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토크 벡터링을 적용한 전기차의 선회 성능 평가에 관한 연구

A Study of Torque Vectoring Application in Electric Vehicle for Driving Stability Performance Evaluation

한국자동차공학회논문집 = Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers, v.22 no.3, 2014년, pp.250 - 256  

이종현 (국민대학교 자동차공학전문대학원) ,  이경하 (국민대학교 자동차공학전문대학원) ,  김일호 (국민대학교 자동차공학전문대학원) ,  정덕우 (국민대학교 자동차공학전문대학원) ,  허승진 (국민대학교 자동차공학과)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

EV(Electric Vehicle) has many benefits such as prevention of global warming and so on. But due to driving source changing from combustion engine to battery and e-motor, new R&D difficulties have arisen which changing of desired vehicle performance and multidisciplinary design constraints by means of...

주제어

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문제 정의

  • 토크 벡터링 시스템의 원리는 일반적인 상시 사륜구동 방식과 비슷하며 차량의 전후륜, 혹은 좌우륜 각 휠에 주행 상황에 따른 최적의 구동력을 배분하여 주행 안정성 및 편의성을 제공해주는 시스템이다. 본 논문에서는 전후륜 구동력 배분은 고려하지 않고 후륜에 장착된 독립 구동식 모터를 제어하여 발생되는 요 모멘트를 통해 기본적인 차량의 핸들링 특성 향상에만 초점을 맞추었다.
  • 본 논문은 통합 시뮬레이션 환경을 구축하여 전기차를 보다 효율적으로 모델링 하였고 토크 벡터링 적용으로 전기차의 핸들링 성능 향상을 검증하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
전기차의 동력원은? 자동차는 전 세계적으로 공해 및 지구 온난화 문제로 인해 기존 화석연료의 사용을 최소화 하고 연비를 향상시키려는 연구가 끊임없이 이루어지고 있다. 특히 전기차(EV)의 경우 구동계 동력원이 엔진에서 배터리와 모터로 변화하게 되면서 차량 요구 성능변화및 기계, 열, 유체, 제어, 전기전자 등 다른 영역의 시스템들이 강하게 연성되어 있는 다중 물리(Multi-Physics) 문제로 인한 설계 제약 조건의 제기로 인한 인터페이스(Interface) 문제와 개발 시간및 비용 측면에서 많은 어려움이 따르게 된다. 이를 위해 유럽에서는 EU-Project의 일환으로 완성차 업체와 부품업체 및 소프트웨어 업체 사이의 원활한 소통과 모델 공용화를 위한 FMI(Functional Mock-up Interface) 구성 및 이를 위한 표준화 작업 연구 (MODELISA)가 수행되고 있다.
토크 벡터링 시스템의 원리는? 토크 벡터링 시스템의 원리는 일반적인 상시 사륜구동 방식과 비슷하며 차량의 전후륜, 혹은 좌우륜 각 휠에 주행 상황에 따른 최적의 구동력을 배분하여 주행 안정성 및 편의성을 제공해주는 시스템이다. 본 논문에서는 전후륜 구동력 배분은 고려하지 않고 후륜에 장착된 독립 구동식 모터를 제어하여 발생되는 요 모멘트를 통해 기본적인 차량의 핸들링 특성 향상에만 초점을 맞추었다.
FMI(Functional Mock-up Interface) 구성 및 이를 위한 표준화 작업 연구 (MODELISA)가 수행되고 있는 이유는? 자동차는 전 세계적으로 공해 및 지구 온난화 문제로 인해 기존 화석연료의 사용을 최소화 하고 연비를 향상시키려는 연구가 끊임없이 이루어지고 있다. 특히 전기차(EV)의 경우 구동계 동력원이 엔진에서 배터리와 모터로 변화하게 되면서 차량 요구 성능변화및 기계, 열, 유체, 제어, 전기전자 등 다른 영역의 시스템들이 강하게 연성되어 있는 다중 물리(Multi-Physics) 문제로 인한 설계 제약 조건의 제기로 인한 인터페이스(Interface) 문제와 개발 시간및 비용 측면에서 많은 어려움이 따르게 된다. 이를 위해 유럽에서는 EU-Project의 일환으로 완성차 업체와 부품업체 및 소프트웨어 업체 사이의 원활한 소통과 모델 공용화를 위한 FMI(Functional Mock-up Interface) 구성 및 이를 위한 표준화 작업 연구 (MODELISA)가 수행되고 있다.
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참고문헌 (11)

  1. Modelica Association, Torsten Blochwitz, http://www.fmi-standard.org, 2013. 

  2. M. Graf, F. Wiesbeck and M. Lienkamp, Vehicle Dynamics Design of the Electric Car Mute, ATZ Worldwide Magazine, Vol.113, pp.10-14, 2011. 

  3. IPG CarMaker Reference Manual Ver.4.0.3., IPG Automotive, 2012. 

  4. AVL Cruise Users Guide Ver.2011.2, AVL, 2011. 

  5. DYMOLA User Manual Vol.1 and 2, Dassault Systemes AB, 2012. 

  6. DYMOLA Smart Electric Drives Library Users Guide Ver.1.0.0., Modelica Association, 2006. 

  7. J. H. Shin, D. W. Jeong, J. H. Yi and S.-J. Heo, "Modeling of Electric Vehicle Platform using Dymola," KSAE Spring Conference Proceedings, pp.1747-1752, 2013. 

  8. S. H. Kim, DC, AC, BLDC Motor Control, Bogdoo Publishing, Seoul, 2011. 

  9. P. van Vliet, "Torque Vectoring for Improved Vehicle Dynamics," Vehicle Dynamics Expo, 2010. 

  10. G. Kaiser, F. Holzmann, B. Chretien and M. Korte, "Torque Vectoring with a Feedback and Feed forward Controller-applied to a through the Road Hybrid Electric Vehicle," IEEE Intelligent Vehicle Symposium, pp.448-453, 2011. 

  11. B. Y. Park and S.-J. Heo, Vehicle Dynamics an Introduction, Munundang, Seoul, 2001. 

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