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MR 댐퍼를 이용한 대형 버스 현가장치의 반능동 제어
Semi-Active Control of a Suspension System with a MR Damper of a Large-sized Bus 원문보기

한국생산제조시스템학회지 = Journal of the Korean Society of Manufacturing Technology Engineers, v.21 no.4, 2012년, pp.683 - 690  

윤호상 ((주)현대자동차 남양연구소) ,  문일동 ((주)대한항공항공기술연구소) ,  김재원 (전북대학교 대학원 바이오나노시스템공학과) ,  오재윤 (전북대학교 기계시스템공학부) ,  이형원 (전북대학교 대학원 기계시스템공학과)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this work, the semi-active control of a large-sized bus suspension system with an MR damper was studied. An MR damper model that can aptly describe the hysteretic characteristics of an MR damper was adopted. Parameter values of the MR damper model were suitably modified by considering the maximum...

주제어

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문제 정의

  • 본 논문에서는 MR 댐퍼를 장착한 대형버스 현가장치의 반능동 제어에 관한 연구를 수행하였다. 개량된 Bouc-Wen 모델을 대형버스에 적합하도록 수정하여 MR 댐퍼 모델로 이용하였다.
  • 본 논문에서는 MR 댐퍼를 장착한 대형버스의 반능동 현가장치에 관한 연구를 수행한다. 다물체 동역학 소프트웨어인 MSC.
  • 본 논문에서는 대형 버스가 범프를 통과하는 모의시험을 수행하여 갑작스런 외부 입력이 가해졌을 때 수동 현가장치를 장착한 차량과 MR 댐퍼를 이용한 반능동 현가장치를 장착한 차량의 승차 성능을 비교해 보았다. 본 논문에서는 상용차 승차감 평가를 위한 범프 통과 시험에 통상적으로 이용되는 Fig.
  • 본 논문에서는 수동 현가장치와 MR댐퍼를 이용한 반능동 현가장치의 승차성능 및 핸들링 성능을 비교하기 위한 모의시험을 수행하였다. 먼저 승차 성능을 비교하기 위한 불규칙 노면을 주행하는 모의시험을 수행하였다.
  • ADAMS/Control 모듈을 이용하여 통합하여 모의시험에 이용하였다. 본 논문에서는 수동 현가장치와 MR댐퍼를 이용한 반능동 현가장치의 승차성능을 비교하기 위하여 랜덤 노면 형상을 가지는 노면과 범프를 통과하는 직진주행 모의시험을 수행하였다. 랜덤 노면 형상을 가지는 노면에서는 70km/h와 60km/h의 속도로 모의시험을 수행하였고 범프 통과 모의시험은 40km/h와 30km/h의 속도로 수행하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
현가장치의 기능은? 차량에 사용되는 현가장치는 차량의 자세를 적절히 유지하고 조종안정성을 위해 타이어와 노면 사이에 지속적이고 일정한 접촉을 유지하는 기능을 가지고 있다. 또한 노면의 불균일함으로부터 발생하는 차체의 진동을 억제하여 승차감을 향상시키는 기능도 가지고 있다. 따라서 현가장치는 차량의 승차성능과 핸들링 성능 두 가지 측면에 매우 중요한 영향을 미친다.
능동 현가장치의 단점은? 최근 들어 승차성능과 핸들링 성능을 동시에 개선하기 위하여 능동 현가장치나 반능동현가장치를 사용하고 있다. 능동 현가장치의 경우는 고가이고 매우 복잡한 구조로 인하여 제작에 어려움이 있다. 그러나 반능동 현가장치는 상대적으로 저가이고 단순한 구조를 가지고 있으면서도 승차감 및 조종안정성을 동시에 향상시킬 수 있다.
Magnetorheological 유체의 장점은? MR(Magnetorheological) 유체는 자기장의 세기에 따라서 항복응력이 변하는 점소성 거동을 한다. 그리고 MR 유체는 비교적 작은 에너지원으로 우수한 감쇠력을 얻을 수 있고, 빠른 반응속도를 가지며, 외부 온도가 변하거나 불순물이 첨가되어도 항복응력의 변화가 거의 없이 일정한 성능을 유지할 수 있다. 따라서 MR 유체를 매체로 사용하는 MR 댐퍼를 이용하여 차량의 반능동 현가장치를 개발하고자 하는 연구가 활발하게 수행되고 있다(1~7).
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참고문헌 (12)

  1. Nam, H. M., 2000, "Performance Characteristics of Seat Damper Using MR Fluid," KSMTE, Vol. 9, No. 6, 127-134. 

  2. Karnopp, D., Crosby, M., and Farwood, R., 1974, "Vibration Control using Semi Active Force Generators," ASME J England, Vol. 96, No. 2, pp. 619-626. 

  3. Yao, G. Z., Yap, F. F., Chen, G., LI, W. H., and Yeo, S. H., 2002, "MR Damper and its application for Semi Active Control of Vehicle Suspension System," Mechatronics, Vol. 12, No. 7, pp. 963-973. 

  4. Haiping, D., Kam, Y. S., and James, L., 2005, "Semiactive H- Control of Vehicle Suspension with Magnetorheological Dampers," Journal of Sound and Vibration, Vol. 283, No. 3-5, pp. 981-996. 

  5. Michele, I., Patrizio, T., and Mauro, M., 2006, "Development of a Heavy Truck Semi-Active Suspension Control," Control Engineering Practice, Vol. 14, No. 3, pp. 305-312. 

  6. Beak, W. K., Yang, B. S., Lee, J. S., Kim, T. H., and Ryu, S. W., 2005, "1/4 Car Vibration Simulation Using an Empirical MR Damper Model," Journal of KSNVE, Vol. 15, No. 9, pp. 1016-1022. 

  7. Lee, H. S., Choi, S. B., and Lee, S. K., 2000, "Vibration Control of a Passenger Vehicle Featuring MR Suspension Unit," Journal of KSNVE, Vol. 11, No. 1, pp. 41-48. 

  8. MSC.ADAMS, viewed 2001, ADAMS User's Manual, MacNeal-Schwendler Inc. 

  9. MATLAB, viewed 2000, SIMULINK, Dynamic System Simulation for MATLAB, The Mathworks Inc. 

  10. MATLAB/Fuzzy Logic Toolbox, viewed 2001, MATLAB /Fuzzy Logic Toolbox User's Manual, The Mathworks Inc. 

  11. Spencer Jr, B. F., Dyke, S. J., Sain, M. K., and Carson, J. D., 1997, "Phenomenological Model of a Magnetorheological Damper," J. Eng. Mech., Vol. 123, No. 3, pp. 230-238. 

  12. Wen, Y. K., 1976, "Method of Random Vibration of Hysteretic Systems," Journal of Engineering Mechanics Division, ASCE, Vol. 102, No. 2, pp. 249-263. 

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