1. 전자제어 동력 조향장치(ECPS : electronic control power steering)

전자제어 동력 조향장치

1.1. 전자제어 동력 조향장치의 개요

일반적인 조향장치는 고속 주행할수록 조향핸들의 조작력이 너무 가벼워져 위험을 초래하는 경우가 있다. 이 위험을 방지하기 위하여 기관의 회전속도에 따라서 조작력을 변화시키는 회전속도 감응방식과 주행속도에 따라 변화하는 차속 감응방식이 있다. 그리고 유압을 변화시키는 방법에는 유량 제어방식과 반력 제어방식이 있다.

유량 제어방식은 제어밸브에 의해 오일회로를 통과하는 오일 량을 제한하거나 바이패스 시켜 동력실린더의 피스톤에 가해지는 유압을 조절하는 방식이며, 구조가 간단하고 조향력 변화가 그다지 크지 않다. 반력 제어방식은 제어밸브의 열림 정도를 직접 조절하는 방식이며 동력실린더에 가해지는 유압은 제어밸브의 열림 정도로 결정되므로 조향력의 변화 범위를 넓게 할 수 있다.

1.2. 차속 감응형 유량 제어방식의 작동

주행속도에 따라 조향핸들의 조작력을 조절하며 저속에서는 가볍게, 중속과 고속에서는 적절한 저항력의 조향 감각을 부여하도록 한 것이다. 그리고 차속 감응방법은 차속센서에 의해 주행속도를 검출하여 주행속도에 따라 동력실린더에 작용하는 유압을 변화시킨다. 즉, 저속에서는 유압을 정상 값으로 하고 주행속도가 증가할수록 유압을 낮춘다. 이것은 차속센서가 주행속도를 컴퓨터로 입력시키면 컴퓨터에서는 동력 실린더의 유압을 변화시킨다.

유압제어는 솔레노이드밸브가 컴퓨터 신호에 따라 주행속도에 따른 열림 정도가 변화하며 조향핸들의 조작력을 저속에서는 가볍게 중속과 고속에서는 적당한 저항력이 되게 조절한다.

1.3. 반력 제어방식의 작동

차속센서가 로터리형 유압 모터로 되어 있으며 통과하는 유량을 주행속도에 따라 조절하고 제어밸브의 움직임을 변화시켜 적절한 조향력을 얻도록 하고 있다. 제어밸브 양끝에는 롤러가 부착되어 있으며 여기에 반동 플런저가 설치되어 있다. 반동 플런저는 스프링의 장력과 반동실에 가해지는 유압을 받아 롤러를 가압한다. 이에 따라 제어밸브의 작동은 반동실에 가해지는 유압에 따라 변화하며 이 유압을 주행속도에 대응시키면 적절한 조향력을 얻을 수 있다. 차속센서에 작용하는 유압 모터의 유로는 동력실린더와 병렬로 연결되며, 반동실의 유압 제어는 컷 오프 밸브(cut-off valve)가 한다.