KR101039034B1 - Apparatus for acquiring stability and speed of vehicle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량 자세 및 속도 센서 구조체에 관한 것으로, 차량 주행 시 주행노면으로부터 휠에 전달되는 힘에 의해 발생하는 허브축의 위치 변화와 휠 속도를 감지하는 센서와, 센서가 내부 측벽에 고정 설치되고 센서로부터 발생하는 신호를 입력받는 터미널 단자가 장착되며 터미널 단자로부터 전달되는 신호를 전자제어모듈(ECU)로 출력하는 커넥터가 통과하는 제1 커넥터 관통홀이 형성되는 센서 홀더와, 센서 홀더의 터미널 단자가 끼워지는 터미널 단자 끼움홀과 커넥터 단자가 끼워지는 커넥터 단자 끼움홀과 터미널 단자 끼움홀과 커넥터 단자 끼움홀 사이에 전류가 통하도록 금속 패턴이 형성되는 인쇄회로기판을 포함한다. The present invention relates to a vehicle attitude and speed sensor structure, the sensor for detecting the position change of the hub shaft and the wheel speed caused by the force transmitted to the wheel from the driving surface when the vehicle is traveling, and the sensor is fixed to the inner side wall and the sensor The sensor holder is provided with a terminal terminal for receiving a signal generated from the terminal and a first connector through hole through which a connector for outputting a signal transmitted from the terminal terminal to the electronic control module (ECU) is formed. And a printed circuit board on which a metal pattern is formed so that a current flows between the terminal terminal fitting hole to be inserted and the connector terminal fitting hole into which the connector terminal is inserted, and the terminal terminal fitting hole and the connector terminal fitting hole.
차량, 자세, 속도, 허브축, 허브베어링, 센서, 인쇄회로기판, 커넥터 Vehicle, Posture, Speed, Hub Shaft, Hub Bearing, Sensor, Printed Circuit Board, Connector
Description
본 발명은 차량 자세 및 속도 센서 구조체에 관한 것으로, 특히 차량 주행 시 주행노면으로부터 휠에 전달되는 힘에 의해 발생하는 허브축의 위치 변화와 휠 속도를 동시에 감지하는 일체형 차량 자세 및 속도 센서 구조체에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
일반적으로 차량은 크게 차량을 주행시키는 구동 시스템과 주행중 필요에 따라 차속을 선택적으로 감속시키기 위해 타이어와 노면간의 마찰력을 이용한 제동 시스템으로 분류할 수 있다. In general, a vehicle may be classified into a driving system for driving a vehicle and a braking system using friction force between a tire and a road surface to selectively reduce a vehicle speed as needed during driving.
최근에 널리 알려진 제동 시스템으로는 ABS(Anti-Skid Brake System) 시스템과, 차량 자세 안정화(ESP; ELECTRONIC STABILITY PROGRAM) 시스템이 있다. 이러한 제동 시스템은 노면과 차량 바퀴의 슬립을 기초하여 차량의 작동상태를 분석하고, 전자제어장치의 제어에 의해서 차량의 주행상태를 강제적으로 조정하는 것이다. Recently known braking systems include an anti-skid brake system (ABS) system and an ELECTRONIC STABILITY PROGRAM (ESP) system. The braking system analyzes the operating state of the vehicle based on the road surface and the slip of the vehicle wheel, and forcibly adjusts the driving state of the vehicle by the control of the electronic controller.
ABS(Anti-Skid Brake System) 시스템은 차량바퀴의 각 휠에 위치된 휠 센서에서 측정되는 바퀴의 회전속도를 모니터링하여 엔진 모멘트의 변화 및 휠 제동압력의 변화를 분석한 후, 차륜의 휠 실린더에 가해지는 제동유압을 감압 또는 증압 하여 압력을 조절하므로 적당한 코너링 포스를 확보하여 조향성을 유지하면서 동시에 제동 정지 거리를 가장 짧게 되도록 한다. The ABS (Anti-Skid Brake System) system monitors the rotational speed of the wheels measured by the wheel sensors located on each wheel of the vehicle wheel, analyzes the change in the engine moment and the wheel braking pressure, and then applies the wheel cylinder to the wheel cylinder. The pressure is controlled by reducing or increasing the applied braking hydraulic pressure so that a proper cornering force is secured to maintain steering while minimizing the braking stopping distance.
차량 자세 안정화(ESP; ELECTRONIC STABILITY PROGRAM) 시스템은 위험한 운전상황에서 차량 스스로 브레이크를 작동시키어 위험에서 벗어나게 하는 시스템이다. 예를 들어, 운전자가 통제하기 어려운 속도로 선회를 하고 있을 경우에, 차량에 장착된 ESP 시스템은 각종 센서를 통해 얻어진 차량 운동과 노면상태 등을 이용하여 미리 저장된 안정 기준값보다 실제 차량 운동량이 클 경우에 적절히 차륜을 제동하여 차량의 안정성을 확보한다. ELECTRONIC STABILITY PROGRAM (ESP) is a system that puts the brakes on the vehicle by itself in dangerous driving situations. For example, when the driver is turning at a speed that is difficult to control, the ESP system mounted on the vehicle may use the vehicle motion and road conditions obtained by various sensors to increase the actual vehicle motion than the previously stored stability reference value. The wheels are properly braked to ensure vehicle stability.
그런데, ESP 시스템에는 휠의 회전속도, 요잉 모멘트(Yawing Monment), 스티어링 휠의 조향각도, 엑셀 페달의 답력 등을 감지하는 다수의 센서가 필요하다. 이에 다수의 센서를 장착하고, 전자제어모듈(ECU)로 센서 신호를 전달하기 위한 커넥터 연결이 복잡해지는 문제점이 있다. However, the ESP system requires a plurality of sensors that detect wheel rotation speed, yaw moment, steering angle of the steering wheel, and pedal force of the excel pedal. In this case, a plurality of sensors are mounted, and a connector connection for transmitting sensor signals to an electronic control module (ECU) is complicated.
본 발명은 상기와 같은 배경에서 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 차량 주행 시 주행노면으로부터 휠에 전달되는 힘에 의해 발생하는 허브축의 위치 변화와 휠 속도를 동시에 감지하는 일체형 차량 자세 및 속도 센서 구조체를 제공하는 것이다. The present invention has been proposed in the background as described above, and an object of the present invention is an integrated vehicle attitude and speed sensor structure which simultaneously detects a change in position of a hub shaft and wheel speed caused by a force transmitted from a driving surface to a wheel while driving a vehicle. To provide.
본 발명의 다른 목적은 외부에서 침투되는 전자파, 수분 및 이물질을 차단할 수 있는 차량 자세 및 속도 센서 구조체를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a vehicle attitude and speed sensor structure that can block electromagnetic waves, moisture, and foreign matter penetrating from the outside.
본 발명의 또 다른 목적은 전자제어모듈(ECU)로 센서 신호를 전달할 수 있는 커넥터가 일체로 장착된 차량 자세 및 속도 센서 구조체를 제공하는 것이다. It is still another object of the present invention to provide a vehicle attitude and speed sensor structure in which a connector capable of transmitting sensor signals to an electronic control module (ECU) is integrally mounted.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 양상에 따른 차량의 허브베어링에 장착되는 차량 자세 및 속도 센서 구조체는, 차량 주행 시 주행노면으로부터 휠에 전달되는 힘에 의해 발생하는 허브축의 위치 변화와 휠 속도를 감지하는 센서와, 센서가 내부 측벽에 고정 설치되고 센서로부터 발생하는 신호를 입력받는 터미널 단자가 장착되며 터미널 단자로부터 전달되는 신호를 전자제어모듈(ECU)로 출력하는 커넥터가 통과하는 제1 커넥터 관통홀이 형성되는 센서 홀더와, 센서 홀더의 터미널 단자가 끼워지는 터미널 단자 끼움홀과 커넥터 단자가 끼워지는 커넥터 단자 끼움홀과 터미널 단자 끼움홀과 커넥터 단자 끼움홀 사이에 전류가 통하도록 금속 패턴이 형성되는 인쇄회로기판을 포함한다. In order to achieve the above object, the vehicle attitude and speed sensor structure mounted on the hub bearing of the vehicle according to an aspect of the present invention, the position change of the hub shaft caused by the force transmitted to the wheel from the driving surface when the vehicle is running And a sensor that senses the wheel speed, and a sensor that is fixedly installed on the inner sidewall and that receives a signal from the sensor, and a connector that outputs the signal from the terminal to the electronic control module (ECU). A current flows between the sensor holder where the first connector through hole is formed, the terminal terminal fitting hole into which the terminal terminal of the sensor holder is fitted, and the connector terminal fitting hole into which the connector terminal is fitted, and the terminal terminal fitting hole and the connector terminal fitting hole. It includes a printed circuit board on which a metal pattern is formed.
본 발명의 부가적인 양상에 따른 차량 자세 및 속도 센서 구조체는, 센서 홀더를 내장하며 센서 홀더의 제1 커넥터 관통홀이 위치하는 표면에 제2 커넥터 관통홀이 형성되는 금속 캡을 더 포함한다. The vehicle attitude and speed sensor structure according to an additional aspect of the present invention further includes a metal cap incorporating a sensor holder and having a second connector through hole formed on a surface on which the first connector through hole of the sensor holder is located.
본 발명의 부가적인 양상에 따른 차량 자세 및 속도 센서 구조체는, 인쇄회로기판의 커넥터 단자 끼움홀에 커넥터 단자가 끼워져 터미널 단자로부터 전달되는 신호를 전자제어모듈(ECU)로 출력하는 커넥터를 더 포함한다.The vehicle attitude and speed sensor structure according to an additional aspect of the present invention further includes a connector inserted into the connector terminal fitting hole of the printed circuit board to output a signal transmitted from the terminal terminal to the electronic control module (ECU). .
상기와 같은 구성에 따르면, 본 발명에 따른 차량 자세 및 속도 센서 구조체는 차량 주행 시 주행노면으로부터 휠에 전달되는 힘에 의해 발생하는 허브축의 위치 변화와 휠 속도를 동시에 감지할 수 있는 센서와, 센서가 고정 설치되는 센서 홀더와, 센서 홀더에 장착되어 감지신호를 출력하는 인쇄회로기판이 일체로 구현됨으로써, 기존에 별개로 구현되었던 휠 속도 센서와 요 레이트 센서(Yaw rate sensor)를 대체하여 차량에 적용되는 부품 수와 비용을 절감할 수 있는 유용한 효과가 있다. According to the configuration as described above, the vehicle attitude and speed sensor structure according to the present invention is a sensor that can simultaneously detect the position change of the hub shaft and the wheel speed generated by the force transmitted to the wheel from the driving surface when the vehicle is traveling, the sensor The sensor holder is fixedly installed, and the printed circuit board mounted on the sensor holder to output the detection signal is integrally implemented, replacing the wheel speed sensor and yaw rate sensor that were previously implemented separately to the vehicle. This has a useful effect in reducing the number of parts applied and the cost.
또한, 본 발명에 따른 차량 자세 및 속도 센서 구조체는 센서 홀더를 내장하며 센서 홀더의 제1 커넥터 관통홀이 위치하는 표면에 제2 커넥터 관통홀이 형성되는 금속 캡을 포함함으로써, 외부에서 침투되는 전자파를 차단하여 센서나 인쇄회로기판의 오동작을 방지할 수 있는 유용한 효과가 있다. In addition, the vehicle attitude and speed sensor structure according to the present invention includes a metal cap having a second connector through hole is formed on the surface of the sensor holder and the first connector through hole of the sensor holder, the electromagnetic wave penetrated from the outside Blocking has a useful effect to prevent the malfunction of the sensor or the printed circuit board.
또한, 본 발명에 따른 차량 자세 및 속도 센서 구조체는 인쇄회로기판에 전자제어모듈(ECU)로 센서 신호를 전달할 수 있는 커넥터가 일체로 구현됨으로써, 본 발명의 차량 자세 및 속도 센서 구조체를 연결하는 작업이 간편해지는 유용한 효과가 있다.In addition, the vehicle attitude and speed sensor structure according to the present invention is a connector for transmitting a sensor signal to the electronic control module (ECU) to the printed circuit board is integrally implemented, thereby connecting the vehicle attitude and speed sensor structure of the present invention. This has a useful effect of simplifying.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 전술한, 그리고 추가적인 양상을 기술되는 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the present embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to the like elements throughout.
도 1 은 본 발명에 따른 차량 자세 및 속도 센서 구조체가 적용되는 차량 제동시스템을 도시한다. 도시한 바와 같이, 차량 제동시스템은 전자제어모듈(ECU)(20)과, ESP 시스템(40)과, 휠(60)과, 차량 자세 및 속도 센서 구조체(80)를 포함한다. 1 illustrates a vehicle braking system to which a vehicle attitude and speed sensor structure according to the present invention is applied. As shown, the vehicle braking system includes an electronic control module (ECU) 20, an
전자제어모듈(ECU)(20)은 자동변속기 제어를 비롯해 구동 시스템, 제동 시스템, 조향 시스템 등 차량의 모든 부분을 제어하는 것으로 통상적인 마이크로컴퓨터으로 구현된다. 전자제어모듈(ECU)(20)은 차량 자세 및 속도 센서 구조체(80)로부터 입력되는 신호를 이용하여 ESP 시스템(40)을 제어한다. The electronic control module (ECU) 20 controls all parts of the vehicle such as a drive system, a braking system, a steering system, including automatic transmission control, and is implemented as a conventional microcomputer. An electronic control module (ECU) 20 controls the
ESP 시스템(40)은 차량 자세를 제어하는 동작을 수행하는 시스템으로서, 엔진출력 및 브레이크 등을 자동으로 제어해준다. 예컨대, ESP 시스템(40)은 차량의 코넝 시 너무 가속할 경우 전자제어모듈(ECU)(20)로부터 입력되는 신호에 따라 위험한 상황이라고 판단되면 브레이크 압력을 높여준다. The
휠(60)은 차량에 사용되는 휠들을 대표하는 것으로, 통상적으로 알루미늄 휠로 구현된다. 휠(60)에는 허브축이 연결되어 있으며, 허브축은 차량 주행 시 휠(60)과 함께 회전한다. The
차량 자세 및 속도 센서 구조체(80)는 차량 주행 시 주행노면으로부터 휠(60)에 전달되는 힘에 의해 발생하는 허브축의 위치 변화와 휠 속도를 동시에 감지하여 전자제어모듈(ECU)(20)로 출력한다. The vehicle attitude and
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 자세 안정화(ESP) 시스템을 도시한다.2 illustrates a vehicle attitude stabilization (ESP) system according to an embodiment of the present invention.
도시한 바와 같이, ESP 시스템은 크게 마스터실린더(10)와, 작동유가 저장되는 저장탱크(11)와, 전자제어모듈(ECU)(20)과 감압솔레이노이드밸브(45) 사이에 설치되어 작동유의 유압변동을 감지하는 액압센서(31)와, 유압제어장치(41 내지 49a, 49b)와, 휠브레이크(60)를 포함하여 구현된다. As shown, the ESP system is largely installed between the
유압제어장치(41 내지 49a, 49b, 49c)는 저장탱크(11)로부터 휠브레이크(60)로 작동유가 흘러가는 브레이크라인(49a)에 설치되며 평상시 개방되어 있는 인렛솔레노이드밸브(41)와, 휠브레이크(60)로부터 저장탱크(11)로 작동유가 흘러가는 환류라인(49b)에 설치되며 평상시 폐쇄되어 있는 아웃렛솔레노이드밸브(42)와, 모터(43)와, 모터(43)의 회전속도에 의해 토출량이 달라지는 유압펌프(44)와, 브레이크라인(49a)에 설치되며 평상시 개방되어 있는 감압솔레이노이드밸브(45)와, 작동유의 압력속도를 일정 속도록 완화시켜, 일부는 유압펌프(44)로 나머지는 저장태크(11)로 빠져나가게 하는 오리피스(46)와, 바이패스라인(48) 및 흡인라인(49c)을 포함한다. Hydraulic control devices (41 to 49a, 49b, 49c) are installed on the brake line (49a) flowing hydraulic oil from the storage tank (11) to the wheel brake (60), the
통상적으로 운전자가 페달(12)를 밟는 경우 마스터실린더(10)와 배력장치(13)에 의해 형성된 제동압이 브레이크라인(49a)을 통해 휠브레이크(60)에 전달된다. 또한, 차량이 예컨대 코너링 시 선회 바깥쪽 휠에 과도한 선회력이 작용하여 운전자가 조작한 조향각보다 차량이 더 심하게 조향되는 경우, 유압펌프(44)가 구동되어 선회 바깥쪽 휠에 위치하는 휠브레이크(60)에 제동압이 전달된다.Typically, when the driver presses the pedal 12, the braking pressure generated by the
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 자세 및 속도 센서 구조체의 분해도이다.3 is an exploded view of a vehicle attitude and speed sensor structure according to an embodiment of the present invention.
도시한 바와 같이 본 발명에 따른 차량 자세 및 속도 센서 구조체(90)는 크게 다수의 센서(91,92,93)와, 센서 홀더(94)와, 인쇄회로기판(95)과, 금속 캡(96)과, 커넥터(97)를 포함한다. As shown, the vehicle attitude and
다수의 센서(91,92,93)는 차량 주행 시 주행노면으로부터 휠에 전달되는 힘에 의해 발생하는 허브축의 위치 변화와, 휠 속도를 감지한다. 다수의 센서(91,92,93)는 홀(Hall) 센서나 MR 센서로 구현될 수 있다. 다수의 센서(91,92,93)는 N극과 S극이 교대로 배열된 엔코더에 의해 발생하는 자기장 변화를 감지한다.The plurality of
센서(91,92,93)는 일 실시예에 있어서, N극과 S극이 교대로 배열되어 허브축에 장착된 엔코더의 상대 회전 운동에 따른 엔코더의 자기장 변화를 검출하는 검출소자와 리드단자를 포함하는 속도감지센서(91)와, 허브축에 장착된 엔코더의 회전방향에 수직한 방향으로의 위치 변화에 따른 엔코더의 자기장 변화를 검출하는 검 출소자, 및 리드단자를 포함하는 변위감지센서(92, 93)로 구현될 수 있다. In one embodiment, the
센서 홀더(94)는 내부 측벽에 센서(91,92,93)가 고정 설치되고 센서(91,92,93)로부터 발생하는 신호를 입력받는 터미널 단자(941, 942, 943)가 장착되며, 터미널 단자(941, 942, 943)로부터 전달되는 신호를 전자제어모듈(ECU)로 출력하는 커넥터(97)가 통과하는 제1 커넥터 관통홀(944)이 형성된다. The
일 실시예에 있어서, 센서 홀더(94)는 도3에 도시한 바와 같이 금속 캡(96)에 내장시 충격을 완화시켜주는 완충재(945)와, 완충재(945)가 삽입되도록 제1 커넥터 관통홀(944) 주변에 삽입홈(945a)이 더 형성될 수 있다. In one embodiment, the
다른 실시예에 있어서, 센서 홀더(94)는 금속 캡(96)과 사출성형 시 금속 캡(96)에 사출액이 주입되는 다수의 주입구(946)가 더 형성될 수 있다. 이에 따라 외부에서 센서 홀더(94)로 침투되는 수분이나 이물질을 차단하여 센서 홀더(94)에 장착되는 센서(91,92,93)나 인쇄회로기판(95)의 오동작을 방지할 수 있게 된다. In another embodiment, the
인쇄회로기판(95)은 센서 홀더(94)의 터미널 단자(941, 942, 943)가 끼워지는 터미널 단자 끼움홀(951)과, 커넥터 단자(971)가 끼워지는 커넥터 단자 끼움홀(952)과, 터미널 단자 끼움홀(951)과 커넥터 단자 끼움홀(952) 사이에 전류가 통하도록 금속 패턴이 형성된다. 이 같은 인쇄회로기판(95)은 센서 홀더(94) 내부에 에폭시 몰딩되어 고정되어, 외부로부터 침투되는 수분이나 이물질이 차단되도록 구현된다.The printed
금속 캡(96)은 외부에서 센서 홀더(94)로 침투되는 전자파를 차단하는 것으로, 센서 홀더(94)를 내장하며 센서 홀더(94)의 제1 커넥터 관통홀(944)이 위치하 는 표면에 제2 커넥터 관통홀(961)이 형성된다. 금속 캡(96)은 센서 홀더(94) 및 커넥터(97)와 함께 사출성형되어 고정된다. The
커넥터(97)는 인쇄회로기판(95)의 커넥터 단자 끼움홀(952)에 커넥터 단자(971)가 끼워져 센서 홀더(94)의 터미널 단자(941, 942, 943)로부터 전달되는 신호를 전자제어모듈(ECU)로 출력한다. In the
도 4a, 도 4b는 본 발명에 따른 센서 홀더의 내부를 도시한 것으로, 도 4a는 센서를 장착한 상태이고, 도 4b는 센서 장착 후 사출성형된 상태를 도시한다.4A and 4B illustrate the inside of the sensor holder according to the present invention. FIG. 4A shows a state in which a sensor is mounted, and FIG. 4B shows an injection molded state after mounting a sensor.
도시한 바와 같이, 센서 홀더(94)에는 터미널 단자(941, 942, 943)가 장착되고, 내부 측벽에 터미널 단자(94a)와 리드단자로 연결되는 속도감지센서(도시하지 않음)와, 센서 홀더(94)의 터미널 단자(94b, 94c)와 리드단자(922, 932)로 연결되는변위감지센서(92, 93)가 고정 설치된다. 도 4a에 도시한 바와 같이, 변위감지센서(92, 93)는 센서 홀더(94)의 내부 측벽에 소정 간격만큼 이격되게 설치된다. 또한, 변위감지센서(92, 93)는 엔코더의 회전방향에 수직한 방향으로의 위치 변화를 검출할 수 있도록 검출소자(921, 931)의 높이가 센서 홀더(94)의 측벽 상단을 기준으로 서로 다르게 설치된다. As shown, the
도 4b를 참조하여 설명하면, 센서 홀더(94)는 속도감지센서와, 변위감지센서(92, 93)가 고정 설치된 후, 사출 금형 내에 삽입되어 사출성형된다. 바람직하게는, 속도감지센서와 변위감지센서(92, 93)의 검출소자(921, 931) 측면이 노출되도록 사출된다.Referring to FIG. 4B, the
도 5 는 본 발명에 따른 커넥터가 센서 홀더 및 금속 캡과 사출성형된 상태를 도시한다. Figure 5 shows a state in which the connector according to the invention is injection molded with the sensor holder and the metal cap.
도시한 바와 같이, 센서 홀더(94)와 금속 캡(96)와 커넥터(97)는 조립된 후 사출 성형된다. 여기서, 센서 홀더(94)의 터미널 단자(941, 942, 943)와 커넥터(97)의 커넥터 단자(971) 일부는 인쇄회로기판에 끼워질 수 있도록 외부로 노출되게 사출성형된다. 또한, 센서 홀더(94)와 금속 캡(96)은 센서 홀더(94)에 형성된 다수의 주입구(946)를 통해 사출액이 주입되어 단단히 밀폐된다.As shown, the
도 6a, 도 6b는 본 발명에 따른 인쇄회로기판의 사용 상태도를 도시한 것으로, 도 6a는 커넥터 단자 및 터미널 단자가 끼워진 상태이고, 도 6b는 인쇄회로기판이 에폭시 몰딩된 상태를 도시한다.6A and 6B illustrate a state diagram of a printed circuit board according to the present invention. FIG. 6A illustrates a connector terminal and a terminal terminal inserted therein, and FIG. 6B illustrates an epoxy molded state of the printed circuit board.
먼저, 도 6a를 참조하여 설명하면, 인쇄회로기판(95)에는 센서 홀더(94)의 터미널 단자(941, 942, 943)와 커넥터(97)의 커넥터 단자(971)가 끼워진다. 도시하지 않았지만, 인쇄회로기판(95)에는 센서 홀더(94)의 터미널 단자(941, 942, 943)와 커넥터(97)의 커넥터 단자(971) 사이에 전류가 통하도록 금속 패턴이 형성된다. First, referring to FIG. 6A, the terminal 951, 942, 943 of the
도 6b에서 인쇄회로기판(95)에는 에폭시 몰딩되어 센서 홀더(94) 내부에 고정 설치된다. 이에 인쇄회로기판(95)에 침투되는 수분이나 이물질을 차단하여 인쇄회로기판(95)의 오동작을 방지할 수 있다. In FIG. 6B, the printed
도 7a, 도 7b는 본 발명에 따른 센서를 이용하여 차량 주행 시 휠과 함께 회 전하는 허브축의 위치 변화와 휠 속도를 측정하는 원리를 설명하기 위한 것으로, 도 7a는 센서 배치 예시도, 도 7b는 변위감지센서에서의 전기적 출력 파형 예시도이다. 7A and 7B illustrate a principle of measuring a position change and wheel speed of a hub shaft rotating together with a wheel while driving a vehicle using a sensor according to the present invention. An example of the electrical output waveforms from the displacement sensor.
먼저 도 7a를 참조하여 설명하면, 센서(91,92,93)는 N극과 S극이 교대로 배열되어 허브축에 장착되는 엔코더(110)의 회전 방향(A)으로의 운동에 따른 엔코더(110)의 자기장 변화를 검출하는 검출소자(911)와 리드단자(912)를 포함하는 속도감지센서(91)와, 허브축에 장착되는 엔코더(110)의 회전방향(A)에 수직한 방향(B)으로의 위치 변화에 따른 엔코더(110)의 자기장 변화를 검출하는 검출소자(921, 931), 및 리드단자(922, 932)를 포함하는 변위감지센서(92, 93)이다. 또한, 변위감지센서(92, 93)는 엔코더(110)의 수직한 방향(B)으로의 위치 변화를 정확하게 검출하기 위해 검출소자(921, 931)의 높이가 서로 다르게 설치된다. 본 발명에 사용되는 엔코더(110)는 도시한 바와 같이, N극과 S극이 V자 형태로 만곡지게 형성된다. 이에 엔코더(110)가 수직 방향(B)으로 위치 변화가 일어나는 경우, 변위감지센서(92, 93)의 검출소자(921, 931)는 엔코더(110)의 자기장 변화를 보다 정확하게 인식할 수 있게 된다.First, referring to FIG. 7A, the
이하, 도 7b를 참조하여 설명하면, (a)는 톤휠이나 엔코더의 위치 변화가 없는 경우에 변위감지센서(92, 93)에서 출력되는 전기적 출력 파형(a-1), (a-2)이고, (b)는 톤휠이나 엔코더의 위치 변화가 있는 경우에 변위감지센서(92, 93)에서 출력되는 전기적 출력 파형(b-1), (b-2)이다. 전기적 출력 파형(a-1), (a-2)는 예컨대, 전자제어모듈(ECU)의 메모리에 저장되어 기준 출력 파형으로 사용된다. Hereinafter, referring to FIG. 7B, (a) shows electrical output waveforms (a-1) and (a-2) output from the
변위감지센서(92, 93)에서 출력되는 전기적 출력 파형들은 커넥터를 통해 전자제어모듈(ECU)로 출력하고, 전자제어모듈(ECU)에서는 변위감지센서(92, 93)에서 출력되는 전기적 출력 파형 (b-1), (b-2)가 입력되면, 저장된 기준 출력 파형 (a-1), (a-2)를 비교하여 위상 차이(c)를 계산한다. 이에 차량 주행 시 주행노면으로부터 휠에 전달되는 힘에 의해 발생하는 허브축의 위치 변화와 나아가 휠에 전달되는 힘을 간접적으로 계측할 수 있다.Electrical output waveforms output from the
지금까지, 본 명세서에는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 지닌 자가 본 발명을 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 도면에 도시한 실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 실시예들로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Thus far, the present specification has been described with reference to the embodiments shown in the drawings so that those skilled in the art to which the present invention pertains can easily understand and reproduce the present invention. Those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible from the embodiments of the present invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined only by the appended claims.
도 1 은 본 발명에 따른 차량 자세 및 속도 센서 구조체가 적용되는 차량 제동 시스템을 도시한다.1 illustrates a vehicle braking system to which a vehicle attitude and speed sensor structure according to the present invention is applied.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 자세 안정화(ESP) 시스템을 도시한다.2 illustrates a vehicle attitude stabilization (ESP) system according to an embodiment of the present invention.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 자세 및 속도 센서 구조체의 분해도이다.3 is an exploded view of a vehicle attitude and speed sensor structure according to an embodiment of the present invention.
도 4a, 도 4b는 본 발명에 따른 센서 홀더의 내부를 도시한 것으로, 도 4a는 센서를 장착한 상태이고, 도 4b는 센서 장착 후 사출성형된 상태를 도시한다.4A and 4B illustrate the inside of the sensor holder according to the present invention. FIG. 4A shows a state in which a sensor is mounted, and FIG. 4B shows an injection molded state after mounting a sensor.
도 5 는 본 발명에 따른 커넥터가 센서 홀더 및 금속 캡과 사출성형된 상태를 도시한다. Figure 5 shows a state in which the connector according to the invention is injection molded with the sensor holder and the metal cap.
도 6a, 도 6b는 본 발명에 따른 인쇄회로기판의 사용 상태도를 도시한 것으로, 도 6a는 커넥터 단자 및 터미널 단자가 끼워진 상태이고, 도 6b는 인쇄회로기판이 에폭시 몰딩된 상태를 도시한다.6A and 6B illustrate a state diagram of a printed circuit board according to the present invention. FIG. 6A illustrates a connector terminal and a terminal terminal inserted therein, and FIG. 6B illustrates an epoxy molded state of the printed circuit board.
도 7a, 도 7b는 본 발명에 따른 센서를 이용하여 차량 주행 시 휠과 함께 회전하는 허브축의 위치 변화와 휠 속도를 측정하는 원리를 설명하기 위한 것으로, 도 7a는 센서 배치 예시도이고, 도 7b는 변위감지센서에서의 전기적 출력 파형 예시도이다. 7A and 7B illustrate a principle of measuring a position change and wheel speed of a hub shaft rotating together with a wheel while driving a vehicle by using a sensor according to the present invention. FIG. 7A is an exemplary view illustrating a sensor arrangement, and FIG. 7B. Is an example of the electrical output waveform from the displacement sensor.
<주요 도면 부호의 간단한 설명><Simple description of the main reference numerals>
91: 속도감지센서 92, 93:변위감지센서91:
94: 센서 홀더 941, 942, 943: 터미널 단자94:
944: 제1 커넥터 관통홀 945: 완충재944: first connector through hole 945: cushioning material
945a: 삽입홈 946: 주입구945a: insertion groove 946: injection hole
95: 인쇄회로기판 951: 터미널 단자 끼움홀95: printed circuit board 951: terminal terminal insertion hole
952: 커넥터 단자 끼움홀952: Connector terminal hole
96: 금속 캡 961: 제2 커넥터 관통홀96: metal cap 961: second connector through hole
97: 커넥터 971: 커넥터 단자97: connector 971: connector terminal
110: 엔코더110: encoder
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