자동차 방향 전환을 위한 스티어링 제어

2-11 핸들 이외에도 차가 방향을 찾으려 하는 많은 기능들

자율 주행 차량에서도 자동차 운행의 방향 전환은 핸들이라고 불리는 스티어링 휠을 통해서 이루어진다. 운전자가 두 손으로 잡고 돌리듯이 샤시에 장착된 모터를 통해서 회전하고 도로와 교통흐름에 맞추어 차의 진행 방향을 결정하게 된다.  

테슬라 오토 파일럿 주행 중 스티어링 휠 모습 - 도로 상황에 맞추어 스스로 각도를 조절한다.

운전자 입장에서는 단순히 스티어링 휠만 돌리게 되지만, 실제 자동차가 선회하는 동안에는 여러 가지 제어가 복합적으로 이루어진다. 일단 회전을 하게 되면 구조적으로 좌우 앞뒤 바퀴 간에 달려야 할 거리의 차이가 생기기 마련이다. 일반적인 차량에서는 차동장치가 들어가 있어 좌우 바퀴의 회전 속력을 맞추어 준다.  

 

2륜보다 4륜이 회전 반경이 좁고 조향성이 좋아진다.

앞바퀴만 회전하는 전륜보다 네 바퀴가 모두 방향을 정할 수 있는 4륜이 더 회전 반경이 작아서 좁은 공간에서의 주차도 용이하다. 단순한 방향뿐 아니라, 바퀴마다 최적의 회전을 위해 필요한 동력의 배분을 해 주면 도로 상황에 맞추어 원하는 자세 제어를 해 줄 수 있다. 엔진에서 나오는 출력을 일일이 계산해서 기계적으로 배분해 주어야 하는 내연기관 차량에 비해 앞 뒤에 별도로 독립된 모터가 장착된 4륜 전기차 모델에서는 훨씬 더 능동적인 제어가 가능하다.  

현대 E-GMP 플랫폼. 전륜과 후륜에 모두 모터가 있어 동력 분리 제어가 가능하다.

한 발 더 나아가서 내연기관 때 보다 더 간결해진 엔진룸 공간을 활용해서 바퀴의 회전 범위 자체를 180도까지 가능하도록 하는 새로운 기술들도 개발되고 있다. 자동차가 옆으로 주행할 수 있게 되면 많은 사람들이 어려워하는 평행 주차나 좁은 공간에서의 방향 전환도 쉽게 해결할 수 있을 것이다. 소림축구에 나오는 수직 주차가 현실이 될 날이 곧 다가오고 있다.

현대 모비스의 PBV와 크랩 드라이빙 모습 - 소림 무술을 익히지 않아도 수직 주차가 가능할 날이 멀지 않았다.