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ISO 26262

INDEX

1.ISO 26262 서론

1-1.ISO 26262의 정의

1-2.ISO 26262의 목표

2.ISO 26262의 구성

3.자동차 안전 무결성 레벨 ASIL(Automotive Safety Integrity Level)

3-1.ASIL

3-2.안전 분석

4. 하드웨어 컴포넌트의 조건

5. 소프트웨어 컴포넌트의 조건

6. 테스트 툴 조건

6-1.Tool Confidence Level(TCL)

6-2.툴 조건 프로세스

6-2.1)소프트웨어 툴 검증계획(STQP, Software Tool Qualification Plan)

6-2.2)소프트웨어 툴 문서

6-2.3)소프트웨어 툴 등급 분석(STCA, Software Tool Classification Analysis)

6-2.4)소프트웨어 툴 검증 보고서

1.ISO 26262 서론

1-1.ISO 26262의 정의

ISO 26262는 총 중량이 3.5 톤 이하인 승용차에 설치된 소프트웨어와 하드웨어를 포함하며, 모든 전기/전자(E/E, Electric & Electronic) 안전관련 시스템에 적용되는 IEC 61508를 자동차 전기/전자 시스템에 적응시킨 것으로써 전기·전자 시스템의 오류로 인한 사고방지를 위해 (ISO)에서 제정한 자동차 기능안전성 국제 표준이다.

1-2.ISO 26262의 목표

⓵자동차 안전 수명주기 (관리, 개발, 생산, 운영, 서비스, 폐기 )를 제공하고 수명주기 단계에서 필요한 활동을 지원

⓶요구 사항 명세, 설계, 구현, 통합, 검증, 검증 및 구성과 같은 활동을 포함하여 전체 개발 프로세스의 기능적 안전 측면을 고려

⓷위험 등급 ( 자동차 안전 무결성 레벨 , ASIL)을 결정하기 위한 자동차 별 위험 기반 접근 방식을 제공

⓸잔여 위험을 수용하기 위해 필요한 안전 요구 사항을 지정하기 위해 ASIL을 사용

⓹충분하고 허용 가능한 수준의 안전성을 확보하기 위한 유효성 확인 및 확인 조치에 대한 요구 사항을 제공

2.ISO 26262의 구성

ISO 26262는 9 개의 규범적인 부분과 10 번째 부분 인 ISO 26262의 지침으로 구성된다.

3.자동차 안전 무결성 레벨 ASIL(Automotive Safety Integrity Level)

3-1.ASIL

ASIL이란 자동차 시스템 요소에서 고유한 안전 위험을 추상 분류하는 것을 의미하며 특정 위험을 예방하는 데 필요한 위험 감소 수준을 표현하기 위해 사용된다. ASIL의 평가에서 위험은 시스템과 관련된 위험 영향의 상대적인 영향에 근거하여 평가되고, 이러한 영향을 나타내는 위험의 상대 가능성을 고려하여 조정된다. 구체적으로는 위험의 노출,제어 가능성,심각도에 따른 함수라고 볼 수 있다.(즉, ASIL => = f(E, C, S) )

⓵노출 등급 분류: 노출은 분석 대상 고장 모드와 동시에 발생할 경우 위험할 수 있는 작동 상황이 되는 상태로 분류된다. 즉, 상해가 발생할 수 있는 작동 조건의 상대 예상 빈도를 뜻한다.


⓶심각도 등급 분류: 심각도는 위험할 수 있는 상황에서 한 명 이상의 사람에게 발생할 수 있는 위해 범위의 예상치를 뜻한다.

⓷제어 가능성 등급 분류: 제어 가능성이란 관련 당사자가 시기적절한 대응을 통해 지정된 위해 또는 피해를 방지할 수 있는 역량을 뜻한다. 이는 곧,운전자가 부상을 방지하기 위해 행동 할 수있는 상대적인 가능성을 뜻한다.

ASIL는 ASIL A  ,ASIL B  ,ASIL C  ,ASIL D의 범주로 나누어지고 ASIL D가 가장 높은 단계이며 ASIL A가 가장 낮은 단계이다. ASIL A 아래의 ASIL 수준은 최저 수준 인 QM 이라고 하며 QM은 안전 관련성이 없고 표준 품질 관리 프로세스 만 필요하다는 표준의 고려 사항을 나타낸다.

ASIL 범주의 예시1

ASIL 범주의 예시2

이러한 평가(ASIL A  ,ASIL B  ,ASIL C  ,ASIL D)는 다음과 같은 의미를 가진다.

⓵ASIL 수준에 따른 고장 상황에서도 설계자 및 시스템 엔지니어가 실현해야 할 안전 요구 사항을 정의

⓶ASIL 수준은 특정 모듈에 결부되는 것이 아니라 특정 기능에 결부
⓷ASIL 수준은 감지 가능성 향상 및 대응 조치 실행과 같이 동일한 기능을 수행하는 두 가지 개별적인 요소의 분리를 통해 낮출 수 있음
⓸구현된 방식 그대로 안전 핵심 기능의 추적 가능성을 입증할 수 있으려면 설계 사이클의 각 단계에서 적절한 증거를 유지해야함

3-2.안전 분석

안전 분석의 목표는 다음과 같다,

⓵품목의 기능, 작동 상태, 설계를 고려하여 고장 및 장애의 결과를 검사

⓶안전 목표 또는 요구사항 위반으로 이어질 수 있는 상황과 원인에 대한 정보도 제공

⓷위해성 분석 및 위험 평가 도중 발견되지 않은 새로운 위험에 대해 알림

4. 하드웨어 컴포넌트의 조건

하드웨어 컴포넌트의 검증는 부품이 전체 시스템과 잘 맞는지 확인하는 것과 실패 모드를 평가하기 위해서 필요하다. 하드웨어 컴포넌트는 다양한 환경 및 운영 조건에서 부품들을 테스트하여 등급을 부여 받으며 그 결과를 그 다양한 수치적 방식으로 분석되고 테스트 절차, 가정 및 입력 기준과 함께 조건 보고서로 표현된다.

5. 소프트웨어 컴포넌트의 조건

소프트웨어 컴포넌트의 검증에는 기능 요구사항 정의, 리소스 사용률, 실패 및 오버로드 상황에 따른 소프트웨어 작동 예측 활동 등이 있다. 검증된 소프트웨어는 재사용될 수 있으며 이러한 소프트웨어에는 라이브러리, 운영체제, 데이터베이스 및 드라이브 소프트웨어가 이에 해당된다.

6. 테스트 툴 조건

여러 가지 환경상황에 따른 오류를 발견하기 위해 테스트가 필요하며 이는 비용절감 및 문제 발생률를 낮추고 품질과 안정성을 높인다. 이러한 테스트를 위한 테스트 툴 검증에는 Tool Confidence Level을 정의하는 것이 중요하다.

6-1.Tool Confidence Level(TCL)

소프트웨어 툴에 필요한 조건의 등급 수준을 결정되며 다음과 같은 분야가 평가된다.

⓵소프트웨어 툴의 오작동 및 잘못된 출력 가능성은 안전 관련 구성요소에 할당된 안전 요구사항 위반으로 이어짐

⓶출력에서 이 같은 에러를 예방하거나 감지할 가능성

Tool Confidence Level은 TCL1, TCL2, TCL3 또는 TCL4로 구성되며, 전자가 가장 낮은 단계고 후자가 가장 높은 단계이다.

6-2.툴 조건 프로세스

ISO 26262는 툴 검증 작업이 필요하며 다음과 같이 구성된다.

6-2.1)소프트웨어 툴 검증계획(STQP, Software Tool Qualification Plan)

안전 관련 항목의 개발 생명주기의 초기에 생성되며 소프트웨어 툴 조건에 대한 계획 수립과 요구되는 레벨로 툴이 분류되는 것을 도식화한 사용 사례 리스트이다.

6-2.2)소프트웨어 툴 문서

소프트웨어 툴의 적절한 사용을 보장하기 위해서는 여러 부분의 정보가 반드시 제공되며 그 구성은 기능,설치과정,사용자 매뉴얼,동작 환경,비정상적인 상태에서의 예상 동작이다.

6-2.3)소프트웨어 툴 등급 분석(STCA, Software Tool Classification Analysis)

툴의 신뢰성 등급을 결정,TCL는 Tool Impact (TI)과 Tool Error Detection (TD)으로 결정을 되며 요구되는 신뢰 레벨에 따라 TCL1부터 TCL4까지의 값이 주어진다.(다양한 사용 사례가 있을시 가장 높은 TCL가 적용)

6-2.4)소프트웨어 툴 검증 보고서

툴 검증이 완료되었고, 모든 요구조건이 충족되었다는 결과와 관련 증거가 포함되며 검증 동안의 발생하는 모든 오작동이나 잘못된 출력들은 이곳에 분석되고 문서화되어야 한다.

배기가스 법규

INDEX

1.배기가스 규제의 배경

2.각 국의 배기가스 진단 법규

2-1.Japan

2-2.Europe

2-2.1)ECE

2-2.2)EURO

2-3.US

2-3.1)EPA(Environmental Protection Agency, 미국환경청)

2-3.2)CARB(California Air Resources Board)

1.배기가스 규제의 배경

배기가스 규제의 배경이 되는 국제 환경 협약으로는 오존층 보호를 위한 국제환경협약인 ‘몬트리올 의정서’, 유해폐기물의 국가 간 이동 및 처리에 관한 국제협약인 ‘바젤협약’,지구의 온난화를 규제·방지하기 위한 국제협약인 ‘기후변화협약(리우환경협약)’이 있다. 이러한 환경 협약을 배경으로한 세계적인 배기가스 진단 법규는 아래와 같이 정리된다.

2.각 국의 배기가스 진단 법규

2-1.Japan

일본의 배기가스 규제 방식은 배기가스의 테스트를 통한 수치 값을 규제하며 일본에서의 배기가스 테스트는 10/15모드와 11모드가 있다.

⓵11모드:Cold test로써 냉시동 후, 5초 동안 공운전한 다음, 테스트 사이클을 4회 반복하며, 4회 모두 배기가스를 측정한다. 최고속도 60km/h, 평균속도 30.6km/h의 값을 가진다.

⓶10/15모드:Hot test로써 60km/h 속도로 15분간 운전하여 기관이 정상 작동 온도에 도달하게 한 후, 공전상태에서 배기가스를 측정한다. 이후 다시 15분간 시속60의 속도로 정속 운전한 다음, 10모드 3회+15모드 1회를 연속적으로 운전하여 배기가스를 측정한다. 최고속도 70km/h, 평균속도 22.7km/h의 값을 가지며 소요시간은 660초이다.

10/15모드 11모드

그러나 미쓰비시 자동차의 연비조작과 관련하여 측정된 배기가스가 실제와 차이가 크다는 비판을 받아 실제 주행여건을 고려하여 보다 현실적인 연비측정이 가능하도록 10/15모드에서 JC08 사이클로 대체되었다. (기존의 방법은 가속이 너무 완만하거나 측정 속도가 일반 도로 보다 느려, 기대 수치와 실주행간의 차이가 존재했다.) JC08의 특징으로는 증가된 측정시간(측정에 필요한 평균속도와 최고속도를 높임)과 콜드 스타트(엔진시동 직후의 엔진상태)시의 측정이 추가된 점이다. 기존의 방식(10/15모드)은 엔진이 정상온도에 도달한 핫 스타트 상태였다. JC08모드의 산출은 평지 직진도로에서 에어컨을 시동하지 않은 채 달리는 상황을 가정하므로 실제 연비와 표시연비의 차이가 존재한다.(다만, 10/15모드보다는 그 차이가 적다.) 이렇게 측정된 연비는 카탈로그에서 표시되며 목표연비 대비 제로에 따라 향상된 비율을 반영하여 라벨에 부착한다.

2-2.Europe

유럽의 배기가스 법규는 ECE-15모드와 EUDC-모드를 기준으로 배기가스를 측정하고 ECE 또는 EURO에 따라 규정을 정한다. ECE(=ECE/EC-모드)란 Economic Commission of Europe로써 유럽 공동체를 뜻하며 ECE가 정한 배기가스 시험법이 ECE측정이다. 이는 곧 Urban Driving Cycle(도시운전 사이클)를 뜻한다. 도시에서의 운전 특징(저속, 낮은 엔진 부하 및 배기가스 온도)을 가진다. 이와는 대조되는 EUDC는 Extra Urban Driving Cycle(시외 주행 사이클)를 뜻한다.

ECE/EC-모드는 시내 주행특성을 나타내는 주행곡선이다. 1993년부터는 ECE-15 모드에 EUDC-모드를 추가한 새로운 모드를 도입하였으며 주행속도가 0~50km/h 범위인 ECE-15모드 사이클 4회, 최고속도가 약 120km/h인 시외주행 사이클(EUDC) 1회로 구성된다.(굳이 EUDC를 추가한 이유는 고속 주행 모드를 고려하기 위해서이다.)

1(city):ECE/EC 테스트 모드는 최고속도 50km/h, 평균속도 18.7km/h, 공운전비율 31%

2(EUDC):새 ECE/EC 테스트 모드는 최고속도 120 km/h, 평균속도 35.2km/h

2-2.1)ECE

1970 년부터 2006 년까지 (유로4까지) 경량 차량의 배출 규제는 Directive 70 / 220 / EEC에 명시되며 이 규제는 자동차의 배기가스로 인한 대기 오염의 규제를 뜻한다. 하지만 유로5(2009년)부터는 모든 회원국에서 직접 집행이 가능한 Direct Regulations에 의해 표준이 제정되었고 이러한 기준은 아라비아 숫자를 사용하여 사용한다. (예시 : 유로1)

위의 표 외에도 Directive 70 / 220 / EEC는 아주 많이 개정되었으며 그 중 가장 잘 알려진 ECE R 83/05는 98 / 69 / EC European Directive 지침을 따른다. 이 지침은 OBD(온보드진단)에 대한 규정 및 수리 정보에 대한 접근, 주기적 재생 배기 후 처리 시스템에 대한 배출 테스트 절차가 내포되어 있다.

기타 법규 사항

⓵Directive 1999 / 102 / EC -OBD 요구 사항과 관련한 기술적 적응

⓶Directive 2001 / 1 / EC - 가스 연료 (LPG or NG)를 사용하는 차량에 OBD를 적용

⓷지침 2001 / 100 / EC - 카테고리 N1 차량, 클래스 II 및 III의 cold start ​​배출 제한치 규정

2-2.2)EURO

유로와 EEC 비교표

Euro 1 & Euro 2:승용차와 대형 승용차 및 경량 트럭 적용

유로1:승용차에만 적용 Directive 91 / 441 / EEC 적용

승용차와 경트럭을 모두 포함-Directive 93 / 59 / EEC 적용

유로2: Directives 94 / 12 / EC 또는 96 / 69 / EC 적용

Euro 3 & Euro 4:승용차 및 경량 트럭의 배기 및 증발 가스 배출량 시험 개정

유로3,4:Directive 98 / 69 / EC와 Directive 2002 / 80 / EC 적용

보다 강화된 배출가스 규제 때문에 디젤 산화 촉매(이하 DOC)가 사용되기 시작했다. DOC는 머플러를 대체하고 일산화탄소(CO), 탄화수소(HC) 및 액체탄화수소입자 (미 연소 연료 및 오일)를 산화시키기 위해 귀금속을 사용하는 유수 장치로써 전체 PM 질량과 많은 독성 유기 화합물을 감소시키지만 디젤 배기 가스의 미세 입자 및 초미립자 입자를 제어 할 때 촉매 화 된 디젤 입자 필터만큼 효과적이지 않습니다. (*왜냐하면 디젤의 연소과정은 공기가 언제나 넘쳐나는 희낙연소 상태이기 때문이다.)

Euro5 & Euro6:차량을 M,N,O로 분류하여 규제를 실시했으며 기준은 다음과 같다.

유로 5는 디젤 자동차의 미립자 물질에 ​​초점을 맞춤으로써 유로 4를 개선하였으며 이에 따라 PM 배출량을 5mg / km로 줄여야한다. Euro 5b 법안에는 Euro 5a에 설정된 압축 점화 엔진의 질량 제한 기준 인 6.0 x 10 11 / km의 PN 방출 제한이 처음으로 포함되었다.

유로 6은 유로 엔진 5b와 동일한 PN(입자상 물질-개수기준) 한계를 요구하였고 또한 디젤 차량에 대한 동일한 PN 배출 제한이 가솔린 차량에도 적용되었다.

유로 5와 유로 6의 규제를 충족시키기 위해 디젤 연료 차량에 디젤 미립자 필터 (DPF) 기술이 적용되었다.

2-3.US

미국은 배기가스 배출량의 측정에 대하여 FTP Test Cycle을 사용하며 이러한 결과 값을 EPA와 CARB에서 규정한다. 미국의 배기가스 배출량 측정법에는 FTP 72 Test Mode와 FTP 75 Test Mode, SFTP(SupplementalFederalTestProcedure)가 있다.

⓵FTP 72 Test Mode

미국 로스앤젤레스(Los-Angeles)시의 아침 출근길, 혼잡한 교통상태에서 실제로 측정한 주행곡선으로써 과도기간(transientphase：0~505초)과 안정기간(stabilizedphase：506~1372초)으로 구성된다.(평균속도 31.67km/h, 최고속도 91.20km/h, 공운전 비율 17.9%)

FTP 72 Test Mode의 테스트 방법은 자동차를 20℃에서 30℃ 사이로 12시간 동안 방치해 두었다가 시동을 걸어 계속해서 테스트 모드에 따라 운전하는 방식이다.(도중에 기관을 정지시키지 않는다.) 시험이 진행되는 동안에 배기가스를 CVS-법에 따라 포집하고, 시험 후에 이를 분석하여 배기가스 중의 유해물질의 양을 계산한다. 유해물질의 양을 시험 중에 주행한 거리로 나누어 g/km 단위로 표시한다.

⓶FTP 75 Test Mode (승용차 및 소형 화물 자동차)

FTP 75 테스트 모드는 한 사이클을 운전한 다음에 짧은 휴식시간(10분)동안 기관을 정지시켰다가 다시 가동시키며 과도기간 사이의 주행곡선에 따라 기관을 다시 운전하는 방법이다.

따라서 FTP 75 테스트 모드는 냉간 과도기간(coldtransient：0~505초), 안정기간(stabilizedperiod：506~1372초), 정지기간(enginesoak：1372~1972초), 고온시험기간(hottransient：1972~2477초)으로 총 2,477초가 소요된다.(평균속도 34.10km/h, 최고속도 91.20km/h, 공운전비율 17.9%)

⓷SFTP(SupplementalFederalTestProcedure) → CO 규제

실제 운전상태와 측정된 수치의 차이점을 보완하기 위한 방법으로 차대동력계를 2-roll 형식에서 48인치 single-roll 형식으로 바꾸고, FTP-75모드 외에 새로이 2개의 single-bag 운전모드를 추가한 보완된 FTP-모드를 도입하였다.(*SFTP 모드에서는 CO 규제값만 적용)

※US06 운전 모드(US06 driving schedule):고속, 급 가/감속 운전모드로서, 기관이 충분히 가열된 상태에서 에어컨을 작동하지 않고 10분간 운전한다.

※SC03 운전 모드(SC03 driving schedule):자동차의 발진 직후의 전형적인 운전상태(예：기어 변속)를 나타내는 운전모드로서 표준시험모드에 에어컨 부하가 적용된다.

2-3.1)EPA(Environmental Protection Agency, 미국환경청)

EPA는 Tier라는 이름의 규정을 통해 배기가스 배출을 규제한다.

Tier 2규정은 2004년에서 2009년까지 적용되었으며 보다 엄격한 배기가스 배출 제한을 도입했으며 대형 차량에도 규제사항이 적용되었다. 또한 동일한 배출 기준이 모든 차량 중량 카테고리에 적용되므로 자동차, 미니 밴, 소형 트럭 및 SUV의 배출 제한이 동일한 특징을 가진다.

2-3.2)CARB(California Air Resources Board)

캘리포니아 배출 기준은 일반적으로 EPA에 의한 기준보다 엄격한 특징을 가지며 과도기 저 배출 차량 (TLEV), 저공해 자동차 (LEV), 초 저공해 자동차 (ULEV), 초고 저공해 자동차 (SULEV), 무 배출 차량 (ZEV)이라는 용어로 배출 범주를 사용하여 표현하였다. 2003 년 이후 Tier 1 및 TLEV 표준은 배출 카테고리에서 삭제되었다.

조향장치

정의:자동차의 진행방향을 운전자가 의도하는 바에 따라서 임의로 조작할 수 있는 장치

작동:조향핸들을 조작하면 조향기어에 그 회전력이 전달되며 조향기어에 의해 감속하여 앞바퀴의 방향을 바꿀 수 있도록 되어있다.

원리:현재 조향장치에 적용되는 대부분의 원리는 애커먼 장토식을 따른다.

애커먼(AckermanRudolph)에 의해 발명되고 장토(JeantaudCharles)에 의하여 개량된 원리로, 직진 상태일 때 킹핀(king- pin)과 타이 로드(tierod) 양끝을 연결한 선의 연장선이 뒤 차축의 중심에 교차하도록 되어 있어, 선회할 때 좌우 앞바퀴의 조향각이 자동적으로 차이가 만들어진다. 이는 자동차가 선회할 때 각 바퀴가 옆으로 미끄러지는 것(sideslip)을 방지한다. 따라서 앞뒤바퀴는 어떤 선회상태에서도 중심이 일치되는 원 즉 동심원을 그리게 된다.

PART1.조향장치의 구성과 작용

⓵일체차축 방식의 조향기구

구성요소:조향핸들,조향축,조향기어,피트먼 암,드래그 링크,타이로드,조향너클 암 등으로 구성

<작동방식>

⓵조향핸들을 돌리면 그 조작력이 조향축을 거쳐 조향기어로 전달

⓶조향기어에서는 감속하여 섹터 축을 회전시키며,

⓷섹터 축이 회전하면 피트먼 암이 원호운동을 하여 드래그 링크를 앞뒤방향으로 이동

⓸이에 따라, 오른쪽이나 왼쪽 바퀴가 조향너클에 의해 선회하게 되고, 또 타이로드를 통해 반대쪽 바퀴를 선회시켜 진행방향을 변환시킨다.

⓶독립차축 방식의 조향기구

조향핸들,조향축,조향기어,피트먼 암,타이로드 등으로 구성

독립차축 방식의 조향기구에는 드래그 링크가 없으며 타이로드가 둘로 나누어져 있다.

PART2.컴포넌트 분석

⓵조향핸들:림, 스포크 및 허브로 구성

⓶조향축

조향핸들의 회전을 조향기어의 윔으로 전달하는 축

윔과 스플라인을 통하여 자재이음으로 연결되어 있으며

조향기어와 축을 연결할 때 오차를 완화하고, 도로면으로부터의 충격을 흡수하여 조향핸들로 전달되지 않도록 하기 위해 조향핸들과 축 사이에 탄성체 이음으로 구성

⓷조향기어

조향조작력을 증대시켜 앞바퀴로 전달하는 장치이며,

주로 사용되고 있는 형식은 볼-너트 형식과 래크와 피니언 형식이다.

1)볼-너트 형식(순환 볼 형식)

스크루와 너트 사이에 많은 볼들이 있어 조향핸들의 회전을 볼의 동력전달 접촉으로 너트로 전달

작동은 조향핸들이 회전하면 스크루 홈을 이동하여 너트의 한 끝에서 밖으로 나와 안내 튜브를 지나서 다시 스크루 홈으로 들어간다. 볼은 2줄로 나누어 순환하며, 이 순환운동으로 너트는 직선운동을 하고 섹터는 원호운동을 한다. 마모가 적고 큰 하중에 견디기 때문에 대형차에 많이 사용된다.

2) 래크와 피니언 형식

조향핸들의 회전운동을 래크를 통해 직선운동으로 바꾸어 조향하도록 되어 있으며, 조향축 아랫부분에 피니언이 래크와 결합되어 있다. 따라서 래크는 피니언의 회전운동에 따라 조향기어 내에서 좌우로 직선운동을 하여 그 양끝의 타이로드를 거쳐 좌우의 조향너클 암을 이동시켜 조향한다. 소형, 경량이며 낮게 설치가 가능하여 승용자동차에 많이 사용된다. 노면으로부터의 충격이 직접 조향 휠에 전달되므로 중간에 충격흡수기구를 설치해야한다.

⓸피트먼 암

조향핸들의 움직임을 일체차축 방식 조향기구에서는 드래그 링크로 전달하는 것

그 한쪽 끝에는 테이퍼의 세레이션을 통하여 섹터 축에 설치되고, 다른 한쪽 끝은 드래그 링크나 센터링크에 연결하기 위한 볼 이음으로 되어있다.

⓹드래그 링크

일체차축 방식 조향기구에서 피트먼 암과 조향 너클 암을 연결하는 로드

드래그 링크는 앞바퀴의 상하운동으로 피트먼 암을 중심을 원호운동을 한다.

양끝의 볼 이음부분에는 도로면의 충격이 조향기어로 전달되지 않도록 스프링이 들어 있다.

(6) 타이로드

독립차축 식의 조향기구 중 래크와 피니언 형식의 조향기어를 사용하는 경우에는 조향기어와 직접 연결되며, 볼트-너트 형식 조향기어를 사용하는 경우에는 센터링크의 운동을 양쪽 조향 너클 암으로 전달하며, 2개로 나누어져 볼이음으로 각각 연결되어 있다.

(7) 조항너클 암:일체차축 방식 조향기구에서 드래그 링크의 운동을 조향너클로 전달하는 기구

(8) 일체차축 방식 조향기구의 앞차축과 조향너클

일체차축 방식의 앞차축은 양쪽 끝에 스프링시트가 용접되어 있고,킹핀 설치부분에 킹핀을 통해 조향너클이 설치된다.

조향너클은 킹핀을 통해 앞차축과 연결되는 부분과 바퀴 허브가 설치되는 스핀들 부분으로 되어있어 킹핀을 중심으로 회전하여 조향작용을 한다.

앞차축과 조향너클의 설치방식에는 엘리옷형(앞 차축 양끝 부분이 요크로 되어 있음),역 엘리옷형(조향너클에 요크가 설치된 것),마몬형(앞차축 윗부분에 조향너클이 설치된 것),르모앙형(앞차축 아랫부분에 조항너클이 설치된 것)이 있다.

(9)킹핀

일체차축 방식 조향기구에서 앞차축에 대해 규정의 각도를 두고 설치되어 앞차축과 조향너클을 연결하며, 고정 볼트에 의해 앞차축에 고정되어 있다.

사용연료에 따른 엔진 분류 및 분석

1.가솔린기관

1-1)가솔린 기관의 장단점

장점

⓵디젤 기관에 비하여 시동성과 응답성이 양호하다.

⓶소음 및 진동이 작다.

⓷엔진의 사이즈가 작아 소형차량에 용이하다.

단점

⓵연소 방식이 오토 사이클 방식을 사용하기에 압축비를 높일 시 노킹현상이 발생한다.

⓶압축비(압축압력)가 낮으며 열효율이 낮다.

1-2)엔진설계

[그림1.가솔린 기관의 연료계통]

1-2.1)연료탱크(fuel tnak)

[그림2.가솔린 기관의 연료계통_연료탱크]

연료탱크는 연료를 저장하는 것이며 탱크 본체, 연구 파이프, 연료계 센더 유닛 등을 구성되어 있다. 내부에는 주행 중 연료의 출렁거림을 방지하고 동시에 강도를 증가시키기 위하여 몇 장의 분리관이 용접되어 있다. 탱크 안쪽 면에는 부식을 방지하기 위하여 방청 처리를 하며, 탱크 캡에는 탱크 내부가 진공으로 되어 연료공급이 중단되는 것을 방지하기 위한 진공밸브가 설치되어있다. 또 연료 이미션 파이프는 연료탱크와 캐니스터 사이를 연결하고 탱크 내에서 발생한 연료 증기를 캐니스터로 흡수시킨다.

1-2.2)연료 여과기(fuel filter)

[그림3.가솔린 기관의 연료계통_연료 여과기]

연료에 포함된 수분이나 먼지를 제거하는 작용을 한다. 일반적으로 비분해 방식을 사용한다.

1-2.3)연료펌프(fuel pump)

연료탱크 밖에 부착하는 것과 탱크 내부에 부착하는 것으로 구분되며 현재는 연료탱크 내부에 부착하는 것이 주로 사용된다.

[그림4.가솔린 기관의 연료계통_연료탱크 밖에 부착하는 연료펌프]

페라이트형 전동기가 로터를 회전시켜 연료를 흡입하고 전동기 내부를 연료가 통과하여 체크밸브를 거쳐 배출시킨다.

[그림5.가솔린 기관의 연료계통_연료탱크 내에 부착된 연료펌프]

이 방식은 연료압송 작용을 임펠러에 의한다. 전공기와 함께 임펠러가 회전하면 임펠러의 바깥둘레에 있는 임펠러 홈이 연료의 압송 작용을 하여 압력이 가해진 연료가 체크벨브를 거쳐 연료라인으로 보내진다. 이 연료펌프는 로터를 사용하는 형식에 비해 배출 맥동과 소음이 적어 사일런서가 필요없다.

1-2.4)연료 압력조절기(fuel pressure regulator)

[그림6.가솔린 기관의 연료계통_연료 압력조절기]

연료 압력 조절기는 흡기 다기관의 부압에 의하여 인젝터에 가해지는 연료 압력이 항상 일정 값이 되도록 조정하는 것이다. 인젝터의 연료 분사량은 인젝터의 통전시간으로 제어하고 있으나 같은 통전시간이라도 연료압력이 높을 때에는 연료 분사량이 증가하고, 연료압력이 낮으면 분사량이 적어진다. 또 연료를 분사하는 장소가 흡기다기관 내이기 떄문에 흡기다기과의 부압이 변화하는 경우 인적터에 가해지는 연료압력이 항상 일정하면 압력차이사 생겨 분사량이 변공한다. 이 때문에 다이어프램의 위아래에 흡기다기관의 부압과 분배 파이프의 연료압력이 가해지도록 되어있다. 만약 위아래의 압력차이가 일정 값 이상이 되면 다이어프램을 밀어 올려 여분의 연료가 리턴파이프를 거쳐 연료탱크로 되돌아간다.

1-2.5)인젝터(injector)

[그림7.가솔린 기관의 연료계통_인젝터]

컴퓨터(ECU)에서 보내준 신호를 기초로 하여 각 실린더의 흡기다기관에 연료를 분사하는 부품으로써 솔레노이드 코일, 플런저 및 니들벨브로 구성된다. 솔레노이드 코일에 전류가 흐르면 흡입되고, 플런처와 일체로 되어 있는 니들밸브가 분사구멍을 열어 분사된다. 연료 분사량은 니블밸브가 열려 있는 시간 즉, 솔레노이드 코일의 토전시간으로 결정된다. 작동시키는 전기회로는 전압제어방식과 전류제어방식이 있다.

1)전압제어 방식의 인젝터 회로

인젝터에 직렬로 저항을 넣어 전압을 낮추어 제어한다. 인젝터에 직렬로 들어 있는 저항은 인젝터의 응답성능을 향상시키기 위해 사용하며 인젝터의 응답성능을 향상시키려면 인젝터 자체의 저장 값을 작게 하면 된다.

2)전류제어 방식의 인젝터 회로

저항을 없애고, 인젝터에 직접 축전지 전압을 가하여 인젝터의 분사 응답성능을 향상시킨 것이며, 통전시간은 컴퓨터로 제어한다. 플런저가 흡인될 때 큰 전류를 흘려 전류공급이 원하게 하여 분사 응답성능을 향상시킨다.

1-3)가솔린 기관의 한계점

2->3과정에서 에너지를 얻고 4->1과정에서 에너지를 소비한다.

열효율은 1-(1/ε)^κ-1이며 ε는 압축비를 의미하고 κ는 정압비열/정적비열을 의미한다.

효율을 높이기 위해서 압축비를 높여야하는데 이럴 경우 압축온도가 증가하여 혼합기가 자연발화되어 노킹 등 이상현상이 발생한다. 따라서 압축비가 1~6 정도로 낮고 이로인해 열효율이 낮다.

1-4)가솔린 기관의 발전방향

기존의 GDI(Gasoline Direct Injection)방식은 연료를 직접 실린더에 분사하기 때문에 정확한 타이밍에 정확한 양의 연료분사가 가능하며 희박하게 연소시켜 연비를 높일 수 있지만 고옥탄 휘발유를 필요로 하는 단점이 있으며 MDI는 GDI보다 출력을 높일 수 있고 연비를 늘릴수 있으며 배기가스를 줄일 수 있다는 점을 가졌다.

2.LPG기관

2-1)LPG기관의 장단점

장점

⓵연료를 LPG를 사용하기에 가솔린엔진보다 연료비가 저렴하다.

⓶혼합기가 가스상태이기 때문에 실린더에 균일하게 분배가 가능하다.

⓷옥탄가가 높고, 연소의 속도가 느려서 노팅이 적다.

⓸일산화탄소등 유해물질의 발생량이 적다.

⓹연소실 및 점화플러그의 퇴적물이 적어서 엔진의 수명이 길다.

단점

⓵연료 보급이 불편하다.

⓶트렁크의 사용 공간이 협소하다.

⓷장시간 정차한 경우,한랭시의 시동이 나쁘다.

⓸가솔린 차보다는 출력이 낮다.

⓹연소실에 가스상태로 흡입되어 용적효율이 낮다.

⓺고압 용기를 사용해 차량 중량이 증가한다.

2-2)엔진설계

[그림11.LPG기관의 연료계통]

2-2.1)LGP 봄베(bombe)

LPG를 출전하기 위한 고압용기이며, 고압가스용 탄소강판을 원통형으로 용접 제작한다.

봄베 컨테이너 케이스 방식으로는 봄베 전체를 컨테이너로 밀봉시키고 에어 블리더 배출 호스를 대기 중으로 개방시키는 풀 컨테이너와 액상,기상,충전밸브 보스 및 게이지 보스부분을 부분저긍로 밀봉시키고 에어 벤트 호스를 대기 중으로 개방시킨 세미 컨테이너 방식이 있다. 국내에서는 주로 세미 컨테이너 방식을 사용한다.

2-2.2)솔레노이드 밸브와 필터

[그림12.LPG기관의 연료계통_솔레노이드 밸브의 구조]

필터는 LPG 중에 들어있는 각종 불순물을 여과하는 일을 한다.솔레노이드 밸브는 기관 냉각수 온도가 14도 이하일 때 수온세서의 신호를 받은 컴퓨터가 기상 솔레노이드 밸브를 작동시킨다. 이 밸브를 통하여 봄베로부터 기상회로를 통과한 LPG가 베이퍼라이저로 공급된다. 만약 기관 냉각수 온도가 20도 이상이면 액상 솔레노이드 밸브를 작동시키며 이 밸브를 통하여 봄베로부터 액상회로를 통과한 LPG가 베이퍼라이저로 공급된다.

+)긴급차단 솔레노이드 밸브

[그림13.LPG기관의 연료계통_긴급차단 솔레노이드 밸브]

기관 롬에 설치되는 솔레노이드 밸브와 같으나 단지 액상 및 기상 통로가 각각 분리된 구조로써 자동차 주행 중 돌발사고로 인해 기관의 작동이 정지하면 기관 컴퓨터는 기관 롬에 설치된 액상 및 기상 솔레노이드 밸브와 긴급 차단 솔레노이드 밸브에 전원을 차단하여 솔레노이드 계통의 문제가 발생하였을 때 LPG 부출 방치를 봄베의 가장 가까운 거리에서 차단하여 미연에 화재 위험을 방지하는데 그 목적이 있다.

2-2.3)베이퍼라이저[Vaporizer)

감압,기화,압력조절 등의 기능을 하며, 봄베로부터 압송된 높은 압력의 LPG를 베이퍼라이저에서 압력을 낮춘 다음 기체 LPG로 기화시켜 기관 출력 및 연료 소비량에 만족할 수 있도록 압력을 조절한다. LPG는 액체상태에서 기체로 될 때 주위에서 증발잠열을 빼앗아 온도가 낮아지기 때문에 베이퍼라이저의 밸브를 동결시킬 수가 있는데 이를 방지하지 위해 베이퍼라이저 내에 냉각수 통로를 설치하고 냉각수를 순환시켜 기화에 필요한 열을 공급한다.

[그림13.LPG기관의 연료계통_베이퍼라이저]

2-3)LPG 기관의 한계점

LPG는 온도에 따라 부피가 바뀌어서 겨울철(한랭)에 시동이 잘 걸리지 않으며 가솔린 엔진에 비하여 낮은 출력을 가진다.

2-4)LPG 기관의 발전방향

현재 트랜드는 겨울철 시동이 잘 안걸리는 문제와 낮은 출력을 해결하기 위해 LPI 엔진을 사용한다. LPI엔진은 액체상태 연료를 사용하며 LP는 기체상태 연료를 사용하는 차이점이 있으며 LPG 문제점을 가솔린이나 디젤처럼 연료를 엔진에 바로 분사하여 개선한 방식이다. 이로인해 겨울철 시동 성능 향상, 고압 액체상태로 분사하여 타르 생성 문제 개선, 가솔린 기관과 같은 수준의 동력성능 발휘의 장점을 가진다.

3.디젤기관

3-1)디젤 기관의 장단점

장점

⓵연소방식이 복합사이클 방식을 사용하기에 가솔린기관보다 압축비을 높일 수 있다.

⓶넓은 회전속도 범위에서 회전력이 크다.

⓷대출력이 가능하다

⓸인료의 인화점이 높아 화재 위험이 낮다.

⓹수명이 길다.

⓺열효율이 좋다.

⓻연료소비율이 적다.

단점

⓵가솔린 기관에 비하여 시동성과 응답성이 나쁘며 소음 및 진동이 크다.

⓶엔진의 중량이 무겁다.

⓷질소 산화물 및 입자상 물질의 배출 입자상 물질의 배출 비율이 높다.

⓸비출력이 낮다.

⓹전동기의 출력이 커야한다.

⓺회전속도 범위가 좁다.

⓻회전수가 높을수록 마찰에 의한 동력상실이 크게 발생한다.

3-2)엔진설계

[그림14.디젤기관의 연료계통]

디젤기관의 기계식 연료장치의 연료공급은 공급펌프에서 연료탱크 내의 연료를 흡입한 후 압력을 가하여 여과기에서 여과시킨 후 분사펌프로 공급한다.

3-2.1)연료 공급 펌프(fuel feed pump)

[그림15.디젤기관의 연료계통_연료 공급 펌프]

연료탱크 내의 연료를 일정한 압력으로 가압하여 분사펌프로 공급하는 장치로 분사펌프 옆에 설치되어 분사펌프 캠축에 의하여 구동된다. 연료 공급장치의 공기빼기 작업 및 공급펌프를 수동으로 작동시켜 연료탱크 내의 연료를 분사펌프까지 공급하는 프라이밍 펌프를 두고 있다.

3-2.2)연료여과기(fuel filter)

[그림16.디젤기관의 연료계통_연료여과기]

연료 속에 들어있는 먼지와 수분을 제거 분리한다. 구조는 보디, 엘리먼트, 중심 파이프, 커버, 오버플로 밸브, 드레인 플러그 등으로 구성되어 있으며 엘리먼트는 여과지를 일반적으로 사용한다.

3-2.3)분사펌프(injection pump)

[그림17.디젤기관의 연료계통_분사펌프]

연료 공금펌프에서 보내준 연료를 분사펌프 캠축으로 구동되는 플런저가 분사순서에 맞추어 고압으로 펌프작용을 하여 분사노즐로 압송시켜 주는 장치이다.

위쪽에는 딜리버리 밸브와 그 홀더가 설치되어 있으며 중앙부에는 플런저 배럴, 플런저, 제어 래크, 제어 피니언, 제어슬리브, 스프링, 태핏 등이, 아래쪽에는 캠축이 설치되어 있다.

3-2.4)딜리버리 밸브(delivery valve)

[그림18.디젤기관의 연료계통_딜리버리 밸브]

플런저의 상승행정으로 플런저 배럴 내의 압력이 규정 값에 도달하면 이 밸브가 열려 연료를 분사파이프로 압송한다. 그리고 플런저의 유효행정이 완료되어 배럴 내의 연료압력이 낮아지면 스프링 장력에 의해 신속히 닫혀 연료의 역류를 방지한다. 또 밸브 면이 시트에 밀착될 때까지 내려가므로 그 체적만큼 분사 파이프 내의 연료압력을 낮춰 분사노즐의 후적을 방지한다.

3-2.5)조속기(governor)

디젤기관은 사용조건의 변화가 커 부하 및 회전속도 등이 광범위하게 변동하므로 오버런이나 기관정지를 일으키기 쉬운데 이를 방지하기 위하여 분사펌프에 조속기를 두고 자동적으로 분사량을 가감하여 운전을 안정시킨다. 즉, 최고 회전속도를 제어하고 동시에 지속운전을 안전시키는 작용을 한다. 분사펌프의 캠축에 설치된 원심추에 작용하는 원심력의 변화에 의해 작동하는 기계식과 회전속도와 부하에 의해 변화하는 흡기다기관 부압을 이용하는 공기식이 있다.

3-3)디젤 기관의 한계점

D->A 과정에서 에너지를 얻고 B-C 과정에서 에너지를 소비한다. 열효율은 1-(1/ε)^κ-1*{σ^κ -1/κ(σ-1)}이며 σ는 단절비를 의미한다. 이 값이 1에 가까울수록 오토사이클의 효율에 근접하며 같은 압축비에서는 오토사이클보다 효율이 떨어지지만 가솔린기관과는 달리 압축비를 늘렸을 때 압축온도의 증가에 따른 노킹현상의 발생이 없기 때문에 보다 열효율을 증가시킬 수 있으나 압축비가 커진 만큼 압력이 높아져서 구조적인 강도를 위해 중량이 증가하게 되는 문제점이 있다.

3-4)디젤 기관의 발전방향

기존의 디젤엔진은 정압사이클을 사용하였고 현재는 커먼레일 시스템을 결합시킨 복합사이클을 사용하고 있다. 정적과정과 정압과정에서 에너지를 얻고 4->1과정에서 에너지를 소비한다. 열효율은 1-(1/ε)^κ-1*[α*σ^κ -1/{ (α-1)+κα(σ-1)로써 ,α는 압력상승비를 의미한다. 이는 기존의 디젤 기관이 저속해서만 사용가능했던 문제점을 해결했다.

4.전기자동차:석유연료와 엔진을 사용하지않고 전기배터리+전기모터를 사용

4-1)전기자동차의 장단점

장점

⓵주행시 이산화탄소와 질소산화물을 배출하지 않아 친환경적이다.

⓶기름값,서비스 비용 및 유지비가 내연기관 자동차보다 적게 든다.

⓷부품수가 적고 내연기관이 없어 고장 빈도가 낮다.

⓸엔진소음의 감소로 쾌적하고 정숙한 주행이 가능하다.

⓹차량제어가 쉽고 자율주행과 같은 소프트웨어 컨트롤에 용이하다.

⓺에너지효율이 높아 차량 수명이 일반 내연기관 차에 비해 길다.

단점

⓵배터리 1회 충전으로 주행 가능한 거리가 한정적이다.

⓶전지 배터리 수명과 교환에 관한 불편함하다.

⓷국내 전기차 편의시설과 전기충전소 인플가 부족하다.

⓸다소 비싼 차량 가격을 정부 및 지자체 보조금 지원이 필요하다.

4-2)전기자동차의 구조

4-2.1)전지:리튬 이온 전지,리튬 폴리머 전지,공기 아연 전지등을 사용

4-2.2)모터:구동바퀴 모터-효율이 높음/고출력화와 경량 및 소형화에 경향을 보임

4-2.3)인버터

직류전력을 교류전력으로 변환하는 장치로써 교류모터의 경우는 직류전압을 교류전압으로 바꿔주며 전압을 조절해야하므로 인버터가 필요하다.

직류전압을 조절하는 방법은 저항을 만들어주는 것이지만 에너지손실이 많아 보다 효율이 높은 반도체 소자가 개발되는 추세,주된 원리는 전력용 반도체를 사용하여 상용 교류전원을직류전원으로 변환 시킨 후,다시 임의의 주파수와 전압의 교류로 변환시켜 유도전동기의 회전속도를 제어한다.

4-2.4)DC/AC 컨버터

구동모터에서는 수백볼트의 고전압을 필요로 하지만 보조기기에서는 12V의 저전압이 사용

전지에서 얻은 직류전압을 조정하는 장치

4-2.5)IGBT모듈(KEC):대전력이 소요되기 때문에 대전력 스위칭 및 제어용 파워모듈

4-2.6)PCU(Power Control Unit):인버터와 컨터버 등을 묶어서 하나의 모듈로 만들어 사용

4-2.7)ECU(Electronic Control Unit):각 부문에는 추가로 ECU필요

4-2.8)각종 X by Wire:현재의 벨트식 구동을 모터로 대체하여

제어하는 전선으로 연결되는 각종 시스템

4-2.9)BLDC모터:각종 소형 일반모터로 사용, 과거에는 직류모터를 사용했으나

최근에는 교류모터나 브러시리스 모터등을 사용

4-2.10)변속기:인휠 방식일 경우에는 필요없음

4-3&4)전기자동차의 한계점&전기자동차의의 발전방향

시스템의 정의와 자동차 시스템의 발전방향 및 엔지니어의 자세

1.시스템의 정의

시스템이란 체계, 조직, 제도 등 요소의 집합이나 요소와 요소 간의 집합을 의미하며 제가 처음에 생각했던 시스템의 정의는 정보를 처리하는데 이용되는 프로그램들, 절차들, 데이터 및 기기들의 집합이었습니다. 시스템의 포괄적 의미는 필요한 기능을 실현하기 위하여 관련 요소를 어떤 법칙에 따라 조합한 집합체를 지칭합니다.

2.자동차의 구조

① 프레임(Frame):자동차의 뼈대
② 동력발생장치 · 엔진(Engine):동력발생
③ 동력전달장치(Power Train):전달장치
④ 조향장치(Steering):앞바퀴의 회전축 방향조절
⑤ 제동장치 · 브레이크(Brake):속도를 조절 및 제어
⑥ 현가장치 · 서스펜션(Suspension)
프레임에 바퀴를 고정해 노면의 충격이 차체나 탑승자에게 직접적으로 전해지지 않도록 하는 완충장치. 승차감에 중요한 역할

⓵배터리:시동 및 기타 전기장치에 전력을 공급
⓶냉각팬:라디에이터와 엔진주변에 공기를 넣어 냉각
⓷라디에이터(냉각기):수냉식의 경우 물이 가득 찬 라디에이터가 연소과정에서 발생된 열을 발산
⓸브레이크디스크:주행시 바퀴와 함께 회전하며, 유압으로 바퀴에 압착하여 제동력을 발휘
⓹에어백:운전자와 탑승자 앞에 장착된 보호용 백. 충돌 사고 시에 자동으로 팽창
⓺점화플러그:실린더 내부 연료를 점화시키는 불꽃을 발생
⓻기어박스(변속기):엔진의 고속 회전운동을 저속이나 강력한 회전력으로 바꿔 바퀴를 움직이게 함
⓼안전벨트:충돌사고 시 자동차 탑승자를 보호
⓽디퍼렌셜(차동기어):코너를 돌 때 안쪽 바퀴 회전수를 줄이고,바깥쪽 바퀴 회전수를 늘려 매끄럽게 돌게 함
⓾머플러 : 배기 장치의 소음을 감소
⑪구동축 : 엔진의 회전운동을 기어박스에서 디퍼렌셜로 이어주는 장치
⑫배기 장치 : 엔진에서 나오는 가스가 촉매 변환 장치를 거쳐 머플러를 통과해 배출
⑬촉매변환장치 : 엔진에서 나오는 가스 중 유해성분을 처리
⑭사이드브레이크(주차용 보조브레이크) : 뒷브레이크를 기계적으로 작동시키는 장치

❶엔진

자동차가 주행하는데 필요한 동력을 발생하는 장치로써 사용연료에 따라 가솔린 엔진. 디젤 엔진. LPG엔진, 천연가스엔진 등이 사용된다. 본체와 부수장치인 연료장치, 냉각장치, 윤활장치, 흡.배기장치 및 시동,점화, 충전 장치 등으로 구성된다.

❷전장 (뜻:전기 및 전자장치를 포괄적으로 일컫는 말)

  ​자동차의 운행에 필요한 전기제어장치인 ECU와 각종제어장치, 각종 전자제어장치에 전기를 공급해주는 배터리 및 모터, 모터와 각종제어장치를 연결해주는 회로장치 등으로 구성된다.

❸샤시

자동차의 차체를 뺀 나머지 부분으로써 주행의 원동력이 되는 엔진을 비롯하여 엔진의 동력을 구동바퀴에 전달하는 동력전달장치,주행방향을 조정하는 조향장치,충격이나 진동을 완화하는 현가장치,정차 및 주차 등을 위한 제동장치와 프레임 등으로 구성으로 된다.

❹안전장치

1.안전띠:동차 운전 중에 생기는 충격과 앞으로 튕겨져 나가는 것을 방지하기 위한 장치이다.

2.TCS(Traction Control System)

길이나 빗길 등 미끄러지기 쉬운 노면에서 차량을 출발하거나 가속 할 때, 과잉의 구동력이 발생하여 타이어가 공회전하지 않도록 자동차의 구동력을 제어하는 시스템이다.

3.긴급제동시스템

자동차에 부착된 센서를 통해 앞 차량의 급제동 또는 보행자가 감지되면 운전자의 반응이 없어도 긴급제동을 하는 장치이다.

4.차선이탈경보시스템

자동차 앞 유리에 설치된 카메라의 정보를 기반으로 주행중인 자동차가 방향 지시등 없이 차선을 넘으면 경고음을 발생하여 운전자에게 상황을 알려주는 시스템이다.

5.지능형순향제어장치

앞차와의 간격을 차 스스로가 인지하고 상황에 맞게 가속과 감속을 하는 지능형 차간거리 제어장치(SCC)시스템의 진보된 안전장치이다.

3.자동차 시스템의 발전방향과 그에 따른 엔지니어의 자세

제가 생각하는 자동차 시스템의 발전방향은 자율 주행 자동차입니다. 그렇게 생각하는 이유는 현재 자동차의 발전흐름이 나날이 사용자의 편의 및 안전을 추구하도록 발전해나가기 떄문입니다. 자율 주행 자동차는 다양한 센서를 통해 주위의 환경을 인식 후 목적지를 지정하여 자율적으로 주행하며 반복정지를 피해 연료효율이 좋다는 것과 운전을 할 수 없는 이들도 이용할 수 있다는 점,조향 알고리즘을 통해 교통 흐름이 빨라지고 교통 혼잡을 줄일 수 있다는 점에서 높은 가치를 가지며 이 자동차의 핵심사항은 다음과 같습니다.

1.장치의 제어

구동장치인 가속기, 감속기 및 조향장치 등을 무인화 운행에 맞도록 구현 및 무인자동차에 장착된 컴퓨터, 소프트웨어 그리고 하드웨어를 이용하여 제어를 할 수 있어야합니다.

2.비전, 센서를 이용하여 시각정보를 입력받고 처리

무인화 운행을 위한 자율 주행의 기본이 되며, 영상정보를 받아들이고 이 영상 중에서 필요한 정보를 추출해내는 기술이 필요하다. 다양한 센서를 사용하여 거리와 주행에 필요한 정보를 융합하여 분석 및 처리를 통해 장애물 회피와 돌발상황에 대처와 밀접합니다.

3.통합관제 시스템과 운행감시 고장진단체계 기술

차량의 운행을 감시하고 수시로 바뀌는 상황에 따라 적절한 명령을 내리는 운행감시체계를 구축하고, 개별적 프로세서 및 센서에서 발생되는 여러 상황을 분석하여 시스템의 고장을 진단하여 조작에 대한 적절한 정보를 제공하거나 경보를 알리는 기능을 수행합니다.

4.지능제어 및 지능운행 장치

이 기술은 무인운행기법으로 실제 차량모델을 이용한 수학적인 해석에 근거하여 제어명령을 생성하는 것이 아닌 신경회로망을 사용하여 숙련된 운전자의 운전방식을 학습함으로써 복잡한 모델링 없이 실시간으로 제어명령을 내릴 수 있는 기술입니다.

5.무인화 운행에 적합한 조향 알고리즘의 개발

차량의 운행경로를 최종적으로 결정하는 요소인 조향은 차량의 동적 거동 및 특성과도 밀접한 연관이 있기 때문에 무인자동차가 주어진 경로를 안정적으로 주행하면서 경로 오차를 최소화 하기 위해 필요하다. 예를 들면 사전에 탑재된 지도와 실제 길이 다를 때 무인자동차는 혼란을 겪을 수 있다. 운전 중 사람이 자의적으로 판단해야 할 경우의 수가 대부분 무인 자동차에 기술적 난제로 꼽힙니다.

이와 같은 핵심사항을 만족하기 위해서 필요로 하는 엔지니어의 자세는 소프트웨어 그리고 하드웨어를 제어할 수 있는 능력과 안전을 위한 다양한 센서 계발,학습형 프로그래밍 및 알고리즘에 대한 깊은 관심이라고 생각합니다.