제어 파라미터에 따른 브레이크 시스템 응답 예측

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확장요약문

엔진 소음이 사라진 전기차에서는 전동식 브레이크 시스템이 제동 압력을 만들 때 발생하는 모터 소음·진동(NVH)이 쉽게 드러난다. 문제는 이 진동이 모터 제어 게인을 바꾸는 것만으로도 달라진다는 점이다. 이 때문에 차종에 맞춰 게인을 조정할 때마다 진동 시험을 새로 거쳐야 하며, 시험 비용과 기간은 후보 조합의 수만큼 증가한다.

본 논문은 제어 게인의 영향이 모터 전류에 나타난다는 점에 착안하여, ECU 가 제어를 위해 이미 계측하는 전류로부터 시험하지 않은 제어 조건의 진동 스펙트럼을 예측하는 기법을 제시한다. 이를 위해 일부 제어 조건에서 측정한 전류와 진동으로부터 둘 사이의 관계를 모델로 구성한다. 예를 들어 게인을 바꾸어 전류 파형이 달라지면, 모델은 바뀐 전류로부터 해당 조건의 진동 스펙트럼을 산출한다.

특히 제안 기법은 회전 속도가 변하는 압력 형성 구간에도 적용할 수 있다. 더 나아가 게인 조합별 예측 스펙트럼을 비교하면, 제어 파라미터 변화가 어떤 주파수 성분의 진동을 바꾸는지도 해석할 수 있다. 따라서 모델을 구축한 이후에는 별도의 진동 센서 없이 다른 제어 조건의 진동을 추정할 수 있다.

모델 구축에 사용하지 않은 조건에서 검증한 결과, 예측 스펙트럼은 실측 진동의 주요 주파수 특성과 일치하였다. 이는 일부 조건의 시험만으로 구축한 모델이 다른 제어 조건에서도 유효함을 보여준다. 제안 기법은 게인을 조정할 때마다 반복하던 진동 시험을 줄이고, 제어 튜닝 초기 단계부터 NVH 를 함께 고려할 수 있게 한다.