#MDPS의 구조 및 장점과 단점은? 이야~~

MDPS - Motor Driven Power Steering 조향보조배력장치의 일종으로 전기모터의 어시스트로 조향의 동력원을 사용하는 파워 스티어링 작동방식의 중심 하과가 된다. 일반적인 유압식 파워 스티어링과는 달리 유압을 배제하고 전동기를 직접 조향계통에 연결하여 구동하는 것이었다. 파워 스티어링 유압을 만들기 위한 엔진 구동 손실이 없기 때문에 연비가 향상되고 무게가 가벼워 스티어링 오일이 새는 등의 문제가 없어지기 때문에 정비성과 수명도 향상된다. 그리고 자세제어장치와 자율주행 등 ECU가 스티어링에 개입할 수 있도록 한다. 이 같은 첨단 장비와의 연계와 연비 규제 등의 장점이 상당해 제조사를 가리지 않고 채용하는 추세다.원래 이러한 시스템의 정식 명칭은 EPS(Electric Power Steering)이지만, 웬일인지 현대기아차에서만 MDPS라는 명칭을 사용하고 있다. MDPS는 조향 모터의 설치위치에 따라 랙마운트 방식(R-MDPS)과 칼럼마운트 방식(C-MDSS)으로 과인된다. 두 방식은 공간, 출력, 가격 등에서 각각 장단점이 있다. C-MDPS 칼럼(Column), 조향모터가 차내 스티어링 휠 기둥에 연결돼 있다. 모터가 엔진열과 외기에 노출되지 않아 상대적으로 모터 수명이 길고 공간 확보가 유리하며 설계가 상대적으로 편하고 단가가 싸다는 장점이 있지만 축 수가 많아 구조적으로 높은 스티어링 토크를 견디기 어렵다는 한계가 있고 운전자와 모터의 위치가 가까워 소음이 과도한 진동을 느끼기 쉬울 뿐 아니라 문제 발생 시 모터가 운전자의 상체로 밀려오는 현실성이 있어 안전성을 떨어뜨린다.칼럼 방식은 굳이 상대적으로 과잉이라는 평가가 많지만 무슨 잔치가 있다고 그렇게 평가절하되지는 않느냐고 소견할 수도 있겠지만 실제 구조를 보면 과잉일 수밖에 없다는 점이 이해가 간다. 우선 바퀴까지의 거리가 먼 데다 스티어링 동력을 전달하는 축이 일직선도 아니기 때문에 불규칙한 비틀림과 관성으로 조향 개선에 분명한 한계가 있다. 또한 핸들 아래의 스티어링 시스템 모두 강한 스티어링 토크가 걸리기 때문에 과도한 조향감을 더욱 스펙터클하게 느끼기 쉽다.

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• R-MDPS 랙(Rack), 조향모터가 바퀴를 조종하는 축으로 연결되어 있음. 모터가 조향축에 동력을 디렉트로 꽂기 때문에 칼럼 방식보다 좋은 조향감을 보여 더 많은 스티어링 토크를 견딜 수 있고 모터가 엔진룸에서 운전자가 상대적으로 안전하고 소음의 유입이 적다는 장점이 있으며 자신의 엔진룸 공간을 차지하며 모터가 엔진열기와 외부환경에 노출되어 있다는 단점이 있다.랙 방식의 MDPS는 다시 듀얼피니언 방식과 벨트 구동 방식을 자신할 수 있지만 벨트 구동 방식이 듀얼피니언 방식보다 조향감이 더 좋아 가장 공간 활용이 불리하다.

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MDPS의 장점은 다음과 같다.1. 정비성 향상된다.복잡한 가동 시스템과 차 랴은당 약 1~4리터의 유압 유가의 필요한 유압 계통에 비해서 구조가 간결하게 경량화와 정비성 향상에 기여하고, 거리의 요인을 감소시킨다. MDPS는 일반적으로 서보시스템으로 구성돼 작동하기 때문에 구동모터와 제어기, 조타시스템만 갖춰져 작동능력과 수명이 외부환경의 영향을 덜 받는다.2. 연비가 향상된다.유압식은 유압펌프가 항상 엔진크랭크축에 접속되어 구동되어야 하므로 부득이하게 상실되는 동력이 항상 그렇듯이 발생합니다. 당연히 조향을 오래 할 때는 유압식도 작은 동력을 쓰지만 일단 기계적으로 엔진과 이어져 있고 그 때문에 계속 돌아가야 하기 때문에 어쩔 수 없이 어느 정도 손실을 안고 갈 수밖에 없다. 유압펌프의 효율도 효율이지만 기어와 벨트로 동력을 전달하는 것은 한 단계만 지나도 예상 밖의 손실이 생긴다. 그리고 이는 조향력과 상관없이 회전수에 비례하는 고정손실이므로 고속으로 회전하는 엔진동력을 끌어당기는 기계식 한계상 개선의 여지가 없다.반면 전동식은 엔진과 완전히 분리돼 필요할 때만 구동력을 신속하게 제공할 수 있을 뿐 아니라 지속적인 회전으로 동력이 낭비되지 않아 연비 개선 효과를 볼 수 있다. 평균 약 3~5%의 연비 개선 효과를 얻을 수, 에덱지 효율 개선 효과에는 이견의 여지가 없다.3. 스티어링 시스템에 소프트웨어의 개입이 용이하다.파워 스티어링이 전자제어 혜택을 받기 때문에 조향감을 사용자가 원하는 대로 조절할 수도 있고, 자동조향도 구현할 수 있기 때문에 유압식으로는 구현이 어려운 자율주행이 자신의 주차보조시스템, 지능형 자세제어장치 등의 장착이 쉽게 가능하다.

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