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Ferrari, 후륜 조향 시스템 개선을 위한 특허 출원

  • 작성일

    2022-12-06
  • 조회수

    795

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후륜 조향 장치가 컴퓨팅 성능과 집중적인 하드웨어 개발 발전 덕분에 최근 주목을 받으며 복귀했다. Ferrari는 또한 《Purosangue》에 사용된 “Virtual Short Wheelbase”를 더욱 개발했으며, 이 과정에서 엔지니어는 이 시스템을 한층 더 발전시킬 수 있는 충분한 잠재력을 확인했다.

CarBuzz가 유럽 특허청(EPO)에서 확인한 새로운 특허에 따르면, 이 시스템이 향후 Ferrari 모델에 적용되면서 연료 소비에서 타이어 마모에 이르는 영역을 개선할 개별 후륜 제어가 포함될 것이다. 그리고 Ferrari 차량의 관점에서 주행 역동성의 추가 발전도 전망한다.

가장 좋은 점은 Ferrari가 이를 가능하게 하기 위해 새로운 하드웨어를 개발할 필요조차 없다는 점이다. 이 혁신은 단순히 이미 사용하고 있는 하드웨어에 추가 소프트웨어 제어 계층을 추가하기 때문이다.

현재의 후륜 조향(RWS) 시스템은 컴퓨터가 서로 다른 작동 요구 사항 간에 원활하게 전환할 수 있는 기능을 갖추고 있어 이미 상당히 정교하다. 시내 주행이나 주차 시와 같은 저속에서는 후륜이 전륜과 반대 방향으로 움직인다. 이에 따라 차량의 회전 반경이 줄어들어 좁은 공간에서 더 쉽게 제어가 가능하다.

더 높은 속도에서 후륜 조향은 저속에서와 반대 방향으로 작동하며 전륜과 같은 방향으로 후륜을 조향한다. 이는 고속 코너링이나 회피 기동에서 차체 뒤쪽이 심하게 흔들리는 현상을 억제하여 차량을 안정적으로 유지하고 올바른 방향을 향하도록 한다. 또한 누군가가 이 슈퍼 SUV의 오프로드 주행을 원하는 경우에 대비하여 《Purosangue》의 오프로드 성능을 향상시켰다.

이 시스템이 가장 최근에 적용된 차량에서 한 가지 한계는 후륜이 나란히 작동한다는 것이다. 하나의 휠은 다른 휠이 회전하는 방향을 따라가고 후륜은 조향 범위에서 대체로 평행을 유지한다. 대부분의 후륜 조향 시스템에는 각 휠에 대해 별도의 액추에이터가 있지만 후륜이 동일한 동작을 계속하도록 프로그래밍되어 있다. 이것이 설계 때문이든 컴퓨팅 제한 때문이든 여전히 하드웨어를 사용하는 최적의 방법은 아니다.

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Ferrari의 새로운 특허는 이러한 한계가 없을 것이라고 밝혔다. 대부분의 주행 조건에서 스티어링 휠을 돌릴 때 이 새로운 후륜 조향 시스템은 기존 제품과 똑같이 작동하여 현재 방식과 같이 동일 방향/반대 방향으로 작동한다. 차이점은 가속할 때 직선 동작과 코너에서 기계적 접지력의 한계에서 바로 나타난다.

직선 주행에서 Ferrari 시스템은 후륜에 약간의 조향력을 적용하여 휠이 바로 전방을 향하도록 하여 자동차의 표준 휠 얼라인먼트 설정의 일부일 수 있는 토우 설정을 무시한다. 이는 타이어 마모를 줄이고 결과적으로 회전 저항을 낮추어 연비를 약간 향상시킨다. 모두가 알고 있는 바와 같이 EPA 등급과 관련하여 이러한 약간의 개선도 중요하다.

또한 강력한 V12 Ferrari 차량에서 높은 토크가 피시테일 현상을 야기하고 통제력을 잃을 수 있는 급가속 상태에서도 새로운 후륜 조향은 기능을 발휘한다. 안정 제어 시스템이 이를 잘 제어할 수 있지만 Ferrari 후륜 조향 시스템은 구동되는 후륜에 몇 도의 토인(toe-in)을 추가한다(약간 안쪽을 향함). 이렇게 하면 피시테일 경향이 크게 줄어들고 동력을 차단하거나 브레이크를 적용하거나 한 구동 휠에서 다른 구동 휠로 토크가 이동하는 안정성 관리 시스템의 필요성이 줄어든다.

마지막으로, Ferrari의 새로운 후륜 조향은 상황에 따라 후륜을 완전히 다른 방향으로 조향하여 접지력 한계에서 차량의 동작을 미세 조정할 수도 있다. 이를 통해 제어 시스템이 자동차의 요(yaw) 움직임(회전축을 중심으로 회전하는 경향)을 제어할 수 있으므로 코너에서 더 큰 안정성, 더 큰 민첩성 및 접지력 한계에서 더 관용적인 동작이 가능하다. 이는 e-디퍼렌셜 또는 안정성 제어 시스템의 개입 없이 달성되므로 차량의 자연스러운 역동성 균형에 대한 간섭을 줄인다.

Ferrari가 계속해서 증가하는 전자화 시대에 촉각 피드백을 유지하는 다른 방법에 대해 연구해 왔다는 점을 감안할 때, 그들이 역동적인 목표를 달성하기 위한 순전히 기계적인 방법을 탐구하는 것을 보는 것은 고무적이다. 미래에 가솔린, 전기 또는 두 가지 모두를 사용하든 관계없이 Ferrari는 운전자가 가능한 한 주행 행위에 밀접하게 참여하도록 하는 데 분명히 중점을 두고 있다.

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