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by 이정원 Jul 17. 2023

정밀한 제어를 가능하게 하는 By-Wire 전자식 제어

2-12 자율 주행 제어 장치와 쉽게 호환할 수 있다.

과거에는 액셀 페달은 쓰로틀 밸브 와이어와 직접적으로 연결되고, 브레이크 페달도 운전자가  밟는 압력으로 유압이 작동되는 물리적인 제어에 의존했었다. 그러나 지금은 대부분의 차량들이 운전자가 페달을 밟으면 그 의중을 센서로 측정하여 전기 신호화 한 이후에 가장 최적화된 조작을 전자식으로 제어하는 이른바 "바이 와이어-By Wire" 제어가 일반적이다.  


쓰로틀 와이어로 연결되던 악셀 페달은 센서와 모터로 대체되었다.

액셀 페달의 경우, 바이 와이어 제어를 통해 운전자가 급하게 액셀을 밟아도 부드럽게 가속이 되도록 조작할 수 있다. 앞 쪽에 충돌의 위험이 있다면, 운전자가 액셀을 밟아도 출력을 차단해서 가속을 막는 제어도 가능하다.

  

브레이크도 마찬가지다. 브레이크를 밟는 정도를 센서로 측정하고 기계식에서 전자식 유압제어가 가능해지면서 바퀴가 미끄러져 제동거리가 늘어나는 것을 막아 주는 ABS나 바퀴별로 브레이크 제동을 조절해 주는 VDC 같은 ADAS 기능들이 가능해졌다. 정밀한 제어를 위한 BCU-Brake Control Unit가 추가된다.


브레이크 시스템도 센서와 BCU 그리고 유압 제어 장치로 고도화되었다.


자율 주행으로 넘어가면서 이런 바이어 와이어 제어의 Input을 운전자뿐 아니라 설정에 따라 자율 주행 제어 장치로부터 받을 수 있게 이원화된다. 운전자가 원할 때는 스스로 자동차를 조작할 수 있도록 해야 하기 때문에 기존 차량에서 운전자가 사용하는 액셀 페달 / 브레이크 페달 / 핸들은 언제든 그 역할을 자율 주행 제어 장치와 함께 수행할 수 있도록 설계된다.


물리적인 제어에 비해 전자식 제어는 정밀 제어가 가능하고 상황에 맞는 추가 자동 제어가 가능한 장점이 있지만, 센서 자체에 오류가 있을 때는 원하는 대로 제어가 되지 않아 급발진과 같은 위험한 상황이 발생할 수도 있다. 이를 보완하기 위해서 센서를 두 개 이상 두어서 서로의 값을 비교하게 하고, 이상 신호가 발생되면 바로 Limp-home모드에 들어가게 하여 점검을 받도록 하는 등의 보호 로직이 이중 삼중으로 구성된다.


Accel 페달에 달린 포지션 센서 - 안전을 위해 항상 두 개 이상의 센서가 장착되고 두 값을 모니터일하도록 되어 있다.



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