선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 CVT 완전전자 제어화의 선행연구로서 CVT 변속비 전자제어화 방안을 제시하고자 한다. 이를 위하여 기초모델 CVT 의 변속비 제어 유압 시스템의 동적모델을 구하여 기본성능을 해석하고 이를 기초로 변속비 전자화 방안을 제시한 후 이의 변속 제어성능을 고찰하고자 한다.
- 1 mm 사이에서 구동측 압력이 형성되기 때문에 이 범위내에서 스풀을 미세하게 조정함으로써 구동측 압력을 제어할 수 있다. 본 연구에서는 스텝핑 모터 (stepping motor)와 볼 스크류(ball screw)를이용하여 직선운동 기구를 구성하고 이를 사용한능동적인 변속비 전자제어 시스템을 제안하였다.
- 본 절에서는 개발된 변속비 제어 CVT 시스템의 실험과 시뮬레이션을 수행하여 이의 성능을 고찰하고자 한다.
- 본 절에서는 개발된 스텝핑 모터 구동 CVT 변속비 전자제어 시스템의 변속비 제어성능을 고찰하고자 한다. CVT 변속제어 시스템은 강한 비선형을 가지고 있기 때문에 비선형 제어알고리즘이 요구된다.
제안 방법
- CVT 변속제어 시스템은 강한 비선형을 가지고 있기 때문에 비선형 제어알고리즘이 요구된다.(2) 본 연구에서는 변속비 퍼지제어 알고리즘을 이용하여 변속비 제어기를 설계한 후 실제 시스템에 적용 검증하였다.
- 6은 변속비 전자제어 CVT 시스템의 과도응답 특성을 도시한 것이다. 과도응답 시뮬레이션은 앞서 유도한 변속비 제어밸브의 동적모델 스풀동역학, CVT 변속동역학 및 CVT 차량동역학을 고려하여 수행하였다. 전자제어 변속비제어밸브의 스풀을 2.
- 0036° 까지 분주가 가능한 전용 드라이버를 사용하고 1 mm 회전피치를 가지는 볼 스크류를 설치하였다. 또한 스풀과연결봉의 연결을 일체화하였을 경우 비정렬 (misalignment)에 의한 스풀의 고착현상을 방지하기 위하여 스풀과 연결봉을 분리하고 압축접촉에 의한 연결방식을 채택하였다. 즉 변속비 제어밸브 스풀이 좌측으로 움직일 때는 스텝핑 모터의 구동력에 의하여 이동하나, 우측으로 움직일때는 스프링⑤의 압축력에 의하여 이동하고, 스텝핑 모터는 위치만 결정한다.
- 12는 변속비 전자제어 시스템의 추종성능을 고찰한 실험결과이다. 목표변속비를 i=1.3에서 z=1.8 까지 주기 5 sec, 10 sec의 정현파로 인가하고 변속비 제어응답을 측정하였다. 주기 10 sec의 경우에는 변속비가 큰 오차없이 기준변속비를 추종하고 있지만 주기 5 sec의 경우는 시간지연을 가지면서 피크부근에서 목표변속비를 잘추종하지 못하는 것을 볼 수 있다.
- 변속비 제어밸브의 스풀을 제어하기 위한 두 번째 방안은 직선운동 기구를 이용하여 스풀위치를 직접 제어하는 것이다. Fig.
- 본 연구에서 개발된 변속비 전자제어 밸브는 변속초기 CVT 이동플랜지 이동에 필요한 유량을 제어하고 이후 목표 변속비 추종을위하여 압력을 제어하며 이를 위한 퍼지제어 알고리즘을 제시하였다. 퍼지제어 알고리즘을 이용하여 스텝핑 모터 구동 변속비 전자제어 시스템의 변속제어 성능을 이론 및 실험적으로 고찰하하였다.
- 스텝핑 모터의회전은 볼 스크류에 의하여 직선운동으로 바뀌며따라서 스풀의 운동으로 직접 변환된다. 본 연구에서는 스풀위치의 미세한 조정을 위하여 스텝각 0.72° 의 스텝핑 모터와 0.0036° 까지 분주가 가능한 전용 드라이버를 사용하고 1 mm 회전피치를 가지는 볼 스크류를 설치하였다. 또한 스풀과연결봉의 연결을 일체화하였을 경우 비정렬 (misalignment)에 의한 스풀의 고착현상을 방지하기 위하여 스풀과 연결봉을 분리하고 압축접촉에 의한 연결방식을 채택하였다.
- 스텝핑 모터 구동 CVT 변속비 전자화 방안을제시하였다. 본 연구에서 개발된 변속비 전자제어 밸브는 변속초기 CVT 이동플랜지 이동에 필요한 유량을 제어하고 이후 목표 변속비 추종을위하여 압력을 제어하며 이를 위한 퍼지제어 알고리즘을 제시하였다.
- 엔진①은 800 cc 급 3기통 가솔린 엔진을 사용하였다. 엔진 드로틀 개도의 제어를 위하여 스텝핑 모터 (stepping motor)와 볼 스크류(ball screw)를 이용한 드로틀 개도 제어장치를 설계제작하였다. CVT②는 앞에서 제시한 스텝핑 모터 구동 변속비 전자화 CVT를 사용하였다.
- 0 mm로 선정하였다. 이 구간중 압력제어가 이루어지는 구간에서는 스풀이 미세하게 제어되도록 언어적 변수를 ZE에 가까운 영역에 치중하여 설정하였다.
- 제시하고자 한다. 이를 위하여 기초모델 CVT 의 변속비 제어 유압 시스템의 동적모델을 구하여 기본성능을 해석하고 이를 기초로 변속비 전자화 방안을 제시한 후 이의 변속 제어성능을 고찰하고자 한다.
- 스풀을 제어해야 한다. 이를 위한 첫번째 방안은 기계 유압 제어방식의 피톳압력 대신 파일로트(pilot) 압력을 공급하여 스풀 위치를 제어하는 것이다. 파일로트 압력을 발생시키기 위한 파일로트 밸브로서 가변압 제어 솔레노이드밸브나 비례 감압 밸브 및 PWM 고속전자 밸브 등을 생각할 수 있다.
- 1에 도시된 캡과 스풀사이에 설치된 2개의 스프링 중 내측 스프링은제거하고 외측스프링만을 설치하였다. 이제 변속비 제어는 전적으로 스텝핑 모터 신호에 의해 결정되기 때문에 기계유압식 변속제어 시스템에서변속비 제어를 위하여 사용되어진 드로틀 개도연결선과 캠을 분리하고 피톳압력 공급포트를 차단하였다.
- 과도응답 시뮬레이션은 앞서 유도한 변속비 제어밸브의 동적모델 스풀동역학, CVT 변속동역학 및 CVT 차량동역학을 고려하여 수행하였다. 전자제어 변속비제어밸브의 스풀을 2.6 mm에서 3.2 mm까지 3 sec 동안 선형적으로 증가시켜 상향변속에 대한시뮬레이션 결과와 실험결과를 비교 도시하였다. 구동측 압력은 스풀위치가 2.
- 라인압력은 전 연구에서 개발된 PWM 고속전자 밸브를 이용한 라인압력 전자제어 시스템瑚을 이용하여 제어하였다. 차량관성은 5.25 kgnF의 플라이휘일(flywheel)④와 3.421의 기어비를 가지는증속기③을 사용하여 900 kg에 해당하는 차량관성을 모사하였다. 차량주행저항은 와전류식 동력계 (eddy current dynamometer)⑤를 이용하여모사하였다.
- 421의 기어비를 가지는증속기③을 사용하여 900 kg에 해당하는 차량관성을 모사하였다. 차량주행저항은 와전류식 동력계 (eddy current dynamometer)⑤를 이용하여모사하였다.
- 3에서 i=L3으로 상향변속시 퍼지제어 알고리즘을 이용한 변속비 전자제어 시스템의 시뮬레이션 결과와 실험에 의한 제어응답을 비교 도시한 것이다. 퍼지제어 게인은시뮬레이션을 통하여 선정된 값을 기초로 실험을통하여 확정하였다. 라인압력은 15 bar로 일정하게 유지시켰다.
- 본 연구에서 개발된 변속비 전자제어 밸브는 변속초기 CVT 이동플랜지 이동에 필요한 유량을 제어하고 이후 목표 변속비 추종을위하여 압력을 제어하며 이를 위한 퍼지제어 알고리즘을 제시하였다. 퍼지제어 알고리즘을 이용하여 스텝핑 모터 구동 변속비 전자제어 시스템의 변속제어 성능을 이론 및 실험적으로 고찰하하였다. 변속비, 구동측 압력 및 동력전달계 응답에 대한 시뮬레이션 결과는 실험결과와 잘 일치며 본 연구에서 개발된 스텝핑 모터 구동 변속비전자화 CVT 시스템은 CVT 변속비 능동제어를 위한 변속비 추종성능과 라인압력 변화에 대한 강인성을 가지고 있음을 확인하였다.
대상 데이터
- 엔진 드로틀 개도의 제어를 위하여 스텝핑 모터 (stepping motor)와 볼 스크류(ball screw)를 이용한 드로틀 개도 제어장치를 설계제작하였다. CVT②는 앞에서 제시한 스텝핑 모터 구동 변속비 전자화 CVT를 사용하였다. 라인압력은 전 연구에서 개발된 PWM 고속전자 밸브를 이용한 라인압력 전자제어 시스템瑚을 이용하여 제어하였다.
- 8은 이와 같은 변속비 밸브 스풀의 제어를 위하여 본 연구에서 제안한 변속비 퍼지제어 알고리즘의 소속함수를 도시한 것이다. 본 연구에서는 변속비 제어밸브의 스풀제어 구간을 2.0 ~ 4.0 mm로 선정하였다. 이 구간중 압력제어가 이루어지는 구간에서는 스풀이 미세하게 제어되도록 언어적 변수를 ZE에 가까운 영역에 치중하여 설정하였다.
- 4는 CVT 변속비 전자화를 위하여 설계 제작된 CVT 시험장치의 사진이다. 엔진①은 800 cc 급 3기통 가솔린 엔진을 사용하였다. 엔진 드로틀 개도의 제어를 위하여 스텝핑 모터 (stepping motor)와 볼 스크류(ball screw)를 이용한 드로틀 개도 제어장치를 설계제작하였다.
- 즉 변속비 제어밸브 스풀이 좌측으로 움직일 때는 스텝핑 모터의 구동력에 의하여 이동하나, 우측으로 움직일때는 스프링⑤의 압축력에 의하여 이동하고, 스텝핑 모터는 위치만 결정한다. 이와 같은 스프링력을 구현하기 위하여 Fig. 1에 도시된 캡과 스풀사이에 설치된 2개의 스프링 중 내측 스프링은제거하고 외측스프링만을 설치하였다. 이제 변속비 제어는 전적으로 스텝핑 모터 신호에 의해 결정되기 때문에 기계유압식 변속제어 시스템에서변속비 제어를 위하여 사용되어진 드로틀 개도연결선과 캠을 분리하고 피톳압력 공급포트를 차단하였다.
이론/모형
- CVT 변속동역학 : 시뮬레이션에 요구되는 CVT 변속동역학으로 Ide©가 제시한 다음과 같은 변속동적 모델을 이용하였다.
- CVT②는 앞에서 제시한 스텝핑 모터 구동 변속비 전자화 CVT를 사용하였다. 라인압력은 전 연구에서 개발된 PWM 고속전자 밸브를 이용한 라인압력 전자제어 시스템瑚을 이용하여 제어하였다. 차량관성은 5.
성능/효과
- 퍼지제어 알고리즘을 이용하여 스텝핑 모터 구동 변속비 전자제어 시스템의 변속제어 성능을 이론 및 실험적으로 고찰하하였다. 변속비, 구동측 압력 및 동력전달계 응답에 대한 시뮬레이션 결과는 실험결과와 잘 일치며 본 연구에서 개발된 스텝핑 모터 구동 변속비전자화 CVT 시스템은 CVT 변속비 능동제어를 위한 변속비 추종성능과 라인압력 변화에 대한 강인성을 가지고 있음을 확인하였다.
- 1 mm 사이에서 0 bar에서 라인압력까지 S자형으로 증가하는 것을 볼 수 있다. 본 연구에서 개발된 전자제어 변속비제어밸브는 스풀위치를 0.002 mm까지 분해 가능하기 때문에 구동측 압력을 라인압력에 대하여 1/150 단위로 미세하게 제어할 수 있다.
- 엔진속도는 변속비가 상향변속됨에 따라 감소하며 차량속도는 증가한다. 시뮬레이션 결과는 실험결과와 잘 일치하며 이상의 결과로부터 앞서 제시된 변속비 전자화 CVT 시스템의 동적모델이 성능해석을 위하여 유용하게 사용될 수 있음을 확인할 수 있다.
- 5는 시뮬레이션에 의한 전자제어 변속비제어밸브의 정상상태 응답특성을 실험결과와 비교 도시한 것이다. 시뮬레이션에 의한 전자제어 변속 비 제어밸브의 정상상태 응답특성이 실험 결과와 잘 일치하는 것을 알 수 있다. 구동측 압력은 스풀위치 2.
- CVT 변속비를 i=L5로 일정하게 유지하고 라인압력을 15 bar에서 20 bar로상향계단입력한 후 다시 15 bar로 하향계단입력하여 변화시켰을 때 변속비 제어성능을 도시한것이다. 실험결과에서 볼 수 있듯이 라인압력의급격한 변화에도 불구하고 변속비 변화가 발생하지 않고 목표변속비를 일정하게 유지하는 것을알 수 있다. 이와 같이 설계된 변속비 전자제어시스템과 변속제어 알고리즘은 라인압력 변화에의한 외란에 대하여 강인한 성능을 가지고 있음을 알 수 있다.
- 이상의 결과로부터 본 연구에서 개발된 스텝핑모터 구동 CVT 변속비 전자제어 시스템을 이용하여 능동적인 변속비 제어가 가능함을 확인하였다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.