ABS(Anti-Lock Brake System)의 방향안정성에 대한..

목차

1. 서 론

2. 차량의 운동방정식

3. 실시간 시뮬레이션
3.1 타이어 데이터
3.2 차륜 슬립 제어
3.3 실시간 시뮬레이션

4. 실험결과 및 고찰

5. 결 론

참 고 문 헌

본문내용

마찰 노면, 즉 일반적으로 비에 젖은 아스팔트나 콘크리트 노면에서 60 kph로 주행하다가 임의의 순간에 급제동을 실시하고, 이후 0.5 sec 경과 시점에서 순간적으로 스티어링 휠 조향각을 CW방향으로 0o에서 30o로 전환하여 유지한 경우이다. (a), (b)의 경우 차륜의 고착에 의해 코너링 동작이 거의 취해지지 않고 있음을 알 수 있으나, (c), (d)와 같이 ABS에 의한 제동이 실시될 경우 Fig.5 (c), (d)의 경우와 같이 코너링 동작이 취해지고 있음을 알 수 있다.
Fig.7은 저마찰 노면, 즉 일반적으로 눈으로 덮인 노면 또는 얼음으로 된 노면에서 60 kph로 주행하다가 임의의 순간에 급제동을 실시하고, 이후 0.5 sec 경과 시점에서 순간적으로 스티어링 휠 조향각을 CW방향으로 0o에서 30o로 전환하여 유지한 경우이다. 통상의 브레이크인 (a), (b)의 경우 요레이트는 거의 0에 가까움을 알 수 있다. 그리고 (c), (d)와 같이 ABS에 의한 제동이 실시될 경우 작은 값이지만 요레이트가 존재하므로 코너링 동작이 작게나마 취해지고 있음을 알 수 있다.
Fig.8은 좌우상이 마찰 노면에서 즉 차량의 좌우 차륜에 대해 각각 저마찰, 고마찰의 극단적인 노면조건에서 40 kph로 주행하다 급제동이 가해지고 스티어링 휠 조향각은 0o로 유지한 경우의 차량의 운동을 나타낸 경우이다. 통상의 브레이크의 경우 차량은 제동이 취해지는 즉시 지극히 불안정해져 차량의 z축을 중심으로 Spin-Out되고 있음을 알 수 있다. ABS에 의한 제동이 구현될 경우 좌우 차륜에 횡력이 확보되어 통상의 브레이크와 비교할 때, 발생되는 요레이트도 상대적으로 매우 작음을 알 수 있다. 그리고 과도한 불안정 상태는 운전자의 의지에 의해 피할 수 있는 가능성이 존재함을 알 수 있다.
5. 결 론
ABS 유압 모듈레이터로 구성된 브레이크 시스템과 차량의 수학적 모델을 이용하여 현실성 있는 시뮬레이터를 구현하였으며, 이를 이용하여 노면조건과 운전상황에 따른 차량의 방향안정성을 위주로 실시간 시뮬레이션을 실시한 결과, 제동시 ABS의 방향안정성에 대한 장점을 입증하였으며 차량 안전 시스템으로서의 중요성을 확인하였다. 특히 ABS는 좌우상이 마찰 노면에서의 제동시 우수한 제동 안정성을 나타냄을 알 수 있었다. 따라서 주행안전과 관련된 ABS에 대한 연구는 성능향상과 신뢰성 향상을 위해 계속되어야 한다고 판단된다.
본 연구결과 개발된 ABS 실시간 시뮬레이터는 임의의 차량에 대한 ABS의 성능을 효과적으로 검토할 수 있는 도구로서 사용할 수 있으며, 실험실에서 ABS에 대한 알고리즘 개발 및 검증용 도구로서 사용할 수 있다. 그리고 실차 테스트와의 실험치 비교 및 다양한 노면조건과 타이어 종류에 따른 타이어 데이터의 신뢰성 확보는 차후 현실적으로 보강되어야 할 과제이다.
Fig.5 고마찰 노면에서의 제동시 차량운동; (a),(b): Normal braking, (c),(d): ABS
Fig.6 중마찰 노면에서의 제동시 차량운동; (a),(b): Normal braking, (c),(d): ABS
Fig.7 저마찰 노면에서의 제동시 차량운동; (a),(b): Normal braking, (c),(d): ABS
Fig.8 좌우상이마찰 노면에서의 제동시 차량운동; (a),(b): Normal braking, (c),(d): ABS
참 고 문 헌
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ABS,   방향,   안정성,   실시간,   시물레이션