VDC 제어장치

[카닥터]

◎ VDC (Vehicle Dynamic Control System : 차량 자세 제어) ◎

1. VDC

VDC는 스핀 또는 언더-스티어 (UNDER-STEER)등의 발생을 억제하여 이로 인한 사고를 미연에 방지할 수 있다.
이는 차량에 스핀 또는 언더 스티어등의 발생하는 상황에 도달하면 이를 감지하여 자동적으로 내측 차륜 또는 외측 차륜에 제동을 가해 차량의 자세를 제어함으로써 이로 인한 차량의 안정된 상태를 유지하며, (ABS 연계 제어) 스핀 한계 직전에 자동 감속하며 (TCS연계 제어) 이미 발생된 경우에는 각 휠 별로 제동력을 제어하여서 스핀이나 언더-스티어의 발생을 미연에 방지하여 안정된 운행을 도모하였다.
VDC는 요-모멘트 제어 (YAW-MOMENT), 자동 감속 제어, ABS 제어, TCS 제어등에 의해 스핀방지, 오버-스티어 제어, 굴곡로 주행시 요윙 (YAWING) 발생 방지, 제동시의 조종 안정성 향상, 가속시 조종 안정성 향상등의 효과가 있다.
이 시스템은 브레이크 제어식, TCS 시스템에 요-레이트 센서 (YAW-RATE), G 센서, 마스터 실린더 압력 센서를 추가한 구성으로 차속, 조향각 센서, 마스터 실린더 압력 센서로부터 운전자의 조종 의도를 판단하고, 요-레이트 센서, G 센서로부터 차체의 자세를 계산하여 운전자가 별도의 제동을 하지 않아도 4륜을 개별적으로 자동 제동해서 차량의 자세를 제어하여 차량 모든 방향 (앞, 뒤, 옆 방향)에 대한 안정성을 확보한다.
또한 타이어의 공기압이 변화하면 직경이 변화되어 휠 속도 센서의 값이 변화된다.   이를 감지하여 경고등을 점등하는 TPW (TIRE PRESSURE WARING)도 VDC에 내장되어 타이어의 공기압이 부족하면 경고등을 점등하여 운전자에게 알려준다.

그림 1. VDC 제어

2. 요-모멘트

그림 2. 자동차에 발생되는 진동

1) 요-모멘트는 차체의 앞뒤가 좌/우측 또는 선회시의 내륜측/외륜측으로 이동하려는 힘이다.

2) 요-모멘트로 인하여 언더-스티어, 오버-스티어, 횡력 (DRIFT-OUT)등이 발생된다.

3) 이로 인하여 주행 및 선회시 차량의 주행 안전성이 저하된다.

4) VDC 제어는 주행 안정성을 저해하는 요-모멘트가 발생되면 제동 제어로 반대 방향의 요-모멘트를 발생시켜 서로 상쇄되게 하여 차량의 주행 및 선회 안정성을 향상시킨다.

5) 또한, 필요에 따라서 엔진 출력을 제어하여 선회 안정성을 향상 시키기도 한다.

3. 제어

요-레이트 센서, 마스터 실린더 압력 센서, 차륜속도 센서, G 센서등의 입력값을 연산하여 자세 제어의 기준이 되는 요-모멘트와 자동 감속 제어의 기준이 되는 목표 감속도를 산출하여 이를 기초로 4륜 각각의 제동 압력 및 엔진의 출력을 제어한다.

그림 3. VDC의 제어