1. 수행배경

• 이륜차량 운행시 수동 변속기의 높은 운전 난이도로 인하여 운전 미숙으로 인한 사고율이 높음.

• 숙련된 운전자의 경우에도 운행간 피로도가 높아 장거리 운행이 어려움. 변속시 집중력 저하로 인해 사고 확률이 높아짐.

• 기존 수동 변속기는 클러치를 이용하여, 변속에 소요되는 시간이 길고, 이로 인한 동력손실이 커서 에너지 낭비가 심함.

• 이를 해결하기 위하여 운전 난이도를 낮추는 패들쉬프트를 제작하였고, 에너지 손실을 줄이기 위하여 블립 변속 방식을 채택하였음.

2. 수행기간

5월) 자료 조사

6월) 필요 자재 구매, 3d모델링

7월) 레이저 커팅 출력, 코드 작성

8월) 차량에 장착 및 배선 작업

9월) 센서 캘리브레이션

3. 개발작품 설명

• 패들쉬프트를 이용하여 운전자의 변속 명령을 하달받는다.

• TCU에서는 변속 로드의 각도와, 엔진 회전수, 차량 속력을 계속 입력받고 있다.

• 이 데이터를 기반으로 기어 업 시에는 동력차단, 기어 다운 시에는 동력을 상승하여 블립 동작을 한다.

• - 동력 차단은 점화 플러그의 작동을 중지시켜 점화가 일어나지 않도록 하는 방식이다.

• - 악셀온은 IACV 밸브를 개방하여 공기 흡입량을 증가시키고, TPS센서 신호를 교란하여 ECU가 연료 분사량을 증가하도록 유도한다.

• 블립 동작이 시행되면 공압 솔레노이드를 이용하여 트랜스미션을 조작한다. 이때, 적절하게 변속되었는지 판단하기 위해 변속 로드 각도값을 이용한다.

• 변속이 완료되면 초기 상태로 복귀한다.

• 운전자가 변속 타이밍을 쉽게 잡도록 하기 위하여 LED를 사용하여 변속 타이밍을 안내하고 있다.

• TCU는 Arduino DUE를 이용하였다. 공압 솔레노이드, LED, 점화플러그 제어를 위하여 MOSFET을 이용하였다.

4. 활용방안

• 사용자가 손과 발을 움직이지 않고 단순히 손가락의 움직임으로만 변속할 수 있게 하는 편리성을 제공한다.

• TCU가 변속의 모든 과정을 관장하기 때문에 도그 클러치 특유의 높은 변속 난이도가 줄어들어서 특별한 훈련 없이 오토바이를 운전할 수 있도록 한다.

• LED를 이용하여 변속 타이밍을 안내하기 때문에 사용자의 실수로 인한 엔진 손상 가능성을 최소화한다.