KR19980046907A - Vehicle Tire Pressure Monitor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량 타이어 공기압 감시장치에 관한 것으로, 종래 공기압 감시시스템은 공기압을 감시하는 수단에 있어 그 구조가 복잡한 문제점이 있었다.The present invention relates to a vehicle tire air pressure monitoring device, the conventional air pressure monitoring system has a complicated structure in the means for monitoring the air pressure.
이에 본 발명은 예시도면 도 3 내지 도 5 에서와 같이 공기압 부족으로 인한 타이어의 변형시 타이어의 회전당 이동거리가 정상일 때 보다 감소됨에 근거하여, 컨트롤유니트(20)에 적정 이동거리를 설정하고, 휠회전센서(14)와 타이어(1)의 직경을 검출하는 직경 포텐셔미터(24)로부터 현상태 타이어의 회전당 이동거리를 연산하여 적정 이동거리와 비교 판단하고, 이로 부터 경고장치(26)를 구동시킨 것이다.Accordingly, the present invention is to set the appropriate travel distance to the control unit 20, based on the reduced per-travel distance of the tire during the deformation of the tire due to the lack of air pressure as shown in Figure 3 to 5, than normal, From the diameter potentiometer 24 for detecting the diameter of the wheel rotation sensor 14 and the tire 1, the movement distance per revolution of the actual tire is calculated and compared with the appropriate movement distance, and the warning device 26 is driven from this. will be.
Description
본 발명은 차량 타이어 공기압 감시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공기압의 변경에 따른 타이어의 진행거리를 이용한 차량 타이어 공기압 감시장치이다.The present invention relates to a vehicle tire air pressure monitoring device, and more particularly, to a vehicle tire air pressure monitoring device using a traveling distance of a tire according to a change in air pressure.
일반적으로 차량의 노면과 맞닿는 유일한 부품인 타이어는 차량의 하중을 지지하고, 노면에서의 충격을 완화하며, 구동력과 제동력을 노면에 전달하고, 차량의 방향을 전환하거나 유지하는 기능등을 수행하고 있음은 주지된 바와 같다.In general, tires, which are the only parts in contact with the road surface of the vehicle, support the load of the vehicle, alleviate the impact on the road surface, transmit driving and braking force to the road surface, and perform a function of changing or maintaining the direction of the vehicle. Is as well known.
예시도면 도 1 은 이러한 타이어를 나타낸 단면도로서, 타이어(1)는 공기가 충전되는 튜브(2)와 이를 둘러싸는 카카스(3), 그리고 상기 카카스(3)를 보호하기 위한 고무층(4)으로 구성되어 있다.1 is a cross-sectional view of such a tire, in which the tire 1 is a tube 2 filled with air, a carcass 3 surrounding it, and a rubber layer 4 for protecting the carcass 3. It consists of.
여기서, 카카스(3)는 튜브(2)에 충전된 공기압을 유지하기 위한 강도를 가지고 있으며, 고무층(4)은 트레드(5), 숄더(6), 사이드월(7)로 다시 구분된다.Here, the carcass 3 has a strength for maintaining the air pressure filled in the tube 2, the rubber layer 4 is divided into a tread (5), a shoulder (6), sidewalls (7) again.
상기 트레드(5)는 노면과 직접닿는 부분으로 제동력, 구동력, 승차감 향상이나 사이드슬립방지, 안전성향상 등을 위하여 홈이 형성된 트레드패턴이 성형되어 있으며, 이러한 트레드(5)의 성능이 십분 발휘되기 위하여는 타이어의 적정 공기압이 유지되어 있어야 한다.The tread 5 is a part directly in contact with the road surface, and a tread pattern having grooves is formed for improving braking force, driving force, ride comfort, preventing side slip, and improving safety, and in order to exhibit the performance of the tread 5 for 10 minutes. The tires must maintain the proper inflation pressure of the tire.
즉, 타이어는 차종마다 규정공기압이 정하여져 있으며, 타이어의 공기압이 상기 규정공기압보다 높으면 주행중 트랩핑현상 등이 발생되어 승차감이 불량하고 타이어손상이 유발될 우려가 있다.That is, the tire has a prescribed air pressure for each vehicle type, and if the air pressure of the tire is higher than the prescribed air pressure, trapping may occur during driving, resulting in poor riding comfort and tire damage.
특히, 이러한 규정공기압 초과보다 주행중 차량에 더욱 악영향을 미치는 것은 규정공기압미만일 때이며, 이러한 경우 고속주행시 트레드(5)에 일어나는 변형과 복원의 반복으로 상기 트레드(5)가 물결모양으로 떠는 스탠딩웨이브현상이 일어나 타이어가 파손되거나, 트레드(5)가 떠서 떨어져 나가는 청크아웃(chunkout) 현상등 극히 위험한 상태가 유발될 수 있다.In particular, it is when the air pressure is less than the specified air pressure more than the specified air pressure, and in this case, the standing wave phenomenon in which the tread 5 floats in a wave shape due to the repetition of deformation and restoration occurring in the tread 5 during high-speed driving This may cause an extremely dangerous condition such as a tire breakage or a chunk out phenomenon in which the tread 5 floats off.
따라서, 타이어의 공기압 감시시스템이 장착된 차량이 일부 개발되어 있으며, 그 일례가 예시도면 도 2 에 도시되어 있다.Therefore, some vehicles equipped with a tire air pressure monitoring system have been developed, an example of which is shown in FIG. 2.
도시된 것은 보슈, 포르쉐의 시스템(928RKD)으로 이 시스템은 도시된 바와 같이 검사장치로서 압력스위치(8), 고주파수센서(9)를 이용하고 ECU(Electronic Control Unit)(10)가 상기 검사수단으로부터의 신호를 연산하도록 되어 있다.Shown is Bosch, Porsche's system (928RKD), which uses a pressure switch (8) and a high frequency sensor (9) as an inspection device as shown, and an ECU (Electronic Control Unit) 10 from the inspection means. It is to calculate the signal of.
여기서, 압력스위치(8)는 1개의 휠림에 2개씩 설치 고정되며, 압력센서 내부에는 금속제의 다이어프램으로 밀폐된 공간이 있다.Here, the pressure switch 8 is installed and fixed two by one wheel rim, there is a space sealed with a metal diaphragm inside the pressure sensor.
또한, 밀폐된 다이어프램의 내부에는 희귀가스가 채워져 있고, 그 외부에는 타이어 공기압이 작용한다. 따라서, 다이어프램 내부의 기준압력과 타이어 공기압이 항상 비교되어 접점을 개폐시키게 되어 있다.In addition, a rare gas is filled in the sealed diaphragm, and tire air pressure is applied to the outside of the sealed diaphragm. Therefore, the reference pressure inside the diaphragm and the tire air pressure are always compared to open and close the contact.
따라서, 타이어 공기압이 기준압력을 초과하면 다이어프램은 안쪽으로 휘어지면서 접점을 닫게 되고, 타이어 공기압이 기준압력보다 낮으면 다이어프램은 바깥쪽으로 휘어지면서 접점을 열게 된다.Therefore, when the tire air pressure exceeds the reference pressure, the diaphragm is bent inward to close the contact, and when the tire air pressure is lower than the reference pressure, the diaphragm is bent outward to open the contact.
상기 고주파수센서(9)는 액슬축에 고정되어 있으며, 압력스위치 접점의 'ON-OFF' 여부를 판별하고, ECU(10)는 각 차륜의 회전속도와 고주파수센서 펄스를 함께 처리하여 타이어 공기압을 감시한다. 차륜 회전속도와 고주파수센서의 펄스 사이에는 일정한 관계가 성립하며, 일정거리에 걸쳐 이러한 조건이 충족되지 않으면 ECU(10)는 경고신호를 송출하여 계기판의 경고등(11)을 점등시키는 것이다.The high frequency sensor 9 is fixed to the axle shaft and determines whether the pressure switch contact is 'ON-OFF', and the ECU 10 monitors the tire air pressure by processing the rotation speed of each wheel and the high frequency sensor pulse together. do. A constant relationship is established between the wheel rotation speed and the pulse of the high frequency sensor. If such conditions are not satisfied over a certain distance, the ECU 10 sends a warning signal to light the warning lamp 11 of the instrument panel.
이 밖에도 미쉐린의 MTM시스템과 던롭시스템 등이 있으나, MTM시스템은 상술된 보슈, 포르쉐시스템과 유사하고, 던롭시스템은 공기압이 낮은 타이어는 다른 타이어에 비해 회전속도가 높다는 것을 이용해 타이어의 공기압을 감시하고 있다.Others include Michelin's MTM system and Dunlop system, but the MTM system is similar to the Bosch and Porsche system described above. have.
상술된 바와 같이 타이어에 있어 공기압은 규정된 값을 유지하여야 하며, 특히, 공기압이 규정값 미만인 경우 극히 위험한 상황을 초래할 우려가 있으므로 일부 차량에 있어서는 공기압 감시시스템이 장착되고 있다.As described above, in the tire, the air pressure should be kept at a prescribed value. In particular, there is a risk of causing an extremely dangerous situation when the air pressure is less than the prescribed value.
그러나, 상술된 공기압 감시시스템은 공기압을 감시하는 수단에 있어 그 구조가 복잡한 문제점이 있었다.However, the above-described air pressure monitoring system has a complicated structure in the means for monitoring the air pressure.
즉, 타이어의 공기압을 계속 검출하여 공기압을 제어하는 수단이 아니라, 단지 이러한 공기압의 규정압력이상이나 특히 미만임을 감지하는 수단에 있어 상술된 다이어프램을 이용한 압력스위치나 고주파센서 등은 대중적인 차량에 장착하기에는 너무 구조가 복잡하고 고가인 것이다.In other words, the pressure switch or the high frequency sensor using the diaphragm described above is not installed in a popular vehicle, but in a means of detecting the tire's inflation pressure and not merely controlling the inflation pressure, but merely detecting the above or less than the prescribed pressure of the tire. Too complicated to structure and expensive.
따라서, 상술된 공기압 감시시스템은 차량의 안전성확보에 있어 중요한 위치를 차지하고 있음에도 불구하고, 일부 고급차종에만 장착되어 왔던 것이며, 일반적 차량에 있어서는 공기압에 따른 타이어의 변형상태를 대충 육안으로만 검사할 수 밖에 없었던 것이었다.Therefore, the above-mentioned pneumatic pressure monitoring system has been installed only on some high-class cars, although it occupies an important position in securing the safety of the vehicle. In general vehicles, the deformation state of the tire due to the pneumatic pressure can be roughly inspected by the naked eye. There was only.
이에 본 발명은 상기 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 타이어 공기압 시스템으로의 적용이 용이한 차량 타이어 공기압 감시장치를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, it is an object of the present invention to provide a vehicle tire pressure monitoring device that is easy to apply to the tire pressure system.
이를 위한 본 발명은 공기압 부족으로 인한 타이어의 변형시 타이어의 회전당 이동거리가 정상일 때 보다 감소됨에 근거하여, 컨트롤유니트에 적정 이동거리를 설정하고, 휠회전센서와 타이어의 직경을 검출하는 직경 포텐셔미터로부터 현상태 타이어의 회전당 이동거리를 연산하여 적정 이동거리와 비교 판단하고, 이로부터 경고장치를 구동시킨 것이다.To this end, the present invention has a diameter potentiometer for setting an appropriate movement distance in the control unit and detecting the diameter of the wheel rotation sensor and the tire based on the reduction in the tire's movement distance per rotation when the tire is deformed due to lack of air pressure. By calculating the travel distance per revolution of the present condition tire and comparing it with the appropriate travel distance, the warning device was driven from this.
도 1 은 일반적인 타이어를 설명하기 위한 단면개요도,1 is a cross-sectional overview for explaining a general tire,
도 2 는 종래 타이어 공기압 감시장치의 일례를 나타낸 단면개요도,Figure 2 is a cross-sectional overview showing an example of a conventional tire pressure monitoring device,
도 3 은 본 발명에 따른 공기압 감시장치의 구성도,3 is a configuration diagram of a pneumatic pressure monitoring device according to the present invention,
도 4 는 본 발명에 따른 직경 포텐셔미터의 장착상태를 나타낸 개요도,Figure 4 is a schematic diagram showing the mounting state of the diameter potentiometer according to the present invention,
도 5 는 본 발명의 작동상태를 나타낸 흐름도이다.5 is a flowchart showing an operating state of the present invention.
- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 --Explanation of symbols for the main parts of the drawings-
1 - 타이어,14 - 휠,1-tire, 14-wheel,
20 - 컨트롤유니트,22 - 휠회전센서,20-control unit, 22-wheel rotation sensor,
24 - 직경 포텐셔미터,26 - 경고장치,24-diameter potentiometer, 26-warning device,
28 - 가변저항대,30 - 작용대,28-variable resistance band, 30-working band,
32 - 탄발스프링.32-bullet spring.
이하, 첨부된 예시도면과 함께 본 발명을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 휠(14)의 회전수와 타이어(1) 직경으로부터 타이어(1)의 진행거리를 연산하고 적정 타이어 진행거리가 설정되어 이와 비교를 수행하는 컨트롤유니트(20)의 입력단에 휠회전센서(22)가 각 휠(14)에 장착되어 연결되는 한편, 각 타이어에 타이어(1)의 직경에 따른 신호를 송출하는 직경 포텐셔미터(24)가 내설되어 컨트롤유니트(20)의 입력단에 연결되며, 컨트롤유니트(20)의 출력단에 경고장치(26)가 연결된 구조인 차량 타이어 공기압 감시장치이다.The present invention calculates the travel distance of the tire (1) from the number of revolutions of the wheel 14 and the diameter of the tire (1), and the appropriate tire travel distance is set to the wheel rotation sensor at the input of the control unit 20 to perform the comparison (22) is mounted and connected to each wheel (14), while a diameter potentiometer (24) for transmitting a signal according to the diameter of the tire (1) to each tire is built-in and connected to the input of the control unit (20), The vehicle tire air pressure monitoring device has a structure in which a warning device 26 is connected to an output terminal of the control unit 20.
예시도면 도 3 은 본 발명에 따른 타이어 공기압 감시장치의 기본구성도이고, 예시도면 도 4 는 본 발명에 따른 직경 포텐셔미터(24)의 장착상태를 나타낸 단면개요도이다.Exemplary drawings Figure 3 is a basic configuration of the tire pressure monitoring apparatus according to the present invention, Figure 4 is a schematic cross-sectional view showing the mounting state of the diameter potentiometer 24 according to the present invention.
본 발명은 타이어(1)의 공기압부족시 타이어(1)의 외형이 변형된다는 기초적 사실에 근거하여, 이 경우 타이어(1)를 원형으로 가장하였을 때 직경이 감소된 결과라는 것에 의해 회전당 그 진행거리가 감소됨을 타이어(1)의 공기압 부족으로 감지한 것이다.The present invention is based on the basic fact that the outer shape of the tire 1 is deformed when the pneumatic pressure of the tire 1 is insufficient. In this case, the progress per revolution is caused by the fact that the diameter is reduced when the tire 1 is simulated in a circular shape. The reduction in the distance is detected by the lack of air pressure in the tire (1).
이를 위해 타이어의 진행거리를 감지하고 비교판단하는 수단과 이러한 비교판단 수단에 변화되는 데이터를 송출하는 수단이 필요하며, 따라서 본 발명은 총체적인 제어를 수행하는 컨트롤유니트(20)를 위시하여 그 입력단에 휠회전센서(22), 직경 포텐셔미터(24)가 연결되고, 그 출력단에 경고장치(26)가 연결된 것이다.To this end, there is a need for a means for detecting and comparing a traveling distance of a tire and a means for transmitting data that is changed to the comparison determination means. Accordingly, the present invention includes a control unit 20 for performing overall control at its input end. The wheel rotation sensor 22, the diameter potentiometer 24 is connected, the warning device 26 is connected to the output terminal.
여기서, 컨트롤유니트(20)에는 규정공기압일때의 타이어 직경에 의한 회전당 적정 진행거리범위가 설정되어 있으며, 상기 휠회전센서(22)와 직경 포텐셔미터(24)로부터 현재 타이어(1)의 상태가 감지되고 진행거리가 연산되어 상기 적정진행거리와 비교되는 것이다.Here, the control unit 20 is set to the appropriate distance range per revolution by the tire diameter at the specified air pressure, the current state of the tire 1 is detected from the wheel rotation sensor 22 and the diameter potentiometer 24 The travel distance is calculated and compared with the proper travel distance.
이러한 휠회전센서(22)와 직경 포텐셔미터(24)는 각각의 타이어에 모두 장착되어 각 타이어(1)의 상태가 별개로 컨트롤유니트(20)에 송출됨은 당연하고, 도 3 (가)에 도시된 것은 편의상 그 기본구성만을 나타낸 것이다.The wheel rotation sensor 22 and the diameter potentiometer 24 are all mounted on the respective tires so that the state of each tire 1 is separately sent to the control unit 20, and is shown in FIG. For convenience, only the basic configuration is shown.
휠회전센서(22)는 휠(14)과 함께 회전되는 원판으로부터 단속되는 자력선에 의해 회전수가 감지됨은 주지된 바와 같고, 직경 포텐셔미터(24)는 타이어(1)에 내설되어 그 변형에 따라 직경 변화신호가 컨트롤유니트(20)로 송출된다.It is well known that the wheel rotation sensor 22 is detected by the magnetic force line intermittent from the disk rotated with the wheel 14, the diameter potentiometer 24 is built in the tire 1, the diameter changes according to its deformation The signal is sent to the control unit 20.
이를 위해 직경 포텐셔미터(24)는 가변저항대(28)와 작용대(30)로 구분되며, 작용대(30)는 탄발스프링(32)에 의해 타이어(1)의 트레드(5) 내측면에 튜브(2)에 밀접되어 있다.To this end, the diameter potentiometer 24 is divided into a variable resistance band 28 and a working zone 30, the working zone 30 is a tube (on the inner surface of the tread 5 of the tire 1 by the ball spring 32) Close to 2).
이러한 작용대(30)에 전원이 공급되어 가변저항대(28)로 흐르도록 되어 있으며, 타이어의 공기압이 저하되어 작용대(30)와 가변저항대(28)의 접점이 변경되면 이에 따라 컨트롤유니트(20)로의 송출신호가 저항의 변경으로 인해 변경되고 컨트롤유니트(20)는 이 신호를 타이어의 직경으로 인식하고 이에 따른 회전당 진행거리를 연산하는 것이다.The power is supplied to the working zone 30 to flow to the variable resistance band 28. When the air pressure of the tire decreases and the contact point of the working zone 30 and the variable resistance band 28 is changed, the control unit 20 is accordingly changed. The output signal to) is changed due to the change of the resistance, and the control unit 20 recognizes the signal as the diameter of the tire and calculates the travel distance per revolution accordingly.
이러한 본 발명에 의해 예시도면 도 5 에서와 같은 수행을 컨트롤유니트(20)가 하게 되며 전기된 바와 같이 휠회전센서(22)와 직경 포텐셔미터(24)로부터 휠(14)의 회전수와 타이어(1)의 직경이 컨트롤유니트(20)로 입력된다.According to the present invention, the control unit 20 performs the same operation as in FIG. 5 and the number of revolutions of the wheel 14 and the tire 1 from the wheel rotation sensor 22 and the diameter potentiometer 24 as described above. ) Is input to the control unit 20.
이러한 신호를 근거로 컨트롤유니트(20)는 현재 타이어의 회전당 진행거리를 연산하며 적정 진행거리 범위와 비교하여 상기 범위보다 적은 경우 경고장치(26)를 작동시키는 것이다.Based on this signal, the control unit 20 calculates the travel distance per revolution of the current tire and operates the warning device 26 when the travel distance is less than the range compared to the proper travel range.
여기서, 상기 범위의 차에 의해 경고장치(26)의 작동에 차등을 두게 할 수 있으며, 일례로 적정 진행거리와 감지된 진행거리의 차가 미비한 경우 단순한 경고등의 점등으로 운전자에게 고지하고, 그 차가 과도한 경우 경고음을 병행하거나 차량을 일정속도이상으로 가속되지 않도록 차등을 두어 경고장치를 제어할 수 있는 것이다.Here, the difference in the range of the warning device 26 can be set to the operation of the warning device, for example, if the difference between the proper travel distance and the detected travel distance is not enough to notify the driver by the lighting of a simple warning light, the car is excessive In this case, the warning device may be controlled by putting a warning sound or by putting a differential so that the vehicle does not accelerate more than a predetermined speed.
상술된 바와 같이 본 발명에 따르면 타이어의 회전당 진행거리로 부터 타이어의 공기압이 감시됨으로써 공기압 감시 시스템으로의 적용이 용이하고 일반화되기 쉬워 차량의 안전성을 더욱 향상시키는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the air pressure of the tire is monitored from the traveling distance per rotation of the tire, so that the application to the air pressure monitoring system is easy and generalized, and thus the safety of the vehicle is further improved.
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