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        시뮬레이션과 네트워크 분석법을 이용한 자동차 부품 가공시스템의 다목적 최적운영설계

        김우균(Kim, Woo-Kyun),김연진(Kim, Youn-Jin),이홍철(Lee, Hong-Chul) 한국산학기술학회 2010 한국산학기술학회논문지 Vol.11 No.12

        본 연구에서는 시뮬레이션과 네트워크 분석법을 이용하여 다품종 소량생산 체제로 운영되는 자동차 부품 가 공시스템의 최적 운영방안을 제시하였다. 이를 위해 먼저, 생산현장의 복잡하고 다양한 운영 요소들을 반영하여 시뮬 레이션 모델링 한 후 반응표면법으로 메타모델을 설계하였다. 그 후 의사결정권자들로부터 주요 평가 요소들과 그 요 소들 간의 중요도를 수집하여, 네트워크 분석법으로 그 가중치를 설계한 후 다목적 유전자알고리즘을 사용하여 그 최 적운영방안을 제시하고 그 결과를 분석하였다. 그와 더불어 계층화분석법으로 설계한 가중치를 반영한 운영방안과의 비교를 통해, 본 연구에서 제시한 방법이 평가 요소간의 내·외부 종속성과 상호연관성을 반영하여 더 정밀하고 우수 한 운영방안임을 입증하였다. 본 연구를 활용하면 자동차 부품산업과 같은 다품종 소량생산 시스템의 운영방안 설계 시 의사결정권자에게 보다 효과적이고 정밀한 정보를 제공해 줄 수 있을 것이다. This paper suggested the optimal operating design method using simulation and ANP(Analytic Network Process) for mass-customization in the automotive component manufacturing industry. For this, first of all, we built the simulation model including various and complex factors in the field, and estimated the meta-model by RSM(Response Surface Method). Secondly using ANP, we calculated the weight of relative importance of evaluation factors gathered from decision makers. And then, we proposed the optimal operation designs by MOGA(Multi-Objective Genetic Algorithm), analyzed results of them. Moreover, by comparing the results with the consequences using AHP(Analytic Hierarchy Process), we showed its superiority of suggested method to the manner using AHP, because it reflects inner, outer dependency, and inter-relation among judgement factors. In conclusion, through this process, we can present the better way to serve mover effective, precise, and accurate information to decision makers when they build operation design for mass-customization system as automotive parts production system.

      • 전륜 구동 픽업트럭 가속 시 쏠림 원인 분석 및 개선 방안 연구

        김우균(Woo Kyun Kim),황성욱(Sung Wook Hwang),김승기(Seung Ki Kim),한민우(Min Woo Han),김규원(Kyu Won Kim) 한국자동차공학회 2023 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2023 No.5

        The objective described in this paper is to analyze the pulling phenomenon of high powered front wheel drive pickup truck and evaluate various fundamental cases in vehicle. Unlike released papers regarding vehicle pulling mechanism such as typical pulling phenomenon or torque steer, this work focuses on the non-directional pulling phenomenon caused by redundant vehicle power which exceeds front wheel slip torque limit. To minimize the phenomenon and side-effects such as intrusive steering feeling, acceleration and responsiveness, this study suggests and proves the effectiveness of Wheel slip control logic based on traction limit tracking mechanism, MDPS pulling compensation logic with detecting hands on/ off steering wheel, strengthening steering wheel structure against external disturbance causing factor in terms of increasing stiffness of yoke spring.

      • xEV차량 구동모터 기반 차량 긴급 핸들링 보조 로직(E-EHA) 개발

        박재일(Jae Il Park),김승기(Seung Ki Kim),황성욱(Sung Wook Hwang),이상호(Sang Ho Lee),김상준(Sang Joon Kim),유성훈(Sung Hoon Yu),김영은(Young-eun Kim),김우균(Woo Kyun Kim) 한국자동차공학회 2021 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2021 No.6

        현재 자동차 시장에서 동력원은 내연기관 차량에서 전동화차량으로 급속히 전환되고 있다. 세계 각국의 정부들은 환경규제를 강화 및 전동화차량 구입시 보조금을 지급하며 전동화차량의 보급을 독려하고 있는 중이다. 실제로 국내 하이브리드 차량의 보급대수는 2015년 17만대에서 2019년 50만대가 될 정도로 급격히 증가하고 있다. 순수 전기차의 경우 그 증가율은 더욱 폭발적인데 세계 전기차 수소차의 보급추이는 2016년 120만대에서 2018년 330만대의 수준으로 약 2.5배 증가하였고, 2030년에는 약 2억 200만대가 보급될 것으로 예상된다. 이런 가운데 고객의 니즈를 만족시키기 위한 전동화차량에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다. 또한 이와 더불어 교통사고 감소 및 사고 피해 경감을 위한 각국의 법규 강화 및 ADAS시스템 의무 장착 움직임으로 충돌안전 시스템에 대한 연구가 진행되고 있다. 전방 충돌위험 발생 시 긴급제동을 수행하는 FCA(Forward Collision avoidance Assist)시스템은 모든 승용차량에 의무 장착되고 있으며, 최근 조향을 통해 회피를 보조하는 ESA(Evasive Steering Assist)시스템도 활발히 연구되고 있다. 본 연구에서는 HEV 동력원인 구동모터를 활용하여 차량의 핸들링성능을 극대화할 수 있는 차량 회피거동 보조 로직을 제안한다. HEV 차량에 장착되어 있는 환경센서를 참고하고 조향각 속도나 브레이크, 엑셀 등 차량 운동센서를 통해 운전자의 의도를 감지하여 운전자 긴급조타 시 회피성능을 극대화할 수 있도록 차량의 선회응답성 및 안정성을 향상시키는 로직이다. 로직은 크게 인지, 판단, 제어 3부분으로 나눌 수 있다. 1)인지 부에서는 차량의 환경센서 및 운동센서를 통해 충돌 위험상황 및 차량 상태를 인지한다. 2)판단 부에서는 운전자 조향 여부와 함께 차량 안정성 여부를 모니터링하여 회피구간과 안정구간을 판단한다. 3)제어부에서는 앞서 판단한 회피구간과 안정구간에 따라 HEV 구동모터의 가감속제어를 통해 차량의 하중 이동량을 결정하고 그 하중 이동량을 통해 타이머의 접지력을 증가시켜 차량의 전후 횡력을 제어한다. Fig.1은 차량 모터 가/감속 변화에 따른 하중 변화를 나타내며 그에 따른 차량 거동변화를 보여주며, Fig.2는 차량 조향각과 충돌 위험 간의 관계에서 E-EHA 작동영역 및 인지-판단-제어로 나뉘어진 제어로직 구성도를 보여준다. 본 연구에서 설계한 HEV 구동모터 로직을 이용하여 CarSim 성능해석을 진행하였다. 차속 80kph에서 차선 1개 회피인 3.5m 회피 해석을 수행하였고 그 결과 선회 초기 요레이트 증가하여 선회 민첩성 향상 및 횡슬립각 감소하여 차량 안정성을 확보하였다. 그 결과 회피구간에서 회피거리는 OFF대비 증가하였고, 안정구간에서 차선복귀가 우세한 것을 확인하였다. 본 연구에서 개발한 전동화차량 구동모터 기반 차량 긴급 핸들링 보조 로직 검증을 통해 다음과 같은 결론을 도출하였다. (1) 제안하는 로직은 운전자 회피상황에서 횡 이동거리를 향상시켜 보다 효율적으로 운전자 회피를 보조할 수 있다. (2) 제안하는 로직은 횡슬립을 감소시켜 회피 후 자세 안정화에 도움을 줄 수 있다.

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