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New ECPS
English
 
기존의 동력조향장치(Power Steering, PS)은 고속 주행 시 조향 안전성이 나빠지는 단점을 가진다. 이러한 단점을 보안한 것이 속도 감응 동력 조향 장치(Electronically Controlled Power Steering, ECPS)이다. 그러나 기존의 ECPS는 그 구조가 복잡하고 고가이어서 국내의 경우 소수의 고급차에만 사용 되어지고 있다. 본 연구는 ECPS 시스템을 가제어성 유체인 자기유변 유체(Magneto-Rheological Fluid, MR유체)를 이용한 브레이크를 이용하여 간단한 구조를 가진 새로운 ECPS시스템을 구현하고자 한다. 본 ECPS시스템은 기능은 저속이나 주차 시는 PS와 같은 역할을 하고 고속 주행 시는 운전자에게 무거운 조향력을 제공합으로써 조향안정성을 향상하고자 한다. 또한 고속 주행 상황인 경우도 회피 상황이라고 판단되어지면 무거운 조향력을 원하는 시간내에 제거할 수 있다.
Schematic



Damper for ECPS by MRF

전체 크기는 설치위치를 고려하여 100mm의 길이와 직경을 가진다. 총 소산 토크는 1A인가시 약 11-12Nm이다.

Experiments

운전자의 조향 상황을 MR 댐퍼에 구현하기 위하여 다음 그림과 같은 실험 시스템을 제작하였다. 여기서 motor가 운전자의 조향 입력을 대신하게 된다. 전체 실험 시스템은 자동차 시험 기준 및 평가 기준 등을 테스트 할 수 있도록 제작 되었다.

Experiment Results

모의 실험을 위하여 차속 변화와 조향휠의 각속도 변화에 따른 제어 기준을 자료 조사를 통하여 설정하고 성능 테스트를 위하여 차속 신호와 조향휠의 각속도 신호를 가정하고 그 결과를 구하였다. 제어 방법은 PID기법을 사용하였다.



그림의 결과와 같이 차속의 변화에 따라서는 매우 잘 추종함을 알 수 있다. 그러나 조향휠의 변화에 대해서는 잘 추종하지 못함을 알 수 있다. 이는 제작된 댐퍼의 응답속도 매우 느려 제어를 할 경우도 설정된 제어 기준을 따르지 못한다. 이러한 응답성의 향상을 위하여 현재 연구가 진행 중이다.