KR20030017812A - 타이어 공기압 모니터링 시스템 - Google Patents

Abstract

간단한 구성으로 타이어의 공기압에 대한 관리가 계속적으로 이루어짐으로써, 주행 성능 및 연비 성능을 향상시킬 수 있으며, 운전자에 편리함을 제공하고, 상기 모니터링 된 압력 차이로 각 휠에 걸리는 하중을 감지하여 구동력 및 제동력 분배를 행하여 차량의 안정성과 운전성 향상에 기여할 수도 있으며, 기존의 휠 센서 대신으로도 사용이 가능한 타이어 공기압 모니터링 시스템을 제공할 목적으로;

타이어와 림으로 이루어지는 휠에 있어서,

상기 림의 일부분에 배치되어 타이어 압력을 검출하는 공기압 검출수단과;

상기 공기압 검출수단으로부터 입력되는 신호를 비교 판단하는 컨트롤 유닛의 신호에 의하여 제어되는 동력 배분 및 제동 제어수단과, 운전자에게 공기압의 상태를 인지시켜 줄 수 있는 인디게이터를 포함하여 이루어지는 타이어 공기압 모니터링 시스템을 제공한다.

Description

타이어 공기압 모니터링 시스템{SYSTEM FOR MONITORING AIR PRESSURE FOR TIRE}

본 발명은 타이어 공기압 모니터링 시스템에 관한것으로서, 보다 상세하게는 간단한 구성으로 타이어의 공기압에 대한 관리가 계속적으로 이루어짐으로써, 주행 성능 및 연비 성능을 향상시킬 수 있으며, 운전자에 편리함을 제공할 수 있도록 한 타이어 공기압 모니터링 시스템에 관한 것이다.

예컨대, 타이어는 휠에 결합되어 일체로 회전하면서 노면으로부터 전달되는 충격을 흡수하고, 구동력 및 제동력을 노면에 전달하며, 조향각에 상응하는 코너링 포오스를 발생하여 노면에 전달하는 기능을 수행하게 된다.

이에따라 상기 타이어에 충진되는 공기압은 적정압을 유지해야만이 그 기능을 제대로 수행함은 물론 운전자 및 탑승자의 안전을 보장할 수 있게 된다.

그러나 타이어내의 공기압이 일정하더라도, 주행에 따른 열의 발생으로 내부공기가 팽창하여 압력이 상승되거나, 주행시 노면이 불규칙할 때 순간적인 충격으로 압력이 상승하거나, 우천 및 동절기 그리고 야간 운행에 따른 압력 감소로 인하여 타이어 공기압은 수시로 낮아지거나 높아지게 된다.

또한, 타이어에 이상이 없더라도 방치하여 놓으면 공기가 고무를 자연 투과하여 미량씩 저하되거나 못 박힘, 외상, 밸브 불량등의 이상이 있으면 빠른 속도로 저하되어 운전자 및 탑승자의 안전에 위험이 뒤따르게 되는 바, 최근에는 북미등에서 공기압의 상태를 운전자에게 인식시켜 줄 수 있는 시스템의 장착을 의무화하고 있는 실정이다.

이러한 점을 고려하여 종래의 타이어 공기압 인지 시스템의 예를 살펴보면,

첫째, 회전체인 휠에 직접 센서를 장착하여 센서에서 나오는 신호를 축 부분에 장착된 무선 수신기를 이용하여 모니터링하는 방법과,

둘째, 양측 휠의 회전속도 차이를 측정하여 압력의 상대적인 차이로 구하는 방법과,

셋째, 차량의 위치에 따라 상대적인 타이어의 압력 차이를 구하는 방법등이 알려져 있다.

그러나 상기 첫 번의 예와 같은 경우에는 센서가 회전체에 직접 장착되어 신호를 내보내기 때문에 신호를 정확하게 검출할 수 없고, 아직 그 신뢰성을 입증하지 못하고, 무선 송수신기가 장착됨으로써, 상당한 원가상승의 요인이 된다는 문제점을 내포하고 있다.

그리고 상기 둘째, 셋째의 예에 있어서는, 좌,우측 타이어의 압력을 상대적인 차이만을 구하는것으로서, 신뢰성이 높지 않으면, 차량의 상태에 따라 공기압을 오감지할 수 있다,

일예로서 차량이 회전을 하거나 젖은 노면, 비탈진 노면을 주행할 경우 타이어 공기압이 정상임에도 불구하고 오감지할 수 있으며, 타이어내의 실제압력을 측정할 수 없다는 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 간단한 구성으로 타이어의 공기압에 대한 관리가 계속적으로 이루어짐으로써, 주행 성능 및 연비 성능을 향상시킬 수 있으며, 운전자에 편리함을 제공할 수 있도록 한 타이어 공기압 모니터링 시스템을 제공함에 있다.

또한, 상기 모니터링 된 압력 차이로 각 휠에 걸리는 하중을 감지하여 구동력 및 제동력 분배를 행할 수 있는 바, 차량의 안정성과 운전성 향상에 기여할 수도 있으며, 기존의 휠 센서 대신으로도 사용이 가능한 타이어 공기압 모니터링 시스템을 제공한다.

도 1은 본 발명의 적용부위를 나타내기 위한 단면도.

도 2는 본 발명에 의한 공기압 모니터링 시스템의 구성도.

도 3은 본 발명의 작동설명을 위한 갭 센서의 파형도.

도 4는 본 발명을 운용하기 위한 블록도.

도 5는 본 발명의 작동 흐름도이다.

이를 실현하기 위하여 본 발명은, 타이어와 림으로 이루어지는 휠에 있어서,

상기 림의 일부분에 배치되어 타이어 압력을 검출하는 공기압 검출수단과;

상기 공기압 검출수단으로부터 입력되는 신호를 비교 판단하는 컨트롤 유닛의 신호에 의하여 제어되는 동력 배분 및 제동 제어수단과, 운전자에게 공기압의 상태를 인지시켜 줄 수 있는 인디게이터를 포함하여 이루어지는 타이어 공기압 모니터링 시스템을 제공한다.

상기에서 공기압 검출수단은 림을 관통하여 진퇴동작이 이루어질 수 있도록 배치되어 타이어 공기압에 의하여 진퇴동작을 실시하는 피스톤과;

상기 피스톤과의 근접 거리에 따라 다른 파형을 출력하는 갭 센서로 이루어지며, 상기 피스톤은 타이어 내측단부에 형성되는 외측면에 구면부를 갖는 머리부가 형성되어 그 외측으로 공기압에 직접 작용하는 다이어프렘이 배치되며, 그 반대측에는 피스톤을 항상 타이어 내측으로 밀어주는 탄발력을 발휘하는 인장 스프링이 배치되는 타이어 공기압 모니터링 시스템을 제공한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 적용부위를 나타낸것으로서, 타이어(2)는 림(4)의 외주면에 결합되어 하나의 휠(6)을 형성하여 일체로 회전하며, 타이어(2)의 내부에는 공기가 충진되어 완충역활을 하게 된다.

이러한 휠(6)에 있어서, 본 발명은 상기 림(4)의 일정위치(A)에 공기압 검출수단을 배치하여 타이어(2)내의 공기압을 모니터링 할 수 있도록 한 것이다.

상기에서와 같이, 타이어(2)내의 공기압을 모니터링 하기 위하여 본 발명에서는 도 2에서와 같이, 림(4)을 관통하여 진퇴동작이 이루어질 수 있도록피스톤(10)을 배치하고, 이 피스톤(10)은 휠 내측방향으로 배치되는 인장 스프링 (12)에 의하여 항상 타이어(2) 내측으로 진입하려는 탄성력을 받게 된다.

그리고 상기 피스톤(10)의 타이어 내측단에는 외측면이 구면으로 이루어지는 머리부(14)가 형성되며, 이의 머리부(14) 외측부위는 다이어프렘(16)이 배치되는데, 이 다이어프렘(16)의 가장자리는 림(4)에 고착된다.

상기에서 다이어프렘(16)은 타이어(2)내의 공기압을 직접받게 되며, 이의 공기압이 외부로 누출되는 것을 방지하는 시일러 역할도 동시에 수행하게 되며, 상기 다이어프렘(16)의 가장자리 고정방법은 어떤 특별한 구조로 한정되는 것은 아니고, 밀봉의 상태로 고착될 수 있는 구조이면 만족하며, 일정 이상의 장력을 갖는 유연성 부재로 이루어지게 된다.

이에따라 상기 인정 스프링(12)에 의하여 피스톤(10)은 타이어 내측으로 진입하려는 힘을 받게 되지만, 다이어프렘(16)이 타이어(2)내의 공기압을 받으면서 반대방향으로 피스톤(10)을 밀어 주게 됨으로써, 인장 스프링(12)과 타이어 압이 상쇄되는 위치에 피스톤(10)이 놓이게 된다.

즉, 타이어(2)의 압력이 높으면, 피스톤(10)은 휠 중심측으로 밀려나고, 반대로 타이어 압력이 낮으면 타이어 내측으로 진입하게 되는 것이다.

이와같은 피스톤(10)의 거동은 제동장치를 형성하는 캘리퍼(20) 또는 다른 차체의 고정된 고정체에 고정되어 있는 갭 센서(18)와 상호 작용하게 된다.

상기에서 갭 센서(18)는 피스톤(10)과의 거리에 따라 다른 파형 신호를 출력하게 되는데, 상기 피스톤(10)이 강한 타이어 내압에 의하여 밀려 나와 갭센서(18)와의 거리가 근접되면, 도 4의 가는 실선과 같은 파형이 나오고, 피스톤 (10)이 약한 타이어 내압에 의하여 타니어 내측으로 진입하면 갭 센서(18)와의 거리가 멀어지면서 점선과 같은 파형이 출력된다.

상기와 같은 구성을 각 휠 마다 1개소에 장착이 이루어지게 되며, 이러한 경우에는 휠이 1회전 할 때마다 파형이 출력되므로 기존 휠 센서 역할을 대신 할 수도 있게 된다.

그러면 컨트롤 유닛(CU)에서는 도4에서와 같이, 미리 입력되어진 데이터와 비교 분석하여 운전석의 인디게이터(22)에 표시함과 동시에 동력 배분 및 제동 컨트롤 유닛(24)으로 이의 신호를 보내어 제어가 이루어지도록 하는 것이다.

이러한 본 발명의 작동 흐름을 살펴보면, 도 5에서와 같이, 먼저 갭 센서(18)로부터 전달되는 신호를 판독한 후(S100), 이의 신호에 따른 타이어 공기압이 정상인가를 판단한다(S110).

상기 S110 단계에서 정상이 아니라고 판단되면, 정상이 아니라고 판단하면, 그 값에 대한 데이터를 동력 배분 및 제동 제어유닛으로 출력하여(S120), 구동 및 제동의 데이터로 사용할 수 있도록 한 후, 인디게이터로 출력하여(S130) 운전자가 이를 인지할 수 있도록 한 후에 종료하는 과정을 거치게 된다.

물론 상기 S110 단계에서 타이어 압력이 정상이라고 판단되면, S130 단계로 진입한다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 간단한 구성으로 타이어의 공기압에 대한 관리가 계속적으로 이루어짐으로써, 주행 성능 및 연비 성능을 향상시킬 수 있으며, 운전자에 편리함을 제공할 수 있게 되는 것이다.

또한, 상기 모니터링 된 압력 차이로 각 휠에 걸리는 하중을 감지하여 구동력 및 제동력 분배를 행할 수 있는 바, 차량의 안정성과 운전성 향상에 기여할 수도 있으며, 기존의 휠 센서 대신으로도 사용이 가능한 발명인 것이다.

Claims (3)

1. 타이어와 림으로 이루어지는 휠에 있어서,

   상기 림의 일부분에 배치되어 타이어 압력을 검출하는 공기압 검출수단과;

   상기 공기압 검출수단으로부터 입력되는 신호를 비교 판단하는 컨트롤 유닛의 신호에 의하여 제어되는 동력 배분 및 제동 제어수단과, 운전자에게 공기압의 상태를 인지시켜 줄 수 있는 인디게이터를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 타이어 공기압 모니터링 시스템.
2. 청구항 1에 있어서, 공기압 검출수단은 림을 관통하여 진퇴동작이 이루어질 수 있도록 배치되어 타이어 공기압에 의하여 진퇴동작을 실시하는 피스톤과;

   상기 피스톤과의 근접 거리에 따라 다른 파형을 출력하는 갭 센서로 이루어짐을 특징으로 하는 타이어 공기압 모니터링 시스템.
3. 청구항 2에 있어서, 피스톤은 타이어 내측단부에 형성되는 외측면에 구면부를 갖는 머리부가 형성되어 그 외측으로 공기압에 직접 작용하는 다이어프렘이 배치되며, 그 반대측에는 피스톤을 항상 타이어 내측으로 밀어주는 탄발력을 발휘하는 인장 스프링이 배치됨을 특징으로 하는 타이어 공기압 모니터링 시스템.