Power Shift Drive(PSD)-Axle을 장착한 지게차량의 동특성 해석에 관한 연구

Abstract

지게차와 같은 산업차량은 중공업, 조선, 자동차 생산산업 등 여러 분야에서 사용되고 있다. 최근 산업차량의 개발에 있어 원유가 상승과 친환경 규제 강화에 대응하기 위한 기술의 필요성이 대두되고 있다. 현재까지의 동력전달장치는 가격상승, 중량, 부피 증가 없이 그 기능을 구현하는데 한계가 있다. 따라서 새로운 패러다임의 시스템을 개발할 필요성이 대두되고 있다. 이러한 시대적 요구에 부합하는 Power Shift Drive(PSD)-Axle은 기존의 지게차용 동력전달장치와 달리 변속장치가 베벨기어와 차동장치 사이에 혼합, 설치된 새로운 개념의 자동 변속 시스템이다. PSD-Axle은 기존의 지게차용 자동변속장치 대비 약 30%의 경량화로 인해 연료절감과 연비상승 효과를 가져 올 수 있다. 이러한 PSD-Axle이 현재의 전진/후진 1단 변속시스템을 넘어 다단변속 시스템으로 발전하기 위해서는 T-ECU(Transmission Electronic Control System)의 개발과 T-ECU test platform bench를 이용한 testing이 필요하다. 이를 위해 실제 하드웨어(proto-type)를 대신 할 수 있는 시스템 동역학 모델이 필수적이다. 본 연구에서는 신개념 동력전달시스템인 PSD-Axle의 시스템 동역학 모델을 개발하고 수치해석을 통한 동적 거동 해석을 수행하였다. 수학적 모델을 바탕으로 Simulink와 Adams/View, Control을 이용하여 시스템 동역학 모델을 구축하였다. 주행 해석을 수행하여 T-ECU in & out signal을 확인하고 특정상황에 대한 지게차의 동특성을 분석하였다. 지게차의 주행 실험과 PSD-Axle 다이나모와의 비교분석을 통해 모델의 타당성을 검증하였다.