KR20020081367A - 차량의 견인력을 감시하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 주로 주행 노면과 휠 접촉면 사이에 작용하는 각 휠(12)의 적어도 하나의 휠 힘 성분을 측정하고 휠 힘 성분을 나타내는 신호(Si, Sa)를 발생시키는, 휠(12)에 배속된 적어도 하나의 휠 하중 센서 장치(10)와, 휠(12)의 휠 힘 성분을 나타내는 신호(Si, Sa)를 처리하는 평가 장치(14)를 포함하는, 적어도 두 개의 휠(12)을 구비하는 차량의 견인력을 감시하기 위한 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 평가 장치(14)는 처리 결과에 따라 각 휠(12)의 상승 상태를 평가한다. 또한, 본 발명은 견인력을 감시하기 위한 방법에도 관련된다.

Description

차량의 견인력을 감시하기 위한 시스템 및 방법 {SYSTEM AND METHOD FOR MONITORING THE TRACTION OF A MOTOR VEHICLE}

일반적 유형의 시스템 및 일반적 유형의 방법이 주행 역학 제어 및 조절 분야에서 사용된다. 예를 들면, 이 시스템 및 방법은 차륜 잠김 방지 제동 장치(ABS), 구동 슬립 제어 시스템(ASR) 및 전자 안정화 프로그램(ESP)과 관련되어 부분 시스템 또는 부분 방법으로서 설치된다. 여기서, 센서를 통해 차량의 각 휠의 휠 속도 또는 차량의 횡가속도를 측정하고 차량의 주행 상태의 제어 및/또는 조절 시 이렇게 측정된 변수를 고려하는 것은 공지되어 있다. 공지된 방법 및 시스템에 의해 이미 양호한 결과가 달성될 수 있지만, 특히 교통 안전을 고려하여 공지된 방법 및 시스템을 향상시킬 필요성이 존재한다.

또한, 소위 조절 시스템 분야에서 소정의 측정 변수의 평가를 통해 차량의 견인력을 역추론하는 것이 공지되어 있다. 이러한 목적을 위해, 현재 복수의 변수, 예를 들면, 휠 속도, 차량 속도, 엔진의 구동 모멘트, 휠 가속도 및 휠 유격이 직접 또는 간접 측정된다. 그 후, 처리 유닛을 통한 이러한 변수의 처리로부터 차량의 견인력 상태가 결정되고 필요하면 차량의 작동 상태가 엔진 및/또는 브레이크에서의 기어링을 통해, 차량의 견인력이 향상되도록 변경된다.

소위 조절 시스템(ABS, ASR, ESP)에서는, 예를 들면, 오프 로드(off-road) 작동에서 차량의 주행 상태의 조절을 고려하여 항상 많은 것이 요구된다. 예를 들면 대각선으로 상승된 휠 또는 단지 일측으로 상승된 휠의 검출이 오프 로드 주행 작동하는 오프 로드 차량에서 결정적으로 중요하다.

또한, 일반적 유형으로 언급된 센서와 관련해서, 여러 타이어 제작사들이 소위 지능형 타이어를 설치할 것이라는 사실이 공지되어 있다. 여기서 새로운 센서 및 평가 회로가 직접 타이어에 장착될 수 있다. 이런 종류의 타이어의 설치는 예를 들면 주행 방향의 횡으로 및 종으로 타이어에 발생하는 모멘트의 측정, 타이어 압력의 측정 또는 타이어 온도의 측정과 같은 추가적인 기능을 가능케 한다. 이와 관련하여, 예를 들면, 각 타이어에는 양호하게는 원주 방향으로 진행되는 전계선을 갖는 자성화된 면 또는 밴드가 장착되는 타이어가 제공될 수 있다. 자성화는 예를들어 구간별로 항상 동일한 방향을 갖지만, 대치된 배향 즉, 교호적 극성으로 이루어진다. 양호하게는 자성화된 밴드는 림 돌출부 및 타이어 접촉면 근처에서 연장된다. 따라서, 센서는 휠 속도로 회전한다. 양호하게는 상응하는 변환기(transducer)는 두 개 또는 복수의 회전 방향으로 상이한 지점에 차체 고정 장착되고 또한 회전축으로부터 서로 다른 방사상 간격을 갖는다. 이를 통해 내부 측정 신호와 외부 측정 신호를 얻을 수 있다. 그 후, 타이어의 회전이 원주 방향으로의 측정 신호 또는 측정 신호들의 변화하는 극성을 통해 검출될 수 있다. 롤링 원주 길이 및 내부 측정 신호 및 외부 측정 신호의 시간적 변화로부터 예를 들면 휠 속도가 산출될 수 있다.

또한, 센서를 휠 베어링에 배치하는 것도 이미 제안된 바 있는데, 이 경우 휠 베어링의 회전하는 부분 뿐만 아니라 정지된 부분에도 센서가 배치될 수 있다. 예를 들면 센서는 마이크로 스위치 어레이(array) 형태의 마이크로 센서로서 구현될 수 있다. 휠 베어링의 가동 부품에 배치된 센서에 의해 예를 들면 휠의 하중 및 가속도 그리고 회전수가 측정된다. 이런 데이터는 전자적 저장된 기본 샘플 또는 휠 베어링의 고정 부품에 장착된 동종의 또는 유사한 마이크로 센서와 비교된다.

본 발명은, 주로 주행 노면과 휠 접촉면 사이에 작용하는 각 휠의 적어도 하나의 휠 힘 성분을 측정하고 휠 힘 성분을 나타내는 신호를 발생시키는, 휠에 배속된 적어도 하나의 휠 하중 센서 장치를 포함하며, 휠의 휠 힘 성분을 나타내는 신호를 처리하는 평가 장치를 더 포함하는, 적어도 두 개의 휠을 구비하는 차량의 견인력을 감시하는 시스템에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 주로 주행 노면과 휠 접촉면 사이에 작용하는 적어도 하나의 휠의 적어도 하나의 휠 힘 성분의 측정 단계와, 측정된 휠 힘 성분의 처리 단계를 포함하는, 양호하게는 본 발명에 따른 시스템을 통해 실행되는, 상기 차량의 견인력을 감시하는 방법에 관한 것이다.

본 발명은 이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명된다.

도1은 본 발명에 따른 시스템의 블록도이다.

도2는 본 발명에 따른 방법의 흐름도이다.

도3은 타이어 측벽 센서가 설치된 타이어의 부분도이다.

도4는 도3에 도시된 타이어 측벽 센서의 예시적 신호 그래프이다.

본 발명은, 서두에 언급된 시스템을 기초로, 평가 장치가 처리 결과에 따라 각 휠의 상승 상태를 평가함으로써 구성된다. 따라서, 차량의 휠의 상승 상태는 휠 하중 센서 장치에 의해 발생된 신호로부터 직접 결정된다. 이를 통해 주로 두개의 장점이 달성된다. 첫째로, 다수의 상이한 센서 장치가 요구되는 종래 기술의 시스템과 대조적으로, 단일의 센서 장치에 의해, 감지된 휠의 상승 상태가 확실히 감시될 수 있다.

둘째로, 휠 힘 성분의 결정을 통해, 감지된 휠의 상승 기울기가 정지된 차량에서도 결정될 수 있으나, 이에 반해 종래 기술의 시스템은 상승 상태를 결정하기 위해 차량의 이동을 필요로 하는 주행 동적 변수를 채용한다.

이하에서 센서 장치를 통해 하중 또는 힘 성분이 결정되면, 이로써 하중(요소) 자체의 직접적 측정 뿐만 아니라, 한편 상기 하중(요소)에 비례하는 변수 중 하나의 측정도 완성되는데, 이것은 센서 기술 분야에서 일반적으로 행해지는 바이다.

휠 힘 성분을 나타내는 신호는 각 임의의 신호일 수 있다. 그러나, 양호하게는 간단한 신호 처리를 이유로 전기 신호가 사용된다.

간단한 경우에, 평가 장치는, 휠 힘 성분을 나타내는 신호를 적어도 하나의 소정의 휠 하중 임계값과 비교하고 비교 결과에 따라 각 휠의 상승 상태를 평가함으로써, 매우 적은 비용으로 각 휠의 상승 상태를 평가할 수 있다.

결정된 휠 힘 성분과 소정의 휠 하중 임계값과의 비교 단계에 추가적으로 또는 이 비교 단계에 대한 대안으로서, 또한, 차량의 적어도 두 개의 휠, 양호하게는 모든 휠에서 동종의 휠 힘 성분들이 결정되고 서로 비교될 수 있다. 이 유리한 구성예를 위해서는, 상응하는 수의 휠에는 적어도 각각의 하나의 센서 장치가 배속된다. 보다 많은 수의 센서 장치를 통해, 한편으로는 평가 결과의 정확성이 향상될수 있고, 다른 한편으로는 휠 힘 성분의 비교 시, 대략 도로 편평도 등과 같이, 서로 중요하게 측정될 수 있는 방해 변수가 내포되어 고려되거나 또는 필터링될 수 있다.

원칙적으로, 본 발명에 따른 시스템은, 이하에서 설명되는 본 발명에 따른 방법과 마찬가지로, 차량의 휠과 주행 노면 사이에 작용하는 하중이 휠의 상승 시 적어도 대략 변경된다는 사실을 이용한다. 예를 들면, 휠 접촉면에 수직으로 작용하는 휠 힘 성분인 휠 접촉력이 큰 변화를 받는다. 이 때문에 센서 장치는 휠 접촉력을 측정하는 휠 접촉력 센서 장치일 수 있다. 이것은 차량 작동에서 특히 간단하고 이로 인해 신속한 후속적 제어 및/또는 조절 기어링을 가능케 한다.

대안으로 또는 추가적으로, 센서 장치로서 휠 접촉력 및 휠 원주 방향에 수직으로 작용하는 하중인 휠 측력을 측정하는 휠 측력 센서 장치가 장착될 수 있다. 휠 접촉력의 변화에 의해 휠 측력도 변화된다. 특히, 차량의 복수의 휠, 양호하게는 모든 휠의 휠 측력이 측정되고 측정된 휠 측력이 서로 비교될 때, 휠 측력에 의한 차량의 상승 기울기의 평가는 보다 정확하게 이루어질 수 있다.

특히 고 중심 및 짧은 휠 간격을 갖는 차량에서 발생될 수 있는 다른 문제점은 갑작스런 속도 변화 또는 곡선 주행이 이루어질 때의 기울어짐이다. 예를 들면, 소정의 속도와 적합한 변경 주기로 변경 곡선 주행, 즉 교호적 곡선 방향으로의 곡선 주행을 수행할 때, 차량이 마침내 주행 방향으로 연장되는 기울어짐 축 주위로 전복될 때까지, 곡선으로부터 곡선으로의 휠 하중은 몹시 진동한다. 이와 같은 주행 방식을 통해, 중심이 낮게 존재하는 차량도 전복될 수 있다.

차량의 기울어짐은 현재의 총 휠 힘 성분 뿐만 아니라 보다 정확하게는 휠 힘 성분의 시간적 변화를 통해 발생되므로, 시간적으로 선행된 센서 신호를 저장하는 메모리 장치를 포함하며, 또한 평가 장치가 시간적으로 선행된 실제 센서 신호의 처리를 통해, 측정된 휠 힘 성분의 시간적 변화를 결정하며, 이 시간적 변화가 소정의 변화 임계값과 비교되고 이 비교 결과에 따라 적어도 하나의 휠의 상승 상태를 평가하는, 본 발명에 따른 시스템의 유리한 실시예를 통해 이러한 기울어짐 위험이 예측될 수 있다. 그러나, 이것은 휠 하중만으로 이미 부정확하게 예측될 수 있다는 것을 나타낸다.

차량이 어떤 기울어짐 축 주위로 기울어질 것인지 아닌지 그리고 언제 기울어질 것인지가 평가 장치를 통해 보다 정확하게 휠을 결정함으로써 결정될 수 있는데, 여기에는 보다 작은 휠 하중에 대한 너무 큰 시간적 휠 하중 변화 및/또는 휠 하중 임계값에의 미달이 존재한다. 이러한 조건들 중 적어도 하나를 충족하는 휠들이 같은 차량측에, 즉, 앞, 뒤, 좌 또는 우측에 존재하면, 차량은 기울어짐 지점으로서의 이러한 휠 주위로 바로 기울어진다. 이 때, 상기 휠들의 휠 접촉 지점 사이의 연결 직선은 가능한 기울어짐 축이다.

하나의 또는 복수의 타이어의 상승 상태의 검출을 통해, 평가 장치가 평가 결과에 따라 조절 신호를 발생시키며, 또한, 본 시스템이 조절 신호에 따라 차량의 작동 상태에 영향을 주는 조절 장치를 포함함으로써 교통 안전이 더욱 향상될 수 있다.

이렇다면, 적합한 방식으로 차량의 작동 상태에 영향을 주고 각각의 또는 모든 차량 타이어의 견인력을 향상시키는 것이 가능하다.

예를 들면, 차량의 엔진 출력의 변경 및/또는 적어도 하나의 휠의 휠 제동 압력의 변경이 차량의 작동 상태에 대한 가능한 기어링으로서 간주된다. 본 발명의 관점에 따르면, 엔진 출력은 점화 시점의 조절을 통해 그리고/또는 스로틀 밸브 위치의 변경을 통해 그리고/또는 목표된 분사 차단을 통해 이루어질 수 있다.

차량 작동 상태에 영향을 주는 조절 기어링을 목표한 대로 결정할 수 있기 위해, 본 발명에 따른 시스템이 속도 센서를 포함하며 상승 기울기의 평가 시 그리고/또는 조절 신호의 결정 시 차량 속도를 고려하는 것이 특히 유리하다.

센서 감시 휠의 수에 따라 그리고 측정된 주행 상태에 따라 차량의 작동 상태에 대한 다양한 조절 기어링이 고려될 수 있다. 이하에서는 비제한적으로 열거된 예들이 설명되며, 차량의 작동 상태가 본 발명에 따른 시스템 또는 이하에서 상세하게 설명되는 본 발명에 따른 방법에 의해 영향을 받을 수 있다.

주행 방향으로 연장되는 기울어짐 축 주위로 차량이 기울어지는 것은, 예를 들면 커브 외측 휠, 양호하게는 모든 커브 외측 휠의 휠 제동 압력이 상승됨으로써 방지될 수 있는데, 왜냐하면 차량 위치 안정화 요잉 모멘트(yawing moment)가 발생될 수 있기 때문이다.

대략 앞차축 주위로 또는 후차축 주위로 네 개의 휠을 갖는 승용차에서, 너무 큰 제동 지연을 통해 발생되는, 주행 방향에 수직인 및 주행 노면에 평행한 기울어짐 축 주위로의 기울어짐은 방지될 수 있는데, 왜냐하면 조절 장치를 통해 기울어짐 지점으로서 작용하는 휠에 있는 휠 제동 압력이 감소될 수 있기 때문이다.

차량의 복수의 휠, 양호하게는 모든 휠의 휠 접촉력을 측정함으로써 그리고 이 휠 접촉력들을 서로 비교함으로써 상승된 휠 및/또는 큰 휠 하중경감이 목표한 대로 검출될 수 있다. 주행 속도에 따라, 스콰트(squat) 영역, 즉 정지 상태로부터의 스콰트에 대한 검출된 견인력 상태 뿐만 아니라 정상 주행 영역, 즉 80 km/h 보다 낮은 주행 속도에 대한 검출된 견인력 상태도 평가될 수 있고 ASR-알고리즘으로 이하와 같이 추가 처리될 수 있다.

스콰트 영역에서, 종차단 조절 장치(차량의 중간 차동 장치의 차단 조절 장치) 및 횡차단 조절 장치(차동 기어의 차단 조절 장치)를 위한 제동 모멘트 조절 장치(BMR)가 보다 큰 감응성으로 조절될 수 있다.

스콰트 영역 밖에서는, 예를 들면, 도로의 구덩이, 도로의 완만한 기복 등과 같은 주행 노면 방해물에 대한 튼튼한 조절 장치를 얻도록 제동 모멘트 조절 장치의 감응성이 감소될 수 있다. 엔진 모멘트 조절 장치에 대해서도 동일하게 적용된다.

또한, 이를 통해 오프 로드 작동에 적합한 엔진 고장 방지, 즉 높은 스콰트 모멘트가 보장될 수 있다.

또한, 횡차단 조절 장치의 유격 차이가 최소화됨으로써, 각 휠의 견인력 방해 또는 흙에 빠짐이 감소될 수 있다.

동시에, 휠(예를 들면 전방 휠 또는 후방 휠 또는 차량 대각선 길이로 위치된 휠)의 파일럿(pilot) 제어 조치가 작동될 수 있고 적은 접촉력을 갖는 휠이 제동 압력에 의해 영향을 받을 수 있다. 이를 통해, 스콰트 과정에서 보다 큰 접촉력으로 휠에 하중을 전달할 수 있는 것이 가능하다.

이와 같은 본 발명에 의해 달성되는 효과들은 특히 오프 로드 차량에 대해 의미가 있다. 여기서, 오프 로드 편평도에 의해 각 휠이 주행 노면에 대해 접촉이 없게 되는 것이 빈번히 발생된다. 이미 정지 상태에 있는, 즉, 사전의 휠 이동이 없는 이와 같은 상태가 측정되고 상승된 휠 또는 가장 적은 휠 접촉력을 갖는 휠이 일정한 휠 제동 압력 공급 장치를 통해 회전 방지되어, 하중 전달이 각각의 다른 휠을 통해 이루어질 수 있다.

센서 장치(들)를 통해 각 휠의 접촉력의 증가가 측정되면, 이전에 적은 접촉력을 갖는 휠의 제동 압력은 점차 제거되어, 상기 휠들도 자체의 접촉력에 상응하는 구동 토크를 차도로 전달할 수 있다.

특히 유효하게는, 본 발명은, 예를 들면, 차륜 잠김 방지 제동 장치 및/또는 ASR 및/또는 ESP 시스템과 같은, 차량의 주행 상태의 제어 및/또는 조절을 위한 장치와 협력하여 사용될 수 있다. 시스템 부품의 수를 가능한 한 적게 유지하기 위해, 조절 장치 및 필요하다면 평가 장치도 상기 장치의 일부일 수 있다.

이제, ASR 알고리즘 또는 차동 장치 차단을 조절하는 알고리즘의 향상을 위해 상승된 휠 또는 크게 하중경감된 휠을 정확하게 결정하는 것이 매우 유리하다. 이를 통해, 목표된 오프 로드 조치가, 정상적인 경우 종래의 도로에서 발생되지 않는 알고리즘으로 활성화될 수 있다. 이러한 검출은 ASR 및 차동 장치 차단 조절 장치의 성능을 향상시키고 동시에 다른 차도에 대한 오프 로드 조치의 오류 활성화를 차단한다.

측정된 휠 힘 성분은 주행 노면과 휠 접촉면 사이에 작용하는 힘 성분므로, 상기 위치에서도, 예를 들면 서두에 설명된 타이어 센서를 통해 휠 힘 성분을 측정하는 것이 가능한 한 정확한 측정을 위해 유리하다. 타이어 센서 대신에 또는 타이어 센서에 부가적으로 서두에서 설명된 휠 베어링 센서도 사용될 수 있다. 휠 베어링 센서는 매우 견고하며 측정될 하중의 작용 위치에 인접하여 위치된다. 또한, 양 센서 유형은 각각 휠 접촉력 뿐만 아니라 휠 측력 및 이로부터 휠 회전수도 측정할 수 있다는 장점을 갖는다.

또한, 상기 장점 및 효과는, 적어도 하나의 타이어 및/또는 휠을 구비하고, 타이어 및/또는 휠, 특히 휠 베어링에는 하중 센서가 장착되고 하중 센서의 출력 신호에 따라 차도로부터 상승되는 휠의 경향을 나타내는 휠 변수가 결정되며, 상기 휠 변수는 주행 상태의 제어 및/또는 조절을 위해 채용되는, 차량의 주행 상태를 제어 및/또는 조절하는 시스템에 의해 구현될 수 있다.

본 발명은, 서두에 언급된 발명을 기초로, 처리 단계가 측정된 휠 힘 성분에 따라 각 휠의 상승 기울기를 평가하는 단계를 포함함으로써 구성된다. 또한, 위에서 이미 본 발명에 따른 시스템과 관련하여 설명된 장점은 본 발명에 따른 방법을 통해 얻어질 수 있다. 본 방법의 설명 및 이해를 위해 특히 상술된 시스템 설명이 참조된다.

따라서, 적은 연산 소비에 의해, 측정된 휠 힘 성분은 적어도 하나의 소정의 휠 하중 임계값과 비교된다. 그 후, 상승 기울기의 평가는 비교 결과에 따라 이루어질 수 있다.

대안으로 또는 추가적으로 평가 정확성을 향상시키기 위해, 차량의 적어도 두 개의 휠의 휠 힘 성분이 측정될 수 있다. 그 후, 적어도 두 개의 휠의 측정된 휠 힘 성분은 서로 비교되어 주행 노면의 상태에 의한 대략적 방해성 영향을 필터링할 수 있는 유리한 가능성이 존재한다.

휠 힘 성분로서 각 휠의 휠 접촉력 및/또는 각 휠의 휠 측력이 검출될 수 있다.

차량 전복의 시기 적절한 검출을 위해, 측정된 휠 힘 성분의 시간적 변화의 결정 및 측정된 휠 힘 성분의 시간적 변화와 소정의 변화 임계값과의 비교가 유리하다.

또한, 차량의 작동 상태는, 임계 주행 또는 작동 상태를 제거하도록, 평가 경과에 따라 영향을 받을 수 있다. 이와 같은 영향은 엔진 출력의 변화 및/또는 적어도 하나의 휠의 휠 제동 압력의 변화일 수 있다. 이 영향이 곡선 주행 중 적어도 하나의 휠의 휠 제동 압력의 상승의 형태로 이루어져야 한다면, 차량에 안정화 요잉 모멘트를 가하도록, 커브 외측 휠에서 상기 휠 제동 압력을 상승시키는 것이 유리할 수 있다.

차량 작동 상태에 영향을 주도록 작동되는 조치들은, 평가 단계에서 차량 속도가 고려됨으로써 정확히 구분될 수 있다. 차량 동력학을 대한 차량 속도는 큰 롤링을 나타내기 때문에, 이 롤링을 인식함으로써 각각의 가장 적합한 영향 조치가 선택될 수 있다.

적은 발전 기술 비용에 의해, 하지만 보다 정확하게, 예를 들면, 차륜 잠김방지 제동 장치 및/또는 ASR 시스템과 같은, 차량의 작동 상태의 제어 및/또는 조절 장치에 의해 차량의 작동 상태에 영향을 줄 수 있다. 이와 같은 장치의 형태로, 차량의 작동 상태에 대한 기어링을 위해 설계되는 완전한 시스템이 제공된다.

도1은 본 발명에 따른 시스템의 블록도이다. 센서 장치(10)는 휠(12)에 배속되며, 도시된 휠(12)은 차량의 휠로서 도시된다. 센서 장치(10)는 센서 장치(10)의 신호를 처리하는 평가 장치(14)와 연결된다. 평가 장치(14)는 측정된 값을 저장하는 메모리 장치(15)를 포함한다. 또한, 평가 장치(14)는 조절 장치(16)와 연결된다. 이 조절 장치(16)는 다시 휠(12)에 배속된다.

여기에 도시된 예에서 센서 장치(10)는 휠(12)의 휠 접촉력을 측정한다. 또한, 센서 장치(10)는 휠(12)의 휠 측력도 측정할 수 있다. 이로부터 형성된 측정 결과는 추가적 처리를 위해 평가 장치(14)로 전달된다. 예를 들면, 평가 장치(14)에서는 측정된 타이어 변형으로부터 휠 접촉력이 결정된다. 이 결정은 메모리 장치(15)에 저장된 특성 곡선을 사용함으로써 이루어진다. 그 후, 평가 장치(14)에서는 휠 접촉력으로부터, 감지된 휠의 상승 기울기가 추가로 결정된다. 이 신호는 조절 장치(16)로 전달됨으로써, 신호에 따라 차량의 작동 상태, 특히 휠(12)에 대해 영향이 가해질 수 있다. 이와 같은 영향은 예를 들면 이미 설명된 방식으로 엔진 기어링 및/또는 브레이크 기어링을 통해 이루어질 수 있다.

도2는 감지된 휠의 상승 상태의 평가 과정이 예시되는, 본 발명의 범위 내의 본 발명에 따른 방법의 일 구성예의 흐름도이다. 특히, 도1에 도시된 시스템은 본 발명에 따른 방법을 실행하기에 적합하다. 우선 각 단계의 의미가 설명된다.

S01: 타이어의 방사상 또는 원주 방향으로의 변형 측정 단계.

S02: 측정된 변형으로부터 주행 노면에 대한 타이어의 접촉력의 결정 단계.

SO3: 결정된 타이어 접촉력과 소정의 제1 접촉력 임계값과의 비교 단계.

SO4: 규칙적 주행 상태 검출 단계.

SO5: 결정된 타이어 접촉력과 소정의 제2 접촉력 임계값과의 비교 단계.

SO6: 임계 휠 하중경감 검출 단계.

SO7: 휠 상승 검출 단계.

도2에 도시된 방법은 상기와 같이 또는 유사한 방식으로 후륜 구동 차량 또는 전륜 구동 차량에서도 이루어질 수 있다.

단계(SO1)에서 방사상 방향으로의 타이어의 변형이 측정된다.

단계(SO2)에서는 상기 변형으로부터 휠 접촉력이 결정된다. 이것은, 메모리 유닛에 저장되고 방사상 방향으로의 변형과 휠 접촉력 사이의 관계에 의해 주어지는 특성 곡선을 통해 이루어진다.

단계(SO3)에서는 결정된 휠 접촉력이 소정의 제1 접촉력 임계값과 비교된다. 제1 접촉력 임계값에 미달되지 않으면, 단계(SO4)에서 규칙적 주행 상태가 검출된다. 반대로, 소정의 제1 접촉력 임계값에 미달되면, 단계(SO5)에서는 결정된 휠 접촉력이 소정의 제2 접촉력 임계값과 비교된다.

소정의 제2 접촉력 임계값에 미달되지 않으면, 단계(SO6)에서 우선 "임계 휠 하중경감" 상태가 검출된다. 반대로, 소정의 제2 접촉력 임계값에도 미달되면, 단계(SO7)에서 "임계 휠 하중경감" 상태가 검출된다.

도3에는, 타이어(32)의 회전축(A) 방향으로 관찰할 때, 소위 타이어/측벽 센서 장치(20, 22, 24, 26, 28, 30)가 구비되고 휠(12)에 조립된 타이어(32)에 대한 부분 단면도가 도시된다. 타이어/측벽 센서 장치(20)는 회전 방향으로 서로 다른 두 개의 지점에서 차체에 고정 설치된 두 개의 센서 장치(20, 22)를 포함한다. 또한, 센서 장치(20, 22)는 각각 휠(32)의 회전축으로부터의 서로 상이한 간격을 갖는다. 타이어(32)의 측벽에는 양호하게는 원주 방향으로 진행되는 전계선을 갖는 측정 센서(24, 26, 28, 30)(밴드)로서 휠 회전축에 대해 주로 방사상 방향으로 진행되는 복수의 자성화된 표면이 제공된다. 이 자성화된 표면은 교호적 자기 극성을 갖는다.

도4는 도3에서 내부, 즉 휠(12)의 회전축(A)에 인접 배치된 센서 장치(20)의 신호(Si)의 그래프와 도3에서 외부, 즉 휠(12)의 회전축으로부터 보다 이격 배치된 센서 장치(22)의 신호(Sa)의 그래프를 도시한다. 타이어(32)의 회전은 측정 신호(Si, Sa)의 변화되는 극성을 통해 검출된다. 롤링 원주 길이 및 신호(Si, Sa)의 시간적 변화로부터 예를 들면 휠 속도가 산출될 수 있다. 신호들 사이의 상 변위를 통해 타이어(32)의 비틀림이 결정될 수 있고, 이에 따라 예를 들면 직접 휠 하중이 측정될 수 있다. 본 발명의 범위 내에서, 접촉력으로부터 직접 차량의 휠의 상승 기울기가 본 발명에 따른 방식으로 역추론될 수 있기 때문에, 도3에 따른 도로(34) 상의 타이어(32)의 접촉력이 결정될 수 있는 것은 특히 유리하다. 접촉력은 이미 타이어가 정지했을 때 타이어 변형으로부터 결정될 수 있다.

본 발명에 따른 실시예의 상기 설명은 단지 예시적 목적으로 기능할 뿐 본 발명을 한정할 목적으로 기능하지 않는다. 본 발명의 범위 내에서, 본 발명의 영역 및 그 동등물로부터 벗어나지 않고, 다양한 변경 및 변화가 가능하다.

Claims (24)

1. 주로 주행 노면과 휠 접촉면 사이에 작용하는 각 휠(12)의 적어도 하나의 휠 힘 성분을 측정하고 휠 힘 성분을 나타내는 신호(Si, Sa)를 발생시키는, 휠(12)에 배속된 적어도 하나의 휠 하중 센서 장치(10)와, 휠(12)의 휠 힘 성분을 나타내는 신호(Si, Sa)를 처리하는 평가 장치(14)를 포함하는, 적어도 두 개의 휠(12)을 구비하는 차량의 견인력을 감시하기 위한 시스템에 있어서,

   평가 장치(14)는 처리 결과에 따라 각 휠(12)의 상승 상태를 평가하는 것을 특징으로 하는 시스템.
2. 제1항에 있어서, 평가 장치(14)는 휠 힘 성분을 나타내는 신호(Si, Sa)를 적어도 하나의 소정의 휠 힘 임계값과 비교하여 비교 결과에 따라 각 휠(12)의 상승 상태를 평가하는 것을 특징으로 하는 시스템.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 적어도 두 개의 휠(12)에는 적어도 하나의 상기 센서 장치(10)가 각각 배속되며, 평가 장치(14)는 적어도 두 개의 휠(12)의 측정된 휠 힘 성분을 나타내는 신호(Si, Sa)를 서로 비교하여 비교 결과에 따라 휠(12)의 상승 상태를 평가하는 것을 특징으로 하는 시스템.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 센서 장치(10)는 휠 접촉력을 측정하는 휠 접촉력 센서 장치(20, 22, 24, 26, 28, 30)인 것을 특징으로 하는 시스템.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 센서 장치(10)는 휠 측력을 측정하는 휠 측력 센서 장치(20, 22, 24, 26, 28, 30)인 것을 특징으로 하는 시스템.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 시간적으로 선행된 센서 신호의 저장을 위한 메모리 장치(15)가 구비되며, 평가 장치(14)는 시간적으로 선행된 실제 센서 신호의 처리를 통해, 측정된 휠 힘 성분의 시간적 변화를 결정하며, 상기 시간적 변화는 소정의 변화 임계값과 비교되고 비교 결과에 따라 적어도 하나의 휠의 상승 상태가 평가되는 것을 특징으로 하는 시스템.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 평가 장치(14)는 평가 결과에 따라 조절 신호를 발생시키며, 상기 시스템은 조절 신호에 따라 차량의 작동 상태에 영향을 주는 조절 장치(16)를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 조절 장치(16)는 평가 장치(14)의 조절 신호에 따라 엔진 출력 및/또는 적어도 하나의 휠(12)의 휠 제동 압력을 변경시키는 것을 특징으로 하는 시스템.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 조절 장치(16)는 적어도 하나의 커브 외측 휠의 휠 제동 압력을 상승시키는 것을 특징으로 하는 시스템.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 센서 장치(10)는 타이어 센서 장치(20, 22, 24, 26, 28, 30)인 것을 특징으로 하는 시스템.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 센서 장치(10)는 휠 베어링 센서 장치인 것을 특징으로 하는 시스템.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 조절 장치(16)와 경우에 따라서 평가 장치(14)가 예를 들면 ABS 및/또는 ASR 시스템과 같은 차량의 주행 상태의 제어 및/또는 조절을 위한 장치에 배속되는 것을 특징으로 하는 시스템.
13. 타이어(32) 및/또는 휠(12), 특히 휠 베어링에는 하중 센서(20, 22)가 설치되고 하중 센서의 출력 신호에 따라, 차도로부터 상승되는 휠(12)의 경향을 나타내는 휠 변수가 결정되며, 상기 휠 변수는 주행 상태의 제어 및/또는 조절을 위해 사용되며, 적어도 하나의 타이어(32) 및/또는 휠(12)을 구비하는 차량의 주행 상태의 제어 및/또는 조절을 위한 시스템.
14. 주로 주행 노면과 휠 접촉면 사이에 작용하는 적어도 하나의 휠의 적어도 하나의 휠 힘 성분의 측정 단계(S01)와, 측정된 휠 힘 성분의 처리 단계(S02, S03, S04, S05, S06, S07)를 포함하는, 적어도 두 개의 휠을 구비하는 차량의 견인력을 감시하기 위한 방법에 있어서,

    처리 단계(S02, S03, S04, S05, S06, S07)는 측정된 휠 힘 성분에 따라 각 휠의 상승 기울기를 평가하는 단계(S03, S04, S05, S06, S07)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
15. 제14항에 있어서, 처리 단계(S02, S03, S04, S05, S06, S07)는 측정된 휠 힘 성분과 적어도 하나의 소정의 휠 힘 임계값과의 비교 단계(SO3, SO5)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
16. 제14항 또는 제15항에 있어서, 측정 단계(SO1)는 적어도 두 개의 휠(12)의 적어도 하나의 휠 힘 성분의 측정 단계를 포함하며, 처리 단계는 적어도 두 개의 휠(12)의 측정된 휠 힘 성분의 비교 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
17. 제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 휠 힘 성분으로서 각 휠(12)의 휠 접촉력이 측정되는 것을 특징으로 하는 방법.
18. 제14항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 휠 힘 성분으로서 각 휠(12)의 휠 측력이 측정되는 것을 특징으로 하는 방법.
19. 제14항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 처리 단계는 측정된 휠 힘 성분의 시간적 변화의 결정 단계 및 측정된 휠 힘 성분의 시간적 변화와 소정의 변화 임계값과의 비교 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
20. 제14항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 평가 결과에 따라 차량의 작동 상태에 영향을 주는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
21. 제14항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 영향을 주는 단계는 엔진 출력의 변경 및/또는 적어도 하나의 휠(12)의 휠 제동 압력의 변경을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
22. 제14항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 영향을 주는 단계는 적어도 하나의 커브 외측 휠의 휠 제동 압력의 상승을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
23. 제13항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 휠(12)의 상승 상태의 평가 시 차량 속도가 고려되는 것을 특징으로 하는 방법.
24. 제13항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 차량의 작동 상태에 영향을 주는 단계가, 예를 들면 ABS 및/또는 ASR 시스템과 같은, 차량의 주행 상태의 제어및/또는 조절을 위한 장치에 의해 실행되는 것을 특징으로 하는 방법.