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KR101735729B1 - 휠 속도를 이용한 차량 질량 추정 장치 및 그 방법 - Google Patents

휠 속도를 이용한 차량 질량 추정 장치 및 그 방법 Download PDF

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KR101735729B1
KR101735729B1 KR1020150173322A KR20150173322A KR101735729B1 KR 101735729 B1 KR101735729 B1 KR 101735729B1 KR 1020150173322 A KR1020150173322 A KR 1020150173322A KR 20150173322 A KR20150173322 A KR 20150173322A KR 101735729 B1 KR101735729 B1 KR 101735729B1
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KR
South Korea
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mass
vehicle
wheel speed
wheel
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신승환
김대헌
이상헌
Original Assignee
현대오트론 주식회사
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Abstract

본 발명은 차량에 구비된 휠 속도를 입력받아 상기 휠 속도에 따른 주파수를 산출하고 산출된 주파수와 연계된 차량의 질량을 추정하는 것을 특징으로 하는 휠 속도를 이용한 차량 질량 추정 장치 및 방법에 대한 것이다.
본 발명은, 차량에 구비된 적어도 하나의 휠 속도 센서로부터 휠 속도 정보를 입력받아 적어도 두 방향에 따른 공진 주파수를 산출하는 공진 주파수 산출부; 및 상기 공진 주파수 산출부에서 상기 두 방향에 따른 공진 주파수의 비율을 이용하여 상기 차량의 질량을 추정하는 질량 추정부를 포함하는 차량 질량 추정 장치를 제공한다.

Description

휠 속도를 이용한 차량 질량 추정 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR ESTIMATING VEHICLE MASS USING WHEEL SPEED}
본 발명은 차량의 휠 속도를 이용한 차량 질량 추정 장치 및 방법에 대한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 차량에 구비된 휠 속도를 입력받아 상기 휠 속도에 따른 주파수를 산출하고 산출된 주파수와 연계된 차량의 질량을 추정하는 것을 특징으로 하는 휠 속도를 이용한 차량 질량 추정 장치 및 방법에 대한 것이다.
최근 차량에는 차량에 장착된 타이어의 공기압 저하를 검출해 운전자에게 알려주는 타이어 압력 감지 시스템(TPMS: Tire Pressure Monitoring System)이 장착되고 있다. 이러한 타이어 압력 감지 시스템은, 크게 직접 방식과 간접 방식으로 분류할 수 있다.
직접 방식은, 타이어 휠 내부에 압력 센서를 설치하여 타이어의 공기압을 직접 측정하는 것이다. 직접 방식은 타이어의 공기압의 저하를 높은 정확도로 검출할 수 있으나, 전용의 휠이 필요하고 실제 환경에서 성능에 문제가 있는 등, 기술적, 비용적으로 단점이 있다.
간접 방식은 타이어의 회전 정보로부터 타이어 공기압을 추정하는 방법이다. 간접방식 타이어 압력 감지 시스템은, 다시 동하중 반경(DLR: Dynamic Loaded Radius) 분석 방식과 공진 주파수(RFM: Resonance Frequency Method) 분석 방식으로 상세 분류할 수 있다. 이를 간략하게 반경 분석, 주파수 분석으로 약칭한다.
주파수 분석 방식은, 감압된 타이어는 휠의 회전 속도 신호의 주파수 특성이 변화하는 것을 이용하여 정상압 타이어와의 차이를 검출하는 방식이다. 주파수 분석 방식에서는, 휠 회전 속도 신호의 주파수 해석에 의해 구할 수 있는 공진 주파수에 주목해, 초기화 시에 추정한 기준 주파수보다 당해 공진 주파수가 상대적으로 낮게 산출되면 타이어가 감압된 것으로 판단한다.
반경 분석 방식은, 감압된 타이어가 주행시에 동하중 반경이 작아져, 그 결과 정상의 타이어보다 빠르게 회전하는 현상을 이용해, 4개의 타이어의 회전 속도를 비교하는 것으로 압력 저하를 검출하는 방식이다.
한편, 차량의 질량은 다양한 샤시 제어 시스템(Chassis Control System)에 매우 중요한 정보이다. 예를 들어, 다양한 샤시 제어 시스템에는 타이어 공기압 모니터링 시스템(TPMS: Tire Pressure Monitoring System), 전자적 차체자세 제어 장치(ESC: Electronic Stability Control), 능동 롤 제어 장치(ARS: Active Roll Stabilization) 및 연속 댐핑 제어 장치(CDC Continuous Damping Control) 등이 포함될 수 있다. 차량의 질량 변동이 발생한 경우 타이어의 슬립이 발생하여 엔진 회전수가 변동될 수 있다. 또한, 이러한 구간에서 변속 쇼크가 발생하여 승차감이 저하될 수 있다.
차량의 질량은 차량의 운동을 모델링한 운동 방정식 또는 차량의 서스펜션 등에 장착된 차고 센서를 이용하여 산출하는 예가 제시된 바 있다. 그러나, 차량의 운동 상태는 다양하게 변화하여 이를 정확히 산출하는 것이 어려울 수 있고, 차고 센서를 이용하는 경우에는 고가의 부품을 장착하여야 하는 등의 문제점이 있다.
대한민국 공개특허 제10-2010-0032516호 (2010.03.26. 공개)
본 발명은, 별도의 센서를 이용하지 않고 차량에 기 장착된 휠 속도 센서를 이용하여 획득된 휠 속도 정보를 이용하여 정확하게 차량의 질량을 추정하는 차량 질량 추정 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 차량에 구비된 적어도 하나의 휠 속도 센서로부터 휠 속도 정보를 입력받아 적어도 두 방향에 따른 공진 주파수를 산출하는 공진 주파수 산출부; 및 상기 공진 주파수 산출부에서 상기 두 방향에 따른 공진 주파수의 비율을 이용하여 상기 차량의 질량을 추정하는 질량 추정부를 포함하는 차량 질량 추정 장치를 제공한다.
상기 두 방향에 따른 공진 주파수는, 특정 휠에 대한 반경 방향 공진 주파수와 지면에 수직한 수직 방향 공진 주파수일 수 있다.
또한, 상기 공진 주파수의 비율은, 상기 반경 방향 공진 주파수를, 상기 수직 방향 공진 주파수의 제곱으로 나눈 값일 수 있다.
또한, 상기 질량 추정부는, 공진 주파수 비율에 대한 실제 차량 질량의 실험값을 기보유하고 있는 상태에서, 산출된 상기 공진 주파수 비율에 따른 실제 차량 질량을 추정할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 질량 추정부는, 구동륜이 아닌 휠에 대한 휠 속도 정보에 따른 공진 주파수를 이용하여 상기 차량의 질량을 추정한다.
또한, 상기 질량 추정부는, 후륜에 대한 휠 속도 정보에 따른 공진 주파수를 이용하여 상기 차량의 질량을 추정할 수 있다.
또한, 상기 질량 추정부는, 적어도 둘의 휠 속도 정보에 따른 공진 주파수를 이용하여 추정된 차량의 질량을 평균하거나, 가중치를 부가하여 상기 차량의 질량을 추정할 수 있다.
또한, 본 발명은, 휠 속도 센서로부터 특정 휠의 휠 속도 정보를 입력받는 단계; 상기 휠 속도 정보를 이용하여 적어도 두 방향에 따른 공진 주파수를 산출하는 단계; 및 상기 공진 주파수의 비율을 이용하여 차량의 질량을 추정하는 단계를 포함하는 차량 질량 추정 방법을 제공한다.
상기 두 방향에 따른 공진 주파수는, 특정 휠에 대한 반경 방향 공진 주파수와 지면에 수직한 수직 방향 공진 주파수일 수 있다.
또한, 상기 공진 주파수의 비율은, 상기 반경 방향 공진 주파수를, 상기 수직 방향 공진 주파수의 제곱으로 나눈 값일 수 있다.
본 발명에 따르면 차량의 휠 속도 정보를 이용하여 차량의 질량을 정확하게 추정함으로써 차량 자세 제어 등과 같은 차량 질량에 따른 제어를 효율적으로 수행할 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 차량에 장착된 타이어에 대한 스프링 댐퍼 모델링을 도시한 개략도이다.
도 2는 타이어에 대한 스프링 댐퍼 모델링에 따른 자유 물체도(Free Body Diagram)이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휠 속도를 이용한 차량 질량 추정 장치의 구성으로 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 질량 추정 장치에 있어서, 타이어에 가해지는 수직 방향 힘(N)과 실제 차량 질량의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 질량 추정 방법을 도시한 순서도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 1은 차량에 장착된 타이어에 대한 스프링 댐퍼 모델링을 도시한 개략도이다. 도 2는 타이어에 대한 스프링 댐퍼 모델링에 따른 자유 물체도(Free Body Diagram)이다.
도 2에 도시된 자유 물체도에 대한 운동 방정식은 다음의 수학식 1과 같다.
Figure 112015119598508-pat00001
수학식 1에서, F(t)는 질량(m)의 수직 방향(+y)으로의 이동에 따른 힘(Dynamic Force)이고, R(t)는 댐퍼의 댐핑 계수(c)에 따라 산출된 힘(Damping Force)이고, Fs는 스프링 계수(k)에 따라 산출된 힘(Spring Force)이며, W는 중력이다.
수학식 1은 다음의 수학식 2와 같이 다시 쓸 수 있다.
Figure 112015119598508-pat00002
수학식 2에서, y(t)는 질량(m)의 t에서의 변위이며, h는 스프링의 최초 변위량이다.
타이어가 회전하지 않는 상태에서는 y(t)=0이고, 시간에 따른 1차 도함수와 2차 도함수도 0이므로, kh=mg이다. 따라서, 수학식 2는 수학식 3으로 정리된다.
Figure 112015119598508-pat00003
수학식 3의 방정식의 해는 수학식 4와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112015119598508-pat00004
수학식 4에서, Ω는 고유 진동수이고, 수학식 5와 같다.
Figure 112015119598508-pat00005
수학식 5에서, c는 댐핑 계수로서 고정된 값이다. 도 1에 도시된 스프링 댐퍼 모델링에서 스프링 상수(k)는 타이어 압력에 따라 변하게 된다(이하에서, 스프링 상수의 변화량을 Δk로 표현한다). Ω는 타이어의 수직 방향에 대한 고유 진동수로서, 타이어의 수직 방향의 주파수에 대응되는 값이다. 이상의 내용에 따라 수학식 5를 정리하면, 타이어의 수직 방향 공진 주파수(ωver,resonance)는 수학식 6과 같이 근사적으로 나타낼 수 있다. 수학식 6에서, N은 타이어에 가해지는 수직 방향 힘이며, 이는 차량 질량에 대응되는 값이다. 또한, 수학식 6을 N을 기준으로 나타내면 수학식 7과 같다.
Figure 112015119598508-pat00006
Figure 112015119598508-pat00007
한편, 타이어에 대한 스프링 댐퍼 모델에서, 스프링 계수는 타이어의 반경 방향 공진 주파수에 비례한다. 즉, (k-Δk)는 타이어의 반경 방향 공진 주파수(ωrad,resonance)에 비례한다. 이에 따라 수학식 7은 수학식 8과 같이 정리될 수 있다.
Figure 112015119598508-pat00008
수학식 8로부터, 타이어에 가해지는 수직 방향 힘(N)은 타이어의 반경 방향 공진 주파수와 수직 방향 공진 주파수의 비율에 의해 정해질 수 있음을 확인할 수 있다. 따라서, 본 발명의 설명에 있어서, N은 타이어에 가해지는 수직 방향 힘 또는 공진 주파수 비율로 이해될 수 있다.
타이어에 대한 상기 반경 방향 공진 주파수와 수직 방향 공진 주파수는 차량의 휠에 장착된 휠 속도 센서에 의해 입력되는 휠의 회전 속도로부터 산출할 수 있다. 공진 주파수를 산출하는 방법은 타이어 모델과 적응형 필터(adaptive filter)를 사용하는 방법일 수도 있고, 고속 푸리에 변환(FFT, fast Fourier transform)일 수도 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 차륜의 회전 속도로부터 공진 주파수를 산출할 수 있는 한 다양한 방법이 활용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휠 속도를 이용한 차량 질량 추정 장치의 구성으로 도시한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 질량 추정 장치(100)는, 휠 속도 센서(110), 공진 주파수 산출부(120), 및 질량 추정부(130)를 포함한다. 한편, 질량 추정부(130)는 차량 자세 제어부(ESC)와 같은 차량 제어부(140)와 연결되어 추정된 차량 질량을 제공할 수 있다.
휠속도 센서(110)는, 차량의 각 휠의 회전 속도를 측정한다. 4륜 차량에서는 도 1에서와 같이 각각 좌측 전륜(1, FL), 우측 전륜(2, FR), 좌측 후륜(3, RL), 우측 후륜(4, RR)의 총 4개의 휠이 마련되며 각각의 휠의 회전 속도를 측정하기 위한 4개의 휠속도 센서(110)가 구비될 수 있다.
휠 속도 센서(110)에서 검출된 휠의 회전 속도 정보는 공진 주파수 산출부(120)로 전달된다. 공진 주파수 산출부(120)는 상기 휠의 회전 속도 정보를 이용하여 타이어에 대한 상기 반경 방향 공진 주파수(ωrad,resonance)와 수직 방향 공진 주파수(ωver,resonance)를 산출한다.
한편, 도 3에는 도시되지 않았으나, 공진 주파수 산출부(120)에서 산출된 공진 주파수를 이용하여 각 타이어의 압력 저하 여부를 판단하는 타이어 감압 판단부가 추가로 구비될 수 있다.
질량 추정부(130)는 공진 주파수 산출부(120)에서 산출된 반경 방향 공진 주파수와 수직 방향 공진 주파수를 이용하여 상기 수학식 8에 따라 차량의 질량을 추정한다.
수학식 8에서 제시된 타이어에 가해지는 수직 방향 힘(N)은 차량의 질량에 대응되는 값이고, N에 대응하는 차량의 실제 질량은 타이어의 종류, 차종 등에 따라 사전에 실험을 통해 산출하여 룩업 테이블과 같은 형태로 질량 추정부(130)에 저장된다.
일례로, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 질량 추정 장치에 있어서, 타이어에 가해지는 수직 방향 힘(N)과 실제 차량 질량의 관계를 나타낸 그래프이다. 여기서, N은 수학식 8의 우변에 제시된 공진 주파수의 비율과 같은 값이거나, 공진 주파수의 비율에 소정의 계수를 곱한 값일 수 있다.
도 4를 참조하면, 수직 방향 힘(N)에 대응한 실제 차량 질량의 관계가 제시된다. 이론적으로는 수직 방향 힘(N)과 실제 차량 질량은 선형적으로 비례할 수 있으나, 실제 실험 결과는 일부 다르게 나타날 수도 있다.
한편, 수학식 8에서, N은 공진 주파수의 비율로 나타나므로 타이어의 압력이 정상압보다 낮거나 높은 경우라도 실제 차량 질량에 대응하는 N값의 변화는 크지 않을 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시에 있어서, 도 4에서 예시된 N과 실제 차량 질량의 관계를 도출함에 있어서 타이어의 압력값을 고려할 수 있다. 이 경우, N과 실제 차량 질량과의 관계를 나타내는 룩업 테이블은 타이어의 압력값에 따른 N과 실제 차량 질량과의 상관 관계를 포함하도록 제시될 수 있다.
질량 추정부(130)에 저장된 값이 N과 실제 차량 질량과의 관계인 경우에는, 질량 추정부(130)는 공진 주파수 산출부(120)에서 산출된 결과만을 이용하여 차량 질량을 추정할 수 있다.
한편, 질량 추정부(130)에 저장된 값이, 타이어의 압력값에 따른 N과 실제 차량 질량과의 관계인 경우, 질량 추정부(130)는 공진 주파수 산출부(120)에서 산출된 결과와, 타이어 감압 판단부에서 판단된 타이어 압력값을 고려하여 차량의 질량을 추정할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 질량 추정부(130)는 좌측 전륜(1, FL), 우측 전륜(2, FR), 좌측 후륜(3, RL), 우측 후륜(4, RR)의 총 4개의 휠 중 어느 하나의 휠에 대한 휠 속도 센서(110)의 휠 속도 정보만을 이용하여 차량 질량을 추정할 수 있다. 이 경우, 공진 주파수 산출부(120)는 4개의 휠 중 특정 휠에 대한 공진 주파수 정보만을 질량 추정부(130)로 전달하면 된다. 4개의 휠 중 어느 하나의 휠을 선택하여 차량 질량을 추정하는 경우, 그 휠은 구동륜이 아닌 휠이거나 후륜의 휠일 수 있다. 예컨대, 전륜 구동 차량의 경우, 구동륜인 전륜에는 수학식 8에서의 공진 주파수 비율에 차량 질량에 의한 것이 아닌, 차량 구동에 따른 영향이 미칠 수 있기 때문이다. 또한, 승차 인원의 변동이나 차량 트렁크에 짐이 실리는 경우 등에 있어서 차량 질량 변화의 영향은 전륜보다는 후륜에 더 미칠 수 있기 때문에 차량 질량 추정을 위한 휠은 후륜으로 선택할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 질량 추정부(130)는 좌측 후륜(3, RL)과 우측 후륜(4, RR) 각각의 공진 주파수 비에 따라 추정된 차량 질량을 평균하여 최종 차량 질량을 추정하도록 할 수 있다. 이 경우, 상기 후륜은 비구동륜일 수 있다.
또한, 일 실시예에 있어서, 질량 추정부(130)는 전체 휠에 대하여 각각 추정된 차량 질량을 이용하여 최종 차량 질량을 추정하도록 할 수 있다. 이 경우, 최종 차량 질량을 추정함에 있어서, 전륜과 후륜 또는 구동륜과 비구동륜에 대하여 가중치를 설정하는 것도 가능하다. 예컨대, 각각의 휠에 대하여 산출된 추정 차량 질량에 대하여, 구동륜보다는 비구동륜에, 전륜보다는 후륜에 더 높은 가중치를 주도록 설정될 수 있다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 질량 추정 방법을 도시한 순서도이다.
공진 주파수 산출부(120)는 휠 속도 센서(110)로부터 획득된 휠 속도 정보를 입력받아, 특정 휠에 대한 반경 방향 공진 주파수(ωrad,resonance)와 수직 방향 공진 주파수(ωver,resonance)를 산출한다(S100).
질량 추정부(130)는 공진 주파수 산출부(120)에서 산출된 공진 주파수에 따라 수학식 8에 제시된 공진 주파수 비율(N)을 산출한다(S110).
질량 추정부(130)는 공진 주파수 비율(N)에 대한 실제 차량 질량을 산출한다(S120). 이 경우, 공진 주파수 비율(N)에 대한 실제 차량 질량은 사전에 실험을 통해 취득하여 룩업 테이블과 같은 형태로 질량 추정부(130)에 제공될 수 있다. 또한, 질량 추정부(130)는 룩업 테이블에 제시되지 않은 값에 대해서는 주변 값을 보간하여 활용할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 차량 질량 추정 장치
110 : 휠 속도 센서
120 : 공진 주파수 산출부
130 : 질량 추정부
140 : 차량 제어부

Claims (10)

  1. 차량에 구비된 적어도 하나의 휠 속도 센서로부터 휠 속도 정보를 입력받아 적어도 두 방향에 따른 공진 주파수를 산출하는 공진 주파수 산출부; 및
    상기 공진 주파수 산출부에서 상기 두 방향에 따른 공진 주파수의 비율을 이용하여 상기 차량의 질량을 추정하는 질량 추정부;를 포함하고,
    상기 두 방향에 따른 공진 주파수는, 특정 휠에 대한 반경 방향 공진 주파수와 지면에 수직한 수직 방향 공진 주파수인 것을 특징으로 하는 차량 질량 추정 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 공진 주파수의 비율은, 상기 반경 방향 공진 주파수를, 상기 수직 방향 공진 주파수의 제곱으로 나눈 것임을 특징으로 하는 차량 질량 추정 장치.
  4. 제 1 항 및 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 질량 추정부는, 공진 주파수 비율에 대한 실제 차량 질량의 실험값을 기보유하고 있는 상태에서, 산출된 상기 공진 주파수 비율에 따른 실제 차량 질량을 추정하는 것을 특징으로 하는 차량 질량 추정 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 질량 추정부는, 구동륜이 아닌 휠에 대한 휠 속도 정보에 따른 공진 주파수를 이용하여 상기 차량의 질량을 추정하는 것을 특징으로 하는 차량 질량 추정 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 질량 추정부는, 후륜에 대한 휠 속도 정보에 따른 공진 주파수를 이용하여 상기 차량의 질량을 추정하는 것을 특징으로 하는 차량 질량 추정 장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 질량 추정부는, 적어도 둘의 휠 속도 정보에 따른 공진 주파수를 이용하여 추정된 차량의 질량을 평균하거나, 가중치를 부가하여 상기 차량의 질량을 추정하는 것을 특징으로 하는 차량 질량 추정 장치.
  8. 휠 속도 센서로부터 특정 휠의 휠 속도 정보를 입력받는 단계;
    상기 휠 속도 정보를 이용하여 적어도 두 방향에 따른 공진 주파수를 산출하는 단계; 및
    상기 공진 주파수의 비율을 이용하여 차량의 질량을 추정하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 두 방향에 따른 공진 주파수는, 특정 휠에 대한 반경 방향 공진 주파수와 지면에 수직한 수직 방향 공진 주파수인 것을 특징으로 하는 차량 질량 추정 방법.
  9. 삭제
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 공진 주파수의 비율은, 상기 반경 방향 공진 주파수를, 상기 수직 방향 공진 주파수의 제곱으로 나눈 것임을 특징으로 하는 차량 질량 추정 방법.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014032019A (ja) * 2012-08-01 2014-02-20 Panasonic Corp 車重算出装置、波状路、および車重算出方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014032019A (ja) * 2012-08-01 2014-02-20 Panasonic Corp 車重算出装置、波状路、および車重算出方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101929749B1 (ko) 2017-07-12 2018-12-17 주식회사 만도 Abs 휠스피드 센서를 이용한 차량 하중 추정 장치 및 방법

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