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스탭핑 모터에 의한 수동변속기 차량의 클러치 제어 개발에 관한 연구
The Development of Clutch Control for Manual Transmission Vehicle based on Stepping Motor 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.13 no.9, 2012년, pp.3849 - 3855  

박용국 (인하공업전문대학 자동차과) ,  박준영 (현대기아자동차연구개발본부)

초록
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본 논문은 스텝핑 모터를 이용하여 수동변속기 차량의 클러치를 자동으로 제어하기 위한 제어알고리즘 및 제어로직 구현 결과를 기술한 것이다. 기본제어 알고리즘은 차량의 통신데이터를 이용하여 운전자 의지를 파악하고 이에 따라 클러치 연결 혹은 해제 시점을 파악하여, 이에 따른 구동신호를 발생시키고 클러치의 위치 및 이동거리는 구동신호의 펄스 개수에 의하여 계산된다. 제어로직을 마이크로프로세서에 탑재하는 과정은 자동코드생성기법을 이용하였으며 이를 프로토 타입 제어기에 탑재하여 기본 성능시험을 실시하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper describes a control algorithm and test results of an automated manual transmission clutch actuated by a stepping motor. The control algorithm extracts driver's demand from CAN signals and decides the exact timing to engage or disengage the clutch based on the demand. A pulse signal is gen...

주제어

#Stepping motor   #Manual transmission   #Clutch control   #Auto-code generation  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 이러한 이유로 본 과제의 목표는 스텝핑 모터(stepping motor)에 의하여 클러치 위치를 검출하고 클러치의 스트로크(stroke)를 직접 제어함으로써 상기와 같은 문제점들을 최소화 할 수 있도록 함으로서 수동변속기의 운전편이성을 제공하고 연비를 향상 시킬 수 있는 제어 시스템을 개발하는 것이다.
  • 이상의 연구결과를 바탕으로 향후 차량상태에서의 운전성 및 제어응답성을 파악하고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
수동변속기 차량의 클러치를 자동으로 제어하는 경우 어떤 문제점이 예상되는가? 그러나 이 경우 두 가지의 문제점이 예상된다. 첫째, 회전운동을 직선운동으로 바꾸는 구조가 선 혹은 면 접촉을 갖는 기계적인 구조이기 때문에 마모가 발생될 수 있으며, 둘째, 클러치 위치센서가 캠 형상임으로 클러치판 마모에 의한 클러치 스트로크(stroke)유격 발생 시 원활한 연결동작을 보장할 수 없을 뿐만 아니라 다양한 차종에 대한 대응이 제한적일 수 있다.
상용트럭에 수동변속기를 장착하는 경우가 많은 이유는 무엇인가? 현재 대부분의 승용 차량들은 운전편의성을 위하여 자동변속기를 채택하고 있지만, 상용트럭들은 차량의 가격뿐만 아니라 상대적으로 연비가 우수한 이유로 수동변속기를 장착하는 경우가 많다.
운동변환장치는 어떤 구조를 갖는가? 운동변환장치는 스탭핑모터와 연결된 피니언①과 래크②에 의하여 모터의 회전운동이 직선운동으로 변경되어 연결기구③에 의하여 클러치 페달과 직결되는 구조를 갖는다. 따라서 클러치의 위치 및 스트로크는 모터의 회전량에 비례하게 되고 모터의 회전량은 구동제어신호에 의하여 결정할 수 있다.
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참고문헌 (5)

  1. O.S. Kim, "Controlling Device of Clutch and Brake System",Patent publication No. 1993-0003316, 1993. 

  2. O.S. Kim, "Clutch Control System for Manual Transmission vehicular", Utility model No.0319147, 2003. 

  3. S.Park, H.Yoo, Y.Park, S.Park, "Model-based Development of Engine Control System from Concept to Vehicle," SAE 2006-01-0856. 

  4. H.S. Seo, Y.S. Choi, "Motor Control by Microchip Micro-Controller", pp.264, Gee and Book, 2008. 

  5. "dsPIC30F4011 Datasheet", Microchip. 

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