KR20010113042A - 차량 타이어 팽창 장치의 자동 운전 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 타이어의 팽창 장치를 자동으로 조작하는 방법과 관련된다. 본 발명의 방법은 자동차 운행시 타이어 압력이 자동적으로 체크되는 것을 뜻한다. 동시에, 운행 조건이 비포장인지 포장인지가 감지된다. 본 발명의 방법에 의하면, 차량의 포장 도로에서의 운행에서, 4륜 구동의 속도가 측정되고, 바퀴 속도에서 허용 불가능한 차이가 있는지의 여부를 확실하게 한다. 만약 바퀴 속도가 다르지 않다면, 이론 타이어 압력이 결정된다. 만약 실제 타이어 압력이 이론 압력과 다르다면, 타이어의 압축 및 팽창 밸브는 이론치가 얻어질 때까지 작동하고, 그로 인해 이론치를 조절하게 된다. 예를 들어, 비포장 상태의 작동 상태에서 바퀴의 속도가 다르다면, 차량 속도는 측정되어 한계치와 비교된다.

Description

차량 타이어 팽창 장치의 자동 운전 방법{METHOD FOR THE AUTOMATIC OPERATION OF A TIRE INFLATION DEVICE FOR MOTOR VEHICLES}

몇 년 전부터 자가용 세계에서 4륜 구동 차량은 2가지 범주로 나뉘어져 왔다:

한편으로, 4륜 구동 차량은 대부분 중형차량에서 고급차량으로의 고성능, 최신식 변형체이다. 이는 파워트레인(powertrain)의 하중을 줄이고 안전을 높이기 위한 2개의 차축에 구동 토크가 분포된 것이거나, 비포장 도로를 우선으로 설계된 전지형차이다.

그러한 차량의 개발을 통한 끊임없는 발전과, 레저의 기회 범위가 넓어지고 생활 표준이 높아짐에 따라 스포츠 유틸리티(utility) 차량에 대한 시장이 개방되어 왔다. 이러한 차량은 활발한 레저용으로의 이용 추세를 따르고, 또한 제한된 비포장의 적응성에 맞추어 경제성과 운전의 편안함을 제공한다. 현재 많은 제조업자들이 전지형차와 편리한 리무진 사이를 절충한 것을 제공한다.

이 같은 차량들은 필수적으로 다음과 같은 두 가지 요소로 특징지어 진다:대체로 전자 파워트레인 제어에 기초를 두고 까다로운 지형에서의 지속적인 사용을 위해 설계되지 않은 저렴한 비포장 기술, 그리고 오랜 여행에서 안락함을 제공하는 리무진의 넓고 편한 실내장식이다.

본 발명은 우선적으로 이러한 범주에 기초를 두고 설계되었으나, 순수한 비포장 차량과 고급차량에서도 똑같이 사용될 수 있도록 하였다.

특히 군 비포장 차량의 경우에 있어서, 기술의 상태는 차량에 타이어를 팽창시키기 위한 중앙집중 장치가 되어 있는 것 같은 것이다. 그러므로 운전자는 본 지형에 맞게 미리 맞추어진 압력 셋팅을 설정하거나 비눈금 조정을 함으로써 운행 중에 타이어의 압력을 늘리거나 줄일 수가 있다.

비눈금 옵션의 이점은 차량이 이동하는 지형과 가해지는 부하의 정도에 대하여 최적의 조정을 가능하게 한다. 또한 온도의 영향을 보정할 수가 있다.

이러한 종류의 장치의 목적은 주로 타이어의 압력을 낮추어 견인력을 개선시키고, 그에 따라 특정한 접점 압력을 개선시키기 위함이다.

타이어 팽창 장치의 또 다른 적용 분야는 효과를 높이기 위한 편안함과 안정성에 있다. 중, 고급형의 고성능 리무진은 고속에서는 딱딱한 하부구조가 요구되고, 저속에서는 승객의 편안함이 중요하게 요구되는 운전 역학의 기본적인 문제를 안고 있다.

그러므로 본 발명의 과업은 견인력과 편안함 이 두 가지의 기본적인 요소를 결합함으로써, 운전자의 조작 없이 어떠한 필수불가결한 조작이 센서 기술에 의해서만 감지되고 수행될 수 있도록 하기 위함이다.

본 발명은 자동차 타이어의 팽창 장치를 자동으로 조작하는 방법과 관련된다.

도 1은 본 발명의 방법의 논리적 단계를 도시하는 플로우 선도.

도 2는 다른 기능에 대한 것뿐만 아니라 타이어 팽창과 수축에 관한 자세한 기능을 도시한 도면.

*부호설명*

4 ... 제어회로 2 ... 버스

3 ... CPU 6 ... 압축장치

9 ... 팽창밸브 10 ... 압력센서

13 ... 레벨센서

이것은 다음 방법을 따라 이루어진다. 차량이 시동되었을 때, 타이어 압력이 자동적으로 측정되며, 운전 상태가 포장이나 비포장도로인지가 결정되는데;

도로의 운전 상태에 따라, 모든 사륜 구동의 속력이 측정되고, 이 측정은 그 바퀴들의 속도 차이가 일정한 범위에 있는지를 확인하기 위해 수행되며;

그 바퀴들의 차이가 일정한 범위에 있다면, 타이어 압력의 설정점이 산정되고, 만약 실 측량값이 그 설정점을 벗어난다면, 밸브의 팽창이나 수축이 설정점에 다다라 확정될 때까지 일어나며;

그 바퀴들의 차이가 일정한 범위에 있지 않다면, 운전 속력이 비포장 운전 조건에 대해 측정되고, 이는 최소 한계치와 비교되며;

최소 한계치가 초과되지 않는다면, 수축 밸브가 작동하며, 아직 허용 가능한 타이어 압력이 설정되며;

이런 식으로 타이어 압력이 매번 측정될 때마다 이 같은 절차가 반복되고, 이 사이클은 처음부터 다시 반복되어 실행된다.

이런 방식은 운전 상태가 비포장인지 혹은 시내 주행인지를 자동으로 감지하게 해준다. 그런데 이는 차량의 빈번한 움직임을 체크하는 레벨 센서(차량이 라이드(ride) 수준측량자를 탑재했을 경우)와 (혹은) 감속 기어 스위치를 감시하거나, 허용 불가능한 회전차와 (혹은) 차동 정지기와 (혹은) 수동 견인 선택 스위치로부터의 바퀴 회전 신호를 감시함으로 수행된다.

본 발명에 의한 방법은 다양한 센서의 신호에 기초를 둔 하중 및 속도에 따른 타이어 압력을 자동으로 조정하는 기능과 비포장 상태에서 중요한 견인능력 제어를 제공한다. 견인능력을 증가시키기 위한 개입의 필요성은 센서 신호에 기초를 두고 결정되는데, 여기서 논리 회로는 많은 다양한 형식의 차동 정지기 및 바퀴 회전 필수 감속 기어, 그리고 바퀴의 회전을 다르게 하는 정보들을 연결시킨다. 전자 차동 정지기로부터의 정보, 제한된 미끄럼 차동장치와 정방향 맞물림 잠금장치는 수행될 수 있다.

본 발명의 가능 중요한 특징은 전체 시스템이 운전자가 차축 하중치를 기초로 적정한 타이어 압력을 측정하고, 운전 속도와 견인능력 요구조건/운전하는 도로의 상태를 스스로 측정하지 않아도 효과있게 자동으로 작동된다는 것이다. 그러나 어떠한 설정은 원하는 대로 수동 조종이 가능하다.

팽 창

만약 운전 속도가, 차량 ABS 시스템(1)의 의해 기록되고, 버스(2)를 통해 CPU(3)에 전달되어 각각의 제어 특성에 정의되는 교환치를 넘지 않는다면,

CPU(3)은 제어 회로(4)를 통해 타이어를 팽창시키기 위한 신호를 보낸다. 제어 밸브(5)들은 전자적으로 작동되며, 가압된 공기는 팽창을 위한 밸브를 열어, 휠(wheel) 밸브(7)의 압축 장치(6)에 있는 제어 공기 덕트를 통과한다. 그런 다음 가압된 공기는 동시에 작동하는 인렛(inlet) 밸브(9)와 팽창밸브(9) 그리고 휠 밸브(7)가 타이어 팽창을 위해 열려 있는 쪽의 압축 유닛(6)의 공기 덕트를 통과한다. 정지 압력 수치는 센서(10)를 거쳐 CPU(3)으로 전달된다. 이 부분에서, 팽창과 수축의 총 압력은 연합된 동압력 및 정지 압력으로 이루어져 있으나, 오직 정지 공기 압력만이 복잡한 장치없이 측정될 수 있다는 점을 주의해야 한다. 총 압력은 압축기의 시스템 효율 특성과 다목적 버퍼 메모리(buffer memory)를 이용하는 각 개별 시스템에 대해 실험적으로 기록되며, 그 결과 충분한 정확도가 산정된다. 이 산정된 수치가 도달될 때, 그 진행과정은 끝나며, 그 밸브는 스프링에 의해 초기 시작 위치로 돌려지고 해제되는데; 공기는 휠 밸브(7)와 압축 유닛(6)이 갑압되는 한까지 제어 및 팽창 회로로부터 방출된다. 이것은 매우 중요한데, 그 밀봉은 감압 상태에서 마모에 거의 노출되지 않으며, 이는 압축 장치의 작동 수명에 중요한 영향을 미친다.

수 축

운전 속도가 각각의 제어 특성으로 정의되는 교환치 아래로 떨어진다면, 타이어를 수축하기 위한 신호가 CPU(3)에 의해 전달된다. 제어 밸브(5)와 팽창 밸브(9)와 같이 인렛 밸브(8)은 폐쇄되어 있고, 유출 밸브(11)은 개방되어 있다. 가압된 공기는 제어 밸브(5)와 휠 밸브(7)의 압축 유닛(6)에서의 제어 공기 덕트를 통과하며 제어 밸브(5)를 개방한다. 타이어에서 가압된 공기는 휠 밸브(7)와 유출 밸브(11)의 비복귀 밸브(12)를 통해 개방된 수축 밸브(6)의 압축 유닛(6)에서의 제어 공기 덕트를 통해 방출되며, 흡음기를 통해 대기 중으로 빠져나간다. 이 과정은 압력 센서(10)로부터 오는 수치 CUP(3)가 산정된 설정점과 일치할 때가지 계속된다. 그런다음, 이 밸브들은 스프링에 의해 초기 작동 위치로 돌아가고 해제된다. 공기는 휠 밸브(7)까지의 팽창 회로(9) 및 밸브(5)에 대한 제어 회로로부터 빠져나며, 각각의 압축 유닛(6)는 감압된다. 비복귀 밸브(12)는 공기 압력이 작동을 멈춤으로서 소요값-이 소요값이 도달되었을 때-아래로 떨어지지 않게 한다.

파손 감지

실제 개선점에서, 타이어 파손은 감지될 수가 있다. 비접촉 타이어 압력 측정에 대한 수단(10)은 타이어의 공기 압력을 계속적으로 감시하는데; 만약 이 장치가 규칙적인 처리과정과 관련되지 않은 압력 손실을 감지한다면, 그것은 CPU로부터의 제어 특성과 앞서 설명된 센서에 의해 표시되는 것과 같은 운전 조건이 일치하지 않아, 타이어 파손은 추측된다. 불필요한 표시를 피하기 위해 적절한 오프셋(offset) 시간이 고려되어야 한다.

시각과 청각으로 확인 가능한 경고에 대해, 제어 특성에 따라 허용가능한 한계에 대해 닫혀 있는 수치에서의 운전 속도는 조절 가능하다.

압력의 적은 손실에 대한 드러나지 않은 타이어 파손은 보정이 가능하다. 운전자는 적절한 파손 경고를 받으나, 차량은 전체적인 운전 성능을 유지할 수 있다.

이 파손 감시 알골리즘은 설정점과 비교되거나 설정점을 되돌리는 회전차에 기초를 둔 전자 안정 프로그램의 사용으로 과다하게 산정되거나, 증가된 정확도와 드러나지 않은 파손의 결과로 인한 보정능력에 의해서도 산정될 수 있다.

자가 테스트 혹은 압력 체크

여기에서 제안된 설비는 이미 차량에 설치된 비접촉 타이어 압력 측정에 대한 수단을 가정한다. 만약 어떠한 이유에 대해서도 불가능하게 된다면, 주기적 타이어 압력 체크는 CUP(3)에 의해서도 실행될 수 있다. 이러한 경우, CPU(3)는 수축 과정을 시작하는데; 유출 밸브(11)는 전자적으로 제어되지 않기 때문에, 닫혀진 상태로 남아 있게 된다. 이 제어회로(4)에 필요한 센서는 압력 밸브를 해당 제어 회로(4)를 거처 CPU(3)으로 돌아가게 한다. 그런다음 이 테스트는 끝나거나, 타이어는 측정결과에 따라 팽창되거나 수축된다.

이 테스트는 일정한 속도로 전진 운행 할 때와 같은 특정한 운전 상태가 발생할 때 반복되어야 한다. 또한 이것은 파손 검출이 안정적으로 일어나게 한다.

견인력 제어 혹은 비포장 운전

비포장 운전이나 운전시 바퀴의 공전을 피하는 것과 같이 특정한 환경에서, ASR이나 차동 정지기 같은 여러 가지 견인력 제어 측정 외에도, 타이어 압력을 줄여 견인력을 증가시키는 것은 유익하며, 그로 인해 곧바로 타이어 자국을 늘리고, 접촉 압력을 낮추며, 접착 잠재력을 향상시킨다. 본 발명은 이 같은 측정을 결정하는 센서 기술을 제공한다. 차량에 포함된 장치들로 인해, 이것은 몇 가지 방법으로 해결될 수가 있는데:

ㆍ만약 존재한다면, 감속 기어에 대한 스위치를 감시를 하거나,

ㆍ만약 라이드 수준측량자가 있다면, 빈번한 차량의 움직임에 대한 수준기 센서를 감시하거나,

ㆍ승인 불가능한 회전 차에 대한 휠의 회전 신호를 감시하거나,

ㆍ기계적, 전자적 양쪽에 대한 차동 정지기나,

ㆍ수동 작동 견인 교환 스위치를 감시하는 것이다.

이 같은 운전 조건은 센서 기술에 의해서 검출되며, 이것은 차량이 비포장 도로를 운행한다는 것과 타이어 압력이 본 차량에 대해 미리 조절된 특정한 레벨에까지 줄어든다는 것을 가정한다. 차량 하중에 대한 보정은 계속적으로 진행되나, 속도 관련 조절은 억제된다.

하중 조건에 대한 보정

이 시스템은 차량이 운행 할 때 초기 작동한다. 이 부분에서, 양 차축에 대한 레벨 센서(13)로부터의 정보는 분석되며, 차량의 하중 조건에 따라 산정된 압력치는 차량의 속도에 대해 기본 제어 특성 타이어 압력에 적용된다. 하중 조건은 대부분의 경우 준 정적이기 때문에, 적용된 인자는 초기에 결정되는데, 이는 차량의 운동에 관계된 불연속에 의한 불필요한 분석을 피하기 위함이다.

속도를 보정하기 위한 내부 타이어 압력 조정

CPU(3)은 각 앞, 뒤 차축의 운전 속도에 대한 한가지 제어 특성 내부 타이어 압력을 포함한다. 이 제어 특성은 현재 속도에 비교되며, 이것은 ABS 시스템(1)의 휠 회전 센서에 의해 결정되고, 버스(2)를 경유하여 CPU(3)에 전달디는데, 이는 앞뒤 차축에 대한 타이어의 최적 압력을 산출한다. 이 최적치는 또한 하중 조건으로부터 얻어진 적용 인자에 의해 조정되며, 실측치과 비교된다. 만약 편차가 검출되면, 각 차축에서의 해당 내부 타이어 압력은 최적치에 대해 조절된다.

제어 특성은 어떠한 형식을 취하게 되고, 연속적 혹은 이산적 과정을 밟을 것이다. 이것은 또한 속도의 어떠한 변화에 관해서 이력현상을 제공하는 것이 가능하다.

운전 속도와 관련된 내부 타이어 압력의 조절은 "견인력" 기능에 대해 선택적인 방법으로써 기능을 수행하는데; 만약 견인 기능이 동작 중이라면, 속도와 관련된 조정 기능은 임시적으로 수행 불가능하게 된다.

Claims (4)

1. 차량 타이어 팽창 장치의 자동 운전 방법에 있어서, 타이어 압력이 차량이 운행할 때 자동적으로 측정되고, 차량의 빈번한 움직임을 체크하는 레벨 센서(차량이 라이드(ride) 수준측량자를 탑재했을 경우)와 (혹은) 감속 기어 스위치를 감시하거나, 허용 불가능한 회전차와 (혹은) 차동 정지기와 (혹은) 수동 견인 선택 스위치로부터의 바퀴 회전 신호를 감시함으로 운전 조건이 포장인지 비포장인지가 자동적으로 감지되는데,

   도로의 운전 상태에 따라, 모든 사륜 구동의 속력이 측정되고, 이 측정은 그 바퀴들의 속도 차이가 일정한 범위에 있는지를 확인하기 위해 수행되며;

   그 바퀴들의 차이가 일정한 범위에 있다면, 타이어 압력의 설정점이 산정되고, 만약 실 측량값이 그 설정점을 벗어난다면, 밸브의 팽창이나 수축이 설정점에 다다라 확정될 때까지 일어나며;

   그 바퀴들의 차이가 일정한 범위에 있지 않다면, 운전 속력이 비포장 운전 조건에 대해 측정되고, 이는 최소 한계치와 비교되며;

   최소 한계치가 초과되지 않는다면, 수축 밸브가 작동하며, 아직 허용 가능한 타이어 압력이 설정되며;

   이런 식으로 타이어 압력이 매번 측정될 때마다 이 같은 절차가 반복되고, 이 사이클은 처음부터 다시 반복되어 실행되는 것을 특징으로 하는 차량 타이어 팽창 장치의 자동 운전 방법.
2. 제 2 항에 있어서, 고정 차량의 하중 조건에 측정되는 것을 특징으로 하는 차량 타이어 팽창 장치의 자동 운전 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 타이어 압력에 대한 설정점이 하중 조건을 기초로 하는 적용 인자의 추가에 의해 교정되는 것을 특징으로 하는 차량 타이어 팽창 장치의 자동 운전 방법.
4. 제 1 항 또는 제 2 항 또는 제 3항중 어느 한항에 있어서, 규칙적인 처리과정과 관련되지 않은 압력 손실이 일정한 타이어 압력 측정을 위한 시스템에 의해 검출된다면, 경고 신호는 트리거 되고(혹은) 운전 속도가 제어 특성에 관한 혀용가능한 수치에 의해 좌우되는 것을 특징으로 하는 차량 타이어 팽창 장치의 자동 운전 방법.