초록 ▼

연구의 목적 및 내용
밸브 제어 방식의 electro-hydraulic actuator와 회전속도 제어 압력보상형 사판식 피스톤 펌프를 결합한 Power-by-Wire 방식 Electro-hydraulic Actuator의 핵심기술 개발.
1) 아이들링 소비동력의 70%이상 절감을 위한 hybrid 제어의 개념으로서 사판식 피스톤 펌프의 경사판 각도와 펌프 회전 속도를 동시에 조절하는 constant pressure 제어기와 이를 포함하는 실린더 위치 제어기 개발
2) 경계 윤활이 발생하기 쉬운 저속 회전 조건에서

연구의 목적 및 내용
밸브 제어 방식의 electro-hydraulic actuator와 회전속도 제어 압력보상형 사판식 피스톤 펌프를 결합한 Power-by-Wire 방식 Electro-hydraulic Actuator의 핵심기술 개발.
1) 아이들링 소비동력의 70%이상 절감을 위한 hybrid 제어의 개념으로서 사판식 피스톤 펌프의 경사판 각도와 펌프 회전 속도를 동시에 조절하는 constant pressure 제어기와 이를 포함하는 실린더 위치 제어기 개발
2) 경계 윤활이 발생하기 쉬운 저속 회전 조건에서 마찰 및 누설 손실을 최소화하는 피스톤 슈 정압 베어링의 형상 설계
3) 펌프 요소에 PVD 코팅 기술을 적용하여 경계 윤활 조건에서의 마찰 손실과 내마모성을 개선
연구결과
1) 밸브 제어 방식의 electro-hydraulic actuator와 압력 보상형 사판식 피스톤 펌프를 결합한 Power-by-Wire방식 Electro-hydraulic Actuator에 사판식 피스톤 펌프의 경사판 각도와 펌프 회전 속도를 동시에 조절하는 hybrid 제어의 개념을 도입하여 공급 압력의 하락 없이 위치제어 응답 속도를 보장하며 아이들링 시의 소비동력을 70%이상 절감
2) 사판식 피스톤 펌프에 경계 윤활이 발생하는 저속 회전 조건에서 피스톤 슈 정압베어링의 설계 개선을 통해 피스톤 슈의 마찰을 30%이상 절감
3) 경사판과 피스톤 볼 조인트의 표면에 PVD 공법으로 DLC(Diamond-like carbon)박막을 코팅하여 경계 윤활 조건에서 사판식 피스톤 펌프용 피스톤 슈의 동력손실과 내마모성을 70%이상 개선
연구결과의 활용계획
- 항공기, 공작기계, 로봇 등에 이용되는 밸브제어 방식 전기유압 구동장치의 소비 동력을 획기적으로 절감
- 각종 기계에 유압을 공급하기 위해 사용되는 속도 제어 방식 사판식 피스톤 펌프의 경계 윤활 조건에서 피스톤 슈의 윤활 성능을 개선함으로써 펌프 자체의 효율과 내구성을 개선
- 속도 제어 펌프에 의해 직접 제어되는 Electro-hydrostatic actuator용 사판식 피스톤펌프의 경계 윤활 조건에서 피스톤 슈의 윤활 성능을 개선함으로써 EHA 시스템의 효율과 내구성을 개선

Abstract ▼

Purpose&contents
Development of key technologies of power-by-wire type electro-hydraulic actuators comprising of a valve-controlled electro-hydraulic actuator and an electrically-driven swash plate type piston pump. Specific contents are;
1) Development of a constant pressure controller and cy

Purpose&contents
Development of key technologies of power-by-wire type electro-hydraulic actuators comprising of a valve-controlled electro-hydraulic actuator and an electrically-driven swash plate type piston pump. Specific contents are;
1) Development of a constant pressure controller and cylinder position controller with hybrid control of swash plate angle and pump speed aiming at reduction of idling power consumption by more than 70%
2) Design of the hydrostatic bearing for piston shoes for minimizing its power losses caused by leakage flow and friction forces under mixed lubrication conditions
3) Improvement of friction losses and wear-property of piston shoes under mixed lubrication by applying PVD surface coating technology to the pump parts
Result
1) The idling power consumption of a power-by-wire type electro-hydraulic actuators comprising of a valve-controlled electro-hydraulic actuator and an electrically-driven swash plate type piston pump was reduced to less than 30% without the oil-supply pressure and system dynamic response being influenced by applying the hybrid control scheme.
2) The frictional and leakage flow losses of the piston shoe hydrostatic bearings in the low speed range with mixed lubrication was reduced to less than 70% through piston shoe design improvement.
3) The power losses and wear rate of piston shoes under mixed lubrication was reduced to less than 20% through coating the swash plate and the piston ball joint with DLC (Diamond-like carbon) by the PVD surface coating technology.
Expected Contribution
- Remarkable reduction of the power consumption of valve-controlled electro-hydraulic actuators being widely applied to aircrafts, machine tools, robots, etc.
- Improvement of the efficiency and the durability of the speed-controlled swash plate type piston pumps to supply the fluid power to any kind of machines, enhancing the tribological performance of the piston shoes under boundary lubrication conditions
- Improvement of the efficiency and the durability of the electro-hydrostatic actuator which are directly controlled by a speed-controlled swash plate type piston pumps without any flow control valves, enhancing the tribological performance of the piston shoes under boundary lubrication conditions

목차 Contents

• 핵심연구사업 최종보고서(평가용) ... 1
• 목차 ... 2
• 연구계획 요약문 ... 3
• 연구결과 요약문 ... 4
• 한글요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• 연구내용 및 결과 ... 6
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 10
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 17
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 64
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 69
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 69
• 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 70
• 8. 참고문헌 ... 71
• 9. 연구성과 ... 72
• 10. 기타사항 ... 74
• 끝페이지 ... 80