KR101495917B1 - 에어 현가 장치의 타이어 압력 측정 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 ECU가 차고 센서를 이용해 에어 현가 장치의 차고를 제어할 때, 각 에어 스프링(FL, FR, RL, RR)의 압력 변화가 각 차륜의 타이어 압력 변화로 추종되도록 해, 각 에어 스프링(FL, FR, RL, RR)이 갖는 비정상 압력으로 타이어 압력 저하를 판단해 구현됨에 따라, 타이어공기압 자동감지시스템인 TPMS(Tire Pressure Monitoring System)을 장착하지 않고 타이어 압력을 인식해 비용 상승을 막으면서도, 에어 현가 장치의 사용성도 더 증대시켜 줄 수 있는 특징이 있게 된다.
에어 스프링, 타이어 압력, 압력 센서

Description

에어 현가 장치의 타이어 압력 측정 방법{Tire pressure measuring logic for air suspension in vehicle}
본 발명은 에어 현가 장치에 관한 것으로, 특히 에어 현가 장치에서 단순한 로직(Logic)만으로 타이어 압력을 측정하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 현가 장치는 차 축과 차체 사이를 연결시켜 주행 중에 차 축이 노면으로부터 받는 진동이나 충격 등을 적절히 감쇠시켜, 차체의 손상과 탑승자의 승차 감을 향상시킬 수 있도록 한다.
즉, 이러한 현가 장치는 차량의 상·하 방향으로 유연성을 제공하여 노면의 거침으로부터 차체가 영향을 받지 않게 하면서 불규칙한 노면을 주행할 수 있게 하면서, 차륜에 의해서 발생하는 수평 및 횡력 그리고 제동 및 구동력에 대응하는 작용과 더불어 차체의 롤링(Rolling)을 억제하는 작용을 하게 된다.
이와 같은 현가 장치 중 전자 제어 식 에어 현가 장치는 각종 센서를 이용해 에어 스프링 압력을 적절히 제어해 줌에 따라, 현가 성능을 보다 향상해 승차 감과 운전자 편의성을 증대시킴은 물론, 차량 사고에 대한 위험성을 보다 경감시켜 줄 수 있게 된다.
이와 더불어, 차량 사고 중 많은 부분이 타이어로 인해 발생되는 측면이 높아짐에 따라, 타이어로 인한 교통사고를 줄이기 위하여 타이어공기압 자동감지시스템인 TPMS(Tire Pressure Monitoring System)을 장착하는 추세이며 특히, 미국의 경우 TPMS의 장착을 의무화하고 있다.
하지만, 이와 같은 TPMS의 장착은 비용의 상승을 가져와 가격 경쟁력을 저하시키는 단점이 있게 된다.
이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 에어 현가 장치의 차고 제어 로직(Logic)을 이용해 각 차륜의 타이어 압력을 측정해 줌에 따라, 비용 상승을 가져오는 타이어공기압 자동감지시스템인 TPMS(Tire Pressure Monitoring System)을 사용하지 않고서도, 운전자가 타이어 압력을 인식할 수 있도록 함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 에어 현가 장치의 타이어 압력 측정 방법이 각 차륜의 타이어가 갖는 정상 압력을 측정하고, 정상 압력을 갖는 타이어에 대한 각 에어 스프링(FL, FR, RL, RR)의 압력을 측정해 기준 값을 산출한 후,
차고 제어 구현 시 각 에어 스프링(FL, FR, RL, RR)의 압력 값을 상기 기준 값과 비교한 다음,
압력 변화가 허용 영역을 벗어난 에어 스프링(FL, FR, RL, RR)이 설치된 타이어의 압력 부족을 판단해 CAN 통신을 이용해 외부에 경고해주는 방식으로 구현되는 것을 특징으로 한다.
이를 위해, 상기 각 차륜의 타이어 압력과 각 에어 스프링(FL, FR, RL, RR)의 압력 측정은, 정차 상태에서 키 오프(Key Off)됨과 더불어, 차량 도어 언락(Unlock)된 상태로 차량 조건을 형성한 후 수행된다..
이에 더해, 상기 각 에어 스프링(FL, FR, RL, RR)의 압력 측정 시, 외기 온도도 함께 측정해 고려한다.
그리고, 상기 각 에어 스프링(FL, FR, RL, RR)의 기준 값은 차고 센서 초기화 공정에서, 차량의 실제 차고 값과 차고 센서로부터 읽어들인 차고를 비교한 후, 서로 간에 발생한 차이를 보정해 보정 값을 산출한 다음, 산출된 보정 값은 차고 센서로부터 입력받은 PWM 신호로 듀티(Duty) 계산과정을 거쳐 최종 차고 값으로 변환된다.
이러한 본 발명에 의하면, 운전자가 각 차륜의 타이어 공기 압을 타이어공기압 자동감지시스템인 TPMS(Tire Pressure Monitoring System)을 사용하지 않고서 알 수 있어, 차량 가격 경쟁력을 향상하면서도, 에어 현가 장치의 차고 제어 로직 을 이용함에 따라, 에어 현가 장치의 사용성도 향상할 수 있는 효과가 있게 된다.
이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시 예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명에 따른 에어 현가 장치의 타이어 압력 측정 방법의 순서 도를 도시한 것인바, 본 발명은 ECU가 차고 센서를 이용해 에어 현가 장치의 차고를 제어할 때, 각 에어 스프링(FL, FR, RL, RR)의 압력 변화가 각 차륜의 타이어 압력 변화로 추종되도록 해, 각 에어 스프링(FL, FR, RL, RR)이 설정된 영역을 갖지 않는 비정상 압력으로 타이어 압력 저하를 판단한다.
이를 위해, 정차 상태에서 키 오프(Key Off)됨과 더불어, 차량 도어 언락(Unlock)된 상태로 차량 조건을 형성한 후, ECU는 각 차륜의 타이어 압력을 측정하고 특정한 값으로 저장한다.
이와 더불어, ECU는 각 에어 스프링(FL, FR, RL, RR)의 압력을 측정해 저장하는데, 이때 외기 온도에 따른 압력 차이가 존재하므로 공정 수행시의 외기 온도도 측정해 함께 저장한다.
이어, ECU는 측정한 외기 온도를 이용해 각 에어 스프링(FL, FR, RL, RR)에 대한 적절한 압력을 산출한 후, 각 에어 스프링(FL, FR, RL, RR)의 적정 압력 값으 로 정해 준다.
이러한, 에어 스프링(FL, FR, RL, RR) 압력과 외기 온도 값은 ECU의 타이어 압력 부족 판단 근거로 이용하기 위함이며, 이는 각 차륜의 타이어가 압력 차를 갖으면 각 에어 스프링(FL, FR, RL, RR)도 압력이 비정상적으로 틀어지므로, ECU에서 타이어 압력이 부족한 상태로 판단할 수 있는 근거로 적용될 수 있음에 기인한다.
이어, 차량 양산 라인에서 차고 센서 초기화 공정을 수행하는데, 이는 차량의 실제 차고 값과 차고 센서로부터 ECU가 읽어들인 차고를 비교한 후, ECU는 서로 간에 발생한 차이를 보정해 보정 값을 산출한다.
이와 같이 ECU가 산출한 보정 값은 다시 최종 차고 값으로 변환되는데, 이는 ECU가 차량의 각 차고 센서로부터 입력받은 PWM 신호로 듀티(Duty)를 계산하고, 계산된 듀티(Duty)를 이용해 양산 라인에서의 차고 센서 초기화 공정에서 산출된 보정 값과의 수식을 거쳐 최종 차고 값으로 변환해 저장한다.
이어, 차고 제어를 수행하는 ECU는 차고 제어 시점에서 각 에어 스프링(FL, FR, RL, RR)의 압력을 측정해, 차고 센서 초기화 공정에서 산출된 각 에어 스프링(FL, FR, RL, RR)의 압력 값과 비교하는 과정을 거치게 된다.
이러한 각 에어 스프링(FL, FR, RL, RR)의 압력 비교 시, 차고 센서 초기화 시 설정된 에어 스프링(FL, FR, RL, RR)의 압력 값에 비해 허용 영역을 벗어난 차이가 있으면, ECU는 타이어의 압력 부족을 판단해 CAN 등의 통신을 통해 운전자에게 압력 부족 상태를 경고해 주게 된다.
이때, ECU는 압력 부족 상태인 타이어만을 알려 주게 되는데, 이는 ECU가 각 에어 스프링(FL, FR, RL, RR)으로부터 신호를 받아 처리함에 기인한다.
이어, 타이어 압력이 적정 영역에 있게 되면 ECU는 차고 센서 초기화 공정에서 산출된 최종 차고 값을 기준 값으로 한 상태에서, 각 에어 스프링(FL, FR, RL, RR)에 설치된 차고 센서의 PWM 신호로 듀티(Duty) 계산해 산출된 현 차고 값과 비교한 후, 정상적인 차고 제어를 구현한다.
도 1은 본 발명에 따른 에어 현가 장치의 타이어 압력 측정 방법의 순서도

Claims (4)

  1. 각 차륜의 타이어가 갖는 정상 압력을 측정하고, 정상 압력을 갖는 타이어에 대한 각 에어 스프링(FL, FR, RL, RR)의 압력을 측정해 기준 값을 산출한 후,
    차고 제어 구현 시 각 에어 스프링(FL, FR, RL, RR)의 압력 값을 상기 기준 값과 비교한 다음,
    압력 변화가 허용 영역을 벗어난 에어 스프링(FL, FR, RL, RR)이 설치된 타이어의 압력 부족을 판단해 CAN 통신을 이용해 외부에 경고해주는 방식으로 구현되고;
    상기 각 차륜의 타이어 압력과 각 에어 스프링(FL, FR, RL, RR)의 압력 측정은, 정차 상태에서 키 오프(Key Off)됨과 더불어, 차량 도어 언락(Unlock)된 상태로 차량 조건을 형성한 후 수행되는 것을 특징으로 하는 에어 현가 장치의 타이어 압력 측정 방법.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 각 에어 스프링(FL, FR, RL, RR)의 압력 측정 시, 외기 온도도 함께 측정해 고려하는 것을 특징으로 하는 에어 현가 장치의 타이어 압력 측정 방법.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 각 에어 스프링(FL, FR, RL, RR)의 기준 값은 차고 센서 초기화 공정에서, 차량의 실제 차고 값과 차고 센서로부터 읽어들인 차고를 비교한 후, 서로 간에 발생한 차이를 보정해 보정 값을 산출한 다음, 산출된 보정 값은 차고 센서로부터 입력받은 PWM 신호로 듀티(Duty) 계산과정을 거쳐 최종 차고 값으로 변환되는 것을 특징으로 하는 에어 현가 장치의 타이어 압력 측정 방법.
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