차량 운동 제어시스템의 모델링

전문가 제언

□ 차량 동역학(vehicle dynamics)을 이용한 차량(주로 승용차) 운동시스템을 모델링 하는데 있어서 가장 중요하고 어려운 것이 승차감을 만족시키기 위한 현가장치, 즉 서스펜션(suspension) 시스템이라고 생각된다.

□ 현가장치는 차체와 타이어의 사이에 있는 스프링과 충격 흡수장치(shock absorber)로 구성되어 있는 지지 시스템이다. 현가장치의 기능은 차체를 지지하여 승차감을 좋게 하는 것이다. 차체의 자유 진동을 억제하기 위하여 댐핑 하중(damping load)을 올리면 고주파 진동(차체의 고유진동수(natural frequence)보다 높은 곳)에서 끄떡끄떡 하는 느낌이 발생된다. 댐핑 하중을 내리면 저주파 진동인 곳에서 흔들흔들 하는 느낌이 발생된다. 고유진동수를 낮게 하였을 경우, 즉 스프링 상수를 작게 하면 도로의 요철, 횡풍 및 선회 등에서 좌우로 차체가 크게 기울어지거나(rolling), 발진과 제동 시에 앞뒤로 기울어지거나(pitching) 하여 승차감, 조종성 및 안정성을 상실하게 된다. 이 주된 원인은 역시 현가장치이다. 이를 만족시키기 위하여 많은 실차 실험과 모델링에 의한 컴퓨터 시뮬레이션을 하고 있다.

□ 컴퓨터 시뮬레이션에 의한 정밀도가 높은 결과를 얻기 위해서는 파라미터의 추정이 정밀해야 한다. 이를 위해서는 파라미터 수가 적어야 하기 때문에 자유도(degree of freedom)가 낮은 모델의 선정이 필요하다. 자유도가 낮으면서도 요 레이트(yaw rate), 횡 방향 가속도 등 다양한 조건을 만족시켜야 하는 양면성이 있어서 아직까지도 만족할만한 시뮬레이터가 개발되지 못하고 있다.

□ 최근에 등장한 마이크로컴퓨터에 의한 전자제어 현가장치는 기계식으로는 해결할 수 없는 상기의 모순을 한꺼번에 해결할 수 있는 준능동적 현가장치(semi-active suspension system)와 승차감, 조종성 및 안정성을 자유자재로 제어할 수 있는 능동적 현가장치도 개발되었다. 그러나 최고 품질의 승차감을 얻을 수 없기 때문에 연구자들의 끊임없는 연구가 계속되어야 할 것이다.

저자

Shinichiro Horiuchi

자료유형

원문언어

일어

기업산업분류

일반기계

연도

2004

권(호)

56(8)

잡지명

기계연구(A062)

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

849~858

분석자

정*갑

분석물

• 차량 운동 제어시스템의 모델링.pdf [188,307 byte]

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