제 생각입니다. ^^

1. 모터는 고장납니다. 다만 mdps 에 사용된 모터는 좀더 가혹한 조건이기 때문에 고장확률은 다른쪽(예를 들면, 정적부하에 항상 냉각하는 조건--- 연료펌프같은것이죠. 이런것도 10만 정도라고하죠)에 비해 높을것으로 생각됩니다.  모터의 가장 가혹 조건은 높은 회전수나, 부하보다도 정회전과 역회전을 수업이 반복하는 조건입니다.

2. 이것도 당연 고장나죠. ^^ 제가 더 걱정스러운 것은 mdps 는 엄청난 대식가 입니다.

    정비지침서 보니 휴즈가 50A 짜리를 쓰더군요. fail 조건도 전류가 50A 이상이냐 아니냐의 조건도 있는것 보면 엄청난 전력량을 사용하는데.. 이놈이 빠른속도로 정회전 , 역회전 한다고 생각해보시면 엄청난 노이즈 원이라 생각하는데.

아마도 자동차 전장품의 EMC 규격이 어떻게 되는진 모르겠지만, 엔진니어들이 엄청난 골머리를 앓고 있을것 같습니다.

물론 이런 대식가들이 전기를 흔들어  대면 다른 전자장비들도 펄스성노이즈에의한 오동작은 항상위험 요소라고 봐야겠죠.

엔진니어들이 잘 만들겠지만, 구조적인것은 한계성은 벗어나기 힘들죠.

3.웜기어 역전은 불가능합니다. 예를 들면 윈도우 레귤레이터 안에 들어 가는 기어가 웜기어 타입니다.

윈도우 올리다가 정지한 상태에서 윈도우 밀어서 내려가거나 올라가게 할수 있나요.

기어 헛돌지 않는한 불가능 합니다.

말씀하신 상황은 충분히 공감할 만합니다...

위의 토론처럼 키온 또는 운행 중에 그렇게 된다면, 다른 관점으로 봐야할 것 같습니다...

조건이 좀 상이한 듯 하네요...^^;;

오홋. 사진 감사합니다.

두가지중 하나군요.

mdps 가 먹통이 되면, 힘으로 드리븐 기어 이빨을 부숴트리면서 조향이 가능 하거나

힘들지만 웜기어를 거꾸로 돌리던가..

전자라면 수리비 제법나오겠군요.

hd 사진은 드리븐 기어뒤에 붙어있는 구조물은 단순히 방수를 위한 캡인가요? 아니면 클러치 같은 구조지 아시나요.

그냥 뚜껑으론 보이지 않는군요.

컬럼 축의 덩어리가 토크센서인지 클러치인지만 알 수 있으면 모든 것이 정리되겠네요^^

컬럼 축의 덩어리가 클러치가 아니라면, MDPS 모터가 고착되어 버리면 이빨을 부숴트리며 조향을 해야 하겠지만 (작동 이상 = 모터 고착은 아니므로) 그냥 작동을 하지 않는 경우라면 역회전이 가능하므로 얼마든지 스티어링 휠을 돌릴 수 있는 것이군요. KEY OFF 상태에서 스티어링 휠을 돌릴 때와 같이 조금 힘을 주긴 해야 하겠지만요. 클릭은 가벼워서 인지 몰라도 완전 정지해 있을 때 말고는 EPS가 꺼져도 돌리는데 그리 큰 힘이 필요하지는 않지만 S2K는 앞쪽에 네오바를 꽂아놔서 더 하겠지만 정지 상태에서 EPS를 끄고 스티어링 휠을 돌리려면 꽤 큰 힘이 필요하긴 하더군요. 두 대 모두 달리고 있을 때는 EPS가 작동하지 않더라도 스티어링 휠을 돌리는데 그리 큰 힘이 들지는 않고요(저만 그런가요^^)

토크 센서 입니다.

이 사진을 보니 속이 다 시원하네요.

인터넷에 떠도는 현대의 MDPS 사진과 달리 웜에 물린 기어가 웜기어가 아닌 헬리컬기어였군요.

완전히 잠기지 않으려면 당연히 이런 구조여야한다고 생각했는데 어째서 인터넷에는 헬리컬이 아닌 웜기어가 붙은 사진이 돌아다니고 있을까요?

일단 이 구조를 보니 마음이 조금 놓입니다.

모터 쪽에 붙는 기어가 보기에 따라 웜기어로도 보일 수 있을 정도로 중간자적(?)인 모양을 하고 있어서 그런 것 같습니다. 위 사진들의 기어들도 컬럼 쪽 기어 없이 모터 쪽 기어들만 나와 있었다면 저 역시 '엥? 웜기어네?' 라고 생각했을 것 같네요.

이동규님 말씀이 맞네요. 보이는 쪽만 보고 안보이는쪽까지 상상을 했던것 같습니다.

모터쪽은 웜 기어가 맞지 않은지요. 

제가 잘 몰라서 그럴 수도 있지만 제 눈엔 보이기로는 

모터가 돌지 않으면 락이 되는 구조로 판단됩니다. 

5도...라면 키락도 한가지 가능성 아닐까 점쳐봅니다. (라고 이 글 초기부터 생각하고 있었다는...)

아니면 포스피드백? (전극바꾸기 신공?)

저는 전자쪽은 잘 모릅니다만 적어주신대로 예상치 못한 오류가 발생할 수 있다는 말씀에 공감합니다. 저만해도 기계과 출신이지만 실험은 하지 않고 계산 시간만 net으로 3개월 이상 걸리기도 하는 포트란 코드만 냅다 짜서 돌리고 있기도 하고요. 그리고 제 차의 EPS만해도 오작동해 논파워 스티어링으로 변할 때가 매우 많습니다.

살펴보시면 조향 장치 같이 안전에 관련된 것들은 모든 상황을 검증할 수 없기 때문에 최종 출력은 기계적으로(기계적이라고 무조건 안전한 것은 아니지만 최소한 정비상태가 정상이라면 예상하기 힘든 뻘 짓을 하지는 않으니까요)이루어지도록 만들어져 있다는 것을 보실 수 있습니다. 현재의 EPS 시스템하에서 EPS때문에 스티어링 휠이 락이 되려면 두 가지 방법이 있을 것 같네요. 위에 김순익님께서 적어주신 것처럼 제어 모듈이 포스피드백(운전자가 휠을 왼쪽으로 돌리려고 하면 그 토크를 감지하여 모터를 휠이 오른쪽 방향으로 돌아가도록 같은 힘으로 돌려주고 운전자가 힘을 빼면 잽싸게 멈추고 휠을 오른쪽으로 돌리려고 하면 재빨리 그 토크를 감지하여 모터를 휠이 왼쪽으로 돌아가도록 같은 힘으로 돌려주고 역시 힘을 빼면 잽싸게 멈추고)을 하거나 모터가 고착되거나. 문보현님께서 적어주신 것처럼 모터가 고착되었을 때는 자동차 관리법상 운전자가 스티어링휠을 일정 수준보다 강한 힘으로 돌렸을 때 기어 이빨이 뭉개져 (즉, EPS 시스템과 스티어링 시스템과의 분리)버리게 만들게 되어있기 때문에 락이 될 수 없습니다. 그리고 일반적인 웜기어가 달려 모터가 100% 조향을 책임지는 것이 아니라, 변형 웜&헬리컬 기어가 달려 모터는 거들 뿐이므로 설사 포스피드백이 되거나(일부러 저렇게 제어하려고 해도 힘들지 않을까요)  어떤 전기적인 오류에 의해 모터가 뻘짓을 해도 힘으로 모터를 무시하고 휠을 돌릴 수 있는 것입니다. 모터가 폭주해 제원상 낼 수 있는 토크보다 강한 토크를 낸다 해도 기어 이빨이 뭉개져 EPS와 기계적인 스티어링 시스템이 분리되어 버리겠죠. 무전원 상태에서 돌릴 수 있느냐 없느냐가 얘기된 것은 모터의 어시스트가 없는 상황에서 변형 웜&헬리컬 기어, 모터의 저항을 이겨내고 휠을 돌릴 수 있느냐 없느냐를 따져보기 위한 것이었습니다. 많은 분들께서 적어주셨지만 무거워질뿐 아무 문제 없습니다.

만약 EPS 시스템이 처음에 몇몇분들께서 예상하셨던 것처럼 일반적인 웜기어로 만들어져 있어서 모터에 의해서만 구동 되었다면 하상범님께서 적어주신 문제점들이 현실이 될 수 있을 것입니다. 저 역시 그렇게 생각하였고요. 하지만 전자 장비의 뻘 짓을 무식하게 무시해버리거나 강제로 분리해버릴 수 있게 만들어져 있는 것이 확인된 것입니다. 그러나 이것은 EPS가 제대로 작동하지 않는 극한(?) 상황에서 차량을 최소한으로 컨트롤 할 수 있다는 것 뿐이지 EPS 및 모든 전자 장비의 뻘짓이 그럴 수도 있으니 괜찮다라고 하는 것은 아닙니다. 단지 EPS가 오작동 해도 목숨을 위협받을 일은 벌어지지 않는 다는 것 뿐이죠.

eps의 구동모터는 고장날 수 있습니다.

그러나 고장이 났더라도 제가 올린 사진들과 설명을 보시면

왜 핸들이 안 잠기고 조향이 될 수 밖에 없는지 이해하실 수 있습니다.

자동차 안전기준에 관한 규칙 제 14조 1항 4호에는

'4. 조향기능을 기계적으로 전달하는 부품을 제외한 부품의 고장이 발생한 경우에도 조향할 수 있어야 하며, 당해 자동차의 최고속도에서 조향기능에 심각한 영향을 주거나 관련부품 등이 파손될 수 있는 조향장치의 이상진동이 발생하지 아니하고 직선주행을 할 수 있을 것'이라고 명기되어 있습니다.

모든 자동차 제작사들은 신기술을 적용할 때도 위 조항을 준수하기 위해 기본적인 성능을 저해할 제품은 애초에 만들지 않을려고 최대한 노력하고 있는 것입니다.

제 생각엔, 아마 유압식 파워스티어링이 고장나도 그 분들은 핸들이 잠겼다고 표현할 것 같아요.

저를 포함해서 이미 국내의 상당수 운전자들은 넌파워스티어링을 경험해본 적이 없고, 더우기 현대차의 최근 특징은 새끼손가락으로도 돌릴 수 있을 정도로 가벼운 입력을 지원하고 있기 때문에 단지 파워 어시스트가 꺼지는 것만으로도 아마 충격과 공포로 당황해서 스티어링휠이 돌아가지 않는다고 생각할 겁니다. 30kgf는 작은 힘이 아니죠. (한 손으로 15킬로 무게를 들어올리는 힘으로 스티어링 휠을 양손으로 돌리는 정도이니까...)

물론 파워 어시스트가 고장난 상황에서 일반인이 스티어링을 조작할 수 있는가?하는 것은 법제의 문제에 앞서 사용성상의 페일세이프에 대한 고려가 부족한 것임은 틀림없습니다만 이 것이 전기/전자식 어시스트냐 유압식 어시스트냐에 따라 어떻게 달라지는가에 대해서 다들 별로 고민해보지는 않으시는 것 같습니다 - 즉, 전기/전자식에 대해서만 유난히 높은 잣대를 적용하고 유압식에 대해서는 별 고민 없이 넘기고 있는 것이 아닌가 하는거지요. 말씀하신 테스트 방법이 유의미할 수는 있습니다만 자동차 설계에는 그렇게 간단한 문제는 아닐 것 같습니다.

특히 주된 이유로 최근의 전륜(조향륜)의 튜닝이 조안성 및 그립의 피드백에 중점을 두는 만큼 캐스터 각이 점점 커지고 있고 이로 인해 파워 어시스트가 꺼진 상태에서는 (과거의, 네거티브 캐스터를 가진 넌파워 스티어링에 비해) 훨씬 더 큰 힘을 요구하는 쪽으로 바뀌고 있어, 더더욱 일반 운전자들이 이러한 긴급 상황에 대처할 수 있는 확률을 떨어뜨리는 것으로 보입니다.

개인적으로 전자식 스티어링의 차량을 타고 있지 않고 문제를 겪어보지 못해서 뭐라고 이야기하기는 힘듭니다만 인간의 인지는, 특히 그 것이 기억의 조작기간을 거친 후에는 객관성(다른 말로 정량화?)을 확보하는 것이 쉽지 않은지라 숫자가 확보될 때까지 스탠스를 명확히 하기 어렵지 않을까 합니다.

좀 더 제조사 책임(?)이 커보이기는 하지만 대다수의 급발진과 비슷한 난제인거같아요. ^^

웜기어 처럼 생겼지만 일반적인 웜기어와는 달리 역회전이 가능한 변형된 형태의 기어인 것이지요. 역회전이 불가능 하다면 기어이빨을 부서뜨리지 않는다면 모터가 작동하지 않을 때 스티어링 휠을 돌릴 수 없지만 실제로는 잘 돌아갑니다. 김한준님께서 어느 리플에 적어주신 것처럼 웜 휠 기어 이빨의 비틀림각이 커지면(웜 기어의 각도 그에 맞춰 달라지겠죠) 역회전이 가능해집니다. 보통 웜기어라고 하면 웜 휠 기어의 이빨이 평행에 가까워 역회전이 불가능한 기어만을 생각하기 쉬운 것이 (저도 그랬고요) 문제인 것이죠. 저 기어를 정확히 뭐라고 불러야 할 지 모르겠는데 어쩄건 일반적인 헬리컬 기어도, 웜기어도 아닌 것입니다.

이경석님의 말씀처럼 만약 역회전을 허용하지 않는 웜기어가 달려 있다면 eps 장치와 컬럼 축을 분리시켜 주는 장치가 없는 위의 구조와 같은 경우 모터가 망가지는 경우까지 가지 않더라도 단순히 모터에 전기가 공급되지만 않아도 기어 이빨을 부서뜨리지 않는 한 바퀴와 스티어링 휠을 돌릴 수 없습니다. 많은 분들이 이 점을 문제삼으셨던 것이고요. 하지만 많은 분들께서 여러번 적어주셨듯이 실제로는 그렇지 않고 매우 잘 돌아갑니다. 역회전을 허용하는 이상한 웜기어 처럼 생긴 놈이 달려 있기 때문입니다.

음...웜기어처럼 생긴 것이 아니라 웜기어가 맞을텐데요.

제가 전공자는 아니지만, 아무래도 웜기어의 역회전은 무리가 있어 보입니다. 

아마도 헬리컬 기어를 돌려서 웜기어를 역회전시키는 것이 설사 가능하다고 하더라도 매우 힘들고 빡빡하게 회전할 것 같습니다. 

만일 전기 공급이 차단된 상태에서도 매우 잘 돌아간다면  그건 웜기어가 자유롭게 역회전해서 그러는 것이 아니라 클러치 시스템이 있어서 그렇지 않을까 싶습니다. 

헬리컬 기어를 샤프트와 직접 부착시키지 않고 베어링으로 연결하고, 

헬리컬 기어 상부에 클러치를 개재시켜서 스티어링 컬럼에 직접 연결되는 구조를 맞대면 가능할 것 같은데요.

위 사진에서 파란색 헬리컬 기어와 근접해 있는 흰색 원통 구조가 혹시 전자식 클러치 아닐까요?

전기가 끊겼을 때 스프링 등의 힘으로 기계적으로 이격되는 클러치가 있다고 하면 구조적으로 잠김이 있을 수 없다는 말이 맞겠지만 저 헬리컬 기어가 샤프트에 직접 연결되어 부착된 상태라면 위험한 구조로 보입니다.

이동규 님께서는 실제 경험을 말씀하신 것이니 EPS에 전원이 차단되더라도 운전대가 잠기는 현상이 없다는 것이 맞을 수도 있지만, 웜기어가 역회전을 허용하는 모양이라서가 아니라 뭔가 다른 이유가 될 것 같다는 생각입니다.

웜기어처럼 보이는 기어도 만들기에 따라 역회전이 가능하다라고 생각을 바꾸시면 매우 간단한 문제입니다. 위키피디아 등에서 worm gear로 검색해 보세요. 기계 설계 교재처럼 정확한 표현으로 자세히 설명 되어 있지는 않지만 "it is approximately correct to say that a worm and gear will be self-locking if the tangent of the lead angle is less than the coefficient of friction." 이라고 되어 있습니다. approximately입니다. if 뒤 부분이 만족되는 상황이 아니라면 self-locking이 되지 않아 역회전이 가능한 것입니다. '그래도 무겁지 않겠느냐?' 라고 생각하신다면 저 방식의 MDPS 가 달린 차를 타신 후 주행 중 시동을 끄고 스티어링 휠을 돌려 보십시오. 그리고 클러치 같은 것이 달려 있지 않다고 뜯어보고 돌려보신 문보현 님께서 적어주셨습니다. 클러치 같은 것이 전혀 없이 역회전이 가능한 기어가 달려있는데도 "모든 형태의 웜기어는 무조건 역회전이 불가능하다" 라는, 대부분 맞지만 절대적으로 항상 맞지는 않는 상식을 고수하시겠다면 더 이상 드릴 말씀이 없습니다. 그리고 무엇보다 역회전이 되지 않는 웜기어를 달고 클러치를 따로 가져다 붙이는 설계를 할 설계자는 이 세상에 없습니다.

전혀 불가능하다는 뜻이 아니고요.

매우 어렵거나 거의 불가능하다고 할 수 있겠지요.

헬리컬 기어와 웜 기어 사이에는 지렛대의 원리처럼 사면의 원리가 적용됩니다.

웜이 헬리컬을 돌리는 것은 상대적으로 쉽지만 헬리컬이 웜을 거꾸로 돌리기는 매우 어렵고 효율이 매우 매우 감소합니다.  

자칫 기어 이빨이 부러질 수가 있지요.

어떻게 만드냐에 따라 달라지겠으나 적어도 위 사진은 그렇게 보입니다.

제가 보기엔 저런 구조라면 클러치가 있어야 안전해보이는데 설계자는 과연 그런 생각을 안했을지...

거듭 말씀드리지만 " MDPS에 전원이 차단되어도 운전대가 잘 돌아간다." 는 이동규 님의 말씀을 못 믿겠다는 뜻은 아니니 오해 마십시오.

하지만 연결 해제 장치가 개입하지 않았다면 웜기어의 역회전이 그렇게 원활하리라 생각은 안듭니다. 

나중에 밝혀지겠지요. ^ ^

생각하시는대로 웜기어의 역회전이 매우 어렵다면 다른 장치의 개입이 없다면 안 됩니다. 저는 실제로는 다른 장치 따위가 달려 있지 않다라는 것을 말씀드리고 싶을 뿐입니다. 눈에 보이지는 않지만 어딘가에 추가 장치가 숨겨져 있을 것(결국 컬럼 축에 전자 클러치가 달려 있을 수밖에 없지요)이다라는 결론을 정해 놓으시고 그에 맞춰 생각하시는 것 같습니다. 그러니 이 글에서 드러나지 않은 무언가가 있으며 나중에 밝혀질 것이다라는 생각을 하시게 되지요. 음모론인가요?^^

마지막으로 기어 사이의 관계에 대한 일반론을 여러 줄 적어주셨지만 현실 세계의 기계들은 이런 저러한 한계, 제약 조건들을 극복, 타협하여 설계된다는 것을 말씀드리고 싶습니다.

오늘 Mdps 장착차 두종류를 실제 돌려 보았는데요..

verna mc 인 경우는 여자는 못돌린다고 단언할수 있겠네요.

제가 두손으로 돌려서 정말 힘들게 돌아갑니다.  돌아가긴 가더군요, 물론 정차 상태임을 감안해도

제 첫차가 논 파워 엑셀이었는데. <- 이게 무시못할 정도로 무거웠었거든요. 경쟁차 르망에 비해서도요..

그것보다 몇배 무겁다고 보시면 됩니다.

모닝 mdps 는 별 문제 없이 돌아가는데요. 타이어 사이즈를 감안하더라도 비교할수 없을정도로 가볍게 돌아갑니다.

아마 방식이 조금씩 다른가 봅니다.

모닝의 경우는 mdps 가 문제되도 별 문제 없어 보이긴 한데.. 베르난 아닌거 같습니다.

클러치 시스템 같은 것은 없습니다.  앞에도 올렸지만 자동차 안전기준에 관한 규칙 제 14조 1항 4호를 보시면 알 수 있습니다.

'4. 조향기능을 기계적으로 전달하는 부품을 제외한 부품의 고장이 발생한 경우에도 조향할 수 있어야 하며, 당해 자동차의 최고속도에서 조향기능에 심각한 영향을 주거나 관련부품 등이 파손될 수 있는 조향장치의 이상진동이 발생하지 아니하고 직선주행을 할 수 있을 것'

즉 조향 시스템은 핸들과 샤프트가 잘 연결만 되어 있다면 조향이 가능해야 하기 때문에 클러치가 없어도 조향이 가능해야 하며, 클러치 또한 고장이 날 수 있기 때문에 클러치가 달렸다면 또 다른 플랜B가 필요하기 때문이죠.

클러치는 스티어링 컬럼과 연결된 것이 아니라 모터 시스템과 연결된 것이어야 합니다. 

위 사진에서는 웜기어가 역회전이 어려우니 헬리컬 기어와 스티어링 컬럼 사이에 개재되어야 하겠지요.

스티어링 컬럼에서 직접 클러치로 연결되면 안전에 중대한 지장을 주겠고 그런 장치는 넌센스죠.

매번 운전대를 잡을 때마다 모험을 하는 것과 같습니다. 

클러치가 고장나더라도 모터가 고장난 것 이상의 위해는 없어야 하고요. 

그리고, 저 조항은 " 직선 주행" 이라는 표현상에 문제가 있는 것 같네요.

운전대가 잠겨도 직선 주행은 되지 않습니까?

"고장나지 않은 상황과 같게 조향이 가능할 것." 이라고 해야하지 않을까 싶습니다. 

운전대가 잠기는 결함이 있더라도 실정법에 맞게 만든거라고 우겨도 되겠군요. 

'4. 조향기능을 기계적으로 전달하는 부품을 제외한 부품의 고장이 발생한 경우에도 조향할 수 있어야 하며,'

이 부분을 못 보셨나 보네요. 충분히 회전도 가능해야 됩니다.

자동차 안전기준에 관한 규칙입니다. 조향장치 고장에 관한 부분 읽어보시면 도움이 많이 될겁니다. [별표 6의2] 조향장치의조향성능기준[제89조제2항관련].hwp

클러치가 어디에 붙어있던 클러치는 고장났을 경우를 생각한다면 근본적인 해결이 되진 않습니다.

기회 있으시다면 eps 한 번 분해해 보세요. 모든 궁금증이 없어질 겁니다.