KR20000075065A - 타이어의 접지압력분포를 측정하는 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 주행시의 타이어의 접지압력분포를 측정하는 방법에 관한 것으로, 차량을 실제로 주행시켜서 차량에 설치된 타이어(10)가 접지판(1)을 통과하도록 하되, 접지판(1)의 임의의 위치에 타이어가 도달된 시점에서의 압력센서(2ab)들의 측정값(Pab)만을 비교·연산처리하여 접지압력분포를 산출하므로, 실험의 정확도와 신뢰성이 향상된다.

Description

타이어의 접지압력분포를 측정하는 방법{Measuring method for ground contact pressure}
본 발명은 주행시의 타이어의 접지압력분포를 측정하는 방법에 관한 것으로, 특히 실제 주행에서의 타이어 접지압력분포를 측정하여 실험의 정확도와 신뢰성이 향상되도록 하는 타이어의 접지압력분포를 측정하는 방법에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 타이어의 접지압력분포는 타이어의 형상 및 특성을 결정하는데 있어서 중요한 기준요인으로서, 이를 측정하는 시험은 다른 어떤 시험보다도 중요하다.
도 3은 타이어의 접지압력분포를 측정하는 장치를 도시한 것으로, 종래 기술에 따른 측정방법을 설명하기 위한 도면인 바, 이에 의하면 측정장치는, 소정 간격을 이루며 행렬방향으로 균일하게 분포된 다수의 압력센서(2ab)가 구비되어 타이어의 접지압력분포를 검출하는 접지판(1)과, 압력센서(2ab)로부터의 출력신호인 아날로그신호를 증폭하는 증폭기(3), 증폭기(3)로부터의 출력신호의 노이즈를 제거하는 필터(4), 필터(4)로부터의 출력신호인 아날로그신호를 디지털신호로 변환하는 AD변환기(5), AD변환기(5)로부터의 출력신호를 입력받아 이를 비교·연산처리하여 접지압력분포를 산출하는 제어기(6) 및, 제어기(6)로부터의 출력신호인 제어신호에 따라 접지압력분포를 출력하는 출력기(7)로 이루어지되, 증폭기(3)와 필터(4) 및 AD변환기(5)는 한 셋트를 이루며 각각의 압력센서(2ab)에 개별적으로 연결되는 구조로 되어 있다.
이러한 측정장치를 이용한 종래의 측정방법은, 우선 휠축(9)에 임의의 하중을 가하여 노면(8)에 설치된 접지판(1)에 타이어(10)가 접지되며 눌려지도록 하면, 접지판(1)에 구비된 각 압력센서(2ab)로부터의 측정값(Pab)을 제어기(6)에서 입력받아서 이를 비교·연산처리하여 접지압력분포를 산출하고, 제어기(6)로부터의 제어신호에 따라 출력기(7)로부터 접지압력분포가 출력되도록 한다.
여기서, 상기 압력센서(2ab)는 접지판(1)에 소정 간격을 이루며 행렬방향으로 균일하게 분포되어 있으므로, 출력기(7)로부터의 출력값으로는 타이어의 접지면적과, 타이어(10)의 각 부분에 가해지는 접지압력의 크기, 즉 타이어(10)의 어느 부분에 얼마만큼의 접지압력이 가해지는지를 알 수 있게 된다.
상기 종래의 측정방법은, 타이어(10)가 휠축(9)에 고정되어 정지된 상태에서 접지압력분포를 측정하는 방법으로서, 단지 정지상태에서의 타이어 접지가 실제 주행에서의 타이어 접지와 동일하다는 가정하에 실시되고 있다.
그러나, 이러한 종래 측정방법은 실제 주행에 있어서의 기타 조건들(일예로 주행시 발생되는 미끄러짐이나, 마찰, 또는 진동으로 인한 하중의 변화 등)이 배제되기 때문에 측정실험의 신뢰성이 낮고, 그 측정값 또한 실제 주행에서의 측정값과 다소의 차이가 발생되는 문제가 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위해 발명된 것으로, 실제 주행에서의 타이어 접지압력분포를 측정하여 실험의 정확도와 신뢰성이 향상되도록 하는 타이어의 접지압력분포를 측정하는 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 접지압력분포를 측정하는 장치의 개략적인 구성도로서, 본 발명에 따른 측정방법을 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명의 측정방법에 따른 제어흐름을 나타낸 순서도,
도 3은 도 1에 대한 대응도로서, 종래 기술에 따른 측정방법을 설명하기 위한 도면이다.
1 ; 접지판, 2ab; 압력센서,
2a1; 제1열 압력센서, 3 ; 신호증폭기,
4 ; 필터, 5 ; AD변환기,
6 ; 제어기, 7 ; 출력기,
8 ; 노면, 9 ; 휠축,
10 ; 타이어.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 다수의 압력센서가 구비된 접지판과, 각각의 압력센서로부터의 출력신호를 증폭하고 노이즈를 제거하며 아날로그신호를 디지털신호로 변환하는 수단, AD변환기로부터의 출력신호를 입력받아 이를 비교·연산처리하여 접지압력분포를 산출하는 제어기 및, 제어기로부터의 출력신호에 따라 접지압력분포를 출력하는 출력기로 이루어진 측정장치를 이용하여 타이어의 접지압력분포를 측정하는 방법에 있어서, 차량을 실제로 주행시켜서 차량의 타이어가 노면에 설치된 접지판을 통과하도록 하되, 제1열 압력센서에 타이어의 접지압력이 검출되는 시점부터 경과시간을 카운트하여, 타이어가 접지판의 설정된 위치에 도달할 때까지의 시간이 경과되면, 이 시점에서의 전체 압력센서로부터의 측정값만을 선택적으로 비교·연산처리하여 접지압력분포를 산출하는 것을 특징으로 하는 타이어의 접지압력분포를 측정하는 방법으로 되어 있다.
이하 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 접지압력분포를 측정하는 장치의 개략적인 구성도로서, 본 발명에 따른 측정방법을 설명하기 위한 도면인 바, 이에 도시된 측정장치는 종래 기술을 도시한 도 3과 동일한 구성으로 이루어지므로, 동일한 부위에는 동일한 참조부호를 붙이면서 이에 대한 설명은 생략한다.
도 1에 의하면 본 발명에 따른 측정방법은, 차량의 휠축(9)에 타이어(10)를 설치한 후, 타이어(10)가 노면(8)에 설치된 접지판(1)을 통과하도록 차량을 실제 주행하면, 타이어(10)가 접지판(1)의 임의의 위치를 통과할 때, 전체 압력센서(2ab)로부터의 측정값을 제어기(6)에서 입력받아서 이를 비교·연산처리하여 접지압력분포를 산출하고, 제어기(6)로부터의 제어신호에 따라 출력기(7)로부터 접지압력분포가 출력되도록 한다.
이때 측정 위치는 차량의 주행속도와, 차량 주행방향으로의 접지판(1)의 길이를 감안하여 설정하게 되는데, 가능하면 타이어(10)가 접지판(1)의 중심에 위치되었을 때로 하는 것이 바람직하다.
예를 들면, 제1열 압력센서(2a1)의 감지시점부터 최종열 압력센서(2ab)의 감지시점까지의 경과 시간이 약 0.003초라면 타이어(10)가 길이 중심을 통과하는 시점은 제1열 압력센서(2a1)의 감지시점부터 약 0.0015초가 경과되었을 때이다. 따라서, 제어기(6)에서 제1열 압력센서(2a1)의 감지시점부터 경과시간을 카운트하여 약 0.0015초가 경과된 시점에서의 전체 압력센서(2ab)로부터의 측정값을 취하면, 접지판(1)의 대략 중심에 위치된 타이어(10)의 실제 주행시의 접지압력분포를 알 수 있게 된다.
도 2는 본 발명의 측정방법에 따른 제어흐름을 나타낸 순서도인 바, 이를 참조하여 본 발명의 측정방법을 제어흐름에 따라 보다 상세히 설명해 보면, 제1열 압력센서(2a1)의 감지시점부터 타이어(10)가 접지판(1)의 중심에 위치되는 시점까지의 경과시간인 기준값(Nt)을 설정하고, 비교값(Nc)을 0으로 초기화 한 후, 차량을 주행한다.
이후, 제어기(6)에서 제1열 압력센서(2a1)의 측정값(Pa1)과 기본값(P0)를 비교하여, 적어도 어느 하나 이상의 제1열 압력센서(2a1)의 측정값(Pa1)이 기본값(P0)보다 클 경우에는 이하의 단계를 수행하고, 이를 만족하지 못한 경우에는 제1열 압력센서(2a1)의 측정값(Pa1)과 기본값(P0)의 비교작업을 반복적으로 수행한다. 여기서, 상기 기본값(P0)은 압력센서(2ab) 초기값으로 프로그램상에서 어느 한 값으로 셋팅되거나, 실험준비단계에서 임의로 설정할 수 있는데, 그 값으로는 통상 0이 이용되지만, 본 발명의 경우에는 실제 노면에서 차량을 직접 주행하는 방식이므로 실험중에 발생할 수 있는 오차를 감안하여 0 이외의 값으로도 설정할 수 있다.
이후, 제1열 압력센서(2a1)의 측정값(Pa1)이 기본값(P0)보다 클 경우, 임의의 시간값(통상 1×10-4∼1×10-5sec)으로 경과시간을 카운트하여 비교값(Nc)으로 하고, 카운트된 비교값(Nc)을 기준값(Nt)과 비교하여 비교값(Nc)이 기준값(Nt)보다 작은 경우에는 본 단계를 반복하고, 비교값(Nc)이 기준값(Nt)보다 크거나 같은 경우에는 이하의 단계를 수행한다. 여기서 상기 기준값(Nt)은 앞서 설명한 바와 같이 제1열 압력센서(2a1)의 감지시점부터 타이어(10)가 접지판(1)의 중심에 위치되는 시점까지의 경과시간이므로, 경과시간을 카운트한 비교값(Nc)이 기준값(Nt)과 같거나, 이를 처음으로 초과할 때는 타이어(10)가 접지판(1)의 중심에 위치된 상태이거나, 중심에서 약간 이격된 곳에 위치된 상태이다.
이후, 비교값(Nc)이 기준값(Nt)보다 크거나 같은 경우, 이 시점에서의 전체 압력센서(2ab)로부터의 측정값(Pab)만을 선택적으로 비교·연산처리하여 접지판(1)에 대한 타이어(10)의 접지압력분포를 산출한 후 이를 출력한다.
이와 같이 산출된 접지압력분포는 타이어(10)가 대략 접지판(1)의 중심에 위치된 상태에서의 것으로, 실제 주행시의 타이어(10)의 접지압력분포를 나타낸다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 이하의 청구범위를 벗어나지 않는 한도내에서 다양하게 변형 실시될 수 있는데, 일예로 제1열 압력센서(2a1)만을 별도로 분리하여 차량진행방향의 임의의 위치에 설치할 수 있음은 물론이다.
이상 상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 차량을 실제로 주행시켜서 타이어가 접지판을 통과하도록 하되, 접지판의 임의의 위치에 타이어가 도달된 시점에서의 압력센서들의 측정값만을 비교·연산처리하여 접지압력분포를 측정하는 방식이므로, 실제 주행에서의 모든 조건들이 고려된 접지압력분포 상태를 파악할 수 있다.
따라서, 실험의 정확도와 신뢰성이 향상되고, 타이어의 성능향을 꾀할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 다수의 압력센서(2ab)가 구비되어 타이어(10)의 접지압력을 검출하는 접지판(1)과 ; 각각의 압력센서(2ab)로부터의 출력신호를 증폭하고, 노이즈를 제거하며, 아날로그신호를 디지털신호로 변환하는 수단(3,4,5) ; AD변환기(5)로부터의 출력신호를 입력받아 이를 비교·연산처리하여 접지압력분포를 산출하는 제어기(6) 및 ; 제어기(6)로부터의 출력신호에 따라 접지압력분포를 출력하는 출력기(7)로 이루어진 측정장치를 이용하여 타이어의 접지압력분포를 측정하는 방법에 있어서,
    차량을 실제로 주행시켜서 타이어(10)가 노면(8)에 설치된 접지판(1)을 통과하도록 하되, 제1열 압력센서(2a1)에 타이어(10)의 접지압력이 검출되는 시점부터 경과시간을 카운트하여, 타이어(10)가 접지판(1)의 설정된 위치를 도달할 때까지의 시간이 경과되면, 이 시점에서의 전체 압력센서(2ab)로부터의 측정값(Pab)만을 선택적으로 비교·연산처리하여 접지압력분포를 산출하는 것을 특징으로 하는 타이어의 접지압력분포를 측정하는 방법.
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