KR19980078354A

KR19980078354A - 타이어 공기압 조절장치 및 그 동작 제어방법

Info

Publication number: KR19980078354A
Application number: KR1019970015878A
Authority: KR
Inventors: 박우진
Original assignee: 배순훈; 대우전자 주식회사
Priority date: 1997-04-28
Filing date: 1997-04-28
Publication date: 1998-11-16

Abstract

본 발명은 아이들상태나 주행시 타이어의 공기압을 체크함과 동시에 공기압을 보충할 수 있도록 함으로써 안성성능 및 주행성능을 향상시킬 수 있는 타이어 공기압 조절장치 및 그 동작 제어방법에 관한 것이다.

본 발명은 차체에 설치되어 자동차 타이어의 공기밸브에 공기를 주입하는 공기압 주입수단과, 상기 타이어에 주입된 공기압을 측정하는 압력센서와, 상기 압력센서로부터 검출된 타이어 공기압에 따라 상기 공기압 주입수단을 동작시키는 전자제어장치로 구성되는 타이어 공기압 조절장치 및;

자동차 타이어의 공기압을 측정하여 이상유무를 표시하여 주는 공기압 체크과정과, 타이어에 공기압을 주입하여 공기압을 보충하는 공기압 보충과정으로 이루어지는 타이어 공기압 조절장치의 동작 제어방법을 제공한다.

Description

타이어 공기압 조절장치 및 그 동작 제어방법

본 발명은 자동차의 타이어의 공기압을 조절하는 장치 및 그 동작 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 아이들(idle)상태나 주행시 타이어의 공기압을 체크함과 아울러 공기압을 보충할 수 있도록 하는 타이어 공기압 조절장치 및 그 동작 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 바퀴는 휠과, 이의 외주면과 조합되어 내부에 공기를 넣는 타이어로 이루어져 있다. 타이어는 자동차와 노면이 맞닿는 유일한 부품이며 차중을 받치고, 구동력 및 제동력, 횡력(橫力) 등의 힘을 전달하며, 노면에서의 충격을 완화하는 스프링과 댐퍼의 역할을 한다.

이러한 자동차 타이어에 주입된 공기압력은 규정 압력보다 높게 되면, 주행중에 트램핑(tramping; 타이어의 상하 진동)현상이 발생되어 승차감이 불량하게 됨은 물론 타이어의 파손을 초래하게 되었으며, 규정 압력보다 낮으며 조량 조작력이 커지고 타이어의 사이드의 마모가 발생되므로 사이즈마다 규정 압력이 정해지게 되며, 승용차용 타이어는 1.7 ~ 2.1㎏/㎠, 소형 트럭용 타이어는 2.1 ~ 2.5㎏/㎠, 대형 트럭 및 버스용 타이어는 4.2 ~ 6.3㎏/㎠이다.

이렇게 자동차 타이어의 압력은 자동차의 주행성능에 있어서 많은 비중을 차지하고 있는 데에 비해 타이어의 압력을 손쉽게 체크할 수 있는 장치가 각 차량 마다 마련되어 있지 않으므로 항상 규정 압력상태를 유지할 수 없게 되었다.

또한, 타이어의 압력이 맞지 않는 경우, 타이어 내에 공기를 주입할 수 있는 소형 에어펌프를 항상 비치해 두거나 지정소에서 공기압을 보충해야 하는 번거로움이 있다.

한편, 주행중에 타이어의 펑크 등으로 인해 공기압이 유실될 경우 운전자는 타이어의 공기압상태를 쉽게 확인할 수 없게 되므로 계속 운행하게 되는데, 이러한 상태에서 특히, 고속으로 주행할 경우 스텐딩 웨이브(standing wave; 주행속도가 빠르면 바퀴의 회전속도가 증가하므로 트레드부의 변형이 복원되기 전에 다음의 변형을 맞이하게 되어 타이어의 트레드부가 물결 모양으로 떠는 것)현상이 발생되어 타이어의 수명을 급격히 저하시킬 뿐만 아니라 트레드가 떠서 떨어져 나가는, 극히 위험한 상태를 유발할 수 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 아이들상태나 주행시 타이어의 공기압을 체크함과 동시에 공기압을 보충할 수 있도록 함으로써 안전성능 및 주행성능을 향상시킬 수 있는 타이어 공기압 조절장치 및 그 동작 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차체에 설치되어 자동차 타이어의 공기밸브에 공기를 주입하는 공기압 주입수단과, 상기 타이어에 주입된 공기압을 측정하는 압력센서와, 상기 압력센서로부터 검출된 타이어 공기압에 따라 상기 공기압 주입수단을 동작시키는 전자제어장치로 구성되는 타이어 공기압 조절장치와;

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 타이어 공기압 조절장치를 보인 구성도

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기압 체크과정을 보인 흐름도

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공기압 보충과정을 보인 흐름도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 전자제어장치 11 : 공기압 선택 스위치

20 : 공기압 주입수단 21 : 공기 압축기

22 : 공기 리저버 23 : 솔레노이드 밸브

24 : 공기 레귤레이터 25 : 압력 튜브

30 : 압력센서 41 : 정상표시등

42 : 보충표시등 43 : 초경고표시등

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면에 의거 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시예에 따른 자동차 타이어 공기압 조절장치는 도 1에 도시되는 바와 같이, 차체내에 설치되어 각 타이어(100)의 공기밸브(101)에 공기를 주입하는 공기압 주입수단(20)과, 상기 타이어(100)에 주입된 공기압을 측정하는 압력센서(30)와, 상기 압력센서(30)로부터 검출된 타이어(100) 공기압에 따라 상기 공기압 주입수단(20)을 동작시키는 전자제어장치(Electronic Control Unit; 10)를 포함한다.

공기압 주입수단(20)은 공기를 압축시키는 공기압축기(21)와, 그 압축공기를 저장하는 공기 리저버(22)와, 그 공기 리저버(22)의 압축공기를 단속하는 솔레노이드 밸브(23)와, 그 솔레노이드 밸브(23)를 통해 토출되는 압축공기의 토출량을 조절하는 공기 레귤레이터(24)와, 그 공기 레귤레이터(24)로부터 토출되는 압축공기를 타이어(100)의 공기밸브(101)에 주입하는 압력 튜브(25)로 이루어진다. 압력센서(30)는 압력 튜브(25)내에 설치되며, 압력 튜브(25)는 주행중 휠 및 구동축에 감겨지는 것을 방지할 수 있도록 휠과 동기 회전하면서 공기압을 공기밸브(101)에 공급하도록 이루어짐이 바람직하다.

통상 타이어(100)의 공기압은 주행속도에 따라 달라지게 되며, 고속주행할 경우 일반주행할 경우보다 공기압을 높이게 된다. 이에 따라, 본 발명은 주행하기 전 아이들상태에서 예상 주행속도에 따라 타이어(100)의 공기압을 선택적으로 보충할 수 있도록 공기압 선택 스위치(11)가 구비되어 있다. 이러한 공기압 선택 스위치(11)는 키입력을 통해 고속주행 모드 및 일반주행 모드를 선택할 수 있게 된다.

한편, 운전자의 계기판에는 주행중 타이어(100)의 공기압이 정상일 때 점등되는 정상표시등(41)과, 타이어(100)의 공기압이 비정상인 상태에서 공기압이 지속적으로 저하될 경우 점등되는 초경고표시등(43) 및 기준설정 공기압을 유지하지 못할 때 점등되는 보충표시등(42)이 설치된다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 타이어 공기압 조절장치는 도 2에 도시되는 바와 같이, 주행중 타이어(100)의 공기압에 따라 각 표시등을 점등시켜 경고하게 되는데, 그 과정을 전자제어장치(10)의 제어 흐름에 따라 설명하면 다음과 같다.

먼저, 전자제어장치(10)는 스탭 S101에서 시동키가 온인가를 판단하고 스탭 S102를 진행한다. 상기 스탭 S102에서는 시동키가 온상태로 판단된 경우 압력 튜브(25)에 설치된 압력센서(30)를 통해 타이어(100)의 공기압(P)을 검출하고, 스탭 S103에서는 스탭 S102에서 검출된 타이어(100) 공기압(P) 기준 설정압(Ref.P) 이상인가를 판단한다.

이때, 전자제어장치(10)은 상기 스탭 S103에서 판단된 결과에 따라 스탭 S104 또는 스탭 S105를 진행하게 된다. 즉, 상기 스탭 S103에서 검출된 타이어(100)의 공기압(P)이 기준 설정압(Ref.P) 이상으로 판단될 때는 스탭 S105을 진행하여 정상표시등(41)을 점등시켜 운전자에게 정상상태를 확인시켜 준다.

한편, 스탭 S103에서 검출된 타이어(100)의 공기압(P)이 기준 설정압(Ref.P)보다 작을 때에는 스탭 S105을 진행하여 비정상모드를 수행한다. 즉, 스탭 S105에서는 시간의 변화량(dt)당 타이어(100) 공기압의 변화량(dp)이 제로(zero)보다 작은가를 판단하여 그 결과 시간의 변화량(dt)당 타이어(100) 공기압의 변화량(dp)이 제로보다 작은 상태로 판단되면 스탭 S106을 진행하여 초경고표시등(43)을 점등시키고, 제로 이상이면 스탭 S107을 진행하여 보충표시등(42)을 점등시킨다.

이에 따라, 운전자는 초경고표시등(43)이 점등되면 타이어(100)의 펑크 등으로 인하여 공기압이 유실되는 것을 확인할 수 있게 되고, 보충표시등(42)이 점등되면 타이어(100)의 공기압(P)이 기준 설정압(Ref.P)보다 부족한 상태를 인식할 수 있게 된다.

한편, 본 발명에 따른 타이어 공기압 조절장치는 도 3에 도시되는 바와 같이, 주행전 아이들 상태에서 예상 주행속도에 따라 타이어(100)의 공기압을 조절할 수 있게 되는데, 그 과정을 설명하면 다음과 같다.

우선, 전자제어장치(10)는 스텝 S201에서 운전자에 의해 공기압 선택 스위치(11)가 키입력되었는 가를 판단하여 스텝 S202를 진행한다. 상기 스텝 S202에서는 공기압 선택 스위치(11)를 통해 키입력되었다고 판단되면 압력센서(30)를 통해 타이어(100)의 공기압(P)을 검출하고, 스텝 S203을 진행하여 키입력된 모드가 고속주행 모드인가를 판단한다.

상기 스텝 S203에서 판단한 결과 고속주행 모드로 판단되면 스텝 S204를 진행하여 상기 검출된 타이어(100)의 공기압(P)이 고속주행 설정 공기압(Ref.P1)보다 작은가를 판단하고, 고속주행 모드가 아닌 일반주행 모드로 판단되면 스텝 S209를 진행하여 일반주행 설정 공기압(Ref.P2)보다 작은가를 판단한다.

예를 들어, 상기 스텝 S203에서 고속주행 모드로 판단되면 스텝 S204를 진행하여 상기 검출된 타이어(100)의 공기압(P)이 고속주행 설정 공기압(Ref.P1)보다 작은가를 판단한다. 그 결과 타이어(100)의 공기압(P)이 고속주행 설정 공기압(Ref.P1)보다 작은 상태로 판단되면 스텝 S205를 진행하여 공기압 주입수단(20)을 구동시킨다. 상기 스텝 S205에서 구동되는 공기압 주입수단(20)의 동작상태를 살펴보면, 먼저 공기 압축기(21)를 구동시켜 공기 리저버(22)에 압축공기를 저장시키고, 솔레노이드 밸브(23)를 개방한다. 이때, 공기 레귤레이터(24)는 솔레노이드 밸브(23)를 통해 토출되는 압축공기의 토출량을 조절하면서 압력 튜브(25)를 통해 타이어(100)의 공기밸브(101)에 압축공기를 주입시킨다.

상기와 같이, 스텝 S205이 완료되면 스텝 S206를 진행하게 되는데, 그 스텝 S206에서는 압력센서(30)를 통해 타이어(100)의 공기압(P')을 다시 검출하고, 스텝 S207를 진행하여 검출된 공기압(P')이 고속주행 설정 공기압(Ref.P1)의 이상인가를 판단하여 이상으로 판단되면 스텝 S208를 진행하며, 검출된 공기압(P')이 고속주행 설정 공기압(Ref.P1)보다 작다고 판단되면 스텝 S205를 다시 진행한다. 상기 스텝 S208에서는 공기압 주입수단(20) 즉, 공기 압축기(21), 솔레노이드 밸브(23)를 오프시킨다.

한편, 상기 스텝 S203에서 일반주행 모드로 판단되면 스텝 S209를 진행하여 상기 검출된 타이어(100)의 공기압(P)이 일반주행 설정 공기압(Ref.P2)보다 작은가를 판단한다. 그 결과 타이어(100)의 공기압(P)이 일반주행 설정 공기압(Ref.P2)보다 작은 상태로 판단되면 스텝 S210를 진행하여 공기압 주입수단(20)을 구동시켜, 타이어(100)의 공기밸브(101)에 압축공기를 주입시킨다. 이와 같은 스텝 S210의 진행이 완료되면 스텝 S211를 진행하게 되는데, 그 스텝 S211에서는 압력센서(30)를 통해 타이어(100)의 공기압(P')을 다시 검출하고, 스텝 S212를 진행하여 검출된 공기압(P')이 일반주행 설정 공기압(Ref.P2)의 이상인가를 판단하여 이상으로 판단되면 스텝 S208를 진행하며, 검출된 공기압(P')이 일반주행 설정 공기압(Ref.P2)보다 작다고 판단되면 스텝 S210를 다시 진행한다.

이에 따라, 본 발명은 주행전 예상 주행속도에 따라 타이어(100)의 공기압을 해당 기준 설정 공기압에 적절히 맞출 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 항상 타이어의 공기압을 측정하여 이상유무를 표시함과 동시에 공기압을 보충할 수 있게 됨으로써, 항상 타이어의 적정 공기압상태를 유지할 수 있다.

따라서, 본 발명은 타이어의 공기압 불량에 따른 타이어의 손실 및 주행성능 저하를 극복할 수 있음과, 아울러 항상 타이어 공기압의 이상유무를 표시하여 운전자에게 확인시켜 주게 됨으로써, 주행중 공기압의 유실에 따른 사고위험을 미연에 배제할 수 있다.

본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부 특허청구범위에 의해 나타난 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

Claims

차체내에 설치되어 자동차 타이어(100)의 공기밸브(101)에 공기를 주입하는 공기압 주입수단(20)과, 상기 타이어(100)에 주입된 공기압을 측정하는 압력센서(30)와, 상기 압력센서(30)로부터 검출된 타이어(100)의 공기압에 따라 상기 공기압 주입수단(20)을 동작시키는 전자제어장치(10)를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 공기압 조절장치.
제 1항에 있어서, 상기 공기압 주입수단(20)은 공기를 압축시키는 공기압축기(21)와, 그 압축공기를 저장하는 공기 리저버(22)와, 그 공기 리저버(22)의 압축공기를 단속하는 솔레노이드 밸브(23)와, 그 솔레노이드 밸브(23)를 통해 토출되는 압축공기의 토출량을 조절하는 공기 레귤레이터(24)와, 그 공기 레귤레이터(24)로부터 토출되는 압축공기를 타이어(100)의 공기밸브(101)에 주입하는 압력 튜브(25)로 구성되는 것을 특징으로 하는 타이어 공기압 조절장치.
제 1항에 있어서, 상기 압력센서(30)로부터 검출된 타이어(100)의 압력에 따라 구동되는 경보수단(20)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 공기압 조절장치.
자동차 타이어(100)의 공기압(P)을 측정하여 이상유무를 표시하여 주는 공기압 체크과정과, 타이어(100)에 공기를 주입하여 공기압(P)을 보충하는 공기압 보충과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 공기압 조절장치의 동작 제어방법.
제 3항에 있어서, 상기 공기압 체크과정은 압력센서(30)를 통해 타이어(100)의 공기압(P)을 검출하는 단계와, 그 검출된 타이어(100)의 공기압(P)이 기준 설정압(Ref.P) 이상인가를 판단하는 단계와, 그 결과 검출된 타이어(100)의 공기압(P)이 기준 설정압(Ref.P) 이상일 때 정상표시등(41)을 점등시키고, 공기압(P)이 기준 설정압(Ref.P)보다 작을 때 비정상모드를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 공기압 조절장치의 동작 제어방법.
제 5항에 있어서, 상기 비정상모드는 시간의 변화량(dt)당 타이어(100) 공기압의 변화량(dp)이 제로보다 작은가를 판단하는 단계와, 그 결과 시간의 변화량(dt)당 타이어(100) 공기압의 변화량(dp)이 제로보다 작은 상태로 판단되면 초경고표시등(43)을 점등시키고, 제로 이상이면 보충표시등(42)을 점등시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 공기압 조절장치의 동작 제어방법.
제 3항에 있어서, 상기 공기압 보충과정은 키입력인가를 판단하여 키입력으로 판단되면 압력센서(30)를 통해 타이어(100)의 공기압(P)을 검출하고 키입력된 모드가 고속주행 모드인가를 판단하는 단계와, 그 결과 고속주행 모드로 판단되면 상기 검출된 타이어(100)의 공기압(P)이 고속주행 설정 공기압(Ref.P1)보다 작은가를 판단하고 일반주행 모드로 판단되면 일반주행 설정 공기압(Ref.P2)보다 작은가를 판단하는 단계와, 그 결과 타이어(100)의 공기압(P)이 고속주행 설정 공기압(Ref.P1) 및 일반주행 설정 공기압(Ref.P2)보다 작은 상태로 판단되면 공기압 주입수단(20)을 구동시켜 타이어(100)에 압축공기를 주입시키는 단계와, 상기 타이어(100)에 압축공기를 주입시키는 과정에서 다시 압력센서(30)를 통해 타이어(100)의 공기압(P')을 검출하는 단계와, 그 검출된 타이어(100)의 공기압(P')이 고속주행 설정 공기압(Ref.P1) 및 일반주행 설정 공기압(Ref.P2)의 이상인가를 판단하여 이상으로 판단되면 상기 공기압 주입수단(20)을 정지시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 타이어 공기압 조절장치의 동작 제어방법.