JP2005134238A - Driving condition stabilizer for car - Google Patents

Driving condition stabilizer for car Download PDF

Info

Publication number
JP2005134238A
JP2005134238A JP2003370590A JP2003370590A JP2005134238A JP 2005134238 A JP2005134238 A JP 2005134238A JP 2003370590 A JP2003370590 A JP 2003370590A JP 2003370590 A JP2003370590 A JP 2003370590A JP 2005134238 A JP2005134238 A JP 2005134238A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
encoder
detection
rotational speed
pitch
rotation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003370590A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005134238A5 (en
Inventor
Koichi Morita
耕一 森田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NSK Ltd filed Critical NSK Ltd
Priority to JP2003370590A priority Critical patent/JP2005134238A/en
Publication of JP2005134238A publication Critical patent/JP2005134238A/en
Publication of JP2005134238A5 publication Critical patent/JP2005134238A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Indicating Or Recording The Presence, Absence, Or Direction Of Movement (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To realize structure capable of finding the rotational speed of a wheel of a car quickly and accurately when the wheel rotates unstationarily, and performing appropriate control for stabilizing the driving condition of the car. <P>SOLUTION: The time difference between a moment when the boundary part between a S pole and a N pole existing on a surface to be detected of an encoder 7a passes a position just before one detecting element 13a of a pair of detecting elements 13a, 13b, and a moment when the part passes a position just before the other detecting element 13b in the same way is found. A command signal for performing control for stabilizing driving according to the variations of data on time differences at each of these boundary parts, caused by variations in the rotational speed of the wheel is output. If the pitch D of both detecting elements 13a, 13b is regulated accurately, the rotational speed of the encoder 7a can be found accurately and quickly, even if the precision of the pitch P of changes in property of the surface to be detected is not made higher especially, and former problems can be solved. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

この発明は、車両、特に自動車の車輪の回転速度の変動を検出して、この車両の走行安定性確保の為の制御を行なう、車両用走行状態安定化装置の改良に関する。   The present invention relates to an improvement in a vehicle running state stabilization device that detects fluctuations in the rotational speed of wheels of a vehicle, particularly an automobile, and performs control for ensuring running stability of the vehicle.

車両の走行安定性を確保する為の装置として従来から、アンチロックブレーキシステム(ABS)やトラクションコントロールシステム(TCS)、更にはこれらABSとTCSとを組み合わせた如き構造を有する、スタビリティコントロール装置が知られている。この様な各システム、装置では、車両に加わる加速度を検出する加速度センサ、ヨーレートを検出するヨーレートセンサ等の信号と、各車輪の回転速度を検出する各回転速度検出センサとを比較して、これら各車輪と路面との接触部の滑り率を推定する。そして、各接触部の滑り率が所定の閾値を越えた場合に、上記各車輪に付属のブレーキに適切な制動力を発揮させたり、或はエンジンの出力を制御(低下)させる事で、車両の走行安定性を確保する。   Conventionally, as a device for ensuring the running stability of a vehicle, an anti-lock brake system (ABS), a traction control system (TCS), and a stability control device having a structure such as a combination of these ABS and TCS have been used. Are known. In each of these systems and devices, signals such as an acceleration sensor that detects acceleration applied to the vehicle and a yaw rate sensor that detects the yaw rate are compared with each rotation speed detection sensor that detects the rotation speed of each wheel. Estimate the slip ratio of the contact portion between each wheel and the road surface. When the slip rate of each contact portion exceeds a predetermined threshold, the brake attached to each wheel exerts an appropriate braking force, or the engine output is controlled (decreased). Ensure driving stability.

何れのシステム、装置の場合でも、車両の走行安定性を確保する為には、転がり軸受ユニットにより懸架装置に支持された車輪の回転速度を検出する必要がある。この為に従来から、各種回転速度検出装置が提案され、実際に使用されている。例えば、特許文献1には、図15〜16に示す様な回転速度検出装置が記載されている。この回転速度検出装置は、使用時にも回転しないハウジング1の内径側に回転軸2を、軸受3により回転自在に支持している。又、この回転軸2の外周面と上記ハウジング1の内周面との間の空間4の端部開口を、組み合わせシールリング5により塞いでいる。そして、この組み合わせシールリング5を構成するスリンガ6の外側面に、円輪状のエンコーダ7を添着している。このエンコーダ7は、ゴム磁石等の永久磁石で、軸方向に着磁されている。着磁方向は、円周方向に関して交互に、且つ、等ピッチで変化させている。従って、上記エンコーダ7の外側面にはN極とS極とが交互に、且つ、等ピッチで配置されている。   In any system or device, in order to ensure the running stability of the vehicle, it is necessary to detect the rotational speed of the wheel supported by the suspension device by the rolling bearing unit. For this purpose, various rotational speed detection devices have been proposed and used in practice. For example, Patent Document 1 describes a rotational speed detection device as shown in FIGS. In this rotational speed detection device, a rotating shaft 2 is rotatably supported by a bearing 3 on the inner diameter side of a housing 1 that does not rotate even when in use. Further, the end opening of the space 4 between the outer peripheral surface of the rotating shaft 2 and the inner peripheral surface of the housing 1 is closed by a combination seal ring 5. An annular encoder 7 is attached to the outer surface of the slinger 6 constituting the combination seal ring 5. The encoder 7 is a permanent magnet such as a rubber magnet and is magnetized in the axial direction. The magnetization direction is changed alternately at an equal pitch with respect to the circumferential direction. Therefore, N poles and S poles are alternately arranged on the outer surface of the encoder 7 at an equal pitch.

一方、上記ハウジング1には回転速度検出センサ8を支持し、この回転速度検出センサ8の検出部を、上記エンコーダ7の被検出面である外側面に近接対向させている。上記回転速度検出センサ8は、ホール素子、磁気抵抗素子(MR素子)等、磁束の方向や強さに応じて特性が変化する磁気検出素子を備え、この磁気検出素子の特性変化に対応して出力信号を変化させる。上記回転軸2が回転すると、上記回転速度検出センサ8の検知部の端面近傍を、上記エンコーダ7の外側面に配置されたS極とN極とが交互に通過する。この為、上記回転速度検出センサ8に組み込んだ磁気検出素子の特性が変化し、この回転速度検出センサ8の出力が変化する。この様にして回転速度検出センサ8の出力が変化する周波数は、上記回転軸2の回転速度に比例する。   On the other hand, a rotational speed detection sensor 8 is supported on the housing 1, and a detection portion of the rotational speed detection sensor 8 is made to face and face an outer surface which is a detection surface of the encoder 7. The rotational speed detection sensor 8 includes a magnetic detection element whose characteristics change according to the direction and strength of the magnetic flux, such as a Hall element, a magnetoresistive element (MR element), etc., and responds to the change in the characteristics of the magnetic detection element. Change the output signal. When the rotating shaft 2 rotates, the S pole and the N pole disposed on the outer surface of the encoder 7 alternately pass through the vicinity of the end face of the detection portion of the rotational speed detection sensor 8. For this reason, the characteristics of the magnetic detection element incorporated in the rotational speed detection sensor 8 change, and the output of the rotational speed detection sensor 8 changes. The frequency at which the output of the rotational speed detection sensor 8 changes in this way is proportional to the rotational speed of the rotary shaft 2.

従って、この回転速度検出センサ8の出力を図示しない処理回路に送れば、上記回転軸2の回転速度を求める(或はこの回転速度に見合う信号を得る)事ができる。尚、この処理回路で、上記回転速度検出センサ8の出力信号に基づいて上記回転軸2の回転速度を求めるには、この出力信号の変化の周期から求める方法と、単位時間当たり変化の回数(周波数)から求める方法とがある。上記回転速度は、上記周期と反比例し、周波数とは比例する。   Therefore, if the output of the rotational speed detection sensor 8 is sent to a processing circuit (not shown), the rotational speed of the rotary shaft 2 can be obtained (or a signal corresponding to the rotational speed is obtained). In this processing circuit, in order to obtain the rotational speed of the rotary shaft 2 based on the output signal of the rotational speed detection sensor 8, a method of obtaining from the change period of the output signal and the number of changes per unit time ( Frequency). The rotational speed is inversely proportional to the period and is proportional to the frequency.

上記回転軸2の回転速度をリアルタイムで求める為には、この回転速度を、上記回転速度検出センサ8の出力信号の変化の周期から求める事が好ましい。この変化の周波数から求めるのでは、この周期の数倍乃至は数十倍の所定時間(単位時間)毎にしか、上記回転速度を求める事ができない。この為、求めた回転速度とその瞬間の回転速度との間に差が生じ易く、求めた回転速度によりABSやTCSを適切に制御する事ができない。これに対して、上記出力信号の変化の周期から回転速度を求めれば、求めた回転速度とその瞬間の回転速度との間の差を殆どなくす事ができて、求めた回転速度によりABSやTCSを適切に制御する事ができる。   In order to obtain the rotation speed of the rotating shaft 2 in real time, it is preferable to obtain the rotation speed from the period of change in the output signal of the rotation speed detection sensor 8. By calculating from the frequency of this change, the rotational speed can be determined only every predetermined time (unit time) that is several times to several tens of times the period. For this reason, a difference is likely to occur between the obtained rotational speed and the instantaneous rotational speed, and the ABS and TCS cannot be appropriately controlled by the obtained rotational speed. On the other hand, if the rotational speed is obtained from the period of change of the output signal, the difference between the obtained rotational speed and the instantaneous rotational speed can be almost eliminated, and the ABS or TCS can be determined depending on the obtained rotational speed. Can be controlled appropriately.

但し、上記出力信号の変化の周期から回転速度を正確に求める為には、エンコーダ7の被検出部の特性が円周方向に変化するピッチを正確に規制する必要がある。回転速度が同じとしても、このピッチが設計値よりも長いと上記出力信号の変化の周期が長くなり、このピッチが短いとこの周期が短くなる。この為、上記エンコーダ7の被検出部の特性が変化するピッチが、上記回転速度検出センサ8の検出部と対向する部分で全周に亙って等しい事が、上記出力信号の変化の周期から回転速度を正確に求める為に必要になる。   However, in order to accurately obtain the rotation speed from the period of change of the output signal, it is necessary to accurately regulate the pitch at which the characteristic of the detected portion of the encoder 7 changes in the circumferential direction. Even if the rotational speed is the same, if the pitch is longer than the design value, the period of change of the output signal becomes longer, and if the pitch is shorter, the period becomes shorter. For this reason, from the period of change of the output signal, the pitch at which the characteristic of the detected portion of the encoder 7 changes is equal over the entire circumference in the portion facing the detection portion of the rotational speed detection sensor 8. Necessary for obtaining the rotational speed accurately.

これに対して、上記ピッチは、次の(1)(2)に示した2通りの理由により、円周方向に関して不同になる可能性がある。
(1) エンコーダ7の製造誤差。
(2) エンコーダ7の組み付け誤差。
このうちの(1) は、上記エンコーダ7の着磁方向を変化させるピッチが円周方向に関して不均一になる等で生じる。又、上記(2) は、上記エンコーダ7の被検出面の幾何中心と回転中心とがずれる事で生じる。この被検出面が軸方向側面に存在する場合、この被検出部の着磁幅は、径方向外方に向かう程広くなるので、上記両中心がずれると、S極とN極とが変化するピッチが円周方向に関して不均一になる。何れにしても、変化のピッチが円周方向に関して不均一になると、回転速度検出センサ8の出力信号の変化の周期から回転速度を正確に求める事ができなくなる。この様な問題は、永久磁石製のエンコーダ7と磁気検出素子を組み込んだ回転速度検出センサ8との組み合わせに限らず、他の構造のエンコーダと回転速度検出センサとの組み合わせでも生じる。
On the other hand, the pitch may be different in the circumferential direction for the following two reasons (1) and (2).
(1) Manufacturing error of encoder 7.
(2) Encoder 7 assembly error.
Of these, (1) occurs because the pitch for changing the magnetization direction of the encoder 7 becomes non-uniform in the circumferential direction. The above (2) occurs when the geometric center of the detected surface of the encoder 7 and the rotation center are shifted. When the detected surface is present on the side surface in the axial direction, the magnetization width of the detected portion becomes wider toward the outer side in the radial direction, so that the S pole and the N pole change when both the centers deviate. The pitch is not uniform in the circumferential direction. In any case, if the change pitch becomes non-uniform in the circumferential direction, the rotation speed cannot be accurately obtained from the change cycle of the output signal of the rotation speed detection sensor 8. Such a problem occurs not only in the combination of the encoder 7 made of a permanent magnet and the rotation speed detection sensor 8 incorporating the magnetic detection element, but also in a combination of an encoder having another structure and the rotation speed detection sensor.

特許文献2には、永久磁石製エンコーダで、S極とN極とが変化するピッチの相互差を、±2%以下に抑える事が記載されている。この様な特許文献2に記載された技術によれば、上記回転速度検出センサ8の出力信号の変化の周期から回転速度を求める場合に於ける精度を或る程度は向上させる事ができる。但し、上記ピッチの精度を高める事に伴って、上記永久磁石製エンコーダの製造コストが嵩む事が避けられないだけでなく、永久磁石製エンコーダのピッチ精度を高くする事には限界がある。しかも、この永久磁石製エンコーダのピッチ精度を高くしても、上記(2) による誤差は解消できない。この(2) による誤差を小さく抑える為には、組み付け精度を高くする必要があり、やはりコストが嵩む事が避けられない。従って、現状では、上記回転速度検出センサ8の出力信号の変化の周期から回転速度を求める構造を採用し、永久磁石製エンコーダのピッチ精度の向上に基づき、この回転速度の精度を高く(例えば誤差を1%以内に収める様に)する事は難しい。   Patent Document 2 describes that in a permanent magnet encoder, the difference in pitch at which the S pole and the N pole change is suppressed to ± 2% or less. According to the technique described in Patent Document 2 as described above, the accuracy in obtaining the rotation speed from the period of change in the output signal of the rotation speed detection sensor 8 can be improved to some extent. However, as the pitch accuracy is increased, the production cost of the permanent magnet encoder is inevitably increased, and there is a limit to increasing the pitch accuracy of the permanent magnet encoder. Moreover, even if the pitch accuracy of the permanent magnet encoder is increased, the error due to the above (2) cannot be eliminated. In order to minimize the error due to (2), it is necessary to increase the assembly accuracy, and it is inevitable that the cost will increase. Therefore, at present, a structure for obtaining the rotational speed from the period of change in the output signal of the rotational speed detection sensor 8 is employed, and the rotational speed accuracy is increased (for example, error) based on the improvement of the pitch accuracy of the permanent magnet encoder. Is less than 1%).

この様な事情に鑑みて本発明者は、加速時或は減速時等の様に、車輪の回転速度が急激に変化する、所謂非定常回転時にこの回転速度を迅速に(高レスポンスで)、且つ正確に求めて、車両の走行状態を安定化させる為に適切な制御を行なわせる為には、次の様にする事が重要であると考えるに至った。
即ち、車輪と共に回転するエンコーダの被検出面に存在する、特性が変化する境界部毎にこのエンコーダの回転角速度を高い精度で求め、この境界部が回転速度検出センサの検出部を通過する度に求めた回転角速度の変動に応じて、車両の走行制御を行なえば、上記目的(高レスポンス、且つ正確)を達成できると考えた。
In view of such circumstances, the present inventor quickly changes the rotational speed of the wheel during a so-called unsteady rotation (with high response), such as during acceleration or deceleration. Moreover, in order to obtain accurately and perform appropriate control in order to stabilize the traveling state of the vehicle, it has been considered that the following is important.
That is, the rotational angular velocity of this encoder is obtained with high accuracy for each boundary portion where the characteristics change on the detected surface of the encoder that rotates together with the wheel, and each time this boundary portion passes the detection portion of the rotational speed detection sensor. It was considered that the above-mentioned purpose (high response and accuracy) could be achieved if vehicle traveling control was performed according to the obtained fluctuation of the rotational angular velocity.

1対のセンサを利用してエンコーダの回転速度に関連する値を求める為の技術として従来から、特許文献3〜6に記載されたものが知られている。このうちの特許文献3、4に記載された従来技術は、エンコーダの被検出面に対向させ、且つ、このエンコーダの回転方向に離隔させた状態で設けた1対の回転検出センサの検出信号が変化するタイミングにより、上記エンコーダの回転方向を判定自在とするものである。又、特許文献5、6に記載された従来技術は、ほぼ一定速度で回転(定常回転)する回転軸に支持したエンコーダの被検出面に対向させ、且つ、このエンコーダの回転方向に離隔させた状態で設けた1対の回転検出センサの検出信号が変化するタイミングにより、上記回転軸の捩り振動を測定するものである。   Conventionally, techniques described in Patent Documents 3 to 6 are known as techniques for obtaining a value related to the rotation speed of an encoder using a pair of sensors. Among these, the prior art described in Patent Documents 3 and 4 has a detection signal of a pair of rotation detection sensors provided in a state of being opposed to the detection surface of the encoder and spaced apart in the rotation direction of the encoder. The rotation direction of the encoder can be determined by the changing timing. The prior art described in Patent Documents 5 and 6 is opposed to the detection surface of the encoder supported by the rotating shaft that rotates at a substantially constant speed (steady rotation) and is separated in the rotation direction of the encoder. The torsional vibration of the rotating shaft is measured at the timing when the detection signals of the pair of rotation detection sensors provided in the state change.

上述した特許文献3〜6の何れにも、1対の回転検出センサを利用する事で、車輪の回転速度が急激に変化する、所謂非定常回転時にこの回転速度を迅速に、且つ正確に求めて、車両の走行状態を安定化させる為に適切な制御を行なわせる技術は記載されていない。又、1対の回転検出センサを組み込んだ構造で上述の様な目的を達成する事を示唆する記述にしても、上記特許文献3〜6の何れにも記載されていない。   In any of Patent Documents 3 to 6 described above, by using a pair of rotation detection sensors, the rotation speed of a wheel changes rapidly, and this rotation speed is obtained quickly and accurately during so-called unsteady rotation. Thus, there is no description of a technique for performing appropriate control in order to stabilize the traveling state of the vehicle. Further, even a description suggesting that the above-described object is achieved by a structure incorporating a pair of rotation detection sensors is not described in any of Patent Documents 3 to 6.

特開平8−338435号公報JP-A-8-338435 特開2002−155962号公報JP 2002-155962 A 実開平2−120017号公報Japanese Utility Model Publication No. 2-120017 特開平6−174736号公報JP-A-6-174736 特開昭62−291519号公報JP-A-62-291519 特開平6−307922号公報JP-A-6-307922

本発明は、上述の様な事情に鑑みて、車輪の回転速度が急激に変化する、所謂非定常回転時にこの回転速度を迅速に、且つ正確に求めて、車両の走行状態を安定化させる為に適切な制御を行なえる車両用走行状態安定化装置を実現すべく発明したものである。   In view of the circumstances as described above, the present invention is to obtain the rotation speed quickly and accurately at the time of so-called unsteady rotation in which the rotation speed of the wheel changes rapidly, in order to stabilize the traveling state of the vehicle. The present invention has been invented to realize a vehicular running state stabilization device capable of performing appropriate control.

本発明の車両用走行状態安定化装置は、次の(a) 〜(c) を備える。
(a) 車輪と共に回転する回転部材に、この回転部材と同心に設けられた、被検出面の特性を円周方向に関して交互に変化させたエンコーダ。
(b) それぞれが上記被検出面に対向する1対の検出部を、上記エンコーダの円周方向に離隔させた状態で設け、上記回転部材の近傍に配置された固定部材に支持された回転速度検出センサ。
(c) 上記エンコーダの被検出面に存在する、特性が変化する境界部が上記1対の検出部のうちの一方の検出部の直前位置を通過する瞬間と、同じく他方の検出部の直前位置を通過する瞬間との間の時間差を、特性変化の方向が一致する境界部毎に求める時間差データ処理部、並びに、上記車輪の回転速度変動に伴う、これら各境界部毎の時間差のデータの変動に応じて走行安定化の為の制御を行なわせる為の指令信号を発する走行制御部を備えた制御器。
The vehicle running state stabilization device of the present invention includes the following (a) to (c).
(a) An encoder that is provided concentrically with a rotating member that rotates together with the wheel, and in which characteristics of the detected surface are alternately changed in the circumferential direction.
(b) A rotational speed supported by a fixed member provided in the vicinity of the rotating member, with a pair of detecting portions facing each of the detection surfaces provided in a state of being separated in the circumferential direction of the encoder Detection sensor.
(c) The moment when the boundary portion of the encoder on which the characteristic is changed passes the position immediately before one of the pair of detection units, and the position immediately before the other detection unit. A time difference data processing unit that obtains a time difference from the moment of passing through each boundary portion where the direction of characteristic change coincides, and fluctuations in time difference data at each boundary portion due to wheel speed fluctuations A controller having a traveling control unit that issues a command signal for performing control for stabilizing the traveling according to the control.

尚、上記した、「特性変化の方向が一致する境界部」とは、例えば、エンコーダが永久磁石製であり、このエンコーダの被検出面にS極とN極とが交互に配置されている場合、例えばS極からN極に変化する境界部(或は逆に、N極からS極に変化する境界部)を言う。又、磁性材製のエンコーダの場合、磁性部分から非磁性部分に変化する境界部(或は逆に、非磁性部分から磁性部分に変化する境界部)を言う。要は、上記両検出部に関して、同じ方向の特性変化を捉え、その時間差に基づいて、上記指令信号に関する処理を行なう。   The above-mentioned “boundary portion where the direction of characteristic change coincides” is, for example, when the encoder is made of a permanent magnet, and the S pole and the N pole are alternately arranged on the detected surface of the encoder. For example, it refers to a boundary portion that changes from the S pole to the N pole (or conversely, a boundary portion that changes from the N pole to the S pole). In the case of an encoder made of a magnetic material, it refers to a boundary portion that changes from a magnetic portion to a nonmagnetic portion (or conversely, a boundary portion that changes from a nonmagnetic portion to a magnetic portion). In short, regarding both the detection units, the characteristic change in the same direction is detected, and the process related to the command signal is performed based on the time difference.

上述の様に構成する本発明の車両用走行状態安定化装置によれば、車輪の回転速度が急激に変化する非定常回転時にこの回転速度vを迅速に、且つ正確に求めて、車両の走行状態を安定化させる為に適切な制御を行なえる。即ち、回転速度検出センサに設けた1対の検出部の検出信号は、エンコーダの回転に伴って変化するが、これら両検出部の検出信号が変化するタイミングは、このエンコーダの回転方向に関する、これら両検出部のピッチDに応じてずれる。具体的には、このエンコーダの回転速度vが早くなる程、上記両検出部の検出信号が変化するタイミングのずれが小さく(ずれ時間Tが短く)なる。従って、これら両検出部のピッチDとこのずれ時間Tとに基づいて、上記回転速度vを求められる(v∝D/T)。   According to the vehicle running state stabilization device of the present invention configured as described above, the rotational speed v can be obtained quickly and accurately during unsteady rotation in which the rotational speed of the wheel changes rapidly, and the vehicle travels. Appropriate control can be performed to stabilize the state. That is, the detection signals of the pair of detection units provided in the rotation speed detection sensor change with the rotation of the encoder, but the timing at which the detection signals of both the detection units change relates to the rotation direction of the encoder. It shifts according to the pitch D of both detection parts. Specifically, the higher the rotational speed v of the encoder, the smaller the deviation in timing at which the detection signals of the two detection units change (the deviation time T is shorter). Therefore, the rotational speed v can be obtained based on the pitch D of these two detection units and the deviation time T (v∝D / T).

この様にして回転速度vを求める場合に、上記エンコーダの被検出面の特性が変化するピッチの精度は、この回転速度vの測定精度に影響しない。測定精度に影響するのは、上記1対の検出部のピッチDである。このピッチDの精度を確保する事は、上記被検出面の特性変化の精度を確保する事に比べて容易である。例えば、上記両検出部として、ホール素子等の磁気検出素子を利用する場合、この磁気検出素子を半導体基板上に設置する事が考えられる。この様な設置作業は、半導体製造分野で広く使用されている高精度の半導体製造装置により、特にコストを高くする事なく、極めて高精度に行なえる。この為、特にコストを高くする事なく、上記回転速度vを高精度で求められる。   When the rotational speed v is obtained in this way, the accuracy of the pitch at which the characteristics of the detected surface of the encoder change does not affect the measurement accuracy of the rotational speed v. It is the pitch D of the pair of detectors that affects the measurement accuracy. Ensuring the accuracy of the pitch D is easier than securing the accuracy of the characteristic change of the detected surface. For example, when a magnetic detection element such as a Hall element is used as the both detection units, it is conceivable to install the magnetic detection element on a semiconductor substrate. Such installation work can be performed with extremely high accuracy without particularly increasing the cost by a high-precision semiconductor manufacturing apparatus widely used in the semiconductor manufacturing field. Therefore, the rotational speed v can be obtained with high accuracy without particularly increasing the cost.

又、上記回転速度vは、上記エンコーダの被検出面のうちで特性が変化する境界部が上記両検出部同士の間を通過する毎に求められる。従って、上記エンコーダが1回転する間に上記回転速度vを多数回求める事ができる。この為、車輪の回転速度をほぼリアルタイムで求める事ができて、車両の走行安定性の為の制御を、より適切に行なえる。   Further, the rotational speed v is obtained every time a boundary portion whose characteristics change among the detection surfaces of the encoder passes between the detection portions. Therefore, the rotation speed v can be obtained many times during one rotation of the encoder. For this reason, the rotational speed of the wheel can be obtained almost in real time, and the control for running stability of the vehicle can be performed more appropriately.

本発明を実施する場合に好ましくは、請求項2に記載した様に、回転速度検出センサに設けた1対の検出部のピッチを、エンコーダの被検出面の特性変化のピッチのうちの最小のピッチ未満とする。
この様に構成すれば、上記エンコーダが1回転する間に上記回転速度vを、上記被検出面の特性が変化する回数分求める事ができる。
Preferably, when carrying out the present invention, as described in claim 2, the pitch of the pair of detection portions provided in the rotational speed detection sensor is set to be the smallest of the pitches of the characteristic change of the detected surface of the encoder. Less than the pitch.
If comprised in this way, the said rotational speed v can be calculated | required by the frequency | count of the characteristic of the said to-be-detected surface changing, while the said encoder carries out 1 rotation.

又、好ましくは、請求項3に記載した様に、上記エンコーダの被検出面の特性変化のピッチの相互差を、±2%以内とする。
この様に構成すれば、上記両検出部のピッチDを或る程度大きくしても、このピッチと上記特性変化のピッチとの大小関係が、各特性変化部分毎に逆転しない様にできる。この大小関係が各特性変化部分毎に逆転しない事は、上記両検出部の検出信号が変化するタイミングのずれに基づいて上記回転速度vを求める為に必要である。そして、上記両検出部のピッチDを大きくする事は、このピッチDの精度確保の容易化、延いてはこのピッチDに比例して求められる回転速度検出の高精度化に結び付く。
Preferably, as described in claim 3, the difference in the pitch of the characteristic change of the detected surface of the encoder is within ± 2%.
With this configuration, even if the pitch D between the two detection units is increased to some extent, the magnitude relationship between the pitch and the characteristic change pitch can be prevented from being reversed for each characteristic change portion. It is necessary for the magnitude relationship not to be reversed for each characteristic change portion in order to obtain the rotational speed v based on the timing difference at which the detection signals of the two detection units change. Increasing the pitch D of both the detection units leads to facilitation of ensuring the accuracy of the pitch D, and further to increasing the accuracy of rotation speed detection obtained in proportion to the pitch D.

又、好ましくは、請求項4に記載した様に、エンコーダの被検出面の特性変化のピッチ数を、50〜100とする。
この様に構成すれば、車輪の回転速度検出に関して、精度確保と、レスポンス向上とを高次元で両立させる事ができる。即ち、車輪の回転速度検出のレスポンス向上の為には、この車輪が1回転する間に回転速度vを求められる回数を多くする事が効果がある。言い換えれば、この回数を多くする程、この回転速度vの検出に関する分解能を高めて、車両の走行安定性確保の面から、より細かい制御が可能になる。
上記被検出面の特性変化のピッチ数を50以上確保すれば、上記レスポンス或は分解能を十分に高くし、車両の走行安定性確保に関して、高度の制御が可能になる。
一方、上記特性変化のピッチ数が100を越える様なエンコーダを造る事は、コストの面から難しい。しかも、このピッチ数を生かし(車輪1回転毎に、ピッチ数分の回転速度検出を可能にし)て、上記回転速度vを求める為には、上記両検出部のピッチを相当に小さくしなければならない。これら両検出部のピッチを極端に小さくする事は、技術的に難しいだけでなく、仮にできたとしても、このピッチの精度確保が難しくなって、上記回転速度vの検出精度が悪化する。
これに対して、上記特性変化のピッチ数を100以下に抑えれば、上述の様な問題を生じない。
Preferably, as described in claim 4, the number of pitches of the characteristic change of the detected surface of the encoder is set to 50 to 100.
If comprised in this way, regarding a rotation speed detection of a wheel, it is possible to achieve both accuracy ensuring and response improvement at a high level. That is, in order to improve the response of detecting the rotational speed of the wheel, it is effective to increase the number of times the rotational speed v is obtained while the wheel rotates once. In other words, the greater the number of times, the higher the resolution related to the detection of the rotational speed v, and the finer control is possible from the viewpoint of ensuring the running stability of the vehicle.
If the number of pitches of the characteristic change of the detected surface is ensured to be 50 or more, the response or resolution is sufficiently increased, and a high degree of control is possible with respect to ensuring the running stability of the vehicle.
On the other hand, it is difficult from the viewpoint of cost to manufacture an encoder in which the number of pitches of the characteristic change exceeds 100. Moreover, in order to obtain the rotational speed v by making use of this number of pitches (enabling the detection of rotational speeds for the number of pitches for each rotation of the wheel), the pitches of the two detecting sections must be made considerably small. Don't be. It is not only technically difficult to make the pitches of these two detection units extremely small, but even if it can be made, it is difficult to ensure the accuracy of the pitch, and the detection accuracy of the rotational speed v deteriorates.
On the other hand, if the number of pitches of the characteristic change is suppressed to 100 or less, the above-described problem does not occur.

更に、好ましくは、請求項5に記載した様に、制御器に、回転方向判定処理部を備えさせる。この回転方向判定処理部は、境界部が一方の検出部の直前位置を通過する瞬間と、同じく他方の検出部の直前位置を通過する瞬間との前後に基づいて、エンコーダの回転方向を判定する。
この様に構成すれば、車両が前進する場合に於ける走行安定性確保だけでなく、後退する場合に於ける走行安定性確保も図れる。
Further, preferably, as described in claim 5, the controller is provided with a rotation direction determination processing unit. The rotation direction determination processing unit determines the rotation direction of the encoder based on the front and back of the moment when the boundary portion passes the position immediately before the one detection portion and the moment when the boundary portion passes the position immediately before the other detection portion. .
If comprised in this way, not only driving | running | working stability ensuring when the vehicle moves forward but driving | running | working stability ensuring at the time of reverse | retreating can also be aimed at.

図1〜3は、本発明の実施例1を示している。本実施例の車両用走行状態安定化装置は、エンコーダ7aと、回転速度検出センサ8aと、制御器9とから成る。又、この制御器9は、時間差データ処理部と走行制御部とを備える。
このうちのエンコーダ7aは、図示しない車輪と共に回転する回転軸2の中間部に外嵌固定されている。本実施例の場合、このエンコーダ7aは、支持環10と永久磁石11とを組み合わせて成る。このうちの支持環10は、軟鋼板等の磁性金属板を曲げ形成する事により、断面L字形で全体を円環状に形成して成る。又、上記永久磁石11は、ゴム中にフェライト等の強磁性粉末を混入したゴム磁石等で、軸方向(図1の左右方向、図2の表裏方向)に着磁されている。着磁方向は、円周方向に関して交互に且つ等ピッチで変化している。従って、上記エンコーダ7aの被検出部である、上記永久磁石11の片側面(図1の右側面)にはS極とN極とが、円周方向に関して交互に配置されている。尚、これらS極とN極との変化のピッチは、円周方向に関して等しい事が好ましいが、従来構造の場合程の厳密さを要求するものではない。極端な場合、各ピッチが不同でも良い。
1-3 show Example 1 of the present invention. The vehicle running state stabilization device of this embodiment includes an encoder 7a, a rotational speed detection sensor 8a, and a controller 9. The controller 9 includes a time difference data processing unit and a travel control unit.
Of these, the encoder 7a is externally fitted and fixed to an intermediate portion of the rotary shaft 2 that rotates with a wheel (not shown). In the case of the present embodiment, the encoder 7 a is formed by combining the support ring 10 and the permanent magnet 11. Of these, the support ring 10 is formed by bending a magnetic metal plate such as a mild steel plate to form an annular shape as a whole with an L-shaped cross section. The permanent magnet 11 is a rubber magnet in which a ferromagnetic powder such as ferrite is mixed in rubber, and is magnetized in the axial direction (left-right direction in FIG. 1, front-back direction in FIG. 2). The magnetization direction changes alternately and at an equal pitch with respect to the circumferential direction. Therefore, the south pole and the north pole are alternately arranged in the circumferential direction on one side surface (the right side surface in FIG. 1) of the permanent magnet 11, which is the detected portion of the encoder 7a. It should be noted that the pitch of the change between the S pole and the N pole is preferably equal in the circumferential direction, but is not required to be as strict as in the case of the conventional structure. In extreme cases, the pitches may be different.

上述の様なエンコーダ7aは、上記支持環10の内周縁部に形成した円筒部12を上記回転軸2に、締り嵌めで外嵌する事により、この回転軸2の中間部周囲に固定している。この状態で上記永久磁石11は、この回転軸2とほぼ同心に配置される。これら永久磁石11と回転軸2とに関しても、互いに同心である事が好ましいが、従来構造の場合程の厳密さを要求するものではない。   The encoder 7a as described above is fixed around the intermediate portion of the rotary shaft 2 by fitting the cylindrical portion 12 formed on the inner peripheral edge of the support ring 10 to the rotary shaft 2 with an interference fit. Yes. In this state, the permanent magnet 11 is arranged substantially concentrically with the rotating shaft 2. The permanent magnet 11 and the rotating shaft 2 are preferably concentric with each other, but are not required to be as strict as in the conventional structure.

又、上記回転速度検出センサ8aは、それぞれが検出部を構成する、1対の検出素子13a、13bを備える。本実施例の場合にこれら両検出素子13a、13bを、所定のピッチD(中心角θ)をあけた状態で、ICのウエハ基板14上に設置している。即ち、それぞれがホール素子或は磁気抵抗素子等の磁気検出素子である、上記両検出素子13a、13bは、シリコン基板等の半導体ウエハ基板14上に、これら両検出素子13a、13bの出力変化を取り出して波形処理をする回路と共に搭載している。尚、この回路は、これら両検出素子13a、13bの特性変化に対応する矩形波を造り出すものである。この様な検出素子13a、13bを備えた上記回転速度検出センサ8aは、それぞれが検出部となる、これら両検出素子13a、13bを、上記エンコーダ7aを構成する永久磁石11の片側面に対向させた状態で、軸受ハウジング、懸架装置を構成するナックル(何れも図示省略)等の静止部材に支持される。   The rotational speed detection sensor 8a includes a pair of detection elements 13a and 13b, each of which constitutes a detection unit. In the case of the present embodiment, these detection elements 13a and 13b are installed on the IC wafer substrate 14 with a predetermined pitch D (center angle θ). That is, each of the detection elements 13a and 13b, each of which is a magnetic detection element such as a Hall element or a magnetoresistive element, changes the output of the detection elements 13a and 13b on a semiconductor wafer substrate 14 such as a silicon substrate. It is mounted with a circuit that takes out and performs waveform processing. This circuit creates a rectangular wave corresponding to the change in the characteristics of both detection elements 13a and 13b. The rotational speed detection sensor 8a provided with such detection elements 13a and 13b is configured so that each of the detection elements 13a and 13b, which serve as detection units, faces one side surface of the permanent magnet 11 constituting the encoder 7a. In this state, it is supported by a stationary member such as a bearing housing and a knuckle (both not shown) constituting the suspension device.

この状態で上記両検出素子13a、13b(の検出中心)は、上記エンコーダ7aの回転方向に関して所定のピッチD(回転中心に関する角度θ)だけずれた状態で、上記エンコーダ7aの回転中心をその中心とする同一円弧上に配置される。本実施例の場合、このピッチDは、同一半径部分での、上記永久磁石11の片側面に配置されたS極同士(或はN極同士)のピッチPよりも小さく(D<P)している。上記回転軸2と共に上記エンコーダ7aが回転すると、上記両検出素子13a、13bは、図3に実線或は破線で示す様な出力信号(矩形波)a、bを出す。これら両検出素子13a、13bの出力信号の位相は、上記ピッチDに見合う時間T分だけずれる。そして、このずれ時間Tの大きさは、上記エンコーダ7aの回転速度と反比例の関係にある。   In this state, the detection elements 13a and 13b (detection centers thereof) are shifted from the rotation center of the encoder 7a by a predetermined pitch D (angle θ with respect to the rotation center) with respect to the rotation direction of the encoder 7a. Are arranged on the same arc. In the case of the present embodiment, the pitch D is smaller than the pitch P between the S poles (or N poles) arranged on one side of the permanent magnet 11 at the same radius portion (D <P). ing. When the encoder 7a rotates together with the rotary shaft 2, the detection elements 13a and 13b output output signals (rectangular waves) a and b as shown by solid lines or broken lines in FIG. The phases of the output signals of these detection elements 13a and 13b are shifted by a time T corresponding to the pitch D. The magnitude of the deviation time T is inversely proportional to the rotational speed of the encoder 7a.

そこで、前記制御器9の時間差データ処理部は、図3に示した、上記両検出素子13a、13bの出力信号a、bのずれ時間T(sec )を測定し、このずれ時間T(sec )から、上記エンコーダ7a(を固定した前記回転軸2)の回転速度N(min-1 )を、下記の(1)式又は(2)式により算出する。この算出された結果は、上記制御器9のうちの、前記走行制御部に送られる。尚、この制御器9は、必ずしも上記両検出素子13a、13bの近くに配置する必要はなく、図示しない車体側に配置しても良い。
N=(60/πT)× sin-1(D/2r) −−− (1)
N=(30/π)×(θ/T) −−− (2)
Therefore, the time difference data processing unit of the controller 9 measures the deviation time T (sec) of the output signals a and b of the detection elements 13a and 13b shown in FIG. 3, and this deviation time T (sec). From this, the rotational speed N (min −1 ) of the encoder 7a (the rotating shaft 2 with the fixed shaft) is calculated by the following equation (1) or (2). The calculated result is sent to the travel controller of the controller 9. The controller 9 is not necessarily arranged near both the detection elements 13a and 13b, and may be arranged on the vehicle body side (not shown).
N = (60 / πT) × sin −1 (D / 2r) −−− (1)
N = (30 / π) × (θ / T) −−− (2)

又、上記制御器9の時間差データ処理部は、上記検出素子13a、13bの出力信号a、bから、図3に鎖線で示した様な、これら両信号のずれ時間T(sec )を表す信号cを造り出し、この信号を、図示しない車体側に設けた走行制御部に送り出す様にしても良い。この場合にこの走行制御部は、上記ずれ時間T(sec )から、上述の場合と同様に、上の(1)式又は(2)式により、上記エンコーダ7a(を固定した前記回転軸2)の回転速度を算出する。
尚、上記(1)(2)式のうちの(1)式は、上記エンコーダ7aの回転方向に関する、上記両検出素子13a、13b同士のピッチDから求める場合を、(2)式はこれら両検出素子13a、13bの、上記エンコーダ7aの回転中心に関する角度(中心角ピッチ)θから求める場合を、それぞれ示している。
上記(1)式中のrは、上記エンコーダ7aの回転中心から上記両検出素子13a、13bが対向している部分までの距離(回転半径)である。上記角度θと上記ピッチDとは次の(3)式を満たすので、何れかが分かれば、上記回転速度Nを求められる。
θ=2sin-1(D/2r) −−− (3)
Further, the time difference data processing unit of the controller 9 is a signal representing the deviation time T (sec) of these signals from the output signals a and b of the detection elements 13a and 13b, as indicated by chain lines in FIG. You may make it produce c and send this signal to the travel control part provided in the vehicle body side which is not shown in figure. In this case, the traveling control unit determines that the encoder 7a (the rotating shaft 2 with the fixed shaft) is obtained from the deviation time T (sec) according to the above equation (1) or (2) as in the case described above. The rotation speed of is calculated.
Of the above formulas (1) and (2), formula (1) is obtained from the pitch D between the detection elements 13a and 13b with respect to the rotation direction of the encoder 7a. The cases where the detection elements 13a and 13b are obtained from the angle (center angle pitch) θ with respect to the rotation center of the encoder 7a are shown.
In the above equation (1), r is the distance (rotation radius) from the rotation center of the encoder 7a to the portion where the detection elements 13a and 13b are opposed to each other. Since the angle θ and the pitch D satisfy the following expression (3), if any of them is known, the rotational speed N can be obtained.
θ = 2sin −1 (D / 2r) −−− (3)

上記(1)(2)式のうちの何れかの式で上記回転速度Nを求めた、上記時間差データ処置部は、この回転速度Nを表す信号を、上記走行制御部に送る。尚、この時間差データ処置部で造り出したずれ時間Tの信号を走行制御部に送る場合は、この走行制御部で、上記回転速度Nを求める。そしてこの走行制御部は、この回転速度Nを表す信号に基づいて、走行安定化の為の制御を行なわせる為の指令信号を発する。即ち、上記走行制御部は、上記時間差データ処置部から送り込まれる、或は、この時間差データ処置部から送り込まれる信号に基づいてこの走行制御部で求められる、上記回転速度Nを表す信号に基づいて、車輪の回転速度変動の状態を求め、更に走行安定化に結び付く制御を行なわせる為の指令信号を発する。この場合に上記走行制御部は、別途求めた車両の実際の走行速度或は加速度(負の加速度である減速度を含む)と、上記回転速度Nから求められる、各車輪に関する走行速度或は加速度との相違により、これら各車輪のグリップ状態(滑り率)を求める。この点に就いて、各車輪が1回転する間に上記回転速度をn回検出できるとして、以下に説明する。   The time difference data processing unit, which has obtained the rotational speed N by any one of the formulas (1) and (2), sends a signal representing the rotational speed N to the travel control unit. When the signal of the deviation time T created by the time difference data processing unit is sent to the traveling control unit, the rotational speed N is obtained by the traveling control unit. Based on the signal representing the rotational speed N, the traveling control unit issues a command signal for performing control for stabilizing the traveling. That is, the travel control unit is based on a signal representing the rotational speed N, which is sent from the time difference data processing unit or is obtained by the travel control unit based on a signal sent from the time difference data processing unit. Then, the state of the rotational speed fluctuation of the wheel is obtained, and a command signal is issued for performing control that leads to stabilization of traveling. In this case, the traveling control unit obtains the actual traveling speed or acceleration of the vehicle (including deceleration which is a negative acceleration) obtained separately and the traveling speed or acceleration relating to each wheel obtained from the rotational speed N. Thus, the grip state (slip rate) of each wheel is obtained. This point will be described below assuming that the rotation speed can be detected n times while each wheel makes one rotation.

各車輪と共に上記エンコーダ7aが回転すると、このエンコーダ7aの被検出面に存在するN極からS極に移る部分(或はS極からN極に移る部分)の境界が上記両検出素子13a、13bの間を移動し、これら両検出素子13a、13bの出力信号が前後して変化する。この際、これら両検出素子13a、13bの出力信号が前後するずれ時間Tは、上記エンコーダ7aの回転速度Nに反比例して変化するが、このずれ時間Tは、上記エンコーダ7aが1回転する間にn回求められる。kを1〜nの自然数とすれば、この1回転の間に、T1 、T2 −−−Tk −−−Tn なる、n通りのずれ時間が求められ、各ずれ時間に基づいて、ω1 、ω2 −−−ωk −−−ωn なる、n通りの角速度が求められる。これら各角速度ω1 、ω2 −−−ωk −−−ωn に、上記各車輪の回転中心と接地面との距離である回転半径Rを乗ずれば(ωk ・Rを求めれば)、この接地面部分での、これら各車輪の周速を求められる。 When the encoder 7a is rotated together with each wheel, the boundary of the part that moves from the N pole to the S pole (or the part that moves from the S pole to the N pole) on the detection surface of the encoder 7a is the detection element 13a, 13b. The output signals of both detection elements 13a and 13b change back and forth. At this time, the deviation time T in which the output signals of both the detection elements 13a and 13b change back and forth varies inversely proportional to the rotational speed N of the encoder 7a. The deviation time T is calculated while the encoder 7a makes one revolution. N times. If k is a natural number of 1 to n , n shift times T 1 , T 2 --T k --- T n are obtained during one rotation, and based on each shift time. , Ω 1 , ω 2 −−− ω k −−− ω n , n angular velocities are obtained. If these angular velocities ω 1 , ω 2 --- ω k ---- ω n are multiplied by the radius of rotation R, which is the distance between the center of rotation of each wheel and the ground contact surface (when ω k · R is obtained). Then, the peripheral speed of each of these wheels at the contact surface portion is obtained.

一方、上記車両の実際の走行速度或は加速度は、車両側に設置した加速度センサの検出値を積分する事により、或は車体に設けたCCDにより撮影した路面を画像処理する事により、任意の瞬間に、ほぼリアルタイムで求める事ができる。従って、上記両検出素子13a、13bを備えた回転速度検出センサ8aの出力に基づいて求められる、上記接地面部分での上記各車輪の周速ωk ・Rと、同じ瞬間での実際の走行速度Vk とを対比する事ができる。上記接地面部分で滑りが発生していない場合には、この実際の走行速度Vk と上記周速ωk ・Rとは一致(Vk =ωk ・R)する。これに対して、上記接地面部分で滑りが発生すると、上記実際の走行速度Vk と上記周速ωk ・Rとは不一致(Vk ≠ωk ・R)になる。例えば、制動の為の減速時に滑りが発生すると、上記実際の走行速度Vk が上記周速ωk ・Rよりも大きく(Vk >ωk ・R)なる。この場合、上記接地面部分での滑り率Sk は、Sk =1−ωk ・R/Vk で表される。これに対して、加速時に滑りが発生すると、上記周速ωk ・Rが上記実際の走行速度Vk よりも大きく(ωk ・R>Vk )なる。この場合、上記接地面部分での滑り率Sk は、Sk =1−Vk /(ωk ・R)で表される。 On the other hand, the actual traveling speed or acceleration of the vehicle can be arbitrarily set by integrating the detection value of the acceleration sensor installed on the vehicle side, or by processing the road surface photographed by the CCD provided on the vehicle body. You can find it almost instantaneously in real time. Accordingly, the peripheral speed ω k · R of each wheel at the ground contact surface portion obtained based on the output of the rotational speed detection sensor 8a including both the detection elements 13a and 13b, and the actual traveling at the same moment. The speed V k can be compared. When slip does not occur on the ground contact surface portion, the actual traveling speed V k coincides with the peripheral speed ω k · R (V k = ω k · R). On the other hand, when slip occurs on the ground contact surface portion, the actual traveling speed V k and the peripheral speed ω k · R do not coincide (V k ≠ ω k · R). For example, if slip occurs during deceleration for braking, the actual traveling speed V k becomes larger than the peripheral speed ω k · R (V k > ω k · R). In this case, the slip ratio S k at the contact surface portion is expressed by S k = 1−ω k · R / V k . On the other hand, if slip occurs during acceleration, the peripheral speed ω k · R becomes larger than the actual traveling speed V kk · R> V k ). In this case, the slip ratio S k at the ground contact surface portion is expressed by S k = 1−V k / (ω k · R).

前記制御器9の走行制御部は、上記各車輪毎に上記滑り率Sk を求め、この滑り率Sk の値を小さくすべく(0に近づけるべく)、上記各車輪の付属のブレーキに適切な制動力を発揮させたり、或はエンジンの出力を制御(低下)させる。上記各車輪の滑り率Sk が小さくなる事は、これら各車輪のグリップが確保される事であり、車両の走行安定性確保に繋がる。 Running control section of the controller 9 obtains the slip ratio S k at the each wheel, (to close to zero) in order to reduce the value of the slip ratio S k, suitably brake the accessory of each wheel The braking force is exerted, or the engine output is controlled (decreased). That the slip ratio S k of said each wheel is reduced is that the grip of the wheels is ensured, leading to running stability ensuring the vehicle.

上述の様に本実施例の車両用走行状態安定化装置の場合、上記両検出素子13a、13bの検出信号a、bのずれ時間Tにより、上記エンコーダ7aの回転速度を算出する。この為、例えばこのエンコーダ7aの被測定部のうちで特性が変化する点、即ち、S極とN極との境界が上記1対の検出素子13a、13bの検出部同士の間を通過する毎に、上記エンコーダ7aの回転速度を算出できる。上記境界は、このエンコーダ7aの片側面に多数存在するので、上記回転速度をほぼリアルタイムで求められる。又、上記エンコーダ7aの回転に拘らず、上記両検出素子13a、13bの検出部同士のピッチDが変化する事はないので、上記エンコーダ7aの製造誤差や組み付け誤差に関係なく、上記回転速度を正確に求められる。特に、上記走行速度Vk の変動の方向及び変動の割合に関しては、前記回転速度センサ8aの製造誤差や組み付け誤差にも関係なく、正確に求められる。 As described above, in the case of the vehicle running state stabilization device of this embodiment, the rotational speed of the encoder 7a is calculated based on the deviation time T between the detection signals a and b of the detection elements 13a and 13b. For this reason, for example, each time the characteristic changes in the part to be measured of the encoder 7a, that is, the boundary between the S pole and the N pole passes between the detection parts of the pair of detection elements 13a and 13b. In addition, the rotational speed of the encoder 7a can be calculated. Since there are many boundaries on one side of the encoder 7a, the rotational speed can be obtained almost in real time. In addition, since the pitch D between the detecting portions of the detecting elements 13a and 13b does not change regardless of the rotation of the encoder 7a, the rotation speed is set regardless of the manufacturing error or assembly error of the encoder 7a. Accurately required. In particular, the direction and rate of fluctuation of the travel speed V k can be accurately obtained regardless of the manufacturing error or assembly error of the rotational speed sensor 8a.

尚、回転速度をほぼリアルタイムで求める面から、上記エンコーダ7aの特性変化を有効に利用する為には、上記1対の検出素子13a、13bのピッチDを、エンコーダ7aの被検出面の特性変化のピッチPのうちの最小のピッチPmin 未満とする事が好ましい。上記回転速度を求められる回数は、上記1対の検出素子13a、13bのピッチDの大きさに応じて変化する。具体的には、上記エンコーダ7aが1回転する間に上記回転速度を求められる回数の上限は、360度/θ(D)である。従って、1対の検出素子13a、13bのピッチDが上記特性変化のピッチPよりも大きくなると、この特性変化を多くする意味がなくなる。これに対して、D<Pmin とすれば、上記エンコーダ7aの特性変化を有効に利用できる。   In order to effectively use the characteristic change of the encoder 7a from the aspect of obtaining the rotation speed in almost real time, the pitch D of the pair of detection elements 13a and 13b is changed to the characteristic change of the detected surface of the encoder 7a. The pitch P is preferably less than the minimum pitch Pmin. The number of times the rotation speed can be obtained varies depending on the size of the pitch D of the pair of detection elements 13a and 13b. Specifically, the upper limit of the number of times that the rotation speed can be obtained during one rotation of the encoder 7a is 360 degrees / θ (D). Therefore, if the pitch D of the pair of detection elements 13a and 13b is larger than the pitch P of the characteristic change, it is meaningless to increase the characteristic change. On the other hand, if D <Pmin, the characteristic change of the encoder 7a can be used effectively.

更に、図3の上段の実線と中段の破線とで表した、上記両検出素子13a、13bの検出信号a、bが変化するタイミングに基づいて、上記エンコーダ7a(を固定した前記回転軸2)の回転方向を知る事もできる。但し、回転方向を求める為には、前記ピッチDを、前記ピッチPの1/2以外の長さ(D≠P/2)にする事が必要である。このピッチDがこのピッチPの丁度1/2であると、上記エンコーダ7aが何れの方向に回転した場合でも、上記両検出素子13a、13bの検出信号a、bが変化するタイミングのずれは等しくなるので、上記回転方向を求められなくなる。   Further, based on the timing when the detection signals a and b of the detection elements 13a and 13b change as indicated by the upper solid line and the middle broken line in FIG. You can also know the direction of rotation. However, in order to obtain the rotation direction, it is necessary to set the pitch D to a length other than ½ of the pitch P (D ≠ P / 2). If the pitch D is exactly ½ of the pitch P, the difference in timing at which the detection signals a and b of the detection elements 13a and 13b change is equal regardless of which direction the encoder 7a rotates. Therefore, the rotation direction cannot be obtained.

又、本実施例の場合、上記両検出素子13a、13bを、同じウエハ基板14上に設置している為、上記両検出素子13a、13bの動作特性(閾値、ヒステリシス、温度特性等)をほぼ同じにできる。この為、これら両検出素子13a、13bの出力信号に基づくずれ時間T(図3参照)を高精度に求められる。しかも、このずれ時間Tに比例する、上記両検出素子13a、13b同士のピッチD(中心角θ)の精度を、IC製造レベルの精度で確保でき、そのままICパッケージとして一体に取り扱える。この為、1対の検出素子13a、13bの検出部同士のピッチDを調節する作業も不要である。そして、上記両検出素子13a、13bの組み付け作業及び検出信号取り出しの為のハーネスの配設作業も容易になり、車両用走行状態安定化装置の製造コストの低減を図れる。   In the case of the present embodiment, since both the detection elements 13a and 13b are installed on the same wafer substrate 14, the operation characteristics (threshold, hysteresis, temperature characteristics, etc.) of the both detection elements 13a and 13b are substantially the same. Can be the same. For this reason, the shift time T (see FIG. 3) based on the output signals of both the detection elements 13a and 13b can be obtained with high accuracy. In addition, the accuracy of the pitch D (center angle θ) between the detection elements 13a and 13b, which is proportional to the deviation time T, can be ensured with the accuracy of the IC manufacturing level, and can be handled as an IC package as it is. For this reason, the operation | work which adjusts the pitch D of the detection parts of a pair of detection elements 13a and 13b is also unnecessary. And the assembly | attachment operation | work of both the said detection elements 13a and 13b and the arrangement | positioning operation | work of the harness for taking out a detection signal also become easy, and the reduction of the manufacturing cost of the traveling state stabilization apparatus for vehicles can be aimed at.

次に、図4〜6は、本発明の実施例2を示している。本実施例の車両用走行状態安定化装置は、それぞれが発光素子15と受光素子16とを備えた、光学式の検出素子17a、17bから成る回転速度検出センサ8bにより、回転軸2に外嵌固定したエンコーダ7bの回転速度を検出する様にしている。上記発光素子15としてはLEDやレーザダイオード等が、上記受光素子16としてはフォトダイオードやフォトトランジスタ等が、それぞれ使用可能である。又、上記エンコーダ7bは、光不透過性の板材のうちで、上記回転軸2の中心軸をその中心とする単一円弧上に複数の透孔18、18を、円周方向に関してほぼ等ピッチに形成して成る。   Next, FIGS. 4-6 has shown Example 2 of this invention. The vehicle running state stabilization device of this embodiment is fitted on the rotary shaft 2 by a rotational speed detection sensor 8b comprising optical detection elements 17a and 17b, each having a light emitting element 15 and a light receiving element 16. The rotation speed of the fixed encoder 7b is detected. An LED, a laser diode, or the like can be used as the light emitting element 15, and a photodiode, a phototransistor, or the like can be used as the light receiving element 16. The encoder 7b includes a plurality of through-holes 18 and 18 arranged on a single arc centered on the central axis of the rotary shaft 2 out of the light-impermeable plate material at a substantially equal pitch in the circumferential direction. Formed.

本実施例の場合も、上記両検出素子17a、17bの検出部(発光素子15の発光部と受光素子16の受光部とを結ぶ直線)同士のピッチDを、所望の値にしている。この構成により、一方の検出素子17aが、上記各透孔18、18のうちの或る透孔18の端縁の通過に基づいて出力aを変化させた瞬間から、他方の検出素子17bがその端縁の通過に基づいて出力bを変化させた瞬間までのずれ時間Tを求められる様にしている。   Also in the present embodiment, the pitch D between the detection parts of both the detection elements 17a and 17b (a straight line connecting the light emitting part of the light emitting element 15 and the light receiving part of the light receiving element 16) is set to a desired value. With this configuration, from the moment when one of the detection elements 17a changes the output a based on the passage of the edge of one of the through holes 18, 18, the other detection element 17b The deviation time T up to the moment when the output b is changed based on the passage of the edge is obtained.

但し、本実施例の場合には、上記両検出素子17a、17bの設置スペースの都合上、上記ピッチDが、上記透孔18、18同士のピッチPよりも大きく、このピッチの2倍よりも小さく(2P>D>P)なっている。この為に上記ずれ時間Tは、上記一方の検出素子17aの出力aが変化した(立ち上がった)瞬間から、この変化の瞬間の後、他方の検出素子17bの出力bが2回目に変化する(立ち上がる)瞬間までの時間としている。この様な本実施例の場合も、上記ピッチDを上記ピッチPの1/2の非整数倍(D≠nP/2、n=自然数)とする事で、上記回転軸2の回転速度に加えて回転方向も知る事ができる。その他の構成及び作用は、前述した実施例1の場合と同様である。   However, in the case of the present embodiment, the pitch D is larger than the pitch P between the through holes 18 and 18 and more than twice this pitch due to the installation space of the detection elements 17a and 17b. It is small (2P> D> P). For this reason, the shift time T is changed from the moment when the output a of the one detection element 17a changes (rises) to the output b of the other detection element 17b after the instant of change. The time until the moment you stand up. Also in this embodiment, the pitch D is set to a non-integer multiple of 1/2 of the pitch P (D ≠ nP / 2, n = natural number), so that the rotational speed of the rotary shaft 2 is added. You can also know the direction of rotation. Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment.

尚、上述の例では、上記ピッチDを、2P>D>Pとしているが、このピッチDを上記ピッチPの2倍(2P)より大きくしても、同様にしてずれ時間Tを測定して回転速定を算出する事が可能である。
又、本実施例の様に、上記ずれ時間Tとして、出力aが変化した(立ち上がった)瞬間から、他方の出力bが2回目に変化する(立ち上がる)瞬間までの時間差を採用する場合でも、マイクロコンピュータやデジタル回路等により、出力aが変化する毎にずれ時間Tを測定(計算)する事は可能である。即ち、1度に複数の処理を並行して行なう事により、前記回転軸2が1回転する間に、上記透孔18、18の数と同じ回数、上記回転軸2の回転速度を求める事もできる。
又、実施例1、2の構造では、1対の検出素子として磁気式或は光学式のものを使用する場合に就いて示したが、この検出素子として、渦電流式の素子を使用しても良い。
In the above example, the pitch D is 2P>D> P. However, even if the pitch D is larger than twice the pitch P (2P), the deviation time T is measured in the same manner. It is possible to calculate the rotational speed.
Further, as in this embodiment, even when the time difference from the moment when the output a changes (rises) to the moment when the other output b changes (rises) for the second time is adopted as the shift time T, It is possible to measure (calculate) the shift time T every time the output a changes by a microcomputer or a digital circuit. That is, by performing a plurality of processes in parallel at one time, the rotation speed of the rotary shaft 2 can be obtained as many times as the number of the through holes 18 and 18 while the rotary shaft 2 makes one rotation. it can.
Further, in the structures of the first and second embodiments, a case where a magnetic type or an optical type is used as a pair of detection elements is shown, but an eddy current type element is used as the detection element. Also good.

次に、図7〜9は、本発明の実施例3を示している。上述した実施例1、2が何れも、回転速度検出センサ8a、8bを構成する検出素子13a、13b、17a、17bとして、検出信号をディジタル式に変化させるものを使用していた。これに対して本実施例の場合には、回転検出センサ8cを構成する検出素子19a、19bとして、検出信号をアナログ式に変化させるものを使用している。即ち、本実施例の場合には、上記両検出素子19a、19bとして、永久磁石20と、この永久磁石20から出た(或はこの永久磁石20に入る)磁束を導く為のポールピース21と、このポールピース21に巻回したコイル22とから成る、パッシブ型の磁気センサを使用している。一方、エンコーダ7cとして、磁性材製で外周縁部に歯車状の凹凸を形成したものを使用している。上記各検出素子19a、19bの検出面である、上記各ポールピース21の先端面は、上記エンコーダ7cの外周縁のうちで、円周方向に中心角でθ分だけずれた2個所位置に、近接対向させている。   Next, FIGS. 7 to 9 show Embodiment 3 of the present invention. In each of the first and second embodiments described above, the detection elements 13a, 13b, 17a, and 17b that constitute the rotational speed detection sensors 8a and 8b are those that change the detection signal digitally. On the other hand, in the case of the present embodiment, the detection elements 19a and 19b constituting the rotation detection sensor 8c are those that change the detection signal in an analog manner. That is, in the case of the present embodiment, as both the detection elements 19a and 19b, a permanent magnet 20 and a pole piece 21 for guiding a magnetic flux coming out of (or entering into the permanent magnet 20) from the permanent magnet 20; A passive type magnetic sensor comprising a coil 22 wound around the pole piece 21 is used. On the other hand, the encoder 7c is made of a magnetic material and has gear-like irregularities on the outer peripheral edge. The front end surface of each pole piece 21, which is the detection surface of each of the detection elements 19a and 19b, is located at two positions on the outer peripheral edge of the encoder 7c that are shifted by the center angle in the circumferential direction by θ. Closely opposed.

上述の様に構成する本実施例の場合、回転軸2と共に上記エンコーダ7cが回転すると、図9に示す様に上記両検出素子19a、19bの出力信号a、bが、正弦波的に変化する。そして、これら両出力信号の変化の位相は、上記中心角θ分に見合うずれ時間T分だけずれる。このずれ時間Tは、例えば上記出力信号aが0を通過して上昇する瞬間と、上記出力信号bが0を通過して上昇する瞬間との時間差として求める事ができる。そこで、この様にして求めたずれ時間Tに基づき、前記(2)式から、上記回転軸2の回転速度Nを求める事ができる。本実施例の場合も、上記中心角θを、上記エンコーダ7cの外周縁の凹凸の変化に関する中心角ピッチの1/2の非整数倍とすれば、上記回転軸2の回転速度Nに加えて回転方向を求められる。尚、本実施例の様にアナログ式に変化する出力信号により回転速度を求める構造で、1対の検出素子として、ホール素子、磁気抵抗素子、GMR素子等を組み込んだアクティブ型の磁気回転速度検出センサ、光学式の回転速度検出センサ、渦電流式の回転速度検出センサを利用する事もできる。その他の構成及び作用は、前述した実施例1の場合と同様である。   In the case of the present embodiment configured as described above, when the encoder 7c rotates together with the rotating shaft 2, the output signals a and b of the detection elements 19a and 19b change sinusoidally as shown in FIG. . Then, the phase of the change of both the output signals is shifted by the shift time T corresponding to the center angle θ. The deviation time T can be obtained as a time difference between the moment when the output signal a rises after passing through 0 and the moment when the output signal b rises after passing through 0, for example. Therefore, the rotational speed N of the rotary shaft 2 can be obtained from the equation (2) based on the deviation time T thus obtained. Also in this embodiment, if the center angle θ is a non-integer multiple of 1/2 the center angle pitch related to the unevenness of the outer peripheral edge of the encoder 7c, in addition to the rotational speed N of the rotary shaft 2 The direction of rotation is required. As in this embodiment, the rotation speed is obtained by an output signal that changes in an analog manner, and an active type magnetic rotation speed detection incorporating a Hall element, a magnetoresistive element, a GMR element, etc. as a pair of detection elements. A sensor, an optical rotation speed detection sensor, or an eddy current rotation speed detection sensor can also be used. Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment.

次に、図10〜11は、本発明の実施例4を示している。本実施例の場合には、転がり軸受の一種である、単列深溝型の玉軸受23に、エンコーダ7aと、1対の検出素子13a、13bを備えた回転速度検出センサ8aと図示しない制御器とを組み込む事により、車両用走行状態安定化装置を構成している。本実施例は、商用車等の、非独立式の懸架装置に支持された車輪の回転速度を検出し、この車輪を備えた車両の走行状態を安定化させる装置として適切な構造である。   Next, FIGS. 10 to 11 show Example 4 of the present invention. In the case of this embodiment, a single row deep groove type ball bearing 23 which is a kind of rolling bearing, an encoder 7a, a rotational speed detection sensor 8a provided with a pair of detection elements 13a and 13b, and a controller (not shown). Is incorporated into the vehicle running state stabilization device. The present embodiment is a structure suitable as a device for detecting the rotational speed of a wheel supported by a non-independent suspension device such as a commercial vehicle and stabilizing the traveling state of the vehicle equipped with the wheel.

上記玉軸受23は、互いに同心に配置された、回転しない静止輪である外輪24と、回転する回転輪である内輪25と、これら外輪24及び内輪25の互いに対向する周面に形成された、静止側軌道面である外輪軌道26と回転側軌道面である内輪軌道27との間に設けられた、それぞれが転動体である複数の玉28、28とを備える。そして、このうちの内輪25の端部外周面に上記エンコーダ7aを外嵌固定し、上記外輪24の端部に外嵌固定したケース29に、上記回転速度検出センサ8aを保持している。このケース29は、金属板を曲げ形成する事により、断面L字形で全体を円環状とした補強板30の内面に、合成樹脂製のホルダ31を保持して成る。上記回転速度検出センサ8aは、このホルダ31内に、その射出成形時にモールドする事で、保持されている。上記回転速度検出センサ8a、制御器、及び、上記エンコーダ7aの構造及び作用は、前述の図1〜3に示した実施例1の場合と同様である。   The ball bearings 23 are formed concentrically on the outer ring 24, which is a stationary ring that does not rotate, the inner ring 25, which is a rotating wheel that rotates, and the circumferential surfaces of the outer ring 24 and the inner ring 25 that face each other. A plurality of balls 28, 28, each of which is a rolling element, are provided between an outer ring raceway 26 that is a stationary side raceway surface and an inner ring raceway 27 that is a rotation side raceway surface. Of these, the encoder 7 a is fitted and fixed to the outer peripheral surface of the end of the inner ring 25, and the rotational speed detection sensor 8 a is held in a case 29 that is fitted and fixed to the end of the outer ring 24. The case 29 is formed by holding a synthetic resin holder 31 on the inner surface of a reinforcing plate 30 having an L-shaped cross section and an annular shape as a whole by bending a metal plate. The rotational speed detection sensor 8a is held in the holder 31 by molding at the time of injection molding. The structure and operation of the rotational speed detection sensor 8a, the controller, and the encoder 7a are the same as those in the first embodiment shown in FIGS.

上述の様に構成する本実施例の場合、回転速度検出装置を構成する上記回転速度検出センサ8a、制御器、及び、上記エンコーダ7aと上記玉軸受23とを、一体的に組み合わされた部品として取り扱える。そして、回転速度検出機能を備えた回転支持部の小型化と組立作業の容易化によるコスト低減とを図れる。尚、上記玉軸受23に代えて、円筒ころ軸受、円すいころ軸受等、大きな荷重を支承できる転がり軸受を使用すれば、大型車両用の走行状態安定化装置を実現できる。   In the case of the present embodiment configured as described above, the rotational speed detection sensor 8a, the controller, and the encoder 7a and the ball bearing 23 constituting the rotational speed detection device are integrally combined. It can be handled. Further, it is possible to reduce the cost by reducing the size of the rotation support portion having the rotation speed detection function and facilitating assembly work. If a rolling bearing capable of supporting a large load, such as a cylindrical roller bearing or a tapered roller bearing, is used in place of the ball bearing 23, a running state stabilizing device for a large vehicle can be realized.

次に、図12は、本発明の実施例5を示している。本実施例は、乗用車等の独立式の懸架装置に支持された車輪の回転速度を検出し、この車輪を備えた車両の走行安定化装置として適切な構造である。この車輪を懸架装置に回転自在に支持する為の転がり軸受ユニットは、回転輪であるハブ32の外周面に形成した、それぞれが回転側軌道面である複列の内輪軌道27a、27aと、静止輪である外輪24aの内周面に形成した、それぞれが静止側軌道面である複列の外輪軌道26a、26aとの間に、それぞれが転動体である玉28、28を複数個ずつ、転動自在に設けている。上記ハブ32は、ハブ本体33の端部に内輪25aを外嵌固定して成る。図示の例は、駆動輪用の転がり軸受ユニットである為、上記ハブ本体33の中心部に設けたスプライン孔34内に、等速ジョイント35に付属のスプライン軸36を挿入している。   Next, FIG. 12 shows Embodiment 5 of the present invention. In this embodiment, the rotational speed of a wheel supported by an independent suspension device such as a passenger car is detected, and the structure is suitable as a travel stabilization device for a vehicle equipped with the wheel. The rolling bearing unit for rotatably supporting the wheel on the suspension device is formed on the outer peripheral surface of the hub 32 which is a rotating wheel, and the double-row inner ring raceways 27a and 27a each being a rotation side raceway surface, A plurality of balls 28, 28, each of which is a rolling element, are rolled between two rows of outer ring raceways 26a, 26a, each of which is a stationary side raceway surface, formed on the inner peripheral surface of the outer race 24a. It is provided freely. The hub 32 is formed by fitting an inner ring 25 a to the end of the hub body 33. Since the illustrated example is a rolling bearing unit for driving wheels, a spline shaft 36 attached to a constant velocity joint 35 is inserted into a spline hole 34 provided in the center of the hub body 33.

上述の様な転がり軸受ユニットを利用して本発明を実施する為に、本実施例の場合には、上記内輪25aの端部外周面にエンコーダ7aを外嵌固定し、上記外輪24aの端部に外嵌固定したケース29aに、上記回転速度検出センサ8aを保持している。このケース29aは、金属板を曲げ形成する事により全体を円環状に造られたもので、上記回転速度検出センサ8aを保持する部分のみを軸方向に膨らませて、当該部分を保持部37としている。上記回転速度検出センサ8aを構成する、それぞれがホール素子である1対の検出素子13a、13b(図2参照)を搭載した半導体ウエハ基板は、上記保持部37内に保持された合成樹脂製のホルダ31a内に、その射出成形時にモールドする事で、保持されている。上記回転速度検出センサ8a及び上記エンコーダ7aの構造及び作用は、前述の図1〜3に示した第1例の場合と同様である。又、上記回転速度検出センサ8a及び上記エンコーダ7aと上記転がり軸受ユニットとを一体的に組み合わされた部品として取り扱える為、組立作業の容易化によるコスト低減とを図れる事は、前述した実施例4と同様である。   In order to carry out the present invention using the rolling bearing unit as described above, in this embodiment, the encoder 7a is fitted and fixed to the outer peripheral surface of the end of the inner ring 25a, and the end of the outer ring 24a is fixed. The rotation speed detection sensor 8a is held in a case 29a that is externally fitted and fixed to the case 29a. The case 29a is formed in an annular shape by bending a metal plate, and only the portion holding the rotational speed detection sensor 8a is inflated in the axial direction, and the portion is used as a holding portion 37. . The semiconductor wafer substrate on which the pair of detection elements 13a and 13b (see FIG. 2), each of which constitutes the rotational speed detection sensor 8a and is a Hall element, is made of a synthetic resin held in the holding portion 37. It is held in the holder 31a by molding at the time of injection molding. The structure and operation of the rotational speed detection sensor 8a and the encoder 7a are the same as those in the first example shown in FIGS. In addition, since the rotational speed detection sensor 8a and the encoder 7a and the rolling bearing unit can be handled as an integrated part, the cost can be reduced by facilitating the assembly work. It is the same.

本発明を独立式の懸架装置に車輪を支持する為の転がり軸受ユニットを利用して実施する場合に、上述した図12に示す様な駆動輪用の転がり軸受ユニットに限らず、図13に示した実施例の様に、ハブ本体33aの中心部にスプライン孔を設けていない、従動輪用の転がり軸受ユニットを利用して実施する事もできる。勿論、外輪回転型の従動輪用転がり軸受ユニットを利用して実施する事もできる。更には、駆動輪用の転がり軸受ユニットに適用する場合でも、図12に示した構造に限らず、例えば図14に示す様な構造等、各種構造に適用する事もできる。この図14に示した構造の場合には、ハブ本体33の内端部に形成したかしめ部38により、このハブ本体33の内端部に外嵌した内輪25aを抑え付けている。又、上記図13及び図14の構造では、1対の検出素子を備えたセンサユニット39を、エンコーダ7a、7の軸方向(図13)又は径方向(図14)に配置している。   When the present invention is carried out by using a rolling bearing unit for supporting a wheel on an independent suspension device, it is not limited to the above-described rolling bearing unit for driving wheels as shown in FIG. As in the embodiment described above, a rolling bearing unit for a driven wheel that does not have a spline hole in the center of the hub body 33a can also be used. Of course, it can also be implemented using a rolling bearing unit for a driven wheel of the outer ring rotating type. Furthermore, even when applied to a rolling bearing unit for driving wheels, the present invention is not limited to the structure shown in FIG. 12, but can be applied to various structures such as the structure shown in FIG. In the case of the structure shown in FIG. 14, the inner ring 25 a that is externally fitted to the inner end portion of the hub main body 33 is suppressed by a caulking portion 38 formed at the inner end portion of the hub main body 33. 13 and 14, the sensor unit 39 including a pair of detection elements is arranged in the axial direction (FIG. 13) or radial direction (FIG. 14) of the encoders 7a and 7.

本発明の実施例1を示す断面図。Sectional drawing which shows Example 1 of this invention. 図1の右方から見た図。The figure seen from the right side of FIG. 1対の検出素子の検出信号とこれら両検出信号を処理した出力信号とを示す線図。The diagram which shows the detection signal of a pair of detection element, and the output signal which processed these both detection signals. 本発明の実施例2を示す断面図。Sectional drawing which shows Example 2 of this invention. 図4の右方から見た図。The figure seen from the right side of FIG. 1対の検出素子の検出信号を示す線図。The diagram which shows the detection signal of a pair of detection element. 本発明の実施例3を示す断面図。Sectional drawing which shows Example 3 of this invention. 図7の側方から見た図。The figure seen from the side of FIG. 1対の検出素子の検出信号を示す線図。The diagram which shows the detection signal of a pair of detection element. 本発明の実施例4を示す断面図。Sectional drawing which shows Example 4 of this invention. 図10の右方から見た図。The figure seen from the right side of FIG. 本発明の実施例5を示す断面図。Sectional drawing which shows Example 5 of this invention. 同実施例6を示す断面図。Sectional drawing which shows the same Example 6. FIG. 同実施例7を示す断面図。Sectional drawing which shows the same Example 7. FIG. 従来構造の1例を示す部分断面図。The fragmentary sectional view which shows one example of the conventional structure. 図15の右方から見た。Viewed from the right side of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 ハウジング
2 回転軸
3 軸受
4 空間
5 組み合わせシールリング
6 スリンガ
7、7a、7b、7c エンコーダ
8、8a、8b、8c、8d 回転速度検出センサ
9 制御器
10 支持環
11 永久磁石
12 円筒部
13a、13b 検出素子
14 ウエハ基板
15 発光素子
16 受光素子
17a、17b 検出素子
18 透孔
19a、19b 検出素子
20 永久磁石
21 ポールピース
22 コイル
23 玉軸受
24、24a 外輪
25、25a 内輪
26、26a 外輪軌道
27、27a 内輪軌道
28 玉
29、29a ケース
30 補強板
31、31a ホルダ
32 ハブ
33、33a ハブ本体
34 スプライン孔
35 等速ジョイント
36 スプライン軸
37 保持部
38 かしめ部
39 センサユニット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Housing 2 Rotating shaft 3 Bearing 4 Space 5 Combination seal ring 6 Slinger 7, 7a, 7b, 7c Encoder 8, 8a, 8b, 8c, 8d Rotational speed detection sensor 9 Controller 10 Support ring 11 Permanent magnet 12 Cylindrical part 13a, 13b Detection element 14 Wafer substrate 15 Light emitting element 16 Light receiving element 17a, 17b Detection element 18 Through hole 19a, 19b Detection element 20 Permanent magnet 21 Pole piece 22 Coil 23 Ball bearing 24, 24a Outer ring 25, 25a Inner ring 26, 26a Outer ring raceway 27 27a Inner ring raceway 28 Ball 29, 29a Case 30 Reinforcing plate 31, 31a Holder 32 Hub 33, 33a Hub body 34 Spline hole 35 Constant velocity joint 36 Spline shaft 37 Holding part 38 Caulking part 39 Sensor unit

Claims (5)

次の(a) 〜(c) を備えた、車両用走行状態安定化装置。
(a) 車輪と共に回転する回転部材に、この回転部材と同心に設けられた、被検出面の特性を円周方向に関して交互に変化させたエンコーダ。
(b) それぞれが上記被検出面に対向する1対の検出部を、上記エンコーダの円周方向に離隔させた状態で設け、上記回転部材の近傍に配置された固定部材に支持された回転速度検出センサ。
(c) 上記エンコーダの被検出面に存在する、特性が変化する境界部が上記1対の検出部のうちの一方の検出部の直前位置を通過する瞬間と、同じく他方の検出部の直前位置を通過する瞬間との間の時間差を、特性変化の方向が一致する境界部毎に求める時間差データ処理部、並びに、上記車輪の回転速度変動に伴う、これら各境界部毎の時間差のデータの変動に応じて走行安定化の為の制御を行なわせる為の指令信号を発する走行制御部を備えた制御器。
A vehicle running state stabilization device comprising the following (a) to (c).
(a) An encoder that is provided concentrically with a rotating member that rotates together with the wheel, and in which characteristics of the detected surface are alternately changed in the circumferential direction.
(b) A rotational speed supported by a fixed member provided in the vicinity of the rotating member, with a pair of detecting portions facing each of the detection surfaces provided in a state of being separated in the circumferential direction of the encoder Detection sensor.
(c) The moment when the boundary portion of the encoder on which the characteristic is changed passes the position immediately before one of the pair of detection units, and the position immediately before the other detection unit. A time difference data processing unit that obtains a time difference from the moment of passing through each boundary portion where the direction of characteristic change coincides, and fluctuations in time difference data at each boundary portion due to wheel speed fluctuations A controller having a traveling control unit that issues a command signal for performing control for stabilizing the traveling according to the control.
回転速度検出センサに設けた1対の検出部のピッチが、エンコーダの被検出面の特性変化のピッチのうちの最小のピッチ未満である、請求項1に記載した車両用走行状態安定化装置。   The vehicular running state stabilization device according to claim 1, wherein a pitch of the pair of detection units provided in the rotation speed detection sensor is less than a minimum pitch among the pitches of the characteristic change of the detected surface of the encoder. エンコーダの被検出面の特性変化のピッチの相互差が、±2%以内である、請求項1〜2の何れかに記載した車両用走行状態安定化装置。   The traveling state stabilization device for a vehicle according to any one of claims 1 to 2, wherein a difference in pitch of characteristic changes of a surface to be detected of the encoder is within ± 2%. エンコーダの被検出面の特性変化のピッチ数が、50〜100である、請求項1〜3の何れかに記載した車両用走行状態安定化装置。   The vehicle running state stabilization device according to any one of claims 1 to 3, wherein the number of pitches of the characteristic change of the detected surface of the encoder is 50 to 100. 制御器が、境界部が一方の検出部の直前位置を通過する瞬間と、同じく他方の検出部の直前位置を通過する瞬間との前後に基づいて、エンコーダの回転方向を判定する回転方向判定処理部を備えている、請求項1〜4の何れかに記載した走行状態安定化装置。   Rotation direction determination process in which the controller determines the rotation direction of the encoder based on before and after the moment when the boundary portion passes the position immediately before the one detection portion and the moment when the boundary portion passes the position immediately before the other detection portion. The traveling state stabilization device according to any one of claims 1 to 4, further comprising a section.
JP2003370590A 2003-10-30 2003-10-30 Driving condition stabilizer for car Pending JP2005134238A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003370590A JP2005134238A (en) 2003-10-30 2003-10-30 Driving condition stabilizer for car

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003370590A JP2005134238A (en) 2003-10-30 2003-10-30 Driving condition stabilizer for car

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005134238A true JP2005134238A (en) 2005-05-26
JP2005134238A5 JP2005134238A5 (en) 2006-08-17

Family

ID=34647556

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003370590A Pending JP2005134238A (en) 2003-10-30 2003-10-30 Driving condition stabilizer for car

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005134238A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008065789A1 (en) * 2006-11-30 2008-06-05 Nok Corporation Magnetic encoder
KR20170056679A (en) * 2014-10-23 2017-05-23 스카니아 씨브이 악티에볼라그 Device for detecting speed of a rotatable element, method and vehicle
KR20220009585A (en) * 2020-07-16 2022-01-25 한국전자기술연구원 Absolute position detection device and detection method of rotating body

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008065789A1 (en) * 2006-11-30 2008-06-05 Nok Corporation Magnetic encoder
KR20170056679A (en) * 2014-10-23 2017-05-23 스카니아 씨브이 악티에볼라그 Device for detecting speed of a rotatable element, method and vehicle
KR20220009585A (en) * 2020-07-16 2022-01-25 한국전자기술연구원 Absolute position detection device and detection method of rotating body
KR102419301B1 (en) * 2020-07-16 2022-07-12 한국전자기술연구원 Absolute position detection device and detection method of rotating body

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4517648B2 (en) Load measuring device for rolling bearing units
KR100859958B1 (en) Load-measuring device for rolling bearing unit
JP4844010B2 (en) Rolling bearing unit with load measuring device
EP1591765B1 (en) Rolling bearing unit with sensor
JP2006113017A (en) Encoder, rolling bearing unit with the encoder, and rolling bearing unit with load-measuring instrument
JP5099245B2 (en) Rolling bearing unit with load measuring device
JP2004333436A (en) Rotational speed detecting device and roller bearing with rotational speed detecting sensor
JP2005134238A (en) Driving condition stabilizer for car
JP2008292275A (en) Load measuring instrument for rolling bearing unit
JP2006317361A (en) Load measuring apparatus for rolling bearing unit
JP2004340579A (en) Instrument for measuring load of rolling bearing unit, and rolling bearing unit for measuring load
JP2005164253A (en) Load measuring instrument for rolling bearing unit
JP2006258801A (en) Rolling bearing unit with displacement measuring device and rolling bearing unit with load cell device
JP2009198427A (en) Rotational speed detector
JP2008032444A (en) Rolling bearing unit with load-measuring device
JP2005055379A (en) Ball bearing unit for load measurement
JP4941140B2 (en) State quantity measuring device for rolling bearing units
JP2004354102A (en) Encoder, and rolling bearing unit having the same
JP2008122119A (en) Load measuring apparatus of wheel supporting ball bearing
JP2004264050A (en) Rolling bearing unit with sensor
JP2005114711A (en) Load-measuring instrument for rolling bearing unit
JP2005090993A (en) Load measuring device for roller bearing unit
JP2009014431A (en) Device for measuring physical quantity of rolling bearing unit
JP2005181265A (en) Load measuring device for rolling bearing unit
JP2009186409A (en) Physical quantity measuring device of rolling bearing unit

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Effective date: 20060703

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060703

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20060703

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090423

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20090428

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A02 Decision of refusal

Effective date: 20090908

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02