본문 바로가기
728x90

전체 글40

자동차 파워트레인의 구성, 설계, 열관리 파워트레인 구성자동차의 파워트레인 구성은 엔진 또는 모터에서 발생한 동력을 기어박스, 드라이브라인, 디퍼렌셜을 거쳐 최종적으로 바퀴까지 전달하는 일련의 시스템을 의미한다. 내연기관차의 경우 실린더 헤드와 블록, 캠샤프트, 크랭크축으로 이루어진 엔진 본체가 동력원 역할을 수행하며, 여기에 터보차저나 슈퍼차저 같은 강제흡기 장치가 결합되기도 한다. 이 동력원에서 발생된 회전력은 클러치 혹은 토크 컨버터를 통해 트랜스미션으로 전달되어 기어비 변환 과정을 거친 뒤, 드라이브샤프트를 통해 디퍼렌셜 기어로 전달된다. 디퍼렌셜은 좌우 바퀴에 걸리는 부하 분배를 조율해 코너링 시 뒷바퀴 간 회전수 차이를 허용하면서도 출력을 안정적으로 분배하는 기능을 한다. 이후 액슬 샤프트를 통해 토크가 각 바퀴의 허브에 전달되어 주.. 2025. 5. 9.
전기차의 핵심 구조, 배터리 시스템, 모터 구동 전기차의 핵심 구조전기차의 핵심 구조는 기존 내연기관차와 근본적으로 달라진 전력 흐름과 동력 전달 체계를 포함한다. 가장 중심이 되는 부분은 고전압 배터리 팩이며, 이 팩에서 얻어진 직류 전력은 인버터를 통해 교류로 변환되어 전기 모터로 전달된다. 이때 인버터 내부에는 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)나 SiC(실리콘 카바이드) 기반의 파워 반도체 소자가 고속 스위칭을 수행하며, 전력 변환 효율과 응답 속도를 동시에 극대화한다. 전기차의 구조는 크게 배터리 팩, 전력 전자장치(인버터·DC/DC 컨버터), 전기 모터, 감속 기어박스, 그리고 전장 제어 유닛으로 구분되는데, 이들 구성 요소가 유기적으로 결합되어 하나의 통합 제어 시스템처럼 작동한다. 예를 들어, 전장 제.. 2025. 5. 9.
자동차 엔진 작동원리, 4행정 사이클, 점화 방식 엔진 작동원리자동차 엔진은 연료의 화학에너지를 기계적 동력으로 변환하는 복합 열역학 시스템이다. 일반적으로 사용되는 왕복 피스톤 방식의 내연기관은 연소실에서 연료를 연소시켜 발생하는 폭발 에너지를 피스톤의 직선 운동으로 전환한 후, 이를 다시 크랭크축을 통해 회전 운동으로 바꾸어 구동력으로 전달한다. 이 일련의 과정은 열역학 제2법칙에 기반한 에너지 전환이며, 연소 효율과 손실 최소화가 전체 시스템 성능에 중대한 영향을 미친다. 작동 메커니즘의 핵심은 혼합기의 연소, 피스톤의 직선 운동, 크랭크축의 회전 운동 간의 유기적 연계이며, 이들은 정밀한 기계적 설계와 전자제어 시스템의 도움을 받아 초당 수천 회의 사이클을 안정적으로 반복 수행한다. 엔진은 이 과정에서 수백 도의 고온, 수십 기압의 압력을 견뎌야.. 2025. 5. 8.
자동차 레이더(Radar) 센서 의 원리, 장점, 한계 레이더의 원리차량용 레이더(Radar) 센서는 자율주행 및 첨단 운전자 보조 시스템(ADAS)의 핵심 센서로서, 주행 중 주변의 차량, 보행자, 물체 등을 정확하게 탐지하기 위해 사용된다. 레이더는 "Radio Detection and Ranging"의 약자로, 무선 전파를 이용하여 물체의 존재 여부, 거리, 속도, 방향 등을 측정하는 시스템이다. 차량에 탑재되는 레이더는 대부분 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) 방식으로 작동하며, 고주파 신호를 시간에 따라 선형적으로 변화시켜 연속적으로 송출하고, 반사되어 돌아오는 신호를 수신하여 분석한다. 이 신호의 주파수 차이와 위상 정보를 통해 물체까지의 거리와 상대 속도를 측정할 수 있으며, 도플러 효과를 활용하면 물체가.. 2025. 5. 8.
CAN 통신 개념 과 메시지 프레임, 오류 처리 CAN 통신 개념CAN 통신은 Controller Area Network의 약자로, 자동차 내부 전장(電裝) 장치 간에 데이터를 효율적으로 주고받기 위해 개발된 직렬 통신 방식이다. 1980년대 중반 Bosch社가 차량 내 전자제어장치(ECU) 간 복잡한 배선을 줄이고 신뢰성을 높이기 위해 고안하였으며, ISO 11898 국제 표준으로 제정되었다. CAN 통신은 메시지 지향(Message-Oriented) 프로토콜로, 전송할 신호를 ‘메시지’ 단위로 정의하며, 각각의 메시지에 고유한 식별자(ID)를 부여한다. 이를 통해 CAN 버스에 연결된 다수의 ECU가 하나의 물리적 전송 매체를 공유하면서도, 각 메시지의 우선순위에 따라 버스 접근 권한을 정하는 비충돌 메시지 중재(Arbitration) 기법을 구현.. 2025. 5. 8.
VCU (Virtual Cockpit Unit) 의 구조와 기능, 데이터 처리 와 통합 구조와 기능VCU (Virtual Cockpit Unit) 는 전통적인 물리적 계기판과 달리 소프트웨어 기반의 디지털 인터페이스를 통해 차량 운행 정보를 종합·표현하는 핵심 모듈이다. VCU 의 구조와 기능을 살펴보면, 먼저 하드웨어 계층에는 고성능 애플리케이션 프로세서(AP), 그래픽 처리 장치(GPU), 메모리, 통신 인터페이스 등이 통합되어 있다. 이 중 애플리케이션 프로세서는 운전 정보, 경고 메시지, 내비게이션 경로 등 다양한 데이터를 실시간으로 처리하며, GPU는 이를 2D·3D 그래픽으로 변환해 디스플레이에 출력하는 역할을 담당한다. 또한, 메모리와 스토리지 장치는 운영체제(OS)와 애플리케이션 소프트웨어, 사용자 설정 데이터를 저장하며, 시스템 부팅 시 빠른 로딩과 멀티태스킹 성능을 보장한.. 2025. 5. 8.