Cruise Control 순항제어
정속주행 장치
자동차가 지정한 속도를 유지할 수 있게 하는 장치
제어기의 구성 -> 피드백 제어기를 하기 위해서는 어떤 출력값을 피드백 받아야함
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연비문제
속도 유지에만 초점이 맞춰짐 -> 불필요한 연료 소모 -
차량 감지 기능 없음
앞 차량이 있을 때 직접 제어 필요
차량 정체, 옆 차량 끼어들기 시 문제 발생
Smart(Adaptive) Cruise Control
앞 차량을 감지해 스스로 안전거리 유지
앞차량과의 상대거리를 피드백 받아 지정된 목표거리와의 오차 계산 및 제어
브레이크 사용
조향시스템
- 수동 조향장치 : 운전자의 힘으로만 동작하기에 핸들 조작에 힘이 많이 듦
- 동력 조향장치 (Power Steering) : 유압펌프나 전기 모터로 운전자 핸들을 움직이는 힘을 보조해주는 시스템
조향 시스템 구성
- 조작부 : 운전자가 만드는 회전력을 조향 기어부에 전달
- 기어부 : 회전력을 받아 기어부를 통해 회전운동 -> 직선운동
- 링크부 : 조향기어의 움직임 -> 앞 바퀴에 전달
조향 시스템 설계 요건
- 운전자 핸들 조작이 쉬워야 함
- 주행 중 도로 노면에서 받는 충격으로 핸들이 흔들리지 않아야함
- 고속주행할 때에도 핸들이 흔들리지 않고 안정적이여야 함.
- 조향 핸들이 제자리로 돌아왔을 때 각 연결기구부나 자동차 차체에 무리한 힘이 걸리지 않아야함
- 회전반경이 작고 자동차의 방향변환이 쉬워야함
최소회전반경
자동차가 선회할 때, 바깥쪽 앞바퀴가 그리는 궤적의 최소반경
회전반경이 작다 -> 자동차가 작은 원을 그리며 회전
조향비
앞 바퀴가 1도 회전하는데 필요한 운전대의 회전 각도 비율
회전운동의 토크 -> 기어비와 연관관계
조향비가 큼 -> 앞바퀴 1도 회전을 위해 더 많은 운전대 회전 필요
- cons) 바퀴의 회전각을 신속히 바꾸지 못함
- pros) 힘이 적게 듦
자동차 크기별 조향비 조정: 소형차(14-18), 중형차(18-22), 대형차(20-26)
조향
- 핸들 돌림
- 조향축 회전
- 피니언 회전
- 랙 직선운동
- 좌우 직선운동
파워스티어링
- 조향저항 극복
저속 등에서 핸들조작을 방해하는 힘을 어느 정도 극복해주는 역할 - 저속 주행, 정지 시 - 조향의 부하 감각
운전자가 핸들조작을 느낄 수 있게 해주는 역할 - 고속 주행 시
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유압식 HPS : 엔진과 유압펌프를 연결하여 펌프로 추가적 힘을 발생시킴
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모터 사용 EHPS
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전자식 EPS : 모터에 의해 보조 힘을 만듦 Motor Driven Power Steering
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R-EPS : 랙에 연결된 형태
EPS 보조 토크 종류
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보조제어
차량 속도, 운전자의 입력토크에 따라 보조 토크를 생성해 운전자를 보조하기 위한 제어
토크, 속력, 전류 등 사전에 발생시킬 토크들을 MAP 형태로 만들어둠 -
마찰보상제어 Friction Control
모터와 감속기 사이이 마찰효과를 보상해주는 역할
EPS 시스템 -> 모터 감속기 -> 조향시스템의 칼럼, 피니언, 랙
모터 감속기에서 마찰력으로 손실 발생 -> 손실 보상 -
댐핑보상제어 Damping Control
회전 속도에 비례하여 회전 반대 방향으로 보조 토크 생성 -
관성보상제어 Inertia Control
모터의 관성 영향을 보상 -> 모터 각가속도에 비례하는 보조 토크 생성 -
복원제어 Return Control
저속에서 모터 전류를 보상하면서 스티어링 휠 회전
EPS 역할
자율주행 EPS 구동 설계 요건
- 정확한 주행을 위한 조향각, 조향속도 등을 정확하게 계산 가능한 시스템 필요
- 안정감을 느끼게 해주는 주행환경, 탑승자 스타일에 맞는 최적 알고리즘
- 돌발상황에서도 조향능력을 상실하지 않는 강건함
