초록 ▼

연구의 목적 및 내용
본 연구의 목적은 기존 수동 변속기 차량의 변속조작의 간소화 및 에너지 소비효율 향상을 위해 하이브리드 자동차로의 개조 가능성 확인이다. 이를 위해 클러치를 대체하는 하이브리드 구동계를 설계하였고, 변속 조작의 간소화를 위한 변속 레버의 위치 검출 시스템을 설계하였다. 빠르고 부드러운 변속을 위한 모터 제어기와 원활한 하이브리드 동작을 위해 하이브리드 구동 시스템 제어 로직을 설계하였다. 시제품을 다마스 차량에 실제로 장착하여 간략한 변속 조작과 하이브리드 구동이 가능한지 확인하였다. 시제 차량의 성능 평

연구의 목적 및 내용
본 연구의 목적은 기존 수동 변속기 차량의 변속조작의 간소화 및 에너지 소비효율 향상을 위해 하이브리드 자동차로의 개조 가능성 확인이다. 이를 위해 클러치를 대체하는 하이브리드 구동계를 설계하였고, 변속 조작의 간소화를 위한 변속 레버의 위치 검출 시스템을 설계하였다. 빠르고 부드러운 변속을 위한 모터 제어기와 원활한 하이브리드 동작을 위해 하이브리드 구동 시스템 제어 로직을 설계하였다. 시제품을 다마스 차량에 실제로 장착하여 간략한 변속 조작과 하이브리드 구동이 가능한지 확인하였다. 시제 차량의 성능 평가를 위해 실제 차량 주행과 유사한 시험주행 평가를 계획하였고, 이를 통해 시제 차량의 성능이 충분히 하이브리드 시스템으로의 가치가 있음을 확인하였다.

연구결과
기존 수동변속기 차량에 탑재하기 위한 새로운 하이브리드 변속기 시스템 CGMT는 일방향 클러치와 모터를 수동 변속기 앞단에 추가로 탑재한다. 이는 기존의 클러치를 대체하여 변속 과정에서의 속도 동기화와 하이브리드 동작인 모터 주행 모드 구현에 필수적이다. 운전자의 변속 의도 파악 및 변속 레버 검출을 위해 변속기 포크에 2 개의 홀 센서를 사용한 변속 검출 센서 시스템을 만들어 변속 레버의 위치를 확인할 수 있게 하였다.
위와 같은 변속기 구조와 변속 레버 검출 시스템을 바탕으로 하이브리드 동작과 부드러운 변속 기능을 위한 모터 제어기를 설계하였다. 하이브리드 동작을 위한 모터 제어는 한 계속도 이하에서는 모터만으로 구동하며 일정 값을 넘어선 순간부터 엔진이 구동되도록 제어 알고리즘을 구성하였고, 부드러운 변속이 이루어지도록 변속 레버 검출기를 통해 예측된 기어 비에 따른 엔진 축과 변속 축의 속도 동기화를 모터가 제어하도록 하였다.
이러한 변속기/센서 시스템을 실제로 다마스 차량에 탑재하여 구동이 가능함을 확인하였다. 클러치가 없이 모터의 속도 동기화 제어를 통한 변속은 실험 결과 0.3초 이내에 이루어짐을 확인하였고, 주행 중 변속으로 발생하는 차체 흔들림은 수치적으로 기존 차량에 비해 낮은 것을 확인하였다.

연구결과의 활용계획
본 연구를 통해 기존 자동차의 하이브리드 화 개조 연구의 사업화 추진이 가능성이 있음을 확인하였다. 이에, CGMT를 활용한 다른 차종의 자동차 개조에 대한 후속 연구를 수행하여 본 연구 결과를 산업화 하고자 한다.
뿐만 아니라 본 연구 진행 과정에서 얻어낸 모터 제어기 설계에 대한 연구와 배터리 제어, 전체 시스템의 최적 제어에 관한 연구 결과를 로봇 시스템 등에 적용하고자 한다.

(출처 : 한글요약문 5p)

Abstract ▼

Purpose& contents
The purpose of this research is to see the feasibility of changing conventional vehicle into hybrid vehicle that has easier transmission and higher fuel economy. To reach the goal, novel hybrid powertrain configuration and high-lever system control for hybrid operation is develo

Purpose& contents
The purpose of this research is to see the feasibility of changing conventional vehicle into hybrid vehicle that has easier transmission and higher fuel economy. To reach the goal, novel hybrid powertrain configuration and high-lever system control for hybrid operation is developed. Also, for fast, smooth and easy transmission operation, lever sensing system and motor controller is developed.
The prototype of this new hybrid system is mounted to Damas vehicle and tested for its possibility of operation. Experimental driving was planed and actual driving is performed.

Result
The CGMT is novel hybrid powertrain that modifies conventional manual transmission into hybrid transmission by replacing clutch to one-way clutch and motor. This modification gives hybrid drive operation possible and fast and easier transmission operation. For the transmission operation, the sensor system consist of 2 hall sensors are mounted to transmission lever to detect the position and movement of transmission lever by driver.
With these hardware, motor controller for hybrid driving and engine-transmission speed synchronization is developed. For hybrid drive operation, high-level motor control algorithm that changes drive mode is developed. It controls motor operation if the speed of vehicle is lower than threshold speed then the motor gives out torque to drive vehicle in electric vehicle mode(EV mode), and engine drive mode for the other case. For the fast, smooth and easier transmission operation, motor controller for speed synchronization between engine and transmission shaft is developed.
All these system and controller is mounted to the Damas target vehicle and the operation feasibility is verified. Transmission operation without clutch is done in 0.3 sec with speed synchronization control of motor. Test driving cycle is planned and experimented that the vehicle drives in EV mode and also engine drive mode. The driving comfort is also experimented and result to be more comfort than current conventional vehicle.

Expected Contribution
Through this study, it is confirmed that commercialization of the hybridization of conventional vehicle is possible. Therefore, the follow-up study on hybridization of other conventional vehicle using CGST will be carried out and the result will be industrialized.
In addition, trough this research, the study on designing motor and battery control, whole system derivation and optimization can be applied to the robot system studies.

(출처 : SUMMARY 6p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 3
• 연구계획 요약문 ... 4
• 연구결과 요약문 ... 5
• 한글요약문 ... 5
• SUMMARY ... 6
• 연구내용 및 결과 ... 7
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 7
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 8
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 11
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 46
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 47
• 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 47
• 7. 참고문헌 ... 47
• 8. 연구성과 ... 48
• 9. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 50
• 10. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 50
• 11. 기타사항 ... 53
• 끝페이지 ... 53