KR100362717B1 - 타이어 공기압 제어장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량에 장착되어진 각 타이어의 공기압이 일정하게 유지되도록 하는 타이어 공기압 제어장치에 관한 것으로, 에어컴프레셔(3)와 에어탱크(4) 공기압 공급제어수단(5)이 순차적으로 연통되고, 에어탱크(4)의 공기압을 측정하는 에어탱크 공기압측정센서(7)와, 각 타이어(6a,6b,6c,6d)에 개별적으로 설치되어 해당 타이어(6a,6b,6c,6d)의 공기압을 개별적으로 측정하는 타이어 공기압측정센서(9a,9b,9c,9d), 에어탱크(4)와 공기압 공급제어수단(5) 사이에 배치되면서 제어수단(2)에 의해 작동제어되어 에어탱크(4)와 공기압 공급제어수단(5)을 선택적으로 차단시키는 솔레노이드밸브(10), 에어탱크 공기압측정센서(7)와 각 타이어 공기압측정센서(9a,9b,9c,9d)로부터의 출력신호를 입력받아서 에어컴프레셔(3)와 솔레노이드밸브(10) 및 공기압 공급제어수단(5)의 작동을 제어하는 제어수단(2), 제어수단(2)으로부터의 출력신호에 의해 작동되어 운전자에게 공기압 이상상태를 경고하는 표시수단(8) 및, 제어수단(2)에 제어값을 입력위한 입력수단(1)을 갖춘 구조로 되어, 각 타이어(6a,6b,6c,6d)의 공기압이 개별적으로 제어되고, 공기압 이상 발생시에는 이상이 발생된 해당 구성요소들을 자동으로 판별할 수 있게 된 것이다.

Description

타이어 공기압 제어장치{Pressure controller for tire}
본 발명은 차량에 장착되어진 각 타이어의 공기압이 일정하게 유지되도록 하는 타이어 공기압 제어장치에 관한 것으로, 특히 각 타이어의 공기압이 개별적으로 적절하게 제어되도록 하여, 차량의 주행성과 제동성 및 안전성이 향상되도록 하는 타이어 공기압 제어장치에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 타이어는 차량의 주행상태를 결정하는 주요한 요소이며, 이러한 타이어는 공기압에 따라서 제동성능이나, 주행성능 등의 특성이 크게 변화되므로, 차량의 주행성과 안전성을 위해서는 차량에 장착되어진 타이어의 공기압이 적절한 상태를 유지하도록 하는 것이 중요하다.
따라서 종래에는, 도 1에 도시된 바와 같은 타이어 공기압 제어장치를 차량에 설치하고 있는데, 도 1에 의하면 종래 타이어 공기압 제어장치는, 에어컴프레셔(3)와, 에어컴프레셔(3)로부터의 공기들이 소정압력으로 저장되는 에어탱크(4), 에어탱크(4)에 연통되어 각 타이어(6a,6b,6c,6d)로 공기압을 분배하는 공기압분배기(15), 에어탱크(4)의 공기압을 측정하는 에어탱크 공기압측정센서(7), 에어탱크 공기압측정센서(7)로부터의 출력신호를 입력받아서 에어컴프레셔(3)의 작동을 제어하는 제어수단(2), 제어수단(2)으로부터의 출력신호에 의해 작동되어 운전자에게 공기압 이상상태를 경고하는 표시수단(8) 및, 제어수단(2)에 제어값을 입력위한 입력수단(1)으로 구성되어진 구조로 되어 있다.
상기 입력수단(1)과 표시수단(8)은, 운전자가 제어값을 손쉽게 입력하거나, 공기압 이상상태를 즉시 인식할 수 있도록, 운전석 주변에 설치된다. 상기 제어수단(2)으로는 차량의 각 구성요소들의 작동상태를 감지하여 이들의 작동을 자동으로 제어하는 차량의 전자제어유닛(ECU)을 이용할 수 있고, 에어컴프레셔(3)와 에어탱크(4) 및 공기압분배기(15)는 상호 연동가능한 적절한 위치에 설치된다. 또한, 에어컴프레셔(3)와 에어탱크(4) 및 공기압분배기(15)는 순차적으로 연통되고, 각 타이어(6a,6b,6c,6d)는 공기압분배기(15)에 개별적으로 연통되어서, 공기압분배기(15)를 매개로 각 타이어(6a,6b,6c,6d)가 에어탱크(4)에 병렬로 연통된다.
상기 종래 타이어 공기압 제어장치의 작동상태를 개략적으로 설명해 보면, 우선 운전자가 입력수단(1)을 매개로 적절하게 유지되어야 하는 타이어의 공기압을 제어수단(2)에 입력한 상태에서, 에어탱크 공기압측정센서(7)로부터의 출력신호가 제어수단(2)으로 입력되면, 제어수단(2)에서 에어탱크 공기압측정센서(7)로부터의 출력신호값과 입력수단(1)으로부터 입력되어진 제어값을 비교하여, 에어탱크 공기압측정센서(7)로부터의 출력신호값이 제어값보다 작은 경우에는 에어컴프레셔(3)를 작동시켜서 에어탱크(4)의 공기압이 증가되도록 하고, 에어탱크 공기압측정센서(7)로부터의 출력신호값이 제어값과 같거나, 제어값보다 큰 경우에는 에어컴프레셔(3)를 정지시킨다.
따라서, 에어탱크 공기압측정센서(7)로부터의 출력신호값이 제어값보다 작은 경우에는, 에어컴프레셔(3)로부터의 공기가 에어탱크(4)로 유입되어, 에어탱크(4)의 공기압이 적절한 상태로 될 때까지 증가하게 되고, 에어탱크(4)의 공기압은 공기압분배기(15)를 통해서 각 타이어(6a,6b,6c,6d)로 전달된다.
반면, 에어탱크 공기압측정센서(7)로부터의 출력신호값이 제어값과 같거나, 제어값보다 큰 경우에는, 에어컴프레셔(3)가 정지되어 에어탱크(4)의 공기압 상승이 정지되어, 상호 연통되어진 에어탱크(4)와 공기압분배기(15) 및 각 타이어(6a,6b,6c,6d)들의 공기압이 일정하게 유지된다.
한편, 에어탱크 공기압측정센서(7)로부터의 출력신호값이 제어값보다 많이커서 출력신호값과 제어값의 차이가 설정 범위를 벗어나는 경우에는, 타이어 공기압이 과압이다라는 것을 운전자가 인식할 수 있도록, 제어수단(2)으로부터 제어신호가 출력되어 표시수단(8)이 이를 경고하게 된다. 또한, 에어컴프레셔(3)의 작동에도 불구하고, 에어탱크 공기압측정센서(7)로부터의 출력신호값이 설정 시간동안 제어값보다 작은 상태로 유지되는 경우에는, 타이어중 적어도 어느 한쪽 타이어로부터 공기압이 누출되고 있다라는 것을 운전자가 인식할 수 있도록, 제어수단(2)으로부터 제어신호가 출력되어 표시수단(8)이 이를 경고하게 된다.
그러나, 상기 종래 기술에 따르면, 공기압분배기(15)를 매개로 각 타이어(6a,6b,6c,6d)를 에어탱크(4)에 단순히 연통시킨 후, 에어탱크 공기압측정센서(7)로부터 에어탱크(4)의 공기압을 측정하여(각 타이어의 압력을 간접 측정) 선택적으로 에어컴프레셔(3)를 작동시켜서, 각 타이어(6a,6b,6c,6d)의 압력이 상호 균일하게 유지되도록 하는 방식으로 되어 있다.
따라서, 주행상태에 따라서 각 타이어의 압력상태를 개별적으로 조정할 수 없으므로, 각 타이어(6a,6b,6c,6d)의 공기압을 개별적으로 제어하여, 차량의 주행성과 제동성능을 차량 주행조건에 따라서 최적으로 변화시킬 수 없는 문제가 발생되었다.
또한, 공기압 이상 발생시, 공기압 이상유무는 운전자가 표시수단(8)을 통해서 쉽게 파악할 수 있지만, 정확한 이상발생원인은 알 수 없도록 되어 있어서, 이상발생원인을 해결하는 작업이 상당히 번거롭게 어렵게 되는 문제가 발생되었다.일예로, 공기압이 누출되는 경우에는, 각 타이어(6a,6b,6c,6d)중에서 어느 것으로부터 공기압이 누출되는지, 또는 에어탱크(4)로부터 공기압이 누출되는지를 알 수 없으므로, 각 구성요소들과 모든 에어라인을 일일히 검사해야 한다. 또한, 공기압이 과압인 경우에는, 공기압이 적정 압력으로 저하되도록, 작업자가 직접 수작업으로 타이어(6a,6b,6c,6d)로부터 공기를 빼내야 하는 불편함이 있고, 에어컴프레셔(3)의 작동효율의 저하로 인해서 동력낭비가 초래되었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위해 발명된 것으로, 각 타이어의 공기압이 개별적으로 적절하게 제어되도록 하여, 차량의 주행성과 제동성 및 안전성이 향상되도록 하는 타이어 공기압 제어장치를 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 타이어 공기압 제어장치의 구성을 도시한 블럭도,
도 2는 본 발명에 따른 타이어 공기압 제어장치의 구성을 도시한 블럭도이다.
- 첨부도면의 주요 부분에 대한 용어 설명 -
1 ; 입력수단, 2 ; 제어수단,
3 ; 에어컴프레셔, 4 ; 에어탱크,
5 ; 공기압 공급제어수단, 6a,6b,6c,6d ; 타이어,
7 ; 에어탱크 공기압측정센서, 8 ; 표시수단,
9a,9b,9c,9d ; 타이어 공기압측정센서, 10 ; 솔레노이드밸브.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 에어컴프레셔와, 에어컴프레셔로부터의 공기들이 소정압력으로 저장되는 에어탱크, 에어탱크에 연통되면서 제어수단에 의해 작동제어되어 에어탱크로부터의 공기압을 선택적으로 각 타이어로 전달하는 공기압 공급제어수단, 에어탱크의 공기압을 측정하는 에어탱크 공기압측정센서, 각 타이어에 개별적으로 설치되어 해당 타이어의 공기압을 개별적으로 측정하는 타이어 공기압측정센서, 에어탱크와 공기압 공급제어수단 사이에 배치되면서 제어수단에 의해 작동제어되어 에어탱크와 공기압 공급제어수단을 선택적으로 차단시키는 솔레노이드밸브, 에어탱크 공기압측정센서와 각 타이어 공기압측정센서로부터의 출력신호를 입력받아서 에어컴프레셔와 솔레노이드밸브 및 공기압 공급제어수단의 작동을 제어하는 제어수단, 제어수단으로부터의 출력신호에 의해 작동되어 운전자에게 공기압 이상상태를 경고하는 표시수단 및, 제어수단에 제어값을 입력위한 입력수단으로 구성되어진 것을 특징으로 하는 구조로 되어 있다.
이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 타이어 공기압 제어장치의 구성을 도시한 블럭도로서, 종래 기술을 도시한 도 1과 동일한 부위에는 동일한 참조부호를 붙이면서 그 설명은 생략한다.
도 2에 의하면 본 발명에 따른 타이어 공기압 제어장치는, 에어컴프레셔(3)와, 에어컴프레셔(3)로부터의 공기들이 소정압력으로 저장되는 에어탱크(4), 에어탱크(4)에 연통되면서 제어수단(2)에 의해 작동제어되어 에어탱크(4)로부터의 공기압을 선택적으로 각 타이어(6a,6b,6c,6d)로 전달하는 공기압 공급제어수단(5), 에어탱크(4)의 공기압을 측정하는 에어탱크 공기압측정센서(7), 각 타이어(6a,6b,6c,6d)에 개별적으로 설치되어 해당 타이어(6a,6b,6c,6d)의 공기압을 개별적으로 측정하는 타이어 공기압측정센서(9a,9b,9c,9d), 에어탱크(4)와 공기압 공급제어수단(5) 사이에 배치되면서 제어수단(2)에 의해 작동제어되어 에어탱크(4)와 공기압 공급제어수단(5)을 선택적으로 차단시키는 솔레노이드밸브(10), 에어탱크 공기압측정센서(7)와 각 타이어 공기압측정센서(9a,9b,9c,9d)로부터의 출력신호를 입력받아서 에어컴프레셔(3)와 솔레노이드밸브(10) 및 공기압 공급제어수단(5)의 작동을 제어하는 제어수단(2), 제어수단(2)으로부터의 출력신호에 의해 작동되어 운전자에게 공기압 이상상태를 경고하는 표시수단(8) 및, 제어수단(2)에 제어값을 입력위한 입력수단(1)으로 이루어진 구조로 되어 있다.
상기 본 발명에 따른 타이어 공기압 제어장치의 작동상태를 설명해 보면, 우선 운전자가 입력수단(1)을 매개로 평상시 적절하게 유지되어야 하는 타이어의 공기압이 제어수단(2)에 입력되고, 솔레노이드밸브(10)가 닫혀지고, 각 타이어(6a,6b,6c,6d)에 개별적으로 연결된 공기압 공급제어수단(5)의 각 솔레노이드밸브들(도시안됨)이 열려진 상태에서, 타이어 공기압측정센서(9a,9b,9c,9d)로부터의 출력신호와 에어탱크 공기압측정센서(7)로부터의 출력신호가 제어수단(2)으로 입력되면, 제어수단(2)에서 에어탱크(4)의 공기압 상태와 각 타이어(6a,6b,6c,6d)의 공기압 상태를 판단하여, 각 타이어(6a,6b,6c,6d)의 공기압이 균일하면서 적절하게 유지되도록, 에어컴프레셔(3)를 작동시켜서 에어탱크(4)의 공기압이 요구되는 압력으로 상승되도록 한 후, 솔레노이드밸브(10)가 열려져서, 에어탱크(4)의 공기압이 공기압 공급제어수단(5)을 통해서 각 타이어(6a,6b,6c,6d)로 균일하게 전달된다. 이후, 각 타이어 공기압측정센서(9a,9b,9c,9d)로부터의 출력값이 설정된 제어값과 같아지면 솔레노이드밸브(10)가 닫혀지게 되어, 각 타이어(6a,6b,6c,6d)들이 공기압 공급제어수단(5)을 매개로 상호 연통되어서 각 타이어(6a,6b,6c,6d)의 공기압이 균일하게 유지된다.
한편, 이러한 상태에서, 타이어들(6a,6b,6c,6d) 중에서 임의의 어느 하나의 타이어(6a ; 6b ; 6c ; 6d)가 손상되어 공기압이 대기중으로 누출되면, 각 타이어(6a,6b,6c,6d)의 공기압이 모두 균일하게 저하되는데, 이는 타이어 공기압측정센서(9a,9b,9c,9d)를 매개로 제어수단(2)에서 감지하게 된다. 이와 같이, 임의의 타이어(6a,6b,6c,6d)로부터의 공기압의 누출이 감지되면, 제어수단(2)에서 1차적으로 공기압 공급제어수단(5)을 작동제어하여 각 타이어(6a,6b,6c,6d)에 연결되어진 모든 솔레노이드밸브를 닫는다. 이후, 시간이 경과하게 되면, 공기압 누출이 발생되는 타이어(6a ; 6b ; 6c ; 6d)의 공기압만이 감소하게 되고, 이는 해당 타이어 공기압측정센서(9a,9b,9c,9d)를 통해서 제어수단(2)에서 인식하게 된다. 제어수단(2)에서 공기압 누출이 발생되는 타이어(6a ; 6b ; 6c ; 6d)를 판별하게 되면, 제어수단(2)으로부터 제어신호가 출력되어 표시수단(8)이 해당 타이어(6a ; 6b ; 6c ; 6d)의 공기압 누출을 경고하게 된다.
또한, 솔레노이드밸브(10)가 닫혀지고, 에어컴프레셔(3)가 정지된 상태에서 에어탱크(4)의 공기압이 저하되는 경우에는, 에어탱크(4)로부터 공기압이 누출되는 것이므로, 이를 제어수단(2)에서 인식하여 표시수단(8)을 통해서 에어탱크(4)의 파손을 경고하게 된다.
또한, 솔레노이드밸브(10)가 닫혀진 상태에서 에어컴프레셔(3)가 작동되는 상태임에도 불구하고, 에어탱크(4)의 공기압이 증가되지 않는 경우에는, 에어컴프레셔(3)가 작동불능상태라는 것이므로, 이를 제어수단(2)에서 인식하여 표시수단(8)을 통해서 에어컴프레셔(3)의 고장을 경고하게 된다.
특히, 본 발명에 따른 타이어 공기압 제어장치는, 솔레노이드밸브(10)와 공기압 공급제어수단(5)을 통해서 각 타이어(6a,6b,6c,6d)의 공기압을 개별적으로 제어할 수 있는데, 일예로 "6a" 타이어만 공기압을 높일경우에는, 솔레노이드밸브(10)가 닫혀진 상태에서 에어컴프레셔(3)를 작동시켜서 에어탱크(4)의 공기압이 설정 값만큼 상승되도록 한 후, 공기압 공급제어수단(5)에서 다른 타이어(6b,6c,6d)로의 공기압라인을 차단하고, 솔레노이드밸브(10)가 열려지도록 하면, 에어탱크(4)의 높은 공기압이 "6a" 타이어로만 전달된다. 이런 방식으로, 각 타이어(6a,6b,6c,6d)의 공기압을 개별적으로 제어할 수 있게 되므로, 제어수단(2)에서 차량의 주행상태를 감안하여 각 타이어(6a,6b,6c,6d)의 공기압을 최적으로 제어할 수 있게 된다. 따라서, 차량의 주행성과 제동성 및 안전성을 극대화 할 수 있게 된다.
이상 상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 각 타이어들의 공기압을 개별적으로 제어할 수 있으므로, 차량의 주행조건에 따라서 타이어의 공기압상태를 최적화할 수 있게 되어, 차량의 주행성과 제동성 및 안전성이 향상되는 효과가 있다.
또한, 공기압 이상 발생시에는, 이상이 발생된 해당 구성요소들을 자동으로 판별할 수 있게 되므로 보수/유지가 유리하게 되는 효과가 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 실시예에 한정되지 않고 이하의 청구범위를 벗어나지 않는 한도내에서 다양하게 변형 실시될 수 있음은 물론이다.

Claims (1)

  1. 에어컴프레셔(3)와, 에어컴프레셔(3)로부터의 공기들이 소정압력으로 저장되는 에어탱크(4), 에어탱크(4)에 연통되면서 제어수단(2)에 의해 작동제어되어 에어탱크(4)로부터의 공기압을 선택적으로 각 타이어(6a,6b,6c,6d)로 전달하는 공기압 공급제어수단(5), 에어탱크(4)의 공기압을 측정하는 에어탱크 공기압측정센서(7), 각 타이어(6a,6b,6c,6d)에 개별적으로 설치되어 해당 타이어(6a,6b,6c,6d)의 공기압을 개별적으로 측정하는 타이어 공기압측정센서(9a,9b,9c,9d), 에어탱크(4)와 공기압 공급제어수단(5) 사이에 배치되면서 제어수단(2)에 의해 작동제어되어 에어탱크(4)와 공기압 공급제어수단(5)을 선택적으로 차단시키는 솔레노이드밸브(10), 에어탱크 공기압측정센서(7)와 각 타이어 공기압측정센서(9a,9b,9c,9d)로부터의 출력신호를 입력받아서 에어컴프레셔(3)와 솔레노이드밸브(10) 및 공기압 공급제어수단(5)의 작동을 제어하는 제어수단(2), 제어수단(2)으로부터의 출력신호에 의해 작동되어 운전자에게 공기압 이상상태를 경고하는 표시수단(8) 및, 제어수단(2)에 제어값을 입력위한 입력수단(1)으로 구성되어진 것을 특징으로 하는 타이어 공기압 제어장치.
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