차세대 자동차 워크숍 주제발표 요지

　제6회 차세대 자동차 기술 워크숍이 지난 8, 9일 양일간 충남 천안시 소재 자동차 부품연구원 본원에서 열렸다. 이번 세미나는 저공해기술·전기자동차·차량안전도와 관련된 논문 발표와 연구소의 중간 연구성과 발표로 이뤄졌으며 특히 차량 안전성 제어시스템과 차량거리 경보장치 실시간 제어시스템 등 두 분야의 차량 시스템에 대한 기술 발표가 주목을 끌었다. 두 논문을 요약 소개한다.

〈편집자〉

차량 안전성 제어시스템-심정수 만도기계 중앙연구소

　차량 안전성 제어시스템은 운전자가 의도하는 차량상태와 실제 차량의 거동상태를 추정 비교, 심한 핸들조작시(언더 또는 오버스티어) 4바퀴의 제동력 및 엔진출력을 제어함으로써 차량의 안전성을 확보하는 시스템이다.

　이 시스템에 채택되는 유압 모듈레이터는 브레이크자동잠김장치(ABS) 및 동력배분장치(TCS) 통합 기능을 가지고 있어 차량의 특정 바퀴에 제동력을 발생시켜 차량의 로(Raw)모멘트를 제어함으로써 차량의 심한 언더/오버스티어 현상을 방지한다.

　개발되고 있는 유압 모듈레이터는 하나의 블록내에 부품 배치가 가능하도록 소형으로 설계함으로써 경쟁력을 갖추고 있다.

　또한 차량 안전성 제어시스템용 제어기인 전자제어장치(ECU)는 입력·출력·연산 3부분으로 나뉜다. 이 장치의 입력 부분 센서 신호는 각 바퀴의 차륜속도센서 신호 및 FTCS(Full Traction Control System) 제어를 위한 분당엔진회전수(rpm), 주 조절판(Throttle) 및 보조 조절판 위치센서와 차량 안전성 제어용 입력신호, 횡가속도·조향각 센서 신호 등으로 구성된다.

　연산부분은 실제의 제어로직이 수행되는 부분으로 2개의 16비트 마이크로컨트롤러를 사용해 구현했다.

　또 출력부분은 연산을 통해 얻어진 제어 출력값을 바탕으로 한 구동회로로 유압 펌프 모터 및 솔레노이드 밸브를 구동하며 엔진출력 제어용 보조 조절판 모터를 제어한다.

　차륜 슬립 제어부는 차륜속도센서로부터 차륜속도를 얻어 차체속도를 연산하고 각 차륜의 가감속도 및 슬립률(미끄럼 정도) 등을 연산, 차륜의 상태를 판단해 과도한 제동시 제동압력을 조절하고 최적의 슬립률을 유지하도록 제어한다.

　제어부는 또 차륜속도 이외에 조향각도, 횡가속도, 제동압력 등을 추가로 입력한다.

차간거리 경보장치-이성철 기아자동차 기술센터

　차간거리 경보장치는 차량사이의 거리 및 상대속도를 지속적으로 측정해 전방 차량과의 거리가 설정된 위험거리보다 가까워질 경우 운전자에게 적절한 경보를 제공함으로써 사고를 미연에 방지하는 안전장치다.

　이에 사용되는 레이더 센서는 선행차량 표적까지의 거리를 측정하기 위해 사용되며, 실시간 제어기는 2m/sec마다 주파수를 측정해 33㎐/m로 거리를 인식한다. 또 차간거리 경보 알고리듬에서는 상대거리 뿐만 아니라 상대속도에 대한 정보를 요구하므로 레이더 센서에 의해 측정된 거리신호에 카르만필터를 적용함으로써 상대속도를 구한다.

　이들 두 정보로부터 컴퓨터는 경보 알고리듬에 의한 경보지수를 구하고, 차간거리 경보표시장치는 버저와 램프를 통해 경보의 정도를 표시한다.

　특히 차간거리 경보 알고리듬은 센서를 통해 입력된 신호들을 바탕으로 현재차량의 위험정도를 판단토록 하는 중요한 근거가 된다.

　선행차량은 미리 제어기에 입력된 조절판과 브레이크의 궤도에 의해 구동되며, 이 결과에 의해 두 차량간 상대거리가 발생한다.

　이번 차간거리 경보장치 실시간 제어시스템의 완성으로 향후 선행차량과의 충돌을 방지하는 추돌 회피 장치 및 선행차량과 상대거리를 자동으로 조절하는 차간거리 유지시스템으로 확장 적용할 수 있는 토대를 마련했다.

〈정리=온기홍 기자〉