JPH06501771A - 回転速度センサ出力信号の処理のための回路構成 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、例えば、自動車の車輪センサ等の回転速度センサの出力信号の処理 のための回路構成に関し、回転速度センサの出力信号の周波数が車輪速度を決定 するために評価され、この出力信号の振幅が同様に車輪速度に従って変化され、 「ヒステリシス」またはトリガ閾値を制御するトリガ回路と、回転数に対応する センサ信号の周波数にセンサ出力信号の振幅を乗じて結合係数を算出するための 回路と、同様に結合係数に応じたトリガ回路の「ヒステリシス」の調整のための 回路とを具備する前記出力信号の処理のための回路構成に関する。

車輪またはシャフトの回転数は、車輪またはシャフトと共に回転する周知の歯車 形状のロータを用いて固定誘導変換器て１則定される。

回転される歯車形状のロータは、これに伴う変換器のコイルで回転動作に対応し て歯数に基づく周波数の交流電圧を誘起し、この交流電圧は、回転動作の測定の ために分析され、同様に評価される。

一方、周波数のみでなく、変換器または車輪センサから与えられる出力信号の振 幅もまた、回転動作によって決定される。

遅い回転動作の場合、振幅は極めて小さいので、避けられないノイズから有効信 号を分離するのは困難である。

信号の振幅は歯車形状のロータと変換器との間の空隙に強く依存しているが、一 方、空隙に関しては製造許容誤差を認めなければならないので、センサ出力信号 の振幅は同じ回転動作でもセンサ毎に大変異なった値を示す。

それゆえ、これまでは、大変厳しい製造許容誤差を定め、組立後と自動車の整備 の際に空隙を調整しなおし、対応するセンサ信号処理回路の設計の際に回転数に よる信号振幅に強く依存する影響を補正することが強要されていた。

すでに提案されているドイツ特許公開公報第３９３６８３１−Ａ１においては、 センサ出力信号が供給されるトリガ回路の「ヒステリシス」または閾値が、実際 の結合係数に応じて調整される。

このため、このセンサ出力信号の処理のための回路構成には、結合係数決定回路 が具備されている。この結合係数決定回路は、回転速度に比例する信号周波数と 、信号電圧とから結合係数を算出し、測定係数の「評価」の後、自動車速度を考 慮してトリガ回路のヒステリシスに影響を及ぼすように構成されている。

その際、結合係数の測定は高速度の際に「より信頼性があるもの」として評価さ れ、そのために、ヒステリシスの適応におけるＤｊ定の影響は低い車輪速度より 高い車輪速度の際に強く増大する。

この発明の目的は、特に簡単な構成でトリガ回路のヒステリシスの調整のための 信頼性の高い回路構成を提供するという課題に基づいている。

この目的の達成のために、始めに述べた形の回路構成が以下のように構成される 。すなわち、結合係数の算出のためとトリガ回路のヒステリシスの調整のために 回転速度センサの出力信号の閾値を設定し、自動車の発車の際に、閾値到達の時 点で車輪速度に対応するセンサ信号の周波数から結合係数が確定される。

この発明によれば、閾値は、バイアス電圧で固定された零点または作動点から回 転速度センサ出力信号の振幅の正と負の偏差値の範囲を限定する。

すなわち、この発明によれば、回転速度センサの出力信号のために閾値、すなわ ち正と負の閾値が固定され、自動車の発車の際、センサ出力信号がこのトリガ閾 値に到達するやい回転速度センサ出力の交流信号は、例えば、偏心の結果として の空隙の変動度、または相互干渉によって歪められるので、発明に好都合な実施 例に基づいて、センサ出力がある時間の間で正の閾値と負の閾値に共に到達する か超過したときにのみ「ヒステリシス」の調整が行われる。

さらにこの発明によれば、演算装置またはマイクロプロセッサを使用し、前記演 算装置またはマイクロプロセッサに回転速度センサの出力信号から導き出された 車輪速度を表す周波数の交流信号が導かれ、さらに、前記演算装置またはマイク ロプロセッサに自動車の発車の際に、設定されている閾値への到達を示す信号が 送られ、閾値の到達の際に車輪速度から実際の結合係数を算出し、結合係数に応 じたヒステリシスの調整のための信号を与えるように構成されている。

この発明に基づく回路構成は、ヒステリシスの調整がことごとく自動車の発車の 際に繰り返されるということを示している。

他方、規則的に繰り返される事象、例えば、自動車のエンジン始動の際と、続い て起こる自動車の発車によりヒステリシス調整を開始することも、この発明の目 的に適っており、また、十分である。

この発明の更に他の特徴、利点と適用の可能性は、添付の回路構成図と動作方法 を具体的に説明するための図とから明らかとなる。

第１図は、この発明に基づく回路構成の一実施例を示す図である。

第２図は、第１図に基づく回路構成の与えられた測定点における信号波形を示す 図である。

第１図において示される回路構成は、車輪センサ１の出力信号の処理のために提 供される。

このような車輪センサは、例えば、自動車に取り付けられ、アンチロックブレー キ装置、駆動ス１ルンブ制御装置の構成要素であり、または電子サスペンション 制御装置に情報を供給する。

センサ１の出力信号は、制御可能なフィートノく・ツク結合回路４とコンパレー タ３を含むトリガ回路２に導かれる。

フィードバック結合回路４を用いてトリガ回路２のトリガ閾値またはヒステリシ スが調整される。

センサ１の作動点または零点は、この実施例の場合、安定した直流電圧＋ＵＢが 供給される分圧器Ｒ１、Ｒ２によって決定される。

実際に、端子に１、Ｆ２から取り出し可能な車輪センサ１の出力信号は、この零 点を中心にしてほぼ対称に振動する正弦波電圧である。

他の分圧器Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５も同様に電源＋ＵＢに接続されて正と負の閾値Ｕ８ □、Ｕ３２（第２図参照）を決定して、この閾値に対する上限と下限への到達ま たは超過がコンノ（レータ５．６を用いて検出され、信号として取り出される。

一実施例における電位は、端子に２で＋２．５Ｖ、閾値Ｕｓ１とＵｓ２がそれぞ れ端子に３で＋３．５Ｖ、端子に４で＋１，５Ｖであった。

従って、車輪センサ出力信号の振幅は、コン、＜レータ５．６で出力信号がそれ ぞれ出力信号変化を生じさせるために作動点または零点に対して相対的に＋ＩＶ と一１ｖに到達しなければならなかった。

参照番号７と８で示されている分離段またはインピーダンスバッファは、ヒステ リシス調整の際にセンサーの出力への反作用を回避するために接続されている。

コンパレータ５と６の出力Ａ２とＡ３と、マイクロプロセッサ９との間に若干の フリップフロップとゲートが接続されていて、コンパレータ５．６で調整されて いる正と負の閾値が、−周期の期間の間で到達または超過されるやいなや、これ らを介してマイクロプロセッサ９へ［閾値識別Ｊ　（ＳＥ）信号が送られる。

コンパレータ５と６の出力Ａ２とＡ３は、それぞれ入力信号Ｆ１とＦ２が供給さ れるフリップフロップ１０と１１へ導かれてこれらをセットする。自動車の発車 の際に車輪センサ１の出力電圧Ｕ　が上昇して、対応する正と負の閾値Ｕ８□、 Ｕｓ２に到達するか超過すると、フリップフロ・ツブ１０と１１の出力Ｑ１とＱ ２の信号が得られる。

正と負の閾値がある時間の間で達成または超過されるとき、アンドゲート１２と １３とオアゲート１４を介してただ１つの信号が転送されて確保される。

マイクロプロセッサ９の出力Ｒ８１を介してリセ・ッ卜することができるフリッ プフロップ１５の出力Ｑ３を介して閾値識別信号ＳＥが送られる。

フリップフロップ１０．１１の入力信号Ｆ１、Ｆ２は、回路１６を用いて生成さ れる。この回路１６は、基本的に２つのエツジトリガフリップフロップ１７．１ ８と２つのアンドゲート１９．２０とから構成されている。

第２図で具体的に説明すると信号Ｆ１は車輪センサの出力信号Ｕ８の正極側への 零通過のときに生成され、信号Ｆ２は車輪センサの出力信号Ｕ８の負極側への零 通過のときに生成される。

この２つの信号Ｆｌ、Ｆ２は、フリップフロップ１０．１１のリセットをもたら し、ある時間内に負と正の閾値に到達または超過したときのみ、フリップフロッ プ１５がセットされる。

従って、フリップフロップ１０の出力Ｑ１において、正の閾値Ｕｓ１に到達また は超過するやいなや１つの信号が出力される。

フリップフロップ１０は、信号Ｆ１によって再びリセットされる。

同じ動作がフリップフロップ１１で行われる。フリップフロップ１１は閾値Ｕｓ ２へ到達または超過の際にセットされ、信号Ｆ２によってリセットされる。

従って、フリップフロップ１５の出力Ｑ３において、正の閾値ＵＳｌに到達また は超過するやいなや１つの信号が出力されるが、直前に負の閾値Ｕｓ２が到達さ れているという条件のもとである； 直前の負のスイッチ閾値Ｕｓ２への到達の後、正のスイッチ閾値ＵＳｌの超過が 、第２図の時点ｔ２で生じる。

負のスイッチ閾値ＵＳ２は、第２図の時点ｔ１で達成される。

しかしながら、センサ出力電圧ＵＳは、それ以前では（正）閾値Ｕ　の下の位置 にあって、閾値Ｕｓ２への到達では、まだ、マイクロプロセッサ９で信号「閾値 識別Ｊ　（ＳＥ）と一致しているフリップフロップ１５のフリップ結果、または 出力信号Ｑ３を発生させない。

さらに、第２図には、コンパレータ３．５．６の出力Ａ１、Ａ２、Ａ３、回路１ ６で発生されたリセット信号Ｆ１とＦ２、自動車の発車動作のためのフリップフ ロップの出力信号Ｑ１、Ｑ２、ＱＢ（ＳＥ）の各信号波形が示されている。

車輪センサ１の出力および端子に５の電圧の波形Ｕ５がそれぞれ第２図に示され ている。

第２図の電圧Ｕ８の変化および各信号波形が、同一経過時間内で示されている。

フリップフロップ１５のリセットは、この発明の実施例により自動車の発車毎か 規則的に繰り返される事象の際、例えば、自動車の始動毎にマイクロプロセッサ ９で発生されたリセット信号Ｒ８１によって行われる。

第２図におけるコンパレータ３の出力信号Ａ１では、スイッチヒステリシスは無 視される。

発車動作の間、基礎ヒステリシスは、例えば、１００ｍＶが前もって与えられる かマイクロプロセッサ９によって調整される。

スイッチ閾値またはスイッチ閾値への到達と、この時点での自動車または車輪速 度とからマイクロプロセッサ９により結合係数が算出された後、この結合係数が 接続線２１に導かれて回路４に入力され、回路４によって「ヒステリシス」が適 切な値に調整される。

この発明の一実施例におけるコンパレータ３と回路４とは、デジタルに調整でき るヒステリシスを持つ構成要素の形に構成される。

第１図におけるフィードバック結合回路４の入力の４つの回線は、フィードバッ ク信号が４桁の２進数によって書換えられるということを示している： 従って、ヒステリシスは、二の場合、最大１６個の異なる値に設定される。

この発明の回路構成の動作モードは、上述した説明から明らかである。

「ヒステリシス」は、最初に、例えば１００ｍＶの程度の極めて低いベージ・ツ クな値に調整される。

発車動作の際、正と負の閾値への到達または超過が互いに連続して生じた後、マ イクロプロセッサは実際の結合係数を算出し、この算出の結果に基づいて「ヒス テリシス」が適切な値に調整される。

特定の時点で閾値識別信号は、マイクロプロセッサからの出力Ｒ８１によって再 びキャンセルされ、ヒステリシスまたはトリガ閾値の新しい算出が行われる。

補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の８）平成５年４月器日

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．例えば、自動車の車輪センサ等の回転速度センサの出力信号の処理のための 回路構成に関し、回転速度センサの出力信号の周波数が車輪速度を決定するため に評価され、この出力信号の振幅が同様に車輪速度に従って変化され、「ヒステ リシス」またはトリガ閾値を制御するトリガ回路と、回転数に対応するセンサ信 号の周波数にセンサ出力信号の振幅を乗じて結合係数を算出するための回路と、 同様に結合係数に応じたトリガ回路の「ヒステリシス」の調整のための回路とを 具備する前記出力信号の処理のための回路構成において、結合係数の算出のため とトリガ回路のヒステリシスの調整のために回転速度センサ（１）の出力信号（ ＵＳ）のための閾値（ＵＳ１、ＵＳ２）が設定されていて、自動車の発車の際に 、閾値（ＵＳ１、ＵＳ２）への到達の時点（Ｆ１、Ｆ２）で車輪速度に対応する センサ信号の周波数から結合係数が確定されることを特徴とする回路構成。
2. ２．閾値（ＵＳ１、ＵＳ２）が、バイアス電圧で固定された零点または作動点か ら回転速度センサ出力信号（ＵＳ）の振幅の正と負の偏差値範囲を限定すること を特徴とする請求項１に記載の回路構成。
3. ３．正と負の閾値への到達または超過が、ある時間の間で「ヒステリシス」の調 整のために評価されることを特徴とする請求項２に記載の回路構成。
4. ４．この回路構成は、演算装置またはマイクロプロセッサを具備し、前記演算装 置またはマイクロプロセッサに回転速度センサの出力信号から導き出された車輪 速度を表す周波数の交流信号が導かれ、前記演算装置またはマイクロプロセッサ に自動車の発車の際に、設定されている閾値への到達を示す信号が送られ、閾値 への到達の際に車輪速度から実際の結合係数を算出し、結合係数に応じたヒステ リシスの調整のための信号を与えるように考慮されていることを特徴とする請求 項１ないし３の１つまたは複数に記載の回路構成。
5. ５．ヒステリシス調整が、自動車の発車毎に繰り返されることを特徴とする請求 項１ないし４の１つまたは複数に記載の回路構成。
6. ６．ヒステリシス調整が、規則的に繰り返される事象により、例えば、自動車の エンジン始動の際と、続いて起こる自動車の発車により繰り返されることを特徴 とする請求項１ないし４の１つまたは複数に記載の回路構成。