 수행하여 이러한 파형 마이크로 파일의 지지거동을 분석하였다. 해석 결과 파형 마이크로파일은 일반 마이크로파일에 비해 길이가 15% 정도 감소하였음에도 불구하고 동일한 설계하중에서 변위가 감소하여 지지력 및 경제성 측면에서 효과가 있는 것으로 나타났다. 또한, 파형 마이크로파일의 요철에 의한 주면 마찰력 증가효과는 상대적으로 연약한 토층에서 큰 것으로 나타났다.