KR100799493B1 - Apparatus for wheel speed signal generation in vehicle - Google Patents

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Abstract

본 발명은 실제 차량의 주행시와 동일한 휠 속도신호를 발생하는 장치에 관한 것으로, 본 발명의 목적은 실제 차량의 휠 속도신호와 동일한 휠 속도신호를 전자적인 장치를 통해 발생시키는 데 있다.The present invention relates to an apparatus for generating the same wheel speed signal as when driving a real vehicle, and an object of the present invention is to generate the same wheel speed signal as the wheel speed signal of an actual vehicle through an electronic device.

본 발명은 실제 차량 주행시 감지되는 휠 속도신호와 동일한 패턴의 사인파 신호가 발생되도록 그 내부에 파형을 발생하기 위한 회로를 갖는 파형발생부, 파형발생부로부터 발생된 사인파 신호의 진폭을 일정비율로 증폭시키는 증폭부 및 증폭부에서 증폭된 사인파 신호의 원형 파형에 그 역전된 파형을 중첩시켜 출력시키는 플로팅부를 포함한다.According to the present invention, a waveform generator having a circuit for generating a waveform therein so as to generate a sine wave signal having the same pattern as a wheel speed signal detected when driving a vehicle, and amplifying the amplitude of a sine wave signal generated from the waveform generator at a constant ratio And a floating unit for superimposing and outputting the inverted waveform on the circular waveform of the sine wave signal amplified by the amplifying unit.

Description

차량의 휠 속도신호 발생장치{Apparatus for wheel speed signal generation in vehicle}Apparatus for wheel speed signal generation in vehicle}

도 1은 본 발명에 따른 차량의 휠 속도신호 발생장치에 대한 블록도이다.1 is a block diagram of an apparatus for generating a wheel speed signal of a vehicle according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 차량의 휠 속도신호 발생장치의 회로도이다.2 is a circuit diagram of a wheel speed signal generator of a vehicle according to the present invention.

도 3은 도 2의 플로팅부에서 플로팅된 사인파 신호의 파형도이다.3 is a waveform diagram of a sine wave signal plotted in the floating part of FIG. 2.

*도면의 주요 기능에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main functions of the drawings *

10 : 파형발생부 20 : 증폭부10: waveform generator 20: amplifier

30 : 플로팅부 40 : ECU30: floating unit 40: ECU

본 발명은 휠 속도신호 발생장치에 관한 것으로, 특히 차량의 모의 실험시 필요로 하는 휠 속도신호를 발생시키기 위한 차량의 휠 속도신호 발생장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wheel speed signal generator, and more particularly to a wheel speed signal generator of a vehicle for generating a wheel speed signal required for the simulation of the vehicle.

일반적으로, 차량의 여러 가지 기능을 전자적으로 제어하는 추세가 확대되는 추세에 있다. 이러한 전자제어장치로는 자동차의 제동시에 각 차륜의 휠 실린더에 가해지는 제동유압을 감압 또는 증압조절하는 것에 의해 적당한 코너링력을 확보하 여 조향성을 유지하며, 동시에 제동정지 거리가 가장 짧게 되도록 제어하는 앤티록 브레이크 시스템(Antilock Brake System; 이하, ABS라 칭함)이나 자동차의 가속시에 운전자의 액셀러레이터 컨트롤에 의하지 않고 구동륜을 타이어와 노면간의 슬립률 특성에 의거한 트랙션제어영역내의 슬립률로 제어하여 충분한 코너링포스와 구동력을 확보하는 트랙션 콘트롤 시스템(Traction Control System; 이하, TCS라 칭함) 및 ABS와 TCS를 적절히 이용하여 차량의 안정성을 위해 차량의 자세를 제어하는 차량 안정성 제어시스템(Vehicle Dynamic Control System; 이하, VDC라 칭함)이 있다.In general, there is an increasing trend to electronically control various functions of the vehicle. The electronic control device maintains steering by securing proper cornering force by reducing or increasing the braking hydraulic pressure applied to the wheel cylinders of each wheel during braking, and at the same time controlling the braking stopping distance to be the shortest. The anti-lock brake system (hereinafter referred to as ABS) or the acceleration of the vehicle is controlled by the slip ratio in the traction control area based on the slip ratio characteristic between the tire and the road surface without the driver's accelerator control. Traction Control System (hereinafter referred to as TCS) to secure cornering force and driving force, and Vehicle Stability Control System (Vehicle Dynamic Control System) to control the attitude of the vehicle for vehicle stability by using ABS and TCS appropriately; Hereinafter referred to as VDC).

이러한 ABS, TCS 및 VDC와 같은 제어시스템의 모든 실험은 차량을 가지고 진행해야만 한다. 하지만 검증되지 않은 제어로직 및 하드웨어 실험시에는 많은 위험성을 가지고 있으므로, 실험실 내부에서 실험을 하게 되는데 실험실내에서 실제 차량에서와 같은 동일한 휠 속도를 필요로 한다.All experiments in control systems such as ABS, TCS and VDC must be carried out with the vehicle. However, there are many risks in uncontrolled control logic and hardware experiments, so experimenting inside the lab requires the same wheel speed as in a real vehicle.

이러한, 실제 차량에 근사한 휠 속도신호를 발생시키는 위해 종래에는 다음과 같은 방법들이 사용되었다. 첫째로, 휠 속도 ECU에 입력인 사인파를 발생시키지 않고, 일반 텍스트형태의 속도파일을 ECU에 전송하는 방법을 사용하였다. 그러나, 이러한 방법은 ECU의 속도변환 및 측정시의 에러를 검증하기 어려워 정확한 휠 속도신호를 반영하지 못하는 문제점이 있다.In order to generate a wheel speed signal close to the actual vehicle, the following methods have been used in the past. Firstly, a speed text file is sent to the ECU without generating a sine wave input to the wheel speed ECU. However, this method has a problem in that it is difficult to verify an error in the speed conversion and measurement of the ECU and thus does not reflect the correct wheel speed signal.

둘째로, D/A 컨버터(Digtal to Analog Converter)를 이용하여 사인파를 발생시키는 방법이 있다. 이는 컴퓨터에서 차량의 휠의 속도에 맞는 사인 주파수를 계산하여 계산한 결과를 D/A 컨버터를 통해 휠 속도신호를 발생시키는 방법이다. 그 러나, 이러한 방법은 사인파의 스윕(sweep)이 문제가 된다. 즉, 연속적으로 빠르게 변화하는 속도를 표현하기 어렵기 때문에 속도의 불연속적인 부분이 많이 발생하여 정확한 횔 속도신호를 발생시키지 못하는 문제점이 있다.Secondly, there is a method of generating a sine wave by using a digital to analog converter. This method is to generate the wheel speed signal through the D / A converter by calculating the sine frequency corresponding to the speed of the vehicle wheel in the computer. However, in this method, the sine wave sweep is a problem. That is, since it is difficult to express the rapidly changing speed continuously, there are a lot of discontinuous parts of the speed, there is a problem that does not generate an accurate shock speed signal.

셋째로, 모터 시스템을 이용하여 구성하는 방법이 있다. 이는 모터를 직접구동하여 휠 속도센서로부터 직접 속도파형을 얻는 방법이다. 하지만 이 방법은 속도에 따른 모터 제어기를 별도로 구비하여야 하며, 모터의 관성에 의해 원하는 속도를 쉽게 발생시키기 어려운 문제점이 있다.Third, there is a method of configuring using a motor system. This is a method of directly driving the motor to obtain a speed waveform directly from the wheel speed sensor. However, this method requires a separate motor controller according to the speed, and there is a problem in that it is difficult to easily generate a desired speed due to the inertia of the motor.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 실제 차량의 휠 속도신호와 동일한 휠 속도신호를 전자적인 장치를 통해 발생시키는 데 있다.The present invention is to solve the above-described problems, an object of the present invention is to generate a wheel speed signal identical to the wheel speed signal of the actual vehicle through the electronic device.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 실제 차량 주행시 감지되는 휠 속도신호와 동일한 패턴의 사인파 신호가 발생되도록 그 내부에 파형을 발생하기 위한 회로를 갖는 파형발생부와, 상기 파형발생부로부터 발생된 사인파 신호의 진폭을 일정비율로 증폭시키는 증폭부와, 상기 증폭부에서 증폭된 사인파 신호의 원형 파형에 그 역전된 파형을 중첩시켜 출력시키는 플로팅부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a waveform generator having a circuit for generating a waveform therein to generate a sinusoidal signal of the same pattern as the wheel speed signal detected during actual vehicle driving, and generated from the waveform generator And an amplifying unit for amplifying the amplitude of the sine wave signal at a predetermined ratio, and a floating unit for superposing and outputting the inverted waveform on the circular waveform of the sine wave signal amplified by the amplifying unit.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 본 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.                     

도 1은 본 발명에 따른 차량의 휠 속도신호 발생장치에 대한 블록도이다.1 is a block diagram of an apparatus for generating a wheel speed signal of a vehicle according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 차량의 휠 속도신호 발생장치의 회로도이다.2 is a circuit diagram of a wheel speed signal generator of a vehicle according to the present invention.

먼저, 도 1을 참조하면, 실제 차량 주행시 감지되는 휠 속도신호와 동일한 패턴의 사인파신호가 발생되도록 그 내부에 파형을 발생하기 위한 회로를 갖는 파형발생부(10)와, 파형발생부(10)와 전기적으로 접속되며 파형발생부(10)로부터 발생된 파형의 주파수의 진폭을 가변제어하고 이를 전자제어유니트(Electronic Control Unit; 이하, ECU)에서 처리하기 적합하도록 조절하는 증폭부(20), 증폭부(20)에서 증폭된 사인파 신호를 ECU의 입력에 적합하도록 플로팅하는 플로팅부(30)로 이루어진다. First, referring to FIG. 1, a waveform generator 10 and a waveform generator 10 having a circuit for generating a waveform therein such that a sine wave signal having the same pattern as that of a wheel speed signal detected during actual vehicle driving is generated. An amplification unit 20 electrically connected to the amplification unit 20 to variably control the amplitude of the frequency of the waveform generated from the waveform generation unit 10 and to adjust the amplitude of the waveform to be suitable for processing by an electronic control unit (ECU). A floating unit 30 is configured to float the sinusoidal signal amplified by the unit 20 so as to be suitable for the input of the ECU.

도 1의 구성요소들을 도 2를 참조하여 상세히 설명하면, 파형발생부(10)는 ICL8038 칩이 사용되며, 이 칩은 외부의 D/A 컨버터(미도시)로부터 아날로그 입력을 받아 아날로그 입력값에 해당하는 주파수를 가지는 사인파 신호를 발생한다. 이때, 아날로그 신호의 값이 크면 클수록 진폭이 큰 사인파 신호를 발생시킨다. 이 칩에는 저 주파수부터 고주파수까지 표현할 수 있도록 1N4148 다이오드(D1)가 전기적으로 접속된다. The components of FIG. 1 will be described in detail with reference to FIG. 2. The waveform generator 10 uses an ICL8038 chip, which receives an analog input from an external D / A converter (not shown) and applies the analog input value. Generate a sinusoidal signal with a corresponding frequency. At this time, a larger value of the analog signal generates a sinusoidal signal having a larger amplitude. The chip is electrically connected to the 1N4148 diode D1 to represent low to high frequencies.

또한, 증폭부(20)는 파형발생부(10)의 출력신호를 ECU(40)에서 인식하기에 적절한 신호로 증폭시킨다. 이때, 증폭부(20)는 OP-AMP(OP1) 소자가 사용되며, 이를 이용하여 사인파 신호의 진폭을 소정의 레벨로 증폭한다.In addition, the amplifier 20 amplifies the output signal of the waveform generator 10 into a signal suitable for the ECU 40 to recognize. At this time, the amplifier 20 is an OP-AMP (OP1) element is used, by using this to amplify the amplitude of the sine wave signal to a predetermined level.

한편, 플로팅부(30)는 제 1인턱터(L1)와, 제 1인덕터(L1)의 상호 유도작용에 의해 전류가 유도되는 제 2인덕터(L2)와, 제 2인덕터(L2)와 직렬로 연결된 저항(R2), 저항(R2)과 병렬로 연결된 커패시터(C3)를 포함하고 있으며, 저항(R2)의 일단과 접지단에 연결된 커패시터(C3)의 일단에 제 2인덕터(L2)가 연결되어 있는 구성으로 이루어져 있다.On the other hand, the floating unit 30 is connected in series with the second inductor (L2) and the second inductor (L2), the current is induced by the mutual induction action of the first inductor (L1), the first inductor (L1). And a capacitor C3 connected in parallel with the resistor R2 and the resistor R2, and the second inductor L2 is connected to one end of the resistor R2 and one end of the capacitor C3 connected to the ground terminal. It consists of a composition.

일반적으로, ECU(40)의 입력으로 사용되는 휠 속도 신호는 도 3과 같이 사인파 신호의 원형(speed-)과 그 역전된 파형(speed+) 두 가지가 중첩된 파형을 형성한다. 따라서, 플로팅부(30)는 증폭부(20)를 통해 증폭된 사인파 신호를 1차측의 제 1인덕터(L1), 2차측의 제 2인덕터(L2), 저항(R2) 및 커패시터(C3)를 통과시켜 도 3에서와 같이, 사인파 신호를 원형(speed-)과 그 역전된 파형(speed+) 두 가지 신호가 중첩된 신호로 형성한다. 이때, 제 2인덕터(L2)를 통과한 신호는 저항(R2)과 커패시터(C3)로 이루어진 저역통과 필터를 통과하면서 고조파 왜곡성분이 제거된다. 이에 따라, ECU(40)은 고조파 왜곡성분이 제거된 휠 속도파형의 신호를 입력받게 되고, ECU(40)는 이 사인파 신호의 주파수 성분을 전압값으로 변환한 후 이 전압값을 기준으로 휠 속도를 판단하게 된다.In general, the wheel speed signal used as the input of the ECU 40 forms a waveform in which the speed- and the inverted waveform (speed +) of the sinusoidal signal overlap with each other as shown in FIG. 3. Accordingly, the floating unit 30 receives the sine wave signal amplified by the amplifying unit 20 to the first inductor L1 on the primary side, the second inductor L2 on the secondary side, the resistor R2 and the capacitor C3. Through this, as shown in FIG. 3, the sine wave signal is formed as a superimposed signal of a speed- and an inverted waveform (speed +). At this time, the signal passing through the second inductor (L2) is passed through the low pass filter consisting of the resistor (R2) and the capacitor (C3) to remove the harmonic distortion components. Accordingly, the ECU 40 receives a signal of a wheel speed waveform from which harmonic distortion is removed, and the ECU 40 converts a frequency component of the sinusoidal signal into a voltage value and then based on the voltage value. Will be judged.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 실제 차량에서와 동일한 휠 속도신호를 실제 기계적인 구성에 아닌 전자적인 시뮬레이션 구성에 의해 발생시킬 수 있어 차량의 모의실험시 시간과 공간의 제약을 해결하고, 실험의 편리성을 제공하는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention can generate the same wheel speed signal as in an actual vehicle by an electronic simulation configuration rather than an actual mechanical configuration, thereby solving the constraints of time and space when the vehicle is simulated, and experimenting. This has the effect of providing convenience.

Claims (4)

실제 차량 주행시 감지되는 휠 속도신호와 동일한 패턴의 사인파 신호가 발생되도록 그 내부에 파형을 발생하기 위한 회로를 갖는 파형발생부(10)와,A waveform generator 10 having a circuit for generating a waveform therein to generate a sinusoidal signal having the same pattern as the wheel speed signal detected when the vehicle is actually driven; 상기 파형발생부(10)로부터 발생된 사인파 신호의 진폭을 일정비율로 증폭시키는 증폭부(20)와,An amplifier 20 for amplifying the amplitude of the sinusoidal signal generated from the waveform generator 10 at a predetermined ratio; 상기 증폭부(20)에서 증폭된 사인파 신호의 원형 파형에 그 역전된 파형을 중첩시켜 출력시키는 플로팅부(30)를 포함하되,It includes a floating unit 30 for superimposing and output the inverted waveform to the circular waveform of the sine wave signal amplified by the amplifier 20, 상기 플로팅부(30)는 제 1인덕터(L1)와, 상기 제 1인덕터(L1)의 상호 유도작용에 의해 전류가 유도되는 제 2인덕터(L2)와, 상기 제 2인덕터(L2)와 직렬로 연결된 저항(R2), 상기 저항(R2)과 병렬로 연결된 커패시터(C3)를 포함하며, 상기 저항(R2)의 일단과 접지단에 연결된 커패시터(C3)의 일단에 제 2인덕터(L2)가 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 차량의 휠 속도신호 발생장치.The floating unit 30 is in series with a first inductor L1, a second inductor L2 through which current is induced by mutual induction of the first inductor L1, and the second inductor L2. A connected resistor R2 and a capacitor C3 connected in parallel with the resistor R2 include a second inductor L2 connected to one end of the resistor R2 and one end of the capacitor C3 connected to the ground terminal. Wheel speed signal generator of the vehicle, characterized in that. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 플로팅부(30)에서는 상기 증폭부(20)에서 증폭된 신호에 포함된 고조파 왜곡성분을 로우 패스 필터링하여 제거하는 것을 더 특징으로 하는 차량의 휠 속도신호 발생장치.The floating unit 30, the wheel speed signal generator of the vehicle, characterized in that for removing the low-pass filtering harmonic distortion components included in the signal amplified by the amplifier 20. 삭제delete 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1인덕터(L2)와 상기 제 2인덕터(L2)의 코일의 턴수는 서로 동일한 것을 특징으로 하는 차량의 휠 속도신호 발생장치. Wheel speed signal generator of the vehicle, characterized in that the number of turns of the coil of the first inductor (L2) and the second inductor (L2) is the same.
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