KR20210038055A - 간접식 타이어 압력 모니터링 장치 및 방법 - Google Patents

간접식 타이어 압력 모니터링 장치 및 방법 Download PDF

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KR20210038055A
KR20210038055A KR1020190120693A KR20190120693A KR20210038055A KR 20210038055 A KR20210038055 A KR 20210038055A KR 1020190120693 A KR1020190120693 A KR 1020190120693A KR 20190120693 A KR20190120693 A KR 20190120693A KR 20210038055 A KR20210038055 A KR 20210038055A
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Abstract

일실시예에 따른 간접식 타이어 압력 모니터링 장치는 휠 속도로부터 타이어의 압력을 추정하는 간접식 타이어 압력 모니터링 장치에 있어서, 제1 바퀴의 제1 휠 속도 신호를 검출하는 제1 휠 속도센서와, 제2 바퀴의 제2 휠 속도 신호를 검출하는 제2 휠 속도센서 및 검출된 제1 휠 속도 신호와 검출된 제2 휠 속도 신호 간의 차이를 샘플링하고, 샘플링된 신호의 노이즈값과 미리 설정된 값을 비교하고, 비교결과에 따라 주행 노면이 저마찰 노면인지를 판단하고, 주행 노면이 저마찰 노면이면, 타이어 압력 추정을 금지시키는 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.
동반경 분석 알고리즘은 휠 속도 차이를 이용하여 일정시간 동안 기준값을 학습하고, 학습값과 현재 추정값의 차이를 비교하여 타이어의 감압 상태를 추정한다. 그리고 타이어 상대 공기압이 일정값 이상 감소할 경우 경보한다.
그러나, 저 마찰(Low-μ) 노면에서도 휠 속도 차이가 발생하기 때문에 정상공기압에서도 타이어의 공기압이 감압된 것으로 잘못 판단할 수 있어 오경보를 발생시킬 우려가 있다.
일본 공개특허공보 제2002-248915호(2002.09.03.공개) 미국 공개특허공보 US 2003-0172728(2003.09.18.공개)
개시된 발명의 일 측면은 타이어 압력 추정시 오경보를 보다 효과적으로 방지할 수 있는 간접식 타이어 압력 모니터링 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
개시된 발명의 다른 측면은 노면이 저 마찰노면인 경우 타이어 압력 추정을 금지시킬 수 있는 간접식 타이어 압력 모니터링 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
개시된 발명의 일 측면은 휠 속도로부터 타이어의 압력을 추정하는 간접식 타이어 압력 모니터링 장치에 있어서, 제1 바퀴의 제1 휠 속도 신호를 검출하는 제1 휠 속도센서; 제2 바퀴의 제2 휠 속도 신호를 검출하는 제2 휠 속도센서; 및 상기 검출된 제1 휠 속도 신호와 상기 검출된 제2 휠 속도 신호 간의 차이를 샘플링하고, 상기 샘플링된 신호의 노이즈값과 미리 설정된 값을 비교하고, 상기 비교결과에 따라 주행 노면이 저마찰 노면인지를 판단하고, 상기 주행 노면이 저마찰 노면이면, 타이어 압력 추정을 금지시키는 제어부를 포함하는 간접식 타이어 압력 모니터링 장치가 제공될 수 있다.
상기 제어부는 상기 샘플링된 신호의 노이즈값이 미리 설정된 값보다 높으면, 상기 주행 노면을 저마찰 노면으로 판단할 수 있다.
상기 제어부는 상기 샘플링된 신호의 노이즈값을 미리 설정된 시간동안 샘플링된 신호들의 노이즈를 합산한 노이즈값 또는 그 평균 노이즈값으로 결정할 수 있다.
상기 제어부는 상기 샘플링된 신호의 노이즈값이 미리 설정된 값보다 낮으면, 노면마찰계수와 상대 동반경 차이를 이용하여 상기 주행 노면이 저마찰 노면인지를 판단할 수 있다.
상기 제어부는 차량 제원 정보를 수신하고, 상기 수신된 차량 제원 정보를 근거로 상기 노면마찰계수를 추정할 수 있다.
상기 제어부는 차량 중량과 휠 토크를 근거로 상기 노면마찰계수를 추정할 수 있다.
상기 제어부는 상기 노면마찰계수의 변화량에 대한 상기 상대 동반경 차이 변화량을 근거로 상기 주행 노면이 저마찰 노면인지를 판단할 수 있다.
상기 제어부는 상기 노면마찰계수의 변화량에 대한 상기 상대 동반경 차이 변화량이 미리 설정된 변화량보다 높으면, 상기 주행 노면을 저마찰 노면으로 판단할 수 있다.
상기 상대 동반경 차이는 좌측 전륜 휠 속도와 좌측 후륜 휠 속도의 차이에 따른 제1 상대 동반경 차이(dR1), 우측 전륜 휠 속도와 우측 후륜 휠 속도의 차이에 따른 제3 상대 동반경 차이(dR3), 좌측 전륜 휠 속도와 우측 후륜 휠 속도의 차이에 따른 제5 상대 동반경 차이(dR5) 및 우측 전륜 휠 속도와 좌측 후륜 휠 속도의 차이에 따른 제6 상대 동반경 차이(dR6)를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 노면마찰계수의 변화량에 대한 각 상대 동반경 차이 변화량 중에서 적어도 하나의 변화량이 미리 설정된 변화량보다 높으면, 상기 주행 노면을 저마찰 노면으로 판단할 수 있다.
상기 제어부는 상기 노면마찰계수의 변화량에 대한 각 상대 동반경 차이 변화량이 미리 설정된 변화량보다 모두 낮으면, 상기 주행 노면을 저마찰 노면으로 판단할 수 있다.
상기 제1 바퀴와 제2 바퀴는 좌측 전륜과 우측 전륜 또는 좌측 후륜과 우측 후륜일 수 있다.
상기 제어부는 상기 검출된 제1 휠 속도 신호와 상기 검출된 제2 휠 속도 신호 간의 차이를 절대값화 신호를 다운 샘플링할 수 있다.
개시된 발명의 다른 측면은 휠 속도로부터 타이어의 압력을 추정하는 간접식 타이어 압력 모니터링 방법에 있어서, 제1 바퀴의 제1 휠 속도 신호를 검출하고, 제2 바퀴의 제2 휠 속도 신호를 검출하고, 상기 검출된 제1 휠 속도 신호와 상기 검출된 제2 휠 속도 신호 간의 차이를 샘플링하고, 상기 샘플링된 신호의 노이즈값과 미리 설정된 값을 비교하고, 상기 비교결과 상기 샘플링된 신호의 노이즈값이 상기 미리 설정된 값보다 높으면, 상기 주행 노면을 저마찰 노면으로 판단하고, 상기 주행 노면이 저마찰 노면이면, 타이어 압력 추정을 금지시키는 간접식 타이어 압력 모니터링 방법이 제공될 수 있다.
상기 샘플링된 신호의 노이즈값이 미리 설정된 값보다 낮으면, 노면마찰계수와 상대 동반경 차이를 이용하여 상기 주행 노면이 저마찰 노면인지를 판단할 수 있다.
차량 중량과 휠 토크를 근거로 상기 노면마찰계수를 추정할 수 있다.
상기 노면마찰계수의 변화량에 대한 상기 상대 동반경 차이 변화량이 미리 설정된 변화량보다 높으면, 상기 주행 노면을 저마찰 노면으로 판단할 수 있다.
상기 상대 동반경 차이는 좌측 전륜 휠 속도와 좌측 후륜 휠 속도의 차이에 따른 제1 상대 동반경 차이(dR1), 우측 전륜 휠 속도와 우측 후륜 휠 속도의 차이에 따른 제3 상대 동반경 차이(dR3), 좌측 전륜 휠 속도와 우측 후륜 휠 속도의 차이에 따른 제5 상대 동반경 차이(dR5) 및 우측 전륜 휠 속도와 좌측 후륜 휠 속도의 차이에 따른 제6 상대 동반경 차이(dR6)를 포함하고, 상기 노면마찰계수의 변화량에 대한 각 상대 동반경 차이 변화량 중에서 적어도 하나의 변화량이 미리 설정된 변화량보다 높으면, 상기 주행 노면을 저마찰 노면으로 판단할 수 있다.
상기 노면마찰계수의 변화량에 대한 각 상대 동반경 차이 변화량이 미리 설정된 변화량보다 모두 낮으면, 상기 주행 노면을 저마찰 노면으로 판단할 수 있다.
상기 검출된 제1 휠 속도 신호와 상기 검출된 제2 휠 속도 신호 간의 차이를 절대값화 신호를 다운 샘플링할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따르면, 노면이 저마찰 노면인지를 판단하여 저마찰 노면인 경우 타이어 감압 추정을 금지시킬 수 있어 오경보를 방지할 수 있다.
개시된 발명의 다른 측면은 타이어 압력 추정시 차량 제원이 고려된 노면마찰계수와 상대 동반경 차이를 이용하여 노면이 고마찰 노면인지 저마찰 노면인지를 보다 효과적으로 구분할 수 있어 저마찰 노면에서의 오경보를 방지할 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 3 및 도 4는 일실시예에 따른 일실시예에 의한 간접식 타이어 압력 모니터링 방법을 도시한다.
도 5는 일실시예에 의한 간접식 타이어 압력 모니터링 장치에서 저마찰 노면을 판단하는 것을 도시한다.
도 6은 일실시예에 의한 간접식 타이어 압력 모니터링 장치에서 각 상대 동반경 차이를 도시한다.
도 7은 일실시예에 의한 간접식 타이어 압력 모니터링 장치에서 각 상대 동반경 차이와 노면마찰계수를 나타낸 그래프를 도시한다.
도 8은 일실시예에 의한 간접식 타이어 압력 모니터링 장치에서 노면마찰계수 변화에 대한 각 상대 동반경 차이 변화량을 이용하여 저마찰노면을 판단하는 것을 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)(21) 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(21)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(21)은 차량(1)의 제동 시에 감지되는 차륜의 슬립에 응답하여 차륜의 제동을 일시적으로 해제할 수 있는 안티록 브레이크 시스템(Anti-lock Braking System ; ABS)일 수 있다. 또한, 전자식 제동 제어 모듈(21)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(21)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 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 토크를 포함하는 엔진 데이터를 수신할 수 있다. 간접식 타이어 압력 모니터링 장치(100)는 전자식 제동 제어 모듈(21)로부터 각 휠 속도 신호를 수신할 수 있다.
간접식 타이어 압력 모니터링 장치(100)는 엔진 관리 시스템(11) 또는/및 전자식 제동 제어 모듈(21)로부터 차량 제원 정보를 수신할 수 있다. 간접식 타이어 압력 모니터링 장치(100)는 차량용 통신 네트워크(NT)를 통해 차량 내의 다른 장치로부터 차량 제원 정보를 수신할 수 있다. 차량 제원 정보는 엔진 데이터, 차량 중량, 휠 토크 등을 포함하는 차량 모델링 정보일 수 있다.
간접식 타이어 압력 모니터링 장치(100)는 각 휠 속도 신호로부터 각 타이어의 압력을 추정할 수 있다.
간접식 타이어 압력 모니터링 장치(100)는 구동륜과 비구동륜 간의 상대 동반경 차이들을 이용하여 각 타이어의 압력 상태를 추정할 수 있다.
간접식 타이어 압력 모니터링 장치(100)는 주행 노면이 저마찰 노면인지를 판단하고, 주행 노면이 저마찰 노면이면, 타이어 압력 추정을 금지시킬 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), 통신부(120) 및 제어부(130)를 포함할 수 있다.
휠 속도센서(111-114)는 각 휠 속도 신호를 검출할 수 있다.
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 각 휠 속도신호를 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)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 데이터를 수신할 수 있다.
프로세서(131)는 캔 송수신기(121)를 통해 엔진 관리 시스템(11), 전자식 제동 제어 모듈(21) 또는/및 기타 장치로부터 엔진 토크, 차량 중량, 기어 정보(기어단수, 기어비, 기어효율 등), 휠 토크 등을 포함하는 차량 제원 정보를 수신할 수 있다.
프로세서(131)는 휠 속도센서(111-114) 대신에 캔 송수신기(121)를 통해 전자식 제동 제어 모듈(21)로부터 각 휠 속도신호를 수신할 수도 있다.
메모리(132)는 휠 속도센서(111-114)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)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 신호를 이용하여 타이어들의 상대 동반경 차이를 판단하고, 판단된 상대 동반경 차이들을 근거로 하여 각 타이어의 압력 상태를 추정할 수 있다.
프로세서(131)는 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.
프로세서(131)는 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 있다.
프로세서(131)는 우측 전륜 휠 속도와 우측 후륜 휠 속도의 차이에 따라 우측 전륜(FR)과 우측 후륜(RR)의 상대 동반경 차이를 판단할 수 있다.
프로세서(131)는 좌측 후륜 휠 속도와 우측 후륜 휠 속도의 차이에 따라 좌측 후륜(RL)과 우측 후륜(RR)의 상대 동반경 차이를 판단할 수 있다.
프로세서(131)는 좌측 전륜 휠 속도와 우측 후륜 휠 속도의 차이에 따라 좌측 전륜(FL)과 우측 후륜(RR)의 상대 동반경 차이를 판단할 수 있다.
프로세서(131)는 우측 전륜 휠 속도와 좌측 후륜 휠 속도의 차이에 따라 우측 전륜(FR)과 좌측 후륜(RL)의 상대 동반경 차이를 판단할 수 있다.
프로세서(131)는 각 상대 동반경 차이들 중 적어도 2개의 상대 동반경 차이를 근거로 타이어의 압력 상태를 추정할 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 타이어의 압력이 감압된 것으로 판단할 수 있다.
프로세서(131)는 주행 노면이 고마찰 노면(High-mu)인지 저마찰 노면(Low-mu)인지를 판단할 수 있다.
프로세서(131)는 주행 노면이 고마찰 노면이면, 타이어 압력 추정을 허용할 수 있다.
프로세서(131)는 주행 노면이 저마찰 노면이면, 타이어 압력 추정을 금지시킬 수 있다.
프로세서(131)는 전륜 측 혹은 후륜 측 중 어느 한 측의 2개 바퀴의 휠 속도 신호들의 차이를 샘플링할 수 있다. 샘플링된 신호의 노이즈를 근거로 주행 노면이 저마찰 노면인지를 판단할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(131)는 FL 휠 속도센서(111)를 통해 검출된 FL 휠 속도 신호와 FR 휠 속도센서(112)를 통해 검출된 FR 휠 속도 신호 차이를 절대값화 신호를 다운 샘플링할 수 있다.
프로세서(131)는 샘플링된 신호의 노이즈를 근거로 주행 노면이 저마찰 노면인지를 판단할 수 있다. 저마찰 노면 판단에 샘플링된 신호의 노이즈를 이용하는 이유는 거친 노면(Rough Road)에서 특정 주파수 대역의 노이즈 크기가 상승하는 원리를 이용하기 위함이다.
프로세서(131)는 샘플링된 신호의 노이즈값과 미리 설정된 값을 비교하고, 비교결과 샘플링된 신호의 노이즈값이 미리 설정된 값보다 높으면, 주행 노면을 저마찰 노면으로 판단하고, 주행 노면이 저마찰 노면이면, 타이어 압력 추정을 금지시킬 수 있다. 이때, 프로세서(131)는 미리 설정된 시간동안 샘플링된 신호들의 노이즈를 합산한 노이즈값과 미리 설정된 값을 비교할 수 있다. 한편, 프로세서(131)는 미리 설정된 시간동안 샘플링된 신호들의 노이즈를 합산한 후 그 평균값에 대응하는 노이즈값과 미리 설정된 값을 비교할 수 있다.
따라서, 저마찰(Low-μ) 노면에서 타이어의 압력이 정상 압력임에도 휠 속도 차이가 발생함으로 인해 타이어의 압력이 감압된 것으로 잘못 판단되는 것을 예방할 수 있어 오경보를 방지할 수 있다.
프로세서(131)는 샘플링된 신호의 노이즈값이 미리 설정된 값보다 낮으면, 차량 제원 정보를 근거로 노면마찰계수를 추정하고, 추정된 노면마찰계수의 변화량에 대한 각 상대 동반경 차이 변화량을 근거로 주행 노면이 저마찰 노면인지 고마찰 노면인지를 판단할 수 있다.
도 3 및 도 4는 일실시예에 따른 일실시예에 의한 간접식 타이어 압력 모니터링 방법을 도시한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 먼저, 제어부(130)는 FL 휠 속도센서(111)를 통해 FL 휠 속도 신호(WSS_fl)를 검출하고(200), FR 휠 속도센서(112)를 통해 FR 휠 속도 신호(WSS_fr)를 검출할 수 있다(202).
제어부(130)는 전륜 휠 속도 신호 차이인 FL 휠 속도 신호(WSS_fl)와 FR 휠 속도 신호(WSS_fr)의 차이를 샘플링할 수 있다(204). 이때, FL 휠 속도 신호(WSS_fl)와 FR 휠 속도 신호(WSS_fr)의 차이의 절대값(│WSS_fl-WSS_fr│)화 한 신호를 샘플링할 수 있다.
제어부(130)는 샘플링된 신호의 노이즈값(N)를 판단할 수 있다(206). 이때, 제어부(130)는 샘플링된 신호의 노이즈는 미리 설정된 시간동안 샘플링된 신호들의 노이즈를 합산한 노이즈값일 수 있다. 한편, 샘플링된 신호의 노이즈는 미리 설정된 시간동안 샘플링된 신호들의 노이즈를 합산한 후 그 평균을 취한 노이즈값일 수 있다.
제어부(130)는 판단된 샘플링된 신호의 노이즈값(N)과 미리 설정된 값(Nthr)을 비교하여 판단된 샘플링된 신호의 노이즈값(N)가 미리 설정된 값(Nthr) 이상인지를 판단할 수 있다(208).
만약, 작동모드 208의 판단결과 판단된 샘플링된 신호의 노이즈값(N)가 미리 설정된 값(Nthr) 이상이면, 제어부(130)는 주행 노면을 저마찰 노면으로 판단할 수 있다(210).
도 5는 일실시예에 의한 간접식 타이어 압력 모니터링 장치에서 저마찰 노면을 판단하는 것을 도시한다.
도 5를 참조하면, 샘플링된 신호의 노이즈값(N)가 미리 설정된 값(Nthr)보다 낮으면, 주행 노면이 다양한 형태의 고마찰 노면일 가능성이 높은 것으로 판단할 수 있다.
한편, 샘플링된 신호의 노이즈값(N)가 미리 설정된 값(Nthr)보다 높으면, 주행 노면을 저마찰 테스트 노면(Low-mu(PG)), 체인 장착시 저마찰 테스트 노면(Low-mu(Chain)) 등의 저마찰 노면으로 판단할 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 제어부(130)는 주행 노면이 저마찰 노면이면, 타이어 압력 추정 작업을 금지시킬 수 있다(212). 따라서, 주행 노면이 저마찰 노면인 경우, 타이어 압력 추정을 금지시킬 수 있어 오경보를 방지할 수 있다.
한편, 작동모드 208의 판단결과 판단된 샘플링된 신호의 노이즈값(N)가 미리 설정된 값(Nthr) 미만이면, 제어부(130)는 차량용 통신 네트워크(NT)를 통해 차량에 설치된 각종 장치로부터 차량 제원 정보를 수신할 수 있다(214).
제어부(130)는 수신된 차량 제원 정보를 근거로 하여 노면마찰계수(μ)를 추정할 수 있다(216). 이때, 제어부(130)는 차량 중량과 휠 토크를 근거로 노면마찰계수(μ)를 추정할 수 있다. 예를 들면, 노면마찰계수(μ)는 타이어의 눌림 하중에 대한 휠 토크력으로 나타낼 수 있다. 눌림 하중은 차량 중량과 중력 가속도에 의해 결정될 수 있다. 휠 토크력은 엔진 토크, 기어단수, 기어비 및 기어효율에 의해 결정될 수 있다.
제어부(130)는 추정된 노면마찰계수(μ)와 각 상대 동반경 차이(dR)의 기울기들(S1, S3, S5, S6)을 산출할 수 있다(218). 산출된 각 기울기는 추정된 노면마찰계수(μ)의 변화량에 대한 각 상대 동반경 차이(dR)의 변화량일 수 있다.
도 6은 일실시예에 의한 간접식 타이어 압력 모니터링 장치에서 각 상대 동반경 차이를 도시한다.
도 6을 참조하면, 제어부(130)는 FL 휠 속도와 RL 휠 속도의 차이에 따라 제1 상대 동반경 차이(dR1)를 판단할 수 있다.
제어부(130)는 FR 휠 속도와 RR 휠 속도의 차이에 따라 제3 상대 동반경 차이(dR3)를 판단할 수 있다.
제어부(130)는 FL 휠 속도와 RR 휠 속도의 차이에 따라 제5 상대 동반경 차이(dR5)를 판단할 수 있다.
제어부(130)는 FR 휠 속도와 RL 휠 속도의 차이에 따라 제6 상대 동반경 차이(dR6)를 판단할 수 있다.
도 7은 일실시예에 의한 간접식 타이어 압력 모니터링 장치에서 각 상대 동반경 차이와 노면마찰계수를 나타낸 그래프를 도시한다.
도 7을 참조하면, 제어부(130)는 노면마찰계수(μ) 변화량에 대한 제1 상대 동반경 차이(dR1) 변화량인 기울기 S1을 산출할 수 있다.
제어부(130)는 노면마찰계수(μ) 변화량에 대한 제3 상대 동반경 차이(dR3) 변화량인 기울기 S3을 산출할 수 있다.
제어부(130)는 노면마찰계수(μ) 변화량에 대한 제5 상대 동반경 차이(dR5) 변화량인 기울기 S5을 산출할 수 있다.
제어부(130)는 노면마찰계수(μ) 변화량에 대한 제6 상대 동반경 차이(dR6) 변화량인 기울기 S6을 산출할 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 제어부(130)는 각 산출된 기울기 S1, S3, S5, S6 중에서 미리 설정된 기울기(Sthr) 이상인 기울기가 있는지를 판단할 수 있다(220).
만약, 작동모드 220의 판단결과 각 산출된 기울기 S1, S3, S5, S6 중에서 미리 설정된 기울기(Sthr) 이상인 기울기가 없으면, 제어부(130)는 주행 노면을 고마찰 노면으로 판단할 수 있다(222). 제어부(130)는 주행 노면이 고마찰 노면이면, 타이어 압력 추정 작업을 허용시킬 수 있다(212). 따라서, 타이어 압력 추정 작업을 수행함으로써 각 타이어의 압력 상태를 추정할 수 있다.
한편, 작동모드 220의 판단결과 각 산출된 기울기 S1, S3, S5, S6 중에서 미리 설정된 기울기(Sthr) 이상인 기울기가 있으면, 제어부(130)는 주행 노면을 저마찰 노면으로 판단할 수 있다(210)(도 8 참조). 제어부(130)는 주행 노면이 저마찰 노면이면, 타이어 압력 추정 작업을 금지시킬 수 있다(212). 따라서, 주행 노면이 저마찰 노면인 경우, 타이어 압력 추정을 금지시킬 수 있어 오경보를 방지할 수 있다. 또한, 타이어 압력 추정시 차량 제원이 고려된 노면마찰계수와 상대 동반경 차이를 이용하여 노면이 고마찰 노면인지 저마찰 노면인지를 보다 효과적으로 구분할 수 있어 저마찰 노면에서의 오경보를 방지할 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
120 : 통신부 121 : 캔 송수신기
130 : 제어부 131 : 프로세서
132 : 메모리

Claims (20)

  1. 휠 속도로부터 타이어의 압력을 추정하는 간접식 타이어 압력 모니터링 장치에 있어서,
    제1 바퀴의 제1 휠 속도 신호를 검출하는 제1 휠 속도센서;
    제2 바퀴의 제2 휠 속도 신호를 검출하는 제2 휠 속도센서; 및
    상기 검출된 제1 휠 속도 신호와 상기 검출된 제2 휠 속도 신호 간의 차이를 샘플링하고, 상기 샘플링된 신호의 노이즈값과 미리 설정된 값을 비교하고, 상기 비교결과에 따라 주행 노면이 저마찰 노면인지를 판단하고, 상기 주행 노면이 저마찰 노면이면, 타이어 압력 추정을 금지시키는 제어부를 포함하는 간접식 타이어 압력 모니터링 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 샘플링된 신호의 노이즈값이 미리 설정된 값보다 높으면, 상기 주행 노면을 저마찰 노면으로 판단하는 간접식 타이어 압력 모니터링 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 샘플링된 신호의 노이즈값을 미리 설정된 시간동안 샘플링된 신호들의 노이즈를 합산한 노이즈값 또는 그 평균 노이즈값으로 결정하는 간접식 타이어 압력 모니터링 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 샘플링된 신호의 노이즈값이 미리 설정된 값보다 낮으면, 노면마찰계수와 상대 동반경 차이를 이용하여 상기 주행 노면이 저마찰 노면인지를 판단하는 간접식 타이어 압력 모니터링 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는 차량 제원 정보를 수신하고, 상기 수신된 차량 제원 정보를 근거로 상기 노면마찰계수를 추정하는 간접식 타이어 압력 모니터링 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는 차량 중량과 휠 토크를 근거로 상기 노면마찰계수를 추정하는 간접식 타이어 압력 모니터링 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 노면마찰계수의 변화량에 대한 상기 상대 동반경 차이 변화량을 근거로 상기 주행 노면이 저마찰 노면인지를 판단하는 간접식 타이어 압력 모니터링 장치.
  8. 제7에 있어서,
    상기 제어부는 상기 노면마찰계수의 변화량에 대한 상기 상대 동반경 차이 변화량이 미리 설정된 변화량보다 높으면, 상기 주행 노면을 저마찰 노면으로 판단하는 간접식 타이어 압력 모니터링 장치.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 상대 동반경 차이는 좌측 전륜 휠 속도와 좌측 후륜 휠 속도의 차이에 따른 제1 상대 동반경 차이(dR1), 우측 전륜 휠 속도와 우측 후륜 휠 속도의 차이에 따른 제3 상대 동반경 차이(dR3), 좌측 전륜 휠 속도와 우측 후륜 휠 속도의 차이에 따른 제5 상대 동반경 차이(dR5) 및 우측 전륜 휠 속도와 좌측 후륜 휠 속도의 차이에 따른 제6 상대 동반경 차이(dR6)를 포함하는 간접식 타이어 압력 모니터링 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 노면마찰계수의 변화량에 대한 각 상대 동반경 차이 변화량 중에서 적어도 하나의 변화량이 미리 설정된 변화량보다 높으면, 상기 주행 노면을 저마찰 노면으로 판단하는 간접식 타이어 압력 모니터링 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 노면마찰계수의 변화량에 대한 각 상대 동반경 차이 변화량이 미리 설정된 변화량보다 모두 낮으면, 상기 주행 노면을 저마찰 노면으로 판단하는 간접식 타이어 압력 모니터링 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 바퀴와 제2 바퀴는 좌측 전륜과 우측 전륜 또는 좌측 후륜과 우측 후륜인 간접식 타이어 압력 모니터링 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 검출된 제1 휠 속도 신호와 상기 검출된 제2 휠 속도 신호 간의 차이를 절대값화 신호를 다운 샘플링하는 간접식 타이어 압력 모니터링 장치.
  14. 휠 속도로부터 타이어의 압력을 추정하는 간접식 타이어 압력 모니터링 방법에 있어서,
    제1 바퀴의 제1 휠 속도 신호를 검출하고,
    제2 바퀴의 제2 휠 속도 신호를 검출하고,
    상기 검출된 제1 휠 속도 신호와 상기 검출된 제2 휠 속도 신호 간의 차이를 샘플링하고,
    상기 샘플링된 신호의 노이즈값과 미리 설정된 값을 비교하고,
    상기 비교결과 상기 샘플링된 신호의 노이즈값이 상기 미리 설정된 값보다 높으면, 상기 주행 노면을 저마찰 노면으로 판단하고,
    상기 주행 노면이 저마찰 노면이면, 타이어 압력 추정을 금지시키는 간접식 타이어 압력 모니터링 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 샘플링된 신호의 노이즈값이 미리 설정된 값보다 낮으면, 노면마찰계수와 상대 동반경 차이를 이용하여 상기 주행 노면이 저마찰 노면인지를 판단하는 간접식 타이어 압력 모니터링 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    차량 중량과 휠 토크를 근거로 상기 노면마찰계수를 추정하는 간접식 타이어 압력 모니터링 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 노면마찰계수의 변화량에 대한 상기 상대 동반경 차이 변화량이 미리 설정된 변화량보다 높으면, 상기 주행 노면을 저마찰 노면으로 판단하는 간접식 타이어 압력 모니터링 방법.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 상대 동반경 차이는 좌측 전륜 휠 속도와 좌측 후륜 휠 속도의 차이에 따른 제1 상대 동반경 차이(dR1), 우측 전륜 휠 속도와 우측 후륜 휠 속도의 차이에 따른 제3 상대 동반경 차이(dR3), 좌측 전륜 휠 속도와 우측 후륜 휠 속도의 차이에 따른 제5 상대 동반경 차이(dR5) 및 우측 전륜 휠 속도와 좌측 후륜 휠 속도의 차이에 따른 제6 상대 동반경 차이(dR6)를 포함하고,
    상기 노면마찰계수의 변화량에 대한 각 상대 동반경 차이 변화량 중에서 적어도 하나의 변화량이 미리 설정된 변화량보다 높으면, 상기 주행 노면을 저마찰 노면으로 판단하는 간접식 타이어 압력 모니터링 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 노면마찰계수의 변화량에 대한 각 상대 동반경 차이 변화량이 미리 설정된 변화량보다 모두 낮으면, 상기 주행 노면을 저마찰 노면으로 판단하는 간접식 타이어 압력 모니터링 방법.
  20. 제14항에 있어서,
    상기 검출된 제1 휠 속도 신호와 상기 검출된 제2 휠 속도 신호 간의 차이를 절대값화 신호를 다운 샘플링하는 간접식 타이어 압력 모니터링 방법.
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