초록 ▼

□ 최종목표
차량 제동기 압력을 부압으로 낮추는 “진공펌프”의 개발과 고고도에 적용 가능한 진공펌프의 “제어기”를 개발하여 차량 안정성 제고
∘ 진공펌프의 능동 제어를 위한 전용 제어기의 응용기술 개발
∘ 대용량 부스터에 대응하는 고성능/저소음 진공펌프 설계기술 개발
∘ 개발 제품 신뢰성 검증을 위한 독자적 기술품질표준개발
∘ 개발 제품의 객관성 확보를 위한 평가기술 및 EMC/EMI대책 수립

□ 개발내용 및 결과
개발기술, 제품에 대한 기술적인 원리, 연구내용 등 설명
1) 능동형

□ 최종목표
차량 제동기 압력을 부압으로 낮추는 “진공펌프”의 개발과 고고도에 적용 가능한 진공펌프의 “제어기”를 개발하여 차량 안정성 제고
∘ 진공펌프의 능동 제어를 위한 전용 제어기의 응용기술 개발
∘ 대용량 부스터에 대응하는 고성능/저소음 진공펌프 설계기술 개발
∘ 개발 제품 신뢰성 검증을 위한 독자적 기술품질표준개발
∘ 개발 제품의 객관성 확보를 위한 평가기술 및 EMC/EMI대책 수립

□ 개발내용 및 결과
개발기술, 제품에 대한 기술적인 원리, 연구내용 등 설명
1) 능동형 진공펌프 제어기술
(1) 기술개요
∘ 압전기술을 활용한 센서를 이중화 구성하며, 제어를 위한 컴퓨팅 부품을 하나의 보드에 통합 적용한 센서 모듈식 제어기
∘ 제어 대상인 진공펌프에 최적화 하여 PWM 제어를 기반으로 한 동작 제어와 상태 모니터링 알고리즘을 적용하여 고장, 노화 등에 대한 정보를 CAN 프로토콜을 통해 제공
∘ 고도 감지 기술을 접목하여 고고도 환경에서도 차량의 제동능력이 저하되지 않도록 능동적 제어기능 제공
(2) 연구내용 요약
∘ 1차 및 2차에 걸친 회로설계와 시제품 개발을 수행함으로서 제품의 회로기반 동작평가 및 제품기반의 신뢰성을 검증
∘ 모니터링과 제어를 위해 제어대상에 대한 심화연구를 수행하고, 특성을 반영한 동작제어 및 모니터링 알고리즘 개발
∘ 총 32종에 해당하는 시험표준 연구와 시험 평가를 통한 설계 및 제품의 신뢰성을 검증
∘ 공인기관 시험 평가를 통해 객관적 성능을 확인하고, 실제 차량에 부착하여 정상동작 여부와 운행 조건간의 안정성 확인
∘ 사업 기간 동안 목표시장(중국)을 십여 차례 방문하며 고객을 발굴하였고, 계약체 결과 공급을 위한 양산라인 구축

2) 고성능/저소음 진공펌프 설계기술
(1) 기술개요
∘ 회전하는 모터의 회전력을 회전자에 전달하는 구조로서, 회전자는 돌출하는 깃 (Vane)을 포함하여 정해진 궤적 내에서 체적변화를 통해 공기를 흡입하는 진공펌프
∘ 흡입구와 배출구의 형상 및 위치 등 설계 최적화를 통해 고성능 달성 가능하며, DOE를 통해 펌프의 형상 및 모터 사양 최적화 가능
∘ 수지의 발포 및 함침 기술을 적용한 탄성부재 개발 기술과 소리의 차폐를 위한 차단 커버 설계 기술
(2) 연구내용 요약
∘ 진공펌프의 캠링 궤적 설계와 회전자의 기하학적 관계 연구
∘ 흡입체적과 배출체적 간 압축비 최적화 기술 연구와 높은 성능을 갖는 용량 설계기술 연구
∘ 목표 용량을 고려한 모터의 회전수, 토오크 등 최적화와 펌프와의 조립 관계의 특성 연구
∘ 소음의 발생원과 발생 특성을 FFT 분석기법을 통해 검토하고, 흡음과 차단을 위한 구조 및 재료의 연구
∘ 각 부품별 3 ~ 9 차례에 걸친 시제품 개발 및 실험적 연구
∘ 36항목의 시험표준 개발과 설계 및 제품에 대한 신뢰성 검증
∘ 공인기관 시험평가를 통한 제품의 객관적 검증
∘ 2020년 양산을 목표로 12M에 달하는 연속 생산 제조라인의 구축

□ 기술개발 배경
∘ 전력기반 자동차의 보급 확대 및 가속화로 인한 제동시스템의 패러다임 변화는 종래의 Conventional 제동기에 진공펌프를 부착토록 하였음
∘ 주관기관의 경우 2014년부터 진공배력식 제동기에 대한 연구를 수행하여 왔으며, 고객으로 부터의 개발 제안과 함께 진공펌프의 원천 설계 기술을 확보하면서 사업의 영역을 확대하였음
∘ 진공펌프 부착 차량의 고고도 주행 시 발생되는 제동력 저하 등의 문제와 펌프의 동작 실패 등에 대한 모니터링 요구 증가에 대응하기 위한 제어기술 개발 필요성이 대두되었음

□ 핵심개발 기술의 의의
○ 신규개발
제어기술(제어기) - 해당
- 글로벌 기업 연구 중(토요타, 미츠비시, 보쉬, 제규어 등)
- 현 시점 유사기술 및 제품 없음

펌프설계기술(진공펌프) - 해당
- 평형식 펌프 기술 미보유로 기초 기술부터 연구 및 개발함

○ 업그레이드
제어기술(제어기) - 비해당
- 신규개발기술에 해당

펌프설계기술(진공펌프) - 해당
- 목표 초과달성으로 글로벌 제품대비 우수한 성능 및 정숙성 확보

○ 개발 난이도
제어기술(제어기) - 높음
- 장기간의 고고도 주행 및 운용 데이터 필요
- 독자적인 고고도 제어 알고리즘 필요

펌프설계기술(진공펌프) - 높음
- 글로벌 제품을 뛰어넘는 고압펌프 설계 기술 필요
- 저소음 위한 NVH 경험과 독창적 소음 저감재 필요

○ 국산화 수준
제어기술(제어기) - 80%
- MCU를 비롯한 핵심소자의 국내 수급 불가로 일부 수입에 의존

펌프설계기술(진공펌프) - 90%
- 사출 수지를 비롯한 탄소재 등 일부 재료의 수입의존

○ 해외기술 도입
제어기술(제어기) - 비해당
- 독자기술

펌프설계기술(진공펌프) - 비해당
- 독자기술

○ 수출 가능성
제어기술(제어기) - 해당
- 부품 기반 수출 시작함

펌프설계기술(진공펌프) - 해당
- 부품 기반 수출 시작함

□ 적용 분야
자동차 부품

(출처 : 초록 - 3. 개발결과 요약 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 초록 ... 3
• 자동차부품기업위기극복지원사업 주요 연구성과 ... 9
• 목차 ... 12
• 제 1 장 서론 ... 13
• 제 1 절 과제의 개요 ... 13
• 1. 능동형 진공펌프 제어기의 기술개요 ... 13
• 2. 고성능 진공펌프의 기술개요 ... 14
• 제 2 장 과제 수행의 내용 및 방법 ... 15
• 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 15
• 1. 최종 목표 ... 15
• 2. 개발기술의 평가항목 및 달성 수준 ... 16
• 3. 정량적 목표 항목의 평가방법 및 평가환경 ... 17
• 4. 성과지표 및 목표/달성수준 ... 19
• 제 2 절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 20
• 1. 주관기관 - (주)한중엔시에스 ... 20
• 2. 참여기관 - (재)경북차량용임베디드기술연구원 ... 84
• 제 3 절 수행 결과의 보안등급 ... 98
• 제 4 절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리 현황 ... 98
• 제 3 장 결과 ... 99
• 제 1 절 연구개발 최종 결과 ... 99
• 1. 연구개발 추진 일정 ... 99
• 2. 연구개발 추진 실적 ... 101
• 제 2 절 연구개발 추진 체계 ... 103
• 제 3 절 고용 창출 효과 ... 104
• 제 4 절 자체안전관리진단표 ... 105
• 1. 주관기관 - (주)한중엔시에스 ... 105
• 2. 참여기관 - (재)경북차량용임베디드기술연구원 ... 108
• 제 4 장 사업화 계획 ... 112
• 제 1 절 시장 현황 및 전망 ... 112
• 제 2 절 사업화 계획 ... 113
• 1. 사업화 현황 ... 113
• 2. 사업화 계획 ... 113
• 제 3 절 향후 추가 기술 개발 계획 ... 115
• 1. 상품 측면 ... 115
• 2. 기술개선 측면 ... 115
• 제 5 장 설문조사 ... 116
• 끝페이지 ... 118