자동차학과, 자동차 정비 기능사 등 차의 모든것 자동차 셰시 핵심 요점 110장. ABS 시스템 구성 및 작동

110장. ABS 시스템 구성 및 작동

 

가. ABS ECU

ABS ECU는 하이드롤릭 유니트와 일체로 설치되며, 앞뒤 휠 스피드 센서와 브레이크
스위치 신호를 받아 각 바퀴의 속도, 감속도, 슬립률 등을 연산하고, 바퀴의 제동상태를
감지하여 하이드롤릭 유닛에 신호를 보내 각 바퀴의 브레이크 압력을 조절하게 한다.

나. 하이드롤릭 유니트

하이드롤릭 유니트(hydraulic unit)는 각 바퀴로 전달되는 유압을 제어하는 부품들의
집합체이다. 하이드롤릭 유니트 내부에는 다양한 솔레노이드 밸브와 유압기구, 그리고
모터로 구성된다. ECU는 슬립을 판단하고 ABS 작동여부가 결정되면, 밸브와 모터를
작동하여 각 바퀴의 유압을 증압, 감압, 유지되도록 제어 한다.
① NO(Normal Open) 솔레노이드 밸브
통전되기 전에는 밸브 유로가 열려 있는 상태를 유지하는 밸브로, 마스터 실린더
와 캘리퍼 휠 실린더 사이의 유로가 연결되어 있는 상태에서 통전이 되면 유로를
차단시키는 밸브이다.
② NC(Normal Close) 솔레노이드 밸브
통전되기 전에는 밸브 유로가 닫혀 있는 상태를 유지하는 밸브로, 갤리퍼 휠 실린
더와 LPA 사이의 유로가 차단되어 있는 상태에서 통전이 되면 유로를 연결시키
는 밸브이다.

 

④ HPA(High Pressure Accumulator)
펌프 모터에 의해 압송되는 오일의 맥동을 감소시키는 동시에 감압 모드 시 발생
하는 페달로 반력이 전달되는 페달의 킥백(kick back)을 방지하기 위한 챔버이다.

다. 휠 스피드 센서

휠 스피드 센서는 액슬축에 설치된 톤 휠(tone wheel)
에 0.2~1.0mm 정도의 작은 간극으로 유지되어 장착
된다. 톤 휠이 회전하면 회전 속도를 감지하여 ECU로
보내는 역할을 하며 마그네틱 픽업 코일 방식과 홀 소자 방식 2가지가 사용된다.

 

휠 스피드센서의 구성도

① 마그네틱 픽업 코일 방식
이 방식은 자기유 이 톤 휠의 회전에 의해 코일에 교류 전압이 발생한다. 교류 전
압은 톤 휠의 회전수에 비례하여 주파수가 변하며 이 주파수에 의해 차륜의 속도
를 검출한다.

② 홀 소자 방식
홀 소자 방식은 차륜의 회전에 따라 톤 휠(tone wheel)이 회전하면 홀 효과(hall
effect)를 이용한 홀 소자로부터 전류가 발생하고 이를 신호 처리에 의해 구형파
의 전압을 얻는다. 이러한 구형파의 전압은 톤 휠의 회전수에 비례하여 주파수가
변화하기 때문에 이것에 의해 차륜의 속도를 검출하게 된다.
이 방식은 마그네틱 픽업 코일 방식에 비해 크기가 소형이며 차륜 속도를을 0
km/h 까지도 감지가 가능하고 또한 톤 휠과 센서 간극인 에어 갭 변화에도 민감하
지 않으며, 전기적 노이즈 내성도 우수하여 최근에는 대부분 이방식이 사용된다.

홀 소자 방식 출력 파형

 

* 홀 효과란? 반도체인 홀 소자 양단에 전류를 인가하고, 전류의 방향과 수직하게 자기장을 걸면 전 류와 자기장에 수직 방향으로 전기장이 발생하는 현상.

라. ABS 경고등 제어

ABS 경고등은 시동 후 ABS 경고등은 3초 동안 점등되며, 시동 후 즉시 경고등이 점
등되지 않거나 3초 후에도 점등이 계속되는 경우에는 고장이다.
① 시동키를 ON하면 점등된다
② 시동이 걸리면 정상인 경우 소등된다
③ 시스템의 고장이 발견되면 점등된다
④ ECU 커넥터가 분리된 상태에서도 점등된다.

 

* ABS에 고장이 발생하면 브레이크는 어떻게 될까? ABS는 고장이 발생 하더라도 정상적인 제동이 가능하게 하는 림폼 기능이 있다. 즉 전기적으로 고장이 발생하는 경우 유압회로는 기계적으로 작동될 수 있도록 되어 일 반적인 제동기능은 정상적으로 작동한다.