ABS(잠김방지 브레이크 시스템)는 급제동시 바퀴의 회전이 완전히 정 지되는 현상, 즉 “잠김 현상:으로 인한 차량의 미끄러짐을 해소하기 위해 짧은 시간 간격으로 바퀴의 회전을 허용하여 잠김 현상이 방지되 도록 함으로써 제동거리를 단축하는 시스템이다. ABS 시스템은 1952년 영국 Dunlop사가 항공기용으로 개발한 이래, 1966년 미국 크라이슬러 와 포드에서 승용차에 채용하면서 개발에 박차를 가하게 되었다. ABS 시스템은 주행하는 노면이 빙판, 빗물 등으로 어떤 악조건이 생기더라 도 완전 로크시키지 않음으로써 운전자는 핸들의 조절을 가능하게 하 면서 가능한 한 최단 거리로 차량을 정지시킬 수 있게 하는 장치이다.
ABS 시스템의 브레이크 액은 각 바퀴별로 노면의 조건에 따라 달라지 므로, 바퀴의 미끄러짐을 방지하여 핸들의 조향 성능을 최대한 유지하 면서 바퀴가 미끄러지기 직전의 상태로 각 바퀴의 제동을 On, OFF로 제어하는 것이다. ABS 시스템은 2007년부터 유럽에서는 신차에 의무 장착되었으며, 미국에서는 2011년 9월부로 FMVSS 규정에 따라 전자 안 정성 제어(Electronic Stability Control)와 함께 ABS를 의무화하고 있다.
[출처] 기아자동차
<그림 4-3> ABS 효과
ABS를 구성하는 주요 부품은 속도 센서(speed sensors), 밸브(valves), 펌프, 컨트롤러이다. 속도센서는 휠의 가속도 또는 감속도를 결정하는 데 사용하며, 이러한 센서 신호를 생성하기 위해 자석과 와이어의 코일 을 사용한다. 각 바퀴에 설치되어 있고 각 바퀴의 회전 속도를 검출해 슬립율을 산출한다.
슬립율(λ) = (차의 속도 – 실제속도(타이어 속도))/차의 속도) X 100 %
ABS에 의해 제어된 각 브레이크의 브레이크 라인에는 밸브가 있다.
보통 밸브는 3단계로 작동되며, 첫 번째로, 밸브는 개방되고 마스터 실 린더의 압력은 브레이크에 가해진다. 두 번째로, 운전자가 브레이크 페 달을 과하게 밟았을 때 압력이 상승하는 것을 방지하기 위해 라인을 차단한다. 세 번째로 밸브는 브레이크 압력의 일부를 해제한다. 밸브 시스템 문제점의 대부분은 밸브 막힘으로 발생하며 밸브가 막힌 경우 열거나 닫히는 작동을 할 수 없으며 이는 브레이크에 공급되는 압력을
제어하지 못하고 밸브를 조작할 수 없다.
ABS의 펌프는 밸브를 해제한 후, 유압 브레이크로 압력을 복원하는 데 사용된다. 휠 미끄러짐을 감지하였을 때 컨트롤러부터의 신호로 밸 브는 압력을 해제하고, 이 후 펌프는 제동 시스템의 압력을 복원하는데 사용된다. 컨트롤러는 압력의 적정량을 제공하고 미끄럼을 감소시키기 위해 펌프의 상태를 조절한다.
컨트롤러는 ECU(Electric Control Unit) 타입으로 각각의 휠 속도 센 서로부터 정보를 받아들여 차속과 바퀴의 회전상황에서 최적의 제동력 이 작용하도록 휠 실린더로 지시를 하고 시스템 전체를 제어한다.
[출처] www.roaddriver.co.uk
<그림 4-4> ABS 시스템 구성도
ABS시스템은 ABS시스템에 전자제어제동력 배분장치(Electronic Brake force Distribution, EBD)가 장착된 시스템으로 발전하고 있다. 일반 차 량의 경우 앞 바퀴에 제동력이 집중되기 마련이지만, 화물이나 탑승 인 원이 많아 차량 뒷부분의 무게가 늘어나게 되면 제동력을 다시 조정해 야 하는 문제가 생기게 된다. EBD-ABS는 이를 방지하기 위해 차량의 각 바퀴에 전달되는 무게에 따라 제동력을 가장 알맞은 상태로 배분해 주는 장치이다. 이 시스템은 승객에 따라 선회하는 정도에 따라 각 바 퀴에 전달되는 제동력을 다르게 주는 것이 특징이며, EBD-ABS가 장착 된 차량은 앞으로 나아갈 때 높은 안정성을 유지할 수 있다.
[출처] 르노삼성자동차
<그림 4-5> EBD 시스템 효과(미장착 차량(상)과 장착 차량(하))
이 외에도 TCS(Traction Control System) 및 ASR(Anti Spin Reqular)가 있다. TCS는 ABS가 가지는 기능 외에 가속 순간의 접지력을 최대한 활용하기 위해 제동과 가속을 반복함으로써 바퀴가 헛도는 것을 방지 해주는 장치이다. TCS가 장착되지 않은 경우 눈길이나 빙판길 혹인 미
끄러운 언덕길에서 구동을 하거나 주행을 할 때 바퀴가 헛돌거나 조향 VDC(Vehicle Dynamic Control, 차체자세제어)가 있으며 쉽게 말해 차량 을 미끄러짐으로부터 안전하게 보호하는 차량 안전 시스템이다. 여기에
[출처] 기아자동차
<그림 4-6> VDC 효과