KR100358739B1 - 차량의 타이어 압력 추정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 타이어 압력 추정방법에 관한 것으로, 각 차륜에 장착된 유압브레이크와, 상기 유압브레이크의 입구측과 출구측에 각각 연결된 인네트밸브 및 아웃네트밸브와, 상기 아웃네트밸브의 출구측에 연결된 저압어큐뮤레이터와, 상기 저압어큐뮤레이터에 저장된 오일을 펌핑하는 펌프와 상기 펌프를 작동시키는 유압모터를 구비한 차량의 타이어 압력 추정방법에 있어서, 상기 유압브레이크에 제동유압이 가해져 타이어 압력이 증가되는 가압모드로 판단된 경우 타이어 압력변수에 보정값을 가산하여 타이어 압력변수를 산출하는 제1타이어압력변수산출단계; 상기 유압브레이크에서 상기 저압어큐뮤레이터로 제동유압이 빠져나와 타이어 압력이 감소되는 감압모드로 판단된 경우 타이어 압력변수와 기준값을 비교하는 타이어압력변수비교단계; 상기 타이어압력변수가 기준값 보다 크면 타이어 압력변수에서 기준값을 감산하여 타이어 압력변수를 산출하는 제2타이어압력변수산출단계; 상기 타이어압력변수가 기준값 보다 크지 않으면 타이어압력변수를 초기값으로 설정하여 타이어 압력변수를 산출하는 제3타이어압력변수산출단계; 및 상기 제1 내지 제3타이어압력변수산출단계에 의하여 산출된 타이어 압력변수에 상수값을 곱하여 실제 타이어 압력을 추정하는 타이어압력추정단계를 특징적으로 구비한다. 따라서, 본 발명은 차량자세제어를 안정적이고 신뢰성있게 수행할 수 있는 효과가 있다.

Description

차량의 타이어 압력 추정방법{Estimating method of a tire pressure in an automobile}

본 발명은 차량의 타이어 압력 추정방법에 관한 것으로, 특히 차륜의 유압브레이크에 가해지는 제동유압의 증감하는 가압모드와 감압모드에 따라 타이어 압력변수를 산출하고, 산출된 타이어 압력변수에 상수값을 곱하여 실제 타이어 압력을 추정하므로써 차량자세제어를 안정적이고 신뢰성있게 수행할 수 있도록 한 차량의 타이어 압력 추정방법에 관한 것이다.

일반적으로 전자제어방식을 적용하고 있는 차량에서는 운전자의 조작에만 의존하지 않고 자차의 차량상태와 도로의 노면상태등을 감지하여 각 차륜의 유압브레이크에 가해지는 제동유압을 제어하고 있으며, 이를 전자적으로 제어하는 방식으로 이른바 VDC(VEHICLE DYNAMIC CONTROL)제어가 제안되었다.

이러한 VDC제어는 휠 센서, 요레이트 센서, 횡가속도센서, 압력센서, 스티리어링센서를 통해 차체속도등의 차량상태와 노면상태를 감지하고, 그 감지결과에 따라 각 차륜에 장착된 유압브레이크를 가압 또는 감압하여 차량자세제어를 수행하게 된다. 이러한 VDC 제어는 차량에 탑재된 VDC콘트롤러에 의해 이루어지는데, 차륜에 연결된 유압라인의 입구측 인네트밸브와 출구측 아웃네트밸브를 개폐작동하여 유압브레이크에 공급되는 유압을 조절하므로서 이루어진다.

이와 같이, 차량자세제어를 함에 있어서 유압브레이크로 공급되는 유압변화에 상응하여 차륜의 타이어 압력변화가 발생되고 이는 차량자세제어의 안정성과 직결되는 요소가 된다.

그래서, 종래기술에서는 차량상태와 노면상태에 따라 차량자세제어를 수행할 경우 차륜의 타이어 압력을 추정하여 현재 자차가 안정적으로 주행할 수 있는 최적의 조건으로 차량자세제어를 수행할 수 있도록 유압브레이크에 공급되는 유압을 가압하거나 감압하는 제어동작을 수행하게 된다. 다시 말해, 종래기술에서는 주행중인 자차 차륜의 타이어 압력에 감안하여 제동유압을 증대하거나 감소시키게 되는데, 주행중인 자차에 제동유압을 가할 경우 유압브레이크의 입구측 인네트밸브를 개방하고 출구측 아웃네트밸브는 폐쇄하여 유압을 증대시키는 반면, 주행중인 자차에 가해지는 제동유압을 감소시킬 경우 인네트밸브를 폐쇄하고 아웃네트밸브를 개방하여 유압을 감소시키게 된다.

이러한, 종래기술에서는 구동륜과 비구동륜의 속도차를 휠센서로 감지하여 산출한 슬립율에 기초하여 차륜의 타이어 압력을 추정하거나 혹은 압력센서로 감지한 마스터실린더의 압력에 따라 차륜의 타이어 압력을 추정한후 유압브레이크에 가해지는 제동유압을 조절하여 차량자세제어를 수행하여 왔다.

그러나, 종래기술에서는 휠센서나 압력센서로부터 얻어진 감지값을 복잡한 계산식에 대입하여 연산처리하는 과정을 거쳐서 타이어 압력을 추정하게 됨에 따라 VDC콘트롤러의 처리동작이 지연될 뿐만 아니라 많은 기억용량의 메모리를 구비해야 하는 제약이 따랐다. 이에 따라, 주행중인 차량을 급가속하거나 급감속할 경우에는 타이어 압력을 부정확하게 추정하게 되여 차량자세제어를 불안정하게 수행함에 따라 운전자에게 불안감을 조성하게 되는 결과를 초래하는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 차륜의 유압브레이크에 가해지는 제동유압을 증대하는 가압모드와 유압브레이크에 가해지는 제동유압을 감소시키는 감압모드에 따라 타이어 압력변수를 산출하고 산출된 타이어 압력변수에 상수값을 곱하여 실제 타이어 압력을 추정하므로서 차량의 급가속 또는 급가속시 차량자세제어를 안정적이고 신뢰성있게 수행할 수 있도록 한 차량의 타이어 압력 추정방법을 제공함에 있다.

도 1은 본 발명에 적용되는 브레이크액압라인에 대한 유압계통도,

도 2은 본 발명에 따른 차량의 타이어 압력 추정방법을 나타내는 동작흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 브레이크페달 11 : 배력장치

20 : 유압브레이크30 : 인네트밸브

31 : 아웃네트밸브40 : 저압어큐뮤레이터

41 : 유압모터42 : 펌프

50 : 유압라인 60 : 왕복형 유압밸브

70 : 유압밸브

상기와 같은 본 발명의 목적은 각 차륜에 장착된 유압브레이크와, 상기 유압브레이크의 입구측과 출구측에 각각 연결된 인네트밸브 및 아웃네트밸브와, 상기 아웃네트밸브의 출구측에 연결된 저압어큐뮤레이터와, 상기 저압어큐뮤레이터에 저장된 오일을 펌핑하는 펌프와 상기 펌프를 작동시키는 유압모터를 구비한 차량의 타이어 압력 추정방법에 있어서, 상기 유압브레이크에 제동유압이 가해져 타이어 압력이 증가되는 가압모드로 판단된 경우 타이어 압력변수에 보정값을 가산하여 타이어 압력변수를 산출하는 제1타이어압력변수산출단계; 상기 유압브레이크에서 상기 저압어큐뮤레이터로 제동유압이 빠져나와 타이어 압력이 감소되는 감압모드로 판단된 경우 타이어 압력변수와 기준값을 비교하는 타이어압력변수비교단계; 상기 타이어압력변수가 기준값 보다 크면 타이어 압력변수에서 기준값을 감산하여 타이어 압력변수를 산출하는 제2타이어압력변수산출단계; 상기 타이어압력변수가 기준값 보다 크지 않으면 타이어압력변수를 초기값으로 설정하여 타이어 압력변수를 산출하는 제3타이어압력변수산출단계; 및 상기 제1 내지 제3타이어압력변수산출단계에 의하여 산출된 타이어 압력변수에 상수값을 곱하여 실제 타이어 압력을 추정하는 타이어압력추정단계에 의하여 달성된다.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 적용되는 브레이크액압라인에 대한 유압계통도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 각 차륜에 유압브레이크(20)가 각각 장착되어 있으며, 브레이크페달(10)의 작동에 따라 제동유압을 형성하는 배력장치(11)와 마스터실린더(12)를 구비한다. 상기 마스터실린더(12)와 상기 유압브레이크(20)는 유압파이프를 이용하여 연결된다. 상기 유압브레이크(20)의 입구측과 출구측 유압파이프에는 제동유압을 제어하기 위한 인네트밸브(30)와 아웃네트밸브(31)가 각각 마련되는데, 상기 인네트밸브(30)는 평상시 개방되는 노말오픈형 솔레노이드밸브(NO)로서 "오프"상태에서 개방되고 "온"상태에서 폐쇄되며, 상기 아웃네트밸브(31)는 평상시 폐쇄되는 노말클로즈형 솔레노이드밸브(NC)로서 "오프"상태에서 폐쇄되고 "온"상태에서 개방된다.

상기 인네트밸브(30)와 상기 아웃네트밸브(31)는 도시하지 않은 제어부 일예로 VDC콘트롤러에 의하여 "온" 또는 "오프"로 작동되는데, 이는 전원 인가여부에 따라 온,오프작동이 이루어진다.

상기 아웃네트밸브(31)의 출구측에는 상기 유압브레이크(20)에서 토출된 유압이 일시 저장되는 저압어큐뮤레이터(40)와, 상기 저압어큐뮤레이터(40)에 저장된 오일을 그 후방측에 배치된 고압어큐뮤레이터(43)로 펌핑하는 펌프(42)와 상기 펌프(42)를 작동시키는 유압모터(41)가 설치된다.

그리고, 상기 마스터실린더(12)의 출구측 유압파이프와 상기 펌프(42)의 유입구측 유압파이프를 직접 연결하는 별도의 유압라인(50)과 그 유압라인(50)에 왕복형 유압밸브(60)가 마련된다. 상기 왕복형 유압밸브(60)는 평상시 개방된 상태를 유지하며 운전자가 브레이크페달(10)을 밟아 일정 이상의 제동유압이 전달되면폐쇄됨으로써 상기 펌프(42)측으로의 오일공급유로를 차단하게 된다.

또한, 상기 고압어큐뮤레이터(43)와 상기 마스터실린더(12) 측을 연결하는 유압라인에 별도의 유압밸브(70)가 마련되며, 이 유압밸브(70)는 평상시 개방되는 노말오픈형 솔레노이드밸브(NO)이다. 상기 유압밸브(70)는 전원 인가시 "오프"되어 폐쇄작동함에 따라 상기 펌프(42)의 작??에 의한 오일압력은 모두 상기 유압브레이크(20)측으로 전달하게 된다.

이와 같이 구성된 브레이크액압라인을 장착한 차량의 차량자세제어 동작을 설명한다.

먼저, 차량자세제어를 제어하는 제어부(VDC콘트롤러)는 휠센서로부터의 입력에 의해 상기 유압브레이크(20)로의 제동유압을 가압할 경우 상기 유압모터(42)를 작동시키며, 이에 따라 발생된 제동유압이 "오프"상태에서 개방된 상기 인네트밸브(30)를 통해 상기 유압브레이크(20)로 전달되어 제동작용이 이루어진다.

상기 유압브레이크(20)로의 제동유압을 감압할 경우, 상기 인네트밸브(30)와 상기 아웃네트밸브(31)에 전원을 인가하여 "온"시키므로서 상기 유압브레이크(20)에 가해지는 제동유압이 빠져 나온후 상기 저압어큐뮤레이터(40)에 일시 저장하게 된다.

상기 유압브레이크(20)는 가압모드와 감압모드에 따라 작동되어 제동유압이 증가 또는 감소하게 되는데, 이러한 가압모드와 감압모드는 상기 인네트밸브(30)와 상기 아웃네트밸브(31)의 온,오프작동으로 이루어지게 된다.

이와 같이 유압브레이크(20)가 가압모드 또는 감암모드로 작동시 제어부는상기 유압브레이크(20)의 제동유압에 상응하는 차륜의 타이어 압력을 추정하게 된다. 제어부는 상기 인네트밸브(30) 및 상기 아웃네트밸브(31)가 모두 오프되는 가압모드에서 타이어 압력변수(A)에 보정값(B)를 가산한다. 여기서, 보정값(B)는 상기 인네트밸브(30)와 상기아웃네트밸브(40)의 특성에 따라 상기 유압브레이크(20)에 가해지는 제동유압의 다르므로 이를 보정하기 위한 것이다.

또, 제어부는 상기 인네트밸브(30) 및 상기 아웃네트밸브(31)가 모두 온되는 감압모드에서 타이어 압력변수(A)와 기준값(C)을 비교하여 비교결과에 따라 타이어 압력변수(A)를 보정하거나 초기값으로 설정하게 된다. 여기서, 기준값(C)는 차량자세제어가 요구되지 않는 경우에 타이어 압력변수(A)를 초기화시키기 위한 것이다.

이후, 보정된 타이어 압력변수(A)에 상수값(K)을 곱하여 실제 타이어 압력(P)을 산출하게 된다.

이와 같이 제어부는 추정된 실제 타이어 압력(P)에 기초하여 상기 인네트밸브(30)와 상기 아웃네트밸브(31)에 대한 온,오프작동을 계속적으로 제어하여 차량자세제어를 안정적으로 수행할 수 있게 된다.

이하에서는 본 발명에 따른 차량의 타이어 압력 추정방법을 도 2의 동작흐름도에 따라 상세히 설명한다.

먼저, 단계(S11)에서 제어부는 타이어 압력을 추정하여 차량자세제어를 수행하는 차량자세제어모드인가를 판단한다.

단계(S11)의 판단결과 차량자세제어모드가 아닌 경우 그대로 단계(S22)로 진행하는 반면, 단계(S12)의 판단결과 차량자세제어모드인 경우 상기 유압모터(41)를 구동한다.

단계(S13)에서 제어부는 각 센서에 의해 감지된 차량상태와 노면상태에 따라 판단한 결과 상기 유압브레이크(20)로의 제동유압을 증가시키는 가압모드인가를 판단한다.

단계(S13)의 판단결과 가압모드인 경우에는 단계(S14)에서 상기 인네트밸브(30)와 상기 아웃네트밸브(31)를 오프시키는데, 초기상태에서 상기 인네트밸브(30)는 개방되고 상기 아웃네트밸브(41)는 폐쇄상태를 유지하게 된다.

이어, 단계(S15)에서 현재 타이어 압력변수(A)에 상기 인네트밸브(30)와 상기 아웃네트밸브(31)의 특성에 따른 오차를 보정하기 위한 보정값(B)을 가산하여 보정한 다음 단계(S22)로 진행한다.

한편, 단계(S13)의 판단결과 가압모드가 아닌 경우에는 단계(S16)에서 상기 유압브레이크(20)로의 제동유압을 감소시키는 감압모드인가를 판단한다.

단계(S16)의 판단결과 감압모드가 아닌 경우에는 그대로 단계(S22)로 진행하는 반면에, 단계(S16)의 판단결과 감압모드인 경우에는 단계(S17)에서 상기 인네트밸브(30)와 상기 아웃네트밸브(31)에 전원을 인가시켜 상기 인네트밸브(30)와 상기 아웃네트밸브(31)를 모두 온시키므로서 상기 인네트벨브(30)를 폐쇄시키고 상기 아웃네트밸브(31)를 개방시킨다.

이어, 단계(S18)에서 타이어 압력변수(A)의 초기값 설정여부를 판단하기 위해 현재 타이어 압력변수(A)가 기준값(C) 보다 큰지를 판단한다.

단계(S18)의 판단결과 현재 타이어 압력변수(A)가 기준값(C) 보다 큰 경우 단계(S19)에서 상기 인네트밸브(30)와 상기 아웃네트밸브(31)의 오프상태를 유지한다.

이어, 단계(S20)에서 현재 타이어 압력변수(A)에 기준값(C)을 감산하여 보정한 다음 단계(S22)로 진행한다.

반면, 단계(S18)의 판단결과 현재 타이어 압력변수(A)가 기준값(C) 보다 크지 않은 경우 단계(S21)에서 현재 타이어 압력변수(A)를 초기값인 '0'으로 설정한 다음 단계(S22)로 진행한다.

단계(S15)와 단계(S20) 및 단계(S21)에서 타이어 압력변수(A)를 보정 또는 초기화시킨 경우 단계(S22)에서 각 단계에서 얻어진 타이어 압력변수(A)에 상수값(K)을 곱하여 실제 타이어 압력(P)을 추정한다.

이후, 전술한 단계들을 주기적으로 수행하고 차량상태와 노면상태의 변화에 따라 유압브레이크에 제동유압을 가압 또는 감압시 그에 따른 타이어 압력변화에 맞추어 차량자세제어를 안정적으로 수행할 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명은 유압브레이크에 가해지는 제동유압의 증감하는 가압모드와 감압모드에 따라 타이어 압력변수를 산출하고 산출된 타이어 압력변수에 상수값을 곱하여 실제 타이어 압력을 정확하게 추정하게 되므로 기존과 같이 복잡한 연산처리과정을 거치지 않고 이를 위해 큰 용량의 메모리를 요구하지 않는다. 따라서, 본 발명은 급가속 혹은 급감속이 발생되더라도 추정된 실제 타이어 압력에근거하여 유압브레이크에 가해지는 제동유압을 제어하므로 차량자세제어를 안정적이고 신뢰성있게 수행할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 각 차륜에 장착된 유압브레이크와, 상기 유압브레이크의 입구측과 출구측에 각각 연결된 인네트밸브 및 아웃네트밸브와, 상기 아웃네트밸브의 출구측에 연결된 저압어큐뮤레이터와, 상기 저압어큐뮤레이터에 저장된 오일을 펌핑하는 펌프와 상기 펌프를 작동시키는 유압모터를 구비한 차량의 타이어 압력 추정방법에 있어서,

   상기 유압브레이크에 제동유압이 가해져 타이어 압력이 증가되는 가압모드로 판단된 경우 타이어 압력변수에 보정값을 가산하여 타이어 압력변수를 산출하는 제1타이어압력변수산출단계;

   상기 유압브레이크에서 상기 저압어큐뮤레이터로 제동유압이 빠져나와 타이어 압력이 감소되는 감압모드로 판단된 경우 타이어 압력변수와 기준값을 비교하는 타이어압력변수비교단계;

   상기 타이어압력변수가 기준값 보다 크면 타이어 압력변수에서 기준값을 감산하여 타이어 압력변수를 산출하는 제2타이어압력변수산출단계;

   상기 타이어압력변수가 기준값 보다 크지 않으면 타이어압력변수를 초기값으로 설정하여 타이어 압력변수를 산출하는 제3타이어압력변수산출단계; 및

   상기 제1 내지 제3타이어압력변수산출단계에 의하여 산출된 타이어 압력변수에 상수값을 곱하여 실제 타이어 압력을 추정하는 타이어압력추정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 타이어 압력 추정방법.