자동차를 위한 메카트로닉스

제 1 장 서론

1.1 자동차의 종류 13
1.2 자동차에의 메카트로닉스 응용 14
1.3 메카트로닉스의 개요 19
1.3.1 메카트로닉스의 정의 19
1.3.2 메카트로닉스의 출현과 발전 23
1.3.3 메카트로닉스의 효용과 구성 26

제 2 장 전기와 전자의 개요

2.1 서론 37
2.1.1 전기와 전자의 정의 37
2.1.2 역사적으로 본 전기 현상 39
2.2 전기의 정체 41
2.2.1 물질의 구조와 전자 41
2.2.2 전기 공학 측면에서의 전자 흐름 49
2.2.3 전자 공학 측면에서의 전자 흐름 52
2.2.4 전류 53
2.2.5 전압과 기전력 58
2.3 전기 소자와 역할 61
2.3.1 저항 61
2.3.2 콘덴서 70
2.3.3 인덕터 74
2.4 전자 소자와 역할 81
2.4.1 반도체 81
2.4.2 다이오드 91
2.4.3 트랜지스터 109
2.4.4 FET 133
2.4.5 사이리스터 145
2.4.6 IGBT 149

제 3 장 디지털 회로의 개요

3.1 디지털의 수 체계 155
3.1.1 디지털 기기와 2진법 155
3.1.2 2진법 158
3.1.3 2진법의 연산 160
3.1.4 부호화 10진법 165
3.2 논리 회로 168
3.2.1 논리합 회로 170
3.2.2 논리곱 회로 173
3.2.3 부정 회로 175
3.2.4 NOR 회로 177
3.2.5 NAND 회로 180
3.3 디지털 회로의 논리 수학 184
3.3.1 불 대수 184
3.3.2 카르노도 194
3.4 플립플롭 202
3.4.1 멀티바이브레이터 202
3.4.2 단안정 멀티바이브레이터 203
3.4.3 비안정 멀티바이브레이터 204
3.4.4 트리거 플립플롭 205
3.4.5 세트-리셋 플립플롭 208
3.5 카운터와 레지스터 212
3.5.1 카운터 212
3.5.2 시프트 레지스터 226
3.6 연산 회로 230
3.6.1 반가산 회로 230
3.6.2 전가산 회로 232

제 4 장 모터

4.1 전자기학의 개요 237
4.1.1 전류와 자계와의 관계 237
4.1.2 전자기 유도에 의한 전류의 발생 240
4.1.3 전자기력의 발생 245
4.1.4 자기와 전기 248
4.2 모터의 개요 253
4.2.1 모터의 정의와 원리 253
4.2.2 직류 모터 258
4.2.3 브러시리스 직류 모터 273
4.2.4 교류 모터 280
4.2.5 스테핑 모터 296
4.2.6 리니어 서보모터 308
4.2.7 자동차용 기동 모터 311

제 5 장 센서

5.1 접촉식 센서 323
5.2 비접촉식 센서 326
5.2.1 광전 센서 326
5.2.2 유도형 근접 센서 332
5.2.3 용량형 근접 센서 338
5.2.4 자기센서 소자 343
5.2.5 초음파 센서 344
5.3 자동차용 센서 345
5.3.1 안전 및 편리성을 위한 센서 345
5.3.2 엔진 관련 센서 354

제 6 장 제어 장치

6.1 전력 변환 장치 367
6.1.1 OBC 368
6.1.2 LDC 369
6.1.3 인버터 370
6.2 자동차의 모터 구동 제어 394
6.3 전자 제어 장치 개요 395
6.3.1 컴퓨터의 기본 요소 395
6.3.2 마이크로컴퓨터 구성 399
6.4 자동차 제어 장치 404
6.4.1 엔진 제어 405
6.4.2 파워스티어링 제어 409
6.4.3 드라이버 정보 제어 장치 413
6.4.4 주행 제어 414
6.4.5 그 밖의 제어 장치 415
6.4.6 제어 시스템 420

우리 생활 주변에는 많은 기계들이 있으며, 이 기계들은 인간의 육체노동을 대폭적으로 감소시켜 왔다. 그러나 기계는 사람의 손과 발로 조정하거나 조작하지 않으면 어떤 일도 하지 못한다. 이 단계의 기계는 사람의 손과 발에 전적으로 의존하는 사람의 기능 수준에 불과한 기계이다.
그러나 전자기술이 기계공업에 응용되기 시작하면서 기계는 감지하여 판단하고 명령하는 지적인 능력을 갖추게 되었다.
기계기술도 전기, 전자 기술, 신소재기술, 계측제어기술, 광학기술, 정보처리기술 등을 도입하여 복합화 된 새로운 첨단 산업기술을 탄생시켰다. 이것이 메카트로닉스며 일본에서 사용되기 시작된 메카트로닉스(mechatronics)라는 용어는 1970년대 중반에 기계공학과 전자공학의 경계 영역에 대한 명칭으로서 기계공학(mechanics)과 전자공학(electronics)을 합성한 영어이다. 지금은 전 세계에서 통용될 정도로 완전히 정착된 용어이다. 한편 종래의 기계는 기구(mechanism)에 의해 만들어져 있었기 때문에 그것에 전자 부품을 조합해 넣도록 되었다는 이유에서 메카트로닉스를 메카니즘과 일렉트로닉스의 합성어로 한다는 의견도 있다. 그러나 어느 것도 이 분야에서는 기계 장치에 일렉트로닉스를 부가하여 고성능이며 다양한 기능을 갖도록 하는 기계 장치의 개발을 목표로 하고 있다.