KR100926067B1 - 차량 제어 시스템 - Google Patents

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Abstract

각 구동용 차륜(34)에 부착되어 있는 센서를 지닌 허브 유닛(34a)의 센서 장치가 차륜(34)의 접지 하중을 측정하는 접지 하중 센서(36)를 각각 구비하고 있고, 제어 장치(31)는 차량이 직진 주행하고 있을 때에 어느 한 접지 하중 센서(36)로부터 출력되는 접지 하중치가 소정의 범위를 벗어난 경우, 이 접지 하중치를 원래로 되돌리도록 각 구동용 차륜(34)을 제어하는 트랙션 제어부(32)를 구비하고 있다.

Description

차량 제어 시스템{VEHICLE CONTROL SYSTEM}
본 발명은 차량의 안정성을 향상시키는 차량 제어 시스템에 관한 것이다.
자동차에서는 그 안정성을 향상시키는 제어를 하기 위해서 차량의 각종 정보를 검출하는 센서 장치가 부착된 복수의 센서를 지닌 허브 유닛과, 센서 장치의 정보에 기초하여 차량을 제어하는 제어 장치를 구비하고 있는 차량 제어 시스템이 채용되고 있다.
센서 장치로는 차륜 속도 센서가 잘 알려져 있으며, 제어 장치로는 전후륜의 차륜 속도 센서의 신호 비교로부터 슬립율을 구하여, 이것에 기초하여 ABS 제어(anti-lock braking system)를 하는 것, 발진시나 가속시에 구동륜을 스핀시키지 않는 트랙션 제어를 하는 것, 코너링할 때의 사이드 슬립을 억제하는 제어를 하는 것 등이 알려져 있다.
이들 각 제어에서는 차륜의 슬립 상태를 판단하여, 어떤 값 이상의 슬립이 발생한 경우에 제동을 거는 등의 제어를 하여, 슬립을 억제하도록 이루어져 있다.
상기와 같은 차량 제어 시스템을 채용함으로써, 차량의 안정성이 대폭 개선되고 있지만, 종래의 제어는 차륜이 슬립한 후의 제어가 되므로, 보다 바람직한 제어 시스템으로서 차륜이 슬립하기 전에 슬립을 예측하여 이상 사태의 발생에 보다 빠르게 대처할 수 있는 것이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은 차륜이 슬립하기 전의 제어를 가능하게 한 차량 제어 시스템을 제공하는 데에 있다.
제1 발명에 의한 차량 제어 시스템은 차륜이 장착되는 회전측 궤도 부재, 차체측에 고정되는 고정측 궤도 부재 및 양 궤도 부재 사이에 배치된 회전체를 지니고, 또한 차량의 각종 정보를 검출하는 센서 장치가 부착된 복수의 센서를 지닌 허브 유닛과, 센서 장치의 정보에 기초하여 차량을 제어하는 제어 장치를 구비하고 있는 차량 제어 시스템에 있어서, 각 구동용 차륜에 부착되어 있는 센서를 지닌 허브 유닛의 센서 장치가 차륜의 접지 하중을 측정하는 접지 하중 센서를 각각 구비하고 있고, 제어 장치는 차량이 직진 주행하고 있을 때에 어느 한 접지 하중 센서로부터 출력되는 접지 하중치가 소정의 범위를 벗어난 경우, 이 접지 하중치를 원래로 되돌리도록 각 구동용 차륜을 제어하는 트랙션 제어부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
제2 발명에 의한 차량 제어 시스템은 차륜이 장착되는 회전측 궤도 부재, 차체측에 고정되는 고정측 궤도 부재 및 양 궤도 부재 사이에 배치된 회전체를 지니고, 또한 차량의 각종 정보를 검출하는 센서 장치가 부착된 복수의 센서를 지닌 허브 유닛과, 센서 장치의 정보에 기초하여 차량을 제어하는 제어 장치를 구비하고 있는 차량 제어 시스템에 있어서, 각 차륜에 부착되어 있는 센서를 지닌 허브 유닛의 센서 장치가 차륜의 접지 하중을 측정하는 접지 하중 센서를 각각 구비하고 있 고, 제어 장치는 차량이 코너링 주행하고 있을 때에 어느 한 접지 하중 센서로부터 출력되는 접지 하중치가 소정의 범위를 벗어난 경우, 이 접지 하중치를 원래로 되돌리도록 각 차륜을 제어하는 코너링 제어부를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
센서 장치는, 예컨대 접지 하중을 측정하는 접지 하중 센서로서의 변형센서와, 변형센서의 출력을 처리하여 접지 하중을 구하는 처리 수단을 구비하고 있는 것으로 되며, 변형센서로서는, 예컨대 고정측 궤도 부재의 차체에의 장착용 플랜지부에 설치되어 동일한 부분의 변형에 의해 저항치가 변화되는 전기적 변형 게이지가 사용된다. 주행하는 차량의 속도 변화나 자세 변화에 따라, 각 타이어에 걸리는 접지 하중이 변화되는데, 이 때에 볼트에 의해서 차체와 결합되고 있는 고정측 궤도 부재의 플랜지부가 접지 하중에 따라서 변형되므로, 변형 게이지를 이 플랜지부에 접착해 놓음으로써, 변형 게이지로 얻어진 변형으로부터 접지 하중을 구할 수 있다. 변형 게이지 대신에, 리졸버(resolver)로 에어갭의 양을 검지하거나, 자기 변형 센서에 의해서 역자화 변형 효과를 검지하거나, 변위 센서에 의해서 변위량을 측정하거나 함으로써 접지 하중을 구할 수 있다. 접지 하중은 타이어에 걸리는 접지 하중 그 자체를 검출함으로써 얻는 것은 가능지만, 타이어가 소모품이므로 타이어 다음으로 접지부에 가깝고 또 소모품이 아닌 허브 유닛에서 접지 하중을 검지하는 것이 보다 바람직하다.
제1 발명의 차량 제어 시스템은 미끄러지기 쉬운 노면 상에서 발진이나 가감속을 할 때(직진 주행이라 함), 엔진의 출력을 저하시키거나, 구동륜에 제동을 걸 거나 하여 구동륜이 스핀되지 않도록 최적의 구동력을 얻는 것이다. 보다 구체적으로는, 예컨대 어떤 허브 유닛의 접지 하중 센서로부터 출력되는 접지 하중치가 소정의 값보다 작은 경우, 그 허브 유닛에 접속된 차륜의 슬립 발생을 예방하도록 그 허브 유닛에 대응하는 차륜의 제동 장치가 제어된다.
제2 발명의 차량 제어 시스템은 장해물 회피 등의 급격한 핸들 조작을 했을 때나, 미끄러지기 쉬운 노면의 커브로 진입했을 때(코너링 주행이라 함) 등에 발생하는 사이드 슬립을 억제하기 위해서, 엔진 출력과 각 차륜의 브레이크 힘을 자동적으로 제어하여 차량의 안정성을 확보하는 것으로, 접지 하중 센서로부터의 정보에 더하여, 가속도 센서, 차륜 속도 센서 및 노면 μ 센서(또는 조타각 센서)로부터의 정보가 사용된다. 그리고, 본 발명에서는 차량의 사이드 슬립을 보다 빠르게 검출하는 데에 접지 하중 센서의 정보를 사용하여, 예컨대 접지 하중 센서로부터 출력되는 접지 하중치가 소정의 값보다 작은 경우에 소정의 제어가 실시된다. 보다 구체적으로는, 예컨대 선회시에 전차륜의 접지 하중이 소정 범위에 비해서 작은 경우, 엔진 출력을 제어하는 동시에, 선회 외측의 전차륜에 제동력을 걸어 차량의 외측에 모멘트를 발생시키는 식의 제어가 이루어지고, 또한 전차륜의 접지 하중이 소정 범위에 비해서 큰 경우, 엔진 출력을 제어하는 동시에, 후차륜에 제동력을 거는 제어가 이루어진다.
제1 및 제2 발명의 차량 제어 시스템에 의하면, 타이어 접지 하중을 제어하므로, 슬립후의 제어가 아니라 슬립의 발생을 예방하는 제어가 가능하여, 보다 빠르게 이상을 검지하여 정상 상태로 보다 빠르게 복귀할 수 있다.
센서 장치는 회전측 궤도 부재에 설치된 로터 및 고정측 궤도 부재에 설치된 스테이터로 이루어지는 리졸버와, 스테이터와 로터 사이의 에어갭의 양에 따라서 출력되는 신호를 처리하는 처리 수단을 구비하고 있고, 처리 수단은 스테이터와 로터 사이의 에어갭의 양으로부터 차륜에 걸리는 접지 하중을 구하는 차륜 접지 하중 연산부를 갖고 있는 경우가 있다.
주행하는 차량의 속도 변화나 자세 변화에 따라, 각 타이어에 걸리는 접지 하중이 변동되는데, 이 접지 하중의 크기에 따라 차체에 대한 차축의 변위량이 변동되게 된다. 이 차축의 변위는 허브 유닛에 있어서의 고정측 궤도 부재에 대한 회전측 궤도 부재의 변위, 즉 스테이터와 로터 사이의 에어갭의 양과 대응 관계에 있다. 따라서, 타이어의 접지 하중과 회전측 궤도 부재의 변위량의 관계를 미리 구해 두는 동시에, 스테이터와 로터 사이의 에어갭의 양을 리졸버로 측정함으로써, 접지 하중-변위량의 관계식과 에어갭의 양으로부터 접지 하중을 구할 수 있다.
리졸버는 회전 각도 검출 장치로서 공지된 것으로, 스테이터에 정현파 전압을 입력한 상태에서 회전측 궤도 부재와 고정측 궤도 부재가 상대 회전하면, 스테이터와 로터의 에어갭의 양이 변화됨에 따라, 스테이터에 회전각에 따른 전압을 얻을 수 있고, 이에 따라 허브 유닛의 회전 상태를 검출할 수 있다.
이렇게 해서, 리졸버가 고정측 궤도 부재에 대한 회전측 궤도 부재의 상대 변위를 검출하고, 이 변위량이 접지 하중과 대응 관계에 있으므로, 얻어진 변위량을 사용하여 접지 하중을 정밀도 좋게 구할 수 있다. 리졸버는 그 자체가 회전을 검출하는 것이므로, 접지 하중과 함께 회전 정보도 알 수 있어, 차륜의 회전과 타 이어의 접지 하중이라는 차량 제어에서 중요한 파라미터를 하나의 센서로 얻을 수 있다.
리졸버의 스테이터는, 예컨대 내경(內徑)이 빗살형으로 형성된 링형의 철심과, 모든 치형부에 순차 코일이 감겨 형성된 스테이터 권선으로 구성된다. 스테이터는 그 철심 부분이 치형부의 선단을 직경 방향 내향으로 한 상태에서 고정측 궤도 부재의 내경에 압입되어 고정된다. 리졸버의 로터는, 예컨대 회전측 궤도 부재의 스테이터 대향 부분이 로터용으로서 가공됨으로써 형성된다. 이 경우, 로터의 형상은 회전측 궤도 부재의 다른 외주면과 편심하고 있는 원통면, 둘레 방향의 소정 부위에 삭제부가 형성된 원통면 등으로 된다. 로터는 또한, 내주면이 원통면이고 외주면이 비원통면인 환형 자성체를 회전측 궤도 부재의 스테이터 대향 부분에 끼워 맞춰 고정함으로써 설치하더라도 좋다.
리졸버는 허브 유닛의 단부에 설치되는 경우가 있으며, 또한 2열의 회전체의 중간 부분에 설치되는 경우가 있다. 전자의 경우에 스테이터는 회전측 궤도 부재의 단부에 압입되고, 로터는 내축, 내륜 및 이들을 결합하는 너트를 갖고 있는 회전측 궤도 부재 중의 너트와 링 사이에 로터가 되는 환형체를 개재시키거나, 로터가 되는 플랜지부를 너트에 일체로 설치하거나 함으로써 형성된다. 후자의 경우에 스테이터는 회전측 궤도 부재의 중앙부에 압입되고, 로터는 예컨대, 내축, 내륜 및 이들을 결합하는 너트를 갖고 있는 회전측 궤도 부재 중의 내축의 외주면을 소정 형상으로 함으로써 형성된다.
리졸버로는 여러 가지 타입의 브러시리스 리졸버(brushless resolver)나, 브 러시리스 싱크로(brushless synchro)를 이용할 수 있고, 이 중에서 VR(가변 리액턴스)형 리졸버가 적합하다.
센서 장치는 자기 변형 센서와, 자기 변형 센서의 출력을 처리하여 접지 하중을 구하는 처리 수단을 구비하는 경우가 있다. 이 경우에, 처리 수단은 자기 변형 센서의 출력 변화의 반복수로부터 회전측 궤도 부재의 회전 속도를 구하는 회전 검출부와, 자기 변형 센서의 출력을 평균화하는 애버리징부와, 애버리징부에서 평균화된 출력으로부터 허브 유닛에 걸리는 하중을 구하는 하중 연산부를 구비하는 것이 바람직하다.
자기 변형 센서는 역자화 변형 효과(물질이 뒤틀리거나 혹은 변형되면 자력이 나타나는 현상)를 계측하는 센서이며, 자기 변형 센서로서는 예컨대, 투자율(透磁率)이 높은 자성선에 고주파 전류를 인가했을 때의 자성선 양단 사이의 임피던스가 외부 자장에 의해서 변화되는 전자기 현상을 이용하여 외부 자장을 계측하는 자기 임피던스 센서(MI 센서), 임피던스가 응력에 따라 변화하는 것을 이용한 응력 임피던스 센서(SI 센서) 등을 들 수 있다.
주행하는 차량의 속도 변화나 자세 변화에 따라, 각 타이어에 걸리는 접지 하중이 변동되는데, 이 때에 회전측 궤도 부재 및 고정측 궤도 부재에 생기는 역자화 변형 효과가 접지 하중에 따라서 변화하게 되고, 이 역자화 변형 효과의 변화에 의해서 자기 변형 센서 근방의 자장이 변화되며, 자기 변형 센서는 이 자장의 변화를 자기 변형 변동량으로서 계측할 수 있다. 그리고, 이 자기 변형 변동량과 허브 유닛의 하중 또는 타이어의 접지 하중의 변동량과의 관계를 미리 구해 둠으로써, 자기 변형 변동량으로부터 역산하여, 허브 유닛에 걸리는 하중 또는 타이어의 접지 하중의 변동량을 구할 수 있다. 또한, 역자화 변형 효과에 따른 자기 변형 센서의 출력은 1회전마다의 주기적인 변화로 되어, 이 변화의 반복수를 사용함으로써, 허브 유닛의 회전측 궤도 부재의 회전 속도를 구할 수 있다.
자기 변형 센서가 자기 임피던스 센서인 경우에는, 회전측 궤도 부재에 이 자기 변형 센서에 대향하는 환형 착자부(着磁部)가 설치되어 있는 경우가 있다. 이러한 착자부는, 예컨대 N극과 S극이 교대로 또 등간격으로 배열되도록 고무 자성체에 착자한 것으로 되더라도 좋고, 또한 필름에 자기 잉크 열을 인쇄한 것으로 되더라도 좋다.
이렇게 해서, 회전측 궤도 부재 또는 고정측 궤도 부재의 역자화 변형 효과를 자기 변형 센서로 검출하는 동시에, 자기 변형 센서의 출력인 전압을 평균화함으로써, 전압 평균과 허브 유닛에 걸리는 하중과의 비례 관계가 확보되어, 자기 변형 센서의 출력으로부터 허브 유닛의 하중을 정밀도 좋게 구할 수 있다. 따라서, 자기 변형 센서의 출력으로부터 회전측 궤도 부재가 접지면으로부터 받고 있는 힘, 즉 접지 하중을 정밀도 좋게 검출할 수 있다. 또한, 역자화 변형 효과에 따른 자기 변형 센서의 출력 변화의 반복수로부터 차륜의 회전수, 회전 속도 등을 검출할 수 있어, 하나의 센서를 사용하여 2종류의 중요한 차량 제어 데이터를 얻을 수 있다.
고정측 궤도 부재는 차체에 고정되는 장착부를 구비하는 외륜으로 되고, 회전측 궤도 부재는 차륜이 장착되는 내축 및 내축에 바깥끼움된 내륜으로 이루어지 며, 자기 변형 센서는 내륜의 외주면에 대향하도록 고정측 궤도 부재의 단부에 고정되어 있는 경우가 있다.
자기 변형 센서는 내륜이 빠지는 것을 방지하는 코오킹부의 외주면에 대향하도록 설치하더라도 좋고, 또한 내축의 외주면에 대향하도록 설치하더라도 좋지만, 이것을 내륜의 외주면에 대향하도록 고정측 궤도 부재의 단부에 고정함으로써, 자기 변형 센서의 신호선을 고정측 궤도 부재의 단부에서 빼낼 수 있어, 센서를 지닌 허브 유닛의 조립을 용이하게 행할 수 있다. 자기 변형 센서는, 예컨대 이것을 수지에 매설하여 그 수지를 고정측 궤도 부재 또는 이것에 고정된 커버 등에 일체화시킴으로써, 용이하게 고정측 부재에 장착할 수 있다.
회전체는 비자성 재료로 형성되어 있는 경우가 있다. 궤도 부재의 재료로서는 SUJ2 등의 고탄소 크롬 베어링강 외에 여러 가지 베어링용 강이 사용되며, 회전체용의 비자성 재료로서는 소정의 강도가 필요하므로, 예컨대, SUS304 등의 오스테나이트계 스테인리스강, 질화규소 등의 세라믹, 크롬·몰리브덴강 등이 적합하다.
차륜이 회전하거나, 허브 유닛에 하중이 걸리면, 회전체와 궤도 부재의 궤도면이나 견부(肩部) 사이에 작용하는 힘이 변화되어, 이 결과, 궤도 부재의 궤도면이나 견부의 변형량이 변동되어, 역자화 변형 효과를 얻을 수 있다. 이 경우의 역자화 변형 효과는 밀리가우스 정도의 작은 것이지만, 자기 변형 센서는 변형 변동량을 자기 변형 변동량으로서 검지할 수 있어, 이 변형의 변동량으로부터 역산하여, 궤도 부재에 작용하는 힘의 변동량을 구할 수 있다. 그리고, 회전체가 비자성 재료로 형성되어 있기 때문에, 회전체가 자기 변형 센서에 대하여 근접하거나 멀어 지거나 하여도 자장에는 영향을 미치지 않고, 또한 궤도 부재의 진원도나 회전체의 형상 등의 개체의 차가 오차로서 포함되기 어렵게 되어, 궤도 부재에 작용하는 힘을 비접촉으로 정밀도 좋게 검출할 수 있다.
허브 유닛은 리테이너를 더 구비하고 있는 경우가 있으며, 이 경우에는 리테이너가 비자성 재료로 형성되어 있는 것이 바람직하다.
리테이너도 회전하여 자기 변형 센서에 대하여 근접하거나 멀어지거나 하기 때문에, 이것이 비자성 재료로 형성되어 있음에 따라, 리테이너가 자장에 영향을 미치는 것이 방지되고, 따라서 궤도 부재에 작용하는 힘을 비접촉으로 보다 정밀도 좋게 검출할 수 있다.
리테이너용의 비자성 재료로서는 황동 등의 금속, 합성 수지 등의 비금속을 예시할 수 있다.
한편, 회전체용 및 리테이너용의 비자성 재료는 자기 변형 센서에 악영향을 주지 않는 범위에서, 적절하게 변경할 수 있다. 즉, 이 비자성 재료란, 완전한 비자성재에 더하여, 영향이 미치지 않을 정도의 미약한 자성을 갖는 재료를 포함한다는 의미이다.
센서 장치는 자기 변형 센서의 출력 변화의 반복수로부터 궤도 부재의 회전 속도를 검출하는 동시에, 자기 변형 센서의 출력 진폭으로부터 궤도 부재에 작용하는 힘을 검출하는 것이 바람직하다.
회전체가 공전함으로써, 변형은 회전체의 수 및 회전 속도에 따른 주파수로 반복되게 되어, 적절한 처리 회로를 구성하여, 이 반복수를 사용함으로써, 허브 유 닛의 회전 속도를 구할 수 있는 동시에, 변형의 진폭으로부터 차륜의 궤도 부재에 작용하는 힘을 검출할 수 있다. 이렇게 해서, 하나의 센서를 사용하여, 차량 제어에 관한 2종류의 중요한 데이터를 얻을 수 있다.
센서 장치는 축 방향의 검지면 및 직경 방향의 검지면을 갖는 자기 변형 센서를 구비하고 있고, 이 자기 변형 센서에 의해서 회전측 궤도 부재의 축 방향 변위, 회전측 궤도 부재의 직경 방향 변위, 회전측 궤도 부재에의 작용력 및 회전 정보 모두가 검지되는 경우가 있다.
자기 변형 센서는 방향성을 갖고 있으며, 축 방향의 검지면 및 직경 방향의 검지면을 구비하는 자기 변형 센서는, 예컨대 X축 방향의 검지 소자와 Y축 방향의 검지소자를 사각형의 기반에 장착함으로써 얻을 수 있다.
회전 정보는 자기 변형 센서의 축 방향의 검지면 또는 자기 변형 센서의 직경 방향의 검지면에 의해서 검지되는 X축 신호 또는 Y축 신호의 주파수로부터 구한다.
자기 변형 센서에 의해서 얻어지는 파형에는 회전체로부터 받는 힘에 기인하는 고주파의 사인파와 회전측 궤도 부재의 회전에 기인하는 저주파의 사인파의 합성 파형으로 되어, 고주파의 사인파의 주파수로부터 회전체의 공전 속도가, 고주파의 사인파의 진폭으로부터 하중 등의 작용력이 각각 구해지고, 또한 저주파의 사인파의 주파수로부터 회전측 궤도 부재의 회전 속도가, 저주파의 사인파의 진폭으로부터 회전측 궤도 부재의 직경 방향 편심량 또는 단부면 진동량이 각각 구해진다.
이렇게 해서, 자기 변형 센서에 의해서 궤도 부재에 작용하는 힘을 비접촉으 로 정밀도 좋게 검출할 수 있는 동시에, 궤도 부재에의 작용력 외에, 축 방향의 변위, 직경 방향의 변위 및 회전 정보 모두를 이 자기 변형 센서로부터 얻을 수 있다. 따라서, 공간 절약화 및 저비용화가 가능해진다.
회전 정보로서, 회전측 궤도 부재의 축 방향 변위 또는 직경 방향 변위의 시간 변화로부터 구해지는 회전측 궤도 부재의 회전 속도와, 회전체로부터 받는 힘에 의해서 생기는 회전측 궤도 부재의 변형 변화의 반복수로부터 구해지는 회전체 공전 속도가 검지되는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 회전측 궤도 부재의 회전 정보(회전 속도, 회전 총수 등)뿐만 아니라, 궤도 부재에의 작용력을 구하기 위해서 사용되는 변형의 변화로부터, 회전체의 공전 속도 즉 리테이너의 회전 속도를 구할 수 있다. 따라서, 이 회전체 공전 속도로부터, 회전체의 공전 주파수의 이상한 지연을 검출하는 것이 가능하게 되어, 구름 베어링인 허브 유닛의 이상한 미끄러짐 등의 이상이나 이물 혼입 등의 이상을 검지할 수 있다.
회전측 궤도 부재의 축 방향 변위 및 직경 방향 변위의 검지는 회전측 궤도 부재의 잔류 자속의 변화를 검지하는 것인 것이 바람직하다. 회전측 궤도 부재의 잔류 자속으로는 궤도 부재의 가공시에 발생한 것을 이용할 수 있다. 이와 같이 하면, 자기 변형 센서에 검출되는 피검지부(착자부 등)를 궤도 부재에 별도 설치하거나 검지를 위한 가공을 실시하거나 하지 않고서, 상기 항목(축 방향 변위, 직경 방향 변위, 하중 및 회전 속도의 4항목, 또는 이들에 회전체 공전 속도를 더한 5항목)을 검지할 수 있다.
도 1은 제1 발명에 의한 차량 제어 시스템을 도시하는 블럭도이다.
도 2는 제2 발명에 의한 차량 제어 시스템을 도시하는 블럭도이다.
도 3은 본 발명에 의한 차량 제어 시스템에서 사용되는 센서를 지닌 허브 유닛의 제1 실시예를 도시하는 종단면도이다.
도 4는 센서를 지닌 허브 유닛의 제2 실시예를 도시하는 종단면도이다.
도 5는 제2 내지 제4 실시예의 센서를 지닌 허브 유닛에 있는 공통의 센서 장치의 블럭도이다.
도 6은 센서를 지닌 허브 유닛의 제3 실시예를 도시하는 종단면도이다.
도 7은 센서를 지닌 허브 유닛의 제4 실시예를 도시하는 종단면도이다.
도 8은 센서를 지닌 허브 유닛의 제5 실시예를 도시하는 종단면도이다.
도 9는 센서를 지닌 허브 유닛의 제6 실시예를 도시하는 종단면도이다.
도 10은 센서를 지닌 허브 유닛의 제7 실시예를 도시하는 종단면도이다.
도 11은 자기 변형 센서의 출력의 일례를 도시한 도면이다.
도 12는 자기 변형 센서의 출력과 하중의 관계를 도시하는 그래프이다.
도 13은 제5 내지 제7 실시예의 센서를 지닌 허브 유닛의 일처리 수단을 도시하는 센서 장치의 블럭도이다.
도 14는 제5 내지 제7 실시예의 센서를 지닌 허브 유닛의 다른 처리 수단을 도시하는 센서 장치의 블럭도이다.
도 15는 센서를 지닌 허브 유닛의 제8 실시예를 도시하는 종단면도이다.
도 16은 제8 실시예의 센서를 지닌 허브 유닛의 센서 장치의 블럭도이다.
도 17은 제8 실시예의 센서를 지닌 허브 유닛의 직경 방향의 신호 처리 과정을 도시한 도면이다.
도 18은 제8 실시예의 센서를 지닌 허브 유닛의 축 방향의 신호 처리 과정을 도시한 도면이다.
본 발명의 실시예를, 이하 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 제1 발명의 차량 제어 시스템을 도시하고, 도 2는 제2 발명의 차량 제어 시스템을 나타내고 있다. 또한, 도 3 이후에는 양 시스템에 있는 공통의 허브 유닛의 각종 실시예를 나타내고 있다. 도 1 및 도 2에 있어서, 실선으로 접속되어 있는 부분은 유압 계통을 나타내고, 점선으로 접속되어 있는 부분은 센서의 전달 경로로서의 전기 계통을 나타내고 있다. 도 3의 설명에 있어서, 좌우는 도면의 좌우를 말하는 것으로 한다. 한편, 도 3에서는 좌측이 차량의 외측으로, 우측이 차량의 내측으로 되어 있다.
도 1에 도시하는 제1 발명에 의한 차량 제어 시스템(31)은 후륜 구동의 차량에 있어서의 것으로, 트랙션 제어를 하는 ECU(Electronic Control Unit=전자 제어 장치)(32), 전차륜(33) 및 후차륜(34)에 각각 설치된 차륜 속도 센서(35), 후차륜(34) 즉 구동륜의 센서를 지닌 허브 유닛(34a)에 설치된 접지 하중 센서(36), ECU(32)과 접속되어 엔진의 파워를 조정하는 스로틀 개방도 센서(37) 및 스로틀 액츄에이터(38), ECU(32)과 접속되어 마스터 실린더(39)에 의한 제동력을 조정하는 마스터 실린더 압력 센서(40) 및 브레이크 액츄에이터(41), 차체 가속도를 검출하 는 가속도 센서(42), 노면의 마찰 계수를 계측하는 노면 μ 센서(43) 등을 갖추고 있다.
각 차륜 속도 센서(35), 각 접지 하중 센서(36), 가속도 센서(42) 및 노면 μ 센서(43)의 출력은 ECU(32)에 입력되고 있다. 이에 따라, ECU(32)에는 전차륜의 차륜 속도 센서(35)로부터의 차체 속도, 후차륜의 접지 하중 센서(36)로부터의 후차륜의 접지 하중, 가속도 센서(42)로부터의 차체 가속도 및 노면 μ 센서(43)로부터의 노면 마찰 계수 등이 입력된다. 스로틀 개방도 센서(37)는 드라이버의 액셀 페달 조작을 검출하는 것이다.
ECU(32)는 스로틀 액츄에이터(38)를 제어하여 엔진의 출력을 억제할 수 있는 동시에, 마스터 실린더 압력 센서(40) 및 브레이크 액츄에이터(41)를 제어하여 구동륜(후차륜)(34)에 제동을 걸어 구동륜(34)의 속도를 억제할 수 있고, 이에 따라 차체 속도, 구동륜(34)의 접지 하중, 노면, 드라이버의 페달 조작에 따른 제어를 할 수 있다. 구동륜(34)의 구동력은 접지 하중의 증감에 대응하여 증감하기 때문에, 예컨대 어떤 센서를 지닌 허브 유닛(34a)에 부착된 접지 하중 센서(36)로부터 출력되는 접지 하중치가 소정의 값보다 작은 경우, 그 허브 유닛(34a)에 접속된 구동륜(34)의 슬립의 발생을 예방하도록 양 구동륜(34)이 제어된다.
한편, 전륜 구동의 경우에는, 전차륜에 접지 하중 센서가 설치되어, 전차륜의 접지 하중이 제어된다. 4륜 구동을 포함하는 모든 구동 형식의 차량에 대해서, 모든 차륜에 접지 하중 센서를 설치하여, 이들 정보에 기초하여 구동륜의 트랙션을 제어하도록 하더라도 물론 좋다.
도 3은 후차륜의 센서를 지닌 허브 유닛의 일례를 도시하는 것으로, 차륜(도시 생략)이 부착되는 회전측 궤도 부재(4), 차체(3) 측에 고정되는 고정측 궤도 부재(5) 및 양 궤도 부재(4, 5) 사이에 배치된 2열의 회전체(6)를 갖는 허브 유닛(1)과, 허브 유닛(1)의 양 궤도 부재(4, 5)의 적어도 한 쪽에 설치된 센서 장치(2)를 구비하고 있다. 허브 유닛(1)은 등속(等速) 조인트(7)와 결합되어 있다.
회전측 궤도 부재(4)는 중공형 허브휠(11)과, 허브휠(11)의 우단부 외경에 끼워 고정된 내륜 부재(12)로 이루어진다. 허브휠(11)의 좌단 근처에는 플랜지부(13)가 설치되어 있다. 플랜지부(13)와 내륜 부재(12) 사이에 있는 허브휠(11)의 외경 부분에는 내륜 궤도(11a)가 형성되어 있고, 내륜 부재(12)에는 이 내륜 궤도(11a)와 병렬되도록, 내륜 궤도(12a)가 형성되어 있다. 허브휠(11)의 플랜지부(13)에는 차륜을 부착하는 복수의 볼트(14)가 고정되어 있고, 디스크 브레이크 장치의 디스크 로터(15)가 여기에 부착되고 있다.
고정측 궤도 부재(5)는 베어링의 외륜(고정륜) 기능을 갖고 있는 것으로, 내주면에 2열의 외륜 궤도(16a)가 형성되어 있는 원통부(16)와, 원통부(16)의 우단부에 설치되어 현가 장치(차체)(3)에 볼트(도시 생략)에 의해 부착되어 있는 플랜지부(17)를 구비하고 있다. 플랜지부(17)에는 볼트 삽입 관통 구멍(도시 생략)이 형성되어 있고, 원통부(16)에 연속해 있는 그 기단부(17a)는 플랜지부(17)의 좌측면 및 원통부(16)의 우측부 외주면에 각각 부드럽게 연속해 있는 곡면형으로 형성되어 있다. 플랜지부(17)의 우측면의 외경측 부분은 환형으로 절결되어 있고, 절결부(17b)의 저면(축 방향에 직교하는 면)이 허브 유닛(1)을 차체(3)에 장착하기 위한 장착면으로 되고 있다.
2열의 회전체(6)는 각각 리테이너(18)에 유지되어 양 궤도 부재(4, 5)의 궤도(11a, 12a, 16a) 사이에 배치되어 있다. 고정측 궤도 부재(5)의 좌단부와 허브휠(11) 사이 및 고정측 궤도 부재(5)의 우단부와 내륜 부재(12)의 우단부 사이에는 각각 시일 장치(19, 20)가 설치되어 있다.
등속 조인트(7)는 바필드형이라 불리는 것으로, 허브휠(11) 안에 끼워져 들어가 고정되어 있는 축부(21)와, 축부(21)의 우단부에 연속해 있는 오목 구면형의 외륜(22)과, 외륜(22)에 대향하고 또한 차동 장치(도시 생략)에 부착되어 있는 구동 샤프트(26)에 고정되어 있는 내륜(23)과, 양륜(22, 23) 사이에 배치된 볼(24) 및 리테이너(25) 등으로 이루어진다.
센서 장치(2)는 고정측 궤도 부재(5)에 부착된 변형 센서(30)와, 변형 센서(30)의 출력을 처리하는 처리 수단(도면에는 나타내지 않음)을 구비하고 있다.
변형 센서(30)는 재료의 신축을 전기 저항치의 변화로서 계측하는 변형 게이지 여러 장으로 이루어져, 고정측 궤도 부재(5)의 플랜지부(17)의 곡면형 기단부(17a)에 접착제로 접착되고 있다. 플랜지부(17)의 기단부(17a)는 허브 유닛(1)의 각 부분 중에서 가장 변형이 큰 부위이며, 여기에 변형 게이지가 접착됨으로써, 측정치에 대한 오차의 영향이 최소로 억제되고 있다.
이 센서를 지닌 허브 유닛에 의하면, 타이어의 접지 하중이 변동되면 고정측 궤도 부재(5)에 변형이 생겨, 변형 센서(30)의 전기 저항치가 변동되고, 이것이 전압의 변동량으로 바뀌어져 출력된다. 센서 장치(2)의 처리 수단에는 전압의 변동 치로부터 접지 하중의 변동치를 구하는 연산식이 저장되어 있고, 이 처리 수단에 의해서 변형 센서(30)의 출력에 기초한 접지 하중의 변동량이 구해져, 상술된 바와 같이, 이것이 차량의 ECU(32)로 출력되어 트랙션 제어가 이루어진다.
한편, 접지 하중을 구하는 것이 가능한 센서는 변형 센서(변형 게이지)(30)에 한정되는 것이 아니라, 자기 임피던스 센서와 같은 자기 변형 센서에 의해서 검지되는 자기 변형 변동량이나 인덕턴스식 변위 센서와 같은 변위 센서에 의해서 검지되는 고정측 궤도 부재의 원통부와 플랜지부 사이의 상대 거리의 변동량으로부터도 접지 하중을 구할 수 있다.
도 2에 도시하는 제2 발명에 의한 차량 제어 시스템(51)은 어떤 구동 형식의 차량에도 마찬가지로 적용되는 것으로, 코너링 제어를 하는 ECU(Electronic Control Unit=전자 제어 장치)(52), 전차륜(53) 및 후차륜(54)에 각각 설치된 차륜 속도 센서(55), 전차륜(53) 및 후차륜(54)의 센서를 지닌 허브 유닛(53a, 54a)에 각각 설치된 접지 하중 센서(56), ECU(52)과 접속되어 엔진의 파워를 조정하는 스로틀 개방도 센서(57) 및 스로틀 액츄에이터(58), ECU(52)와 접속되어 마스터 실린더(59)에 의한 제동력을 조정하는 마스터 실린더 압력 센서(60) 및 브레이크 액츄에이터(61), 차체 가속도를 검출하는 가속도 센서(62), 노면의 마찰 계수를 계측하는 노면 μ 센서(63), 노면 μ 센서(63) 대신에 설치되는 조타각 센서(64) 등을 갖추고 있다.
각 차륜 속도 센서(55), 각 접지 하중 센서(56), 가속도 센서(62) 및 노면 μ 센서(63)[또는 조타각 센서(64)]의 출력은 ECU(52)에 입력되고 있다. 한편, 노 면 μ 센서(63)를 설치하는 경우에는 조타각 센서(64)를 생략하는 것이 가능하고, 도면에 파선으로 나타낸 센서의 전달 경로를 생략할 수 있다. 이에 따라, ECU(52)에는 전차륜(53)의 차륜 속도 센서(55)로부터의 차체 속도, 각 접지 하중 센서(36)로부터의 전차륜(53) 및 후차륜(54)의 각각의 접지 하중, 가속도 센서(62)로부터의 차체 가속도 및 노면 μ 센서(63)로부터의 노면 마찰 계수 등이 입력된다.
ECU(52)는 스로틀 액츄에이터(58)를 제어하여 엔진의 출력을 억제할 수 있는 동시에, 마스터 실린더 압력 센서(60) 및 브레이크 액츄에이터(61)를 제어하여 각 차륜(53, 54)에 각각 독립적으로 제동을 걸어 각 차륜(53, 54)의 속도를 억제할 수 있고, 이에 따라 차체 속도, 차륜(53, 54)의 접지 하중, 노면, 드라이버의 페달 조작에 따른 제어를 할 수 있다.
차량의 선회시에 있어서는, 예컨대 선회중에 전차륜(53)의 코너링 힘이 작아지면 차량은 돌기가 어렵게 되고(즉 언더 스티어링 경향으로 되고), 후차륜(54)의 코너링 힘이 작아지면 차량은 후방 흔들림이나 스핀을 일으키려고 한다(즉 오버 스티어링 경향이 됨). 코너링 힘은 접지 하중의 증감에 대응하여 증감하기 때문에, ECU(52)는 선회시에 전차륜(53)의 접지 하중이 소정 범위에 비해서 작다고(언더 스티어링 경향이 큼) 판단한 경우에는, 엔진 출력을 제어하는 동시에, 선회 외측의 전차륜(53)에 제동력을 걸어, 차량의 외측에 모멘트를 발생시키는 식의 제어가 이루어진다. 또한, 전차륜(53)의 접지 하중이 소정 범위에 비해서 크다고(오버 스티어링 경향이 큼) 판단한 경우에는, ECU(52)은 엔진 출력을 제어하는 동시에, 후차륜(54)에 제동력을 거는 제어를 한다. 이렇게 해서, 차륜(53, 54)의 슬립이 발생 하기 전에, 슬립의 발생을 예방하는 차량 제어가 이루어진다.
도 4 및 도 5는 센서를 지닌 허브 유닛의 제2 실시예를 나타내고 있다.
도 4에 도시한 바와 같이, 센서를 지닌 허브 유닛은 허브 유닛(31)과, 그 회전 및 접지 하중을 검출하는 센서 장치로서의 리졸버(32)를 구비하고 있다.
허브 유닛(31)은 차체측에 고정되는 고정측 궤도 부재(33), 차륜이 장착되는 회전측 궤도 부재(34), 양 부재(33, 34) 사이에 2열로 배치된 복수의 회전체(볼)(35) 및 각 열의 회전체(35)를 각각 유지하는 리테이너(36)를 구비하고 있다.
고정측 궤도 부재(33)는 내주면에 2열의 외륜 궤도가 형성되어 있는 원통부(42)와, 원통부(42)의 좌단부 근처에 설치되어 볼트에 의해 현가 장치(차체)에 부착되는 플랜지부(43)를 구비하고 있다.
회전측 궤도 부재(34)는 제1 궤도 홈(45a)을 갖는 대직경부(45) 및 제1 궤도 홈(45a)의 직경보다도 작은 외경을 갖는 소직경부(46)로 이루어지는 내축(44)과, 내축(44)의 소직경부(46) 외경에 끼워져 고정되어 우측면이 내축(44)의 대직경부(45) 좌측면에 밀접되어 있는 내륜(47)과, 내축(44)의 소직경부(46)의 좌단부에 형성된 수나사부(46a)에 나사 결합된 너트(48)로 이루어진다. 내축(44)의 우단 근처에는 차륜을 부착하기 위한 복수의 볼트(49)가 고정된 플랜지부(50)가 마련되어 있다. 내륜(47)에는 내축(45)의 궤도 홈(45a)과 병렬되도록 궤도 홈(47a)이 형성되어 있다. 고정측 궤도 부재(33)의 우단부와 내축(45) 사이에는 시일 장치(51)가 마련되어 있다.
리졸버(32)는 VR형 브러시리스 리졸버로, 스테이터(37) 및 로터(38)로 이루 어지며, 그 스테이터(37)가 고정측 궤도 부재(33)의 좌단부에, 그 로터(38)가 회전측 궤도 부재(34)의 스테이터에 대향하는 위치에 각각 설치되어 있다.
스테이터(37)는 내경이 빗살형으로 형성된 링형의 철심(39)과, 철심(39)의 모든 치형부에 순차 코일이 감겨 형성된 스테이터 권선(40)으로 이루어진다. 스테이터(37)는 철심(39)이 치형부 선단을 직경 방향 내향으로 한 상태에서 고정측 궤도 부재(33)의 좌단부에 압입되어 고정되고 있다. 이에 따라, 스테이터(37)의 철심(39)의 내경은 고정측 궤도 부재(33)의 내경과 동심으로 되고 있다. 철심(39)의 내경은 내륜(47)의 외경보다도 약간 크게 이루어져 있다. 스테이터(37)에는 신호선(41)이 부착되고 있어, 스테이터(37)의 전압 변화가 이 신호선(41)을 통해 처리 회로로 보내진다.
리졸버(32)의 로터(38)는 구멍 뚫린 원판형으로 형성되어 있고, 내륜(47)의 좌측면에 접촉하도록 샤프트 소직경부(46)의 수나사부(46a) 기부에 끼워져 들어가서 수나사부(46a)에 나사 결합된 너트(48)에 의해서 회전측 궤도 부재(34)에 고정되어 있다. 로터(38)의 외경은 내륜(47)의 외경과 거의 같게 되어 있고, 이에 따라 로터(38)와 스테이터(37) 사이에 소정의 에어갭이 형성되고 있다.
이 센서를 지닌 허브 유닛에 의하면, 타이어의 접지 하중이 변동되면 고정측 궤도 부재(33)에 대한 회전측 궤도 부재(34)의 변위량이 변화되고, 이에 따라 리졸버(32)로 검출되는 스테이터(37)와 로터(38) 사이의 에어갭 양이 변화된다. 도 5에 도시한 바와 같이, 이 에어갭 양의 변화는 전압 변동량으로서 리졸버로부터 출력된다. 리졸버(센서 장치)의 처리 회로의 회전 검출부에서는 이 출력 신호에 기 초하여, ABS 등을 위해 필요한 회전 각도나 회전 속도 등이 구해진다. 리졸버의 처리 회로에는 또한, 전압의 변동량으로서 출력된 변위량으로부터 접지 하중을 구하는 연산식이 축적된 접지 하중 연산부가 마련되어 있고, 이 연산부에 의해서 접지 하중이 구해진다. 구해진 접지 하중은 차량 제어 수단에 출력되어, 차량에 적정한 제어가 이루어진다.
도 6은 센서를 지닌 허브 유닛의 제3 실시예를 나타내고 있다. 이 제3실시예의 것은 제2 실시예의 것과 리졸버의 로터의 구성이 다를 뿐이며, 그 밖의 구성은 동일하여, 제2 실시예와 같은 것에는 동일한 부호를 붙여 그 설명을 생략한다.
제3 실시예의 센서를 지닌 허브 유닛에 있어서, 리졸버(52)는 VR형 브러시리스 리졸버로서 스테이터(37) 및 로터(58)로 이루어지며, 그 스테이터(37)가 고정측 궤도 부재(33)의 좌단부에, 그 로터(58)가 회전측 궤도 부재(34)의 스테이터에 대향하는 위치에 각각 설치되어 있다.
리졸버(52)의 로터(58)는 내륜(47)을 내축(44)의 대직경부(45) 좌측면에 밀접시키고 있는 너트(48)의 플랜지부가 소정 형상으로 되어 형성되고 있다. 로터=너트 플랜지부(58)의 외경은 내륜(47)의 외경과 거의 같게 되어 있고, 이에 따라 로터(58)와 스테이터(37) 사이에 소정의 에어갭이 형성되고 있다.
이 센서를 지닌 허브 유닛에 의하면, 타이어의 접지 하중이 변동되면 고정측 궤도 부재(33)에 대한 회전측 궤도 부재(34)의 변위량이 변화되고, 이에 따라 리졸버(52)로 검출되는 스테이터(37)와 로터(58) 사이의 에어갭의 양이 변화된다. 도 5에 도시한 바와 같이, 이 에어갭 양의 변화는 전압 변동량으로서 리졸버로부터 출 력된다. 리졸버(센서 장치)의 처리 회로의 회전 검출부에서는 이 출력 신호에 기초하여, ABS 등을 위해 필요한 회전 각도나 회전 속도 등이 구해진다. 리졸버의 처리 회로에는 또한, 전압의 변동량으로서 출력된 변위량으로부터 접지 하중을 구하는 연산식이 축적된 접지 하중 연산부가 마련되어 있고, 이 연산부에 의해서 접지 하중이 구해진다. 구해진 접지 하중은 차량 제어 수단에 출력되어, 차량에 대한 적정한 제어가 이루어진다.
도 7은 본 발명의 센서를 지닌 허브 유닛의 제4 실시예를 나타내고 있다. 이 제4 실시예의 것은 제2 실시예의 것과 센서 장치의 설치 위치가 다를 뿐이고, 허브 유닛의 구성은 동일하여, 제2 실시예와 같은 것에는 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.
도 7에 도시한 바와 같이, 센서를 지닌 허브 유닛은 허브 유닛(31)과, 그 회전 및 접지 하중을 검출하는 센서 장치로서의 리졸버(62)를 구비하고 있다.
리졸버(62)는 VR형 브러시리스 리졸버로서 스테이터(67) 및 로터(68)로 이루어지며, 그 스테이터(67)가 고정측 궤도 부재(33)에, 그 로터(68)가 회전측 궤도 부재(34)에 각각 설치되어 있다.
스테이터(67)는 내경이 빗살형으로 형성된 링형의 철심(69)과, 철심(69)의 모든 치형부에 순차 코일이 감겨 형성된 스테이터 권선(70)으로 이루어진다. 스테이터(67)는 철심(69)이 치형부의 선단을 직경 방향 내향으로 한 상태에서 고정측 궤도 부재(33)의 축 방향 거의 중앙부에 압입되어 고정되고 있다. 이에 따라, 스테이터(67)의 철심(69)의 내경은 고정측 궤도 부재(33)의 내경과 동심으로 되어 있 다. 철심(69)의 내경은 내축(44)의 대직경부(45)의 외경보다도 약간 크게 이루어지고 있다.
리졸버(62)의 로터(68)는 회전측 궤도 부재(34)의 스테이터에 대향하는 부분이 로터용으로서 가공됨으로써 형성된다. 여기서, 스테이터(67)는 내축(44)의 대직경부(45)의 좌단 가까이를 향하도록 위치되고 있다. 그리고, 로터용으로서의 가공은 내축(44)의 대직경부(45)에서 실시되고 있다.
이 센서를 지닌 허브 유닛에 의하면, 타이어의 접지 하중이 변동되면 고정측 궤도 부재(33)에 대한 회전측 궤도 부재(34)의 변위량이 변화되고, 이에 따라 리졸버(62)로 검출되는 스테이터(67)와 로터(68) 사이의 에어갭의 양이 변화된다. 도 5에 도시한 바와 같이, 이 에어갭 양의 변화는 전압 변동량으로서 리졸버로부터 출력된다. 리졸버(센서 장치)의 처리 회로의 회전 검출부에서는 이 출력 신호에 기초하여, ABS 등을 위해 필요한 회전 각도나 회전 속도 등이 구해진다. 리졸버의 처리 회로에는 또한, 전압의 변동량으로서 출력된 변위량으로부터 접지 하중을 구하는 연산식이 축적된 접지 하중 연산부가 마련되어 있고, 이 연산부에 의해서 접지 하중이 구해진다. 구해진 접지 하중은 차량 제어 수단에 출력되어, 차량에 적정한 제어가 이루어진다.
한편, 제2 내지 제4 실시예의 리졸버(32, 52, 62)는 VR형 브러시리스 리졸버에 한정되는 것이 아니며, 또한 그 설치 위치도 상기 각 실시예의 것에 한정되는 것은 아니다.
도 8은 센서를 지닌 허브 유닛의 제5 실시예를 나타내고 있다.
도 8에 도시한 바와 같이, 이 센서를 지닌 허브 유닛은 허브 유닛(71)과, 그 회전 및 접지 하중을 검출하는 센서 장치(72)를 구비하고 있다.
허브 유닛(71)은 차체측에 고정되는 고정측 궤도 부재(73), 차륜이 장착되는 회전측 궤도 부재(74), 양 부재(73, 74) 사이에 2열로 배치된 복수의 회전체(볼)(75) 및 각 열의 회전체(75)를 각각 유지하는 리테이너(76)를 구비하고 있다.
고정측 궤도 부재(73)는 내주면에 2열의 외륜 궤도가 형성되어 있는 원통부(82)와, 원통부(82)의 좌단부 근처에 설치되어 볼트에 의해 현가 장치(차체)에 부착되는 플랜지부(83)를 구비하고 있다.
회전측 궤도 부재(74)는 제1 궤도 홈(85a)을 갖는 대직경부(85) 및 제1 궤도 홈(85a)의 직경보다도 작은 외경을 갖는 소직경부(86)를 갖고 있는 내축(84)과, 내축(84)의 소직경부(86) 외경에 끼워져 고정되어 우측면이 내축(84)의 대직경부(85) 좌측면에 밀접되고 있는 내륜(87)으로 이루어진다. 내축(84)의 우단 근처에는 차륜을 부착하기 위한 복수의 볼트(89)가 고정된 플랜지부(88)가 마련되어 있다. 내륜(87)의 우측부에는 내축(84)의 궤도 홈(85a)과 병렬되도록 궤도 홈(87a)이 형성되어 있고, 내륜(87)의 좌측부에 견부(87b)가 형성되어 있다. 고정측 궤도 부재(73)의 우단부와 내축(84) 사이에는 시일 장치(90)가 설치되어 있다. 고정측 궤도 부재(73)의 좌단부에는 커버(91)가 씌워져 고정되어 있다.
센서 장치(72)는 고정측 궤도 부재(73)에 부착된 자기 변형 센서(77)와, 자기 변형 센서(77)의 출력을 처리하는 처리 수단(80)(도 8에는 나타나지 않고, 도 13 및 도 14 참조)을 구비하고 있다.
이 실시예에서는 자기 변형 센서(77)는 자기 임피던스 센서로 되고 있고, 금속제 커버(91)의 내부에 수지(92)에 의해 매설되어 있다. 자기 변형 센서(77)의 선단의 센서면은 내축(84)의 소직경부(86) 단부에 설치되어 내륜(87)이 빠지는 것을 방지하고 있는 코오킹부(86a)로 향하게 되어 있다. 수지(92)에는 차체측에 설치된 처리 수단(80)과 센서 장치(72)를 연결하는 하네스를 부착하기 위한 커넥터부(97)가 일체로 성형되어 있다. 커넥터부(97)에는 신호용 커넥터 핀(93)이 설치되어 있고, 자기 변형 센서(77)와 커넥터 핀(93)이 커넥터(94) 및 리드선(또는 리드선만)을 통해 접속되어 있다. 자기 변형 센서(77)의 검출면과 코오킹부(86a)의 외주면은 직경 방향의 갭(S)을 통해 대향하고 있다. 이 갭(S)의 폭은 타이어 접지 하중에 의해 변화되며, 자기 변형 센서(77)는 도 11에 도시한 바와 같이, 회전측 궤도 부재(74)의 코오킹부(86a) 외주면 사이의 갭(S)을 전압치로서 출력한다. 도면의 Ti는 회전측 궤도 부재(74)의 회전 주기이며, 갭(S)은 1 회전마다 주기적인 변화한다.
자기 변형 센서를 부착하는 위치는 적절하게 변경 가능하며, 도 9에 도시한 바와 같이, 자기 변형 센서(78)는 커버(91)의 내부에 고정되는 동시에, 그 센서면이 내륜(87)의 견부(87b)의 외주면으로 향하도록 하더라도 좋다. 도 9의 그 밖의 점은 도 8과 동일하여, 동일한 구성에 동일한 부호를 붙이고 그 설명은 생략한다.
또한, 도 10에 도시한 바와 같이 자기 변형 센서(79)는 고정측 궤도 부재(73)의 축 방향의 대략 중앙부에 고정되는 동시에, 그 선단의 센서면이 내축(84)의 대직경부(85) 외주면으로 향하고 있도록 하더라도 좋다. 도 10에서, 자기 변형 센 서(79)는 발진 회로와 함께 수지제의 케이스(95) 내에 매설 성형되어 있다. 또한, 케이스(95)에는 차체측에 설치된 처리 수단(80)과 센서 장치(72)를 접속하는 하네스를 부착하기 위한 커넥터부(97) 및 케이스(95)를 고정측 궤도 부재(73)의 외주면에 고정하기 위한 플랜지부(95a)가 일체로 형성되어 있다. 커넥터부(97) 내부에는 신호용 커넥터 핀(93)이 설치되어 있고, 자기 변형 센서(79)와 커넥터 핀(93)이 리드선(94)을 통해 접속되어 있다. 케이스(95)는 고정측 궤도 부재(73)에 형성된 장착 구멍(73a)에 삽입되고, 플랜지부(95a)가 볼트(96)에 의해 고정측 궤도 부재(73)에 고정되고 있다.
한편, 자기 변형 센서는 도 8, 도 9 또는 도 10에 도시한 바와 같이, 커버(91)나 케이스(95)에 수지에 의해서 지지시키는 것이 아니라, 고정측 궤도 부재(73)에 직접 부착하도록 하더라도 좋다.
도 9 및 도 10에 도시한 바와 같이 자기 변형 센서(78, 79)를 부착한 경우라도, 자기 변형 센서(78, 79)의 출력은 도 11과 같이 된다.
상기 제5 내지 제7의 각 실시예에 있어서, 고정측 궤도 부재(73) 및 회전측 궤도 부재(74)는 고탄소 크롬 베어링강(SUJ2)제, 회전체(75)는 세라믹제, 리테이너(76)는 황동제로 되어 있고, 고정측 궤도 부재(73) 및 회전측 궤도 부재(74)가 자성을 갖고 있는 데 대하여, 회전체(75) 및 리테이너(76)는 비자성 재료에 의해서 형성되어 있다.
내륜(87)의 견부(87b) 및 내축(84)의 대직경부(85), 즉 회전측 궤도 부재(74)의 회전체 근방부는 회전체(75)로부터 받는 힘에 의해서 생기는 변형의 변화에 따라, 역자화 변형 효과를 낳는다. 이로써, 자기 변형 센서(77, 78, 79)로서의 자기 임피던스 센서는 내륜(87) 또는 내축(84)의 회전체(75) 근방의 변형 변동량을 검출할 수 있다. 내륜(87) 및 내축(84)에 생성되는 변형은 도 11 및 도 13에 도시한 바와 같은 파형을 이루고 있으며, 자기 변형 센서 출력으로서 측정할 수 있다. 또한, 회전체로서의 볼(75)의 공전수(Nb)와 내륜(87) 및 내축(84)의 회전수(Ni) 사이에는 접촉각이 작다고 하여, Nb ≒ Ni / 2의 관계가 있기 때문에, 처리 수단에 있어서, 변형의 주기(T1 또는 T2)에 볼(75)의 수를 곱해 더욱 2배하여, 볼(75)의 미끄러짐 등에 의한 만큼을 미세 조정함으로써, 내륜(87) 및 내축(84)이 1 회전하는 데에 걸리는 시간이 구해진다. 이렇게 해서, 변형 변화의 반복수로부터 내륜(87) 및 내축(84)의 회전수를 구할 수 있다. 한편, 접촉각이 α일 때의 볼(75)의 공전수(Nb)와 내륜 및 내축의 회전수(Ni)의 관계는 D를 볼의 피치 직경, d를 볼의 직경으로 하여, Nb=(1 - dcos α/ D)Ni / 2가 된다. 한편, 처리 수단(80)에는 전압의 변동량으로서 출력된 변형의 진폭으로부터 내륜(87) 및 내축(84)에 작용하는 힘의 변동량을 구하는 연산식이 축적되어 있고, 변형의 진폭(A)를 사용함으로써, 내륜(87) 및 내축(84)이 회전체(75)로부터 받는 힘의 최대치를 구할 수 있어, 이것을 사용하여 내륜(87) 또는 내축(84) 즉 회전측 궤도 부재(74)에 작용하는 힘을 구할 수 있다.
상기한 변형 검지에 있어서, 회전체(75) 및 리테이너(76)는 비자성 재료에 의해서 형성되어 있기 때문에, 내륜(87) 및 내축(84)의 회전에 따라 이들이 자기 변형 센서(77,78, 79)에 대하여 근접하거나 멀어지거나 하여도, 내륜(87)의 견부 (87b) 근방 및 내축(84)의 회전체 근방부의 자장에는 영향을 미치지 않기 때문에, 회전체(75) 및 리테이너(76)의 회전에서 기인하는 오차(노이즈)가 생기지 않아, 고감도의 자기 변형 센서(77,78, 79)가 검지하는 데이터에 포함되는 오차를 매우 작게 할 수 있다. 이렇게 해서, 이 센서를 지닌 허브 유닛에 의하면, 자기 변형 센서(77, 78, 79)에 의해서, 허브 유닛(71)의 회전(회전수, 회전 속도, 회전 각도 등)이 구해지는 동시에, 허브 유닛(71)에 걸리는 힘이 정밀도 좋게 검출된다.
한편, 자기 변형 센서(77)가 자기 임피던스 센서인 경우에는 처리 수단(80)은 자기 임피던스(MI) 소자와, MI 소자에 고주파 전류를 공급하는 발진 회로를 포함하며, 또한 검출 신호 증폭용의 증폭 회로를 포함하는 경우가 있다.
제5 내지 제7의 실시예의 센서를 지닌 허브 유닛의 다른 처리 수단을 도 14에 도시한다. 처리 수단(80)은 자기 변형 센서(77)의 출력 변화의 반복수로부터 회전측 궤도 부재(74)의 회전 속도를 구하는 회전 검출부(80a)와, 자기 변형 센서(77)의 출력을 평균화하는 애버리징부(80b)와, 애버리징부(80b)에 있어서 평균화된 출력으로부터 허브 유닛(71)에 걸리는 하중을 구하는 하중 연산부(80c)를 구비하고 있다.
타이어의 접지 하중이 변동되면, 고정측 궤도 부재(73)에 부착된 자기 변형 센서(77, 78, 79)와 회전측 궤도 부재(74) 사이의 에어갭이 변동된다. 에어갭은 도 11에 도시한 바와 같이 주기적으로 변화하므로, 처리 수단(80)의 회전 검출부(80a)에 있어서, 갭 변화의 반복수로부터 회전측 궤도 부재(74)의 회전수를 구할 수 있다. 한편, 갭의 진폭은 처리 수단(80)의 애버리징부(80b)에 있어서 평균화된다. 평균화된 자기 변형 센서(77, 78, 79)의 전압과 접지 하중의 관계는 도 12에 도시한 바와 같이 직선 관계에 있으며, 이 직선식을 미리 메모리(81)에 기억시켜 놓음으로써, 처리 수단(80)의 접지 하중 연산부(80c)에 있어서, 자기 변형 센서(77, 78, 79)의 전압 평균치로부터 접지 하중을 구할 수 있다. 구해진 접지 하중의 변동량은 차량 제어 수단에 출력되어, 차량에 적정한 제어가 실시된다.
상기 각 실시예에 있어서, 제5 실시예의 자기 변형 센서(77)는 축 방향(X축 방향)의 검지면을 구비하는 자기 임피던스 센서로 되고, 제6 및 제7 실시예의 자기 변형 센서(78, 79)는 직경 방향(Y축 방향)의 검지면을 구비하는 자기 임피던스 센서로 되어 있다. 이들 자기 변형 센서(77,78, 79) 대신에, 축 방향(X축 방향)의 검지면 및 직경 방향(Y축 방향)의 검지면을 구비하는 자기 임피던스 센서를 사용할 수 있다. 이 실시예를 이하에 나타낸다.
도 15 내지 도 18은 제8 실시예를 나타내고 있다. 이 제8실시예의 것은 제5 실시예의 것과 자기 변형 센서, 내륜 및 처리 수단의 구성이 다를 뿐이며, 그 밖의 구성은 동일하여, 제5 실시예와 동일한 구성에는 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.
이 실시예에서는 자기 변형 센서(99)는 축 방향(X축 방향)의 검지면 및 직경 방향(Y축 방향)의 검지면을 구비하는 자기 임피던스 센서로 되고 있고, 도 15에 도시한 바와 같이, 자기 변형 센서(99)의 센싱부(99a)는 내륜(87)의 견부(87b)에 설치된 테이퍼부(87c)를 향하도록 되어 있다.
신호 처리 수단(100)은 도 16에 도시한 바와 같이, 자기 변형 센서(99)의 Y 축 신호의 고주파 성분의 진폭으로부터 허브 유닛(71)의 내륜(87)의 하중을 구하는 하중 연산부(100a)와, 자기 변형 센서(99)의 Y축 신호의 저주파 성분의 진폭으로부터 내륜(87)의 직경 방향 변위를 구하는 직경 방향 변위 연산부(100b)와, 자기 변형 센서(99)의 Y축 신호의 고주파 성분의 주기로부터 회전체(75)의 공전 속도[따라서 리테이너(76)의 회전 속도]를 구하는 리테이너 회전 속도 연산부(100c)와, 자기 변형 센서(99)의 Y축 신호의 저주파 성분의 주기로부터 내륜(87)의 회전 속도, 회전수 등을 구하는 회전 속도 연산부(100d)와, 자기 변형 센서(99)의 X축 신호의 저주파 성분의 진폭으로부터 내륜(87)의 축 방향 변위를 구하는 축 방향 변위 연산부(100e)를 구비하고 있다.
하중 및 리테이너 회전 속도는 회전체(75)가 내륜(87)의 견부(87b)를 변형시켰을 때의 자기 변형(역자화 변형 효과)을 자력원으로 하여 검지되고 있고, 견부의 변형량 변화로부터 하중 변화가 구해지고 있다. 또한, 직경 방향의 변위(편심 및 팽창량을 포함함), 회전측 궤도 부재(6)의 회전 속도 및 축 방향의 변위(축 방향의 진동을 포함함)는 내륜(87)의 가공시에 발생하여 피가공물에 잔류하는 미소한 잔류 자속을 자력원으로 하여 검지되고 있으며, 어느 것이나 상기 변위나 팽창량과 회전에 따른 자기 변형 센서(99)∼피검지면(내륜 견부)(87c)의 에어갭 변화에 따른 자속 변화로부터 구해지고 있다.
2 방향의 검지면을 구비하는 자기 센서를 갖춘 센서를 지닌 허브 유닛에 의하면, 내륜(87)이 회전하여, 회전체(75)가 자기 변형 센서(99)의 센싱부가 향하게 되어 있는 내륜 견부(87b)를 변형하면, 역자화 변형 효과에 의해, 이 내륜 견부 (87b)에 미소한 자력이 생겨, 자기 변형 센서(99)의 출력이 상승한다. 그리고, 회전체(75)와 회전체(75) 사이가 센싱부에 오면, 내륜 견부(87b)의 변형이 줄어, 자력이 저하한다. 따라서, 자기 변형 센서(99)의 출력도 저하한다. 이 변화는 회전체(75)의 공전 주파수×회전체수와 같은 주파수의 사인파(제1 SIN파)로 되고, 그 진폭의 변화는 직경 방향 하중과 상관이 있다. 한편, 내륜(87)의 편심에 의해, 자기 변형 센서(99)의 센싱부(99a)와 내륜(87)의 피검지면(87c)이 접근할 때에는 자기 변형 센서(99)의 출력이 증가하고, 자기 변형 센서(99)의 센싱부(99a)와 내륜(87)의 피검지면(87c)이 멀어질 때에는 자기 변형 센서(99)의 출력이 감소한다. 이 변화는 내륜 회전 주파수와 같은 주파수의 사인파(제2 SIN파)가 된다. 통상, 회전체(75)의 공전 주파수 ＜ 내륜(87)의 회전 주파수로 되고 있다.
자기 변형 센서(99)의 직경 방향(Y축 방향)의 검지 소자는 생파형으로서, 도 17a에 도시한 바와 같은 제1 SIN파와 제2 SIN파의 합성파를 출력한다. 도 17a에 있어서, A로 나타내는 각 파의 진폭은 내륜(87)에 걸리는 하중에 상당하고 있다. 이 합성파의 출력 신호를 FFT 처리하면, 도 17b에 도시한 바와 같이, 제1 SIN파의 주파수 및 제2 SIN파의 주파수가 구해진다. 이 때, 필터 조건이 「제1 SIN파의 주파수×0.9보다 작다」라는 LPF(lowpass filter)를 신호에 적용하여, 도 17c에 도시하는 그래프를 얻을 수 있다. 도 17c에 있어서, B는 내륜(87)의 편심량이나 원심력에 의한 팽창량을 나타내고, C는 내륜(87)의 직경 방향의 변위를 나타내고 있다. 또한, D는 내륜(87)의 회전 주파수의 역수로 되고 있다.
자기 변형 센서(99)의 축 방향(X축 방향)의 검지 소자에 대해서도 마찬가지 이며, 도 18a에 도시한 바와 같이, 검지 소자는 생파형으로서, 회전체(75)의 공전에 기인하는 제1 SIN파와 내륜(87)의 회전에 기인하는 제2 SIN파의 합성파를 출력한다. 도 18a에서, E로 나타내는 각 파의 진폭은 내륜(87)에 걸리는 하중에 상당하고 있다. 이 합성파에 대해, 필터 조건이 「제1 SIN파의 주파수×0.9보다 작다」라는 LPF를 신호에 적용하여, 도 18b에 도시하는 그래프를 얻을 수 있다. 도 18b에서, F는 내륜(87) 단부면의 가공의 기복에 대응하고, G는 내륜(87)의 축 방향의 변위를 나타내고 있다.
신호 처리 수단(100)의 하중 연산부(100a)는 도 17c 그래프의 파선으로 나타내어진 각 파의 진폭[자기 변형 센서(99)의 Y축 신호의 고주파 성분의 진폭]으로부터 내륜(87)의 하중을 구하는 것이다. 신호 처리 수단(100)의 직경 방향 변위 연산부(100b)는 도 17c의 그래프에 있어서의 C[자기 변형 센서(99)의 Y축 신호의 저주파 성분 파형의 시프트량]로부터 내륜(87)의 직경 방향 변위를 구하는 것으로, 이 때, 도 17c의 그래프에 있어서의 B(편심량)도 구할 수 있다. 신호 처리 수단(100)의 리테이너 회전 속도 연산부(100c)는 도 17b의 제1 SIN파의 주파수[자기 변형 센서(99)의 Y축 신호의 고주파 성분의 주기의 역수]로부터 회전체(75)의 공전 속도[따라서 리테이너(76)의 회전 속도]를 구하는 것이다. 신호 처리 수단(100)의 회전 속도 연산부(100d)는 도 17b의 제2 SIN파의 주파수[자기 변형 센서(99)의 Y축 신호의 저주파 성분의 주기의 역수]로부터 내륜(87)의 회전 속도, 회전수 등을 구하는 것이다. 신호 처리 수단(100)의 축 방향 변위 연산부(100e)는 도 18b의 그래프에 있어서의 G[자기 변형 센서(99)의 X축 신호의 저주파 성분 파형의 시프트량] 로부터 내륜(87)의 축 방향 변위를 구하는 것으로, 이 때에 도 18b의 그래프에 있어서의 F(단부면의 가공의 기복)도 구할 수 있다.
한편, 자기 변형 센서(99)의 X축 신호로부터는 내륜(87)의 축 방향 변위밖에 구하고 있지 않은데, 이 X축 신호에 기초하여 Y 방향과 마찬가지로, 내륜(87)에의 작용력, 리테이너 회전 속도·수 및 내륜(87)의 회전 속도·수를 구할 수도 있다.
이렇게 해서, 이 센서를 지닌 허브 유닛에 의하면, 자기 변형 센서(99)에 의해서, 회전측 궤도 부재인 내륜(87)의 축 방향 변위, 내륜(87)의 직경 방향 변위, 내륜(87)의 하중, 내륜(87)의 회전 속도(회전수를 포함함) 및 회전체(75)의 공전 속도의 5개의 물리량이 구해져, 내륜(87)의 축 방향 변위, 내륜(87)의 직경 방향 변위, 내륜(87)의 하중 및 내륜(87)의 회전 속도에 기초하여 회전측 궤도 부재(74)에 적정한 제어가 실시되는 동시에, 회전체(75)의 공전 속도나 편심 혹은 팽창량에 기초하여 허브 유닛(71)의 이상이 감시된다.
또한, 적절한 신호 처리 수단의 추가에 의해, 상기 편심량이나 팽창량, 단부면 가공 기복을 이용한 물리량의 검출도 동시에 가능해진다.
본 발명에 의한 차량 제어 시스템을 채용함으로써, 종래의 차륜이 슬립된 후의 제어에 비해 보다 바람직한 차륜이 슬립하기 전의 제어를 가능하게 할 수 있다. 그리고, 이 명세서에 기재한 각종 센서를 지닌 허브 유닛은 상기 제어를 보다 정밀도 좋고 또 적절히 행하는 데 유효하다.

Claims (18)

  1. 차륜이 장착되는 회전측 궤도 부재, 차체측에 고정되는 고정측 궤도 부재, 및 양 궤도 부재 사이에 배치된 회전체를 지니고, 차량의 각종 정보를 검출하는 센서 장치가 부착된 복수의 센서를 지닌 허브 유닛과, 센서 장치의 정보에 기초하여 차량을 제어하는 제어 장치를 구비하고 있는 차량 제어 시스템에 있어서,
    각 구동용 차륜에 부착되어 있는 센서를 지닌 상기 허브 유닛의 센서 장치는 차륜의 접지 하중을 측정하는 접지 하중 센서를 각각 구비하고 있고, 상기 제어 장치는 차량이 직진 주행하고 있을 때에 어느 한 접지 하중 센서로부터 출력되는 접지 하중치가 소정의 범위를 벗어난 경우, 이 접지 하중치를 원래로 되돌리도록 각 구동용 차륜을 제어하는 트랙션 제어부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 차량 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 어떤 센서를 지닌 상기 허브 유닛의 접지 하중 센서로부터 출력되는 접지 하중치가 소정의 값보다 작은 경우, 이 허브 유닛에 접속된 차륜의 슬립 발생을 예방하도록 이 허브 유닛에 대응하는 차륜의 제동 장치가 제어되는 것을 특징으로 하는 차량 제어 시스템.
  3. 차륜이 장착되는 회전측 궤도 부재, 차체측에 고정되는 고정측 궤도 부재, 및 양 궤도 부재 사이에 배치된 회전체를 지니고, 차량의 각종 정보를 검출하는 센서 장치가 부착된 복수의 센서를 지닌 허브 유닛과, 센서 장치의 정보에 기초하여 차량을 제어하는 제어 장치를 구비하고 있는 차량 제어 시스템에 있어서,
    각 차륜에 부착되어 있는 센서를 지닌 상기 허브 유닛의 센서 장치는 차륜의 접지 하중을 측정하는 접지 하중 센서를 각각 구비하고 있고, 상기 제어 장치는 차량이 코너링 주행하고 있을 때에 어느 한 접지 하중 센서로부터 출력되는 접지 하중치가 소정의 범위를 벗어난 경우, 이 접지 하중치를 원래로 되돌리도록 각 차륜을 제어하는 코너링 제어부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 차량 제어 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 선회시에 전차륜의 접지 하중이 소정 범위에 비해서 작은 경우, 엔진 출력을 제어하고, 선회 외측의 전차륜에 제동력을 걸어서 차량의 외측에 모멘트를 발생시키는 식의 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 시스템.
  5. 제3항에 있어서, 전차륜의 접지 하중이 소정 범위에 비해서 큰 경우, 엔진 출력을 제어하고, 후차륜에 제동력을 거는 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 시스템.
  6. 제3항에 있어서, 상기 접지 하중 센서로부터의 정보에 더하여, 가속도 센서, 차륜속도 센서 및 노면 μ 센서로부터의 정보가 사용되는 것을 특징으로 하는 차량 제어 시스템.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 센서 장치는 변형 센서와, 이 변형 센서의 출력을 처리하여 접지 하중을 구하는 처리 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 차량 제어 시스템.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 센서 장치는 회전측 궤도 부재에 설치된 로터 및 고정측 궤도 부재에 설치된 스테이터로 이루어지는 리졸버(resolver)와, 상기 스테이터와 로터 사이의 에어갭양에 따라서 출력되는 신호를 처리하는 처리 회로를 구비하고 있고, 이 처리 회로는 스테이터와 로터 사이의 에어갭양으로부터 차륜에 걸리는 접지 하중을 구하는 차륜 접지 하중 연산부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 차량 제어 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 리졸버는 VR형 리졸버인 것을 특징으로 하는 차량 제어 시스템.
  10. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 센서 장치는 자기 변형 센서와, 자기 변형 센서의 출력을 처리하여 접지 하중을 구하는 처리 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 차량 제어 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 상기 처리 수단은 자기 변형 센서의 출력 변화의 반복수로부터 회전측 궤도 부재의 회전 속도를 구하는 회전 검출부와, 자기 변형 센서의 출력을 평균화하는 애버리징부와, 애버리징부에서 평균화된 출력으로부터 허브 유닛에 걸리는 하중을 구하는 하중 연산부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 차량 제어 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 상기 고정측 궤도 부재는 차체에 고정되는 장착부를 갖는 외륜으로 되고, 상기 회전측 궤도 부재는 차륜이 장착되는 내축 및 내축에 바깥끼움된 내륜으로 이루어지며, 자기 변형 센서는 내륜의 외주면에 대향하도록 고정측 궤도 부재의 단부에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 차량 제어 시스템.
  13. 제10항에 있어서, 상기 회전체는 비자성 재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 차량 제어 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 상기 허브 유닛은 리테이너를 더 포함하고 있고, 이 리테이너는 비자성 재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 차량 제어 시스템.
  15. 제10항에 있어서, 상기 센서 장치는 자기 변형 센서의 출력 변화의 반복수로부터 궤도 부재의 회전 속도를 검출하고, 이 자기 변형 센서의 출력 진폭으로부터 궤도 부재에 작용하는 힘을 검출하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 시스템.
  16. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 센서 장치는 축 방향의 검지면 및 직경 방향의 검지면을 지닌 자기 변형 센서를 구비하고 있고, 이 자기 변형 센서에 의해서 회전측 궤도 부재의 축 방향의 변위, 회전측 궤도 부재의 직경 방향의 변위, 회전측 궤도 부재에의 작용력 및 회전 정보 모두가 검지되는 것을 특징으로 하는 차량 제어 시스템.
  17. 제16항에 있어서, 회전 정보로서 상기 회전측 궤도 부재의 축 방향의 변위 또는 직경 방향의 변위의 시간 변화로부터 구해지는 회전측 궤도 부재의 회전 속도와, 회전체로부터 받는 힘에 의해서 생기는 회전측 궤도 부재의 변형 변화의 반복수로부터 구해지는 회전체 공전 속도가 검지되는 것을 특징으로 하는 차량 제어 시스템.
  18. 제16항에 있어서, 상기 회전측 궤도 부재의 축 방향의 변위 및 직경 방향의 변위의 검지는 회전측 궤도 부재의 잔류 자속의 변화를 검지하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 시스템.
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