• 소성∙가공
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• 제6권3호
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• pp.192-202
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• 1997

This study presents an effect of number of passes in wire-cut electric discharge machining on fine blanking dies and products. Three part fine blanking dies were produced by the difference of numbers of passes discharge machining. Brake pad was produced, through the die produced like that, the objective of this study is the improvement in surface roughness of die block and punch, life extension of die block, the decrease of second fracture dimensions, the rise of productive.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제20권6호
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• pp.33-38
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• 2012

EMB is considered as the next generation braking mechanism because it has simple structure and is environment friendly. However, as other brake mechanisms, EMB should be operated reliably for any operating conditions. EMB should be designed with fail-safe and fault-tolerant control concepts which require robust fault detection algorithms for various possible faults. In the design of fault detection algorithms, it is very difficult to construct faulty conditions in real EMB and thus, simulations are often used to emulate the faulty conditions. In this paper, a simulation tool is developed using the commercial software to emulate gear faults in the EMB mechanism. A backlash compensation algorithm is introduced based on contact point detection because screw backlash causes a delay in clamping force response time.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제9권12호
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• pp.1397-1404
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• 2014

그랩 크레인은 부두 항만으로 모래 및 토사가 퇴적이 되거나, 해저 공사를 하기 위해 다목적으로 사용된다. 그립 크레인의 구성 요소 중 와이어 드럼과 디스크 브레이크 패드는 핵심적인 소모품으로 많은 열이 발생되며 교체 시 가격이 매우 비싸다는 단점이 있다. 본 논문에서는 그랩 크레인의 와이어 드럼에 작용되는 디스크 브레이크 패드에 대한 열화상 진단 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 브레이크 고장 및 디스크 패드 손상 전에 디스크 및 패드 표면의 온도가 비정상적으로 분포하는 특징을 이용하여 열화상을 통해 패드 열 진단 분석을 수행한다. 따라서 기계 부품의 이상을 고장 전에 미리 발견하여 고장으로 인한 피해를 방지할 수 있으며, 과부하 유무를 상시체크하면서 크레인을 작동시켜 패드의 수명 연장과 비용을 절감할 수 있다.

• 전기전자학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.174-184
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• 2017

본 논문은 철도 차량용 electro-mechanical brake (EMB)의 클램핑 포스 과도응답 향상을 위한 토크 예측 제어 방법을 제안한다. 일반적으로 철도 차량에는 공압식 제동 시스템이 사용된다. 공압식 제동 시스템은 외부환경 변화에 민감하며, 과도응답 속도가 느리기 때문에 공주시간이 증가한다. 또한, 긴급 제동과 같은 기준 이상의 제동 토크를 인가하는 경우에 제동 효율이 낮은 단점이 있다. 이러한 공압식 제동 시스템의 단점은 철도 차량용 EMB 시스템을 적용하여 극복할 수 있다. 철도 차량용 EMB 시스템은 차량의 축중을 감소시키고, 설계 공간을 확보하기 때문에 연비 증가 및 설계 유연성 확보 등의 장점을 갖는다. 본 논문에서는 철도 차량용 EMB의 클램핑 포스 과도응답 향상을 위한 제어 방법을 제안한다. 제안하는 제어 방법의 타당성은 시뮬레이션을 통해 검증한다.

• 정보와 통신
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• 제34권5호
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• pp.19-26
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• 2017

Electromechanical Brake(EMB)시스템은 유압 대신 전동식 액츄에이터를 이용하여 제동력을 발생시키는 브레이크 장치인 Brake-by-Wire(BBW) 시스템의 구성요소 이다. EMB 시스템은 기존 유압식 브레이크 시스템과 비교하여 친환경적이며, 설계의 자유도가 높고, 제동 응답성 및 제어 성능이 뛰어난 장점을 가진다. 하지만 전자 전기적으로 시스템 구성이 복잡해 짐에 따라 고장에 대한 안정성 부문이 설계시 충분히 고려되어야 한다. 본 논문에서는 차량 EMB 시스템 설계시 신뢰성을 향상을 위해 고려해야 설계 방안에 대해서 기술한다. 크게 시스템, 센서, 모터 분야에 대해 고장 요소 및 대처 방안 설계에 대해 개괄적으로 소개한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제28권5호
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• pp.517-523
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• 2004

Recently, wheel slip controllers with controlling the wheel slip directly has been studied using the brake-by-wire actuator. The wheel slip controller is able to control the braking force more accurately and can be adapted to various different vehicles more easily than the conventional ABS systems. The wheel slip controller requires the information about the tire braking force and road condition in order to achieve the control performance. In this paper, the tire braking forces are estimated considering the variation of the friction between brake pad and disk due to aging of the brake, moisture on the contact area or heating. In addition, the road friction coefficient is estimated without using tire models. The estimated performance of tire braking forces and the road friction coefficient is evaluated in simulations.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.578-585
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• 2018

본 논문은 고속철도차량에 전기기계제동장치(EMB : Electric Mechanical Brake)를 적용하기 위한 주요 구성품인 3상 매입형영구자석동기전동기(IPMSM : Interior Permanent Magnet Synchronous Motor)의 설계방법과 이를 이용한 인버터 제어시스템의 압부력제어 시뮬레이션 방법을 제안한다. 최근 자동차에서 주로 사용하는 유압식 제동장치는 유압을 발생시키기 위해 필요한 오일류와 유압 라인의 관리, 유지보수성 및 유압펌프의 동작으로 인한 효율성 등이 문제로 제기되면서 EMB에 대한 관심이 높아지고 있으나 비용증가 및 안전측면의 보완이 지속적으로 요구되고 있다. 공압식 제동장치를 주로 사용하는 철도차량은 EMB 시스템을 적용할 경우 차량 하부에 큰 공간을 차지하는 공기압축기, 제동공기통 및 연결 배관 등의 부품이 필요하지 않으므로 50% 이상의 소형화가 가능하며 인버터를 적용한 전동기 구동방식으로 인하여 상대적으로 빠른 응답속도와 정밀제어를 통해 공주거리를 단축시킬 수 있는 장점을 갖는다. 또한, 철도차량은 다수의 제동장치가 제동력을 분담하는 구조로 설계되어 자동차와 비교하여 EMB 적용이 안전측면에서 유리하다. 본 논문에서는 JMAG을 활용하여 고속철도의 제동 캘리퍼와 제동력 출력에 적합한 모터설계 및 전자계해석을 수행하였다. 제동 압부력 제어 시뮬레이션을 위해 기계구동부는 기존 EMB 시스템에 주로 적용된 볼스크류 형태의 동작방식과는 달리 고속철도차량에 적용된 편심축 회전을 이용한 구동방식으로 모델링하였다. IPMSM 제어를 통한 제동압부력 및 제동력 출력결과는 Matlab/Simulink를 활용하여 JMAG의 IPMSM 모델과 co-simulation을 통해 보였으며 결과의 타당성은 차세대고속철도(HEMU-430X)의 제동사양과의 비교를 통해 검증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.170-177
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• 2020

본 논문은 전기기계식제동장치(EMB : Electro Mechanical Brake, 이하 EMB)의 제동 압부력(clamping force) 제어방법과 제동시험장비(dynamo test equipment)를 활용한 제동성능 평가결과에 대하여 다룬다. EMB와 관련한 연구는 자동차 분야에서 대부분 수행되었으며, 다양한 제어방법에 대한 정적상태의 압부력 시험결과를 주로 다루고 있으나 본 논문은 동적상태에서의 성능평가를 수행하였다. EMB의 구동을 위해 3상 매입형 영구자석 동기전동기(IPMSM : Interior Permanent Magnet Synchronous Motor, 이하 IPMSM)가 적용되었으며 유한요소법(FEM : Finite Element Method, 이하 FEM) 해석 소프트웨어인 JMAG을 통하여 설계 및 해석을 수행하였다. EMB의 압부력제어를 위해 전류제어, 속도제어 및 위치제어가 수행되었으며, 전류제어기는 단위전류당 최대토크제어(MTPA : Maximum Torque Per Ampere, 이하 MTPA)가 적용되었다. 제동성능평가는 공압식 제동장치의 비상제동 성능시험 절차와 동일한 방법으로 수행되었으며 시험장비에 설치된 고속철도차량의 차륜을 110 km/h, 230 km/h 및 300 km/h로 회전하는 상태에서 각각의 속도 조건에 따른 EMB의 제동 압부력을 인가하여 감속성능을 확인하였다. 최고속도(300 km/h) 상태에서 비상제동 시험결과는 73초의 시간이 소요되었으며 차세대고속철도차량(HEMU-430X)에 적용된 공압식 제동장치의 성능시험 결과와 비교를 통하여 제동소요 시간 및 감속패턴의 유사함 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권10호
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• pp.581-588
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• 2020

본 논문은 전기기계식제동장치(EMB : Electro Mechanical Brake, 이하 EMB)의 제동패드 마모발생에 따른 소프트웨어 기반의 마모보상방법의 적용 및 성능평가를 다루었다. EMB의 구동을 위해 사용된 모터는 3상 매입형 영구자석 동기전동기(IPMSM : Interior Permanent Magnet Synchronous Motor, 이하 IPMSM)가 사용되었다. EMB의 압부력(clamping force) 제어를 위해 위치제어기, 속도제어기 및 전류제어기가 적용되었으며, IPMSM의 출력 압부력 예측을 위해 모터의 거리별 압부력 실험을 통하여 힘 추정기(force estimator)를 1차 모델식으로 단순화 하였다. 제동패드에서 마모가 발생함에 따라 IPMSM에서 출력되는 토크전류의 크기가 감소하는 특성을 이용하여 기준 토크전류와의 비교를 통해 힘 추정기를 업데이트하는 방법으로 마모보상이 가능함을 보였다. 제동패드의 마모 후 최대 압부력 도달시간이 0.1초 이내로 증가하였으나, 마모패드 장착시에도 제동압부력은 마모 전 제동패드와 동일한 최대 기준 압부력을 만족하였으며, 최대압부력 도달시간의 경우 0.5초(기준값) 이내임을 실험으로 검증하였다. 소프트웨어 기반의 EMB 제동패드의 마모보상 방법은 철도차량의 출발 전 제동장치 점검시 테스트모드의 진입을 통하여 수행이 가능하다.

• Journal of Power Electronics
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• 제13권4호
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• pp.536-545
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• 2013

In this study, an integrated motor control algorithm for an in-wheel electric vehicle is suggested. It consists of slip control that controls the in-wheel motor torque using the road friction coefficient and slip ratio; yaw rate control that controls the in-wheel motor torque according to the road friction coefficient and the yaw rate error; and velocity control that controls the vehicle velocity by a weight factor based on the road friction coefficient and the yaw rate error. A co-simulator was developed, which combined the vehicle performance simulator based on MATLAB/Simulink and the vehicle model of CarSim. Based on the co-simulator, a human-in-the-loop simulation environment was constructed, in which a driver can directly control the steering wheel, the accelerator pedal, and the brake pedal in real time. The performance of the integrated motor control algorithm for the in-wheel electric vehicle was evaluated through human-in-the-loop simulations.