콘티넨탈, 타이어와 전자식 브레이크의 조화
The Harmony of Tires and Electric Braking
2014년 03월호 지면기사  / 글│송 하 임 기자 <arrias@hanmaill.net>

자동차의 안정, 안전성, 다이내믹, 경제성, 안락함 등 모든 요구사항의 시작점은 타이어와 제동장치라고도 할 수 있다. 최고의 타이어와 다이내믹 컨트롤을 위한 전자식 브레이크, 나아가 효율적 전자식 주차 브레이크의 통합까지 콘티넨탈의 토탈 패키지 혁신은 지속되고 있다.

차가 도로와 맞닿는 유일한 부분은 타이어다. 외부에서 보는 타이어는 크지만, 타이어 하나가 가지는 접지면은 엽서 한 장 크기에 불과하다. 이러한 작은 접지 면적에서 타이어는 엔진에서 발생되는 수백 마력의 힘을 노면에 전달해 수백 km/h의 속도로 차를 달려야 하고 위험한 상황에서는 짧고 신속한 제동거리 능력을 보여줘야 한다. 이러한 조건에서 타이어에는 접지력, 견인력, 제동력, 긴 마일리지, 편안한 승차감, 적은 소음, 높은 연비를 만족해야하며, 특히나 제동 시의 안전이 크게 요구된다. 자동차의 안정, 안전성, 다이내믹, 경제성, 안락함 등 모든 요구사항의 시작점은 타이어와 제동장치라고도 할 수 있다.
콘티넨탈의 최신기술로 개발된 ‘ContiSport Contact 5’ 타이어는 마른 노면과 젖은 노면에서도 기존 타이어보다 제동거리가 획기적으로 짧아졌고, 코너링 시 뛰어난 노면 그립력을 바탕으로 안전성을 보장한다.
제동 시 타이어 컴파운드에는 높은 수준의 고유 진동이 발생하게 되는데, ContiSport Contact 5에 적용된 블랙칠리 컴파운드는 ‘Short-Chain’ 폴리머가 제동 시의 진동에 반응함으로써 최적의 흡수 에너지를 제공한다. 따라서 젖은 노면이나 마른 노면에서도 제동거리가 짧아진다. 또, 타이어 바깥 쪽 숄더의 매크로 블럭 디자인은 더 넓은 접지면을 제공해 도로 표면에 최적으로 대응해 향상된 노면 그립력으로 코너링 시 안정감을 더하게 한다.



타이어와 전자식 제동

자동차의 성격, 신 모델에 따라 그에 맞게 간택된 타이어가 있고, 이 타이어는 노면 마찰 특성에 따라 안티록 브레이크 시스템(ABS), 차체 자세제어 시스템(ESC), 트랙션 컨트롤 시스템(TCS)과 함께 주행안전성, 다이내믹 제어 성능, 제동거리에 큰 영향을 준다.
예를 들어 ESC는 현재 가장 중요한 능동  안전 시스템으로 위험한 주행 상태를 방지한다. 시스템이 휠 속도 센서, 조향각 센서, 요레이트 및 횡 방향 가속도 센서의 측정 데이터를 지속적으로 분석해 운전자의 지정값을 실제 차량 특성과 비교한다. 갑작스런 조향의 결과로 차체 거동에 불안정한 상태가 감지되면, ESC가 밀리세컨드 내에 반응해 휠을 개별적으로 제동하고 엔진 토크를 조정해 차량을 안정화시킨다. 차가 급제동을 할 때 휠이 잠길 위험이 있을 때는 ABS가 제동력의 전자식 제어를 통해 이같은 현상을 방지하고 조향을 가능한 안정적 상태로 만든다.
즉, 타이어에 따라 ESC 등 차량 안전 시스템 성능이 튜닝된다는 것이다. 콘티넨탈은 첨단의 기술력과 오랜 경험을 통해 타이어와 ABS, ESC 등을 통합한 토털 시스템에 대한 개발 능력을 보유하고 있으며, 이를 통해 개별 차량에 적용된 OEM 타이어별로 최단의 제동거리와 최적의 ABS, ESC 성능을 구현하고 있다.



EPB의 효율적 통합과 보조 


콘티넨탈은 안전 제어와 센서, 제동장치, 통합 콘티가드(ContiGuard) 안전 콘셉트에서의 노하우를 통해 고객에게 주행안전과 관련된 모든 부품을 아우르는 패키지를 제공하고 있다. 콘티넨탈의 기본적 브레이크 시스템은 ABS, TCS, ESC 및 전자 주차 브레이크(EPB)를 포함한다. 이 시스템들은 최상의 안락함을 제공하는 동시에 자동차의 동역학을 제어하는데 매우 중요한 요소다. 
콘티넨탈은 이와 관련 최근 휠 속도 센서용 케이블과 전자식 주차 브레이크 케이블을 단일 하니스에 결합하는 혁신을 이뤄냈다. 이같은 구성품 조합은 콘티넨탈이 최초다. 콘티넨탈의 섀시안전 사업본부 안전제어&센서 사업부 스피드 센서 부문 토마스 야우흐(Thomas Jauch) 총괄 매니저는 “휠 속도 센서를 EPB 케이블에 결합함으로써 각 구성품에 비해 낮은 비용으로 개발, 생산, 조립을 할 수 있게 됐다”며 “콘티넨탈은 자동차 제조업체들에게 고품질의 견고한 비용 최적화된 솔루션을 제공하고 있고, 이것이 시장이 가고 있는 방향”이라고 말했다.
휠 속도 센서용 케이블과 EPB 케이블의 통합에 따른 최대 강점은 비용 최적화에 있지만 전자 브레이크 시스템(EBS)과의 효율적인 통합 연계로 다양한 보조 기능의 실현, 추가적 안전과 편의 제공도 가능해졌다.  
자동차 업계에서는 하이브리드 및 전기 파워트레인과 같은 파워트레인의 전자화뿐만 아니라 운전자 지원 시스템, 섀시 안전 시스템의 전자화가 갈수록 뚜렷해지고 있다. EPB 역시 이러한 시스템 중 하나로 모든 세그먼트의 차량에 빠른 속도로 도입되며 기본 장착화 돼 가고 있다. 특히, EPB의 장점은 EBS와 함께 다양한 보조 기능을 실행해 안전과 편의를 추가 제공한다는 점이다.
일단, 편의 측면에서는 버튼을 한 번 눌러 간단히 작동시킨다. 또 흔히 발생하지는 않지만, 서비스 브레이크가 작동하지 않을 경우에 사용되는 긴급 제동 기능도 있다. 디자인 측면에서도  좌석 부분에 돌출해 있는 핸드 브레이크 레버를 더 이상 사용할 필요가 없게 됨에 따라 제조업체들은 차량 내부 디자인에 있어 더욱 큰 유연성을 확보할 수 있게 된다. 때문에 현재 대부분 카 메이커가 이러한 성능 개발을 추진하며, 부품 공급업체가 EPB를 전반적인 제동장치에 통합해 주길 원한다. 

휠 속도 센서의 완전 통합

차세대 통합은 EPB와 휠 속도 센서의 공통 하니스를 뒷 차축에 병합하는 것이다. 콘티넨탈의 안전제어 및 센서 사업부의 스피드 센서 부문에서는 콘티넨탈이 이후 받는 주문에 적용할 수 있도록 마켓 레디 솔루션을 적극적으로 개발해왔다. 커넥터와 고정 인터페이스가 줄어들수록 차량 제조라인에서 조립이 더욱 수월해진다. 나아가 콘티넨탈의 케이블은 내구성이 상당히 높으며 휘어짐에 대한 내성도 강하다.
휠 속도 센서 기능의 완전 통합 또한 가능하다. 이는 특히 속도 측정 같은 표준 기능뿐만 아니라 주행방향 변경 감지 또는 간접적 타이어 압력 모니터링 시스템(indirect Tire-Pressure Monitoring Systems, iTPMS) 등과 같은 고급 기능에도 적용된다. EBS, TCS, ESC 등은 휠 속도 센서를 통해 받은 신호를 기반으로 4개 휠의 회전 속도를 계산한다. 이를 통해 시스템은 휠이 회전하고, 자동차의 안정성과 적절한 스티어링 반응을 유지할 수 있도록 알맞은 조절 시기를 결정한다.
콘티넨탈의 안전제어&센서 사업부의 베른하르트 클룸프(Bernhard Klumpp) 수석부사장은 “휠 속도 센서를 EPB 케이블에 통합한 것은 콘티넨탈이 취하고 있는 기능 통합 접근 방식을 분명히 보여주고 있다”며 “다양한 기능을 동일한 하드웨어 부품 또는 단일 소스에서 해당되는 파티셔닝에 통합하는 것은 콘티넨탈의 미래 경쟁력 확보에 큰 도움이 된다”고  말했다.
EPB 케이블과 통합된 휠 속도 센서는 세계 최초 제품으로 모든 등급의 차량에 사용할 수 있다. 최초 양산 제품은 2015년부터 일본의 OEM을 통해 이뤄진다. 



AEM_Automotive Electronics Magazine


<저작권자(c)스마트앤컴퍼니. 무단전재-재배포금지>


  • 100자평 쓰기
  • 로그인


  • 세미나/교육/전시

TOP