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비 구형 기어를 이용한 자기강화 브레이크 시스템의 강인제어 로직 개발
박희람(Heeram Park),최세범(Seibum Choi),김주곤(Joogon Kim),김명준(Myoungjune Kim) 한국자동차공학회 2009 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2009 No.11
Simens VDO, German electronic and mechatronic developer announced an innovative braking device called Electronic Wedge Brake (EWB). It uses self-energizing effect, so it is the most energy-effective braking device among Brakeby-Wire systems which is compatible with existing 12 Volts system. A new type of EWB which is called Electronic Noncircular Gear Brake was developed by S. Kim and S. Choi. This brake system has the possibility applying variable wedge angle to system by using noncircular gears. But, as the brake also uses self energizing effect, it is very sensitive to parametric variance. For this reason adaptive controller was developed by Y. Hwang and S. Kim. In this research, the performance of previous adaptive controller is discussed. Based on the previous work, a modified adaption algorithm is proposed and verified by numerical simulation.
타이어-차량 인터랙티브 모델 기반 인휠 모터 차량의 요레이트 제어
오지열(Jiyeol Oh),최세범(Seibum Choi) 한국자동차공학회 2022 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2022 No.6
The motion of a vehicle is determined by the friction forces generated by the interaction of the tire and the road surface. Therefore, a quantitative model which describes the tire force characteristics properly is necessary for vehicle motion control. In previous studies, individual tire models which have tire longitudinal slip, tire side slip angle, and tire vertical load of each tire as its arguments have been used for vehicle motion control. However, those conventional models have a limitation that the dependency of tire vertical load on tire longitudinal slip ratio is ignored because they treat tire vertical load as an independent variable from tire slip variables. This study proposed a tire-vehicle interactive model by which the interaction between tires and the vehicle via load transfer is internally considered. Brush tire model was adopted to take combined-slip effect of tire into consideration in the integration of proposed tire model. In addition, direct yaw moment controller (DYC) with optimal torque distribution in vehicle-level was designed based on the proposed tire model. The verification and comparison of the controller were performed for double lane change (DLC) maneuver in Matlab/Simulink/CarSim simulation environment. Simulation results indicate that the controller based on the proposed model improves yaw rate tracking performance in comparison with the controller based on the conventional brush tire model.
듀얼 클러치 변속기가 장착된 차량의 클러치 및 구동축 토크 추정
김수영(Sooyoung Kim),최세범(Seibum Choi) 한국자동차공학회 2017 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2017 No.5
본 논문은 듀얼 클러치 변속기(DCT)가 장착된 차량 구동계에서의 각 클러치와 구동축에 전달되는 토크의추정 방법을 다루었다. 클러치 토크와 구동축 토크를 실시간으로 아는 것은 차량 파워트레인 제어 시 매우 유용하게 사용될 수 있다. 예를 들어, DCT 장착 차량의 경우, 원하는 변속 성능을 내기 위해서는 변속기 내 두 클러치를 통해 전달되는 토크를 정확하게 제어해주는 것이 중요한데, 이 때 실시간 전달 토크를 알 수 있다면 클러치 제어 성능을 급격히 향상시킬 수 있다. 그러나 양산 차량에는 가격, 공간 부족 등의 문제로 구동계에 토크 센서가 장착될 수가 없다. 본 논문에서는 이러한 토크 센서를 대체할 수 있는 구동계 토크 관측기를 개발하였다. 개발된 토크 관측기는 적응 슬라이딩 모드 관측기 (adaptive sliding mode observer)의 형태를 가지며, 클러치 마찰 계수와 엔진 토크의 불확실성에 강건한 특성을 가진다. 또한 관측기의 안정성을 Lyapunov stability 분석을 통해 수학적으로 검증하였고, 토크 센서가 장착된 DCT 테스트 벤치를 활용하여 토크 관측기의 추정 성능을 실험적으로 검증하였다.
터보차져 디젤엔진의 공기 순환계 모델링 및 모델기반 슬라이딩 모드 제어
윤영식(Youngsik Yoon),최세범(Seibum Choi),고민석(Minseok Ko),임지훈(Jihoon Lim) 한국자동차공학회 2010 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2010 No.11
Recently, the emission of hazardous materials (NOx and PM) in diesel engine is a critical issue. The regulations with respect to the NOx and PM are getting stricter, increasingly. Not only the emission problem but also fuel efficiency is considered as a serious issue to develop new turbocharged diesel engines. Thus, currently diesel engines are equipped with exhaust gas recirculation (EGR) and variable geometry turbocharger (VGT). Basically, the diesel engine with EGR and VGT is a highly nonlinear system as well as a Multi-input and multi-output (MIMO) system. Moreover, since EGR and VGT are powered by exhaust gas, severe coupling effect exists. However, conventional Electric Control Unit (ECU) ignores this severe coupling effect and controls the turbocharged diesel engine by using independent single-input single-output (SISO) control methods. Hence, the model based MIMO control method is required not only to treat the coupling effect of EGR and VGT, but also to improve the performance of the engine operation with high fuel economy and low emission level. In this paper, three different model based sliding mode control approaches are proposed to regulate intake manifold pressure (MAP) and exhaust manifold pressure (EXMAP), simultaneously, by controlling exhaust gas recirculation (EGR) flow rate and turbine flow rate. The first approach is high performance robust controller design using nonlinear sliding surface. The second approach is extended input-output linearization for sliding mode control. The third approach is using proportional integral sliding mode control (PISMC) method into turbocharged diesel engine.
오지원(Jiwon Oh),최세범(Seibum Choi),서지윤(Jee-Yun Seo),유승한(Seung-Han You) 대한기계학회 2012 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2012 No.4
본 논문의 주제는 차량의 종, 횡 수직방향의 속도, 총 롤각, 피치각, 그리고 노면 경사각의 동시 온라인 추정이다. 이는 스티어링 각도 정보, 차륜 속도 정보, 그리고 6D IMU에서 제공되는 각축의 가속도와 각속도 정보를 이용하여 이루어진다. 차량 선형 모델 기반 관측기, 코너링 강성 adaptation, 그리고 유사적분법에 의하여 얻을 수 있는 네 가지의 횡속 추정을 제시하고, 이들의 효과적인 혼합 전략을 통하여 principal kinematic 관측기를 위한 reference를 생성한다. 이것은 차량 각도 관측기와 소통하며, 언급된 모드 차량 상태 추정을 가능케 한다. 통합된 차량 상태 관측기의 성능은 잘 알려진 차량 동역학 시뮬레이션 프로그램인 CarSim을 통하여 이루어졌다. The main concern of this paper is about the accurate simultaneous real-time estimation of the longitudinal, lateral, vertical vehicle velocities at its center of gravity, total roll and pitch angle, and the road bank and hill angle. The observer uses steering angle and wheel speed sensor data along with the inexpensive 6D IMU that provides accelerations and angular velocities about each axis. Through introducing the bicycle model based observer, cornering stiffness adaptation, and pseudointegration, four sources of lateral velocity estimation are obtained so that they are synthesized to give a reference for the principal kinematic observer. This interacts with the attitude observer so enable the accurate estimation of all mentioned vehicle states. The performance is tested with a well-known vehicle dynamics simulation tool, CarSim.