KR20040023694A - 압력변화의 감시 및 무선신호처리, 및 차량타이어 공기압자동조절체계를 위한 작동방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 압력변화의 감시 및 무선신호처리, 및 차량타이어의 공기압 자동조절을 위한 체계를 작동하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명은 타이어내의 전자센서기구가 전자압력조절시스템에 압력정보를 제공하는 것을 특징으로 한다. 이는 차륜체계의 신뢰성 및 안전성 증대 및 주행성능의 개선을 동시에 가능하게 한다.

Description

압력변화의 감시 및 무선신호처리, 및 차량타이어 공기압 자동조절체계를 위한 작동방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR OPERATING A SYSTEM FOR MONITORING AND WIRELESSLY SIGNALLING A PRESSURE CHANGE, AND FOR AUTOMATICALLY REGULATING THE PRESSURE IN PNEUMATIC TYRES ON VEHICLES}
청구항 1의 머리말에 따르면 본 발명은 압력변화의 감시 및 무선신호처리, 및 차량타이어 공기압 자동조절체계를 위한 작동방법에 관한 것이다.
정확한 타이어압은 타이어의 완전한 주행동특성의 활용 및 타이어의 정해진 수명과 신뢰성을 확보하기 위한 중요한 요구조건이다. 타이어압이 너무 높거나 낮으면, 차량의 타이어의 한 쪽이 빨리 닳게된다. 너무 낮은 타이어압 및 이로 인한 수축에너지는 타이어에 매우 심각한 열부하를 주고 타이어 몸통의 회복될 수 없는 손상으로 귀결될 수 있다. 이는 기계적 손상 외에도, 현대의 차량타이어 파손의 가장 일반적인 사유이다.
그 동안, 특히 고급차량에 설치되는 압력조절체계는 높은 기술수준에 이르렀다. 전형적인 예는 제 WO 98/05519호이다. 이 경우, 각 차륜에는 압력센서 및 압력신호를 처리하기 위한 회로, 및 송신안테나 및 배터리가 포함된 송신기로 구성된 차륜전자체계가 장치된다. 각 차륜의 차륜전자체계는 일정한 시간간격에 중앙제어장치로 신호를 전송한다. 센서 및 전자체계 및 신호전송에 필요한 에너지는 전자제어체계에 장치된 배터리에서 공급되고, 배터리수명은 가능한 가장 길게, 일반적으로 7에서 10년, 되도록 노력한다. 그러나 이 차륜전자체계는 대개 항공기 타이어에 사용되던 것이기 때문에, 밸브 및 배터리를 포함한 전자장치 전체가 밀봉되거나 안전한 운용을 위해서 씰링 혼합물로 둘러싸기도 한다. 일체로 제작되기 때문에, 전체 크기 및 배터리용량이 매우 제한된다. 필요한 긴 수명을 얻기 위하여, 그리고 배터리 교환은 상당한 노력과 비용이 들므로, 장치 전체의 전류소모량은 가능한 적어야한다. 독일특허 제 DE 199 61 020 A1호에서 타이어 내의 공기압은 차량의 출발시 마다 점검되고 필요시에 조절되는 것을 제안했다.
본 발명은 압력변화의 감시 및 무선신호처리, 및 차량타이어의 공기압 자동조절체계를 위한 작동방법에 관한 것이다.
본 발명은 도면에 도시된 제한되지 않는 실시예를 참조하여 보다 상세히 설명된다. 이 경우,
도 1은 각 차륜의 제어를 위한 회로도.
도 2는 몇 개의 차륜을 제어회로에 묶어서 체계를 단순화시킨 회로도.
도 3은 휠의 림의 단면도.
도 4는 제 2배터리와 함께 도시한 도 3의 A를 확대한 상세도.
*부호설명*
1 : 중앙전자제어유닛(ECU)5 : 휠밸브
7 : 충진밸브19 : 배터리
23 : 센서
그러나, 부하-타이어 공기압 성능 도표를 분석하면 축부하의 작은 변화일지라도, 예를 들면, 장거리 주행시 연료소모 또는 승객의 승하차는 목표 공기압 변화의 원인이 된다. 여행 중에 차륜이 동시에 정지하고 엔진이 가동되는 특정한 시점에 축부하가 시간단계로 결정되는 사실에 의해서 이 발견은 본 발명의 틀을 잡는데 고려되어야 하고, 마지막 축부하값이 원하는 타이어압을 계산하기 위한 현재값으로 사용되어야 한다. 이것은 부하상태의 연속적인 감시를 가능하게 한다.
도 1을 참조할 때, 제어는 중앙전자제어유닛(1)에서 한다. 이 전자유닛(1)은 부하상태 및 타이어압 및 주행속도 및 주행상태를 감시하고 중앙전자제어유닛과 통신하는 센서장치와 연결된다. 주로 주행속도 및 주행상태의 감시는 제 WO 00/69662호에 상세히 설명되어있다. 타이어압 감시는 상기 기술에 첨부된 몇 개의 실시예에 설명되어있다.
연결된 센서신호의 입력결과로, 제어장치의 논리장치는 압력조정의 필요성을 인식한다. 예로, 부하상태는 차량이 정지한 매순간마다, 잠시 후 차축 또는 각 차륜의 부하센서(23)가 측정할 수 있고 여행을 계속하기 전의 마지막 값을 원하는 타이어압을 계산하기 위한 새로운 요구값으로 사용할 수 있다. 이를 위해서 전자유닛(1)은 다음과 같이 공압기기를 작동한다.
만약, 제어성능도포에서 미리 정한 작동값을 초과하면, 하나 또는 다수의 타이어의 압력을 증가시키는 작동명령이 제어회로에 주어진다. 전자기적으로 작동되는 제어밸브(3)가 전기제어선(2)에 의하여 열린다. 압축공기가 제어공기배관(11) 및 실링 패키지(4)의 제어공기배관을 통하여 휠밸브(5)로 흐르고 충진을 위해 이 밸브를 개방한다. 이와 동시에, 압축기(8)에서 공급된 압축공기는 축압기(9)를 지나, 각 차륜의 개방된 입구밸브(6) 및 충진밸브(7)를 지나, 공기충진배관(10) 및 실링 패키지(4)의 공기충진배관을 지나, 휠밸브(5)를 지나 각 타이어(13)에 충진되어 타이어내 공기압을 증가시킨다.
타이어(13)의 부피는 충진배관(10)의 내부 부피에 비하여 매우 크고 타이어의 압력변화는 비교적 서서히 일어나므로 계측기술의 관점에서 볼 때 타이어 내압은 준정지상태라고 볼 수 있고 단순히 정압의 측정으로도 충분히 정확한 값을 결정할 수 있다. 휠내부(12)의 타이어압력제어체계의 관련된 압력센서를 갖춘 차륜전자체계는 계속적으로 각 압력값을 결정하고 이것을 전기제어선(14)을 통하여 중앙전자제어유닛(1)에 전송하고 요구값에 도달하면 충진과정의 중지, 제어밸브(3) 및 충진밸브(7) 및 입구밸브(6)의 제어를 중지시킨다. 따라서 공압으로 작동된 휠밸브(5) 또한 닫힌다. 그 다음에 모든 압축공기배관(10,11)은 배기된다.
요구수명을 넘어서는 계속적인 측정 및 압력신호의 전송은 차륜의 전자장치에 제공되는 내부 배터리의 용량 이상이 필요하므로, 차륜전자체계(12)는 휠의 림(20)내에 있는 제 2배터리(19)로 보충되고 전기적으로 도선(21)을 통하여 차륜전자체계(12)와 연결된다.
만약, 제어성능도표에서 미리 정한 작동값을 넘게되면, 하나 또는 다수의 타이어의 압력을 낮추기 위한 작동명령이 주어지고, 입구밸브(6)가 그대로 닫혀있는 것을 제외하고 상기한 것과 같은 과정이 수행된다. 대신에, 출구밸브(15)가 열리고 공기흐름은 반대로 타이어(13), 휠밸브(5), 충진배관(10), 충진밸브(7), 배기밸브(15), 소음기(16)를 지나 밖으로 나간다. 역지밸브(17)는 최소 공기압 이하로 내려가는 것을 방지하고, 상기 압력에 도달하면 배기과정을 중지시킨다. 요구압력에 도달하면, 차륜전자체계(12)의 각 센서신호에서 발생한 작동중지 명령은 중앙전자제어유닛(1)에도 주어진다.
운전자는 표시장치(18)를 통해서 타이어상태의 정보를 얻을 수 있다. 이 정보는 결함경보 또는 부하에 할당된 최대속도 및 타이어압 상태에 관한 정보일 수 있다.
또한 도 1은 사용기후조건에 따라서 필요 또는 불필요할 수 있는 공기건조기(22)를 추가한 장치를 도시한다. 동결로 인한 타이어압 조절장치의 고장은 충진공기가 장치에 공급되기 전에 수분을 제거하여 막을 수 있다.
도 2는 차축으로 제어되는 타이어압 조절장치를 도시한다. 각 제어회로는 단순화되었는데, 각 차축에 단 하나의 제어밸브(3) 및 하나의 충진밸브(7)가 필요하다. 또한 배관(10,11)은 상당히 먼 거리의 제어회로의 차륜까지 도달할 수 있다. 이 단순화는 다수의 차륜 또는 차축을 묶어서 소모량을 상당량 줄일 수 있으므로 주로 트레일러가 달린 대형상용차 같은 차축이 두 개 이상인 차량에 특히 중요하다.
도 3 및 4를 참조할 때, 이차전지(19)는 휠의 림(24)의 깊숙한 곳에 있고 실시예에는 버튼셀로 제작되었다. 배터리(19)는 뚜껑(27)으로 밀폐된 용기(26)에 들어있다. 배터리단자에 연결된 도선(21)은 훨의 림(24)의 절연된 공동(25)에 들어있다. 도선(21)의 다른 한쪽은 배터리 또는 차륜전자체계의 축압기(12)에 전기적으로 연결되어 있다.
본 발명에 의해 구성된 압력변화의 감시 및 무선신호처리, 및 차량타이어 공기압 자동조절체계를 위한 작동방법은 차량의 차륜체계의 신뢰성 및 안전성 증대 및 주행성능의 개선을 동시에 가능하게 한다.

Claims (3)

  1. 압력변화를 감시하고 무선으로 신호처리 하는 장치의 작동방법에 있어서,
    차량의 공기타이어내의 압력을 자동으로 조절하고, 전자타이어압조절체계를 위한 압력정보가 타이어내의 센서유닛에서 제공되고, 차량의 부하상태가 자동으로 결정되고, 타이어압의 실제값이 중량부하에 따른 요구값에서 벗어나는 경우 타이어압이 엔진이 가동중이고 차륜이 동시에 정지해있을 때의 요구값으로 수정되고, 차축의 부하가 시간단계에서 결정되고 차축부하의 마지막 값이 타이어압의 요구값을 계산하기 위한 현재의 실제값으로 사용되는 것을 특징으로 하는 장치의 작동방법.
  2. 제 1항에 있어서, 압력조절과정 중에 압력정보가 연속적으로 전달되는 것을 특징으로 하는 장치의 작동방법.
  3. 전항 중 어느 한 항에 있어서, 요구에 따라서 차륜이 개별적으로 또는 집단적으로 묶여서 제어되는 것을 특징으로 하는 장치의 작동방법.
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