혼다 첨단 기술

Honda advanced technology

Honda Advanced Technology는 Honda의 오랜 연구 개발 프로그램의 일부로서, 그들의 자동차 제품과 자동차 관련 기술에 대한 새로운 모델 구축에 초점을 맞추고 있으며, 많은 발전이 엔진 기술에 관련되었다. 혼다의 연구는 연료 효율이 높은 자동차와 [1]엔진에서부터 휴머노이드 로봇 ASIMO, 6인승 비즈니스 제트기 Honda-420 HondaJet과 같은 보다 정교한 응용에 이르는 실용적인 솔루션으로 이어졌다.[2]

엔진 및 환경 기술

i-VTEC

2.4 DOHC i-VTEC.

i-VTEC는 Honda의 VTEC 엔진의 진화인 지능형 VTEC(Variable Valve Timing and Lift Electronic Control)의 약자다. i-VTEC 엔진은 엔진 속도에 따라 캠축의 타이밍과 리프팅을 제어하는 방식으로 작동한다. 이 밸브들은 엔진 속도가 낮을 때 소량을 열어 최적의 연비를 달성한다. 이 밸브들은 더 높은 성능을 얻기 위해 더 높은 엔진 속도에서 더 넓게 열릴 것이다.[3]

Honda i-VTEC(Intelligent-VTEC)[4]는 DOHC VTEC 엔진의 흡기 캠축에 캠축 페이싱의 VTC 연속 가변 타이밍을 가진다. 이 기술은 2001년 혼다의 K 시리즈 4기통 엔진 제품군에 처음 등장했다(미국에서는 2002년 혼다 CR-V에 첫선을 보였다).

이것은 다음을 가리키는 것이다. 이 새로운 메커니즘은 가속 시 6개의 실린더에서 작동하는 새로운 가변 실린더 관리(VCM) 기술을 사용했지만 순항 및 낮은 엔진 부하 시 3개의 실린더만 사용하는 V6 3.0L i-VTEC 엔진으로 2003년에 처음 도입되었다.[5] 혼다는 2006년 시빅용 1.8L i-VTEC 엔진을 도입해 연비 2.0L에 해당하는 가속 성능을 1.7L 시빅 엔진보다 6% 향상된 연비를 구현했다. 배기가스 및 연비가 낮은 높은 출력은 크게 다음과 같은 몇 가지 분야에서 개선된 데 기인한다.

  • 지연된 밸브 폐쇄 타이밍 – 이 제어 장치는 공기 연료 혼합물의 흡기량을 제어하여 스로틀 밸브가 활짝 열린 상태로 유지되는 동시에 펌핑 손실을 최대 16%까지 줄여 엔진에서 더 나은 출력을 제공할 수 있도록 한다.
  • 드라이브 바이 와이어 기술 – 이 시스템은 밸브 타이밍이 변경될 때 스로틀 밸브에 대한 정밀 제어 기능을 향상시켜 운전자가 토크 변동을 전혀 알지 못하는 더 나은 주행 환경을 만들어 준다.
  • 재구성된 피스톤 – 보다 컴팩트한 피스톤은 잔류 가스가 축적되지 않도록 방지하여 엔진 노킹 현상을 억제한다. 또한, 오일 보유가 개선되어 마찰이 감소하고 연료 효율이 높아진다.
  • 2-베드 촉매변환기 – 배기 매니폴드 바로 뒤에 위치하여 고정밀 공기-연료비 제어를 통해 배기 가스 배출량을 대폭 줄일 수 있다.
  • 엔진 중량 감소 – 엔진 프레임을 제작하는 데 사용되는 커넥팅 로드 및 전체 자재의 중량이 감소하여 엔진의 출력 및 연료 효율을 향상시키는 데 도움이 [6]됨

i-VTEC 기술은 혼다의 하이브리드 차량에도 통합되어 전기 모터와 병행하여 작동한다. 혼다의 2006년형 시빅 하이브리드에서는 1.3리터급 i-VTEC 엔진이 2005년형 i-VTEC 기술보다 발전한 3단 밸브 설계를 사용한다. 무게와 마찰 감소 외에도, 엔진은 VCM 시스템이 결합되었을 때 저속 타이밍, 고출력 타이밍 또는 4기통 공회전 중 하나로 작동하며, 각 엔진은 다양한 주행 조건에서 더 나은 엔진 출력을 낸다.[7] 그 능력은 Honda Civil 하이브리드가 2009년에 세 번째 "그린est Vehicle"로 선정되는 데 도움이 되었다.[8]

어스 드림 테크놀로지

Earth Dreams Technology는 DOHC, 가변 타이밍 제어(VTC), 보어 피치, 직분사, 실린더 블록 및 캠축 두께 감소, 엔진 중량 감소, 앳킨슨 사이클, 마찰 감소, 고용량 배기 가스 재순환(EGR), 전기 워터 펌프의 선택적 사용에 의해 10% 범위에서 연료 효율을 높이기 위한 수정이다.ps.[9]

통합 모터 어시스트

3단계 i-VTEC + IMA.

흔히 알려진 통합 모터 어시스트(IMA)는 엔진 효율을 저하시키지 않고 연비를 높이고 배기량을 낮추기 위해 개발된 가솔린-전기 구동 시스템을 사용하는 혼다의 하이브리드 자동차 기술이다. IMA 시스템은 엔진을 주 전원으로, 전기 모터를 가속 중 보조 전원으로 사용한다. 1999년 Honda Insight를 위해 처음 설계되었으며, 전기 모터에 소형 변위 VTEC 엔진과 경량 알루미늄 차체를 결합하여 공기역학적으로 개선되었다. 낮은 배출량 목표는 자동차가 EU2000을 달성했을 때 실현되었다.[10] 2001년, 혼다 인사이트 통합 모터 어시스트 시스템은 캐나다 자동차 저널리스트 협회(AJAC)로부터 "최고의 신기술"로 선언되었다.[11]

IMA 시스템 개발은 혼다가 수년간 쌓아온 희박 연소, 저배출 엔진, 가변 밸브 타이밍, 고효율 전기 모터, 회생 제동, 니켈-금속 하이드라이드(Ni-MH) 배터리 기술, 마이크로프로세서 제어 등 다양한 기술을 최적화한 결과다.[12] 이 통합 시스템의 목표는 다음과 같은 몇 가지 분야에서 개선을 충족시키는 것이었다.

  • 감속 에너지 회수

IMA 시스템을 사용하면 감속 중의 에너지 재생량이 최적화되고 마찰이 감소한다. 회수된 에너지는 가속 중 엔진 출력을 보충하는 데 사용된다.

  • 에너지 변위 감소

IMA는 전기 모터를 활용해 고토크 성능을 내는 저rpm 정상 주행거리에서 엔진을 지원한다. 가솔린 엔진이 더 높은 rpm 범위로 진입하면 전기 모터가 중단되고 출력은 VTEC 엔진에 의해 공급된다. 전기 모터의 보조는 가솔린 엔진의 작업을 줄여 엔진을 다운스케일할 수 있게 한다. 이것은 마일리지가 향상되고 연료 소비량이 감소하는 결과를 낳는다.

  • 공회전 정지계통

전기 모터의 동력은 차량이 전진할 때 생성되고 보존된다. 브레이크가 작동되면 IMA 시스템은 엔진을 끄고 전기 모터로부터 절약된 전력을 사용한다. 이를 통해 차체의 진동을 최소화하고 엔진이 공회전할 때 연료를 절약할 수 있다. 브레이크가 풀리면 전기 모터가 엔진을 재시동한다.[10]

IMA를 사용하는 혼다 자동차 모델 중:[13][14]
Honda J-VX (1997년형 컨셉트카
Honda Insight (모델 1999-2006, 2010-2014)
혼다 듀얼노트(2001년형 컨셉트카)
혼다 시빅 하이브리드(2003~2016년 모델)
Honda 어코드 하이브리드(2005-2007)
혼다 CR-Z(2009~2016년 모델)

전송 기술

안전

혼다는 차량 내 안전설계와 기술을 개선하기 위해 2개의 충돌시험소를 운영하고 있으며,[citation needed] 이로 인해 전·측면 충돌시험에서 5성 등급을 획득하게 되었다.[15] 유로 NCAP의 새로운 독립적 충돌 시험 보고서도 2009년형 혼다 어코드, 혼다 시빅, 혼다 재즈를 유럽에서 가장 안전한 자동차 중 하나로 평가했으며, 전체적으로 별 5개 등급이 매겨졌다.[16][17][18]

차량 안정성 보조 장치

차량 안정성 보조 장치(VSA)는 Honda에 의해 1997년에 차량에 도입되었다. 이 용어는 혼다가 개발한 전자식 스태빌리티 컨트롤(ESC) 버전으로,[19] 여러 센서를 이용해 스티어링 제어와 트랙션 상실을 감지하는 동시에 개별 휠을 제동하여 차량의 안정성을 회복하는 데 도움을 줌으로써 오버스티어 및 언더스티어를 교정하기 위해 개발한 능동적 안전 기능이다.

VSA 작동 방식

VSA는 사이드 슬립 제어와 ABS(안티 브레이크 시스템) 및 트랙션 컨트롤 시스템(TCS)을 결합하여 차량이 원하는 방향 이상 또는 미만으로 회전할 때마다 차량을 안정화하도록 돕는다. ABS는 특히 미끄러운 노면 조건에서 제동 시 차량의 휠이 잠기는 것을 방지하는 기존 시스템이다. ABS가 작동하기 위해 시스템은 운전자의 스티어링 방향을 모니터링하기 위해 스티어링 각도 센서의 계산된 입력, 휠이 스티어링하는 모멘텀을 감지하기 위한 요 센서(요 레이트), 속도 변화를 신호하기 위한 횡방향 가속도(g-포스) 센서에 의존한다. 동시에 TCS는 가속 시 휠 슬립을 방지하고, 사이드 슬립 컨트롤은 리어 또는 프론트 휠이 옆으로 미끄러질 때(오버스티어 및 언더스티어 중) 코너링을 안정화한다.

오버스티어 제어 – 오버스티어 도중 리어 휠의 회전 속도가 프론트 휠을 초과하기 때문에 차량의 리어 엔드가 밖으로 회전한다. VSA는 바깥쪽 앞바퀴를 제동해 바깥쪽 모멘트를 만들어 차량의 회전을 방지하고 차량을 안정화한다.

언더스티어 제어 - 언더스티어 도중 과도한 스로틀로 인해 코너링 중에 프론트 휠의 트랙션이 상실되고 이로 인해 좌측 휠과 프론트 휠 간의 속도 차이가 감소함 차량이 의도된 궤적에서 바깥쪽으로 향할 때, VSA는 엔진 출력을 줄이고 필요한 경우 내부 프론트[20] 휠을 제동하여 개입한다.

G-CON

혼다의 G-CON 기술은 충돌 시 G-force를 제어해 차량 탑승자를 보호하는 것이 목표다. 그러한 충돌 안전성은 차량의 차체와 프레임에 의한 특정 충격 흡수 결과물이다.[21]

G-Con 작동 방식

차체의 구조는 충돌 에너지를 에너지 구획 전체에 흡수하고 분산시키도록 설계되었다. 충격 흡수가 극대화되면 탑승자와 보행자 모두의 부상을 효과적으로 줄이기 위해 실내 침입이 자동으로 최소화된다.[22]

전방 충돌 성능을 최적화하고 다른 크기의 차량이 충돌할 때 충격을 줄이기 위해, G-CON 기술은 Honda의 충돌 적합성 용어인 Advanced Compatibility Engineering을 통합하기 위해 추가 개발되었다. Honda는 2009년까지 ACE가 크기나 가격과 상관없이 모든 승용차의 표준 기능이 될 것이라고 발표했다.[23]

G-CON은 사고 당시 보행자의 머리와 가슴 부상을 최소화해 보행자 안전을 높이기 위한 목적도 갖췄다. 인체를 대표하고 자동차 사고 시 인체에 미치는 에너지의 영향을 측정하기 위한 센서를 탑재한 첨단 시험 인체모형 폴라 III를 선보였다. 확보된 데이터는 차량 설계를 개선해 보행자 안전을 탐색하는 데 활용됐다.[24]

고급 이동성

혼다는 또 2003년 12월 3일 세계 최초의 휴머노이드 로봇인 ASIMO(Advanced Step in Innovative MOBility)를 만드는 데 이 연구 결과가 활용된 첨단 모빌리티 연구에 도전하고, 혼다는 2003년 12월 3일 비행 [25]모빌리티에 첫 도전한다.

아시모

2005년 엑스포 아시아모 선수단

혁신적 모빌리티의 고급 스텝에서 파생된 아시모는 아시모라고 발음된다. 원래 모빌리티 분야에 도전하기 위해 혼다의 동료들이 맡은 연구개발 프로그램이었다. 이 연구의 진전으로 혼다는 인간과 상호작용할 수 있고 장애인과 노인을 지원하는 등 사회에서 기능할 수 있는 휴머노이드 로봇을 임신하게 되었다.[26]

아시모는 기계 다리 한 쌍으로 시작되어 20년 넘게 개발되어 왔다. 최초의 프로토타입인 E0은 1986년에 데뷔하여 1991년에 프로토타입 E7로 진화하였다. 1993년까지 프로토타입은 약간 더 남자 같은 보행 로봇으로 발전했다. P1은 1993년에 도입되었고, 이후 1996년과 1997년에 P2와 P3가 발표되었다.[citation needed] P3 로봇은 키 160cm에 몸무게 130kg에 달하는 괴팍한 원형이었다.[27]

2000년 아시모는 걷고, 뛰고, 오르고, 계단을 내려갈 수 있는 실시간 유연한 보행 기술을 갖춘 로봇으로 공개되었다. 또한 음향, 얼굴, 자세, 환경, 움직임 인식 기술이 내장되어 있으며, 뉴스와 날씨를 보도하기 위한 인터넷 연결에도 대응할 수 있다.

2004년까지 Honda는 차세대 Asimo가 보다 자연스럽게 기능하고 사람들과 교류할 수 있도록 한 보다 높은 수준의 모빌리티를 목표로 하는 새로운 기술을 발표했다. 도입되는 신기술에는 다음이 포함된다.

  • 자세제어 기술 – 보행속도는 1.6km/h에서 2.5km/h로, 주행속도는 3km/h로 증가하였다. 이는 경량 및 경량 다리 구조 외에도 새롭게 개발된 고속 처리 회로, 반응성이 뛰어나고 동력 모터 구동 장치가 이를 보조한다. 정확도와 반응속도가 기존 모델보다 4배 이상 빨라 조깅하는 사람의 등속도와 일치한다.
  • 자율 연속 이동 기술 - 이를 통해 아시모는 바닥 표면 센서로부터 주변 정보를 얻으면서 멈추지 않고 기동할 수 있다. 머리 속에 위치한 바닥 표면 센서와 시각 센서는 아시모가 스스로 경로를 변경할 수 있도록 장애물을 감지할 수 있으며, 사람 또는 기타 잠재적 위험을 피한다.
  • 향상된 시각 및 힘 센서 기술 – 센서들이 손목에 추가되어 아시모가 사람들과 동시에 움직이며 물체를 주고 받는 움직임을 조정할 수 있다. 손을 당기거나 밀리는[28] 방향에 대응해 앞이나 뒤로 움직일 수도 있다.

2005년형 아시모 모델로 혼다는 아시모가 실제 환경에서 사람과 연동해 활동할 수 있는 고급 수준의 신체 기능을 추가했다. 새로 나온 아시모는 몸무게가 54kg, 키는 130cm에 이른다. 카트를 이용해 물건을 운반하고, 손을 잡고 사람과 함께 걷고, 접수원의 업무를 수행하고, 배달 서비스를 수행하고, 안내가 될 수 있다. 혼다는 강화된 시각 센서, 바닥 표면 센서, 초음파 센서 외에도 아시모가 360도 범위 내에 서 있는 사람의 위치와 신원을 인식할 수 있는 IC 원격 상호작용 통신 카드를 개발했다. IC카드는 아시모가 교감하는 사람이 쥐고 있다. 이동성도 대폭 개선돼 시속 6㎞로, 원형 패턴으로 달릴 수 있었다.[29]

2007년까지 혼다는 아시모를 보다 자율적으로 운용할 수 있는 향상된 인텔리전스 기술로 업데이트했다. 이제 전력이 일정 수준 이하로 떨어지면 가장 가까운 충전소로 걸어가 배터리를 충전할 수 있고, 뒤로 물러설 때나 길권을 협상할 때도 사람에게 다가갈 때 움직임을 선택할 수 있다.[30]

Honda는 또한 로봇의 움직임을 제어하기 위해 뇌 신호를 이용하는 기술을 개발하는 데 특히 지능 능력에 연구 영역을 집중하기로 결정했다.[31] 혼다는 2009년까지 인간이 생각만으로 아시모에게 명령을 보낼 수 있는 새로운 시스템인 브레인 머신 인터페이스를 개발했다고 발표했다. 최초의 기술은 뇌파 촬영(EEG)과 근적외선 분광법을 이용해 뇌 활동을 기록하는데, 새롭게 개발된 정보 추출 기술과 결합해 분석과 아시모에게 이동을 명령한다.[32] 전자 헬멧은 인간이 움직임을 만드는 것만으로 로봇을 조종할 수 있도록 개발되었다. 이것은 Honda 연구소의 과학자들에 의해 증명되었는데, 그는 사고가 로봇 동작으로 번역되는 데 단 몇 초밖에 걸리지 않았다는 것을 보여주었다. 이 기술은 아직 개발 중에 있으며 아직 일반 용도로 사용할 준비가 되어 있지 않다.[33]

아시모는 모터쇼와 학교뿐만 아니라 권위 있는 이공계 행사에 출연하기 위해 전 세계를 여행했다.[26] 아시모는 자사의 최신 역량을 입증하기 위해 2009년 제네바 모터쇼에서 신형 혼다 인사이트의 다재다능함을 소개했다. 13일 동안 54회에 걸친 15분간의 공개공연을 마쳤으며, 달리기, 걷기, 군중과의 교류 등을 마쳤다.[34]

참조

  1. ^ Taylor III, Alex (10 June 2008). "High tide at Honda". CNN.
  2. ^ Taylor III, Alex (15 April 2009). "Honda moves beyond the car". CNN.
  3. ^ "Honda Global Honda Motor Co.,Ltd". World.honda.com. Retrieved 2019-11-23.
  4. ^ "acura.com". acura.com. Retrieved 2010-12-04.
  5. ^ "Archived copy". Archived from the original on 2011-07-21. Retrieved 2009-05-25.{{cite web}}: CS1 maint: 타이틀로 보관된 사본(링크)
  6. ^ "Honda Introduces 1.8-Liter Engine for the New Civic".
  7. ^ "Archived copy". Archived from the original on 2008-08-28. Retrieved 2009-05-25.{{cite web}}: CS1 maint: 타이틀로 보관된 사본(링크)
  8. ^ "Archived copy". Archived from the original on 2009-06-01. Retrieved 2009-05-25.{{cite web}}: CS1 maint: 타이틀로 보관된 사본(링크)
  9. ^ "Archived copy". Archived from the original on 2012-01-08. Retrieved 2012-01-09.{{cite web}}: CS1 maint: 타이틀로 보관된 사본(링크)
  10. ^ a b http://www.osti.gov/energycitations/servlets/purl/771011-FszVdC/native/771011.pdf
  11. ^ http://www.canadiandriver.com/news/2001/010215-4.htm
  12. ^ "IMA System". Insightman.com. Retrieved 2019-11-23.
  13. ^ "Malaysia Business & Finance News, Stock Updates the Star".
  14. ^ "Profil PT Honda Prospect Motor". 8 May 2020.
  15. ^ "Honda Buyers Guide - 2019 and 2020 Honda Crash Tests, Recalls and Service Bulletins". Db.theautochannel.com. Retrieved 2019-11-23.
  16. ^ "Honda Civic Achieves Top Euro NCAP Overall Safety Rating". JapaneseSportCars.com. 2009-03-20. Retrieved 2019-11-23.
  17. ^ "Honda Achieves Top Euro NCAP Overall Safety Rating". DesignTaxi. 3 Mar 2009.
  18. ^ "Honda Jazz Achieves Top Euro NCAP Overall Safety Rating (Europe)". JapaneseSportCars.com. 2009-05-27. Retrieved 2019-11-23.
  19. ^ "Life-saving technology goes by many names". CNN. 12 June 2006.
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  24. ^ http://www.carazoo.com/article/1112200801/Innovative-Car-Safetyandnbsp;-Technologies-in-New-Honda-City
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  26. ^ a b http://www.sciencefestival.co.uk/dyn/1234547230446/ASIMO_In_Europe_UK.pdf[영구적 데드링크]
  27. ^ "Archived copy". Archived from the original on 2011-06-07. Retrieved 2009-06-02.{{cite web}}: CS1 maint: 타이틀로 보관된 사본(링크)
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  32. ^ http://search.japantimes.co.jp/cgi-bin/nb20090401a2.html
  33. ^ Sample, Ian (31 March 2009). "Honda unveils helmet that controls robot via thought". The Guardian. London.
  34. ^ "Yahoo". Autobloggreen.com. Retrieved 2019-11-23.

외부 링크