KR20200142206A - 간접식 타이어 압력 모니터링 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

일 실시예에 따른 간접식 타이어 압력 모니터링 장치는 각 바퀴의 휠 속도를 감지하는 휠 속도센서와, 차량의 요레이트를 감지하는 요레이트센서 및 휠 속도센서를 통해 감지된 각 휠 속도, 요레이트센서를 통해 감지된 요레이트 및 차량의 휠 토크를 근거로 각 타이어간의 상대 동반경 차이를 판단하고, 판단된 상대 동반경 차이들을 조합하여 복수의 무차원 인덱스를 생성하고, 생성된 복수의 무차원 인덱스를 미리 설정된 인덱스 테이블과 비교하여 각 타이어의 압력을 추정하는 제어부를 포함한다.

Description

간접식 타이어 압력 모니터링 장치 및 방법{INDIRECT TIRE MONITORING APPARTUS AND METHOD}
개시된 발명은 간접식 타이어 압력 모니터링 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 휠 속도센서를 통해 감지된 휠 속도를 이용하여 타이어의 공기압을 모니터링하는 간접식 타이어 압력 모니터링 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 간접식 타이어 모니터링 장치는 타이어 공기압을 간접적으로 모니터링하는 기술 중 하나인 동반경 분석(Wheel Radius Analysis ; WRA) 알고리즘을 이용하여 각 타이어의 공기압을 추정한다.
WRA 방법은 동반경 변화량을 비교 분석하여 타이어 공기압을 추정하는 방법이다.
하지만, 동반경 변화량을 비교 분석하여 타이어 공기압을 추정하기 위해서는 동반경 변화량에 영향을 미칠 수 있는 하중, 슬립, 선회영향 등에 대한 보상이 이루어져야 한다.
기존에는 하중, 슬립, 선회영향 등과 같이 동반경 변화량에 영향을 미칠 수 있는 영향인자에 대한 보상에 한계가 있다.
따라서, 기존방식은 타이어 공기압 상태를 정확히 추정하기 어려워 오경보를 발생시킬 우려가 있다.
공개특허공보 제10-2016-0062622호(2016.06.02.공개) 일본공개특허공보 제1996-169217호(1996.07.02.공개)
개시된 발명의 일 측면은 동반경 변화량에 영향을 미칠 수 있는 영향인자를 보다 효과적으로 보상할 수 있는 간접식 타이어 압력 모니터링 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
개시된 발명의 일 측면은 각 바퀴의 휠 속도를 감지하는 휠 속도센서; 차량의 요레이트를 감지하는 요레이트센서; 및 상기 휠 속도센서를 통해 감지된 각 휠 속도, 상기 요레이트센서를 통해 감지된 요레이트 및 상기 차량의 휠 토크를 근거로 각 타이어간의 상대 동반경 차이를 판단하고, 상기 판단된 상대 동반경 차이들을 조합하여 복수의 무차원 인덱스를 생성하고, 상기 생성된 복수의 무차원 인덱스를 미리 설정된 인덱스 테이블과 비교하여 각 타이어의 압력을 추정하는 제어부를 포함하는 간접식 타이어 압력 모니터링 장치가 제공될 수 있다.
상기 제어부는 상기 감지된 각 휠 속도, 상기 감지된 요레이트 및 상기 차량의 휠 토크를 입력으로 하여 각 타이어의 동반경 변화량에 영향을 미치는 하중, 슬립 및 선회를 포함하는 영향인자를 보상하는 적응보상모델을 이용하여 각 타이어간의 상대 동반경 차이를 판단할 수 있다.
상기 제어부는 상기 각 휠 속도와 요레이트를 근거로 하여 좌측 전륜(FL)과 우측 전륜(FR)에 대한 상대 동반경 차이(dR2)와, 좌측 후륜(RL)과 우측 후륜(RR)에 대한 상대 동반경 차이(dR4)를 각각 판단하고, 상기 각 휠 속도와 휠 토크를 근거로 하여 좌측 전륜(FL)과 좌측 후륜(RL)에 대한 상대 동반경 차이(dR1)와, 우측 전륜(FR)과 우측 후륜(RR)에 대한 상대 동반경 차이(dR3)를 각각 판단할 수 있다.
상기 제어부는 상기 판단된 각 상대 동반경 차이들(dR1, dR2, dR3, dR4)를 조합하여 3개의 무차원 인덱스(L1, L2, L3)를 생성하되, 제1 무차원 인덱스(L1)은 제1 상대 동반경 차이(dR1)와 제3 상대 동반경 차이(dR3)의 합산을 나타내는 지수값이고, 제2 무차원 인덱스 L2는 상기 제1 상대 동반경 차이(dR1)와 상기 제3 상대 동반경 차이(dR3)의 차이를 나타내는 지수값이며, 제3 무차원 인덱스(L3)는 제2 상대 동반경 차이(dR2)와 제4 상대 동반경 차이(dR4)의 합산을 나타내는 지수값일 수 있다.
상기 제어부는 상기 생성된 3개의 무차원 인덱스(L1, L2, L3)를 상기 미리 설정된 무차원 인덱스 테이블과 비교함으로써 상기 생성된 3개의 무차원 인덱스(L1, L2, L3)와 미리 설정된 무차원 인덱스의 상관관계를 이용하여 각 타이어의 압력을 추정할 수 있다.
상기 미리 설정된 무차원 인덱스 테이블은 정상 타이어 공기압 상태일 때의 L1, L2, L3 데이터, 좌측 전륜(FL)이 저압일 때의 L1, L2, L3 데이터, 우측 전륜(FR)이 저압일 때의 L1, L2, L3 데이터, 좌측 후륜(RL)이 저압일 때의 L1, L2, L3 데이터, 우측 후륜(RR)이 저압일 때의 L1, L2, L3 데이터를 포함할 수 있다.
상기 차량의 엔진 토크를 감지 및 제어하는 엔진 관리 시스템과 통신하는 통신부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 통신부를 통해 상기 엔진 관리 시스템으로부터 엔진 토크를 수신하고, 상기 수신된 엔진 토크로부터 휠 토크를 인식할 수 있다.
개시된 발명의 다른 측면은 휠 속도센서를 통해 각 바퀴의 휠 속도를 감지하고, 요레이트센서를 통해 차량의 요레이트를 감지하고, 상기 휠 속도센서와 상기 요레이트센서에 전기적으로 연결된 프로세서를 이용하여, 상기 감지된 각 휠 속도, 상기 감지된 요레이트 및 상기 차량의 휠 토크를 근거로 각 타이어간의 상대 동반경 차이를 판단하고, 상기 판단된 상대 동반경 차이들을 조합하여 복수의 무차원 인덱스를 생성하고, 상기 생성된 복수의 무차원 인덱스를 미리 설정된 인덱스 테이블과 비교하여 각 타이어의 압력을 추정하는 간접식 타이어 압력 모니터링 방법이 제공될 수 있다.
상기 상대 동반경 차이를 판단하는 것은, 상기 감지된 각 휠 속도와 상기 감지된 요레이트를 근거로 하여 좌측 전륜(FL)과 우측 전륜(FR)에 대한 상대 동반경 차이(dR2)와, 좌측 후륜(RL)과 우측 후륜(RR)에 대한 상대 동반경 차이(dR4)를 각각 판단하고, 상기 감지된 각 휠 속도와 상기 휠 토크를 근거로 하여 좌측 전륜(FL)과 좌측 후륜(RL)에 대한 상대 동반경 차이(dR1)와, 우측 전륜(FR)과 우측 후륜(RR)에 대한 상대 동반경 차이(dR3)를 각각 판단할 수 있다.
상기 판단된 각 상대 동반경 차이들(dR1, dR2, dR3, dR4)를 조합하여 3개의 무차원 인덱스(L1, L2, L3)를 생성하되, 제1 무차원 인덱스(L1)은 제1 상대 동반경 차이(dR1)와 제3 상대 동반경 차이(dR3)의 합산을 나타내는 지수값이고, 제2 무차원 인덱스 L2는 상기 제1 상대 동반경 차이(dR1)와 상기 제3 상대 동반경 차이(dR3)의 차이를 나타내는 지수값이며, 제3 무차원 인덱스(L3)는 제2 상대 동반경 차이(dR2)와 제4 상대 동반경 차이(dR4)의 합산을 나타내는 지수값일 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따르면, 동반경 변화량에 영향을 미칠 수 있는 영향인자를 효과적으로 보상할 수 있어 타이어 공기압 상태를 정확히 추정할 수 있다.
도 1은 일실시예에 의한 간접식 타이어 압력 모니터링 장치가 적용된 차량의 구성을 도시한다.
도 2는 일실시예에 의한 간접식 타이어 압력 모니터링 장치의 구성을 도시한다.
도 3은 일실시예에 의한 간접식 타이어 압력 모니터링 장치에서 적응보상모델을 이용하여 보상된 상대 동반경 차이를 출력하는 일 예를 도시한다.
도 4는 일실시예에 의한 간접식 타이어 압력 모니터링 장치에서 보상된 각 상대 동반경 차이를 도시한다.
도 5는 일실시예에 의한 간접식 타이어 압력 모니터링 방법을 도시한다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 개시된 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 ‘부, 모듈, 부재, 블록’이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 ‘부, 모듈, 부재, 블록’이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 ‘부, 모듈, 부재, 블록’이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 “연결”되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.
또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 “상에”위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
도 1은 일실시예에 의한 간접식 타이어 압력 모니터링 장치가 적용된 차량의 구성을 도시한다.
도 1을 참조하면, 차량(1)은 엔진(10)과 제동 장치(20)를 포함할 수 있다. 엔진(10)은 실린더와 피스톤을 포함하며, 차량(1)이 주행하기 위한 동력을 생성할 수 있다. 제동 장치(20)는 차륜과의 마찰을 통하여 차량(1)을 감속시키거나 차량(1)을 정지시킬 수 있다.
차량(1)은 엔진 관리 시스템(Engine Management System, EMS)(11)과 전자식 제동 제어 모듈(Electronic Brake Control Module)(31) 및 간접식 타이어 압력 모니터링 장치(100)를 포함할 수 있다.
엔진 관리 시스템(11)은 가속 페달을 통한 운전자의 가속 의지 또는 운전자 보조 시스템(100)의 요청에 응답하여 엔진(10)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 엔진 관리 시스템(11)은 엔진(10)의 토크를 감지 및 제어할 수 있다.
전자식 제동 제어 모듈(31)은 제동 페달을 통한 운전자의 제동 의지 및/또는 차륜들의 슬립(slip)에 응답하여 제동 장치(30)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 전자식 제동 제어 모듈(31)은 차량(1)의 제동 시에 감지되는 차륜의 슬립에 응답하여 차륜의 제동을 일시적으로 해제할 수 있는 안티록 브레이크 시스템 시스템(Anti-lock Braking System ; ABS)일 수 있다. 전자식 제동 제어 모듈(31)은 차량(1)의 조향 시에 감지되는 오버스티어링(oversteering) 및/또는 언더스티어링(understeering)에 응답하여 차륜의 제동을 선택적으로 해제할 수 있는 차량 자세 제어 장치(Electronic stability control ; ESC)일 수 있다. 또한, 전자식 제동 제어 모듈(31)은 차량(1)의 구동 시에 감지되는 차륜의 슬립에 응답하여 차륜을 일시적으로 제동할 수 있는 트랙션 제어 시스템(Traction Control System ; TCS)일 수 있다.
간접식 타이어 압력 모니터링 장치(100)는 각 휠 속도, 요레이트 및 휠 토크를 이용하여 좌측 전륜(FL)과 좌측 후륜(RL)의 상대 동반경 차이, 좌측 전륜(FL)과 우측 전륜(FR)의 상대 동반경 차이, 우측 전륜(FR)과 우측 후륜(RR)의 상대 동반경 차이, 좌측 후륜(RL)과 우측 후륜(RR)의 상대 동반경 차이를 판단하고, 판단된 상대 동반경 차이들을 이용하여 복수의 무차원 인덱스를 생성하고, 생성된 복수의 무차원 인덱스를 이용하여 각 타이어의 공기압 상태를 추정할 수 있다.
간접식 타이어 압력 모니터링 장치(100)는 휠 속도들, 요레이트 및 휠 토크를 입력으로 하는 적응보상모델을 이용하여 각 타이어의 상대 동반경 차이들을 보상함으로써 선회, 슬립, 하중 등 동반경 변화량에 영향을 미칠 수 있는 영향을 보상할 수 있다.
간접식 타이어 압력 모니터링 장치(100)는 보상된 각 상대 동반경 차이들을 조합하여 복수의 무차원 인덱스를 생성함으로써 자체 보상방식으로 선회, 슬립, 하중 등 동반경 변화량에 영향을 미칠 수 있는 영향을 재차 보상할 수 있다.
간접식 타이어 압력 모니터링 장치(100)는 복수의 무차원 인덱스를 미리 설정된 무차원 인덱스 테이블과 비교하여 복수의 무차원 인덱스와 미리 설정된 무차원 인덱스의 상관관계를 이용하여 타이어 공기압 상태를 정확히 추정할 수 있다.
따라서, 간접식 타이어 압력 모니터링 장치(100)는 상대 동반경 차이 판단시 적응보상모델기반으로 보상값을 추정하기 때문에 보상값이 명확하고 추가로 무차원 인덱스를 보상된 상대 동반경 차이를 기반으로 판단하기 때문에 자체보상 효과도 있어 타이어 공기압에 대한 추정 강건성을 향상시킬 수 있다.
간접식 타이어 압력 모니터링 장치(100)는 엔진 관리 시스템(11) 및 전자식 제동 제어 모듈(21)과 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 서로 통신할 수 있다. 예를 들어, 간접식 타이어 압력 모니터링 장치(100)는 엔진 관리 시스템(11) 및 전자식 제동 제어 모듈(21)과 이더넷(Ethernet), 모스트(Media Oriented Systems Transport, MOST), 플렉스레이(Flexray), 캔(Controller Area Network, CAN), 린(Local Interconnect Network, LIN) 등을 통하여 데이터를 주고 받을 수 있다. 예를 들어, 간접식 타이어 압력 모니터링 장치(100)는 엔진 관리 시스템(11)으로부터 엔진 토크 데이터를 수신할 수 있다. 간접식 타이어 압력 모니터링 장치(100)는 전자식 제동 제어 모듈(21)로부터 휠 속도 신호와 요레이트 신호를 수신할 수 있다.
도 2는 일실시예에 의한 간접식 타이어 압력 모니터링 장치의 구성을 도시한다.
도 2를 참조하면, 간접식 타이어 압력 모니터링 장치(100)는 휠 속도센서(111-114), 요레이트센서(115), 통신부(120) 및 제어부(130)를 포함할 수 있다.
휠 속도센서(111-114)는 각 휠 속도를 검출한다.
휠 속도센서(111-114)는 차량(1)의 좌측 전륜(FL)에 설치되어 좌측 전륜(FL)의 속도를 검출하는 FL 휠 속도센서(111), 우측 전륜(FR)에 설치되어 우측 전륜(FR)의 속도를 검출하는 FR 휠 속도센서(112), 좌측 후륜(RL)에 설치되어 좌측 후륜(RL)의 속도를 검출하는 RL 휠 속도센서(113), 우측 후륜(RR)에 설치되어 우측 후륜(RR)의 속도를 검출하는 RR 휠 속도센서(114)를 포함할 수 있다.
각 휠 속도센서(111, 112, 113, 114)는 검출한 휠의 속도신호를 제어부(130)에 전송할 수 있다.
요레이트센서(115)는 차량(1)의 요레이트를 검출한다.
차량(1)이 수직축을 기준으로 회전할 때, 즉 Z축 방향을 기준으로 회전할 때 내부의 프레이트 포크가 진동 변화를 일으키면서 전자적으로 차량의 요 모멘트를 검출한다. 여기서 요 모멘트는 차체의 앞뒤가 좌우측 또는 선회할 때 안쪽 바깥쪽 차륜 쪽으로 이동하려는 힘이다. 요레이트센서(115)는 검출한 요레이트신호를 제어부(130)에 전송할 수 있다.
통신부(120)는 차량용 통신 네트워크(NT)를 통해 엔진 관리 시스템(11) 및 전자식 제동 제어 모듈(21)과 통신 신호를 주고받는 캔 송수신기(121)를 포함할 수 있다.
제어부(130)는 프로세서(131)와 메모리(132)를 포함할 수 있다.
프로세서(131)는 휠 속도센서(111-114) 또는 요레이트센서(115)로부터 아날로그 신호를 수신하고, 수신된 아날로그 신호를 A/D 변환회로를 통해 아날로그 신호를 디지털 데이터로 변환할 수 있다.
프로세서(131)는 캔 송수신기(121)를 통해 엔진 관리 시스템(11)으로부터 엔진 토크 데이터를 수신할 수 있다. 프로세서(131)는 엔진 관리 시스템(11)로부터 수신한 엔진 토크 데이터를 이용하여 휠 토크를 판단할 수 있다.
프로세서(131)는 휠 속도센서(111-114) 및 요레이트 센서(115) 대신에 캔 송수신기(121)를 통해 전자식 제동 제어 모듈(21)로부터 각 휠 속도신호 및 요레이트 신호를 수신할 수도 있다.
메모리(132)는 휠 속도센서(111-114) 또는 요레이트센서(115)의 출력을 처리하기 위한 프로그램 및 데이터, 통신부(120)를 제어하기 위한 프로그램 및 데이터 및 타이어의 공기압을 추정하기 위한 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있다.
메모리(132)는 휠 속도센서(111-114) 또는 요레이트센서(115)로부터 수신된 감지 데이터와, 캔 송수신기(121)를 통해 수신된 통신 데이터를 임시로 기억하고 프로세서(131)의 감지 데이터 및 통신 데이터의 처리 결과를 임시로 기억할 수 있다.
메모리(132)는 S램(S-RAM), D램(D-RAM) 등의 휘발성 메모리뿐만 아니라 플래시 메모리, 롬(Read Only Memory, ROM), 이피롬(Erasable Programmable Read Only Memory: EPROM) 등의 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
프로세서(131)는 각 휠 속도, 요레이트 및 휠 토크를 이용하여 타이어들의 상대 동반경 차이를 판단하고, 판단된 상대 동반경 차이들을 이용하여 복수의 무차원 인덱스를 생성하고, 생성된 복수의 무차원 인덱스를 이용하여 각 타이어의 공기압 상태를 추정할 수 있다.
FL 휠 속도센서(111)를 통해 검출된 좌측 전륜 휠 속도와 RL 휠 속도센서(113)를 통해 검출된 좌측 후륜 휠 속도의 차이에 따라 좌측 전륜(FL)과 좌측 후륜(RL)의 상대 동반경 차이를 판단할 수 있다. 동일한 방식으로 좌측 전륜 휠 속도와 우측 전륜 휠 속도의 차이에 따라 좌측 전륜(FL)과 우측 전륜(FR)의 상대 동반경 차이를 판단할 수 있고, 우측 전륜 휠 속도와 우측 후륜 휠 속도의 차이에 따라 우측 전륜(FR)과 우측 후륜(RR)의 상대 동반경 차이를 판단할 수 있으며, 좌측 후륜 휠 속도와 우측 후륜 휠 속도의 차이에 따라 좌측 후륜(RL)과 우측 후륜(RR)의 상대 동반경 차이를 판단할 수 있다.
예를 들면, 좌측 전륜(FL)과 좌측 후륜(RL)의 상대 동반경 차이와 우측 전륜(FR)과 우측 후륜(RR)의 상대 동반경 차이를 비교하여 차이가 미리 설정된 값 이상일 때 상대 동반경 차이가 큰 쪽의 바퀴들 중 어느 타이어의 공기압이 저하된 것으로 판단하고, 그 바퀴들의 휠 속도 중 큰 쪽의 휠 속도가 다른 4개의 바퀴의 휠 속도의 평균값보다 소정값 이상 클 경우 그 바퀴의 공기압이 저압인 것으로 판단할 수 있다.
하지만, 각 바퀴간의 상대 동반경 차이를 판단함에 있어서 휠 속도만을 고려할 경우, 하중, 슬립, 선회영향 등에 의해 상대 동반경 차이가 영향을 받기 때문에 이러한 상대 동반경 차이를 근거로 하여 타이어 공기압 상태를 추정할 경우 타이어 압력상태를 잘못 추정할 우려가 있다.
일실시예에 의한 간접식 타이어 압력 모니터링 장치는 휠 속도들, 요레이트 및 휠 토크에 기반한 적응보상모델을 이용하여 동반경 변화량에 영향을 미치는 영향인자인 하중, 슬립, 선회영향 등이 보상된 상대 동반경 차이들을 각각 판단할 수 있다. 또한, 타이어 공기압 추정시 각 보상된 상대 동반경 차이를 조합한 무차원 인덱스를 이용함으로써 자체 보상효과도 있다. 이와 같이, 적응보상모델을 이용하는 과정에서 동반경 변화량에 영향을 미치는 영향인자를 1차 보상할 수 있고, 무차원 인덱스를 이용하는 과정에서 동반경 변화량에 영향을 미치는 영향인자를 2차 보상할 수 있어 타이어 압력 상태를 보다 정확히 추정할 수 있다.
도 3은 일실시예에 의한 간접식 타이어 압력 모니터링 장치에서 적응보상모델을 이용하여 보상된 상대 동반경 차이를 출력하는 일 예를 도시하고, 도 4는 일실시예에 의한 간접식 타이어 압력 모니터링 장치에서 보상된 각 상대 동반경 차이를 도시한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 프로세서(131)는 휠 속도들, 요레이트 및 휠 토크를 입력으로 하는 적응보상모델(131a)을 포함할 수 있다.
적응보상모델(131a)은 4개의 휠 속도 신호, 요레이트 신호 및 휠 토크 신호를 입력받고, 각 타이어의 상대 동반경 차이에서 동반경 변화량에 영향을 미치는 영향인자인 하중, 슬립, 선회영향 등이 보상된 상대 동반경 차이(dR1, dR2, dR3, dR4)를 각각 출력한다.
예를 들면, 적응보상모델(131a)은 각 휠 속도 신호와 요레이트 신호를 근거로 하여 좌측 전륜(FL)과 우측 전륜(FR)에 대한 보상된 상대 동반경 차이(dR2)와, 좌측 후륜(RL)과 우측 후륜(RR)에 대한 보상된 상대 동반경 차이(dR4)를 각각 판단할 수 있다. 또한, 적응보상모델(131a)은 각 휠 속도 신호와 휠 토크 신호를 근거로 하여 좌측 전륜(FL)과 좌측 후륜(RL)에 대한 보상된 상대 동반경 차이(dR1)와, 우측 전륜(FR)과 우측 후륜(RR)에 대한 보상된 상대 동반경 차이(dR3)를 각각 판단할 수 있다.
이와 같이, 휠 속도만이 아닌 요레이트와 휠 토크를 더 고려하여 상대 동반경 차이를 판단함으로써 동반경 변화량에 영향을 미치는 영향인자인 하중, 슬립, 선회영향 등을 보상할 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 프로세서(131)는 보상된 각 상대 동반경 차이들(dR1, dR2, dR3, dR4)를 조합하여 3개의 무차원 인덱스(L1, L2, L3)를 생성함으로써 자체 보상방식으로 선회, 슬립, 하중 등 동반경 변화량에 영향을 미칠 수 있는 영향을 재차 보상할 수 있다. 이때, 제1 무차원 인덱스 L1은 제1 상대 동반경 차이(dR1)와 제3 상대 동반경 차이(dR3)의 합산을 나타내는 지수값일 수 있다. 제2 무차원 인덱스 L2는 제1 상대 동반경 차이(dR1)와 제3 상대 동반경 차이(dR3)의 차이를 나타내는 지수값일 수 있다. 제3 무차원 인덱스 L3는 제2 상대 동반경 차이(dR2)와 제4 상대 동반경 차이(dR4)의 합산을 나타내는 지수값일 수 있다.
프로세서(131)는 생성된 3개의 무차원 인덱스(L1, L2, L3)를 미리 설정된 무차원 인덱스 테이블과 비교함으로써 생성된 3개의 무차원 인덱스(L1, L2, L3)와 미리 설정된 무차원 인덱스의 상관관계를 이용하여 타이어 공기압 상태를 정확히 추정할 수 있다. 이때, 미리 설정된 무차원 인덱스 테이블은 정상 공기압 상태일 때의 L1, L2, L3 데이터, 좌측 전륜(FL)이 저압일 때의 L1, L2, L3 데이터, 우측 전륜(FR)이 저압일 때의 L1, L2, L3 데이터, 좌측 후륜(RL)이 저압일 때의 L1, L2, L3 데이터, 우측 후륜(RR)이 저압일 때의 L1, L2, L3 데이터가 룩업테이블화되어 있을 수 있다. 또한, 미리 설정된 무차원 인덱스 테이블은 좌우측 전륜(FL, FR) 중 어느 바퀴가 저압일 때의 L1, L2, L3 데이터, 좌우측 후륜(RL, RR)이 저압일 때의 L1, L2, L3 데이터, 좌측 전후륜(FL, RL)이 저압일 때의 L1, L2, L3 데이터, 우측 전후륜(FR, RR)이 저압일 때의 L1, L2, L3 데이터가 룩업테이블화되어 있을 수 있다.
따라서, 프로세서(131)는 상대 동반경 차이 판단시 적응보상모델기반으로 보상값을 추정하기 때문에 보상값이 명확하고 추가로 무차원 인덱스를 보상된 상대 동반경 차이를 기반으로 판단하기 때문에 자체보상 효과도 있어 타이어 공기압에 대한 추정 강건성을 향상시킬 수 있다.
도 5는 일실시예에 의한 간접식 타이어 압력 모니터링 방법을 도시한다.
도 5를 참조하면, 간접식 타이어 압력 모니터링 장치(100)는 휠 속도센서(111-114)를 통해 각 휠 속도를 감지한다(200).
간접식 타이어 압력 모니터링 장치(100)는 요레이트센서(115)를 통해 간접식 차량(1)의 요레이트를 감지한다(202).
간접식 타이어 압력 모니터링 장치(100)는 캔 송수신기(121)를 통해 엔진 관리 시스템(11)로부터 수신된 엔진 토크로부터 휠 토크를 인식한다(204).
간접식 타이어 압력 모니터링 장치(100)는 적응보상모델을 이용하여 각 휠 속도, 요레이트 및 휠 토크를 근거로 하여 상대 동반경 차이(dR1, dR2, dR3, dR4)를 각각 판단한다(206).
간접식 타이어 압력 모니터링 장치(100)는 제1 상대 동반경 차이(dR1)와 제3 상대 동반경 차이(dR3)를 합산한 지수인 제1 무차원 인덱스(L1)를 생성한다(208).
간접식 타이어 압력 모니터링 장치(100)는 제1 상대 동반경 차이(dR1)와 제3 상대 동반경 차이(dR3)의 차이를 나타내는 지수인 제2 무차원 인덱스(L2)를 생성한다(210).
간접식 타이어 압력 모니터링 장치(100)는 제2 상대 동반경 차이(dR2)와 제4 상대 동반경 차이(dR4)를 합산한 지수인 제3 무차원 인덱스(L3)를 생성한다(212).
간접식 타이어 압력 모니터링 장치(100)는 3개의 무차원 인덱스(L1, L2, L3)를 미리 설정된 무차원 인덱스 테이블과 비교하여 3개의 무차원 인덱스(L1, L2, L3)에 대응하는 각 타이어 압력상태를 판단함으로써 타이어 공기압 상태를 정확히 추정할 수 있다.
이와 같이, 간접식 타이어 압력 모니터링 장치(100)는 4개의 상대 동반경 차이들(dR1, dR2, dR3, dR4)를 조합하여 3개의 무차원 인덱스(L1, L2, L3)를 생성함으로써 자체 보상방식으로 선회, 슬립, 하중 등 동반경 변화량에 영향을 미칠 수 있는 영향을 재차 보상할 수 있어 타이어의 압력을 보다 정확히 추정할 수 있다.
10 : 엔진 11 : 엔진 관리 시스템
20 : 제동장치 21 : 전자식 제동 제어 모듈
100 : 간접식 타이어 압력 모니터링 장치
111-114 : 휠 속도센서 115 : 요레이트센서
120 : 통신부 121 : 캔 송수신기
130 : 제어부 131 : 프로세서
132 : 메모리

Claims (10)

  1. 각 바퀴의 휠 속도를 감지하는 휠 속도센서;
    차량의 요레이트를 감지하는 요레이트센서; 및
    상기 휠 속도센서를 통해 감지된 각 휠 속도, 상기 요레이트센서를 통해 감지된 요레이트 및 상기 차량의 휠 토크를 근거로 각 타이어간의 상대 동반경 차이를 판단하고, 상기 판단된 상대 동반경 차이들을 조합하여 복수의 무차원 인덱스를 생성하고, 상기 생성된 복수의 무차원 인덱스를 미리 설정된 인덱스 테이블과 비교하여 각 타이어의 압력을 추정하는 제어부를 포함하는 간접식 타이어 압력 모니터링 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 감지된 각 휠 속도, 상기 감지된 요레이트 및 상기 차량의 휠 토크를 입력으로 하여 각 타이어의 동반경 변화량에 영향을 미치는 하중, 슬립 및 선회를 포함하는 영향인자를 보상하는 적응보상모델을 이용하여 각 타이어간의 상대 동반경 차이를 판단하는 간접식 타이어 압력 모니터링 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 각 휠 속도와 요레이트를 근거로 하여 좌측 전륜(FL)과 우측 전륜(FR)에 대한 상대 동반경 차이(dR2)와, 좌측 후륜(RL)과 우측 후륜(RR)에 대한 상대 동반경 차이(dR4)를 각각 판단하고, 상기 각 휠 속도와 휠 토크를 근거로 하여 좌측 전륜(FL)과 좌측 후륜(RL)에 대한 상대 동반경 차이(dR1)와, 우측 전륜(FR)과 우측 후륜(RR)에 대한 상대 동반경 차이(dR3)를 각각 판단하는 간접식 타이어 압력 모니터링 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 판단된 각 상대 동반경 차이들(dR1, dR2, dR3, dR4)를 조합하여 3개의 무차원 인덱스(L1, L2, L3)를 생성하되, 제1 무차원 인덱스(L1)은 제1 상대 동반경 차이(dR1)와 제3 상대 동반경 차이(dR3)의 합산을 나타내는 지수값이고, 제2 무차원 인덱스 L2는 상기 제1 상대 동반경 차이(dR1)와 상기 제3 상대 동반경 차이(dR3)의 차이를 나타내는 지수값이며, 제3 무차원 인덱스(L3)는 제2 상대 동반경 차이(dR2)와 제4 상대 동반경 차이(dR4)의 합산을 나타내는 지수값인 간접식 타이어 압력 모니터링 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 생성된 3개의 무차원 인덱스(L1, L2, L3)를 상기 미리 설정된 무차원 인덱스 테이블과 비교함으로써 상기 생성된 3개의 무차원 인덱스(L1, L2, L3)와 미리 설정된 무차원 인덱스의 상관관계를 이용하여 각 타이어의 압력을 추정하는 간접식 타이어 압력 모니터링 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 미리 설정된 무차원 인덱스 테이블은 정상 타이어 공기압 상태일 때의 L1, L2, L3 데이터, 좌측 전륜(FL)이 저압일 때의 L1, L2, L3 데이터, 우측 전륜(FR)이 저압일 때의 L1, L2, L3 데이터, 좌측 후륜(RL)이 저압일 때의 L1, L2, L3 데이터, 우측 후륜(RR)이 저압일 때의 L1, L2, L3 데이터를 포함하는 간접식 타이어 압력 모니터링 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 차량의 엔진 토크를 감지 및 제어하는 엔진 관리 시스템과 통신하는 통신부를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 통신부를 통해 상기 엔진 관리 시스템으로부터 엔진 토크를 수신하고, 상기 수신된 엔진 토크로부터 휠 토크를 인식하는 간접식 타이어 압력 모니터링 장치.
  8. 휠 속도센서를 통해 각 바퀴의 휠 속도를 감지하고,
    요레이트센서를 통해 차량의 요레이트를 감지하고,
    상기 휠 속도센서와 상기 요레이트센서에 전기적으로 연결된 프로세서를 이용하여, 상기 감지된 각 휠 속도, 상기 감지된 요레이트 및 상기 차량의 휠 토크를 근거로 각 타이어간의 상대 동반경 차이를 판단하고,
    상기 판단된 상대 동반경 차이들을 조합하여 복수의 무차원 인덱스를 생성하고,
    상기 생성된 복수의 무차원 인덱스를 미리 설정된 인덱스 테이블과 비교하여 각 타이어의 압력을 추정하는 간접식 타이어 압력 모니터링 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 상대 동반경 차이를 판단하는 것은, 상기 감지된 각 휠 속도와 상기 감지된 요레이트를 근거로 하여 좌측 전륜(FL)과 우측 전륜(FR)에 대한 상대 동반경 차이(dR2)와, 좌측 후륜(RL)과 우측 후륜(RR)에 대한 상대 동반경 차이(dR4)를 각각 판단하고, 상기 감지된 각 휠 속도와 상기 휠 토크를 근거로 하여 좌측 전륜(FL)과 좌측 후륜(RL)에 대한 상대 동반경 차이(dR1)와, 우측 전륜(FR)과 우측 후륜(RR)에 대한 상대 동반경 차이(dR3)를 각각 판단하는 간접식 타이어 압력 모니터링 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 판단된 각 상대 동반경 차이들(dR1, dR2, dR3, dR4)를 조합하여 3개의 무차원 인덱스(L1, L2, L3)를 생성하되, 제1 무차원 인덱스(L1)은 제1 상대 동반경 차이(dR1)와 제3 상대 동반경 차이(dR3)의 합산을 나타내는 지수값이고, 제2 무차원 인덱스 L2는 상기 제1 상대 동반경 차이(dR1)와 상기 제3 상대 동반경 차이(dR3)의 차이를 나타내는 지수값이며, 제3 무차원 인덱스(L3)는 제2 상대 동반경 차이(dR2)와 제4 상대 동반경 차이(dR4)의 합산을 나타내는 지수값인 간접식 타이어 압력 모니터링 방법.
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