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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 양순용
- 발행연도
- 2020
- 저작권
- 울산대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수15
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차량의 주행 및 제동 안정성 향상을 위한 노력은 자동차 산업이 시작된 시점에서부터 현재까지 꾸준히 발전해 왔고, 현재 차량의 안전 기술이 자동차 산업에 있어서 큰 비중을 차지하고 있다. ESP(Electronic Stability Program)는 차량 능동 안전 기술 중 차량 차륜에 발생되는 제 동력을 독립적으로 제어하고 경우에 따라 차량 동력을 조절하여 차량 주행 안정성을 확고 하는 기술이다. ESP는 ABS와 TCS의 기능에 추가 유압 밸브와 Yawrate , LatG 등 센서를 추가하여 구현한다. 이러한 차량 전자 제동 장치는 차량의 주행 및 제동이 불안정해지거나 돌발 상황에 작동하는 시스템으로 이를 실제 차량에서 개발하는 것은 숙련된 전문가가 아니면 매우 위험하다. 그리고 기후, 노면, 타이어 상태의 변화 등으로 신뢰성 있는 데이터를 확보하기 위해 수많은 반복 테스트를 진행하기 때문에 많은 시간과 인력이 필요하다.
이를 극복하기 위해 CAE를 이용한 차량 능동 안전 시스템의 개발 검증의 연구가 활발히 이루어지고 있으며 CAE를 이용한 차량 인증도 이뤄지고 있다. 최근 선진사의 경우 차량 개발 전 Real Time Simulation을 적극적으로 활용하여 차량에 사용되는 제어 장치들을 개발하고 있고, 이를 통해 불필요한 시간과 인력을 줄여 신차 개발 주기를 짧게 가져가기 위한 노력을 하고 있다.
본 논문에서는 시뮬레이션을 이용하여 차량 전자 제동 시스템을 시스템의 H/W 부분과 제어기 역할을 하는 SW를 실시간 연산이 가능한 SILS(Simulation In the Loop System)로 구성했고, 이를 통해 ABS(Anti Lock Brake System), TCS(Traction Control System), ESP(Electronic Stability Program) 제어를 개발하는 방법에 대해 연구했다. 이를 위해서 전자 제동 장치 유압시스템의 각 요소별 수학적 모델을 수립하고 SumulationX를 이용하여 시뮬레이션 모델을 구축했다. 또한 실제 제품과 비교하여 시뮬레이션 모델의 정합성을 확보했다. 전자제동 장치는 신뢰성 있는 유압 모델을 이용하여 제어기를 설계 했고, ABS, TCS, ESP 제어기를 통합하여 시뮬레이션 및 해석 결과를 검증 했다.
본 논문에서 제시된 실시간 유압 시스템 모델과 ESP 제어기를 이용하 여 실제 차량 시험 전 제동 시스템의 사전 검증으로 활용되어 전자 제동 시스템의 개발 시 소요되는 시간과 인력을 많이 줄일 수 있을 것이다.
이를 극복하기 위해 CAE를 이용한 차량 능동 안전 시스템의 개발 검증의 연구가 활발히 이루어지고 있으며 CAE를 이용한 차량 인증도 이뤄지고 있다. 최근 선진사의 경우 차량 개발 전 Real Time Simulation을 적극적으로 활용하여 차량에 사용되는 제어 장치들을 개발하고 있고, 이를 통해 불필요한 시간과 인력을 줄여 신차 개발 주기를 짧게 가져가기 위한 노력을 하고 있다.
본 논문에서는 시뮬레이션을 이용하여 차량 전자 제동 시스템을 시스템의 H/W 부분과 제어기 역할을 하는 SW를 실시간 연산이 가능한 SILS(Simulation In the Loop System)로 구성했고, 이를 통해 ABS(Anti Lock Brake System), TCS(Traction Control System), ESP(Electronic Stability Program) 제어를 개발하는 방법에 대해 연구했다. 이를 위해서 전자 제동 장치 유압시스템의 각 요소별 수학적 모델을 수립하고 SumulationX를 이용하여 시뮬레이션 모델을 구축했다. 또한 실제 제품과 비교하여 시뮬레이션 모델의 정합성을 확보했다. 전자제동 장치는 신뢰성 있는 유압 모델을 이용하여 제어기를 설계 했고, ABS, TCS, ESP 제어기를 통합하여 시뮬레이션 및 해석 결과를 검증 했다.
본 논문에서 제시된 실시간 유압 시스템 모델과 ESP 제어기를 이용하 여 실제 차량 시험 전 제동 시스템의 사전 검증으로 활용되어 전자 제동 시스템의 개발 시 소요되는 시간과 인력을 많이 줄일 수 있을 것이다.
목차
그림 목차주요 변수1. 서론 11.1 연구 배경 및 기존 연구 동향 11.2 연구 목적 및 내용 42. 차량 전자 제동 시스템 72.1 차량 전자 제동 시스템 구조 및 작동 72.2 차량 전자 제동 시스템 제어기 92.3 차량 전자 제동 시스템 통합 모델 123. 차량 전자 제동 시스템 유압 모델 개발 143.1 차량 전자 제동 시스템 유압 모델 143.2 제동 유체 특성 153.3 차량 전자제동 시스템 단품 모델링 183.3.1 유압 단품 모델링 193.4 차량 전자 제동 시스템 유압 모델 통합 293.5 유압 장치 통합 모델 개발 결과 및 시험 303.6 유압 장치 통합 모델 개발 결과 분석 394. 차량 전자 제동 시스템 ABS 제어기 설계 404.1 ABS(Anti-Lock Brake System) 개요 404.2 ABS 제어기 구축 414.2.1 ABS Estimation 434.2.2 ABS Controller 485. 차량 전자 제동 시스템 TCS 제어기 설계 675.1 TCS (Traction Control System ) 개요 675.2 Slip Control ,Trace Control 695.2.1 Slip Control 695.2.2 Trace Control 705.3 TCS 제어기 설계 725.3.1 BTCS (Brake Traction Control System) 745.3.2 ETCS (Engine Traction Control System) 795.3.3 ETCS 제어기 검증을 위한 엔진 모델 856. 전자 제동 시스템 ESP 제어기 설계 886.1 ESP (Electronic Stability Program) 개요 886.2 ESP Estimation 896.2.1 노면 마찰계수 추정 알고리즘 896.2.2 ESP Controller 996.2.3 ESP Slip Controller 1057. 차량 전자 제동 시스템 모델 통합 및 시험 1077.1 차량 전자 제동 시스템 시뮬레이션 모델 구성 1077.2 차량 전자 제동 시스템 제어 모델 통합 1087.3 차량 전자 제동시스템 ABS 시험 1107.3.1 ABS Tuning Parameter 선정 1107.3.2 ABS 좌우 불균형 노면 시험 1197.3.3 Step Steer ABS 제동 시험 1227.4 차량 전자 제동시스템 TCS 시험 1257.4.1 젖은 노면 가속 1257.4.2 좌우불균형 노면 가속 1277.4.3 좌우불균형 노면 언덕 가속 1307.4.4 Trace 제어 1327.5 차량 전자 제동시스템 ESP 시험 1347.5.1 DLC (Double Lane Change) 거친 노면 시험 1347.5.2 DLC (Double Lane Change) 젖은노면 시험 1368. 결론 및 향후 계획 138참고 문헌 및 부록 141Abstract 149
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