ABS(안티 브레이크 시스템)

Anti-lock braking system
다른 용도는 ABS(동음이의)를 참조하십시오.
ABS 기호
BMW 오토바이 ABS 브레이크

ABS(안티 브레이크 시스템)는 항공기 및 자동차, 오토바이, 트럭 및 [1]버스와 같은 육상 차량에 사용되는 안전 미끄럼 방지 브레이크 시스템입니다.ABS는 제동 중에 휠이 잠기는 것을 방지하여 노면과의 트랙 접촉을 유지하고 운전자가 차량에 대한 제어력을 더 유지할 수 있도록 함으로써 작동합니다.

ABS는 ABS가 널리 보급되기 전에 숙련된 운전자에 의해 한때 연습된 기술인 임계값 제동 및 캐던스 제동 원리를 사용하는 자동화된 시스템입니다.ABS는 대부분의 운전자가 관리할 수 있는 속도보다 훨씬 빠르고 효과적으로 작동합니다.ABS는 일반적으로 차량 제어를 개선하고 건조하고 미끄러운 노면에서는 정지 거리를 줄여주지만, 느슨한 자갈이나 눈 덮인 노면에서는 제동 거리를 크게 늘리는 동시에 스티어링 [2][3][4]제어 기능을 개선할 수 있습니다.ABS가 생산 차량에 도입된 이후, 이러한 시스템은 점점 더 정교해지고 효과적이 되었다.최신 버전은 제동 시 휠 잠금을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 전방에서 후방으로 브레이크 바이어스를 변경할 수도 있습니다.이 후자의 기능은 특정 기능 및 구현에 따라 전자식 브레이크 힘 분배, 트랙션 컨트롤 시스템, 비상 브레이크 어시스트 또는 전자식 스태빌리티 컨트롤(ESC)로 다양하게 알려져 있습니다.

역사

1970년형 링컨 컨티넨탈 마크 III는 ABS(안티록 브레이크) 표준을 장착한 최초의 자동차이다.

초기 시스템

ABS의 개념은 1950년대에 도입된 현대 시스템보다 앞서 있습니다.예를 들어, 1908년 J.E. Francis는 '철도 차량의 미끄러짐 방지 규제 기관'[5]을 발표했습니다.

1920년 프랑스 자동차 및 항공기의 선구자 가브리엘 보이신은 타이어 미끄러짐 위험을 줄이기 위해 항공기 브레이크의 유압 제동 압력을 조절하는 시스템을 실험했습니다. 항공기에 대한 임계 제동은 거의 불가능하기 때문입니다.이 시스템은 브레이크 실린더에 공급되는 유압 라인에 부착된 플라이휠과 밸브를 사용했습니다.플라이휠은 바퀴와 같은 속도로 달리는 드럼에 부착되어 있습니다.정상적인 제동에서는 드럼과 플라이휠이 같은 속도로 회전해야 합니다.하지만 바퀴가 느려지면 드럼도 같은 동작을 해서 플라이휠이 더 빠른 속도로 회전하게 된다.그러면 밸브가 열리고 소량의 브레이크 오일이 마스터 실린더를 우회하여 로컬 탱크로 들어가 실린더 압력이 낮아지고 브레이크가 해제됩니다.드럼과 플라이휠의 사용은 바퀴가 회전할 때만 밸브가 열린다는 것을 의미했다.시험에서는 조종사들이 미끄러진 지점을 찾기 위해 천천히 압력을 증가시키는 대신 즉시 풀 브레이크를 적용했기 때문에 제동 성능이 30% 향상되었다는 것이 확인되었습니다.또 다른 이점은 불에 타거나 터진 [6]타이어를 제거하는 것이었습니다.

ABS 시스템의 첫 번째 적절한 인식은 1928년 공식적으로 제동력을 조절하는 시스템이 특허를 받은 독일 엔지니어 카를 베셀에 의해 이루어졌다.그러나 베셀은 작동 가능한 제품을 개발하지 않았고 8년 [5]후 유사한 특허를 생산한 로버트 보쉬도 개발하지 않았다.

1950년대 초까지, 던롭 맥사렛 안티 스키드 시스템은 영국에서 널리 사용되었고, Avro Vulcan과 Handley Page Victor, Vickers Viscount, Vickers Valiant, English Electric Lightning, de Havilland Comet 2c, de Havilland Sea Vixen과 같은 항공기와 함께 사용되었습니다.iddeley 125, Hawker Siddeley HS 748 및 British Aerospace ATP, BAC One-Eleven, Dutch Fokker F27 Friendship([7]브레이크, 코 휠 스티어링 및 착지 기어 후퇴를 위한 유압 장치 대신 이례적으로 던롭 고압(200bar) 공압 시스템을 장착했다.)맥사렛은 빙판이나 습한 조건에서 제동 거리를 최대 30%까지 줄이면서도 타이어 수명을 늘렸으며, 맥사렛이 아닌 항공기에서 비행을 전혀 금지할 수 있는 조건에서 이착륙을 허용하는 추가적인 이점이 있었다.

1958년 로얄 엔필드 슈퍼 운석 오토바이가 도로 연구소에 의해 맥사렛 안티 브레이크 [8]테스트를 위해 사용되었습니다.실험은 미끄럼 방지 브레이크가 사고의 높은 비율과 관련된 오토바이에게 큰 가치를 줄 수 있다는 것을 증명했습니다.대부분의 테스트에서 정지 거리는 잠긴 휠 제동과 비교하여 감소했으며, 특히 미끄러운 노면에서 30%까지 개선될 수 있었습니다.그러나 당시 엔필드의 기술 책임자인 토니 윌슨 존스(Tony Wilson-Jones)는 이 시스템의 미래가 거의 보이지 않았고 이 회사는 [8]이 시스템을 생산하지 않았다.

완전 기계식 시스템은 1960년대에 퍼거슨 P99 경주용 자동차, 젠슨 FF 및 실험용 4륜 구동 포드 조디악에서 제한된 자동차 사용을 보았지만 더 이상 사용되지 않았다. 이 시스템은 비싸고 신뢰할 수 없는 것으로 판명되었다.

최초의 완전 전자식 안티 브레이크 시스템은 콩코드 항공기를 위해 1960년대 후반에 개발되었다.

현대식 ABS 시스템은 1971년 피아트 연구 센터에서 마리오 팔라제티('미스터 ABS'로 알려진)에 의해 발명되어 현재는 거의 모든 자동차에 표준으로 사용되고 있다.이 시스템은 Antiskid라고 불렸고 특허는 [9]ABS라고 명명된 보쉬에게 팔렸다.

최신 시스템

뒷부분에 ABS와 EBD 기능을 탑재한 스티커를 부착한 자동차.

크라이슬러는 벤딕스 사와 함께 1971년 [11]임페리얼용 컴퓨터화된 3채널 4센서 4륜 ABS[10] '슈어 브레이크'를 선보였다.그 후 몇 년 동안 사용할 수 있었고 의도한 대로 작동했으며 신뢰할 수 있음이 입증되었습니다.1969년 포드는 옵션으로 [12]링컨 컨티넨탈 마크 III와 포드 썬더버드의 뒷바퀴에 "슈어 트랙"이라는 ABS를 도입했고 1971년에 [13]표준이 되었다.Sure-Track 브레이크 시스템은 Kelsey-Hayes의 도움을 받아 설계되었습니다.1971년 제너럴 모터스는 후륜구동 캐딜락[15][16] 모델과 올즈모빌 토로나도 [17]모델에 옵션으로 "트랙마스터" 후륜[14] 전용 ABS를 도입했다.같은 해, 닛산은 일본 최초의 [18]전자 ABS가 된 닛산 프레지던트의 옵션으로 일본 회사 덴소가 개발한 EAL(Electro Anti-Lock System)을 제공했습니다.

1971년: 웨이백 머신에서 임페리얼 아카이브 2020-02-04는 4륜 컴퓨터 작동식 ABS를 갖춘 최초의 생산차가 되었습니다.도요타는 전자제어식 [19]미끄럼 방지 브레이크를 도요타 크라운에 도입했다.1972년 4륜 구동 Triumph 2500 Estates에 Mullard 전자 시스템이 [citation needed]표준 장착되었습니다.그러나 그러한 차는 매우 드물었고 오늘날에는 거의 살아남지 못한다.

1971년: Fiat Beicoli Industriali에 의해 개발되어 Fiat 트럭 모델 691N1에 [20]설치되는 "안티슬리타멘토" 시스템.

1976년: WABCO는 미끄러운 도로에서 잠기는 것을 방지하기 위해 상용차에 대한 잠김 방지 브레이크 시스템 개발을 시작했으며, 1986년에는 중형 [21]차량용 전자식 브레이크 시스템(EBS)이 개발되었습니다.

1978년: Mercedes-Benz W116 최초의 모델 중 하나로, 1978년부터 Bosch의 전자식 4륜 멀티 채널 ABS(안티 브레이크 시스템)를 옵션으로 사용했습니다.

1982년: 혼다는 1982년에 전 세계에 출시된 2세대 Prefread의 옵션으로 전자 제어 멀티 채널 ALB(Anti Locking Brakes)를 도입했습니다.추가 정보: 노르웨이 혼다의 총대리점은 노르웨이 시장의 모든 Prefludes에 ALB 시스템을 표준 기능으로 장착하도록 요구했으며, 혼다 Prefred는 ABS를 표준 기능으로 탑재한 유럽 최초의 차가 되었습니다.노르웨이 제너럴 에이전트(General Agent)는 또한 노르웨이에서 표준 장비로 사용할 수 있는 선루프와 기타 옵션을 포함시켜 혼다 브랜드의 고급스러움을 더했습니다.하지만 노르웨이 세금 제도는 잘 갖춰진 차를 매우 비싸게 만들었고 판매는 높은 비용으로 인해 어려움을 겪었다.1984년부터 혼다의 다른 옵션 기능뿐만 아니라 ALB 시스템은 노르웨이에서 더 이상 표준 기능이 아니었다.

1985년 Ford Scorpio는 전 제품군에 걸쳐 Teves 전자 시스템을 표준으로 하여 유럽 시장에 출시되었습니다.이 공로로 1986년 유럽 올해의 자동차 상을 수상했으며, 자동차 전문 기자들로부터 매우 호의적인 찬사를 받았습니다.이 성공 이후, 포드는 Anti-Lock 시스템에 대한 연구를 시작하였고, 이는 다른 제조업체들이 선례를 따르도록 장려하였다.

1987년부터 ABS는 모든 메르세데스-벤츠 자동차의 [22]표준 장비였다.링컨은 1993년에 [23]선례를 따랐다.

1988년, BMW는 전기 유압 ABS를 장착한 최초의 오토바이인 BMW K100을 출시했습니다.야마하 1991년 옵션 ABS를 탑재한 FJ1200 모델을 도입.혼다는 1992년 ST1100 팬유러피언에 첫 오토바이 ABS를 출시하며 뒤를 이었다.2007년, 스즈키는 ABS를 탑재한 GSF1200SA(밴디트)를 발매했다.2005년에 할리 데이비슨은 경찰 자전거에 ABS 옵션을 제공하기 시작했다.

작동

안티 브레이크 컨트롤러는 CAB(Controller Anti-Lock Brake)라고도 합니다.[24]

일반적으로 ABS에는 중앙 전자 컨트롤 유닛(ECU), 4개의 휠 속도 센서 및 브레이크 유압 장치 내에 최소 2개의 유압 밸브가 포함됩니다.ECU는 각 휠의 회전 속도를 지속적으로 모니터링합니다. 휠이 차량 속도보다 상당히 느리게 회전하는 것을 감지할 경우, 휠 잠금이 임박한 상태를 나타내기 위해 밸브를 작동하여 영향을 받는 휠의 브레이크에 가해지는 유압을 감소시키고, 따라서 휠의 제동력을 감소시킵니다. 그런 다음 휠이 tu.속도가 빨라집니다.반대로 ECU가 바퀴의 회전을 현저하게 검지하면 바퀴에 대한 브레이크 유압이 증가하여 제동력이 재작동되어 바퀴가 감속한다.이 프로세스는 지속적으로 반복되며 운전자가 브레이크 페달 맥동을 통해 감지할 수 있습니다.일부 안티 록 시스템은 [25][26]초당 15회 제동 압력을 가하거나 해제할 수 있습니다.이 때문에 ABS가 장착된 차량의 바퀴는 극한 조건에서 패닉 제동 중에도 잠그는 것이 사실상 불가능하다.

ECU는 차량이 회전할 때 커브 중앙으로 향하는 두 개의 휠이 바깥쪽 두 개보다 느리게 회전하기 때문에 휠 회전 속도의 차이를 무시하도록 프로그래밍되어 있습니다.이와 같은 이유로 디퍼렌셜은 거의 모든 도로 주행 차량에 사용됩니다.

ABS의 어느 부분에서든 고장이 발생하면 일반적으로 차량 계기판에 경고등이 켜지고 고장이 수리될 때까지 ABS가 비활성화됩니다.

최신 ABS는 허브 장착 센서 및 전용 마이크로 컨트롤러의 제어 시스템을 통해 4개 휠 모두에 개별 브레이크 압력을 가합니다.ABS는 오늘날 생산되는 대부분의 도로 차량에 표준으로 제공되거나 제공되며,[27] 수년간 차량 전자 제품의 가격이 크게 하락함에 따라 인기가 빠르게 증가하고 있는 전자 안정성 제어 시스템의 기반입니다.

현대적인 전자식 스태빌리티 컨트롤(ESC) 시스템은 ABS 개념의 진화입니다.시스템 작동을 지원하기 위해 스티어링 휠 각도 센서와 자이로스코프 센서 등 최소 2개의 센서가 추가됩니다.작동 원리는 간단합니다. 자이로스코프 센서가 차량의 방향과 스티어링 휠 센서가 보고하는 방향이 일치하지 않음을 감지하면 ESC 소프트웨어가 필요한 개별 휠(최대 3개)을 제동하여 차량이 운전자가 의도하는 대로 주행하도록 합니다.또한 스티어링 휠 센서는 코너링 브레이크 컨트롤(CBC)의 작동에도 도움이 됩니다. 코너링 브레이크 컨트롤(CBC)은 곡선 안쪽의 휠이 바깥쪽 휠보다 더 많이 제동해야 한다는 것을 ABS에 알려주기 때문입니다.

ABS 장비는 차량 가속 시 트랙션 컨트롤 시스템(TCS)을 구현하는 데 사용될 수도 있습니다.가속 시 타이어의 트랙션이 손실될 경우 ABS 컨트롤러가 상황을 감지하고 적절한 조치를 취하여 트랙션을 되찾을 수 있습니다.보다 정교한 버전에서는 스로틀 레벨과 브레이크를 동시에 제어할 수도 있습니다.

ABS의 속도 센서는 휠의 회전 속도 차이로 타이어의 공기압 부족 현상을 감지할 수 있는 간접 타이어 공기압 모니터링 시스템(TPMS)에 사용되는 경우가 있습니다.

구성 요소들

ABS에는 휠 속도 센서, 밸브, 펌프 및 컨트롤러의 네 가지 주요 구성 요소가 있습니다.

ABS 속도 센서
속도 센서(인코더)
속도 센서는 휠의 가속 또는 감속을 결정하는 데 사용됩니다.이 센서는 자석과 홀 효과 센서 또는 톱니바퀴와 전자 코일을 사용하여 신호를 생성합니다.휠 또는 디퍼렌셜의 회전은 센서 주변의 자기장을 유도합니다.이 자기장의 변동은 센서에 전압을 발생시킵니다.센서에 유도되는 전압은 회전 휠의 결과이므로 느린 속도에서 이 센서가 부정확해질 수 있습니다.휠의 회전이 느려지면 자기장의 변동이 부정확해지고 컨트롤러의 판독값이 부정확해질 수 있습니다.
밸브
ABS에 의해 제어되는 각 브레이크의 브레이크 라인에는 밸브가 있습니다.일부 시스템에서는 밸브에 세 가지 위치가 있습니다.
  • 위치 1에서는 밸브가 열립니다. 마스터 실린더의 압력이 바로 브레이크로 전달됩니다.
  • 위치 2에서 밸브가 라인을 차단하여 마스터 실린더에서 브레이크를 분리합니다.이렇게 하면 운전자가 브레이크 페달을 더 세게 밟을 때 압력이 더 이상 상승하는 것을 방지할 수 있습니다.
  • 위치 3에서 밸브는 브레이크에서 압력의 일부를 방출합니다.
모터, 펌프 및 밸브가 포함된 부분 분해된 4채널 유압 컨트롤 유닛

밸브 시스템의 문제 대부분은 밸브 막힘으로 인해 발생합니다.밸브가 막히면 열림, 닫힘, 위치를 변경할 수 없습니다.밸브가 작동하지 않으면 시스템이 밸브를 변조하고 브레이크에 공급되는 압력을 제어할 수 없게 됩니다.

전자식 컨트롤 모듈
펌프
ABS의 펌프는 밸브가 유압 브레이크 압력을 해제한 후 유압 브레이크 압력을 복원하는 데 사용됩니다.컨트롤러의 신호가 휠 슬립을 감지하면 밸브가 해제됩니다.밸브가 사용자로부터 공급된 압력을 방출한 후 펌프는 브레이크 시스템에 필요한 양의 압력을 복원하는 데 사용됩니다.컨트롤러는 원하는 양의 압력을 제공하고 미끄러짐을 줄이기 위해 펌프의 상태를 조절합니다.
컨트롤러
컨트롤러는 각 개별 휠 속도 센서로부터 정보를 수신하는 차량의 ECU 유형 장치입니다.휠이 트랙션을 잃으면 신호가 컨트롤러로 전송됩니다.그런 다음 컨트롤러가 브레이크 힘(EBD)을 제한하고 ABS 모듈레이터를 작동시켜 브레이크 밸브를 켜고 끕니다.

사용하다

ABS에서 사용하기 위한 다양한 변형 및 제어 알고리즘이 있습니다.보다 심플한 시스템 중 하나는 [26]다음과 같이 동작합니다.

  1. 컨트롤러는 속도 센서를 항상 모니터링합니다.그것은 정상적이지 않은 바퀴의 감속을 찾고 있다.바퀴가 잠기기 직전에 급격한 감속을 경험하게 됩니다.이 바퀴를 그대로 두면 어떤 차보다 훨씬 더 빨리 멈출 수 있다.이상적인 조건에서 96.6km/h(60mph)에서 정지하는 데 2-4초가 걸릴 수 있지만 잠기는 휠은 1초 이내에 회전을 멈출 수 있습니다.
  2. ABS 컨트롤러는 차량의 빠른 감속이 불가능하다는 것을 알고 있기 때문에(실제로는 급격한 감속이 휠이 미끄러지기 직전임을 의미), 가속이 감지될 때까지 브레이크에 가해지는 압력을 줄인 다음 다시 감속이 감지될 때까지 압력을 높입니다.바퀴가 실제로 속도를 크게 바꾸기 전에 매우 빠르게 이 작업을 수행할 수 있습니다.그 결과 휠이 차량과 동일한 속도로 감속하고 브레이크는 휠이 잠기기 시작하는 지점에 매우 가깝게 유지되도록 합니다.이를 통해 시스템에 최대 제동력이 제공됩니다.
  3. 따라서 미끄럽거나 트랙션이 낮은 노면에서 주행하는 동안 브레이크를 수동으로 펌핑해야 하므로 대부분의 비상 제동 조건에서도 조향이 가능합니다.
  4. ABS가 작동 중일 때 브레이크 페달에서 맥박이 느껴집니다. 이는 밸브가 빠르게 열리고 닫히기 때문입니다.또한 이 펄스는 운전자에게 ABS가 트리거되었음을 알려줍니다.

브레이크 유형

ABS(안티 브레이크 시스템)는 사용 중인 브레이크 유형에 따라 서로 다른 방식을 사용합니다.채널 수, 즉 개별적으로 제어되는 밸브 수와 속도 센서 [26]수로 구분할 수 있습니다.

1) 4채널, 4센서 ABS
4개 휠 모두에 속도 센서가 있고 4개 휠 모두에 별도의 밸브가 있습니다.이 설정을 통해 컨트롤러는 각 휠을 개별적으로 모니터링하여 최대 제동력을 달성하는지 확인합니다.
2) 3채널, 4센서 ABS
4개 휠 모두에 속도 센서가 있고 각 프론트 휠에 별도의 밸브가 있지만, 두 리어 휠 모두에 대해 하나의 밸브만 있습니다.4륜 ABS가 장착된 구형 차량은 주로 이 유형을 사용합니다.
3) 3채널, 3센서 ABS
4륜 ABS가 장착된 픽업 트럭에서 흔히 볼 수 있는 이 방식은 각 프론트 휠에 속도 센서와 밸브가 있으며, 양쪽 리어 휠에 밸브와 센서가 하나씩 있습니다.리어 휠의 속도 센서는 리어 액슬에 위치합니다.이 시스템은 프론트 휠을 개별적으로 제어하기 때문에 두 휠 모두 최대 제동력을 달성할 수 있습니다.그러나 리어 휠은 함께 모니터링됩니다. ABS가 리어에서 작동하려면 양쪽 휠이 모두 잠기기 시작해야 합니다.이 시스템을 사용하면 정지 중에 리어 휠 중 하나가 잠기므로 브레이크 효과가 저하될 수 있습니다.이 시스템은 리어 휠에 개별 속도 센서가 없기 때문에 식별이 쉽습니다.
4) 2채널, 4센서 ABS
80년대 후반부터 1990년대 중반까지 승용차에서 흔히 볼 수 있는 이 시스템은 각 휠에 속도 센서를 사용하며, 앞바퀴와 뒷바퀴에 각각 1개의 제어 밸브가 쌍으로 장착되어 있습니다.속도 센서가 개별 휠에서 로크업을 감지하는 경우 컨트롤 모듈은 차량의 해당 끝에서 양쪽 휠에 대해 밸브를 펄스화합니다.
5) 1채널, 1센서 ABS
이 시스템은 픽업 트럭, SUV 및 후륜 ABS가 장착된 밴에서 흔히 볼 수 있습니다.리어 휠을 제어하는 밸브 1개와 리어 액슬에 위치한 1단 센서가 있습니다.이 시스템은 3채널 시스템의 후면 끝과 동일하게 작동합니다.리어 휠은 함께 모니터링되며 ABS가 작동하기 전에 둘 다 잠기기 시작해야 합니다.이 시스템에서는 리어 휠 중 하나가 잠기면서 브레이크 효과가 저하될 수도 있습니다.또한 이 시스템은 어느 휠에도 개별 속도 센서가 없기 때문에 식별이 쉽습니다.

효과

2004년 모나시 대학 사고 연구 센터의 호주 연구에 따르면 [2]ABS는 다음과 같이 나타났다.

역청이나 콘크리트와 같은 높은 트랙션 표면에서는 ABS를 장착한 많은 (전부는 아니지만) ABS 장착 차량이 ABS의 이점 없이 가능한 것보다 제동 거리를 더 잘(즉, 더 짧게) 달성할 수 있다.실제 상황에서는 ABS가 없는 경각심을 갖고 숙련된 운전자라 하더라도 일반적인 운전자의 성능을 최신 ABS 장착 차량과 일치시키거나 향상시키기는 어려울 것입니다.ABS는 충돌 가능성 및/또는 충격의 심각성을 줄입니다.ABS 장착 차량의 비전문가 운전자에게 권장되는 기법은 일반적인 풀 브레이크 비상 상황에서 브레이크 페달을 최대한 세게 밟고, 적절한 경우 장애물을 우회하는 것이다.이러한 상황에서 ABS는 미끄러짐과 그에 따른 제어력 상실의 가능성을 상당히 줄여줍니다.

자갈, 모래 및 깊은 눈길에서 ABS는 제동 거리를 늘리는 경향이 있습니다.이러한 표면에서는 잠긴 휠이 차량을 더 빠르게 파고들어 정지합니다.ABS는 이러한 현상을 방지합니다.일부 ABS 보정은 사이클 시간을 느리게 하여 휠이 일시적으로 잠겼다가 잠금 해제되는 것을 반복하여 이 문제를 줄입니다.일부 차량 제조업체는 ABS 기능을 끌 수 있는 "오프로드" 버튼을 제공합니다.이러한 노면에서 ABS의 주된 이점은 운전자가 미끄러지기보다는 차량에 대한 제어력을 유지할 수 있다는 것입니다. 단, 자갈과 같은 부드러운 노면이나 눈이나 얼음과 같은 미끄러운 노면에서 제어력을 상실할 가능성이 더 높습니다.빙판이나 자갈 등 매우 미끄러운 노면에서는 여러 바퀴를 동시에 잠글 수 있어 ABS(4개 바퀴를 모두 비교하고 개별 바퀴 미끄러짐을 감지하는 것)를 물리칠 수 있다.ABS를 사용할 수 있기 때문에 대부분의 운전자가 임계값 브레이크를 학습하지 않아도 됩니다.

1999년 6월 미국 고속도로교통안전국(NHTSA)의 조사에 따르면 ABS는 느슨한 자갈 위에서 정지 거리를 평균 27.2% [28]늘린 것으로 나타났다.

NHTSA에 따르면

「ABS는, 통상의 브레이크 시스템을 자동적으로 펌핑 하는 것으로 동작합니다.ABS가 장착되지 않은 차량에서는 운전자가 수동으로 브레이크를 펌핑하여 휠 잠김을 방지해야 합니다.ABS가 장착된 차량에서는 발을 브레이크 페달에 단단히 올려놓고 ABS가 브레이크 페달을 밟아 안전 조향에 집중할 수 있도록 해야 합니다."

일부 초기 ABS가 활성화되면 브레이크 페달의 펄스가 눈에 띄게 빨라졌습니다.대부분의 운전자는 브레이크 잠김 현상을 일으킬 정도로 브레이크를 거의 밟지 않으며, 운전자는 일반적으로 차량 사용 설명서를 읽지 않기 때문에 비상 상황이 발생할 때까지 이러한 사실을 알아차리지 못할 수 있습니다.따라서 일부 제조업체는 운전자가 "패닉 스톱"을 시도하고 있다고 판단하는 브레이크 어시스트 시스템을 구현했습니다(일반적으로 페달 압력이 점차 증가하는 정상 스톱과는 달리 브레이크 페달이 매우 빠르게 밟혀 있음을 감지함).일부 시스템은 가속 페달 해제 시 및/또는 가속 페달 해제와 브레이크 [citation needed]작동 사이의 시간을 추가로 모니터링하며, 충분한 압력이 가해지지 않을 경우 시스템이 자동으로 제동력을 증가시킵니다.울퉁불퉁한 노면에서 휠의 속도가 불규칙하게 되는 범프로 인해 급제동 또는 패닉 제동도 ABS를 트리거하여 시스템이 최대 가용 제동력을 심각하게 제한하는 빙판 모드로 전환될 수 있습니다.그럼에도 불구하고 ABS는 대부분의 포장도로 상황에서 운전자의 안전과 제어 능력을 크게 향상시킵니다.

안티 브레이크는 위험 보상 이론을 중심으로 한 일부 실험의 주제인데, 이 이론은 운전자가 더 공격적으로 운전함으로써 ABS의 안전상의 이익에 적응한다고 주장한다.뮌헨의 한 연구에 따르면, 절반의 택시는 잠김 방지 브레이크를 장착했고, 나머지 절반은 전통적인 브레이크 시스템을 장착했다.두 종류의 택시 모두 충돌률이 거의 같았으며, Wilde는 ABS가 장착된 택시 운전자들이 ABS가 그들을 돌봐줄 것이라고 가정하고, 반면 ABS가 아닌 운전자들은 위험한 [29]상황에서 도움을 주지 않기 때문에 더 조심스럽게 운전했기 때문이라고 결론지었다.

도로안전보험연구소는 2010년 ABS를 장착한 오토바이가 ABS를 [30]장착하지 않은 모델보다 치명적인 충돌 사고를 당할 확률이 37% 낮다는 연구 결과를 발표했다.

오토바이 ABS

BMW K 1100 LT의 ABS 센서
톱니바퀴 ABS 센서BMW R1150GS의 프론트 브레이크 디스크입니다.톱니 모양의 ABS 링은 이 자전거가 2002년 11월 이전에 제조되었음을 나타냅니다.
또 다른 톱니바퀴 ABS 센서이것은 BMW K75 오토바이에 있습니다.

모터사이클의 경우 ABS(안티 브레이크 시스템)는 제동 상황에서 동력식 2륜차의 휠이 잠기는 것을 방지합니다.ABS 유닛은 휠 속도 센서의 정보를 기반으로 브레이크 오일 압력을 조정하여 감속 중에도 트랙션을 유지하여 사고를 방지합니다.오토바이 ABS는 운전자가 제동 중 안정성을 유지하고 정지 거리를 줄이는 데 도움이 됩니다.마찰이 적은 표면에서도 트랙션을 제공합니다.구형 ABS 모델이 자동차에서 파생된 데 비해 최근 ABS는 크기, 무게, 기능성 등에서 오토바이의 특성을 중심으로 연구한 결과다.국내외 기관들은 오토바이 ABS를 안전성을 높이고 오토바이 사고 건수를 줄이는 중요한 요소로 평가하고 있다.유럽위원회는 2012년에 125cm3 이상의 모든 신형 오토바이에 ABS 장착을 2016년 1월 1일부터 의무화하는 법안을 통과시켰다.컨슈머 리포트는 2016년에 "ABS는 일반적으로 크고 비싼 모델에서 제공되지만, 몇몇 보급형 스포츠 바이크와 중형 자전거로 확산되고 있다"[31]고 말했다.

오토바이 ABS의 역사

BMW는 다임러 벤츠와 보쉬가 시리즈 생산을 위해 최초의 4륜 차량 ABS를 출시한 지 10년 후인 1988년에 오토바이용 전자식/유압식 ABS를 출시했습니다.BMW K100 시리즈의 오토바이에는 ABS가 옵션으로 장착돼 11kg이 늘었다.FAG Kugelfischer와 함께 개발되었으며, 플런저 [32][33]피스톤을 통해 제동 회로의 압력을 조절했습니다.1992년까지 일본 제조업체들은 혼다 ST1100과 야마하 FJ1200에 [34]ABS 옵션을 추가했다.

컨티넨탈은 2006년 첫 모터사이클 일체형 ABS(MIB)를 선보였다.BMW와 공동으로 개발되었으며 무게는 2.3kg이다.[35]1세대 오토바이 ABS의 무게는 약 11kg이었다.2009년에 Bosch가 발표한 최신 세대(2011년식)의 중량은 0.7kg(ABS 베이스) 및 1.6kg(ABS 확장형)이며,[36][37][38] 일체형 제동 기능을 갖추고 있습니다.

기본원칙

프론트 및 리어 휠에 장착된 휠 속도 센서는 각 휠의 회전 속도를 지속적으로 측정하여 이 정보를 ECU(전자 컨트롤 유닛)에 전달합니다.ECU는 1) 한쪽 휠의 감속이 고정된 임계값을 초과하는 경우 및 2) 양쪽 휠의 정보를 기반으로 계산된 브레이크 슬립이 일정 비율 이상으로 상승하여 불안정한 영역에 진입하는지 여부를 감지합니다.이들은 잠금 휠이 있을 가능성이 높다는 표시기이다.이러한 불규칙성을 측정하기 위해 ECU는 유압 유닛에 압력을 유지 또는 해제하라는 신호를 보냅니다.신호가 안정 구역으로 돌아가는 것을 보여준 후, 압력이 다시 증가합니다.이전 모델에서는 유체압을 제어하기 위해 피스톤을 사용했습니다.대부분의 최신 모델은 솔레노이드 밸브를 빠르게 열고 닫아 압력을 조절합니다.기본 원리와 아키텍처는 승용차 ABS에서 계승되었지만, 개발 및 적용 과정에서 일반적인 오토바이 특성을 고려해야 합니다.한 가지 특성은 제동 중 다이내믹 휠 하중의 변화입니다.자동차에 비해 휠 하중 변화가 심해서 휠이 올라가고 넘어질 수 있습니다.이는 부드러운 서스펜션을 통해 강화될 수 있습니다.일부 시스템에는 후륜 리프트오프 완화 기능이 장착되어 있습니다.리어 리프트 오프의 가능한 징후가 감지되면 시스템이 프론트 휠의 브레이크 압력을 해제하여 이 [39]동작에 대응합니다.또 다른 차이점은 오토바이의 경우 뒷바퀴보다 앞바퀴가 안정성에 훨씬 더 중요하다는 것입니다.프론트 휠이 0.2~0.7초 사이에 잠기면 휠 접점 라인에 작용하는 측면 힘의 영향으로 인해 회전 정적인 힘이 손실되고 오토바이가 흔들리기 시작합니다.오토바이가 불안정해져 쓰러진다.

ABS(안티 브레이크 시스템)

피스톤 시스템:이 시스템의 압력 해제는 스프링 인장 피스톤의 이동을 통해 실현됩니다.압력이 해제되어야 할 때 선형 모터가 플런저 피스톤을 뒤로 당겨 오일을 넣을 수 있는 공간을 더 많이 엽니다.이 시스템은 BMW의 ABS I(1988년) 및 ABS II(1993년)에 사용되었습니다. ABS II는 크기가 다르고 샤프트에 플런저 대신 전자 제어 마찰 클러치가 장착되었습니다.추가 변위 센서는 컨트롤 유닛을 보다 정밀한 조절을 위해 피스톤의 이동 거리를 기록합니다.혼다는 또한 이 압력 변조 시스템을 대형 스포츠나 투어링 [40][41]바이크에도 사용합니다.

밸브 및 펌프 시스템:압력 변조 시스템의 일부인 주요 부품은 솔레노이드 입구 및 출구 밸브, 펌프, 모터 및 축전지/저장고입니다.밸브의 수는 추가 기능 및 브레이크 채널 수로 인해 모델마다 다릅니다.ECU의 입력에 따라 코일은 흡기 및 배기 밸브를 작동시킵니다.압력 해제 중에는 브레이크 오일이 어큐뮬레이터에 저장됩니다.이 개방 시스템 접근 방식에서는 브레이크 [42]레버의 맥동을 통해 감지되는 모터에 의해 작동되는 펌프를 통해 오일이 브레이크 회로로 다시 유입됩니다.

전자식 2륜 차량(eABS)용 회생 안티 브레이크

전기 자동차는 후륜 [43]제동으로부터 에너지를 흡수할 수 있습니다.

복합 브레이크 시스템(CBS)

오토바이 뒷바퀴와 앞바퀴는 자동차나 기차와 달리 별도로 제어된다.운전자가 한쪽 휠로만 브레이크를 밟는 경우 브레이크가 걸린 휠은 양쪽 브레이크를 밟았을 때보다 더 빨리 잠기는 경향이 있습니다.따라서 복합 제동 시스템은 브레이크가 걸리지 않은 휠에도 제동력을 배분하여 로크업 가능성을 낮추고 감속도를 높이며 서스펜션 피치를 낮춥니다.

단일 [리어] CBS를 통해 리어 브레이크(페달)에 가해지는 브레이크 압력이 프론트 휠로 동시에 분배됩니다.딜레이 밸브는 유압을 차단하여 강력한 제동력을 가할 때만 프론트 휠에 압력이 생성되도록 합니다.혼다 최초의 복합 브레이크 시스템(당시 통합 브레이크라고 불림)이 장착된 스트리트 모터사이클은 1983년식 GL1100이었다.이 시스템은 1970년대 RCB1000 세계 내구 레이스 [44][45]바이크에서 파생되었습니다.

2개의 전면 디스크가 있는 대형 모델에서는 듀얼 CBS 시스템을 사용합니다.이 시스템은 1975년 [46]Moto Guzzi에 의해 처음 설치되었다.여기서 프론트 브레이크 압력은 리어 휠에도 가해지고 그 반대도 가해진다.프론트 레버가 작동하면 압력은 전면에 있는 캘리퍼 2개에 있는 6개 포트 중 4개에서 누적됩니다.프론트 휠의 보조 마스터 실린더는 비례 컨트롤 밸브를 통해 나머지 압력을 리어 휠로 분배하고 3개의 캘리퍼 중 2개에 작용합니다.리어 휠에 강한 브레이크 힘이 가해질 경우 프론트 휠의 6포트 중 2포트에도 힘이 배분됩니다.보다 현대적인 듀얼 CBS는 전면과 후면 캘리퍼(및 모든 포트)를 전면과 후면의 사전 부하 비율에 따라 사용합니다.이 비율은 원래 전면과 후면을 연결하는 복잡한 전유압 시스템, 고정 지연 또는 중량 분포 변화를 감지하여 제어되었다.2001년 [47]초에 BMW에 의해 전기 유압 시스템이 도입되었다.

CBS 및 ABS

CBS는 바퀴 잠금 및 추락 위험을 줄이는데 도움이 되지만 특정 상황에서는 CBS가 추락을 일으킬 수 있습니다.브레이크 압력이 리어 휠에서 프론트 휠로 분배되고 표면의 마찰력이 갑자기 변화할 경우(퍼들, 거리의 얼음) 리어 브레이크만 작동해도 프론트 휠이 잠길 수 있습니다.이것은 안정성의 상실과 추락으로 이어질 것이다.그러므로 CBS는 오토바이에서 이것을 피하기 위해 ABS와 결합되었다.이 조합을 실현하기 위해 다양한 접근방식이 가능합니다.활성 압력 없이 단일 버전 빌드업:세 번째 추가 채널은 지연 밸브를 통해 리어 휠 회로를 프론트 브레이크에 연결합니다.리어 휠(또는 양쪽 휠)의 강한 브레이크 압력은 두 브레이크 회로를 모두 가압하지만, 이 압력은 휠 속도 및 브레이크 슬립에 따라 조정됩니다.

Hondas Dual CBS와 보조 마스터 실린더 및 비례 컨트롤 밸브(Piston ABS 포함)를 결합한 듀얼 버전은 모듈레이터가 각각의 압력을[48] 조절합니다. 액티브 압력 축적을 통해 2009년 Honda는 브레이크 바이 와이어 기술을 활용하는 고성능 스포츠 바이크를 위해 전자 제어 복합 ABS를 출시했습니다.승차자의 브레이크 입력은 압력 센서에 의해 측정되며 이 정보는 ECU에 제공됩니다.ECU는 휠 속도 센서의 정보와 함께 최적의 압력 분포를 계산하여 잠김을 방지하고 최고의 감속을 제공합니다.이 출력을 기반으로 각 휠의 모터가 펌프를 작동하여 휠의 브레이크 압력을 조절합니다.이 시스템은 브레이크 바이 와이어 기능으로 인해 반응 시간이 빠릅니다.

Continental Teves의 MIB(모터사이클 일체형 브레이크 시스템)와 Bosch의 확장 모터사이클 ABS의 eCBS(전자 CBS)는 또 다른 접근 방식의 결과입니다.이러한 시스템은 펌프 및 밸브 접근 방식을 기반으로 합니다.이 시스템은 추가 밸브, 더 강력한 펌프 및 더 강력한 모터를 통해 능동적으로 압력을 증가시킬 수 있습니다.승차자의 입력 압력은 레버와 페달에 있는 압력 센서로 측정됩니다.그런 다음 펌프는 주행 조건에 맞춰 추가 압력을 축적합니다.부분 일체형 시스템은 프론트→리어 또는 리어→프론트 중 한 방향으로만 작동하도록 설계되었습니다.완전히 통합된 시스템은 양방향으로 작동합니다.

이러한 시스템은 전자적으로 제어되고 능동적으로 압력을 축적할 수 있기 때문에 승차자에게 오토바이 제동 동작을 조정할 수 있는 기회를 제공합니다.숙련된 탑승자가 CBS 및 ABS를 끌 수 있으며, BMW S1000RR의 레인 또는 슬릭 모드와 같이 임계값이 더 높고 낮은 다양한 규제 모드를 선택할 수 있습니다.

코너링 ABS

회전하면서 작동하는 ABS.다양한 이름으로 지정됩니다.

안전 및 법률

안전.

도로안전보험연구소(IIHS)가 오토바이용 ABS의 효능에 대한 연구를 실시한 결과 ABS가 없는3 250cm 이상 오토바이는 치명적 충돌사고 발생 확률이 37% 높으며 스웨덴 도로청 연구 결과 심각하고 치명적인 충돌사고 발생률은 48%에 달했다.125cm3 이상의 오토바이 사고는 오토바이 [49]ABS로 인해 피할 수 있다.

이러한 연구로 인해 EU 집행위원회는 2010년에 입법 절차를 시작하였고, 2012년에 통과되었고, 2016년부터 125cm3 이상의 오토바이에 대한 ABS가 의무화되었습니다.국제자동차연맹(Fedération Internationale de l'Automobile)과 고등자동차협회(IAM)와 같은 [50]단체들은 이미 2015년에 이 법안의 시행을 요구했다.반면, 일부 오토바이 이용자들은 모든 자전거에 의무적으로 ABS를 적용하는 것에 대해 항의하고 있다. 왜냐하면 그들은 오프로드 사용이나 다른 [51][52][53]이유로 시스템을 끌 수 있는 가능성을 요구하기 때문이다.2011년 유엔은 도로 안전을 위한 10년간의 활동을 시작했다.주요 목표는 글로벌 [54]협력을 통해 2020년까지 500만 명의 생명을 구하는 것이다.이 회사의 글로벌 계획 중 하나는: 전자식 안정성 컨트롤 및 ABS(안티 브레이크 시스템)와 같이 효과가 입증된 충돌 방지 기술을 오토바이에 보편적으로 도입하도록 장려하는 것입니다.

법령

ABS는 2004년 이후 EU에서 판매되는 모든 신형 승용차에 필수적입니다.미국에서 NHTSA는 2012년 [55]9월 1일자로 FMVSS 126의 규정에 따라 전자 안정성 제어와 함께 ABS를 의무화했다.

범주 L1, L2, L3, L4 및 L5(모터바이크) 차량의 제동과 관련된 UN 규정 78번은 유럽연합, 러시아, 일본, 터키, 우크라이나, 호주 및 [56]영국이 적용한다.

모터사이클 브레이크 시스템과 관련된 글로벌 기술 규정 3번은 캐나다, 유럽연합, 일본, 러시아 및 미국이 적용하고 있습니다.

2016년부터 EU는 125cc부터 모든 신형 스쿠터, 오토바이, 세발자전거 및 쿼드에 ABS를 요구하고 있으며, 그렇지 않으면 CBS(또는 ABS)[57]를 요구하고 있습니다.

2019년 4월 1일부터 인도는 125cc부터 모든 신형 이륜차에 최소 단일 채널 ABS를 요구하고, 그렇지 않으면 CBS(또는 ABS)[58]를 요구한다.ABS는 또한 같은 [59]날짜부터 모든 신차와 미니버스에 의무화된다.

브라질은 2019년 1월 1일부터 300cc부터 [60]모든 신형 오토바이에 ABS를 의무화하고 있습니다.ABS는 이미 2014년 [61]1월부터 모든 신차에 의무적으로 적용되고 있다.

2024년 1월 1일부터 아르헨티나는 250cc부터 모든 신형 오토바이에 ABS, CBS(또는 전륜 ABS)를 50~250cc 사이의 포장도로에 장착해야 합니다.아니면 그들의 [62][63]전기제품도 마찬가지죠.ABS는 이미 2014년 [64]1월부터 모든 신차에서 의무적으로 판매되고 있다.

2025년 2월부터 칠레는 150cc 또는 11kW의 모든 신형 오토바이에 ABS를, 그렇지 않으면 2026년 [65]2월부터 CBS(또는 ABS)는 50cc 또는 4kW의 신형 오토바이에 ABS를 요구합니다.ABS는 이미 2020년 [66]10월부터 모든 신차에 의무적으로 적용되고 있다.

「 」를 참조해 주세요.

추가 정보

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외부 링크

  • Wikimedia Commons의 ABS 관련 매체