In this paper, an indirect tire pressure monitoring system algorithm based on driving characteristics of automobile has been studied. The TPMS informs the driver of the information of tire pressure and is divided into a direct method and an indirect method depending on the presence of a pressure sensor inside the tire. The direct TPMS measures the absolute air pressure by mounting a pressure sensor inside the tire. On the other hand, the indirect TPMS indirectly estimates the air pressure of the tire using the information of the wheel speed sensor. There is a disadvantage in that it is less accurate than the direct method. However, it has a great advantage of cost reduction. In order to improve the accuracy of indirect TPMS, certain conditions are required. The vehicle must run at constant speed and the road surface must be relatively level. Under these conditions, unfortunately, the indirect TPMS accuracy for the driven wheel is still low. In consideration of the cause, the tire air pressure is estimated in the same way even though the driving and the driven wheel are different systems. The actual wheel speed signals of the driving and driven wheel have different frequency components. Therefore, a new approach is needed to improve indirect TPMS performance for driven wheel. In this study, the structure and system of the driving and driven wheel will be analyzed and newly modeled. Then, the model is verified indirectly through various experiments. Finally, the air pressure of the tire is estimated by applying the indirect TPMS algorithm to the driven wheel.
본 논문에서는 자동차의 구동 특성에 따른 간접식 타이어 압력 추정(Indirect Tire Pressure Monitoring System) 알고리즘에 대한 연구를 하였다. TPMS는 타이어의 공기압 상태를 운전자에게 알려주며, 타이어 내부에 압력 센서 유무에 따라 직접 방식과 간접 방식으로 나눠진다. 직접식 TPMS는 타이어 내부에 압력 센서를 장착하여 절대 공기압을 측정한다. 반면, 간접식 TPMS는 휠 속도 센서의 정보를 이용하여 간접적으로 타이어의 공기압을 추정한다. 직접 방식에 비해 정확성이 떨어진다는 단점이 있지만 원가 절감이라는 큰 이점이 있다. 간접식 TPMS의 정확성을 높이기 위해서는 일정 조건이 필요하다. 차량이 정속 주행을 해야하며 노면의 상태가 비교적 고른 상태이여야한다. 하지만 이런 조건 아래, 아직 비구동축에 대한 간접식 TPMS 정확성이 현저히 낮은 상태이다. 그 원인을 고려하였을때, 구동축과 비구동축은 서로 다른 시스템임에도 불구하고 같은 방법으로 타이어의 공기압을 추정한다. 실제 구동축과 비구동축의 휠 속도 신호를 살펴보면 다른 형태의 주파수 성분을 가진다. 비구동축에 대하여 간접식 TPMS 성능을 향상시키기 위해서는 새로운 접근 방법이 필요하다. 본 연구에서는 구동축과 비구동축의 구조와 시스템을 분석하고 새롭게 모델링할 것이다. 그리고 여러 실험을 통하여 간접적으로 모델을 검증할 것이며 최종적으로 비구동축에 간접식 TPMS 알고리즘을 적용함으로써 타이어의 공기압을 추정한다.
