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자동화 수동변속기의 변속성능 향상을 위한 클러치 제어

Title
자동화 수동변속기의 변속성능 향상을 위한 클러치 제어
Other Titles
A dissertation submitted in partial fulfillment of the requirements for master’s degree
Author
김종민
Alternative Author(s)
Kim, Jong-Min
Advisor(s)
이승종
Issue Date
2008-08
Publisher
한양대학교
Degree
Master
Abstract
최근 환경과 에너지문제와 더불어 소비자들의 운전 편의성 요구로 인해 자동차 제조사들은 연비의 향상과 성능의 개선을 동시에 요구받고 있다. 본 연구에서는 건식클러치를 장착한 AMT (automated manual transmission)의 클러치를 제어하여 변속시에 발생하는 충격을 줄이는데 목적을 두고 있다. 본 연구에서 사용한 AMT 차량의 파워트레인 모델은 엔진, 클러치, 변속기, 드라이브샤프트, 그리고 타이어로 구성하였다. 각각의 모델은 뉴턴의 법칙을 사용하여 모델링하였으며, 클러치의 동작 상태에 따라 2자유도와 3자유도의 파워트레인 모드를 선택하였다. 클러치 결합시 운전자에게 전달되는 변속충격을 줄이기 위하여 수학적모델을 바탕으로한 드라이브샤프트의 기준 토크를 계산하였다. 기준신호를 추종하는 제어기를 구성하였으며 손실에너지와 결합시간, 그리고 종방향가속도를 최소화하는 최적제어기를 설계하였다. 쓰로틀과 클러치입력의 변화에 대한 시뮬레이션을 통해 본 연구에서 제안한 제어기의 성능을 평가하였고 AMT 차량의 동력전달효율 (손실에너지 감소)과 승차감을 향상시켰다.
Recently, the automobile manufacturers are required to improve the fuel efficiency and driving performance due to the environmental and energy problems. The purpose of this study is to reduce the shift-shock of the vehicle equipped with AMT (automated manual transmission). In this study, AMT powertrain model consists of engine, dry clutch, transmission, driveshaft, and wheel. The equation of each model is derived from the Newton’s second law. The powertrain model is selected as 2 DOF or 3DOF depending on the state of clutch. In order to reduce longitudinal acceleration during clutch engagement, the reference torque of the driveshaft is used. The reference torque of driveshaft is derived from 2 DOF vehicle model and the 3-D reference torque map is obtained using throttle and gear position. An optimal controller based on LQR technique is designed to track the reference signal to minimize the dissipated energy and longitudinal acceleration. The performance of the designed optimal controller is investigated through three scenarios. In the first scenario, a driver operates the vehicle with various clutch normal forces while fixing throttle position. In the second scenario, the throttle angles are changed while the clutch normal force is fixed. The last scenario is performed under the WOT (wide open throttle) situation. Simulation results showed the reduction of longitudinal peak acceleration and dissipated energy during the clutch engagement.
URI
https://repository.hanyang.ac.kr/handle/20.500.11754/145957http://hanyang.dcollection.net/common/orgView/200000410059
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GRADUATE SCHOOL[S](대학원) > DEPARTMENT OF AUTOMOTIVE ENGINEERING(자동차공학과) > Theses (Master)
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