자동차 전자제어

자동차는 현대기술의 집약체입니다. 연비, 출력, 안정성, 디자인등 많은것들이 어우러져 하나의 자동차가 나옵니다. 현대차, 기아차, 도요타, 벤츠, BMW, 혼다, 폭스바겐, 포드, 아우디, 닛산, 포르쉐, 쉐보레, 랜드로버 등 다양한 회사에서 자동차를 만들고 있습니다.

▲ 현대 아슬란

성능과 안전에 직결되는 전자제어는 자동차에서 꼭 필요한 분야입니다. 전자제어에서 사용하는 용어를 살펴 보겠습니다.

ECU (electronic control unit)

자동차의 엔진, 자동변속기, ABS 따위의 상태를 컴퓨터로 제어하는 전자제어 장치이다. 애초의 개발 목적은 당시에는 점화시기와 연료분사, 공회전, 한계값 설정 등 엔진의 핵심 기능을 정밀하게 제어하는 것이었다. 그러나 차량과 컴퓨터 성능의 발전과 함께 자동변속기 제어를 비롯해 구동계통, 제동계통, 조향계통 등 차량의 모든 부분을 제어하는 역할까지 하고 있다.

ABS(Anti lock Brake System)

​브레이크 잠깅방지창지라칭하며 흔히 ABS라고 합니다. 브레이크잠김현상을 방지하며 핸들의 조향성을 확보하는 장치로써 브레이크를 밟았을때 제동거리는 짧은편은 아니지만 눈길또는 빗길 또한 회전시 핸들의 조향성을 확보해줌으로써 안전한 제동을 도와주는 역할을 합니다.

​​다시 설명을 드린다면 차량이 급제동을 하게되면 바퀴가 잠기는 현상을 방지하기위한것이며 ​특히 고속주행으로 운행시 전방에 위험을 감지하고 브레이크를 밟아 바퀴가 잠기게 되면 타이어와 노면사이에 많은 열이 발생하게되는데 이때 반대로 제동거리가 길어지는 현상으로 자동차의 무게중심은 전방으로 쏠려​있는 상황에서 급브레이크를 사용하게 되면 차량의 무게중심은 앞쪽으로 쏠리게 되어있구요.

​이때 앞으로 쏠린상태에서 급하게 브레이크를 밟게되면 전복사고나 차량의 급회전으로 사고가 발생하게 됩니다. 그렇다면 이것을 방지하기위해서는 브레이크를 순간적으로 1초동안 10여번 놓았다가를 해야하는데 현실적으로 불가능하기에 이문제를 해결하기위해 만들어진게 바로 ABS 입니다.​

​ABS는 전자제어장치의 기계적장치를 이용해 1초당 10여번씩 자동으로 밟았다가 놓았다가를 해주는 역할을 하게 됩니다. 자동차를 운행하시다 급히 브레이크를 밟으면 하체에서 드르륵~드르륵하는 진동과 소리를 들으신경험이 있으시다면 ABS가 제대로 작동한것이라 보시면 됩니다. ​

▲ 기아 K9

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TCS(Traction Control System)

TCS는 트랙스콘트롤시스템이라해서 자동차가 급출발하거나 눈길또는 빗길등에서 출발할때 구동바퀴가 헛도는것을 방지하며 커브길운행시 자동차가 비정상적으로 움직이될때 자동차의 엔진출력이 자동차의 바퀴로 전달되는것중 일부를 차단시켜주는 역할을 합니다. 그렇기에 TCS는 자동차바퀴가 슬립이 되어야만 작동을하며 운행시에는 항상 켜두고 운행하셔야합니다.

다시 정리를 해드린다면 TCS는 바퀴가 도로노면에서 미끄러지는경우와 좌우타이어의 구동회전후가 다를때 작동을 하게 됩니다.

​TCS는 연료분사량과 점화시간,스로틀밸브등을 조절하여 엔진의 출력을 낮춰서 하는 시스템과 바퀴의 브레이크를 직접걸어서 제동시키는 시스템 두가지도 되어 있습니다. 도로의 노면에서 바퀴가 미끄러지는것을 자동차의 컴퓨터가 인식하게 되면 자동적으로 엔진의 출력을 ​낮춰 힐스핀을 방지하고 동시에 브레이크를 작동하게되어 미끄러짐을 방지합니다. ​

VDC(Vehicle Dynamic Control)

VDC는 차체제어장치라고도 하는데요. 간단히 말씀드린다면 차량의 미끄럼방지기능이라고 보시면 됩니다. 스핀이나 언더스티어(자동차가 코너를 돌때 차량의 속도가 고속주행일시 핸들조작이 완전히 돌지 못해서 자돋차자체가 바깥쪽으로 쏠리게되는현상)이 생길시 VDC는 이런현상등을 감지해 바깥쪽에서부터 제동을 위해서 자동차의 자세를 바르게 잡아주는 역할을 해줍니다.

다시 말씀드린다면 차량이 급가속으로 왼쪽으로 급커브를 돌때 차량의 오른쪽의 차량바퀴는 많은 회전수를 가지게되는데요. 오른쪽바퀴의 회전수를 줄여 회전을 원활하게 도뭄을 주는 역할을 하게되는 아주 중요한 장치이며 VDC는 운전석 왼쪽하단부분에 장착되어 있습니다.

EPS(Electronic Power Steering)

전자제어 동력조향장치입니다. 핸들은 공회전이나 저속 주행시에는 가볍고 경괘한 조향력으로 고속에서는 안정성을 얻을 수 있는 적당히 무거운 조향력으로 변화하여야 한다. 이러한 것을 해결하기 위해 전자제어 동력 조향장치(electronic power steering : EPS)이다. EPS는 차속 감응식 동력 조향장치에 차속 검출기구와 어시스트력 제어기구를 추가하여 차속의 변화에 대응해서 조종성과 안전성을 최적화시키는 것이다.