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당신은 연석에 부딪쳤을 때 고속으로 여행하고 있었습니다. 핸들을 돌리려고 했지만 차가 회전하지 않고 미끄러지기 시작했습니다. 이로 인해 차에 대한 통제력을 상실했지만 걱정하지 마십시오. 전자식 스태빌리티 컨트롤(ESC)은 당신의 안전을 지켜줍니다.
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그렇다면 ESC는 무엇이며 고속으로 회전할 때 차량을 다시 제어하는 데 어떻게 도움이 됩니까? 자, 알아봅시다.
전자식 안정성 제어 장치란 무엇이며 왜 필요한가요?
Frank Werner가 스웨덴의 빙판길에서 미끄러진 후 발명한 ESC는 안전벨트 다음으로 가장 중요한 안전 발명품입니다. 사실 이에 따르면 미국 고속도로 교통 안전국(NHTSA)의 PDF , 전자식 안정성 제어 장치는 2011년부터 2015년까지 7,000명 이상의 생명을 구했습니다.
다이내믹 스태빌리티 컨트롤이라고도 하는 ESC는 운전자가 고속으로 회전하면서 차량을 다시 제어할 수 있도록 도와주는 안전 기능입니다. 이 외에도 ESC는 젖은 노면에서 코너링할 때 미끄러지는 것을 방지하지만 미끄러지는 것이 왜 그렇게 위험한가요?
스티어링 휠은 바퀴가 회전할 때만 자동차의 움직임을 제어할 수 있습니다. 타이어가 미끄러지기 시작하면 조향 입력이 차량의 움직임에 영향을 미치지 않습니다.
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처음에 타이어가 미끄러지는 이유를 이해하려면 운동의 첫 번째 법칙을 이해해야 합니다. 이 법칙에 따르면 움직이는 물체는 외력이 가해지지 않는 한 같은 상태를 유지합니다. 따라서 첫 번째 운동 법칙은 직선으로 미끄러지는 차량을 회전하려고 할 때 차가 진로를 변경하는 것을 방지합니다. 타이어가 미끄러지면 접지력이 없기 때문에 자동차의 방향에 영향을 미치는 외력이 거의 또는 전혀 가해지지 않기 때문입니다.
이러한 문제를 방지하기 위해 전자식 스태빌리티 컨트롤은 안티 록 브레이크 시스템 .
ESC의 움직이는 부분 이해하기
이제 ESC가 필요한 이유를 알았으므로 이를 가능하게 하는 구성 요소를 살펴볼 수 있습니다.
- 바퀴 속도 센서: 자동차의 모든 바퀴에는 바퀴 속도 센서가 있습니다. 이 센서는 천공된 자기 링과 홀 효과 센서로 구성됩니다. 휠이 회전함에 따라 링에 의해 생성된 자기장이 주기적으로 변경됩니다. 홀 효과 센서는 센서가 바퀴의 속도를 계산할 수 있도록 이 데이터를 수집합니다.
- 요레이트 센서: 요레이트 센서는 차량의 회전을 모니터링합니다. 이 회전을 측정하기 위해 요 레이트 센서는 마이크로 전자 기계 자이로스코프를 사용합니다. 이 자이로스코프는 차량에 작용하는 코리올리 힘을 측정하여 차량이 무게 중심을 기준으로 얼마나 회전했는지 추정합니다.
- 조향각 센서: 이름에서 알 수 있듯이 스티어링 각도 센서는 스티어링 휠의 회전 각도를 결정합니다. 스티어링 휠 샤프트에 장착된 이 센서는 자기 기어와 홀 효과 센서를 사용하여 회전 각도를 감지합니다.
- ECU: CPU가 개인용 컴퓨터의 두뇌인 것처럼 ECU는 자동차의 중요한 작동을 모니터링하는 컴퓨터입니다. 여기에는 엔진에 유입되는 연료 및 공기의 양을 추적하는 것과 같은 작업이 포함되지만 개인용 컴퓨터와 달리 자동차에는 여러 ECU가 있습니다. 이러한 컴퓨팅 장치는 자동 비상 제동, 적응형 크루즈 컨트롤 시스템 , 및 차선 유지 지원.
- 안티 록 브레이크 시스템: 운전자는 브레이크 페달로 브레이크를 제어하지만 ABS는 타이어에 가해지는 압력을 제어합니다. 긴급 상황에서는 ABS가 유압 제동 시스템을 처리하여 차량을 안정시킵니다.
- 엔진 제어 모듈: ECM이라고도 하는 엔진 제어 모듈은 엔진 베이에 있는 일련의 센서와 액추에이터를 모니터링하는 ECU입니다. 이를 통해 ECM은 엔진이 전달하는 동력을 제어할 수 있습니다.
위에 제공된 센서 및 ECU 외에도 ESC는 통신을 위해 CAN 프로토콜을 사용합니다. 센서와 ECU 간의 이러한 통신을 통해 ESC는 차량 상태를 실시간으로 모니터링하여 시스템을 견고하게 만들 수 있습니다.
ESC는 어떻게 작동합니까?
ESC를 가능하게 하는 구성 요소를 이해했으므로 이제 ESC가 작동하는 방식을 살펴볼 수 있습니다.
모든 것은 스티어링 휠의 회전 각도를 모니터링하는 스티어링 각도 센서에서 시작됩니다. 이 데이터와 요레이트 센서의 입력은 ECU로 전송됩니다. ECU는 이 데이터를 분석하여 차량이 사용자의 입력에 따라 회전하는지 확인합니다. 그렇지 않은 경우 ECU는 전자식 안정성 제어 시스템을 활성화합니다.
활성화되면 ESC는 자동차 바퀴가 미끄러지는지 파악하려고 시도합니다. 이를 위해 모든 휠 속도 센서의 데이터를 비교합니다. 바퀴 중 하나의 각속도가 다른 바퀴에 비해 더 크면 ESC는 미끄러지는 것으로 결론을 내립니다.
이러한 미끄러짐 현상을 방지하기 위해 ESC는 ABS를 활성화합니다. ABS가 활성화되면 브레이크를 스키딩 휠에 빠르게 적용합니다. 이러한 브레이크의 적용은 차량에 외력을 가하여 차량을 안정화시킵니다.
ABS를 사용하여 바퀴의 속도를 줄이는 것 외에도 ESC는 바퀴에 전달되는 동력도 제어합니다. 이를 위해 ESC는 ECM과 통신하고 엔진에서 전달되는 전력을 줄입니다. 이러한 출력 감소와 Antilock Braking System은 긴급 상황에서 코너링 또는 방향 전환 시 차량이 오버스티어 또는 언더스티어링되는 것을 방지합니다.
뿐만 아니라 향상된 안정성은 회전하는 동안 트럭 및 트랙터와 같은 차량이 전복되는 것을 방지합니다.
ESC는 선을 위한 것인가?
전자식 안정성 제어 시스템은 여러 구성 요소로 구성되며 센서 중 하나가 오작동하면 차량이 비정상적으로 작동할 수 있습니다.
전자식 스태빌리티 컨트롤은 사용자에게 많은 안전을 제공하지만 차가 한계에 도달하는 것을 방지합니다. ESC의 스로틀 제한 기능으로 인해 타이어에 전달되는 동력이 감소하여 고성능 코너링을 방지합니다. 또한 자동차를 경마장에 가지고 가서 고무를 태우고 싶을 때 ESC가 자동차가 표류하는 것을 방지합니다.
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즉, 사용자는 차량을 한계까지 밀어붙이려는 경우 ESC를 비활성화할 수 있습니다.
ESC가 세상을 더 안전하게 만드는가?
전자식 스태빌리티 컨트롤은 코너링 시 운전자에게 제어를 제공하는 안전 기능입니다. 이러한 안정성을 제공하기 위해 ESC는 요레이트와 스티어링 휠 센서를 모니터링하여 스티어링 제어 부족을 감지합니다. 감지되면 ESC는 ABS와 ECM을 활성화하여 차량의 속도를 줄입니다.
이 시스템은 차량을 안정화시켜 운전자가 고속으로 회전할 때 차량을 다시 제어할 수 있도록 합니다. 안전 면에서 ESC는 삶과 죽음을 가를 수 있습니다. 이러한 이유로 NHTSA는 2012년 이후에 판매된 모든 자동차에 이 기능을 의무화했습니다. 데이터에서 입증된 바와 같이 ESC는 특정 비극에서 수많은 생명을 구했습니다.