자동차 파워스티어링휠 종류와 기능

안녕하세요 고릴라의 자동차 이야기 "카스몽"입니다.

자동차를 운전하면서 내가 가고자 하는 방향으로 가기

위해서는 자동차의 핸들(스티어링 휠)이 있어야 합니다.

이번은 자동차의 조향장치(STEERING)에 대하여 알아보

겠습니다.

운전자가 조향핸들을 좌.우로 조작하면 핸들에 연결된

조향축에 의하여 회전을하게되면 조향축의 회전력을

조향기어에 전달되어 자동차의 앞바퀴를 좌.우로 회전을

시켜줌으로써 진행방향을 바꿀수 있습니다.

요건 모두들 알고 있는 사실입니다.

자동차의 핸들의 파워핸들이 아닌경우도 있었지만

지금은 파워핸들이 보편화 되어있고 요즘은 MDPS핸들로

바뀌는 추세입니다.

조향장치는 엔진의 동력을 이용하여 오일펌프의 구동으로

유압오일을 이용하여 조향하는 방법입니다.

대체적으로 조향장치의 오일흐름도는 다음과 같습니다.

핸들-->조향축-->고압유압호스-->오일탱크

-->조향기어박스-->유압호스-->오일탱크 순으로

핸들의 조향방향을 회전할때 오일이 순환하는 방식입니다.

핸들을 조작하여 회전을 할때는 최소회전반경으로 회전을 

합니다.

최소회전반경이란 핸들이 선회방향으로 끝까지 돌려서

회전을할때 회전하는 바깥쪽 바퀴가 그리는 원을 최소회전

반경이라 합니다.

승요차에 사용하는 핸들은 랙과피니언형식으로 도어 있습

니다. 핸들을 돌릴때 조향축에 연결된 피니언이 회전을하면

연결된 랙(RACK)좌우로 움직여서 바퀴를 움직이는 방법입

니다.

대형자에서는 핸들을 웜 섹터 롤러형식을 주로 사용합니다.

유압식 조향장치의 작동원리는 엔진이 구동되어야합니다.

유압식 조향장치는 엔진이 구동되면 엔진의 연결된 밸트에

의해서 오일펌프가 구동을 하여 오일펌프에서 유압오일을

방출합니다. 조향핸들을 회전시키면 유압오일이 유압실린

더로 유입되어 핸들의 조작을 가볍게 할수 있도록 도와

주는 역할을 합니다. 이를 파워스티어링이라고 합니다.

유압식 파워스티어링은 핸들을 조작할때 유압펌프의 유압

오일을 이용하여 핸들조작을 하여 핸들의 조작이 가볍고

편리해 졌습니다. 하지만 고속주행에서는 약간의 핸들을

움직이게되면 사고의 위험이 있습니다.

고속주행시 핸들조작의 위험을 해결하게 위해 EPS

(electronic power steering)전자제어 조향장치를 개발하였

습니다. 전자제어 조향장치는 자동차가 서행을 하거나 주차

를 할때는 핸들이 가벼워지고 고속주행시에는 자동차의 핸

들이 무거워지게하는 시스템입니다.

EPS전자제어 조향장치 시스템에서는 감도제어식과 유량제어

방식이 있습니다.현재 감도제어식의 EPS가

많이 사용하고 있습니다.EPS는 자동차의 속도및 조향각을

센서로 인하여 제어를 합니다.

EPS의작동원리는 솔내노이드밸브에의해 주차시 가벼운

핸들링을 제공하고 주행시나 고속주행시 솔레노이드밸브

의 반력이 증대하여 핸들이 무거워 집니다.

다음은 MDPS조향장치에 대하여 알아보겠습니다.

MDPS(Motor Driven Power Steering)의 앞자리의

약자이며 전동 조향장치를 말합니다.

전동식 조향장치는 파워펌프를 사용하지 않고 모터

를 이용하여 핸들을 조작하는 방법입니다.

MDPS조향시스템은 자동차의 운행 속도에 따라서

ECU에 차량속도를 감지하여 전자제어로 파워스티

어링기어 어셀블리에 모터가 장착되어 있어 자동차

의 전기를 이용하여 모터를 구동하여 조향을 합니다.

자동차가 저속일경우에는 핸들의 조작을 가볍게 해주

며 고속주행시에는 핸들조작을 무겁게 해주어 고속주

행시 안전하게 조향을 할수 있게 해줍니다.

MDPS조향장치의 장점은 파워펌프를 사용하는 자동차

는 조향을 할때마다 엔진의 RPM의 영향을 주어 욘료소

비율이 있습니다.하지만 MDPS조향장치는 엔진의 동력을

얻는것이 아니고 전동모터의 힘으로 핸들을 조향하는것

입니다.이렇기 때문에 엔진의 동력손실이 없고 자동차의 

연비향상과 조향장치의 경량화및 조향성능이 향상됩니다.

MDPS전동조향방식은 모터의 설치된 위치에 따라서 

컬럼구동방식과 렉구동방식, 피니언구동방식 전동유압펌

프식으로 나누어 집니다.

컬럼구동방식은 모터의 위치가 핸들아래 부착되어 있으며

소형승용차에 사용합니다.

피니언구동방식은 파워스티어링어셈블리 주위에 모터를설치

하여 구동하는 방식입니다.

최근에 사용이 많이하는 전동유압펌프식(EHPS:Electro Hydr

aulic Power Steering)은 엔진의 동력을 이용하는것이 아니라

배터리의 전원을 이용하여 전동펌프를 사용하여 유압을 형성

하여 핸들을 조작하는 방식입니다. 주로 대형승용차와 버스 및

트럭에 사용합니다.

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