9-9 2026 [춘계학술대회]
| 제목 | 강체 동역학 기반 4륜 독립 구동 전동화 모듈의 브레이크 클램프 하중 특성 연구 |
|---|---|
| 분야 | 모빌리티 동력 및 구동시스템 |
| 언어 | Korean |
| 저자 | 김석범(고등기술연구원), 고동신(고등기술연구원) |
| Key Words | E-Corner Module(이코너 모듈), Disc Brake(디스크 브레이크), Rigid Multibody Dynamics(강체 다물 체 동역학) |
| 초록 |
본 연구는 미래 모빌리티용 4륜 독립 구동 전동화 모듈에 적용되는 유압 디스크 브레이크 시스템 의 제동 특성을 분석하고, 경사로 제동 조건에서 요구되는 브레이크 클램프 하중과 유압 요구 특성 을 연구하였다. 4륜 독립 구동 시스템은 각 휠의 구동 및 제동을 독립적으로 제어할 수 있어 주행 안 정성과 제동 성능 향상 측면에서 유리하지만, 경사로와 같은 악조건에서는 축별 하중 분포와 노면 반력이 달라져 제동계에 더 큰 하중이 작용할 수 있다. 이에 따라 본 연구에서는 시험용 등판로 경사 로 조건과 차량 제원, 타이어-노면 마찰 특성, 전후 하중 분배 조건을 반영하여 전륜과 후륜의 제동 토크를 산정하였다. 또한 디스크, 패드, 피스톤, 캘리퍼, 슬라이드 핀, 마운팅 브라켓 등으로 구성된 브레이크 모듈에 대해 강체 다물체 동역학 해석 모델을 구축하고, 접촉 조건 및 조인트 조건을 반영 하여 부동식 캘리퍼의 작동 메커니즘과 하중 전달 거동을 모사하였다. 전륜과 후륜의 최대 부하 조 건에 대해 서로 다른 마찰계수 조건을 적용하여 피스톤 하중 변화를 해석한 결과, 마찰계수가 증가 할수록 동일 제동토크를 구현하기 위한 피스톤 필요 하중은 감소하는 경향을 보였으며, 전륜 조건에 서 요구되는 하중과 유압 수준이 후륜보다 상대적으로 크게 나타났다. 이를 통해 전륜 하중 조건을 브레이크 시스템의 설계 조건으로 정의하였으며, 유압 모듈 및 캘리퍼 구조는 이러한 최대 부하 조 건을 기준으로 검토될 필요가 있음을 확인하였다. 또한 실제 운용 환경에서는 마찰계수 저하, 온도 상승, 마모 등 다양한 외란 요인이 제동 성능에 영향을 미칠 수 있으므로, 설계 시 이를 고려한 피스 톤의 여유 압력 마진 확보가 필요할 것으로 고찰된다. |
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