KR100412801B1

KR100412801B1 - Inclination sensor

Info

Publication number: KR100412801B1
Application number: KR10-2000-0079838A
Authority: KR
Inventors: 허영
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2000-12-21
Filing date: 2000-12-21
Publication date: 2003-12-31
Also published as: KR20020050647A

Abstract

본 발명은 센서에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동차에 장착되어 차량의 전후좌우 경사를 측정하도록 구성된 경사 센서에 관한 것이다.The present invention relates to a sensor, and more particularly, to an inclination sensor mounted on an automobile and configured to measure the front, rear, left and right tilt of the vehicle.

본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 구조가 단순하면서도 차량 전후좌우의 경사도를 정밀하게 측정할 수 있도록 구성된 경사 센서를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an inclination sensor configured to accurately measure the inclination of the front, rear, left, and right sides of a vehicle while having a simple structure.

상기한 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 차량의 소정 위치에 고정 설치된 본체(1)와, 상기한 본체(1)에 회전 자재하도록 설치된 아암(2)과, 상기한 아암(2)과 본체(1) 사이에 설치되어 아암(2)의 회전에 따라 차량의 전후방향 기울어짐을 감지하도록 설치된 제1센싱 수단과, 상기한 아암(2)의 저면에 설치됨과 아울러 차량의 좌우방향 기울어짐을 감지하도록 설치된 제2센싱 수단으로 구성함을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a main body 1 fixedly installed at a predetermined position of a vehicle, an arm 2 installed to rotate on the main body 1, the arm 2 and the main body 1. A first sensing means installed between the first and second sensing means installed along the rotation of the arm 2, the first sensing means installed on the bottom surface of the arm 2, and the second sensing means installed on the bottom surface of the arm 2 to detect the inclination of the vehicle. It is characterized by comprising two sensing means.

Description

Tilt Sensor {INCLINATION SENSOR}

일반적으로, 자동차가 주행하는 노면은 경사로, 직선로, 굴곡로등과 같이 매우 복잡한 형상을 가지게 되는 바, 이를 주행하는 자동차는 전후좌우로 기울어지는 경우가 발생된다.In general, a road surface on which a vehicle runs has a very complicated shape such as a slope, a straight line, a curved road, and the like, and the vehicle driving the vehicle may be inclined in front, rear, left, and right.

상기한 차량의 기울어짐은 차량의 주행 성능에 영향을 미치게 되기 때문에 차량 경사를 정확하게 측정하여 이에 따른 자세 제어 및 출력 제어등을 하게 된다.Since the inclination of the vehicle affects the driving performance of the vehicle, the inclination of the vehicle is accurately measured, and thus the attitude control and the output control are performed accordingly.

즉, 자동 변속기의 경우에는 차량의 전후 방향 기울어짐 즉, 경사로에서의 변속 패턴을 조절하여 주행 성능을 보강하게 되고, 좌우측 경사시에는 ECS등과 같은 현가 장치에서 차량의 자세를 수평으로 유지하게 되는 것이다.That is, in the case of an automatic transmission, the vehicle's forward and backward inclination, that is, the shift pattern on the ramp is adjusted to reinforce driving performance, and when the left and right inclinations are maintained, the vehicle posture is maintained horizontally by a suspension device such as an ECS. .

상기한 차량의 경사 상태를 검출하기 위해서는 경사 센서를 사용하게 되는 바, 이는 도6에 도시된 바와 같이 박스형의 하우징(50)과, 상기한 하우징(50)에 고정 설치된 마그네트 및 코일로 이루어진 전자석(51)과, 상기한 전자석(51)의 사이에 위치된 진자(52)와, 상기한 진자(52)가 경사질 때 상기한 전류치가 변화하도록 설치된 검출 코일(53)로 구성되어 있다.In order to detect the inclination state of the vehicle, an inclination sensor is used, which is an electromagnet composed of a box-shaped housing 50 and a magnet and a coil fixed to the housing 50 as shown in FIG. 51 and a pendulum 52 located between the electromagnets 51 and a detection coil 53 provided so that the current value changes when the pendulum 52 is inclined.

즉, 상기한 경사 센서를 장착한 차량이 기울어지게 되면, 상기한 진자(52)가 그에 대응하여 기울어지게 되고, 상기한 진자(52)가 기울어지는 방향에 있는 검출 코일(53)의 전류치가 변화하게 됨으로써, 이를 검출하여 경사도를 판단하게 되는 것이다.That is, when the vehicle equipped with the inclination sensor is inclined, the pendulum 52 is inclined correspondingly, and the current value of the detection coil 53 in the direction in which the pendulum 52 is inclined is changed. By doing so, it is to detect this and determine the inclination.

그러나, 상기한 바와 같이 하우징, 진자, 코일, 마그네트, 검출 코일등으로 이루어진 경사 센서를 사용하게 되면, 상기한 경사 센서의 구조가 복잡하게 됨과 아울러 이를 제작하는데 따른 제작비가 고가인 문제점이 있다.However, when using the inclination sensor consisting of a housing, a pendulum, a coil, a magnet, a detection coil as described above, there is a problem that the structure of the inclination sensor is complicated and the manufacturing cost for manufacturing the inclination sensor is expensive.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 구조가 단순하면서도 차량 전후좌우의 경사도를 정밀하게 측정할 수 있도록 구성된 경사 센서를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an inclination sensor configured to precisely measure the inclination of the front, rear, left, and right sides of a vehicle while having a simple structure.

상기한 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 차량의 소정 위치에 고정 설치된 본체와, 상기한 본체에 회전 자재하도록 설치된 아암과, 상기한 아암과 본체 사이에 설치되어 아암의 회전에 따라 차량의 전후방향 기울어짐을 감지하도록 설치된 제1센싱 수단와, 상기한 아암의 저면에 설치됨과 아울러 차량의 좌우방향 기울어짐을 감지하도록 설치된 제2센싱 수단으로 구성함을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a main body fixedly installed at a predetermined position of the vehicle, an arm installed to rotate on the main body, and installed between the arm and the main body to tilt the vehicle forward and backward according to the rotation of the arm. And a first sensing means installed to sense a load, and a second sensing means installed on the bottom of the arm and installed to detect the inclination of the vehicle in the lateral direction.

도1은 본 발명에 따른 경사 센서를 도시한 개략 사시도,1 is a schematic perspective view of an inclination sensor according to the present invention;

도2는 도1에서 차량 전후 경사를 측정하는 제1센싱 수단에서 접촉부를 도시한 부분 확대도,2 is a partially enlarged view showing a contact portion in the first sensing means for measuring the front and rear inclination of the vehicle in FIG.

도3은 도1에서 차량 좌우 경사를 측정하는 제2센싱 수단에서 접촉부를 도시한 부분 확대도,3 is a partially enlarged view showing a contact portion in the second sensing means for measuring the vehicle left and right tilt in FIG.

도4는 본 발명에 따른 경사 센서에서 차량 전후 경사시의 센싱 특성 곡선을 도시한 그래프,4 is a graph showing a sensing characteristic curve of the vehicle before and after the inclination in the inclination sensor according to the present invention;

도5는 본 발명에 따른 경사 센서에서 차량 좌우 경사시의 센싱 특성 곡선을 도시한 그래프,5 is a graph illustrating a sensing characteristic curve when the vehicle is tilted left and right in the inclination sensor according to the present invention;

도6은 일반적인 자동차용 경사 센서를 도시한 단면도.6 is a cross-sectional view showing a general inclination sensor for a vehicle.

＊ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＊ Explanation of symbols on main parts of drawing

1: 본체 2: 아암1: body 2: arm

3: 제1접점 4: 제2접점3: first contact 4: second contact

5: 슬라이더 6: 콘트롤러5: slider 6: controller

7: ECU 8: TCU7: ECU 8: TCU

9: ECS 10: 볼9: ECS 10: ball

11: 승강 부재 12: 스프링11: lifting member 12: spring

13: 걸림부 14: 걸림턱13: stop 14: stop

도1과 도2와 도3은 본 발명에 따른 경사 센서를 도시한 사시도와 도1에서 제1센싱 수단의 접촉부와 제2센싱 수단의 접촉부를 도시한 단면도로서, 차량의 소정 위치에 고정 설치된 본체(1)와, 상기한 본체(1)에 회전 자재하도록 설치된 아암(2)과, 상기한 아암(2)과 본체(1) 사이에 설치되어 차량의 전후방향 기울어짐을 감지하도록 설치된 제1센싱 수단과, 상기한 아암(2)의 저면에 설치됨과 아울러 차량의 좌우방향 기울어짐을 감지하도록 설치된 제2센싱 수단과, 상기한 제1, 2센싱 수단에서의 신호를 인가받도록 설치된 콘트롤러(6)와, 상기한 콘트롤러(6)에서 신호를 받아 차량 자세를 구동하는 ECU(7), ECS(8), TCS(9)등과 같은 부품들로 이루어져 있다.1, 2 and 3 are perspective views showing the inclination sensor according to the present invention, and a sectional view showing the contact portion of the first sensing means and the contact portion of the second sensing means in FIG. 1, the main body being fixed to a predetermined position of the vehicle. (1), an arm (2) installed on the main body (1) for rotational rotation, and first sensing means provided between the arm (2) and the main body (1) and installed to detect forward and backward tilt of the vehicle. And second sensing means installed on the bottom surface of the arm 2 and installed to detect the inclination of the vehicle in the left and right directions, and a controller 6 installed to receive signals from the first and second sensing means. The controller 6 includes components such as an ECU 7, an ECS 8, a TCS 9, and the like that drive a vehicle posture in response to a signal.

상기한 제1센싱 수단은 본체(1)의 전후 방향으로 원호 형상 형성된 제1접점(3)과, 상기한 제1접점(3)에 접촉되도록 아암(2)에 설치된 접촉부로 이루어져 있는 바, 상기한 제1접점(3)에 접촉부가 접촉되는 거리에 따라 저항이 가변되면서 신호가 발생되는 것이다.The first sensing means comprises a first contact 3 formed in an arc shape in the front-rear direction of the main body 1 and a contact portion provided on the arm 2 so as to contact the first contact 3. The signal is generated while the resistance is changed according to the distance that the contact portion contacts the first contact point 3.

상기한 제2센싱 수단은 아암(2)의 저면에 소정 곡률을 가지면서 θ만큼 하향 굴곡 형성된 곡선부와, 상기한 곡선부에 형성된 제2접점(4)과, 상기한 곡선부에 끼워져 이동 가능하도록 구성됨과 아울러 소정 중량을 갖고 있으며 상기한 제2접점(4)과 접촉되면서 차량 좌우 방향 경사 신호를 발생시키도록 접촉부가 설치된 슬라이더(5)로 구성되어 있다.The second sensing means has a curved portion bent downward by θ while having a predetermined curvature on the bottom surface of the arm 2, the second contact point 4 formed on the curved portion, and the curved portion are movable. And a slider 5 having a predetermined weight and provided with a contact portion so as to contact the second contact point 4 and generate a vehicle left and right tilt signal.

여기서, 상기한 접촉부는 제1센싱 수단과 제2센싱 수단이 동일하게 구성되어 있는 바, 이는 아암(2)과 슬라이더(5)에 설치됨과 아울러 제1, 2접점(3, 4)에 접촉되는 부분에 볼(10)이 설치된 승강 부재(11)와, 상기한 승강 부재(11)를 제1, 2접점(3,4)측으로 가압하도록 설치된 스프링(12)과, 상기한 승강 부재(11)가 외부로 이탈되지 않도록 아암(2)과 슬라이더(5)에 형성된 걸림부(13) 및, 이 걸림부(13)에 걸리도록 상기 승강 부재(11)에 형성된 걸림턱(14)으로 이루어져 있다.Here, the contact portion is configured in the same manner as the first sensing means and the second sensing means, which is installed on the arm (2) and the slider (5) and in contact with the first, second contact (3, 4) The elevating member 11 provided with the ball 10 in the part, the spring 12 provided so that the said elevating member 11 may be pressed to the 1st, 2nd contact 3, 4 side, and the said elevating member 11 The locking portion 13 is formed on the arm 2 and the slider 5 so that it does not escape to the outside, and the locking step 14 formed on the elevating member 11 so as to be caught by the locking portion 13.

즉, 상기한 아암(2)과 슬라이더(5)가 제1, 2접점(3, 4)과 정확하게 밀착되기 위한 구성이 접촉부인 바, 상기한 제1, 2센싱 수단에서의 구성이 동일하게 설치되어 있는 것이다.That is, since the structure in which the arm 2 and the slider 5 are in close contact with the first and second contact points 3 and 4 is a contact portion, the configuration in the first and second sensing means is the same. It is.

상기한 바와 같은 본 발명의 작용 효과를 설명하면 차량이 주행하게 되면 상기한 경사 센서가 동작하면서 차량의 경사 상태를 검출하게 되는 바, 예를 들어 차량이 오르막길을 주행하고 있으면, 상기한 아암(2)이 후방으로 회전하게 된다.The above-described effects of the present invention will be described. When the vehicle is driven, the inclination sensor operates to detect the inclination state of the vehicle. For example, if the vehicle is traveling uphill, the arm 2 ) Will rotate backwards.

아암(2)이 후방으로 회전하게 되면 상기한 제1접점(3)에 접촉되어 있는 승강 부재(11)의 볼(10)이 이동하게 되고, 상기한 이동에 의해 제1접점(3)에서의 저항치가 변화하게 됨과 아울러 상기한 콘트롤러(6)가 변화량을 검출하여 ECU(7)에 전달하게 된다.When the arm 2 rotates backward, the ball 10 of the elevating member 11 in contact with the first contact point 3 is moved, and the movement of the arm 2 at the first contact point 3 occurs. In addition to the change in the resistance value, the controller 6 detects the change amount and transmits the change amount to the ECU 7.

ECU(7)에 제1접점(3)에서의 저항치 변화량에 따른 정보가 전달되면 상기한 ECU(7)는 이 값에 따라 소정 연산식을 통해 현재 차량의 경사각을 계산하여 TCU(8)등에서 변속값을 산출하는데 변수값을 제공하게 된다.When the information according to the resistance change amount at the first contact point 3 is transmitted to the ECU 7, the ECU 7 calculates the inclination angle of the current vehicle through a predetermined equation according to this value and shifts the speed of the TCU 8 or the like. The value of the variable is provided to calculate the value.

또한, 상기한 차량이 곡선 주행을 하게 되면 좌우로 기울어지면서 롤링을 하게 되는 바, 상기한 롤링 시 슬라이더(5)가 차량의 기울어진 위치로 이동하면서 제2접점(4)의 저항치를 변화시키게 된다.In addition, when the vehicle runs in a curved direction, rolling is inclined to the left and right. When the rolling is performed, the slider 5 moves to an inclined position of the vehicle to change the resistance of the second contact 4. .

제2접점(4)의 저항치가 변화되면 상기한 바와 같이 이에 따라 차량의 롤링값을 콘트롤러(6) 및 ECU(7)에서 계산하여 ECS(9)등에서의 쇽업소버 유압값을 조절하면서 차량 주행 상태를 최적으로 조절하게 되는 것이다.When the resistance value of the second contact point 4 is changed, as described above, the rolling value of the vehicle is calculated by the controller 6 and the ECU 7, and the vehicle driving state is adjusted while adjusting the shock absorber oil pressure value in the ECS 9 or the like. Will be adjusted optimally.

여기서, 상기한 아암(2) 및 슬라이더(5)가 이동할 때 상기한 제1, 2접점(3, 4)과접촉되는 부분에 볼(10)이 설치되어 있기 때문에, 상기한 부재 사이의 마찰을 최소화하여 경사를 보다 정밀하게 측정할 수 있도록 한다.Here, since the ball 10 is provided in the part which contacts the said 1st, 2nd contact 3, 4 when the said arm 2 and the slider 5 move, friction between the said members is prevented. Minimize so that the tilt can be measured more precisely.

또한, 상기한 아암(2)의 회전 힌지 부분에도 베어링(미 도시)을 설치함으로써, 마찰에 따라 측정 불량을 최소화하게 된다.In addition, by installing a bearing (not shown) in the rotating hinge portion of the arm 2, the measurement failure due to friction is minimized.

특히, 상기한 아암(2) 및 슬라이더(5)가 이동하면서 차량의 전후좌우 경사를 측정할 때, 노면의 요철등에 의해 차량이 순간적으로 진동하는 것을 경사로 판단하지 않도록 도4와 도5에 도시된 바와 같이 평지에서 순간적인 저항치의 변화가 약 ±50Ω 이내가 되면 경사로 판단하지 않도록 완충 구간을 형성하게 된다.In particular, when measuring the front, rear, left and right inclination of the vehicle while the arm 2 and the slider 5 are moved, it is shown in FIG. 4 and FIG. 5 not to determine that the vehicle vibrates instantaneously due to unevenness of the road surface. As described above, when the instantaneous change of resistance in the flat land is within about ± 50 kPa, the buffer section is formed so that it is not judged as a slope.

이상과 같이 본 발명은 본체에 차량 전후 방향으로 회전되도록 아암을 설치하고, 상기한 아암과 본체 사이에 제1센싱 수단을 설치하고, 아암의 저면에 차량 좌우 방향으로 이동하도록 설치된 슬라이더와 아암 사이에 제2센싱 수단을 설치함으로써, 경사 센서의 구성을 단순화함과 아울러 차량 경사의 전후좌우 검출을 보다 정밀하게 할 수 있는 잇점이 있는 것이다.As described above, according to the present invention, an arm is installed on the main body so as to rotate in the front and rear direction of the vehicle, a first sensing means is installed between the arm and the main body, and the slider and the arm are installed on the bottom of the arm to move in the left and right directions of the vehicle. By providing the second sensing means, there is an advantage that the configuration of the inclination sensor can be simplified, and the front, rear, left and right detection of the inclination of the vehicle can be more precise.

Claims

A main body fixedly installed at a predetermined position of the vehicle;

An arm installed to rotate on the main body;

A first contact formed between the arm and the main body and formed into an arc-shaped first contact in the front and rear direction of the main body to detect an inclination of the vehicle forward and backward according to the rotation of the arm, and a contact part installed on the arm to contact the first contact. A first sensing means for generating an inclined signal while varying a resistance according to a distance between the contact portion contacting the first contact point;

A curved portion which is installed on the bottom of the arm and is bent downward by θ while having a predetermined curvature on the bottom of the arm so as to sense the inclination of the vehicle in the horizontal direction, a second contact formed on the curved portion, and fitted into the curved portion A second sensing means, which is configured to be movable and has a predetermined weight and is provided with a slider provided with a contact portion to generate a left and right tilt signal of the vehicle while being in contact with the second contact point;

The contact portion is provided on each of the arm and the slider, and a lifting member provided with a ball in contact with the first and second contact points, a spring provided to press the lifting member to the first and second contact sides, and the lifting member moves to the outside. And a locking portion formed on the arm and the slider so as not to be separated, and a locking jaw formed on the lifting member so as to be caught by the locking portion.

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