자동차 제동장치(Vehicle Active Brake System)브레이크

소개글

자동차 제동장치(Vehicle Active Brake System)브레이크에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Ⅰ.서문
1.제동장치의 정의 및 목적

2.제동장치의 사용 현황


Ⅱ.본문
1.제동장치의 분류

2.작동방식에 따른 제동장치의 분류와 구조

3.제동장치의 구성 및 구성부품의 기능

4.ABS(Anti Lock Brake System)

5.미래 자동차의 제동장치

본문내용

--------------------- 소형
(1)스피드 센서(Speed Sensor) & 펄스 링(Pulse Ring)
스피드 센서(Speed Sensor)는 코일(Coil), 전극, 자석으로 구성되어 있고 휠에 장착되어 있는 펄스 링(Pulse Ring)이 회전하여 자석에 의해 발생되어 있는 자장을 끊음으로써 코일에 교류전압이 발생되고, 이 전압의 주파수에 의해 속도가 산출된다. 펄스 링(Pulse Ring)은 쉽게 자장을 형성할 수 있는 강자성 물질을 사용한다.
(2)전자 조절 장치(Electronic Control Unit = ECU)
각 스피드 센서(Speed Sensor)에서 나오는 교류전류는 ECU 의 입력 증폭 회로에서 구형파(Pulse)로 바뀌어지며 이 신호는
-휠 속도(Wheel Speed), 차량(Vehicle)의 가감속, 노면과의 슬립(Slip)율을 계산하고
-브레이크 압력 통제 여부를 결정하며
-시스템 작동을 지시하는 LSI 로 보내어지고 LSI 에서 나오는 지시신호는 전류조정회로에 보내어져 솔레노이드 밸브(Solenoid Valve)를 작동시키는 전류로 바뀌어진다.
(3)주요회로
① 입력증폭회로
스피드 센서(Speed Sensor)에서 발생된 교류전파를 펄스(Pulse) 로 변환하여 LSI 에 보내는 역할
② LSI 회로
- 펄스(Pulse)의 주기로 차륜 속도 계산, 가감속도, 타이어(Tire)와 노면간의 슬립(Slip)율을 계산.
-시스템 안전성을 확보하기 위한 결함-정상(Fail - Safe) 기능 수행
- 솔레노이드 밸브(Solenoid Valve)에 통제 전류 송출
③ 결함 - 정상(Fail - Safe) 기능
ABS상의 결함을 발견하고 이상발견시 정상적인 브레이크 시스템을 작동시키는 기능
④ 압력 조절 밸브(Pressure Control Valve = PCV)
ECU의 전기 신호에 따라 브레이크 챔버(Brake Chamber)로 가는 공기(Air) 압력을 조절하는 밸브(Valve)이며 2개의 다이아프램밸브(Diaphragm Valve=inlet,outlet valve)와 2개의 솔레노이드 밸브(Solenoid Valve)로 구성되어 있다.
5.미래 자동차의 제동장치
현재 개발중이고 앞으로 개발될 제동장치는 현 제동장치의 문제점을 해결하고 운전자가 더욱 쉽게 속도를 제어하고 작동시 승차감에 불편을 주지 않는 방향으로 개발될것이다. 현재 상용화 되지않거나 개발중인 최신 브레이크 시스템을 소개하면 다음과 같다.
(1)BTCS(Brake Traction Control System)
BTCS는 슬립이 발생하는 구동륜을 직접 ABS처럼 유압으로 브레이킹하는 방식이며, 바퀴속도 센서4개, HCU, ECU 등으로 구성된다. 굽은 길에서 차량을 선회할 때에 차량의 불안정을 막기 위하여 엔진토오크를 줄여서 안정하게 선회하도록 도와 주는 역할을 한다.장착차종으로는 현대의 EF소나타,다이너스티등이 있다.
-슬립제어기능 : 좌우대칭노면에서는 엔진토오크를 조절하고, 좌우비대칭노면에서는 브레이크를 조절하여 가속성을 높인다.
-선회제어기능 : 선회시 횡가속도가 노면마찰력을 넘어서면, 엔진토오크를 줄여서 차량을 안정된 상태로 유지한다.
(2)ESP(Electronic Stability Program)
ESP는 전 세계적으로 선진 유럽 및 북미등의 일부 고급 차종을 중심으로 적용되기 시작하여 현재는 중소형 차량에까지 급격히 확산되고 있는 제동시스템으로 단순히 자동차의 자세를 안정화시키는 ABS 기능 이외에 핸들조작각도와 선회각도등을 감지해 각 바퀴별로 제동력을 조절하고 또 특정바퀴를 가속시키는 기능까지 갖춘 최첨단 제동장치이다.후륜에서 먼저 타이어와 노면 사이에 접착한계에 도달하면 오버스티어(Over Steer:자신이 조작한 조향각보다 더 심하게 조향이 이뤄지는 현상) 현상이 나타난다. 이때 ESP는 전륜의 제동장치를 제어함으로서 전륜에 의해 발생하는 과도한 선회모멘트를 줄여준다.반대로 전륜에서 먼저 타이어와 노면의 접착한계에 도달하면 언더스티어(Under Steer:자신이 조작한 조향각보다도 조향이 덜 이루어지는 현상) 현상이 발생한다. 이때 차량은 미끄러지면서 정상적인 선회반경을 넘어서게 된다. ESP는 이러한 현상 모두를 제어하여 위급한 상황에서 운전자가 원하는 방향으로 차량을 제어하여 안정성과 조향성을 유지시켜주는 시스템이다.
따라서 이 ESP를 장착하면 눈길이나 커브길을 회전할 때 제동을 하지 않아도 자동으로 차의 속도와 핸들조작 상태를 인지, 차의 속도를 자동으로 조절해 차의 이탈을 방지할 수 있는 장점이 있다.국내에서는 현대 모비스가 2004년부터 신규차종에의 적용을 목표로 개발중에 있다.
(3)EHB 시스템
차세대 브레이크 개념으로 운전자의 제동의지를 pedal simulator를 통하여 센싱한 후 Hydraulic Moudulator를 이용하여 각 휠의 제동압력을 조절하는 시스템으로 Hydraulic 을 이용한 Brake By Wire System이다.
운전자의 페달 압력과 기타 센서의 신호에 따라 Controller가 적정한 압력을 계산하여 이 신호에 따라 브레이크 압력을 조절하게 된다. 이와 같은 Brake By Wire System은 선진국에서 Motor Force를 직접 이용하는 EMB(Electro-Mechanical Brake) System 형태, 또는 Hydraulic을 매개체로 하는 전자식 유압 브레이크 시스템, 즉 EHB(Electro-Hydraulic Brake) system을 개발 중에 있다.
EMB System은 Fail Safe 및 Motor Power 등의 문제로 다소 실효성에 문제가 있지만 EHB는 현재의 기술로도 쉽게 접근할 수 있는 시스템이다.
(4)재생형 브레이크 시스템
브레이크가 작동되면 모터는 발전기로 전환되어 운동에너지를 전기에너지로 변환하여 에너지를 배터리에 저장한다. 연료효율을 향상시킬 수 있는 매우 단순한 방법같이 보이지만 에너지 재생용 브레이크시스템이 잘 작동하게 하는 것은 매우 복잡하다.
일본 도요다가 미국에 출시할 예정인 전기-가솔린 하이브리드 차량에 장착될 예정이다.

키워드

브레이크,   자동차제동장치,   제동장치,   미래자동차