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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 박규해
- 발행연도
- 2020
- 저작권
- 전남대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수11
이 논문의 연구 히스토리 (3)
2020
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차량 제동 시 마찰에 의해 발생되는 브레이크 소음은 자동차산업에서 현재까지 지속적으로 연구되고 있고 오랫동안 해결되지 않는 문제 중 하나이다. 다양한 브레이크 소음 중 스퀼 소음은 1~16kHz의 주파수 대역대로 사람이 민감한 주파수 대역인 2~5kHz에 해당하여 운전자뿐 아니라 보행자에게도 큰 불쾌감을 유발한다.
현재까지 브레이크 소음 문제를 해결하기 위해 많은 연구들이 진행되어 왔지만 주로 차량 브레이크 패드의 형상 및 재료의 물성변화에 대한 연구가 지속적으로 진행되어 왔으며, 최근 제어기법을 이용한 브레이크 소음저감 기법이 제안되고 있다.
본 연구에서는 브레이크 스퀼 소음 저감을 위해 압전체를 이용한 고주파 디더 제어시스템을 개발하였고, 다양한 실차 주행조건에서 효용성을 검증하였다. 디더 제어는 비선형성을 안정화 하는 개루프 제어 기법으로 빠른 응답성을 가지며 제어장치를 간단하게 구성할 수 있는 장점을 갖는다. 디더 제어 적용을 위해 차량 브레이크 실린더에 부착 가능한 압전체 구동 모듈 전산해석을 통해 스퀼 소음을 모사하여 모듈별 효과를 확인하였고 이를통해 압전체 모듈을 개발하였다.
또한 실차 적용성 및 개발기법의 검증을 위해 lab scale 브레이크 다이나모에서 변수별 다양한 주파수의 스퀼 소음 저감을 확인하였고 이를 통해 압전체 모듈을 통한 디더 제어 최적 주파수를 선정하였다. 4.5kHz 성분의 스퀼 소음에 16~20kHz의 디더 제어 주파수의 효과적인 소음 저감을 확인하였고, 약 70dB 이상의 소음 발생 횟수를 74% 감소시킴을 확인하였다.
디더 제어 시스템을 최적화 하여 현대자동차 남양연구소를 방문하여 실 차량에 디더제어 시스템을 적용하여 스퀼 소음 저감 실험을 수행하였으며, Drag 조건 뿐 아닌 다양한 제동상황에서 실험이 진행되었으며, 간헐적인 제동이 아닌 지속적인 제동상황에서도 효과적인 스퀼 소음 감소를 검증하였다. 또한 타 제동 소음에 개발된 디더 제어 기법을 적용하여 소음 저감 가능성을 확인하였다.
현재까지 브레이크 소음 문제를 해결하기 위해 많은 연구들이 진행되어 왔지만 주로 차량 브레이크 패드의 형상 및 재료의 물성변화에 대한 연구가 지속적으로 진행되어 왔으며, 최근 제어기법을 이용한 브레이크 소음저감 기법이 제안되고 있다.
본 연구에서는 브레이크 스퀼 소음 저감을 위해 압전체를 이용한 고주파 디더 제어시스템을 개발하였고, 다양한 실차 주행조건에서 효용성을 검증하였다. 디더 제어는 비선형성을 안정화 하는 개루프 제어 기법으로 빠른 응답성을 가지며 제어장치를 간단하게 구성할 수 있는 장점을 갖는다. 디더 제어 적용을 위해 차량 브레이크 실린더에 부착 가능한 압전체 구동 모듈 전산해석을 통해 스퀼 소음을 모사하여 모듈별 효과를 확인하였고 이를통해 압전체 모듈을 개발하였다.
또한 실차 적용성 및 개발기법의 검증을 위해 lab scale 브레이크 다이나모에서 변수별 다양한 주파수의 스퀼 소음 저감을 확인하였고 이를 통해 압전체 모듈을 통한 디더 제어 최적 주파수를 선정하였다. 4.5kHz 성분의 스퀼 소음에 16~20kHz의 디더 제어 주파수의 효과적인 소음 저감을 확인하였고, 약 70dB 이상의 소음 발생 횟수를 74% 감소시킴을 확인하였다.
디더 제어 시스템을 최적화 하여 현대자동차 남양연구소를 방문하여 실 차량에 디더제어 시스템을 적용하여 스퀼 소음 저감 실험을 수행하였으며, Drag 조건 뿐 아닌 다양한 제동상황에서 실험이 진행되었으며, 간헐적인 제동이 아닌 지속적인 제동상황에서도 효과적인 스퀼 소음 감소를 검증하였다. 또한 타 제동 소음에 개발된 디더 제어 기법을 적용하여 소음 저감 가능성을 확인하였다.
목차
제 1 장 서 론 11.1 연구 배경 11.2 연구 목표 3제 2 장 이론적 배경 42.1 디더 제어 42.2 전산해석을 통한 다양한 디더 제어 해석 62.2.1 2차원 브레이크 디스크 전산해석 모델 82.2.2 압전체 모듈별 디더 제어 해석 11제 3 장 실차 적용을 고려한 디더 제어 시스템 설계 143.1 실차 적용 목적의 압전체 모듈 설계 173.2 디더 제어 시스템 설계 173.2.1 압전체 모듈 구동 최적화 설계 173.2.2 차량용 앰프 활용 압전체 모듈 구동 시스템 20제 4 장 디더 제어 시스템 실험적 검증 234.1 다양한 변수 별 소음 저감 실험 234.1.1 디더 제어 신호 별 소음 저감 실험 234.1.2 단기측정 실험 244.1.3 반복제동 실험 274.2 현대자동차 남양연구소 실차 실험 284.2.1 남양연구소 1차 실차 실험 304.2.2 남양연구소 2차 실차 실험 35제 5 장 결 론 435.1 연구 결론 435.2 연구 공헌 455.3 향후 계획 45참고 문헌 46영문 초록 48
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