[자동차공학, 진동학, 현가장치, 신기술] 능동현가장치(엑티브 서스펜션)

소개글

운전자이면 누구나 일상적인 운전 상황에서 고급승용차와 같은 쾌적한 승차감을 가지면서, 고속도로나 급커브에서는 마치 스포츠카처럼 민첩하게 반응하는 자동차를 기대한다. 그러나 이 두 가지 특성 즉 승차감과 조종안정성은 아래 그림과 같이 상반되는 특성을 가지며, 기존의 하나의 스프링이나 댐퍼 특성을 가지는 현가장치(suspension)로는 차량 주행 상태에 따라 이러한 특성을 달리하는 것이 불가능하다.
주행 조건이나 운전자의 가속, 감속, 조향 입력에 따라서 현가장치 각 부품의 특성을 변화시켜서 승차감과 조종안정성을 동시에 향상시킬 수 있는 능동현가장치(Active Suspension)의 기본개념을 알아보자.

목차

1. 개요
2. 액티브 서스펜션의 정의와 필요성
3. 액티브 서스펜션의 개념
4. 액티브 서스펜션의 기능
5. 액티브 서스펜션의 구성
6. 한 · 미 · 일 특허출원 동향
7. 전자제어 서스펜션(ECS)이란?
8. 액티브 서스펜션의 적용
9. 결론 및 앞으로의 과제

본문내용

액티브 서스펜션 시스템은 노면 조건과 운전자의 조작에 대하여 차량의 자세와 감쇠력을 능동적으로 제어하여 승차감과 조안성을 최적으로 유지하며, 차체의 기울어짐(Roll & Pitch)을 직접 제어할 뿐만 아니라 각 차륜의 접지력 배분을 능동적으로 수행함으로써 선회 주행시 차량의 요우(Yaw) 안전성을 확보 해줄 수 있다는 장점을 갖는다. 차량의 엔진이 시동되면 차고 제어에 의하여 우선 차체의 높이가 기준치와 같아지도록 조절되고 차속이 기준치 이상으로 높아지면 차고, 피치, 롤 제어 등을 전자적으로 제어하게 된다. 액티브 서스펜션 시스템의 장점들을 살펴보면 첫째, 각 차륜의 위 차체에 설치된 수직가속도 센서들에서의 신호를 분석 후 각 압력 제어 밸브를 제어시킴으로써 스카이훅 댐퍼가 구현된다. 둘째, 각 차륜에서의 현가의 변위를 측정하는 차고 센서의 신호를 이용하여 승차 하중의 변동에 의해 각 차륜의 하중이 변하더라도 현가 변위가 일정한 크기로 유지 되도록 자동 보상해주는 차고 제어 기능이 있다. 셋째, 전후 가속도 센서의 신호를 이용하여 급제동시에는 전후 가속도 신호에 비례하여 전륜용 유압실린더의 압력을 높여주고 후륜용 유압실린더의 압력은 낮춰줌으로써 다이브(Dive) 현상을 줄이고, 급발진시에도 이 원리를 이용하여 스쿼트(Squat) 현상을 줄여줄 수 있다. 차량의 급조향시나 선회 주행시 원심력에 의해 차체가 원심방향으로 기울어지는 것을 방지하기 위하여 좌우 가속도 센서의 신호에 비례하게 원심 방향의 유압 실린더들의 압력을 높여주고 중심 방향 유압 실린더들의 압력은 낮춰주는 롤(Roll)제어 기능 등이 있다. 그리고 화물 적재용 트럭이나 밴(VAN)차종들 중에는 전륜은 기존의 서스펜션 시스템을 사용하고 후륜 쪽에만 액티브 서스펜션을 적용해서 화물을 화물 적재시 차가 뒤쪽으로 가라앉는 현상을 보완한 차량들도 선보이고 있다. 위의 그림을 보면 기존의 화물차나 픽업트럭의 단점(좌측)과 액티브 서스펜션을 적용했을 경우(우측)의 장점을 쉽게 비교해서 볼 수 있다.

참고 자료

없음