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ECS(전자제어 서스펜션) 이란?
작성일
2007-04-24 09:47:47
조회수
6957

 ECS(전자제어 서스펜션) 이란?

Electronic Control Suspension
 
일반적으로 승차감을 향상시키기 위해서는 현가장치가 부드러워야(Soft) 한다.
하지만 이런 경우 승차감은 뛰어나지만 급가속,급제동,급선회등의 경우에는 자동차의 자세변화가 심하게 나타난다.

반대로 딱딱하게(Hard) 되면 각종 운전 상황에서 발생되는 자동차의 자세변화는 최대한 억제할 수 있으나 노면의 진동이 흡수되지 않고 운전자에게 직접 전달되므로 피로 및 불쾌감이 조성된다.따라서 기계식 현가장치는 승차감과 주행 안정성을 고려해 자동차의 특성에 가장 적합한 현가특성을 적절히 선택해야만 한다.

이러한 문제점을 해소하기 위해 쇽 업소버의 감쇠력(Damping Force)을 가변적으로 제어해 일반 주행때에는 부드럽게, 고속주행 및 자세변화 때에는 딱딱하게 함으로써 승차감과 주행안정성을 동시에 확보하기 위해 감쇠력을 제어할 필요가 있다. 또한 기계식 현가장치는 자동차설계 당시에 현가특성이 정해지기 때문에 야간주행시 해드램프의 조사각이 하중에 의해 변화될 수도 있고, 비포장도로상에서는 차체가 노면과 간섭되어 자동차에 손상을 줄 수도 있다.

그러므로 이러한 제반적인 문제점을 해소하기 위해서는 노면의 상황과 운전조건에 따라 차고를 가변적으로 제어해 주어야 한다. 즉 비포장도로와 같은 불규칙한 도로를 주행할 때에는 차고를 상승시켜 차체를 보호하고, 고속주행 때에는 차고를 낮게 해 공기저항을 감소시켜 주행안정성을 확보해야 한다.
바로 이러한 제어을 목적으로 한 것이 ECS 시스템이며, 유압식과 공기압방식으로 한 것이 실용화 되고 있다.

액티브 서스펜션은 다음과 같은 장점을 가지고 있다.
 ① 평편한 느낌을 주는 소프트한 승차감
 ② 가감속시 또는 조향시의 자동차 자세의 변화를 대폭 감소
 ③ 자동차의 운동 특성의 최적화
 ④ 도로면 및 차속에 적합한 최적의 차고 제어 

액티브 ECS의 주요 기능은 다음과 같이 3가지로 정리된다.
 ① 감쇠력 제어
 ② 차고 제어
 ③ 자세 제어
 

  감쇠력 제어

액티브 ECS는 도로 및 주행상태에 따라 4단계(Sofr,Auto-Soft,Medium,High)로 적절하고 신속하게 제어해 승차감과 주행안정성을 동시에 확보하는 제어를 수행한다. 즉 주행조건에 따라 ECU가 스텝모터를 이용 기존 쇽업쇼버 오일 통로(오리피스)의 크기를 조절함으로써 감쇠력을 제어하는것이다.
일반 주행때에는 오일통로를 크게해 부드럽운 승차감을 유지하며, 고속주행 및 선회시, 제동시에는 통로를 작게해 딱딱하게 함으로써 승차감 및 주행안정성을 확보한다.
스텝모터는 쇽업쇼버의 피스톤로드에 내장하는 타입외에 로터리밸브의 회전축을 컨트롤 로드에 의해 쇽업쇼버 상단까지 연장하고 쇽업쇼버 밖에서 모터축에 결합하는 외부구동방식도 있다. 
 

  차고 제어

승차인원 및 화물의 하중 변화때 일정한 차고를 유지하기 위해 미리 설정하여둔 목표차고를 벗어나는 경우 차고를 올리고 내리는 제어이다.
즉 차고센서로부터 현재 차고 높이를 ECU가 검출해 목표차고보다 낮으면 저장 탱크의 압축공기를 공기 스프링에 공급해 차체를 상승시킨다.  반대로 목표차고보다 높을 경우 공기스프링에 있던 압축공기를 대기로 방출시켜 차고를 낮추어 승차인원 및 화물무게와 상관없이 항상 일정한 높이를 유지하도록 앞.뒤바퀴를 독립적으로 제어하는 기능을 말한다.

또한 규정속도 이내에서 운전자의 의지에 따라 차고를 Auto,High,Extra-High모드의 3단계로 선택할 수 있다. 또한 고속주행 때 ECU가 자동적으로 차고를 낮추어 공기저항을 감소시키고 고속안정성을 향상시키는 Low 도드가 있으나 이는 임의로 선택이 불가능하다. 보통의 경우 80km/h를 넘으면 설정된 차고보다 20mm 내려져 고속 주행성을 향상시킨다.
 

 자세 제어

액티브 ECS의 자세제어는 자동차 주행중 운전자 의지와 현가장치에서 일어나는 고유진동,롤,스쿼트,피칭,바운싱 등이 일어날 때 감쇠력 가변과 동시에 네바퀴에 설치되어 있는 공기 스프링의 압력을 독립적으로 공급 또는 배기시킨다.
이에 따라 노면에 대해 차체가 흔들림 없는 자세제어를 실현해 승차감과 주행 안정성을 비약적으로 향상 시켰다.

[자세제어의 종류] 

제어기능

제어 개요

제어 방법

앤티 롤 제어

선회때 좌우의 흔들림
을 작게 한다 

조향 휠 각속도, 횡가속도,차속에 의한 맵제어,선회때 외륜측 공기를 스프링에 급기,내륜측은 배기한다.

앤티 다이브 제어

제동때 앞은 내려가고
뒤는 들리는 현상을 작게 한다

브레이크 ON시 차체전후 0.2G 이상에서 제어(감쇠력:Hard)
- 개시시:프런트 배기,리어 급기
- 복귀시:프런트 급기,리어 배기   

앤티 스쿼트 제어

출발 때 앞이 들리고 뒤는 내려가는 형상을 작게 한다.

TPS 개폐속도,차속제어
- 개시시:프런트 배기,리어 급기
- 복귀시:프런트 급기,리어 배기   

피칭,바운싱 제어

노면상태에 따른 차체 흔들림을 작게 한다.

차고센서에서 상하 주기를 검출해 제어
- 공기 스프링 수축측:급기
- 공기 스프링 신장측:배기

AT시프트 스쿼트제어

-

변속신호,차속으로 제어
- AT 변속조작에 따라 감쇠력 특성을 Hard로 한다. 

 

   
   
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