일반기술

자동차용 비접촉식 잠김방지 제동장치

자동차의 브레이크 디스크에 물리적 마찰력을 가하지 아니하고 비접촉식으로 수행되는 잠김방지 제동장치.기존의 제동장치들은 유압이나 공압을 이용하여 브레이크디스크에 마찰력을 가함으로써 제동력을 발생시킨다. 이러한 방식의 제동장치들은 압력상승시간의 지연과 마찰로 인한 브레이크패드의 마모, 큰 부피, 고속에서의 제동력감소의 문제점들을 가지고 있다. 최근에는 기존의 솔레노이드 밸브가 지닌 단점을 보완하기 위해 자기장이나 전기장에 세기에 따라서 압력이 변하는 유체를 사용하는 연구가 진행중이나, 유체를 사용한 장치들은 여전히 고가의 장치가 필요하며 시스템이 복잡해지는 단점이 있다.본 기술은 전자석의 원리를 이용하여 브레이크디스크에 와전류가 발생되게 하여 제동장치가 브레이크에 접촉하지 않으며 적정슬립율을 만족시킬 수 있도록 고안했다.장치는 차량바퀴 안쪽의 브레이크디스크 양편에 대향으로 가까이 설치되며 코일이 권선되어 전자석을 이루는 철심과 회전축에 설치되어 바퀴의 회전수를 측정하는 측정기, 그리고 측정기의 회전수를 입력받아 제어전류를 계산하고 철심의 코일에 적정한 제어전류 입력값을 전달하는 제어부로 구성된다.자속(magnetic flux)이 브레이크디스크를 관통하면 내부에 와전류(Foucault current)가 유도되고 와전류와 자속 사이의 상호작용에 의해 반발력이 생기게 된다. 입력전류가 일정하다면 제동력은 디스크의 회전속도가 증가하면 커지고 감소하면 줄어든다. 이러한 특성은 바퀴가 미끄러질 때 자동적으로 감소된 제동력으로 인해 바퀴의 잠김현상을 방지한다. 그러므로 본 제동장치를 잠김방지장치(anti-lock brake system)에 적용할 경우 최적 제어기법이 도입되며 더욱 빠른 제동특성을 얻을 수 있다. 최소제동거리는 바퀴와 지면사이의 마찰계수가 최대값을 유지할 때 이루어지는데 마찰계수는 바퀴속도와 차량속도의 차이에서 생기는 슬립율에 따라 변하므로 도로상황에 알맞은 슬립율을 유지함으로써 최적 제어를 얻을 수 있다.본 기술에 따르면제동력이 우수하고 브레이크패드의 마모 및 소음발생이 없으며, 차량의 적정슬립율을 정확히 유지함으로써 도로상황을 정확히 알지 못하는 상황에서도 기존장치에 비해 제동거리를 최소화할 수 있다.