194 1 에 출판된' 자동차 과학기술책자' 에는 "지금까지 매커니즘으로 바퀴의 죽음을 막기 위한 시도는 성공하지 못했다" 고 적혀 있다. 이런 설비가 성공하면, 그것은 또한 교통안전사의 중요한 이정표를 대표할 것이다. "
ACEA (European Automotive Association) 에 따르면 오늘날 유럽에서 생산되는 모든 신차에는 ABS 시스템이 장착되어 있으며 전 세계 신차의 60% 이상이 이 장치를 장착하고 있다.
2004 년은 최초로 양산민용 ABS (자동 안티 록 브레이크 시스템) 가 탄생한 지 25 주년이다. 지난 4 분의 1 세기 동안, ABS 시스템은 끊임없이 진보할 뿐만 아니라, 더 잘하려고 노력했을 뿐만 아니라, 많은 차주들이 죽음의 문을 탈출하도록 도왔다. ABS 제도의 25 년 동안의 큰 공헌을 소개하는 것 외에도, ABS 의 발전 역사도 검토해야 한다.
"자동 안티 록 브레이크" 의 원리는 이해하기 어렵지 않습니다. 비상사태에 부딪쳐 ABS 시스템이 없는 차량은 단계적으로 속도를 늦추기에는 너무 늦었고, 즉시 밟아 죽일 수밖에 없었다. 차량 스퍼트의 관성으로 인해 순식간에 옆으로 미끄러지거나, 궤적에서 벗어나고, 차체 방향이 통제력을 잃는 등 위험한 상황이 발생할 수 있습니다! ABS 시스템이 장착된 차량이 바퀴 포옹의 임계점에 다다르려고 할 때 브레이크는 1 초 이내에 60 ~ 120 회 움직일 수 있으며, 이는 끊임없는 제동과 릴랙스, 즉 기계 자동화의' 점제동' 동작과 비슷하다. 이렇게 하면 비상 제동시 방향 통제력과 바퀴 옆으로 미끄러지는 것을 방지하고 타이어 마찰력을 증가시켜 제동 효율을 90% 이상으로 높일 수 있습니다.
미시적으로 타이어는 롤링에서 슬라이딩으로 바뀌는 임계점으로 타이어와 지면의 마찰력이 최대에 이른다. 자동 시동 시 엔진 동력 출력을 충분히 발휘할 수 있으며 (가속 시간 단축), 제동 시 감속 효과가 가장 큽니다 (제동 거리가 가장 짧음). ABS 시스템의 컨트롤러는 유압 장치를 이용하여 브레이크 압력을 조절하여 타이어 슬라이딩의 임계점에서 반복적으로 스윙하여 타이어 그립력이 브레이크 디스크의 반복적인 접촉과 분리 과정에서 가장 가까운 대리론을 유지하여 최적의 제동 효과를 얻을 수 있도록 합니다.
ABS 의 작동 원리는 간단해 보이지만, 무에서 유무까지 많은 좌절을 겪었다 (핵심 기술 부족)! 1908 년 영국 엔지니어 J. E. Francis 는' 철도 차량 바퀴에 슬라이딩 컨트롤러' 라는 이론을 제시했지만 실제 사용에 투입할 수는 없었다. 다음 30 년 동안 칼 웨젤의' 제동력 컨트롤러', 워너 M? Hl 의' 유압 브레이크 안전장치' 와 Richard Trappe 의' 바퀴 잠금 방지 장치' 가 모두 실효되었다. 194 1 에 출판된' 자동차 과학기술책자' 에는 "지금까지 어떤 기계기구로도 바퀴의 죽음을 막기 위한 시도는 성공하지 못했다. 이런 장치가 성공한 날은 교통안전사에서 중요한 이정표가 될 것" 이라고 적혀 있다. 아쉽게도 이 책의 저자는 이 날이 30 년을 더 기다려야 할 줄은 생각지도 못했을 것이다.
당시 안티 록 브레이크 장치 개발의 기술적 병목 현상은 무엇입니까? 먼저 이 장치는 타이어 속도의 변화를 실시간으로 모니터링하고 유압 시스템을 통해 제동 압력을 즉시 조정하는 시스템이 필요합니다. 집적 회로와 컴퓨터가 없는 그 시대에는 어떤 기계장치도 이렇게 민첩한 반응을 얻을 수 없었다! ABS 시스템의 탄생이 서광을 드러냈을 때 반도체 기술은 초보적인 규모의 1960 년대 초반이었다.
독일의 자동차 전자시스템을 전문으로 하는 박세사가 개발한 ABS 시스템의 기원은 1936 으로 거슬러 올라갈 수 있는데, 당시 박세는' 자동차 제동 방지 장치' 특허를 출원했다. 1964 (집적 회로가 탄생한 해이기도 함) 보세사는 ABS 의 R&D 프로그램을 다시 시작해' 전자부품 제어를 통해 바퀴 안기를 방지하는 것이 가능하다' 는 결론을 내렸습니다. 이는 역사상 처음으로 ABS (안티 록 브레이크 시스템) 라는 용어가 나온 것입니다! 세계 최초의 ABS 프로토타입이 1966 에 등장해' 제동 거리 단축' 이 불가능한 임무가 아니라는 것을 세계에 증명했다. 막대한 투자로 인해 ABS 의 초기 응용은 철도 차량이나 비행기로 제한되었다. 인텔 디엑스 GMBH 는 1970 년 메르세데스 벤츠와 합작하여 도로 차량용 최초의 원형차인 ABS1을 개발했다. 이 시스템은 양산 기반을 갖추고 있지만 신뢰성이 부족하여 제어장치에 1000 개 이상의 부품이 있어 가격이 비싸고 고장이 나기 쉽다.
1973, 보세는 인텔 dix gmbh 지분 50% 및 ABS 분야 연구 및 개발 성과를 인수했습니다. 1975 년, AEG 와 Teldix 는 Bosch 와 합의하여 Bosch 전체에 ABS 시스템 개발 계획을 의뢰했습니다. ABS 2' 는 3 년간의 노력 끝에 탄생했다! ABS 1 아날로그 전자 부품 채택과는 달리 ABS 2 시스템은 디지털 부품 설계를 통해 제어 장치의 구성 요소 수를 1000 에서 140 으로 줄일 뿐만 아니라 비용 절감, 신뢰성 대폭 향상 1978 년 말 독일 벤츠와 BMW 두 자동차 제조업체는 S 급과 7 계 자동차에 ABS 2 라는 하이테크 시스템을 설치하기로 했다.
탄생하기 3 년 전, ABS 시스템은 비용이 너무 높아서 시장을 열 수 없었다. 1978 부터 1980 까지 보세사는 2 만 4 천 대의 ABS 시스템만 팔았다. 다행히 이듬해에는 7 만 6000 대로 증가했다. 시장의 적극적인 호응으로 박세는 TCS 추적 제어 시스템의 R&D 프로그램을 시작했다. 1983 출시 ABS 2S 시스템 중량이 5.5 kg 에서 4.3 kg 으로 줄었고 제어 부품도 70 개로 줄었다. 1985 년 중반까지 전 세계 신차에 ABS 시스템을 설치한 비율이 처음으로 1% 를 초과했고, GM 은 ABS 를 주력 시보레 자동차 시리즈의 표준장비로 선정하기로 했다.
1986 은 또 기념할 만한 해다. 박세가 제 1 만대의 ABS 시스템 판매를 축하하는 것 외에도, 더욱 중요한 것은 박세가 역사상 최초의 민간차량 TCS/ ASR 추적 제어 시스템을 출시한 것이다. TCS/ ASR 의 역할은 자동차가 시작되고 가속될 때 구동바퀴가 미끄러지는 것을 방지하는 것이다. 특히 차량이 굽힐 때 구동바퀴가 공전하는 것을 방지하고 미끄러짐을 10% 에서 20% 사이로 조절하는 것이다. ASR 은 구동륜의 토크를 조절하여 제어되기 때문에 구동력 제어 시스템이라고도 하며 일본에서는 TRC 또는 TRAC 라고도 합니다.
ASR 과 ABS 의 작동 원리에는 많은 유사점이 있다. ASR 과 ABS 의 조합은 더 나은 효과를 형성하여 바퀴 안기와 구동륜 미끄럼 방지 제어를 형성하는 ABS /ASR 시스템을 형성한다. 이 시스템은 주로 휠 속도 센서, ABS/ ASR ECU 컨트롤러, ABS 드라이브, ASR 드라이브, 보조 스로틀 컨트롤러 및 주, 보조 스로틀 위치 센서로 구성됩니다. 자동차 시동, 가속, 주행 과정에서 엔진 ECU 는 바퀴 속도 센서 입력 신호에 따라 구동 바퀴의 미끄러짐 현상이 상한선을 초과할 때 회전 방지 절차에 들어간다. 첫째, 엔진 ECU 는 보조 액셀러레이터를 낮추고, 유입량을 줄이고, 엔진 동력 출력 토크를 낮춘다. ECU 가 구동 휠에 대한 개입이 필요하다고 판단하면 ASR 드라이브에 신호를 보내 구동 휠 (일반적으로 앞바퀴) 을 제어하여 구동 휠이 미끄러지는 것을 방지하거나 구동 휠이 안전 범위 내에 유지되도록 합니다. ASR 시스템을 탑재한 최초의 신차종은 1987 에 등장했고 벤츠 S 급은 다시 한 번 역사의 창조자가 되었다.
ABS 시스템 단가가 점차 낮아짐에 따라 ABS 시스템을 탑재한 신차 수는 1988 에서 폭발적인 성장의 임계점을 돌파하며 빠르게 성장하기 시작했다. 그해 박세ABS 시스템 연간 판매량이 처음으로 300 만 세트를 돌파했다. 기술적인 돌파구로 박세씨가 1989 에서 출시한 ABS 2E 시스템은 처음으로 원래 엔진실 (유압 구동 부품) 과 센터 콘솔 (전기 제어 부품) 을 분리하고 복잡한 배선 연결에 의존해야 하는 설계를' 두 부품을 하나로 통합' 하는 디자인으로 바꾸었다! ABS 2E 시스템도 사상 최초로 집적 회로를 버리고 연산 속도가 8kb 인 CPU (마이크로프로세서) 를 사용하여 모든 제어 작업을 담당하는 ABS 시스템으로 새로운 이정표를 다시 썼다. 그해 포르쉐 자동차 공장은 모든 자동차에 ABS 가 설치되었다고 공식 발표했다. 3 년 후 (1992) 벤츠 자동차 공장도 포르쉐의 뒤를 밟기로 했다.
1990 년 상반기에 ABS 시스템은 점차 양산차에 보급되기 시작했다. 1993 년, 보세는 ABS 2E 의 개선된 버전인 ABS 5.0 시스템을 출시했습니다. ABS 5.0 은 더 작고 가벼운 것 외에도 컴퓨팅 속도가 두 배 빠른 프로세서 (16 k 바이트) 를 갖추고 있습니다. 같은 해 중 박세는/KLOC-0 만 개 ABS 시스템 판매를 축하했다.
ABS 와 ASR/ TCS 시스템은 이미 전 세계 차주의 승인을 받았지만, 박세의 엔지니어링 팀은 만족하지 않고, 오히려 ESP (Electronic Stability Processor) 라는 보다 도전적인 목표를 향해 나아가고 있다. ABS 및 TCS 는 제동과 가속만 증가시킬 수 있는 안정성과 달리 ESP 는 주행 중 항상 최적의 동적 균형과 주행 경로를 유지할 수 있습니다. ESP 시스템에는 스티어링 센서 (스티어링 휠 회전 각도를 모니터링하여 자동차 주행 방향이 올바른지 확인), 휠 센서 (각 바퀴의 속도를 모니터링하여 바퀴가 미끄러지는지 확인), 스윙 속도 센서 (수직 축 주위의 자동차 움직임을 기록하여 자동차가 통제력을 상실하는지 확인), 측면 가속도 센서 (회전 시 원심가속도를 측정하여 자동차가 회전 시 그립력을 잃었는지 확인) 가 포함됩니다. 동시에, 제어 장치는 이러한 센서의 데이터를 통해 차량의 주행 상태를 판단하여 하나 이상의 바퀴 제동 압력의 수립 또는 방출을 지시하면서 엔진 토크를 가장 정확하게 조정합니다. 경우에 따라 초당 150 회 주파수에도 반응합니다. ABS, EBD, EDL, ASR 등의 시스템을 통합한 ESP 는 차주가 운전에 전념할 수 있도록 하여 컴퓨터가 각종 돌발사건에 쉽게 대처할 수 있도록 했다.
과거 ABS 와 ASR 의 탄생을 이어가는 관행으로 벤츠 S 급은 ESP 시스템을 사용한 최초의 차종이다 (1995). 4 년 후 메르세데스-벤츠 당국은 ESP 를 전차 시스템 표준으로 지정했다고 발표했다. 한편 박세씨가 1998 과 200 1 에서 출시한 ABS 5.7 과 ABS 8.0 시스템은 계속 개선되고 있다. 전체 시스템의 총 중량이 2.5 kg 에서 1.6 kg 으로 줄어들고 프로세서 계산 속도가 48kb 에서128kb 로 업그레이드됩니다. 벤츠의 주요 경쟁자는 BMW 와 아우디 20065438 이다. 보세 자동차 공장은 2003 년/KLOC-0 억 개 이상의 ABS 시스템과 6 억 5438 억 개의 ESP 시스템 판매를 축하했다. ACEA (European Automotive Association) 에 따르면 오늘날 유럽에서 생산되는 모든 신차에는 ABS 시스템이 장착되어 있으며, 전 세계 신차의 60% 이상이 이 장치를 장착하고 있다.
로버트 보세사 이사회 멤버 볼프강 드레스 (Wolfgang Drees) 는 "ABS 시스템은 제동 안정성을 크게 높이고 제동 거리를 줄였다" 고 말했다. 에어백이나 안전벨트 (사망자 수를 교통사고 수로 나누어 분석할 수 있음) 와는 달리' 미연에 대비한' ABS 시스템은 실제 데이터로 귀신의 문에서 얼마나 많은 사람을 데려올지 증명하기가 어렵다. 하지만 독일 보험협회와 자동차 안전학회에 따르면 치명적인 교통사고의 60% 는 측면 충돌로 인한 것이고, 30 ~ 40% 는 과속, 갑작스러운 회전 또는 부적절한 조작으로 인한 것으로 나타났다. 우리는 ABS 와 그 파생 ASR 및 ESP 시스템이 비상시 차량이 통제력을 잃을 확률을 크게 떨어뜨렸다고 믿을 만한 이유가 있다. NHTSA (북미 고속도로 안전관리국) 는 ABS 시스템이 14563 명의 북미 운전자의 생명을 구했다고 추정했습니다!
ABS 에서 ESP 까지 자동차 엔지니어가 주행 안정성을 높이려는 노력이 한계에 이른 것 같지만 (민간용 ESP 시스템이 탄생한 지 거의 10 년), 컴퓨터가 아무리 발전해도 운전자의 정확한 조작이 가장 큰 역할을 할 수 있다. 문장 마지막에 ABS 시스템을 잘 활용하는 방법을 알려드립니다.
대부분의 차주들은 비상사태를 당한 적이 없지만, 결정적인 순간에 어떻게 대처해야 할지 알 수 없었다. 비상시에 브레이크를 밟으면 ABS 시스템의 제동독이 빠르게 움직이며 브레이크 페달은 즉시 비정상적인 진동과 명백한 소음 (ABS 시스템 작동의 정상 현상) 을 발생시킵니다. 이때 너는 망설이지 않고 힘껏 브레이크를 밟아야 한다. (EBD 제동력 보조장치가 없으면 대부분의 회사 매커니즘이 동력이 부족하다.) 또한 ABS 는 비상 제동 시 바퀴가 안기는 것을 방지하므로 앞바퀴가 여전히 자동차의 방향을 제어할 수 있습니다. 운전자는 급히 브레이크를 밟고 방향을 틀어 양보를 피해야 한다. 예를 들어 왼쪽 도로의 장애물을 피하기 위해 브레이크 페달을 힘껏 밟고 빠르게 왼쪽으로 스티어링 휠을 90 도, 오른쪽으로 바퀴 180 도, 마지막으로 왼쪽으로 90 도 회전해야 합니다. 마지막으로, ABS 시스템은 정확한 회전 속도 센서에 의존하여 포옹이 발생했는지 여부를 판단한다. 평소에는 각 바퀴의 센서를 깨끗하게 유지하여 흙, 기름 얼룩, 특히 자성 물질이 표면에 부착되어 센서가 고장나거나 잘못된 신호를 입력해 ABS 시스템의 정상적인 작동에 영향을 주는 것을 방지해야 한다. 운전하기 전에 항상 계기판의 ABS 장애 표시등에 주의해야 한다. 깜박이거나 장시간 켜져 있는 경우 ABS 시스템 장애 (특히 초기 시스템) 일 수 있으므로 가능한 한 빨리 수리점에 가서 문제를 해결해야 합니다.
마지막으로, ABS/ ASR/ ESP 시스템은 첨단 기술의 결정체이지만 만능은 아니며, 이러한 사전 보안 시스템 때문에 너무 빨리 운전하지 말라는 점을 독자들에게 상기시켜야 한다. ABS 는 과거에 확실히 많은 운전자의 생명을 구했지만, 모든 운전자가 위험을 무릅쓸 수 있다는 보장은 없다. 안전운전은 영원한 화제이다.