KR100384441B1 - Apparatus for detecting the differential range in an accelerator and clutch pedal for use in a car - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동차에서 사용하는 페달의 답력의 변위량을 측정하는 변위 측정장치에 관한 것이다. 본 발명의 장치는 페달과 연결되어 회전하는 원통형 회전체에 부착되어, 기설정된 회전 변위각도내에서 두 개의 서로 다른 자기극을 갖는 복수개의 원호형 자석편이 서로 접합되어있는 원통형 영구자석과, 상기 영구자석의 외주면에 이격배치되어, 상기 페달의 답력에 따른 회전 변위 각도를 그의 출력 전압값의 변동에 의해 검출하는 한 쌍의 홀 센서를 포함한다. 본 발명에 따른 원통형 영구자석은 동일한 분할각으로 접합되어 있는 한 쌍의 원호형 자석편 또는 서로 상이한 분할각으로 접합되어 있는 두 쌍의 원호형 자석편을 구비하며, 상기 분할각은 상기 회전체의 기설정된 회전각도에 대응한다. 이와 관련하여, 상기 한 쌍의 홀 센서는 각기 서로 상이한 자기극을 갖는 자석편과 관련하여 비대칭적으로 배치되어 있거나 또는 각기 서로 상이한 자기극을 갖는 자석편과 관련하여 대칭적으로 마주하여 배치되어 있다.The present invention relates to a displacement measuring device for measuring the displacement amount of the pedaling force of a pedal used in an automobile. The device of the present invention is attached to a rotating cylindrical rotating body connected to the pedal, a cylindrical permanent magnet in which a plurality of arc-shaped magnetic pieces having two different magnetic poles are bonded to each other within a predetermined rotational displacement angle, and the permanent And a pair of Hall sensors spaced apart from the outer circumferential surface of the magnet to detect the rotational displacement angle according to the pedaling force by the variation of the output voltage value thereof. The cylindrical permanent magnet according to the present invention includes a pair of arc-shaped magnet pieces joined at the same divided angle or two pairs of arc-shaped magnet pieces joined at different split angles, wherein the divided angles of the rotating body It corresponds to the preset rotation angle. In this regard, the pair of Hall sensors are arranged asymmetrically with respect to the magnet pieces having different magnetic poles from each other or symmetrically facing each other with respect to the magnet pieces having different magnetic poles from each other. .

따라서, 홀 센서는 기설정된 회전 변위 각도내에서 최대값과 최소값을 그의 출력으로 생성하므로, 페달의 정밀한 회전 변위량의 검출이 가능하다.Therefore, the hall sensor generates the maximum value and the minimum value at its output within a predetermined rotational displacement angle, so that the precise amount of rotational displacement of the pedal can be detected.

Description

자동차용 가속 및 클러치 페달의 변위 측정 장치{APPARATUS FOR DETECTING THE DIFFERENTIAL RANGE IN AN ACCELERATOR AND CLUTCH PEDAL FOR USE IN A CAR}Displacement measuring device for acceleration and clutch pedal for automobiles {APPARATUS FOR DETECTING THE DIFFERENTIAL RANGE IN AN ACCELERATOR AND CLUTCH PEDAL FOR USE IN A CAR}

본 발명은 자동차에 사용하는 홀 센서를 이용하는 전자식 페달 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 홀 센서를 이용하여 자동차용 가속 페달 또는 클러치 페달의 답력에 대응하는 회전 변위량을 검출하는 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic pedal system using a hall sensor used in an automobile, and more particularly, to an apparatus for detecting a rotation displacement amount corresponding to the pedal effort of an automobile accelerator pedal or a clutch pedal using a hall sensor.

일반적으로, 운전자가 차량의 가속을 위하여 가속 페달을 밟으면, 엔진 흡입 계통의 관문인 드로틀 밸브가 열리면서 많은 공기를 엔진으로 공급하고, 그와 동시에 드로틀 레버가 스프링의 탄성력으로 연료 인젝션 펌프를 작동하여 보다 많은 연료가 엔진으로 공급되도록 되어있다.In general, when the driver presses the accelerator pedal to accelerate the vehicle, the throttle valve, which is the gateway of the engine intake system, opens, supplying a lot of air to the engine, and at the same time, the throttle lever operates the fuel injection pump by the spring force. Many fuels are intended to be supplied to the engine.

상술한 원리를 이용하는 전자식 가속 페달 시스템은 가속페달의 작동방향으로 포지션 센서를 갖는 변위각 측정장치가 장착되어 가속페달의 작동각도를 감지하여 전기적인 신호를 발생시키고, 가속페달의 작동각도에 따라 E.C.U(Electonic Control Unit)와 같은 제어 유니트에 의해 드로틀 밸브의 개폐정도를 조절하여 엔진으로 공급되는 공기량 및 연료 인젝션 펌프에 의해 공급되는 연료량을 조절할 수 있게 되어 있다.Electronic accelerator pedal system using the above-described principle is equipped with a displacement angle measuring device having a position sensor in the operation direction of the accelerator pedal to detect the operating angle of the accelerator pedal to generate an electrical signal, according to the operating angle of the accelerator pedal ECU By controlling the opening and closing degree of the throttle valve by a control unit such as (Electonic Control Unit), it is possible to control the amount of air supplied to the engine and the amount of fuel supplied by the fuel injection pump.

현재, 자동차에 사용되고 있는 각종 페달의 변위각 측정 장치는 변위각을 발생하는 회전체로서 영구자석을 이용하고, 이때 변위에 따른 자계의 세기를 홀(hall) 소자를 이용하여 홀 소자에 유기되는 전압을 측정하여 회전각의 정도를 측정하는 방법이 일반화되어 있다. 대부분의 회전변위각 검출 및 직선 이동거리의 이동량 검출은 측정이 요구되는 범위내에서 선형적 특성을 요구하고, 특정 각도 내에서 측정이 필요하다. 그러나, 홀 소자의 특성상 동일한 자석극 내에서 그 출력 값이 최대 및 최소를 나타내고 자석극이 바뀌는 위치에서 그 값이 반복되게 된다.따라서, 한 개의 자석극이 측정하고자 하는 경로보다 크게 하여야 하는 데, 이 경우 홀 소자의 최대 출력 범위를 사용하는 데 한계가 있다.Currently, the displacement angle measuring apparatus of various pedals used in automobiles uses a permanent magnet as a rotating body generating a displacement angle, and at this time, the strength of the magnetic field according to the displacement is induced by the hall element using a hall element. It is common to measure the degree of rotation angle by measuring. Most rotational displacement detection and linear movement distance detection require linear characteristics within the range in which measurement is required, and measurement within a specific angle is required. However, due to the characteristics of the Hall element, its output value shows the maximum and minimum in the same magnet pole and the value is repeated at the position where the magnet pole changes. Therefore, one magnet pole should be larger than the path to be measured. In this case, there is a limit to using the maximum output range of the Hall element.

그러므로, 본 발명은 자동차에서 사용되는 페달의 답력에 따른 회전각도를 측정할 수 있는 최대 각도내에서 홀 센서의 센서 출력값이 최소에서 최대가 되도록 하는 페달의 변위량 검출장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Therefore, an object of the present invention is to provide a displacement detection device of a pedal such that the sensor output value of the hall sensor is within the maximum angle that can measure the rotational angle according to the pedaling force used in the motor vehicle from minimum to maximum. .

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 자동차에서 사용하는 페달의 답력의 변위량을 측정하는 변위 측정장치는: 상기 페달과 연결되는 키 홈에 의해 회전하는 원통형 회전체; 상기 회전체에 부착되어 있고, 상기 회전체의 변위각도내에서 자력의 세기가 최대 및 최소값을 갖도록 두 개의 서로 다른 자기극을 갖는 복수개의 원호형 자석편이 서로 접합되어있는 원통형 영구자석과; 상기 영구자석의 외주면에 이격배치되어 있으며, 상기 페달의 답력에 따른 회전변위 각도를 그의 출력 전압값의 변동에 의해 검출하는 한 쌍의 홀 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to the present invention for achieving the above object, a displacement measuring device for measuring the amount of displacement of the pedaling force of the pedal used in the motor vehicle comprises: a cylindrical rotor rotating by a key groove connected to the pedal; A cylindrical permanent magnet attached to the rotating body and having a plurality of circular arc-shaped magnet pieces joined to each other so that the strength of the magnetic force within the displacement angle of the rotating body has a maximum and a minimum value; It is arranged on the outer circumferential surface of the permanent magnet, characterized in that it comprises a pair of Hall sensors for detecting the rotational displacement angle according to the pedal effort of the pedal by the variation of the output voltage value.

도 1은 본 발명에서 사용되는 전자식 가속 페달 시스템의 계통도,1 is a schematic diagram of an electronic accelerator pedal system used in the present invention,

도 2a, 2b 및 2c는 각기 본 발명에 따른 변위 측정 장치의 평면도, 선 B-B'에서 본 측단면도 및 선 C-C'에서 본 측단면도,Figures 2a, 2b and 2c is a plan view of a displacement measuring device according to the present invention, respectively, a side cross-sectional view as seen from line B-B 'and a side cross-sectional view as seen from line C-C',

도 3a, 도 3b 및 도 3c는 본 발명에 따른 변위 측정 장치내 영구자석과 홀 센서와의 배치 관계를 도시하는 도면,3A, 3B and 3C are views showing the arrangement relationship between the permanent magnet and the hall sensor in the displacement measuring device according to the present invention;

도 4는 변위 측정 장치의 회로 구성도,4 is a circuit configuration diagram of a displacement measuring device;

도 5a 내지 도 5c는 각기 홀 센서의 출력과 변위 각과의 관계를 도시하는 그래프.5A to 5C are graphs showing the relationship between the output of the Hall sensor and the displacement angle, respectively.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

2 : 변위 측정 장치 14 : 키 홈2: displacement measuring device 14: key groove

10, 20 : 케이스 30 : 원통형 회전체10, 20: case 30: cylindrical rotating body

50 : 영구자석 60, 62 : 홀 센서50: permanent magnet 60, 62: Hall sensor

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 동작을 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the operation of the preferred embodiment according to the present invention.

도 1을 참조하면, 전형적인 전자식 가속 페달 시스템의 계통도의 개략적인 구성이 도시된다.Referring to FIG. 1, a schematic configuration of a schematic diagram of a typical electronic accelerator pedal system is shown.

도시된 바와 같이, 전자식 가속페달 장치는 가속페달(1)의 작동방향으로 변위각 측정장치(2)가 장착되어 가속페달(2)의 작동각도를 감지하여 전기적인 신호를 발생시킨다. 변위각 측정장치(2)의 포지션 센서는 전자 제어 유니트(ECU)(3)와 전기적으로 연결되어 있어 가속페달(1)의 작동신호가 입력되면 소정의 신호처리 절차를 통해 전동모터(4) 제어신호를 출력하게 된다. 전동 모터(4)는 전자 제어 유니트(3)와 연결되어 가속페달(1)의 작동각도에 대한 전동 모터 제어 신호에 의해 작동된다. 드로틀 밸브(5)는 전동모터(4)로부터 전달되는 회전력에 의해 개폐정도가 조절되어 엔진으로 공급되는 공기량 및 연료 인젝션 펌프에 의해 공급되는 연료량을 조절할 수 있다.As shown, the electronic accelerator pedal device is equipped with a displacement angle measuring device 2 in the operating direction of the accelerator pedal 1 to detect an operating angle of the accelerator pedal 2 to generate an electrical signal. The position sensor of the displacement angle measuring device 2 is electrically connected to an electronic control unit (ECU) 3 so that when the operation signal of the accelerator pedal 1 is input, the electric motor 4 is controlled through a predetermined signal processing procedure. Will output a signal. The electric motor 4 is connected to the electronic control unit 3 and is operated by an electric motor control signal for the operation angle of the accelerator pedal 1. The throttle valve 5 may adjust the opening and closing degree by the rotational force transmitted from the electric motor 4 to adjust the amount of air supplied to the engine and the amount of fuel supplied by the fuel injection pump.

도 2는 도 1에 도시된 본 발명에 따른 자동차용 페달의 변위각 측정 장치의 단면도가 도시된다.Figure 2 is a cross-sectional view of the displacement angle measuring device of the vehicle pedal according to the invention shown in FIG.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 자동차용 가속 및 클러치 페달의 변위 측정 장치는 상부 케이스(10), 하부 케이스(20), 상부케이스(10)와 하부 케이스(20)내부의 원통형 회전체(30)를 포함한다. 상부 케이스(10)와 하부 케이스(20)는 원통형 회전체(30)의 외부 케이스로서 자기 차폐 성분을 갖는 수지를 이용하여 형성된 사출물로 제조되고, 상부와 하부 케이스(10, 20)는 외부의 습기와 기타 불순물이 회전체(30) 내부로 침투하지 못하도록 바이톤 소재를 사용한 오링(12)에 의해 밀봉된다.As shown in Figure 2, the displacement measurement device of the acceleration and clutch pedal for the vehicle of the present invention is a cylindrical rotating body in the upper case 10, lower case 20, upper case 10 and lower case 20. (30). The upper case 10 and the lower case 20 are made of an injection molded product using a resin having a magnetic shielding component as an outer case of the cylindrical rotating body 30, and the upper and lower cases 10 and 20 are external moisture. And other impurities are sealed by the O-ring 12 using a Viton material to prevent penetration of the impurities into the rotor 30.

원통형 회전체(30)는 상부와 하부 케이스(10, 20)에 의해 형성된 중공내부에서, 외부 페달(1)(도 1 참조)의 페달 암부(도시안됨)와 연결되어 페달 암부가 힌지점을 중심으로 회전할 때 함께 회전하도록 구성되어 있다. 원통형 회전체(30)는 그의 중앙 상측부에 페달(1)의 암부와 연결되어 회전체를 회전시키는 키 홈(14)이 형성되어 있으며, 페달(1)과 연동하여 회전될 때, 기설정된 각도만큼 회전하도록 구성된 원반형상의 플랜지(32)를 가지고 있다.The cylindrical rotor 30 is connected to the pedal arm portion (not shown) of the outer pedal 1 (see FIG. 1) in the hollow inner portion formed by the upper and lower cases 10 and 20 so that the pedal arm portion is centered on the hinge point. It is configured to rotate together when rotating. The cylindrical rotor 30 has a key groove 14 connected to the arm of the pedal 1 to rotate the rotor in an upper portion of the center thereof, and when the cylinder rotor 30 is rotated in conjunction with the pedal 1, a predetermined angle It has a disk-shaped flange 32 configured to rotate by.

또한, 변위측정 장치는(2)는 원통형 회전체(30)의 플랜지(32)의 배면에 부착되어 있는 원통형 영구자석(50)과, 원통형 영구자석(50)의 외주면에 이격배치되어 있는 한 쌍의 홀 센서(60, 62)와, 홀 센서(60, 62)가 장착된 PCB(40)와, 영구자석(50)이 장착된 원통형 회전체(30)와 공간적으로 분리되어 외부 진동으로부터 회전체(30)를 보호하고, PCB(40)를 지지하여 홀 센서(60)를 보호하는 지지대(70) 및 원통형 영구자석(50)을 둘러싸는 캡(34)을 더 포함한다.In addition, the displacement measuring device (2) is a pair of cylindrical permanent magnets 50 attached to the rear surface of the flange 32 of the cylindrical rotor 30 and spaced apart from the outer peripheral surface of the cylindrical permanent magnets 50 Hall sensors 60 and 62, PCB 40 on which Hall sensors 60 and 62 are mounted, and cylindrical rotor 30 on which permanent magnet 50 is mounted, are spatially separated and rotated from external vibration. It further includes a cap 34 which protects the 30 and supports the PCB 40 to protect the hall sensor 60 and the cylindrical permanent magnet 50.

본 발명에 따르면, 원통형 회전체(30)는 플랜지(32)의 제어에 의해 기설정된 변위 각도, 예로 75°± 10°또는 180°± 10°만큼 회전하도록 구성되는 데, 이것은 홀 센서(60, 62)가 그 변위 각도내에서 최소 출력값과 최대 출력값을 발생하도록 영구자석(50)의 분할 자기극을 설정하는 기준이 된다.According to the invention, the cylindrical rotor 30 is configured to rotate by a predetermined displacement angle, for example 75 ° ± 10 ° or 180 ° ± 10 ° by the control of the flange 32, which is a hall sensor 60, 62) is a reference for setting the split magnetic pole of the permanent magnet 50 so as to generate the minimum output value and the maximum output value within the displacement angle.

이제, 도 3을 참조하면, 원통형 영구자석(50)과 홀 센서(60)의 보다 상세한 구성이 도시되며, 동 도면에서, 원통형 영구자석(50)은 기설정된 변위각도 A내에서 자력의 세기가 최대 및 최소값을 갖도록 서로 다른 자기극을 갖는(즉, N극과 S극으로 착자된) 복수개의 자석편이 접합된 형태를 가지고 있다.Referring now to FIG. 3, a more detailed configuration of the cylindrical permanent magnet 50 and the hall sensor 60 is shown, in which the cylindrical permanent magnet 50 has a strength of magnetic force within a predetermined displacement angle A. FIG. A plurality of magnet pieces having different magnetic poles (i.e., magnetized to the N pole and the S pole) to have the maximum and the minimum value have a bonded shape.

도 3a에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 영구자석(50)은 각기 서로 다른 자기극, 즉 N극과 S극을 갖는 한 쌍의 원호형 자석편(51, 52)을 포함한다. 한 쌍의 원호형 자석편(51, 52)은 동일한 지름과 동일한 분할 각으로 접합되어 있다. 즉, 한 쌍의 원호형 자석편(51, 52)은 180°의 원호 각도내에서 한 개의 자기극을 형성한다.The cylindrical permanent magnet 50 according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 3A includes a pair of arc-shaped magnet pieces 51 and 52 having different magnetic poles, that is, N and S poles, respectively. The pair of arc-shaped magnet pieces 51 and 52 are joined at the same diameter and same division angle. That is, the pair of arc-shaped magnet pieces 51 and 52 form one magnet pole within an arc angle of 180 degrees.

도 3b에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 원통형 영구자석(50)은 N극과 S극을 갖는 4개 또는 2쌍의 원호형 자석편(53, 54, 55, 56)을 포함한다. 2쌍의 원호형 자석편(53, 54, 55, 56)의 각 쌍은 지름은 동일하지만 두 개의 서로 다른 분할 각, 즉 150°± 10°, 310°± 10°로 접합되어 있다. 보다 상세히 말해서, 한쌍의 원호형 자석편(53, 54)은 접합되어 150°± 10°의 원호 각을 형성하고 있으며, 각기 75°± 10°의 원호 각도내에서 한 개의 자기극을 형성한다. 다른 한쌍의 접합된 원호형 자석편(55, 56)은 접합되어 210°± 10°의 원호각을 형성하고 있으며, 각기 105°± 10°의 원호 각도내에서 한 개의 자기극을 형성한다.The cylindrical permanent magnet 50 according to another embodiment of the present invention shown in FIG. 3B includes four or two pairs of arc-shaped magnet pieces 53, 54, 55, 56 having an N pole and an S pole. Each pair of the two pairs of arc-shaped magnet pieces 53, 54, 55, 56 are joined at two different dividing angles, i.e., 150 deg. 10 deg. More specifically, the pair of arc-shaped magnet pieces 53 and 54 are joined to form an arc angle of 150 ° ± 10 °, and each form one magnetic pole within an arc angle of 75 ° ± 10 °. The other pair of bonded arc-shaped magnet pieces 55 and 56 are joined to form an arc angle of 210 ° ± 10 °, each forming one magnetic pole within an arc angle of 105 ° ± 10 °.

도 3c에 도시된 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 원통형 영구자석(50)은 N극과 S극을 갖는 4개 또는 2쌍의 원호형 자석편(71, 72, 73, 74)을 포함한다. 2쌍의 원호형 자석편(71, 72, 73, 74)의 각 쌍은 지름은 동일하지만 두 개의 서로 다른 분할 각, 즉 170°± 5°, 190°± 10°로 접합되어 있다. 보다 상세히 말해서, 한쌍의 원호형 자석편(71, 73)은 서로 접합되어 170°± 5°의 원호 각을 형성하고 있으며, 각기 85°± 5°의 원호 각도내에서 한 개의 자기극을 형성한다. 다른 한쌍의 접합된 원호형 자석편(72, 74)은 서로 접합되어 190°± 5°의 원호각을 형성하고 있으며, 각기 95°± 5°의 원호 각도내에서 한 개의 자기극을 형성한다.The cylindrical permanent magnet 50 according to another embodiment of the present invention shown in FIG. 3C includes four or two pairs of arc-shaped magnet pieces 71, 72, 73, and 74 having an N pole and an S pole. . Each pair of the two pairs of arc-shaped magnet pieces 71, 72, 73, 74 are joined at two different dividing angles, that is, 170 ° ± 5 °, 190 ° ± 10 °, with the same diameter. More specifically, the pair of arc-shaped magnet pieces 71 and 73 are joined to each other to form an arc angle of 170 ° ± 5 °, and each form one magnetic pole within an arc angle of 85 ° ± 5 °. . The other pair of bonded arc-shaped magnet pieces 72 and 74 are joined to each other to form an arc angle of 190 ° ± 5 °, and each form one magnetic pole within an arc angle of 95 ° ± 5 °.

한 쌍의 홀 센서(60, 62)는 페달(1)의 답력에 따른 회전체(30)의 원통형 영구자석(50)의 회전 변위 각도를 그의 출력 전압값의 변동에 의해 검출하는 기능을수행하며, 원통형 영구자석(50)의 외연에 약간의 이격 거리를 두고 배치되어있다. 통상적으로, 홀 센서, 예로 홀 센서(60)는 N극과 S극이 만나는 접합부에서 중간값의 출력을 발생하는 특성을 가지고 있으며, S극 측(또는 N극 측)으로 가면 중간값보다 낮은 출력을 발생하고, N극 측(또는 S극 측)으로 가면 중간값보다 큰 출력값을 발생하도록 작동하며, 다른 하나의 홀 센서(62)는 이와 반대의 역 대칭되는 출력값을 생성한다.The pair of hall sensors 60 and 62 perform a function of detecting the rotational displacement angle of the cylindrical permanent magnet 50 of the rotating body 30 according to the pedaling force of the pedal 1 by the variation of its output voltage value. , Is disposed at a slight separation distance to the outer edge of the cylindrical permanent magnet (50). Typically, the hall sensor, for example, the hall sensor 60 has a characteristic of generating an intermediate value at the junction where the N pole and the S pole meet, and outputting lower than the intermediate value when going to the S pole side (or the N pole side). And the N pole side (or S pole side) is operated to generate an output value larger than the median, and the other Hall sensor 62 produces an inversely symmetrical output value.

그러므로, 홀 센서(60, 62)는 영구자석(50)의 회전가능한 변위각도 A 범위내에서 그의 출력이 최소값과 최대값을 발생하여야 하고, 또한, 각각의 홀 센서가 역대칭되는 출력을 발생하도록 하기 위하여, 도 3a에 도시된 홀 센서(60, 62)는 180°의 각도로 서로 상이한 자기극을 갖는 자석편(51, 52)에 대하여 마주하여 대칭적인 위치에 배치되고, 도 3b에 도시된 홀 센서(60, 62)는 75°± 10°의 각도로 서로 상이한 자기극을 갖는 자석편(53, 54)에 대하여 비대칭적인 위치에 배치되며, 도 3c에 도시된 홀 센서(60, 62)는 95°± 5°의 각도로 서로 동일한 자기극을 갖는 자석편(71, 72)에 대하여 비대칭적인 위치에 배치되어 있다.Therefore, the hall sensors 60, 62 should have their outputs generate minimum and maximum values within the rotatable displacement angle A range of the permanent magnet 50, and also cause each hall sensor to produce an output that is anti-symmetric. For this purpose, the Hall sensors 60, 62 shown in FIG. 3A are disposed in symmetrical positions facing each other with respect to the magnet pieces 51, 52 having different magnetic poles at an angle of 180 °, and shown in FIG. 3B. The hall sensors 60, 62 are disposed in an asymmetrical position with respect to the magnet pieces 53, 54 having different magnetic poles from each other at an angle of 75 ° ± 10 °, and the hall sensors 60, 62 shown in Fig. 3C. Are arranged in an asymmetrical position with respect to the magnet pieces 71 and 72 having the same magnetic poles with each other at an angle of 95 ° ± 5 °.

또한, 자력의 강도는 자석의 내부보다는 외부가 더 큰 값을 나타내나 자석의 외부는 센서 외부의 자력에 의하여 센서가 영향을 받을 수 있다. 따라서, 원통형 자석(50)이외의 외부 자력으로부터 센서(60, 62)의 측정하는 지점에서의 영향을 최소화하기 위하여 외부 자기 차폐가 필요하다. 이를 위하여, 영구 자석(50)과 센서(60, 62)의 이격 거리는 동일하여야 하고 또한 근접 배치되어 외부로부터의 자력 영향을 최소화할 수 있다.In addition, the strength of the magnetic force represents a larger value than the inside of the magnet outside, but the outside of the magnet may be affected by the magnetic force outside the sensor. Therefore, external magnetic shielding is necessary to minimize the effect at the point of measurement of the sensors 60 and 62 from external magnetic forces other than the cylindrical magnet 50. To this end, the separation distance between the permanent magnet 50 and the sensors 60 and 62 should be the same and can be arranged in close proximity to minimize the influence of magnetic forces from the outside.

도 5를 참조하면, 홀 센서의 출력과 변위 측정각과의 관계를 도시하는 그래프가 도시된다. 도 5a는 각기 필요로 하는 변위 측정각 A이 자기극, 즉 분할각보다 작은 경우에 홀 센서에 의해 생성되는 출력값의 파형도를 도시하고, 도 5b는 필요로 하는 변위 측정각 A이 자기극보다 큰 경우에 홀 센서에 의해 생성되는 출력값의 파형도를 도시한다. 마지막으로, 도 5c는 도 4a, 도 4b 및 도 4c와 같이 변위 측정각 A과 자기극이 서로 동일한 경우에 홀 센서에 의해 생성되는 출력 값의 파형도를 나타낸다.Referring to Fig. 5, there is shown a graph showing the relationship between the output of the hall sensor and the displacement measurement angle. Fig. 5A shows a waveform diagram of the output value generated by the Hall sensor when the displacement measuring angle A each needs to be smaller than the magnetic pole, that is, the dividing angle, and Fig. 5B shows the displacement measuring angle A required than the magnetic pole. The waveform diagram of the output value produced by the hall sensor in the large case is shown. Finally, FIG. 5C shows a waveform diagram of the output value generated by the Hall sensor when the displacement measuring angle A and the magnetic pole are the same as in FIGS. 4A, 4B and 4C.

도 4를 참조하면, 도 1과 관련하여 페달의 답습에 의해 홀 센서(60, 62)로부터 출력된 전압값에 따라 밸브를 제어하는 회로구성을 도시한다.Referring to FIG. 4, there is shown a circuit configuration for controlling the valve in accordance with the voltage values output from the hall sensors 60 and 62 in response to the pedal in conjunction with FIG.

제 1 홀 센서(60)는 페달의 답습에 의해 회전체(30)의 회전에 따른 변위각에 대응하는 전압값을 출력한다. 제 1 홀 센서(60)의 출력 전압값은 비교기 회로(68)로 비교 입력단자로 인가된다. 비교기 회로(68)는 비교 입력단자에 입력된 전압값과 기준단자를 통하여 인가되고 있는 기준 전압과의 비교를 통하여 회전체의 변위각에 대응하는 비교 신호를 생성한다. 이 비교 신호는 제어 유니트(3)로 인가되고, 제어 유니트(3)는 그에 응답하여 밸브의 동작을 제어하게된다.The first hall sensor 60 outputs a voltage value corresponding to the displacement angle according to the rotation of the rotor 30 by the pedal's follow-up. The output voltage value of the first hall sensor 60 is applied to the comparator circuit 68 as a comparison input terminal. The comparator circuit 68 generates a comparison signal corresponding to the displacement angle of the rotating body by comparing the voltage value input to the comparison input terminal with the reference voltage applied through the reference terminal. This comparison signal is applied to the control unit 3, which in turn controls the operation of the valve.

본 발명의 바람직한 실시예에서 변위량 측정 장치가 가속 페달을 기준하여 설명되었지만, 본 발명이 가속 페달로만 한정되는 것은 아니고, 자동차에서 사용하는 페달 시스템, 예로, 클러치 페달 시스템에도 적용가능하다는 것을 알아야 할 것이다.Although the displacement measuring device is described with reference to an accelerator pedal in a preferred embodiment of the present invention, it should be understood that the present invention is not limited to the accelerator pedal, but is applicable to a pedal system used in an automobile, for example, a clutch pedal system. .

이상에서 설명한 바와 같이, 홀 센서가 기설정된 회전 변위 각도내에서 최대값과 최소값을 그의 출력으로 생성하므로, 페달의 정밀한 회전 변위량의 검출이 가능하다.As described above, since the hall sensor generates the maximum value and the minimum value at its output within a predetermined rotational displacement angle, accurate detection of the rotational displacement amount of the pedal is possible.

Claims (8)

자동차에서 사용하는 페달의 답력의 변위량을 측정하는 변위 측정장치에 있어서,In the displacement measuring device for measuring the amount of displacement of the pedaling force of the vehicle, 상기 페달과 연결되는 키 홈에 의해 회전하는 원통형 회전체;A cylindrical rotary body rotating by a key groove connected to the pedal; 상기 회전체에 부착되어 있고, 상기 회전체의 변위 각도내에서 자력의 세기가 최대 및 최소값을 갖도록 서로 다른 자기극을 갖는 복수개의 원호형 자석편이 서로 접합되어있는 원통형 영구자석과;A cylindrical permanent magnet attached to the rotating body and having a plurality of arc-shaped magnet pieces joined to each other such that magnetic poles having different magnetic poles have a maximum and minimum value within a displacement angle of the rotating body; 상기 페달의 답력에 따른 변위량을 그의 출력 전압값의 변동에 의해 검출하며, 상기 변위각도 범위내에서 상기 출력이 최소값과 최대값을 발생하는 위치에서 상기 영구자석의 외주면에 이격 배치되어 있는 한 쌍의 홀 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 페달 시스템의 변위량 측정 장치.A pair of displacements according to the pedaling force of the pedal are detected by a change in the output voltage value, and a pair of the spacers is spaced apart from the outer circumferential surface of the permanent magnet at a position where the output generates a minimum value and a maximum value within the displacement angle range. Displacement measuring device of a pedal system of a vehicle comprising a Hall sensor. 제 1 항에 있어서, 상기 원통형 영구자석은 동일한 분할각으로 접합되어 있는 한 쌍의 원호형 자석편을 구비하며, 상기 분할각은 상기 회전체의 변위 각도에 대응하는 것을 특징으로 하는 자동차의 페달 시스템의 변위량 측정 장치.2. The pedal system of claim 1, wherein the cylindrical permanent magnet has a pair of arc-shaped magnet pieces joined at the same dividing angle, and the dividing angle corresponds to the displacement angle of the rotating body. Displacement measuring device. 제 1 항에 있어서, 상기 원통형 영구자석은 서로 상이한 분할각으로 접합되어 있는 두 쌍의 원호형 자석편을 구비하며, 상기 분할각은 상기 회전체의 변위 각도에 대응하는 것을 특징으로 하는 자동차의 페달 시스템의 변위량 측정 장치.The pedal of claim 1, wherein the cylindrical permanent magnet includes two pairs of arc-shaped magnet pieces joined at different split angles, the split angles corresponding to displacement angles of the rotating body. Displacement measuring device of the system. 제 2 항에 있어서, 상기 한 쌍의 홀 센서는 서로 상이한 자기극을 갖는 자석편과 관련하여 상기 분할각으로 대칭적으로 마주하여 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차의 페달 시스템의 변위량 측정 장치.3. An apparatus for measuring displacement amount of a pedal system of a vehicle according to claim 2, wherein said pair of hall sensors are arranged symmetrically facing said division angle with respect to the magnet pieces having different magnetic poles from each other. 제 3 항에 있어서, 상기 한 쌍의 홀 센서는 각기 서로 상이한 자기극을 갖는4. The magnetic sensor of claim 3, wherein the pair of hall sensors have different magnetic poles from each other. 한 쌍의 자석편과 관련하여 상기 분할각으로 비대칭적으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차의 페달 시스템의 변위량 측정 장치.Displacement measuring device for a pedal system of a vehicle, characterized in that arranged asymmetrically with respect to the pair of magnet pieces in the divided angle. 제 3 항에 있어서, 상기 한 쌍의 홀 센서는 각기 서로 동일한 자기극을 갖는4. The magnetic sensor of claim 3, wherein the pair of hall sensors each have the same magnetic pole. 한 쌍의 자석편과 관련하여 상기 분할각으로 비대칭적으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차의 페달 시스템의 변위량 측정 장치.Displacement measuring device for a pedal system of a vehicle, characterized in that arranged asymmetrically with respect to the pair of magnet pieces in the divided angle. 제 1 항에 있어서, 상기 한 쌍의 홀 센서는 각기 상기 원통형 자석 외부의 자력으로부터 센서의 측정하는 지점에서의 자력에 의한 영향을 최소화하기 위하여 상기 영구 자석의 외부면과 근접 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차의 페달 시스템의 변위량 측정 장치.The method of claim 1, wherein the pair of Hall sensors are each disposed in close proximity to the outer surface of the permanent magnet in order to minimize the influence of the magnetic force at the measuring point of the sensor from the magnetic force outside the cylindrical magnet. Displacement measurement device of the pedal system of the car. 제 1 항에 있어서, 상기 회전체는 상기 회전체가 상기 변위 각도만큼 회전하도록 구성된 원반형상의 플랜지를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차의 페달 시스템의 변위량 측정 장치.2. An apparatus for measuring displacement amount of a pedal system of a vehicle according to claim 1, wherein said rotating body has a disk shaped flange configured to rotate said rotating body by said displacement angle.
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