- 유압식, 전기 유압식 및 전기 파워 스티어링(EPS) 시스템 간의 근본적인 차이점.
- 위치 센서, 제어 장치 및 직류 모터를 이용한 전동식 파워 스티어링의 기술적 작동 원리.
- 전기기계식 보조장치는 연비, 능동적 안전성 및 주행 편의성 측면에서 경쟁 우위를 제공합니다.
- 특수 전자 진단의 중요성과 영점 교정을 위한 스캐너 사용.
돌이켜보면, 자동차 운전은 훨씬 더 힘든 일이었다. 과거에는 차량에 핸들 조작 보조 장치가 없어, 특히 주차나 저속 주행 시 조작이 매우 어려웠다 . 이러한 어려움은 운전의 편안함을 저해할 뿐만 아니라, 운전자의 반응 속도를 늦춰 위급 상황에서 위험을 초래할 수도 있었다.
다행히 세기가 바뀌면서 기술은 질적으로 비약했습니다. 오늘날 토요타를 비롯한 대다수의 자동차 제조업체들은 운전자 보조 시스템을 기본 사양으로 탑재하여 부드럽고 자연스러운 조향을 가능하게 함으로써 운전자가 도로에 집중하고 차량을 움직이는 데 필요한 육체적인 노력에 신경 쓰지 않도록 하고 있습니다.
파워 스티어링의 진정한 목적은 무엇일까요?
기본적으로 이 메커니즘은 핸들을 돌릴 때 과도한 힘을 가하지 않아도 되도록 해줍니다. 하지만 단순히 편의성만을 위한 것은 아닙니다. 안전 또한 중요한 역할을 하는데, 핸들 조작과 차량 반응 사이의 관계를 개선 하여 장애물 회피 속도를 높여주기 때문입니다. 또한, 핸들이 가벼워지면 좁은 공간에서 기동성이 향상되므로 회전 반경에도 영향을 미칩니다.
세 가지 유형의 지원 시스템 분석
모든 파워 스티어링 시스템이 동일한 것은 아닙니다. 차량의 연식과 모델에 따라 크게 세 가지 종류가 있습니다.
- 유압식 조향 장치: 가장 고전적인 시스템입니다. 벨트로 엔진에 연결된 펌프가 호스를 통해 오일을 스티어링 랙으로 공급합니다. 매우 견고하고 자연스러운 느낌을 제공하지만, 다음과 같은 단점이 있습니다. 펌프는 끊임없이 에너지를 소비합니다.직선으로 주행하더라도 연료 소비량은 약간 증가합니다.
- 전자유압식 파워 스티어링: 중간 단계입니다. 여전히 유압 유체를 사용하여 바퀴를 움직이지만, 펌프는 더 이상 엔진에 의존하지 않고 배터리로 구동되는 전기 모터에 의존합니다. 이로 인해 시스템이 다음과 같이 됩니다. 더욱 효율적이고 조용함또한 서비스 벨트로 인해 발생하는 기계적 문제를 방지합니다.
- 전동식 파워 스티어링(EPS): 최첨단 기술입니다. 오일이나 펌프가 없고, 모든 것은 스티어링 칼럼에 위치한 전기 모터로 제어됩니다. 꼭 필요한 경우에만 작동하여 뛰어난 주행 성능을 제공합니다. 상당한 연료 절감 또한 차량 무게가 훨씬 가벼워집니다.
EPS(전동 파워 스티어링) 시스템의 고급 작동법
전동 파워 스티어링은 기본적으로 컴퓨터, 센서, 전기 모터를 결합한 지능형 시스템입니다. 시스템이 원활하게 작동하려면 스티어링 센서가 스티어링 휠의 위치와 차량 속도를 감지하여 이 데이터를 전자 제어 장치(시스템의 두뇌) 로 전송해야 합니다.
이 모듈은 일반적으로 브러시리스 방식의 직류 모터를 제어하여 스티어링 칼럼에 필요한 힘을 가합니다. 제어 장치는 회전 방향에 따라 전력 트랜지스터를 사용하여 극성을 반전시키며, 실시간 지원 요구 에 따라 최대 80암페어의 전류를 처리할 수 있습니다.
전기기계 기술 및 능동 안전
최신 시스템은 속도 감응형입니다. 예를 들어 고속도로 주행 시에는 급정거를 방지하기 위해 스티어링 휠이 약간 뻑뻑해지는 반면, 주차 시에는 매우 가벼워집니다. 또한 CAN 데이터 버스와의 통합을 통해 능동형 스티어링 휠 중앙 복귀 기능 , 강풍이나 경사로 주행 시 횡방향 힘 보정 기능과 같은 고급 기능을 구현할 수 있습니다.
이러한 수준의 전자 제어 덕분에 ADAS 시스템과 자율 주차가 가능해집니다 . 운전자가 직접 핸들을 조작하지 않아도 컴퓨터가 바퀴를 움직일 수 있기 때문입니다.
전동 파워 스티어링 시스템의 진단 및 발생 가능한 고장
다른 전자 시스템과 마찬가지로 EPS(전자식 파워 스티어링)도 오작동할 수 있습니다. 컴퓨터가 실제 스티어링 휠 위치와 센서 판독값 간의 차이를 감지하면 대시보드에 경고등이 켜지고 스티어링이 수동 모드로 전환됩니다 . 이 상태에서는 스티어링이 매우 뻑뻑해지지만 차량 조향은 여전히 가능합니다.
이러한 문제를 해결하려면 정비사는 단순히 기계적인 부분만 살펴볼 수 있는 것이 아니라 특수 공구가 필요합니다. 자동차 스캐너는 고장 코드를 삭제하거나 휠 얼라인먼트 작업을 수행하는 데 필수적입니다 . 휠 얼라인먼트 후에는 차량이 스티어링 휠이 직진 상태임을 인식할 수 있도록 "제로 포인트"를 전자적으로 프로그래밍하는 것이 매우 중요합니다.
정확한 진단을 위해 정비사는 휠이 중앙에 위치한 상태에서 스캐너가 0도를 나타내는지 확인합니다. 휠을 최대로 돌렸을 경우, 차량 모델에 따라 측정값은 대략 -520도에서 520도 사이여야 합니다.
기본적인 기계식 시스템에서 정교한 EPS(전자식 파워 스티어링)로의 발전은 운전을 안전하고 효율적인 경험으로 탈바꿈시켰습니다. 유압식 시스템이 촉각 피드백을 중시했던 반면, 전기식 시스템은 환경 친화성, 연비 효율성, 운전자 보조 시스템과의 통합에 중점을 두고 있으며, 전자 장치 기반의 유지 보수와 정밀한 부품 프로그래밍이 필요합니다.