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MR댐퍼를 적용한 자동차 현가장치의 진동제어 : 실차시험 평가
Vibration Control of Vehicle Suspension Featuring Magnetorheological Dampers : Road Test Evaluation 원문보기

한국소음진동공학회논문집 = Transactions of the Korean society for noise and vibration engineering, v.19 no.3 = no.144, 2009년, pp.235 - 242  

성금길 (영남이공대학 기계과) ,  최승복 (인하대학교 기계공학부)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper presents vehicle road test of a semi-active suspension system equipped with continuously controllable magnetorheological(MR) dampers. As a first step, front and rear MR dampers are designed and manufactured based on the optimized damping force levels and mechanical dimensions required for...

주제어

#자기유변유체   #MR댐퍼   #진동제어   #자동차 현가장치   #실차시험  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이 연구에서는 간단하고 효율적인 스카이훅 제어기를 적용하여 진동제어 및 승차감 향상을 수행하였다. MR현가장치를 위한 스카이훅 제어기의 요구 댐핑력(u)은 각 차륜 위치에서의 차체의 수직속도( s z& )를 고려하여 다음과 같이 정의된다(7).
  • 이 연구에서는 연속적으로 제어가 가능한 반능동형 MR댐퍼를 제안하고, 이를 장착한 실차시험용 차량의 승차감 평가를 수행하였다. 이를 위하여 실차시험용 차량에 장착이 가능한 MR댐퍼를 제안하고, 이에 최적화 기법을 적용하여 최대 댐핑력 구현이 가능하도록 MR댐퍼 설계 및 제작을 완료하였다.
  • 이 연구에서는 연속적인 제어가 가능한 MR댐퍼를 개발하고, 이를 장착한 반능동 현가장치의 실차 시험을 수행하고자 한다. 이를 위하여 중형차에 장착이 가능한 MR댐퍼를 제안하고, 이에 최적화 기법을 적용하여 설계 및 제작을 완료하였다.
  • 실시간 처리장치에는 승차감 제어를 위한 스카이훅 제어기 및 각종 센서들의 신호를 처리하기 위한 알고리즘을 적용하였다. 제안된 MR현가장치의 실제 적용성을 평가하기 위하여, 범프로 및 주행로에서 실차시험을 수행하고 이러한 결과를 도시하고자 한다.

가설 설정

  • MR댐퍼의 모델링을 위하여 MR유체는 비압축성 유체로 가정하였고, 동일공간에서의 내부압력은 모든 방향으로 균일하게 작용하며, 유로 형상에 따른 압력손실은 없다고 가정하였다. 따라서, MR유체의 유동을 두 평판사이의 유동으로 가정한 유체저항 (Re)과 가스챔버의 가스압력에 의한 컴플라이언스 (compliance, Cg)는 각각 다음과 같이 구할 수 있다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
승차감의 무리한 향상은 무엇을 유발하는가? 자동차 운전자와 승객의 승차감에 대한 요구는 나날이 증가하고 있으나, 승차감의 무리한 향상은 자동차의 조종안정성 감소를 유발한다. 이러한 자동차의 승차감과 조종안정성은 댐퍼를 포함한 현가장치에 의하여 확보될 수 있는 차량의 동적 성능이다.
자동차의 승차감과 조종안정성은 무엇에 의해 확보될 수 있는가? 자동차 운전자와 승객의 승차감에 대한 요구는 나날이 증가하고 있으나, 승차감의 무리한 향상은 자동차의 조종안정성 감소를 유발한다. 이러한 자동차의 승차감과 조종안정성은 댐퍼를 포함한 현가장치에 의하여 확보될 수 있는 차량의 동적 성능이다. 이러한 동적 성능을 향상하고자 모터 혹은 유압밸브 등을 이용한 ECS(electronic control suspension)가 적용되고 있는 추세이나, 비연속적인 댐핑력, 구조의 복잡성 및 고가 등의 이유로 보편화 되지 않고 있는 실정이다.
자동차의 승차감과 조종안정성은 댐퍼를 포함한 현가장치에 의하여 확보될 수 있는 차량의 동적 성능인데, 이를 향상하기 위한 추세는 어떠한가? 이러한 자동차의 승차감과 조종안정성은 댐퍼를 포함한 현가장치에 의하여 확보될 수 있는 차량의 동적 성능이다. 이러한 동적 성능을 향상하고자 모터 혹은 유압밸브 등을 이용한 ECS(electronic control suspension)가 적용되고 있는 추세이나, 비연속적인 댐핑력, 구조의 복잡성 및 고가 등의 이유로 보편화 되지 않고 있는 실정이다. 최근에는 ER(electrorheological) 및 MR(magnetorheological) 유체를 이용한 반능동형 현가장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
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참고문헌 (7)

  1. Choi, S. B., Choi, Y. T., Chang, E. G. and Han, S. J., 1998, “Control Characteristics of a Continuously Variable ER Damper,” Mechatronics, 

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  2. Carlson, J. D., Cantanzarite, D. M. and St.Clair, K. A., 1995, “Commercial Magneto-rheological Fluid Devices,” Proceedings of the 5th International Conference on ER Fluids, MR suspensions and Associated Technology, pp. 20~28 

  3. Spencer Jr., B. F., Dyke, S. J., Sain, M. K. and Carlson, J. D., 1997, “Phenomenological Model for a Megnetorheological Damper,” Journal of Engineering Mechanics, ASCE, Vol. 123, No. 3, pp. 230-238 

  4. Kamath, G. M., Wereley, N. M. and Jolly, M. R., 1998, “Characterization of Semi-active Magnetorheological Fluid Lag Mode Damper,” Proceedings of the SPIE Conference on Smart Structures and Integrated Systems, SPIE Paper 3329~3337, San Diego, CA 

  5. Choi, S. B. and Sung, K. G., 2008, “Vibration Control of Magnetorheological Damper System Subjected to Parameter Variations,” International Journal of Vehicle Design, Vol. 46, No. 1, pp. 94~110 

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  6. Sung, K. G. and Choi, S. B., 2008, “Optimal Design of Magnetorheological Shock Absorbers for Passenger Vehicle via Finite Element Method,” Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering, Vol. 18, No. 2, pp. 169~176 

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  7. Sung, K. G. and Choi, S. B., 2007, “Maneuver Analysis of Full-vehicle Featuring Electrorheological Suspension and Electrorheological Brake,” Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering, Vol. 17, No. 5, pp. 464~471 

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