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현동윤(Dongyoon Hyun),김용필(YongPhil Kim),김인수(InSu Kim),정종윤(JongYun Jeong),전범준(BumJoon Chun),김현기(HyunKi Kim),천재승(JaeSeung Chun) 한국자동차공학회 2011 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2011 No.11
An electric-hydraulic combi-brake system with hydraulic wheel brakes at the front axle and electromechanical brakes at the rear axle is presented. The capacites and sizes of the vacuum booster and master cylinder for these front hydraulic brakes are designed to provide the same brake performance as the conventional hydraulic brake system. The rear electromechanical brakes in this system are designed to include a BLDC motor, gear train, and a screw mechanism. The clamping forces of these electromechanical brakes are controlled using the ideal braking force distribution curve for front and rear brakes. It is verified via actual vehicle tests that the developed combi-brake system gives good performance such as an 7+ brake feel, a 44.9 m braking distance at 100kph , parking performance at a 33% hill, etc.
김인수(Insu Kim),현동윤(Dongyoon Hyun),정종윤(JongYung Jeong) 한국자동차공학회 2011 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2011 No.11
A Electro-Mechanical Brake System(EMB) with its low cost and strong reliability is presented. Using resolver sensor for measuring the EMB motor rotation angle and a motor current sensor, the presented EMB uses motor angle without using an expensive force sensor. An EMB control algorithm to deal with brake pad wear is explained. It is verified via EMB test bench.
Parity space 방법을 통한 EMB 고장 진단 알고리즘 개발
성시현(Sihyun Seong),최세범(Seibum Choi),현동윤(Dongyoon Hyun) 한국자동차공학회 2019 한국자동차공학회 지부 학술대회 논문집 Vol.2019 No.5
Brake By Wire 시스템은 기존의 유압브레이크보다 빠른 응답속도를 가지며, ABS,TCS,ESC,ISG,ACC와 같은 다른 샤시 제어시스템과 연계하기 쉽다. 또한 기존의 유압 라인을 제거함으로써 차량의 공간을 더 효율적으로 사용할 수 있으며 브레이크 오일을 사용하지 않으므로 친환경적이라 할 수 있다. 하지만 기존의 유압브레이크와 달리 BBW는 기계적인 backup 시스템이 없기 때문에 신뢰성 부분에서 취약하다. 따라서 본 논문에서는 BBW시스템에서 사용되는 Electro-Mechanical Brake의 모델링 한 뒤 전류 센서, 클램핑력 센서, 각속도 센서의 고장을 Parity space approach를 통해 진단하는 방법을 제안하였다. 또한 Parity space approach를 통해 구한 residual을 분석하여 fault isolation을 수행하였으며, 일반적으로 사용되는 EMB Closed-loop 제어로직에서 fault injection 시뮬레이션을 통해 EMB 고장 진단 알고리즘을 검증하였다.
타이어의 동적 특성을 반영한 종방향 타이어 강성계수 추정
도종용(Jongyong Do),최세범(Seibum Choi),현동윤(Dongyoon Hyun) 한국자동차공학회 2021 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2021 No.6
브레이크 시스템이 효율적으로 작동하기 위해서는 타이어와 노면 사이 마찰계수를 추정하는 것이 중요하며, 특히 마찰계수가 최대가 되도록 종방향 슬립을 조절할 수 있다면 최적의 제동 성능을 발휘할 수 있다. 종방향 타이어 강성계수를 알고 있다면 구동 및 제동 상황에서 마찰계수와 슬립의 관계를 조기에 알아낼 수 있다. 종방향 타이어 강성계수 추정에 관한 기존 연구들은 모두 정적 타이어 모델을 사용한다는 공통점이 있는데, 실제로는 타이어에 변형이 생길 때 즉각적으로 정상 상태에 도달하지 않고 동적인 특성을 나타낼 것이며 이에 따라 노면에 전달되는 힘에 지연 현상이 발생할 것이다. 본 연구에서는 타이어의 횡방향 변형에 대한 개념인 relaxation length를 종방향에 적용한 타이어 다이나믹스를 고려하여 종방향 타이어 강성계수 추정 성능을 향상시키고자 한다. 우선 차량 제동 실험을 통하여 타이어의 동적 특성에 의한 효과를 확인하였고, 타이어 브러쉬 모델을 바탕으로 타이어 동적 모델을 구성하였다. 이후 차량 동역학과 타이어 다이나믹스를 고려하여 종방향 타이어 강성계수를 추정하는 관측기를 설계하였다. 이때 휠의 슬립과 타이어에 작용하는 종방향 힘을 정확하게 추정하기 위해서 확장 칼만 필터를 활용하였다. 종방향 타이어 강성계수 추정 성능검증은 시뮬레이션을 통하여 진행하였으며 기존 연구 방법으로 추정한 결과와 비교하였다.
Parity space 방법을 통한 EMB 고장 진단 알고리즘 개발
성시현(Sihyun Seong),최세범(Seibum Choi),현동윤(Dongyoon Hyun) 한국자동차공학회 2019 한국자동차공학회 Workshop Vol.2019 No.5
Brake By Wire 시스템은 기존의 유압브레이크보다 빠른 응답속도를 가지며, ABS,TCS,ESC,ISG,ACC와 같은 다른 샤시 제어시스템과 연계하기 쉽다. 또한 기존의 유압 라인을 제거함으로써 차량의 공간을 더 효율적으로 사용할 수 있으며 브레이크 오일을 사용하지 않으므로 친환경적이라 할 수 있다. 하지만 기존의 유압브레이크와 달리 BBW는 기계적인 backup 시스템이 없기 때문에 신뢰성 부분에서 취약하다. 따라서 본 논문에서는 BBW시스템에서 사용되는 Electro-Mechanical Brake의 모델링 한 뒤 전류 센서, 클램핑력 센서, 각속도 센서의 고장을 Parity space approach를 통해 진단하는 방법을 제안하였다. 또한 Parity space approach를 통해 구한 residual을 분석하여 fault isolation을 수행하였으며, 일반적으로 사용되는 EMB Closed-loop 제어로직에서 fault injection 시뮬레이션을 통해 EMB 고장 진단 알고리즘을 검증하였다.
전륜 EWB 장착 연료전지 자동차의 회생제동 특성 해석
고지원(Jiweon Ko),김정욱(Jungwook Kim),현동윤(Dongyoon Hyun),김현수(Hyunsoo Kim) 한국자동차공학회 2010 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2010 No.11
In this study, we analyzed the regenerative braking characteristics of a fuel cell electric vehicle (FCEV) equipped with electronic wedge brakes (EWB) on the front wheels. To analyze the regenerative braking characteristics of the FCEV with EWB, a regenerative braking control algorithm was proposed for the regenerative braking and friction braking for front wheels and friction braking for rear wheels, and a powertrain model of an FCEV composed of a motor, fuel cells, and batteries and a MATLAB model of the control algorithm were developed. They were linked to the CarSim-RT (real time) model of the vehicle under study, whereas the braking hardware in the loop simulator (HILS) of the FCEV was built using the EWB hardware. This HILS was used to examine dynamic response of the regenerative motor torque and the EWB clamping force corresponding to the driver’s braking demand.
Sliding mode observer를 통한 Brake-by-wire 차량의 제동 토크 고장 진단 알고리즘 개발
성시현(Sihyun Seong),최세범(Seibum Choi),현동윤(Dongyoon Hyun) 한국자동차공학회 2019 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2019 No.11
본 연구는 차량의 제동 시스템의 fail을 sliding mode 관측기를 통해서 fail을 검출 및 분류하는 알고리즘에 대해서 다루었다. Brake-by-wire 시스템은 기존의 제동 시스템에서 쓰이던 유압 라인 및 vacuum 부스터와 같은 장치들을 사용하지 않기 때문에 엔진룸과 차량 하부에 공간적 여유를 확보 할 수 있으며 Adaptive Cruise Control, Electronic brake force distribution 와 같은 샤시 제어 시스템과 연계하기 쉽기 때문에 지능형 자동차에 필수적이다. 하지만 Brake-by-wire시스템은 기계적인 backup시스템이 존재하지 않기 때문에 고장이 발생한다면 치명적인 사고로 이어질 수 있다. 차량의 제동시스템이 fail날 경우 차량은 제동 시에 좌우 제동 불균형으로 인한 요 모멘트의 발생과 함께 종방향 감속도, 휠속도의 이상이 발생할 것이다. 이러한 차량의 이상은 운전자의 의도와 다르게 차량을 움직이게 하며 결과적으로 치명적인 사고의 원인이 될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 강건하며 연산량이 비교적 적은 sliding mode 관측기를 설계하여 차량의 제동시스템의 고장을 검출하는 방법을 제안하였다. 또한 Carsim 시뮬레이션을 통해 제동 토크 고장진단 알고리즘을 검증하였다.