JP2022024580A - Rotation state detector - Google Patents
Rotation state detector Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022024580A JP2022024580A JP2020127251A JP2020127251A JP2022024580A JP 2022024580 A JP2022024580 A JP 2022024580A JP 2020127251 A JP2020127251 A JP 2020127251A JP 2020127251 A JP2020127251 A JP 2020127251A JP 2022024580 A JP2022024580 A JP 2022024580A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- torque
- wheel
- signal
- detection signal
- unit
- 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.)
- Granted
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 172
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 63
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 11
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 11
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 6
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 5
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 16
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000003708 edge detection Methods 0.000 description 3
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Abstract
Description
本発明は、回転状態検出装置に関する。 The present invention relates to a rotational state detection device.
従来、車輪に回転トルクが発生したときのトルクを検出するブレーキ回転状態検出装置が知られている。例えば特許文献1では、ブレーキキャリパのキャリパ取付部にブレーキ回転状態検出装置としての歪みゲージが設けられている。
Conventionally, a brake rotation state detection device that detects a torque when a rotation torque is generated on a wheel is known. For example, in
特許文献1では、歪みゲージをキャリパ支持部に設ける必要があるため、制動装置にて発生した熱の影響を受けやすい。また、安定した計測を行うためには、歪みゲージからの信号を用いた演算を行うための装置を歪みゲージの近くに設置する必要があり、構成が複雑になる。本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、車輪の回転方向に生じるトルクを適切に検出可能な回転状態検出装置を提供することにある。
In
本発明の回転状態検出装置は、被検出部(35、135)と、第1センサ部(31、131)と、第2センサ部(32、132)と、制御部(45)と、を備える。被検出部は、車輪(92)と一体に回転する。第1センサ部は、被検出部を検出することで車輪の回転状態を検出する。第2センサ部は、被検出部を検出することで車輪の回転状態を検出するものであって、第1センサ部とは離間して設けられる。 The rotation state detection device of the present invention includes a detected unit (35, 135), a first sensor unit (31, 131), a second sensor unit (32, 132), and a control unit (45). .. The detected portion rotates integrally with the wheel (92). The first sensor unit detects the rotational state of the wheel by detecting the detected unit. The second sensor unit detects the rotational state of the wheel by detecting the detected unit, and is provided separately from the first sensor unit.
制御部は、トルク演算部(452)を有する。トルク演算部は、第1センサ部の検出信号である第1検出信号、および、第2センサ部の検出信号である第2検出信号に基づき、車輪の回転方向のトルクを演算する。離間して設けられる2つのセンサ部の検出信号を用いることで、車輪の回転方向に生じるトルクを適切に検出することができる。 The control unit has a torque calculation unit (452). The torque calculation unit calculates the torque in the rotation direction of the wheel based on the first detection signal which is the detection signal of the first sensor unit and the second detection signal which is the detection signal of the second sensor unit. By using the detection signals of the two sensor units provided apart from each other, the torque generated in the rotational direction of the wheel can be appropriately detected.
本発明による回転状態検出装置を図面に基づいて説明する。以下、複数の実施形態において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。 The rotation state detection device according to the present invention will be described with reference to the drawings. Hereinafter, in a plurality of embodiments, substantially the same configurations are designated by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
(第1実施形態)
第1実施形態を図1~図8に示す。図1に示すように、回転状態検出装置30は、車両の制動装置10による制動トルクの検出に用いられる。制動装置10は、電動ブレーキ装置であって、ブレーキディスク15と、制動力発生部20と、制動力発生部20を駆動する動力を発生する図示しないアクチュエータと、を備える。ブレーキディスク15は、車軸91に設けられ、車輪92と一体に回転する。車軸91には、ハブベアリング93が設けられる。ハブベアリング93は、外輪94、内輪95、および、ボール96を有する。
(First Embodiment)
The first embodiment is shown in FIGS. 1 to 8. As shown in FIG. 1, the rotation
制動力発生部20は、キャリパ21およびブレーキパッド22を有する。キャリパ21は、ブレーキパッド22を保持している。一対のブレーキパッド22は、ブレーキディスク15を挟んで両側に設けられる。アクチュエータの駆動力により図示しないピストン等を作動させ、ブレーキパッド22がブレーキディスク15を挟持することで、制動力が発生する。キャリパ21の一方側は、外輪94から径方向外側に延びるキャリパ支持部97に支持される。
The braking
図1および図2に示すように、回転状態検出装置30は、第1センサ部31、第2センサ部32、被検出部としての磁気リング35、および、演算部40等を有する。磁気リング35は、内輪95側に設けられ、車軸91と一体に回転する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the rotation
センサ部31、32は、外輪94側に設けられており、磁気リング35の回転による磁界の変化を検出する。これにより、車輪92の回転速度である車輪速を検出可能である。図中適宜、第1センサ部31を「車速センサ1」、第2センサ部32を「車速センサ2」と記載する。第1センサ部31の検出信号Sg1、および、第2センサ部32の検出信号Sg2は、出力回路部41に出力される。
The
図2に示すように、キャリパ支持部97は、外輪94の径方向外側の2箇所から突出して形成されている。キャリパ支持部97の個数や形状は異なっていてもよい。本実施形態では、キャリパ支持部97が比較的幅狭に形成されており、制動力を受けて変形する。ここで、制動力を受けて相対的に変形が大きい領域を変形領域Rt、制動力を受けて概ね変形しない領域を非変形領域Rnとする。本実施形態では、キャリパ支持部97の両端で規定されるキャリパ21側の領域を変形領域Rtとする。変形領域Rtおよび非変形領域Rnは、キャリパ支持部97の形状等に応じて設定される。後述の第5実施形態に係る変形領域Rtおよび非変形領域Rnも同様である。
As shown in FIG. 2, the
第1センサ部31は非変形領域Rnに設けられ、第2センサ部32は変形領域Rtに設けられる。センサ部31、32は、制動トルクが生じることでセンサ間の相対距離の変化による信号出力変化が検出可能な程度、離間して設けられる。2つのセンサ部31、32の取付位置を離すことで、ハブベアリング93やキャリパ支持部97の剛性を確保可能である。
The
図3に示すように、演算部40は、出力回路部41、および、制御部45を有する。出力回路部41は、出力信号合成部411を有する。出力信号合成部411は、第1センサ部31からの検出信号Sg1および第2センサ部32からの検出信号Sg2を合成し、合成信号Sc_aを生成する。検出信号Sg1、Sg2は正弦波信号であって、合成信号Sc_aの生成前に、適宜、矩形波信号に変換される。センサ部31、32および磁気リング35は、車輪92の1回転に対し、検出信号Sg1、Sg2が複数パルスとなるように構成されている。1回転中のパルス数を多くすることで、分解能を高めることができる。
As shown in FIG. 3, the
図4に示すように、本実施形態の出力信号合成部411は、論理回路であるOR回路を有する。出力回路部41を制御部45と別途に設け、合成信号Sc_aが制御部45に入力されるようにすることで、制御部45側のポート数等の構成の変更が不要である。
As shown in FIG. 4, the output
図3に戻り、制御部45は、マイコン等を主体として構成され、内部にはいずれも図示しないCPU、ROM、RAM、I/O、及び、これらの構成を接続するバスライン等を備えている。制御部45における各処理は、ROM等の実体的なメモリ装置(すなわち、読み出し可能非一時的有形記録媒体)に予め記憶されたプログラムをCPUで実行することによるソフトウェア処理であってもよいし、専用の電子回路によるハードウェア処理であってもよい。
Returning to FIG. 3, the
制御部45は、機能ブロックとして、回転速度演算部451、回転トルク演算部452、および、制動力制御部455等を有する。図3では、回転速度演算部451、回転トルク演算部452および制動力制御部455が1つの制御部に設けられているが、少なくとも1つの機能ブロックを別途の制御部として構成してもよい。
The
回転速度演算部451は、合成信号Sc_aの信号周期に基づき、車輪92の回転速度である車輪速検出値spdを演算する。回転トルク演算部452は、合成信号Sc_aのパルス幅に基づき、車軸91に生じる回転トルクとしての制動トルク検出値trqを演算する。制動力制御部455は、図示しないブレーキペダルの踏込量を検出するストロークセンサの検出値、および、演算された制動トルク検出値trq等に基づき、制動力を制御する。
The rotation
検出信号Sg1、Sg2を図5および図6に基づいて説明する。図5および図6では、いずれも(a)がセンサ部31、31を示しており、(b)が検出信号Sg1、Sg1、(c)が矩形波換算後の検出信号Sg1、Sg2を示す。
The detection signals Sg1 and Sg2 will be described with reference to FIGS. 5 and 6. In FIGS. 5 and 6, (a) shows the
図5に示すように、センサ部31、32は、制動トルクが生じていない状態において、検出信号Sg1、Sg2に任意の位相差が生じるように設けられている。このとき検出信号Sg1、Sg2の位相差は無くても良い。本実施形態では、第1センサ部31は制動トルクによる変形が生じにくい非変形領域Rnに設けられており、第2センサ部32は制動トルクによる変形が生じやすい変形領域Rtに設けられている。
As shown in FIG. 5, the
そのため、図6(a)に示すように、制動トルクが発生すると、第2センサ部32が制動トルクに応じて変位し(矢印A1参照)、センサ部31、32間の相対距離が変化する。これにより、図6(b)および図6(c)に示すように、検出信号Sg1、Sg2の位相差が変化する。本実施形態では、検出信号Sg1、Sg2の位相差の変化量に基づき、制動トルクを演算可能である。
Therefore, as shown in FIG. 6A, when the braking torque is generated, the
図7の上段には、無負荷時、すなわち制動トルクが発生していないときの検出信号Sg1、Sg2および合成信号Sc_aを示し、下段には、負荷時、すなわち制動トルクが発生しているときの検出信号Sg1、Sg2および合成信号Scを示した。図7では、検出信号Sg1、Sg2として、矩形波変換後の波形を示し、以下適宜、矩形波変換後の信号を、単に「検出信号Sg1、Sg2」という。後述の実施形態に係る図10および図12も同様である。 The upper part of FIG. 7 shows the detection signals Sg1, Sg2 and the combined signal Sc_a when there is no load, that is, when the braking torque is not generated, and the lower part shows the detection signals Sg1, Sg2 and the combined signal Sc_a when there is no load, that is, when the braking torque is generated. The detection signals Sg1 and Sg2 and the combined signal Sc are shown. In FIG. 7, the waveforms after the square wave conversion are shown as the detection signals Sg1 and Sg2, and the signals after the square wave conversion are simply referred to as “detection signals Sg1 and Sg2”. The same applies to FIGS. 10 and 12 according to the embodiments described later.
無負荷時において、検出信号Sg1、Sg2は、エッジ幅およびパルス幅が等しく、位相がずれている。また、合成信号Sc_aは、パルス幅Plが検出信号Sg1、Sg2の位相差に応じた幅となる。合成信号Sc_aのエッジ幅Edは、検出信号Sg1、Sg2のエッジ幅と等しい。ここで、エッジ幅Edは、エッジの立ち上がり周期と捉えることもできる。 When there is no load, the detection signals Sg1 and Sg2 have the same edge width and pulse width, and are out of phase. Further, the combined signal Sc_a has a pulse width Pl corresponding to the phase difference between the detection signals Sg1 and Sg2. The edge width Ed of the combined signal Sc_a is equal to the edge width of the detection signals Sg1 and Sg2. Here, the edge width Ed can also be regarded as the rising period of the edge.
制動トルクによる負荷が発生すると、第1センサ部31の変位は、第2センサ部32の変位よりも十分小さく、検出信号Sg1と検出信号Sg2との位相が無負荷時とずれる。そのため、負荷発生時において、合成信号Sc_aのパルス幅Plが変化する。また、合成信号Sc_aのエッジ幅Edは、無負荷時と負荷時とで変化しない。そこで本実施形態では、合成信号Sc_aのパルス幅Plに基づいて制動トルク検出値trqを演算し、エッジ幅Edに基づいて車輪速検出値spdを演算する。
When a load due to braking torque is generated, the displacement of the
本実施形態のパラメータ演算処理を図8のフローチャートに基づいて説明する。この処理は、制御部45において、合成信号Sc_aのパルスエッジの立ち上がりが検出される毎に実行される。また、例えば複数パルス毎や所定期間毎に演算する、といった具合に、演算周期を適宜変更してもよい。以下、ステップS101の「ステップ」を省略し、単に記号「S」と記す。他のステップも同様である。
The parameter calculation process of this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. This process is executed every time the
S101では、制御部45は、合成信号Sc_aを出力回路部41から取得する。S102では、回転トルク演算部452は、合成信号Sc_aのパルス幅変化量ΔPlを演算する。パルス幅変化量ΔPlは、取得された合成信号Sc_aのパルス幅Plと無負荷時のパルス幅Pl0との差分である。S103では、回転トルク演算部452は、パルス幅変化量ΔPlに基づき、制動トルク検出値trqを演算する。
In S101, the
S104では、回転速度演算部451は、合成信号Sc_aのエッジ立ち上がり周期を演算する。S105では、回転速度演算部451は、合成信号Sc_aのエッジ立ち上がり周期に基づき、車輪速検出値spdを演算する。なお、S102~S105の処理は、適宜順番を入れ替えてもよいし、並列に実施してもよい。後述の実施形態に係るパラメータ演算処理も同様である。
In S104, the rotation
従来の油圧ブレーキでは、油圧配管の油圧とピストン底面の面積とからピストンに作用する押圧力を算出し、制動力を演算可能である。一方、電動ブレーキ装置においては、油圧からの制動力演算ができない。そこで本実施形態では、取付位置を離して設けられた2つの車輪速センサの検出値を用いることで、制動トルクを検出する。これにより、油圧センサを用いることなく制動トルクを演算することができる。また、例えば1回転で1検出を行うマーカーセンサ等を用いる場合と比較し高い分解能で制動トルクを演算することができる。 In the conventional hydraulic brake, the pressing force acting on the piston can be calculated from the hydraulic pressure of the hydraulic pipe and the area of the bottom surface of the piston, and the braking force can be calculated. On the other hand, in the electric brake device, the braking force cannot be calculated from the hydraulic pressure. Therefore, in the present embodiment, the braking torque is detected by using the detection values of the two wheel speed sensors provided at separate mounting positions. This makes it possible to calculate the braking torque without using a hydraulic sensor. Further, for example, the braking torque can be calculated with higher resolution than the case of using a marker sensor or the like that performs one detection in one rotation.
さらにまた、本実施形態では、マイコン等である制御部45の外部に設けられた出力回路部41にて合成信号Sc_aを生成し、合成信号Sc_aを制御部45に入力し、1つの合成信号Sc_aを用いて車輪速検出値spdおよび制動トルク検出値trqの2つの情報を演算している。これにより、1つの車輪速センサが設けられる構成から、ポート数等のマイコン側の仕様を変更することなく、1つの合成信号Sc_aに基づき、車輪速検出値spdに加え、制動トルク検出値trqを演算することができる。
Furthermore, in the present embodiment, the combined signal Sc_a is generated by the
以上説明したように、本実施形態の回転状態検出装置30は、磁気リング35と、第1センサ部31と、第2センサ部32と、制御部45と、を備える。磁気リング35は、車輪92と一体に回転する。第1センサ部31は、磁気リング35を検出することで車輪92の回転状態を検出する。第2センサ部32は、磁気リング35を検出することで車輪92の回転状態を検出するものであって、第1センサ部31とは離間して設けられる。詳細には、センサ部31、32は、車輪92の回転に伴う磁界の変化を検出する。
As described above, the rotation
制御部45は、トルク演算部452を有する。トルク演算部452は、第1センサ部31の検出信号である第1検出信号Sg1、および、第2センサ部32の検出信号である第2検出信号Sg2に基づき、車輪92の回転方向のトルクを演算する。
The
本実施形態では、共通の磁気リング35を検出する第1センサ部31および第2センサ部32を離間して設けることで、検出信号Sg1、S2から車輪92の回転方向のトルクを適切に演算することができる。
In the present embodiment, the
第1センサ部31は、車輪92の回転方向のトルク変化による変位が相対的に小さい領域である非変形領域Rnに設けられ、第2センサ部32は、車輪92の回転方向のトルク変化による変位が相対的に大きい領域である変形領域Rtに設けられる。本実施形態では、2つのセンサ部31、32の一方を変形領域Rt、他方を非変形領域Rnに設けており、変形領域Rtに設けた第2センサ部32の検出信号Sg2は、回転方向のトルク変化により変化する。回転方向のトルクによる検出信号Sg2の変化を、非変形領域Rnに設けられた第1センサ部31の検出信号Sg1を基準として検出することで、回転方向のトルクを適切に演算することができる。
The
第1センサ部31および第2センサ部32は、車輪速センサである。制御部45は、第1検出信号Sg1および第2検出信号Sg2の少なくとも一方、または、第1検出信号Sg1および第2検出信号Sg2を用いて生成された信号の信号周期に基づき、車輪92の回転速度を演算する速度演算部451を有する。本実施形態では、第1検出信号Sg1および第2検出信号Sg2を用いて生成された信号である合成信号Sc_aを用いて車輪速を演算する。トルク演算部452は、第1検出信号Sg1と第2検出信号Sg2の位相差に基づき、車輪92の回転方向のトルクを演算する。
The
すなわち本実施形態では、2つの車輪速センサの検出値に基づき、車輪92の回転速度、および、車輪92の回転方向のトルクを演算している。これにより、比較的簡素な構成にて、車輪92の回転速度および回転方向のトルクを演算可能である。
That is, in the present embodiment, the rotation speed of the
また、車輪92の回転方向のトルクにより第2検出信号Sg2が変化しても、回転速度に対する合成信号Sc_aのエッジ幅Edは変わらないので、エッジ幅Edに基づき、回転速度を適切に演算することができる。これにより、1つの合成信号Sc_aに基づき、車輪92の回転方向のトルク、および、回転速度の2つのパラメータを適切に演算することができる。実施形態では、エッジ幅Edが「信号周期」に対応する。
Further, even if the second detection signal Sg2 changes due to the torque in the rotation direction of the
回転状態検出装置30は、第1検出信号Sg1と第2検出信号Sg2とを合成した合成信号Sc_aを生成する出力信号合成部411をさらに備える。制御部45は、合成信号Sc_aを取得し、合成信号Sc_aに基づいて車輪92の回転方向のトルクおよび車輪92の回転速度を演算する。制御部45では、合成信号Sc_aを用いるので、制御部45の内部の演算を変更すれば、ポート等のハード構成を従来の車輪速センサから変更することなく、車輪92の回転速度および回転方向のトルクを演算することができる。
The rotation
出力信号合成部411は、論理回路を有する。本実施形態の論理回路は、OR回路である。これにより、検出信号Sg1、Sg2を適切に合成することができる。また、OR回路とすることで、検出信号Sg1、Sg2の一方が検出不能となる異常が生じた場合であっても、正常である信号を用いて、車輪速検出値spdの検出を継続可能である。
The output
合成信号Sc_aは、矩形波信号であって、トルク演算部452は、合成信号Sc_aのパルス幅Plに基づき、車輪92の回転方向のトルクを演算する。本実施形態では、第1センサ部31が非変形領域Rnに設けられ、第2センサ部32が変形領域Rtに設けられているので、制動トルクにより第2センサ部32が移動することで第1センサ部31と第2センサ部32との相対距離が変化する。相対距離の変化により、第2検出信号Sg2の位相がずれると、合成信号Sc_aのパルス幅Plが変化するので、合成信号Sc_aのパルス幅Plに基づき、回転方向のトルクを適切に検出することができる。
The combined signal Sc_a is a square wave signal, and the
なお、合成信号Sc_aのパルス幅は、検出信号Sg1、Sg2の位相差に応じて変化するため、合成信号Sc_aのパルス幅に基づいてトルク演算を行うことは、「第1検出信号と第2検出信号との位相差に基づき、車輪の回転方向のトルクを演算する」という概念に含まれる、と捉えられる。 Since the pulse width of the combined signal Sc_a changes according to the phase difference between the detected signals Sg1 and Sg2, performing the torque calculation based on the pulse width of the combined signal Sc_a is "the first detection signal and the second detection". It is considered to be included in the concept of "calculating the torque in the rotation direction of the wheel based on the phase difference with the signal".
回転状態検出装置30は、トルク演算部452は、車輪92の回転方向のトルクとして、制動トルクを演算する。これにより、油圧センサを用いることなく、車輪速センサの検出値に基づき、制動トルクを適切に演算することができるので、電動ブレーキ装置に好適に適用可能である。
In the rotation
(第2実施形態)
第2実施形態を図9および図10に示す。図9に示すように、本実施形態の出力信号合成部412は、論理回路であるAND回路を有する。図10は、図7と対応する図であって、検出信号Sg1、Sg2は第1実施形態と同様である。合成信号Sc_bは、制動トルクによる負荷が発生すると、無負荷時とはパルス幅Plが変化し、エッジ幅Edは変化しない。したがって、波形は異なるものの、第1実施形態と同様、1つの合成信号Sc_bを用い、パルス幅Plに基づいて制動トルク検出値trqを演算可能であり、かつ、エッジ幅Edに基づいて車輪速検出値spdを演算可能である。このように構成しても上記実施形態と同様の効果を奏する。
(Second Embodiment)
The second embodiment is shown in FIGS. 9 and 10. As shown in FIG. 9, the output
(第3実施形態)
第3実施形態を図11~図13に示す。図11に示すように、本実施形態の出力信号合成部413は、論理回路であるXOR回路を有する。図12は、図7と対応する図であって、検出信号Sg1、Sg2は第1実施形態と同様である。合成信号Sc_cは、制動トルクによる負荷が発生すると、無負荷時とはパルス幅が変化する。また、XOR回路で生成した合成信号Sc_cは、2パルス分が検出信号Sg1、Sg2の1パルス分に対応しており、2パルス分のエッジ幅Ed_cが、検出信号Sg1、Sg2の1パルスのエッジ幅Edと一致する。したがって、合成信号Sc_cの2パルス分のエッジ幅Ed_cを用いることで、車輪速検出値spdを演算可能である。
(Third Embodiment)
The third embodiment is shown in FIGS. 11 to 13. As shown in FIG. 11, the output signal synthesis unit 413 of the present embodiment has an XOR circuit which is a logic circuit. FIG. 12 is a diagram corresponding to FIG. 7, and the detection signals Sg1 and Sg2 are the same as those in the first embodiment. When a load due to braking torque is generated in the combined signal Sc_c, the pulse width changes from that in the no-load state. Further, in the combined signal Sc_c generated by the XOR circuit, two pulses correspond to one pulse of the detection signals Sg1 and Sg2, and the edge width Ed_c of the two pulses corresponds to the edge of one pulse of the detection signals Sg1 and Sg2. Matches the width Ed. Therefore, the wheel speed detection value spd can be calculated by using the edge width Ed_c for two pulses of the combined signal Sc_c.
本実施形態のパラメータ演算処理を図13のフローチャートに基づいて説明する。S201では、制御部45は、合成信号Sc_cを取得する。S202では、制御部45は、合成信号Sc_cのパルスタイミングを判定する。パルスタイミング判定では、例えば無負荷時のパルス形状や位相を予め記憶しておき、合成信号Sc_cのパルスが第1検出信号Sg1によるものなのか、第2検出信号Sg2によるものなのかを判定する。また、合成信号Sc_cのパルス数をカウントし、カウント数が奇数か偶数かに応じてパルスタイミングを判定してもよい。
The parameter calculation process of this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. In S201, the
S203~S206の処理は、図8中のS102~S105の処理と同様である。S203~S207では、検出されたパルスが第1検出信号Sg1か第2検出信号Sg2かに応じた演算を行う。トルク演算については、第1検出信号Sg1に応じたパルスを検出したときは、検出信号Sg1に対応したパルス幅Pl_1に基づいてトルク演算を行い、第2検出信号Sg2に応じたパルスを検出したときは、検出信号Sg2に対応したパルス幅Pl_2に基づいてトルク演算を行う。車輪速演算については、上述の通り、2パルス分のエッジ幅Ed_cに基づいて演算する。 The processing of S203 to S206 is the same as the processing of S102 to S105 in FIG. In S203 to S207, the calculation is performed according to whether the detected pulse is the first detection signal Sg1 or the second detection signal Sg2. Regarding the torque calculation, when the pulse corresponding to the first detection signal Sg1 is detected, the torque calculation is performed based on the pulse width Pl_1 corresponding to the detection signal Sg1, and when the pulse corresponding to the second detection signal Sg2 is detected. Performs torque calculation based on the pulse width Pl_2 corresponding to the detection signal Sg2. As described above, the wheel speed calculation is performed based on the edge width Ed_c for two pulses.
なお、トルク演算および車輪速演算の少なくとも一方において、例えば、第1検出信号Sg1に応じたパルス検出のタイミングで演算を行い、第2検出信号Sg2に応じたパルス検出のタイミングでは演算をスキップするようにしてもよい。また例えば、第2検出信号Sg2のタイミングで演算し、第1検出信号Sg1のタイミングで演算をスキップするようにしてもよい。このように構成しても、上記実施形態と同様の効果を奏する。 In at least one of the torque calculation and the wheel speed calculation, for example, the calculation is performed at the timing of pulse detection according to the first detection signal Sg1, and the calculation is skipped at the timing of pulse detection according to the second detection signal Sg2. You may do it. Further, for example, the calculation may be performed at the timing of the second detection signal Sg2, and the calculation may be skipped at the timing of the first detection signal Sg1. Even with this configuration, the same effect as that of the above embodiment can be obtained.
(第4実施形態)
第4実施形態は、第3実施形態と同様、論理回路はXOR回路である。また本実施形態では、制御部45は、合成信号Sc_cとは別に、合成前の第1検出信号Sg1を取得する。第1検出信号Sc1に替えて、第2検出信号Sc2を取得し、用いてもよい。また、後述の実施形態のように、制御部45が、検出信号Sg1、Sg2を個別に取得し、制御部45にて内部的に合成信号Sc_cを生成するようにしてもよい。
(Fourth Embodiment)
In the fourth embodiment, the logic circuit is an XOR circuit as in the third embodiment. Further, in the present embodiment, the
本実施形態のパラメータ演算処理を図14のフローチャートに基づいて説明する。制御部45は、S251にて検出信号Sg1を取得し、S252にて合成信号Sc_cを取得する。S253では、第1検出信号Sg1の立ち上がりエッジ検出タイミングか否か判断する。第1検出信号Sg1の立ち上がりエッジ検出タイミングではないと判断された場合(S253:NO)、S254以降の処理をスキップする。第1検出信号S1の立ち上がりエッジ検出タイミングであると判断された場合(S253:YES)、S254へ移行する。S254~S257の処理は、S203~S206の処理と同様である。なお本実施形態では、車輪速の演算は、合成信号Sc_cを用いて行ってもよいし、第1検出信号Sg1を用いて行ってもよい。また、第1検出信号Sg1を用いてタイミング判定を行った後、第3実施形態のように、検出したパルスに応じた演算を行ってもよい。このように構成しても、上記実施形態と同様の効果を奏する。
The parameter calculation process of this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. The
(第5実施形態)
第5実施形態を図15および図16に示す。図15に示すように、本実施形態の演算部49では、出力回路部41が省略されており、検出信号Sg1、Sg2は、合成されず、個別に制御部45に入力される。
(Fifth Embodiment)
A fifth embodiment is shown in FIGS. 15 and 16. As shown in FIG. 15, in the
本実施形態のパラメータ演算処理を図16のフローチャートに基づいて説明する。S301では、制御部45は、検出信号Sg1、Sg2を取得する。S302では、制御部45は、取得した検出信号Sg1、Sg2を矩形波変換する。
The parameter calculation process of this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. In S301, the
S303では、回転トルク演算部452は、検出信号Sg1、Sg2の位相差を演算する。S304では、回転トルク演算部452は、検出信号Sg1、Sg2の位相差に基づき、制動トルク検出値trqを演算する。
In S303, the rotational
S305では、回転速度演算部451は、検出信号Sg1の信号周期を演算する。検出信号Sg1に替えて、検出信号Sg2を用いてもよい。S306では、回転速度演算部451は、信号周期に基づき、車輪速検出値spdを演算する。
In S305, the rotation
なお、矩形波変換された検出信号Sg1、Sg2が制御部45に入力されるように構成されていれば、S302は省略可能である。また、S302を省略して矩形波変換を行わず、周波数解析等により位相差や信号周期を演算するようにしてもよい。また、内部的に合成信号を生成し、上記実施形態と同様の演算としてもよい。このように構成しても、上記実施形態と同様の効果を奏する。
If the detection signals Sg1 and Sg2 converted into square waves are configured to be input to the
(第6実施形態)
第6実施形態を図17および図18に示す。本実施形態の回転状態検出装置130は、第1センサ部131および第2センサ部132の検出値に基づき、インホイールモータ60の回転速度および制駆動トルクを演算する。インホイールモータ60は、第1ハウジング61、第2ハウジング62、ステータ65、および、ロータ66等を有する。
(Sixth Embodiment)
A sixth embodiment is shown in FIGS. 17 and 18. The rotation
第1ハウジング61は、底部611、頂部613、および、筒部615を有し、略円筒状に形成され、車輪92に固定される。すなわち、第1ハウジング61は、車輪92と一体に回転する。車輪92側に設けられる底部611には、ハブベアリングの内輪側を構成する突出部612が、車輪92と反対側に突出して形成される。頂部613には、開口614が形成される。
The
第2ハウジング62は、基部621、および、基部621の車輪92側に設けられる筒部625を有する。基部621は、平面視略円形に形成され、径方向外側に突出するベアリング保持部622(図18参照)にて車体側に固定される。本実施形態では、ベアリング保持部622は、比較的幅狭に形成されている。図18ではベアリング保持部622が3箇所に設けられているが、2以上であればいくつであってもよい。
The
筒部625は、開口614に挿入される。筒部625は、先端側に突出部612が挿入され、ハブベアリングの外輪側を構成する。突出部612と筒部625との間には、ボール63が設けられる。
The
ステータ65は、第2ハウジング62の筒部625の径方向外側に固定される。ロータ66は、第1ハウジング61の筒部615の径方向内側に固定され、ステータ65に巻回される巻線への通電により回転可能に支持されている。これにより、ステータ65への通電により、ロータ66、第1ハウジング61および車輪92が一体となって回転する。ロータ66と車輪92との間には、適宜ギア等を設けてもよい。
The
回転状態検出装置130は、第1センサ部131、第2センサ部132、被検出部としての磁気リング135、および、演算部40等を備える。磁気リング135は、第1ハウジング61の頂部613に設けられる。センサ部131、132は、磁気リング135の回転による磁束の変化を検出可能なように、第2ハウジング62の基部621に設けられる。
The rotation
図18に示すように、第1センサ部131は、2つのベアリング保持部622の中間位置に設けられている。ベアリング保持部622の中間位置は、制動力による変形が相対的に小さい非変形領域Rnと捉えることができ、第1センサ部131は非変形領域Rnに設けられている、といえる。
As shown in FIG. 18, the
第2センサ部132は、基部621の中心点を挟んで第1センサ部131とは反対側であって、ベアリング保持部622に隣接して設けられる。ベアリング保持部622に隣接する箇所は、制動力による変形が相対的に大きい変形領域Rtと捉えることができ、第2センサ部132は変形領域Rtに設けられており、制動トルクにより変位する。なお、図18中では、煩雑になることを避けるため、センサ部131、132が設けられる箇所について、変形領域Rtおよび非変形領域Rnを記載した。
The
本実施形態では、第1センサ部131が非変形領域Rnに設けられており、第2センサ部132が変形領域Rtに設けられているので、インホイールモータ60の制駆動トルクによりセンサ間距離が変化し、第1センサ部131の検出信号Sg11と第2センサ部132の検出信号Sg12との位相差が変化する。上記実施形態の検出信号Sg1を検出信号Sg11、検出信号Sg2を検出信号Sg12と読み替えれば、制駆動トルク検出値trq_dおよび車輪速検出値spdの演算の詳細は、上記実施形態と同様である。
In the present embodiment, since the
本実施形態の回転状態検出装置130は、インホイールモータ60に適用される。制御部45は、車輪92の回転方向のトルクとして、インホイールモータ60の制駆動トルクを演算する。これにより、インホイールモータ60の制駆動トルクを適切に演算することができる。
The rotation
(他の実施形態)
上記実施形態では、非変形領域および変形領域に1つずつのセンサ部が設けられる。他の実施形態では、非変形領域および変形領域の少なくとも一方に複数のセンサ部が設けられていてもよい。上記実施形態では、被検出部が磁気リングであり、センサ部は磁気センサである。他の実施形態では、センサ部は、車輪の回転を検出可能であればよく、例えば光学センサ等であってもよい。被検出部は、センサ部に応じたものを用いればよい。上記実施形態では、制動装置は電動ブレーキ装置である。他の実施形態では、制動装置として油圧式のものを用いてもよい。
(Other embodiments)
In the above embodiment, one sensor unit is provided in each of the non-deformable region and the deformable region. In other embodiments, a plurality of sensor units may be provided in at least one of the non-deformable region and the deformable region. In the above embodiment, the detected portion is a magnetic ring and the sensor portion is a magnetic sensor. In another embodiment, the sensor unit may be an optical sensor or the like as long as it can detect the rotation of the wheel. As the detected unit, the one corresponding to the sensor unit may be used. In the above embodiment, the braking device is an electric braking device. In another embodiment, a hydraulic type braking device may be used.
本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。 The controls and methods thereof described in the present disclosure are realized by a dedicated computer provided by configuring a processor and memory programmed to perform one or more functions embodied by a computer program. May be done. Alternatively, the controls and methods thereof described in the present disclosure may be implemented by a dedicated computer provided by configuring the processor with one or more dedicated hardware logic circuits. Alternatively, the controls and methods described herein are by a combination of a processor and memory programmed to perform one or more functions and a processor configured by one or more hardware logic circuits. It may be realized by one or more dedicated computers configured. Further, the computer program may be stored in a computer-readable non-transitional tangible recording medium as an instruction executed by the computer. As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented in various forms without departing from the spirit of the invention.
10・・・制動装置
30、130・・・回転状態検出装置
31、131・・・第1センサ部
32、132・・・第2センサ部
35、135・・・磁気リング(被検出部)
41・・・出力回路部
411~413・・・出力信号合成部
45・・・制御部
451・・・回転速度演算部 452・・・トルク演算部
10 ...
41 ...
Claims (8)
前記被検出部を検出することで前記車輪の回転状態を検出する第1センサ部(31、131)と、
前記被検出部を検出することで前記車輪の回転状態を検出するものであって、前記第1センサ部とは離間して設けられる第2センサ部(32、132)と、
前記第1センサ部の検出信号である第1検出信号、および、前記第2センサ部の検出信号である第2検出信号に基づき、前記車輪の回転方向のトルクを演算するトルク演算部(452)を有する制御部(45)と、
を備える回転状態検出装置。 The detected parts (35, 135) that rotate integrally with the wheels (92),
The first sensor unit (31, 131) that detects the rotational state of the wheel by detecting the detected unit, and
The second sensor unit (32, 132), which detects the rotational state of the wheel by detecting the detected unit and is provided apart from the first sensor unit,
The torque calculation unit (452) that calculates the torque in the rotational direction of the wheel based on the first detection signal that is the detection signal of the first sensor unit and the second detection signal that is the detection signal of the second sensor unit. The control unit (45) having the
A rotation state detector.
前記第2センサ部は、前記車輪の回転方向のトルク変化による変位が相対的に大きい領域である変形領域に設けられる請求項1に記載の回転状態検出装置。 The first sensor unit is provided in a non-deformable region where the displacement due to a torque change in the rotational direction of the wheel is relatively small.
The rotational state detecting device according to claim 1, wherein the second sensor unit is provided in a deformed region in which the displacement due to a torque change in the rotational direction of the wheel is relatively large.
前記制御部は、前記第1検出信号および前記第2検出信号の少なくとも一方、または、前記第1検出信号および前記第2検出信号を用いて生成された信号の信号周期に基づき、前記車輪の回転速度を演算する回転速度演算部(451)を有し、
前記トルク演算部は、前記第1検出信号と前記第2検出信号との位相差に基づき、前記車輪の回転方向のトルクを演算する請求項1または2に記載の回転状態検出装置。 The first sensor unit and the second sensor unit are wheel speed sensors.
The control unit rotates the wheel based on the signal period of at least one of the first detection signal and the second detection signal, or a signal generated by using the first detection signal and the second detection signal. It has a rotation speed calculation unit (451) that calculates the speed, and has a rotation speed calculation unit (451).
The rotation state detection device according to claim 1 or 2, wherein the torque calculation unit calculates torque in the rotation direction of the wheel based on the phase difference between the first detection signal and the second detection signal.
前記トルク演算部は、前記合成信号のパルス幅に基づき、前記車輪の回転方向のトルクを演算する請求項4または5に記載の回転状態検出装置。 The combined signal is a square wave signal and
The rotation state detection device according to claim 4 or 5, wherein the torque calculation unit calculates torque in the rotation direction of the wheel based on the pulse width of the combined signal.
前記トルク演算部は、前記車輪の回転方向のトルクとして前記制動装置の制動トルクを演算する請求項1~6のいずれか一項に記載の回転状態検出装置。 Applied to the braking device (10),
The rotation state detection device according to any one of claims 1 to 6, wherein the torque calculation unit calculates the braking torque of the braking device as the torque in the rotation direction of the wheel.
前記トルク演算部は、前記車輪の回転方向のトルクとして前記インホイールモータの制駆動トルクを演算する請求項1~6のいずれか一項に記載の回転状態検出装置。 Applied to in-wheel motor (60)
The rotation state detection device according to any one of claims 1 to 6, wherein the torque calculation unit calculates a control drive torque of the in-wheel motor as a torque in the rotation direction of the wheel.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020127251A JP7294747B2 (en) | 2020-07-28 | 2020-07-28 | Rotation state detector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020127251A JP7294747B2 (en) | 2020-07-28 | 2020-07-28 | Rotation state detector |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022024580A true JP2022024580A (en) | 2022-02-09 |
JP7294747B2 JP7294747B2 (en) | 2023-06-20 |
Family
ID=80265753
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020127251A Active JP7294747B2 (en) | 2020-07-28 | 2020-07-28 | Rotation state detector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7294747B2 (en) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62125944A (en) * | 1985-11-28 | 1987-06-08 | Nippon Denso Co Ltd | Turning brake controller for vehicle |
JP2004019934A (en) * | 2002-06-20 | 2004-01-22 | Nsk Ltd | Roller bearing unit for wheels |
JP2004286141A (en) * | 2003-03-24 | 2004-10-14 | Advics:Kk | Apparatus for detecting brake noise |
JP2006214773A (en) * | 2005-02-01 | 2006-08-17 | Toyota Motor Corp | Torque sensor for vehicle |
JP2010270788A (en) * | 2009-05-19 | 2010-12-02 | Akebono Brake Ind Co Ltd | Disc brake |
JP2013071642A (en) * | 2011-09-28 | 2013-04-22 | Hitachi Automotive Systems Ltd | Disc brake |
JP2013095183A (en) * | 2011-10-28 | 2013-05-20 | Ntn Corp | In-wheel motor drive device |
JP2019168250A (en) * | 2018-03-22 | 2019-10-03 | 本田技研工業株式会社 | Motor unit and vehicle |
-
2020
- 2020-07-28 JP JP2020127251A patent/JP7294747B2/en active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62125944A (en) * | 1985-11-28 | 1987-06-08 | Nippon Denso Co Ltd | Turning brake controller for vehicle |
JP2004019934A (en) * | 2002-06-20 | 2004-01-22 | Nsk Ltd | Roller bearing unit for wheels |
JP2004286141A (en) * | 2003-03-24 | 2004-10-14 | Advics:Kk | Apparatus for detecting brake noise |
JP2006214773A (en) * | 2005-02-01 | 2006-08-17 | Toyota Motor Corp | Torque sensor for vehicle |
JP2010270788A (en) * | 2009-05-19 | 2010-12-02 | Akebono Brake Ind Co Ltd | Disc brake |
JP2013071642A (en) * | 2011-09-28 | 2013-04-22 | Hitachi Automotive Systems Ltd | Disc brake |
JP2013095183A (en) * | 2011-10-28 | 2013-05-20 | Ntn Corp | In-wheel motor drive device |
JP2019168250A (en) * | 2018-03-22 | 2019-10-03 | 本田技研工業株式会社 | Motor unit and vehicle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7294747B2 (en) | 2023-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6338907B2 (en) | Electric brake device | |
JP4200796B2 (en) | Brake noise detector | |
KR101219350B1 (en) | Device and method for sensing wheel speed using inwheel motor | |
JP4959438B2 (en) | Brake control device | |
US10100891B2 (en) | Electric brake device | |
JP2010071738A (en) | Failure detect device and failure detect method | |
JP2014075868A (en) | Motor abnormality detection device of electric vehicle | |
US20190267870A1 (en) | Drive motor, electric vehicle, and drive motor control method | |
JP2022024580A (en) | Rotation state detector | |
JP4483225B2 (en) | Electric brake device | |
CN110715759B (en) | Vehicle braking torque detection device | |
JP4133556B2 (en) | Rotation angle detection device for wave gear device | |
JP2008020317A (en) | Evaluation system for braking device | |
JP5825035B2 (en) | Braking force control device for vehicle | |
JP2019149874A (en) | Drive motor and finished product inspection method | |
JP6621689B2 (en) | Linear actuator | |
JP7239530B2 (en) | electric brake device | |
JP2008014323A (en) | Electric brake system | |
KR20220001205A (en) | Method and Apparatus for Generating Steering Wheel Reaction Torque Signal in SBW system, and SBW Steering System with the same | |
JP2017218107A (en) | Vehicle braking device | |
JP6095004B2 (en) | Rotating electrical machine control device | |
JP5900401B2 (en) | Braking device | |
JP2016148587A (en) | Resolver signal processing device | |
JP6605647B2 (en) | Electric brake device | |
JP5730694B2 (en) | Electric disc brake device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220413 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230119 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230207 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230308 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230509 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230602 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7294747 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |