미쓰비시 S-AWC

S-AWC(Super All Wheel Control, S-AWC)는 미쓰비시 자동차가 개발한 첨단 상시 4륜 구동 시스템의 브랜드 이름이다. 새로운 2007년형 랜서 에볼루션, 2010년형 아웃랜더(^[1]장착된 경우), 2014년형 아웃랜더(장착된 경우), 아웃랜더 PHEV, 이클립스 크로스를 위해 특별히 개발된 이 기술은 미쓰비시 자동차의 AWC 시스템의 고급 버전을 가지고 있다.^[2][3] 미쓰비시자동차는 2005년 제39회 도쿄 모터쇼에서 콘셉트-X 모델에 S-AWC 통합 제어 기술을 처음 선보였다.^[4] 미쓰비시자동차에 따르면 "이 회사의 AWC 철학의 궁극적인 구현은 4WD 기반의 통합 차량 동력학 제어 시스템인 S-AWC 시스템"이다.^[3]

능동형 중앙 디퍼렌셜(ACD), 능동형 요 컨트롤(AYC), 능동형 스태빌리티 컨트롤(ASC), 스포츠 ABS 부품 관리를 통합하는 한편, 미쓰비시자동차 자체 AYC 시스템에 제동력 제어를 추가하여 각 휠의 토크와 제동력을 조절할 수 있다. S-AWC는 좌우 토크 벡터링(이 기술이 S-AWC 시스템의 핵심을 형성함)에 영향을 미치는 직접 요 레이트 피드백 제어 기술인 요 레이트 피드백 제어를 채택하고 가속, 정상 주행 및 감속 시 원하는 대로 코너링 기동을 제어한다.^[3][5] 미쓰비시 자동차는 그 결과가 운전 조건과 무관하게 구동력 상승, 코너링 성능, 차량 안정성이라고 주장한다.^[1][3]

구성 요소들

액티브 센터 디퍼렌셜(ACD)

액티브 센터 디퍼렌셜에는 전자 제어식 유압 멀티플레이트 클러치가 통합되어 있으며, 이 시스템은 다양한 주행 조건에 대해 클러치 커버 클램프 부하를 최적화하여 자유 및 잠금 상태 사이의 디퍼렌셜 제한 작용을 조절하여 프론트/리어 휠 토크 분할을 최적화함으로써 트랙션과 스티어링 응답 사이의 균형을 최적으로 맞춰준다.^[1]

액티브 요 컨트롤(AYC)

액티브 요 컨트롤은 리어 디퍼렌셜의 토크 전달 메커니즘을 사용하여 다양한 주행 조건에서 리어 휠 토크 디퍼렌셜을 제어하므로 차체에 작용하는 요 모멘트를 제한하고 코너링 성능을 향상시킨다. 또한 AYC는 트랙션을 개선하기 위해 리어 휠 슬립을 억제하여 리미티드 슬립 디퍼렌셜과 같은 역할을 한다. 최신형에서 AYC는 요 레이트 센서를 이용한 요 레이트 피드백 제어 기능을 갖추고 있으며 제동력 제어 기능도 확보했다. 코너링 다이내믹스를 실시간으로 정확하게 판단하여 코너링으로 차량 동작을 제어하고 운전자의 의도를 보다 세밀하게 반영하는 차량 동작을 실현하는 시스템이다.^[1]

능동식 스태빌리티 컨트롤(ASC)

액티브 스태빌리티 컨트롤은 각 휠에서 엔진 출력과 제동력을 조절하여 최적의 트랙션을 유지하면서 차량 자세를 안정화한다. 이전 세대의 Lancer Evolution을 한 단계 뛰어넘어 각 휠에 브레이크 압력 센서를 장착하면 제동력을 보다 정밀하고 능동적으로 제어할 수 있다. ASC는 미끄러운 표면에서 구동 휠이 회전하는 것을 방지하여 가속 시 트랙션을 개선한다. 또한 비상 회피 기동 또는 기타 갑작스러운 조향 입력의 결과에서 미끄러짐을 억제하여 차량 안정성을 높인다.^[1]

스포츠 ABS

스포츠 ABS 시스템은 코너 진입 시 핸들링 특성에 따라 모든 타이어의 출력을 제어하여 제동을 지원한다. 제동은 4개의 휠 속도 센서와 스티어링 휠 각도 센서의 정보를 기반으로 각 타이어에서 최적의 댐핑을 얻기 위해 제어할 수 있다.^[2] 스포츠 ABS 시스템에 요 레이트 센서와 브레이크 압력 센서를 추가함으로써 랜서 에볼루션 IX에 비해 코너링에서 제동 성능이 향상되었다.^[1]

2007 Lancer Evolution을 위한 개념 구성요소

프로토타입 시스템에는 서스펜션과 조향 장치를 제어하는 두 가지 추가 구성 요소가 포함되었는데, 이 두 구성 요소는 S-AWC 시스템의 생산 버전을 만드는 데 실패했다.^[4]

액티브 스티어링 시스템

액티브 스티어링 시스템은 스티어링 입력과 차량 속도에 따라 프론트 휠 턴 각도를 적절히 제어하여 보다 선형적인 반응으로 핸들링을 실현한다. 느린 차량 속도에서는 시스템이 더 빠른 스티어링 기어비로 전환하여 응답을 개선하는 반면, 더 빠른 속도에서는 더 느린 기어비로 이동하여 안정성을 크게 향상시킨다. 신속한 조향 입력을 위해 S-AWC는 일시적으로 프론트 휠 턴 각도와 슈퍼 AYC 컨트롤을 높여 보다 날카로운 반응을 실현한다. 역스티어 상황에서 S-AWC는 운전자의 조향 정밀도를 지원하기 위해 반응성을 더욱 높인다.^[6]

롤 컨트롤 서스펜션(RCS)

RCS는 모든 충격 흡수기를 유압식으로 연결하고 필요에 따라 댐핑 압력을 조절하여 차체 롤링과 피칭을 효과적으로 감소시킨다. 롤링 강성과 투구 강성을 분리해 제어할 수 있는 RCS는 다양한 방식으로 운용할 수 있다. 예를 들어, 부드러운 측면에 타이어 접촉을 우선하고 승차감을 높이기 위해 설치되는 동안 회전 중 또는 다른 상황에서 필요할 때만 롤링을 줄일 수 있다. 이 시스템은 롤 강성을 유압식으로 제어하므로 스태빌라이저 바가 필요하지 않다. S-AWC는 구성부품 시스템의 통합 제어에서 RCS의 유압 시스템의 정보를 채택하여 각 휠의 타이어 하중을 추정한다.^[6]

제어 시스템

ACD 및 AYC 구성 요소 규정에서 엔진 토크와 브레이크 압력 정보를 사용하면 S-AWC 시스템이 차량의 가속 또는 감속 여부를 보다 신속하게 판단할 수 있다. S-AWC도 요 레이트 피드백을 처음으로 채택한다. 이 시스템은 요 레이트 센서의 데이터로부터 결정되는 차량의 주행 방식과 조향 입력에서 결정되는 운전자의 행동을 비교함으로써 운전자가 자신이 선택한 라인을 보다 가깝게 따라갈 수 있도록 도와주고, 그 차이를 시정하기 위해 적절히 작동한다. 우측 휠과 좌측 휠 사이에서 토크를 전달하는 AYC의 주요 역할에 제동력 조절을 추가하면 S-AWC가 제한적 주행 상황에서 차량 거동을 보다 효과적으로 제어할 수 있다. 언더스티어 중 내부 휠과 오버스티어 상황 중 외측 휠에 제동력을 증가시키는 AYC의 새로운 제동력 제어 기능은 토크 전달 조절과 연동하여 보다 높은 수준의 코너링 성능과 차량 안정성을 실현한다.^[1]

S-AWC는 ASC 및 ABS 시스템의 통합 관리를 통해 모든 주행 조건에서 가속, 감속 또는 코너링 시 차량의 역동성을 효과적이고 원활하게 제어할 수 있다. S-AWC는 다음과 같은 세 가지 작동 모드를 제공한다.

• 건조하고 포장된 표면을 위한 타맥;
• 젖은 표면 또는 제조되지 않은 표면의 자갈
• 눈 덮인 표면을 위한 눈.

운전자가 현재 노면 조건에 가장 적합한 모드를 선택하면 S-AWC가 작동하여 차량 동작을 적절히 제어하고 운전자가 자신의 차량에서 최대 동적 성능을 추출할 수 있도록 한다.^[1]

ECU 통합

두 개의 ECU(전자 컨트롤 유닛)가 차량의 움직임을 조절한다. 하나는 미쓰비시전기가 ACD와 AYC를 제어하기 위해 개발한 ECU다. 다른 하나는 ASC와 ABS를 제어하는 독일 컨티넨탈 오토모티브 시스템이 개발한 ECU이다.^[4] 두 ECU는 차량 내 LAN 인터페이스 표준인 CAN을 통해 다른 ECU와 통신할 수 있다. 또한 두 ECU는 전용 CAN을 통해 서로 통신하고 있어 차량 움직임을 보다 신속하게 제어할 수 있다. 전용 CAN의 케이블 및 통신 표준은 다른 CAN의 표준과 동일하다.^[4]

종방향 가속도 센서, 횡방향 가속도 센서 및 요 레이트 센서는 운전자와 조수석 사이에 위치한 차량의 중력 중심 근처에 하나의 모듈로 설치된다. 휠 속도 센서, 조향각 센서 등 다른 센서가 다른 곳에 설치돼 있다. 단, 수직 가속도 센서는 사용하지 않는다.^[4]

또한 미츠비시의 트윈 클러치 SST 변속기가 장착된 차량에서는 회전하는 차량의 동작을 분석하여 기어를 변속하지 않는 것이 안전하다고 판단되면 트윈 클러치 SST에 기어를 변경해서는 안 된다는 신호를 보낸다. 단, S-AWC는 트윈 클러치 SST의 제어 정보를 이용하여 차량 모션을 제어하지 않는다. 협력은 일방통행식 소통이다.^[4]

차량 동작의 제어 알고리즘은 MATLAB와 Simulink: 제어 시스템 모델링 도구와 함께 미쓰비시 사내에 의해 개발되었다. 미쓰비시는 차량의 알고리즘과 물리적 모델을 결합해 시뮬레이션을 실행하는 모델 기반 방식을 채택했다. 차량의 물리적 모델은 미국 기계 시뮬레이션 주식회사가 개발한 시뮬레이션 패키지 소프트웨어인 카심(CarSim)으로 제작되었다. 알고리즘은 차량 종류별로 개발하지 않고 ACD, AYC 등 기능별로 개발됐다. 따라서 알고리즘은 다양한 종류의 차량에 의해 채용될 수 있다.^[4]

2010 아웃랜더용 개념 구성요소

2010MY 아웃랜더는 구동력을 리어 휠에 분배하고 이 액티브 스태빌리티 컨트롤(ASC)과 AB를 통합하는 전자 제어식 4WD를 기반으로 좌측 및 우측 프론트 휠의 디퍼렌셜 제한력을 제어하는 액티브 프론트 디퍼렌셜(S-AWC)을 추가 및 정제하는 새로운 S-AWC(Super All Wheel Control)를 채택했다.S. 결과적으로 회전 성능, 안정성 및 주행 성능이 향상되고 연비는 기존의 전자 제어식 4WD와 동일하게 유지된다.

구조

S-AWC ECU는 센서 및 스위치 데이터와 ECU 작동 데이터를 기반으로 구동 조건 및 차량 거동에 따른 제어량을 계산한다. 제어 지침은 능동형 전방 확산 및 전자식 제어 커플링으로 전송된다.

액티브 컨트롤 디퍼렌셜

전자식 제어 장치 4WD에 사용되는 전자 제어 커플링은 프론트 좌측 및 우측 휠 간의 차이를 제한하고 양쪽의 구동력 분배를 제어하기 위해 트랜스퍼 케이스에 위치한다.

전자제어 커플링

리어 디퍼렌셜 내부의 전자식 컨트롤 커플링은 주행 조건에 따라 구동력을 리어 휠에 분배한다. 이는 2009년 모델 아웃랜더에서 4WD 전자제어용으로 사용한 것과 같다.

S-AWC ECU

구동력 제어의 최적 양은 CAN 통신 등에서 얻은 센서 정보로 계산하여 능동적 전방 확산과 전자 제어 커플링을 제어한다. 2009년 아웃랜더에 비해 마이크로컴퓨터 성능이 향상되고 계산 속도와 정확도가 향상되었다.

센서 정보

전자 제어식 4WD에 비해 센서 정보가 대폭 증강되어 차량 주행 상태를 정확하게 평가하고 반응성이 뛰어나고 세밀하게 조정된 제어를 실현했다.

S-AWC 컨트롤 모드 스위치

2010년형 아웃랜더의 S-AWC는 노면에 맞게 조정된 세 가지 선택 가능한 제어 모드(Normal/SOWN/OFRADO)를 가지고 있다. 노면 조건에 따라 스위치를 조작하면 적절한 제어를 할 수 있다.

지시자

S-AWC 제어 정보는 다중 정보 디스플레이의 상위 레벨에 지속적으로 표시된다. S-AWC 작동정보를 표시하기 위한 전용 화면이 제공됐다. 중앙에는 트랙션 제어 상태가 표시되며, 좌우이동 제어 상태는 양쪽에 표시된다.

컨트롤

2009년 아웃랜더사의 전자 제어 4WD에 대한 변경 사항.

1) 액티브 프론트 디퍼렌셜과 통합 컨트롤 추가

전방 및 후방 구동력 분배 외에도, 양쪽 프론트 휠에 구동력 분배의 통합 제어를 가능하게 하여 2009년 아웃랜더에 비해 모든 전선에서 높은 수준의 주행(회전 성능, 안정성 및 도로 성능)을 제공한다.

2) 요 레이트 피드백 제어 도입

주행 입력에 충실한 차량 거동은 요 레이트 센서 데이터를 기반으로 차량 회전 운동을 정밀하게 평가하고 속도와 조향 각도에서 얻은 목표 차량 거동에 근접하게 달성할 수 있도록 제공함으로써 실현된다.

3) 조정된 ASC/ABS 제어의 진화

ASC 및 ABS의 작동 상태에 따라 액티브 프론트 디퍼렌셜 및 전자 제어 커플링을 적절히 제어하여 회전 성능과 안정성을 개선한다.

2014 아웃랜더용 컨셉 구성요소

다음 기능이 새로 추가되었다.

브레이크 컨트롤

언더스티어 상태일 때 스티어링 작동에 의한 회전 응답 시작

내측 휠에 제동력을 가함으로써 극적으로 개선된다.

또한 이동 중에 휠 미끄러짐이 감소한다.

EPS 제어

미끄러운 노면에서 발생하는 스티어링 휠의 움직임을 억제하십시오.

그 결과 액티브 프론트 디퍼렌셜(AFD)의 제어량을 늘릴 수 있어 트랙션 성능이 향상된다.

ECO MODE와 동기화

ECO MODE를 선택하여 엔진 및 실내 온도 조절을 "ECO"로 제어

"모드"와 마찬가지로 S-AWC 제어도 AWC ECO로 돌아간다.

이러한 제어로 인해 Eco 운전조건은 운전자에 대한 준비가 용이하다.

컨트롤

S-AWC 제어 모드

S-AWC 제어 스위치를 누르면 제어 모드를 변경할 수 있다.

아웃랜더 PHEV를 위한 컨셉 컴포함

페일 세이프 함수

결함탐지

ECU는 적절한 순간에 다음과 같은 점검을 수행한다. ECU는 고장 감지 조건이 충족될 때 고장이 발생했다고 판단한다. 그런 다음 ECU는 진단 코드를 저장하고 차량을 계속 주행할 수 있도록 보장한다. 고장 재개 조건이 충족되면 ECU는 상태가 정상이라고 판단하고 시스템을 재개한다. 시동(전기 모터 스위치의 전원 공급 모드를 켠 후 즉시 초기 점검)

• CPU 검사

• ROM 및 RAM 점검 수행

항상 (전기 모터 스위치의 전원 공급 모드가 켜져 있는 동안 초기 점검 시 이외에는)

1. CPU 검사

• CPU 간 CAN 통신 및 대화형 점검 수행

2. 전원공급장치 점검

• CPU 공급 전압을 모니터링하고 전압이 사양 내에 있는지 점검한다.

3.외선연결조회

• 각 외부 와이어 연결부의 입출력 개방 또는 단락 여부를 확인한다.

4WD 잠금 스위치

4WD 잠금 스위치는 플로어 콘솔에 위치한다. 전기 모터 스위치를 켠 상태에서 4WD 잠금 스위치를 누르면 "4WD 잠금"이 켜지고 꺼진다. ECO에서 드라이브 모드로 4WD 잠금 스위치를 켜거나 4WD 잠금 모드에서 ECO 모드 스위치를 켜면 드라이브 모드가 "ECO MODE/4"로 전환된다.WD LOCK". 운전자는 "4WD LOCK"과 "ECO MODE/4" 사이에서 주행 모드를 선택하여 더 나은 접지 커버 능력을 얻을 수 있다.WD LOCK". ECO 모드 스위치를 끄면 "ECO MODE/4"에서 구동 모드가 반환됨WD LOCK"에서 "4WD LOCK"까지.

코너링 성능

코너링 안정성 향상

코너링 시 프론트 휠과 리어 휠 사이의 토크 분배 비율을 최적화한 것이다. 미끄러운 도로에서 핸들의 방향과 대비하여 코너링 안정성을 유지하기 위해서입니다.

차량 기동성 향상

차량 기동성을 향상시키기 위해 제동을 사용한 AYC(Active Yaw Control)의 제어값 최적화.

트랙션 성능

빙판 슬로프에서의 발사 성능이 향상된다.

Eclipse Cross에 대한 개념 구성요소

이 글은 광고처럼 쓰인 내용을 담고 있다. 홍보 콘텐츠 및 부적절한 외부 링크를 제거하고 중립적인 관점에서 작성된 백과사전 콘텐츠를 추가하여 개선하십시오.(2021년 3월) (이 템플릿 메시지 제거 방법 및 시기 학습)

S-AWC(Super All Wheel Control)는 4WD 제어 시스템을 중심으로 각 구성 요소를 통합한 차량 동력학 제어 시스템으로 운전자의 안전/구난 및 편안한 주행을 제공한다.

뉴이클립스 크로스의 S-AWC는 후륜에 구동 토크를 분배하는 전자 제어식 4WD와 좌우륜 구동/브레이킹 토크를 제어하는 능동형 요(AYC)를 기반으로 능동형 스태빌리티 컨트롤(ASC)과 ABS로 제어하는 통합 시스템을 채택했다. 눈길에서 평상시 커브길에서 의도치 않게 브레이크를 밟거나 가속 페달을 너무 밟으면 평상시 조향으로 안전운전이 가능하다. Eclipse Cross의 AYC는 추가 브레이크 힘에 의해 우측 휠과 좌측 휠 사이의 구동/브레이킹 토크를 제어한다. 주행 모드는 16MY OUTLANDER에서 사용자가 주행 장면을 이미지화할 수 있는 노면 이름을 따서 명명되었다. 그리고 우리는 세 가지 모드를 설정하여 선택하는 재미를 제공한다.

• AUTO 이 모드는 다양한 조건에서 적절한 4WD 성능을 달성한다.

• 스노우 이 모드는 미끄러운 노면의 안정성을 향상시킨다.

• GABLE 이 모드는 거친 도로 주행에서 탁월하며 고착된 조건으로부터 탈출한다.

전자제어 4WD

전자 제어식 4WD는 리어 디퍼렌셜 어셈블리에 통합된 전자 제어 커플링을 제어하여 프론트 액슬과 리어 액슬 사이에 최적의 구동력을 분산시켜 가속과 주행 안정성을 향상시킨다.

브레이크 AYC

AWC-ECU는 차량 상태를 감지하고 좌우 바퀴의 제동력을 적절히 제어하여 요 모멘트를 생성하며, 대상 차량 동작이 되도록 제어한다.

*EPS는 S-AWC 제어에 사용되지 않는다.

AWC-ECU 기능

AWC-ECU의 주요 기능은 다음과 같다.

1. 통신 기능

• 다른 ECU(엔진-ECU, CVT-ECU, ASC-ECU, ETACS, EPS-ECU)와의 CAN 통신

• 구동 모드 선택기와의 통신: 구동 모드 선택기에서 나오는 신호가 구동 모드를 변경한다.

• Combination meter 디스플레이 : Drive mode 표시

2. 커플링 제어 기능

• 전류 출력: 차량 조건에 따른 전자제어 커플링의 차동제어 기능

3. ECU 자가진단 기능

• 초기 점검 : ROM 점검, 릴레이 점검 등

• 고장 진단 코드의 기능 및 고장 시 동결 프레임 데이터 기록

• 고장이 발생하면 시스템이 비활성화되고 경고 아이콘이 표시됨

• 정상 제어: CPU 전원 공급 장치 오작동, 릴레이 점검, I/O 신호의 단선 또는 단락, 비정상적인 CAN 통신

참조

외부 링크

S-AWC 설계도

• "S-AWC 슈퍼 4륜 제어 - S-AWC 관리", .pdf 파일, 미쓰비시자동차 북미 보도자료
• "S-AWC 슈퍼 4륜 제어 - S-AWC 체계", .pdf 파일, 미쓰비시자동차 북미 보도자료
• "S-AWC 슈퍼 4륜 컨트롤 - ACD(Active Center Difference), .pdf 파일, 미쓰비시자동차 북미 보도자료
• "S-AWC 슈퍼 4륜 컨트롤 - AYC(Active Yaw Control)", .pdf 파일, 미쓰비시자동차 북미 보도자료

ACD/AYC 프로그래밍 정보

• "ACD/AYC-ECU 수정 - 독일어"

'탕가임'