차량의 동적 해석에 의한 후륜 현가 장치 설계

소개

한양대학교 기계공학부 졸업논문입니다
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목차

개요

1. 서 론

2. 차량 현가장치의 구성요소
2.1 스프링
2.2 감쇠기

3. 1/2 차량의 선형 현가장치
3.1 선형 방정식
3.2 노면 입력
3.3 수치해석

4. 결 론

참고문헌

본문내용

1. 서 론
차량의 현가장치는 주행 중에 발생되는 노면의 불규칙한 입력을 효과적으로 차단하여 승객에게 안락한 승차감을 제공하며, 운전자의 운전행위나, 노면의 굴곡에 의한 차체의 흔들림을 적절히 제어하여 운전의 편의성을 만족시킴과 동시에 타이어 접지면에서의 수직하중을 적절히 유지하여 차량의 안전성을 확보하게 하는 장치이다.
자동차의 Suspension(현가장치)의 기본적인 기능 및 구성은 다음과 같다. Suspension 은 자체 중량을 지지함과 동시에 노면불규칙 등에 의한 차륜(바퀴)의 상하 진동을 완화하고 흡수하여 진동이 차체에 직접 전달되는 것을 방지한다. 이것에 의해 승객의 승차감 향상, 적하(짐)의 보호, 차체 각부의 동적응력의 저감을 꾀한다. 게다가 차륜의 진동을 억제하여 주행안정성을 향상시킨다. 이들이 기능을 다하기 위해서 Suspension 은 차륜의 상하진동에 대해 적당한 부드러움을 가지는 탄성요소로서의 탄력(Spring)과 적당한 정도의 진동감쇠요소로서의 Damper (Shock absorber)로서 구성된다.
현가계의 강성 및 감쇠계수를 감소시키는 것은 잘 포장된 도로에서는 안락한 승차감을 제공하지만 회전, 가속 및 감속시는 차체거동에 있어서의 큰 변위를 야기시킨다. 이것은 고속 주행시의 돌발사고에 대한 방어능력의 감소 및 차체 내부의 불안정성의 요인이 되며, 또한 현가계의 스트로크를 단축시켜서 거친 도로의 주행시 현가계 상하충돌의 원인이 되기도 한다.
이러한 문제들을 해결하기 위해서 고속주행, 회전, 가속 및 감속시에는 현가계의 강성 및 감쇠계수를 증가시키고, 그 외의 상태에서는 감소시켜야 한다. 또한 이러한 목적의 달성을 위하여 파라미터들의 최적값에 대한 추정과 여러 가지 다른 노면 상태 및 운전조건에서 적절한 값의 선택에 대한 연구가 선행되어야 하며, 현가계의 특성을 Soft 상태(승차특성의 향상)로 할 것이냐, Hard 상태(조종특성의 향상)로 할 것이냐를 선택하는 기준이 결정되어야 할 것이다. 즉, 노면 상태 및 운전조건에 따라 현가계의 성능을 극대화 하기 위하여 현가계의 궤환이득(feedback gain)을 신속하게 변화시키는 적응제어 시스템의 개발이 필요하다.

참고자료

· (1) Park bo young and Heo seung jin, 2001, Vehicle Dynamics an introduction 문운당
· (2) Willam T.Thomson and Marie Dillon Dahleh, 2001, Theory of Vibration with Applications, 5th edtion, Scitech. p242~245.
· (3) 김상섭, 정홍규, 1998, “차량동역학 해석을 위한 효율적인 현가장치 모델링 기법” 자동차공학회 춘계학술대회 논문집(Ⅱ), p674~679.
· (4) 정홍규, 김상섭, 1998, “현가장치의 기구학적 특성을 고려한 효율적인 차량동역학 해석기법” 자동차공학회 추계학술대회 논문집(Ⅱ), p666-673.
· (5) 이성만, 이철승, 이상열, 이종헌, 김홍성, 2005, “자동차 섀시”, 미전사이언스, p151~167,
· (6) R. M. Chalasani, 1993, Ride performance potential of active suspension systems - Part Ⅱ: Comprehensive analysis based on a full-car model, ASME Monograph, AMD-vol,. p.205-234.