전자제어 조향장치는 주행 속도와 운전 상황에 따라 조향력을 전자적으로 보정하여 조작성과 안정성을 개선하는 장치이다. 전동식(EPS)과 유압식(HPS) 계열의 전자제어 방식, 그리고 모터 구동형(MDPS)이나 속도 감응 제어 같은 구현 특징을 구분해야 한다. 조향이 한쪽으로 쏠리는 증상, 정차 중 핸들 무거움, 앞바퀴 얼라인먼트의 역할 등 조향 관련 고장의 증상과 원인을 구분하는 능력이 필요하다.
출제기준 단원 「전자제어 조향장치 구조」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
묻는 꼴
문제 수
무엇을 묻나
조향 쏠림 원인 판별
1
주행 중 조향 휠이 한쪽으로 쏠리는 원인인지 아닌지를 가린다
전자제어 조향 동작 특성
1
전자제어식의 저속·고속에서의 조향 보조 방향을 이해하는지를 묻는다
전동식 동력조향 특징 판단
1
전동식(EPS)의 동력원과 유압식의 차이를 식별하는지를 확인한다
뜻
전자제어 동력조향장치는 차량 속도에 따라 조향 보조력을 가변 제어하여 저속에서는 가볍게, 고속에서는 무겁게 만들어 운전 편의성과 주행 안전성을 동시에 확보한다. 회전수 감응이나 차속 감응 방식은 속도 조건에 따라 조향 보조의 방향을 달리하는 핵심 원리이다. 따라서 고속에서 조향을 가볍게 한다는 설명은 원리에 어긋난다.
전동식 동력조향장치(EPS)는 전기 모터를 동력원으로 사용하여 유압 펌프나 유압유를 필요로 하지 않는다. EPS는 모터 기반의 친환경성과 경량화, 정밀 제어가 장점이며, '전동식'이면 유압 펌프를 전제로 한 설명은 틀린 내용이다.
전동식 시스템(MDPS/EPS)의 정차 중 핸들 무거움은 전원이 차단되거나 제어 유닛과의 통신이 단절되어 모터가 구동 신호를 받지 못할 때 발생한다. 따라서 전원 공급 불량이나 CAN 통신 단선 같은 전기적·전자적 결함을 먼저 의심해야 하며, 타이어 공기압과 같은 기계적 요소는 시스템 작동을 멈추게 하는 직접적 원인이 되지 않는다.
조향 휠이 한쪽으로 쏠리는 현상은 대체로 타이어 공기압 불균일, 휠 얼라인먼트 불량, 서스펜션 부품의 마모 등 바퀴의 위치 기하학적 불균형에서 기인한다. 추진축 밸런스 불량은 진동과 소음을 유발하는 동력 전달 계통의 문제로서 조향 쏠림의 원인과는 성격이 다르다.
유압식 전자제어 동력조향장치의 제어 방식별로 기본 구성 부품을 구분해야 한다. 실린더 바이패스 방식은 펌프·실린더·유량제어 솔레노이드 밸브를 기본으로 하며, 프로포셔닝 밸브는 부하 밸런스 방식의 핵심 부품으로 바이패스 방식의 구성품이 아니다.
앞바퀴 얼라인먼트는 바퀴 각도를 올바르게 맞추어 직진 안정성, 조향 복원성, 타이어의 균등 마모를 확보하는 역할을 수행한다. 반면 조향 핸들의 유격은 스티어링 기어 박스나 타이로드 등의 마모 문제로서 얼라인먼트의 직접적인 역할과는 구별되는 개념이다.
예제
정답 판별 예: 문제에서 '고속 주행 시 스티어링을 가볍게 한다'는 선지가 나오면 전자제어 동력조향의 기본 원리 상 오답으로 판정한다. 또 '전동식은 유압 펌프를 사용한다'는 설명이 나오면 전동식(EPS)의 동력원이 모터임을 근거로 오답으로 처리한다.
증상 구분 예: 주행 중 쏠림 증상이면 먼저 타이어 공기압과 휠 얼라인먼트를 점검하고, 진동 이상이면 추진축 밸런스 여부를 점검하는 식으로 계통별 증상과 원인을 분리하여 판단한다.
대표 기출 3문항
주행중 자동차의 조향 휠이 한쪽으로 쏠리는 원인이 아닌 것은?
타이어 공기압 불균일
휠 얼라이먼트의 조정 불량
추진축의 밸런스 불량
코일 스프링의 마모 혹은 파손 시
정답과 해설 보기
정답 ③ · 조향 휠이 한쪽으로 쏠리는 원인이 아닌 것을 고르는 문제이다. 조향 휠 쏠림은 좌우 타이어 공기압 불균일, 휠 얼라이먼트 불량, 코일 스프링 마모나 파손 등 바퀴의 자세와 서스펜션 좌우 균형이 무너질 때 발생한다.
추진축 밸런스 불량은 진동과 소음을 유발하지만, 조향 휠의 한쪽 쏠림 현상과는 직접적인 인과 관계가 없다.
전자제어 동력조향장치에 대한 설명으로 틀린 것은?
고속 주행시 스티어링 휠의 조작을 가볍게 한다.
회전수 감응식은 기관 회전수에 따라서 조향력을 변화시킨다.
차속 감응식은 차속에 따라서 조향력을 변화시킨다.
동력 스티어링의 조향력은 파워 실린더에 걸리는 압력에 의해 결정된다.
정답과 해설 보기
정답 ① · 전자제어 동력조향장치에 대한 설명 중 틀린 것을 찾는 문제이다. 동력조향장치는 주로 저속과 정지 상태에서의 주차 조작 편의를 위해 조향력을 가볍게 해 주는 장치이나, 고속 주행 시에는 조향이 너무 가벼우면 안정성을 해치므로 조향력을 무겁게 만들어 직진 안정성을 확보한다.
전자제어 동력조향장치(ECPS)는 고속 주행 시 조향 안정성을 위해 조향력을 증가시켜 조작감을 무겁게 한다.
전동식 동력조향장치의 설명으로 틀린 것은?
유압식 동력조향장치에 필요한 유압유를 사용하지 않아 친환경적이다.
유압 발생장치나 파이프 등의 부품이 없어 경량화를 할 수 있다.
파워스티어링 펌프의 유압을 동력원으로 사용한다.
전동기를 원전 조건에 맞추어 제어함으로써 정확한 조향력 제어가 가능하다.
정답과 해설 보기
정답 ③ · 전동식 동력조향장치(EPS)에 대한 틀린 설명을 고르는 문제이다. 전동식 동력조향장치는 전동기를 동력원으로 사용하므로 파워스티어링 펌프의 유압을 이용하지 않는다.
전동식 동력조향장치(EPS)는 전동기를 동력원으로 사용하므로 유압 펌프를 사용하지 않으며, 유압식을 설명한 것은 틀린 서지이다.