새시 25 > 정속주행장치 (Cruise Control System)

1. 정속주행장치 (Cruise Control System) 개요

  정속 주행장치는 희망하는 속도로 고정하면 운전자가 가속페달을 조작하지 않아도 그 속도를 유지하면서 주행하는 장치. 오토 드라이브, 오토매틱 스피드 컨트롤, 오토 크루즈 등 부르는 명칭이 여러 가지가 있다. 크루즈는 자동차로 장거리를 주행하는 것이며,  차속제어와 함께 차량 사이의 거리도 제어하는 방식. 선행(跣行)차량의 차간 거리를 센서가 감지하여 스로틀 밸브와 브레이크를 컴퓨터로 제어함과 동시에 안전거리를 유지하여 주행할 수 있다. 정속 주행장치는 그 구조에 따라 가속페에 래칫(ratchet)기구 등을 이용한 기계식, 진공 액 튜에이터(actuator)를 이용한 진공식, 액튜에이터의 전동모터를 컴퓨터(ECU)가 제어하는 전동식이 있다.  여기에서는 전동식 정속 주행장치에 대해서만 설명하기로 한다.

 

2. 구조 및 작동

전동식 정속 주행장치는 자동 속도제어장치(auto speed control system)라고도 하며, 그 구조는 액튜에이터, 차속센서(speed sensor), 컴퓨터(ECU), 제어 스위치(control SW),해제 스위치 등으로 구성되어 있다. 액튜에이터는 컴퓨터의 신호를 받아 정속 주행장치의 작동을 제어하는 것으로 작동을 하지 않을 때(일반 주행시) 에는 가속페달의 움직임을 중간링크 기구를 통하여 직접 드로틀 밸브 를 열게 하고, 액튜에이터가 작동할 때    에는 가속페달의 움직임에 관계없이 정속주행에 필요한 드로틀 밸브의 열림 정도를 결정하여 중간링크 기구를 통해서 드로틀 밸브를 열게 된다.

                                              

1) 차속센서: 차속을 감지하여 컴퓨터(ECU)에 보낸다.

2) 컴퓨터(ECU): 센서 및 스위치로부터 신호를 받아 정속주행을 위해 필요한 제어 신호를 액튜에이터에 보낸다.

3) 제어 스위치: 운전자에 의해 조작되는 제어 스위치는 전원을 공급하는 메인 스위치(main SW), 정속주행 차속을 컴퓨터에 입력시키는 셋트 스위치(set SW), 해제된 차속을 다시 복원시키는 리줌 스위치(resume SW) 및 메인 스위치의 작동을 알리는 메인 표시등으로 구성되어 있다

4) 해제 스위치 : 정속주행 셋트 속도를 해제하는 역할 : 그림의 중간링크 기구는 액튜에이터 셀렉터가 적동하지 않고 있는 상태(일반주행)에서 가속페달을 밟으면 중간링크 A가 시계 반대방향으로 회전할 때 중간링크 B를 회전시키므로 여기에 연결된 드로틀 케이블이 드로틀 레버를 당겨서 일반주행에 필요한 정상적인 작동을 하게 된다.

                                        

 

3. 액튜에이터의 구조 및 기능

   액튜에이터는 DC모터, 윔기어, 윔휠, 유성기어 장치, 전자석 클러치, 제한 스위치로 구성 되어 있다. 전자석 클러치(magnetic clutch)는 전자석 코일로 작동되며 액튜에이터 케이스와 클러치판의 유성기어 스프링에 의해 내접기어로 연결.장착되 있다. 전자석 클러치는 제어(메인)스위치의 ON,OFF에 의해 검퓨터로부터 신호를 받아 클러치를 작동시키며, 정속(셋트)스위치가 ON일 때는 정속셋트 속도만큼 모터가 회전하여 셀렉터 구동축을 회전시킨다. 정속(셋트)스위치가 OFF일때는 작동이 취소되므로 모터의 회전과 관계없이 내접기어와 관계있는 셀렉터 구동  축이 자유상태가 된다. 액튜에이터의 모터는 윔기어와 윔힐, 그리고 선기어를 연결하며, 셀렉터 구동축은 유성기어 캐리어와 일체로 되어 있고, 링기어와 유성기어 캐리어는 서로 각각 작용하게 되어 있다.

 

1) 매인 수위치와 셋트 스위치를 넣으면 액튜에이터의 DC모터와 전자석 틀러치 고일에 동시에 전기가 들어간다. 전자석 클러치는 클러치판을 작동시켜 캐리어와 링기어를 연결 고정하며, 이때 모터의 회전은 윔기어,윔휠, 선기어, 유성기어, 링기어의 순으로 전달되지 만 전자석 클러치에 의해 캐리어와 링기어가 고정되어 있으므로 선기어와 같은 속도로 일체가 되어 회전하면서 셀렉터 구동축이 셀렉터를 가속또는 감속위치로 회전하게 된다. 감속과 가속은 셋트속도에 맞게 차량의 부하에 따라 컴퓨터로부터 모터에 공급하는 전원 이 변화되어 모터의 회전방향을 바꾸어 자동적으로 행하여진다.

                                                  

2) 제한 스위치(limit sw) 는 DC모터를 보호하기 위해서 설치된 것이며 개가 셀렉터의 움직임에 따라 작동하게 되어 있으며, 개의 제한 스위치 중 어느 스위치를 작동시키든지 DC 모터는 정지된다. 그림은 드로틀 밸브가 완전히 닫혔을 때의 제한 스위치의 위치이다. 이 때는 DC모 터가 드로틀 밸브를 더 이상 닫힘 위치로 회전할 수 없게 차단시키며, 이때부터는 드로틀 밸브가 열림위치로만 회전할 수 없게 차단시키며, 이때부터는 드로틀 밸브가 열림치로만 회전할 수 있도록 전류가 흐르게 된다. 또한, 드로틀 밸브가 최대 제한위치로 당겨져(열림) 제한 스위치에 닿아 있다면 모터의 전류는 드로틀 밸브를 닫힘 위치로만 흐르게 한다.

 

3. 정속 주행 각 스위치의 기능

1) 메인 스위치와 함께 셋트 스위치를 ON에 셋팅할 때는 일반적으로 셋트 스위치가 ON부터 OFF까지 40-145km/h의 범위내에서 차량속도를 셋팅할 수 있다. ON,OFF로 셋팅되었을 때 차속의 정속주행이 가능하도록 셋트 속도와 액튜에이터의 기능이 컴퓨터에 기억된다.

 

2) 감속(coast) : 정속주행중 셋트 스위치를 ON에 놓고 있는 동안에 액튜에이터의 DC모터는 반대로 회전하여 감속시킨다.

 

3) 리줌(resume) : 정속주행중 차량조작으로 정속주행이 일시적으로 해제되었을 때 다시 정속 주행을 원하여 리줌스위치를 ON에 넣으면 해제전 주행속도를 찾아 차가 정속주행하게 된다.

 

4) 가속(acceleration): 리줌 스위치를 계속 ON에 넣고 있는 동안에 작동되는 것이며 스위치를 ON에 넣고 있는 동안에 엑튜에이터의 모터가 당김 쪽으로 회전되어 차가 가속된다.

 

5) 해제(cancel) : 정속주행중 다음의 신호가 액튜에이터의 전자석 클러치의 전류를 차단시킴 으로 정속주행이 해제된다.

 ▶ 제동등 스위치가 ON 신호일 때(브레이크 페달을 밟았을 때)

 ▶ 인히비터(ingibitor) 스위치가 ON 신호일 때

 ▶ 클러치 스위치가 ON 신호일 때 (클러치 페달을 밟았을 때)

 

6) 저속제어(low speed limit) : 차량의 속도가 40Km/h 이하로 감속 운행시에는 해제되는 기능을 갖고 있다.

 

7) 고속제어(hight speed limit) : 최고속도 제어장치에 의해 145km/h 이상 주행시에는 정속주행 을 할 수 없다.

 

8) 자동해제 (artomatic concellation) : 정속주행중 다음의 사항과 같은 입력신호를 받으면 액튜에이터 전자석 클러치 전기는 차단되며 정속기능은해제된다.

 ▶ 정속주행하는 동안 기억된 차량속도보다 20km/h 정도나 그 아래일 때

 ▶ 셋트(set)와리줌(resume)스위치를 양쪽 다 동시에 셋팅시켰을 때

 ▶ 입력된 데이터(data) 속도가 제시간 안에 셋트속도에 도달하지 못할때(1.5-2초정도)

 ▶ 트랜지스터 출력이 잘못 전달되었을 때(회로의 단선)

 ▶ 제동등 스위치의 입력선이 잘못 연결됐거나 손상을 받았을 때

 ▶ 해제압력(제동등 스위치 혹은 인히비터 스위치)과 지시압력(set, 리줌 스위치)이 같은 시간에 입력될 때