[논문]프레임 장성이 차량의 조종안정서에 미치는 영향

이병림

문제 정의

본 연구에서는 프레임을 사용하는 SUV 차량에 대해 프레임을 포함한 차체의 강성을 증가시켰을 때 차량의 조종안정성에 미치는 영향을 정량적으로 검토하고자 한다. 이를 위해, 프레임을 포함하는 차체의 굽힘 및 비틀림 현상을 진동모 우드로부터 확인하고, 변형에 영향을 끼치는 부분을 기존 차량의 특성을 고려하여 강성 보강을 실시한다.
프레임을 포함한 차체의 강성을 보완하는 경우 차량의 기본 특성이 어떻게 변화하는지에 대해 차량의 정상원선회 시스티어 특성을 대표적으로 표현할 수 있는 스태빌리티 팩터에 대해 살펴보고, 오픈 루프(open loop) 시험인 펄스 입력 과도 응답 시험 결과를 이용하는 4파라메터 방법에 대해 검토하고자 한다. Fig.

제안 방법

그러므로 본 연구에서는 프레임의 비틀림 및 상하좌우방향 굽힘의 발생이 최소화될 수 있도록 기존 프레임 차량의 특성을 고려하여 Fig. 5에서 보는 것과 같이 브라케트(bracket) 및 "口” 또는 “匸”형 채널의 멤버를 사용하여 보강하였으며, Table 1에 상세 보강 내역을 나타냈다.
이를 위해, 프레임을 포함하는 차체의 굽힘 및 비틀림 현상을 진동모 우드로부터 확인하고, 변형에 영향을 끼치는 부분을 기존 차량의 특성을 고려하여 강성 보강을 실시한다. 보강전후의 차량에 대해 정상원 선회 시험 (steady state circle maneuvering test) 및 펄스 입력과도응답 시험 (pulse input transient response test)을 실시한다. 이 시험 데이터를 이용하여 스태빌리티 팩터(stability factor)# 산출하고, 4파 라메터 평가 방법(four parameter evaluation method)8,9)을 이용하여 정량적으로 평가하고자 한다 .
본 연구에서는 프레임을 사용하는 SUV 차량에 대해 프레임을 포함한 차체의 강성을 증가시켰을 때 차량의 조종안정성에 미치는 영향을 정량적으로 검토하고자 한다. 이를 위해, 프레임을 포함하는 차체의 굽힘 및 비틀림 현상을 진동모 우드로부터 확인하고, 변형에 영향을 끼치는 부분을 기존 차량의 특성을 고려하여 강성 보강을 실시한다. 보강전후의 차량에 대해 정상원 선회 시험 (steady state circle maneuvering test) 및 펄스 입력과도응답 시험 (pulse input transient response test)을 실시한다.
차량의 롤 특성의 영향을 확인하기 위하여 롤 율(roll rate)을 비교하였다. 롤율은 0.
펄스 입력 과도 응답 시험은 JASO Z 110-91의 승용차의 조타과도응답 시험 방법에 따라 차속 60km/h, 80km/h, 100km/h으로 3 ~5초간 직진 주행 후 펄스폭 0.3 ~0.5초, 4% (3.6~4.4의 횡가속도를 발생시킬 수 있는 크기로 하여, 각각의 속도에서 3회 실시하며, 스티어링휠 각도, 횡가속도, 요우레 이트, 차속 및 롤각도를 계즉한다. 이 시험으로부터 4파라메 터를 구하고 조종안정 성 평가를 실시할 수 있게 된다.
프레임 및 차체를 보강한 차량에 대해 정상원 선회 시험 및 펄스 입력 과도 응답시험을 실시한다. 시험 시 차량의 중량은 설계기 준 중량(DVW : design vehicle weight)을 적용하고 아스팔트 노면에서 시험을 실시한다.

대상 데이터

프레임 및 차체를 보강한 차량에 대해 정상원 선회 시험 및 펄스 입력 과도 응답시험을 실시한다. 시험 시 차량의 중량은 설계기 준 중량(DVW : design vehicle weight)을 적용하고 아스팔트 노면에서 시험을 실시한다.

이론/모형

본 연구에서는 조종안정성능의 평가를 위해 4파라메 터 평가방법을 이용하였는데 이 방법은 펄스 입력에 대한 과도 응답 시험12,13) 결과를 기초로 한다. 식(1)로부터 전달함수를 구하고 스태빌리 티 팩터를 사용하여 정리하면 식(5)와 같이 표현할 수 있다.
보강전후의 차량에 대해 정상원 선회 시험 (steady state circle maneuvering test) 및 펄스 입력과도응답 시험 (pulse input transient response test)을 실시한다. 이 시험 데이터를 이용하여 스태빌리티 팩터(stability factor)# 산출하고, 4파 라메터 평가 방법(four parameter evaluation method)8,9)을 이용하여 정량적으로 평가하고자 한다 .
정상원 선회시 험은 KSR 1095-90의 승용차의 정상원 시험방법에 따라 반경 30m의원을 극저 속에서 한계 속도까지 좌우 방향으로 선회를 실시하여 스티어링휠 각도, 횡가속도, 요우각 속 도, 차속 및 롤각도를 계측한다.

성능/효과

차량의 조종안정성을 향상시키기 위하여 그동안해석 및 시험평가 방법에 관한 많은 연구가 수행되어 눈부신 발전이 있었다.(4) 조종안정성은 현 가장치, 조향장치, 타이어 및 이와 같은 시스템의 강성과 컴플라이언스 특성에 의해 좌우된다. 그러나 차체의 강성이 조종안정성에 영향을 미치고 있음은 보고된 바 있으나, 적인 보강 등을 실시하고 관능 시험평가(feeling test evaluation)를 통하여 개선하는 경우가 대부분이며 정량적인 평가를 통하여 개선한 예는 매우 드물다.
1) 스태빌리티 팩터 및 4파라메터 방법을 이용하여 프레임 및 차체의 강성이 조종 안정성에 미치는 영향을 정량적으로 평가할 수 있었다.
2) 프레임 및 차체의 굽힘 및 비틀림 강성을 고려 하여 취약 부분의 강성 을 보완을 함으로써 차량의 조종안정성을 향상시킬 수 있었다. 즉, 차량 개발 초기 단계에서 주행 시 프레임의 변형이 최소화될 수 있도록 중량, 비용 또는 공법 등을 고려하여 고강성으로 설정하는 것이 바람직한 개발 방향임을 알 수 있었다.
Fig. 9로부터 강성 보강을 실시한 차량은 동일 시스템을 사용하더라도 방향 조종 용이성 측면에서는 3.25% 정도 불리하게, 주종제어성능은 9.7%, 조종용 이 성은 9.9% 각각 유리하게 그리고 방향 감쇠성 측면에서는 2.8% 불리하게 각각 나타났다.
2) 프레임 및 차체의 굽힘 및 비틀림 강성을 고려 하여 취약 부분의 강성 을 보완을 함으로써 차량의 조종안정성을 향상시킬 수 있었다. 즉, 차량 개발 초기 단계에서 주행 시 프레임의 변형이 최소화될 수 있도록 중량, 비용 또는 공법 등을 고려하여 고강성으로 설정하는 것이 바람직한 개발 방향임을 알 수 있었다.
차량의 운동성능은 Fig. 9의 마름모면적 의 크기로 나타낼 수 있으며, 면적비는 보강사 양 적용 시 4.4% 크게 나타났다. 여기서, 면적은 클수록 유리함을 의미하게 된다.

후속연구

차량의 제조기술 발달과 고성능화에 따라 운동성능도 동시에 향상됨으로써 차량의 개발 초기 단계에서 높은 조종안정성을 확보하는 것이 요구된다. 차량의 조종안정성을 향상시키기 위하여 그동안해석 및 시험평가 방법에 관한 많은 연구가 수행되어 눈부신 발전이 있었다.

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

프레임 장성이 차량의 조종안정서에 미치는 영향
Effects of Chassis Frame Stiffness on Vehicle Handling Characteristics 원문보기

Abstract ▼ AI-Helper

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

이론/모형

성능/효과

후속연구

참고문헌 (14)

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

프레임 장성이 차량의 조종안정서에 미치는 영향 Effects of Chassis Frame Stiffness on Vehicle Handling Characteristics 원문보기

Abstract ▼ AI-Helper

주제어

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

이론/모형

성능/효과

후속연구

참고문헌 (14)

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

이병림 (6)

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

프레임 장성이 차량의 조종안정서에 미치는 영향
Effects of Chassis Frame Stiffness on Vehicle Handling Characteristics 원문보기

AI 본문요약
AI-Helper