ABS(잠김 방지 제동 시스템)는 하나 이상의 바퀴에 설치된 센서의 판독값에 따라 차량 움직임의 매개변수를 모니터링합니다.ABS 센서가 무엇인지, 왜 필요한지, 유형이 무엇인지, 어떻게 작동하는지, 작동 원리는 무엇인지 알아보십시오. 기사에서 알아보세요.
ABS 센서 란 무엇입니까?
ABS 센서(자동차 속도 센서, DSA)는 다양한 전자 능동 안전 시스템과 보조 제어 시스템을 갖춘 차량 바퀴의 회전 속도(또는 속도)를 측정하는 비접촉 센서입니다.속도 센서는 잠김 방지 제동 시스템(ABS), 안정성 제어 시스템(ESC) 및 트랙션 컨트롤의 작동을 보장하는 주요 측정 요소입니다.또한 센서 판독값은 일부 자동 변속기 제어 시스템, 타이어 압력 측정, 적응형 조명 등에 사용됩니다.
모든 현대 자동차와 기타 많은 바퀴 달린 차량에는 속도 센서가 장착되어 있습니다.승용차의 경우 각 바퀴에 센서가 설치되고, 상용차와 트럭의 경우 모든 바퀴와 구동축 차동 장치(축당 하나)에 센서가 설치될 수 있습니다.따라서 잠김 방지 제동 시스템은 구동축의 모든 바퀴 또는 바퀴의 상태를 모니터링하고 이 정보를 기반으로 제동 시스템의 작동을 변경할 수 있습니다.
ABS 센서의 종류
기존의 모든 DSA는 두 개의 큰 그룹으로 나뉩니다.
• 수동 – 유도;
• 활성 — 자기 저항이 있으며 홀 센서를 기반으로 합니다.
패시브 센서는 외부 전원 공급이 필요하지 않고 가장 단순한 디자인을 가지고 있지만 정확도가 낮고 여러 가지 단점이 있어 현재는 거의 사용되지 않습니다.능동형 ABS 센서는 작동하려면 전력이 필요하고 설계가 다소 복잡하고 비용이 더 많이 들지만 가장 정확한 판독값을 제공하고 작동이 안정적입니다.따라서 오늘날 대부분의 자동차에는 능동 센서가 설치됩니다.
모든 유형의 DSA에는 두 가지 버전이 있습니다.
• 직선(끝);
•모서리.
직접 센서는 한쪽 끝에 감지 요소가 설치된 실린더 또는 막대 형태, 다른 쪽 끝에는 커넥터 또는 커넥터가 있는 와이어가 있습니다.각도 센서에는 각진 커넥터 또는 커넥터가 있는 와이어가 장착되어 있으며 볼트 구멍이 있는 플라스틱 또는 금속 브래킷도 있습니다.
ABS 유도형 센서의 설계 및 작동
이는 설계 및 작동 측면에서 가장 간단한 속도 센서입니다.얇은 구리선으로 감긴 인덕터를 기반으로 하며 내부에는 상당히 강력한 영구 자석과 철 자기 코어가 있습니다.자기 코어가 있는 코일의 끝은 금속 기어 휠(펄스 로터) 반대편에 위치하며 휠 허브에 단단히 장착됩니다.로터 톱니는 직사각형 프로파일을 가지며 톱니 사이의 거리는 너비와 같거나 약간 더 큽니다.
이 센서의 작동은 전자기 유도 현상을 기반으로 합니다.정지 상태에서는 센서 코일에 전류가 없습니다. 일정한 자기장으로 둘러싸여 있기 때문입니다. 즉, 센서 출력에 신호가 없습니다.자동차가 움직이는 동안 펄스 로터의 톱니가 센서의 자기 코어 근처를 지나가고 이로 인해 코일을 통과하는 자기장이 변화됩니다.결과적으로 자기장은 교류가 되어 전자기 유도 법칙에 따라 코일에 교류 전류가 생성됩니다.이 전류는 사인 법칙에 따라 달라지며, 전류 변화의 빈도는 로터의 회전 속도, 즉 자동차의 속도에 따라 달라집니다.
유도 속도 센서에는 심각한 단점이 있습니다. 특정 속도를 극복하고 약한 신호를 형성하는 경우에만 작동을 시작합니다.이로 인해 ABS 및 기타 시스템이 저속에서 작동하는 것이 불가능해지고 종종 오류가 발생합니다.따라서 오늘날 유도형 수동형 DSA는 보다 진보된 능동형 DSA로 대체됩니다.
홀 소자 기반 속도 센서 설계 및 작동
홀 요소 기반 센서는 단순성과 신뢰성으로 인해 가장 일반적입니다.이는 홀 효과(자기장에 배치된 평면 도체에서 가로 전위차가 발생하는 현상)를 기반으로 합니다.이러한 도체는 디지털 신호를 생성하는 평가 전자 회로도 포함하는 마이크로 회로(홀 집적 회로)에 배치된 사각형 금속판입니다.이 칩은 속도 센서에 설치됩니다.
구조적으로 홀 요소가 있는 DSA는 간단합니다. 마이크로 회로를 기반으로 하며 그 뒤에 영구 자석이 있고 주변에 금속판 자기 코어가 위치할 수 있습니다.이 모든 것은 케이스에 들어 있으며 뒷면에는 전기 커넥터 또는 커넥터가 있는 도체가 있습니다.센서는 펄스 로터 반대편에 위치하며 금속 기어 또는 자화 부분이 있는 링 형태로 만들 수 있으며 펄스 로터는 휠 허브에 견고하게 장착됩니다.
홀센서의 동작원리는 다음과 같다.홀 집적 회로는 특정 주파수의 사각 펄스 형태로 디지털 신호를 지속적으로 생성합니다.정지 상태에서는 이 신호의 주파수가 최소이거나 전혀 없습니다.자동차의 움직임이 시작될 때 자화된 부분이나 로터 톱니가 센서를 통과하여 센서 전류의 변화를 수반합니다. 이 변화는 출력 신호를 생성하는 평가 회로에 의해 모니터링됩니다.펄스 신호의 주파수는 잠김 방지 제동 시스템에서 사용되는 휠의 회전 속도에 따라 달라집니다.
이 유형의 DSA에는 유도 센서의 단점이 없으며 문자 그대로 자동차 움직임의 첫 번째 센티미터에서 바퀴의 회전 속도를 측정할 수 있으며 작동이 정확하고 안정적입니다.
이방성 자기 저항 속도 센서의 설계 및 작동
자기 저항 속도 센서는 일정한 자기장에 대해 강자성 재료의 방향이 변할 때 강자성 재료의 전기 저항이 변화하는 이방성 자기 저항 효과를 기반으로 합니다.
센서의 민감한 요소는 2개 또는 4개의 얇은 퍼멀로이 플레이트(특수 철-니켈 합금)로 구성된 "레이어 케이크"이며, 그 위에 금속 도체가 적용되어 자기장 선을 특정 방식으로 분산시킵니다.플레이트와 도체는 집적 회로에 배치되며, 여기에는 출력 신호를 형성하는 평가 회로도 포함됩니다.이 칩은 펄스 로터 반대편에 위치한 센서(자화 부분이 있는 플라스틱 링)에 설치됩니다.링은 휠 허브에 단단히 장착됩니다.
AMR 센서의 작동은 다음과 같이 요약됩니다.정지 상태에서는 센서의 강자성판 저항이 변하지 않으므로 집적 회로에서 생성된 출력 신호도 변하지 않거나 전혀 없습니다.자동차가 움직이는 동안 펄스 링의 자화된 부분이 센서 감지 요소를 통과하여 자기장 선의 방향이 약간 변경됩니다.이로 인해 평가 회로에 의해 모니터링되는 퍼멀로이 플레이트의 저항이 변경됩니다. 결과적으로 펄스 디지털 신호가 센서 출력에서 생성되며, 그 주파수는 자동차 속도에 비례합니다.
자기 저항 센서를 사용하면 바퀴의 회전 속도뿐만 아니라 회전 방향과 정지 순간도 추적할 수 있습니다.이는 자화된 부분이 있는 펄스 회전자가 있기 때문에 가능합니다. 센서는 자기장의 방향 변화뿐만 아니라 감지 요소를 지나는 자극의 통과 순서도 모니터링합니다.
이 유형의 DSA는 가장 신뢰할 수 있으며 바퀴의 회전 속도를 측정하고 능동 차량 안전 시스템의 효과적인 작동을 높은 정확도로 제공합니다.
ABS 및 기타 시스템의 일부인 속도 센서 작동의 일반 원리
잠김 방지 제동 시스템은 설치된 센서에 관계없이 동일한 작동 원리를 갖습니다.ABS 제어 장치는 속도 센서에서 나오는 신호를 모니터링하고 이를 차량의 속도 및 가속도에 대해 미리 계산된 표시기와 비교합니다(이러한 표시기는 차량마다 개별적임).센서의 신호와 제어 장치에 기록된 매개변수가 일치하면 시스템이 비활성화됩니다.하나 이상의 센서에서 나온 신호가 설계 매개변수에서 벗어나면(즉, 바퀴가 막힌 경우) 시스템이 브레이크 시스템에 포함되어 바퀴 잠김으로 인한 부정적인 결과를 방지합니다.
잠김 방지 제동 및 기타 능동형 자동차 안전 시스템의 작동에 대한 자세한 내용은 사이트의 다른 기사에서 확인할 수 있습니다.
게시 시간: 2023년 8월 24일