Siemens VDO, German electronic and mechatronic developer announced an innovative braking device called Electronic Wedge Brake (EWB). It uses self-energizing effect using compared to conventional hydraulic devices. Also, EWB features more fast response characteristic, reducing stopping distance by 15 percent compared to hydraulic ones. But EWB is very sensitive to the variation of the system parameter error, such as friction coefficient variance during braking. Small parametric error can be highly amplified through self-energizing effect, degrading system response characteristic. For this reason, robust control technique using sliding mode control was developed in KAIST as a computer simulation in 2007 [7].
This research is focused on developing a new type of EWB which is called Electronic Noncircular Gear Brake. This suggested that brake system has the possibility applying variable wedge angle to system by using noncircular gears. For the first step to realize the system, normal system response is validated. Also robust control techniques making system stable for parametric variances, and particularly the pad friction-coefficient error will be considered as followed [7]. Another method to make system robust such as Limp Home mode control can be developed as well.
쐐기 형태의 부재의 구조적 특성을 이용한 EWB는 자기 강화(self-energizing)효과에 의하여 Brake-by-wire 시스템 중 가장 에너지 효율이 높다. 또한 기존의 유압식 브레이크에 비해 약 15%정도의 제동 거리를 단축 시킬 수 있다. 그러나 EWB는 파라미터의 변화에 매우 민감한 특성을 가지고 있고 작은 에러가 자기강화 효과에 의해서 증폭된다. 이는 시스템의 성능을 저하시키고 악화시킬 우려가 있다. 파라미터 변화로 인해 기존의 PID기법과 같은 방법으로는 제어의 어려움이 있으므로 비 선형 제어기법인 sliding mode control 과 같은 제어 기법이 2007년 한국과학기술원에서 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하여 개발된 바 있다. 이 논문은 비 구형 기어를 이용한 새로운 형태의 브레이크에 관한 것으로 EWB와 마찬가지로 자기강화 효과를 이용하면서도 EWB 시스템의 일정한 각을 가지고 있는 쐐기 대신 비 구형 기어를 이용하여 다양한 각도를 적용할 수 있는 가능성을 가지고 있다. 파라미터의 변화에 대처하기 위한 방법으로 LPF(Low pass filter)를 이용한 브레이크 패드의 마찰계수 추정기법과 시스템을 더욱더 안정적으로 유도하기 위해, 센서의 오류나 단락과 같은 fail 진단시, 운전자로 하여금 fail 상황을 알리고 성능은 다소 떨어지지만 Limp Home Mode control을 이용한 시스템의 대처 기법 대한 것을 다루고 있다.
