KR102170435B1 - 자동변속기용 펄스 제너레이터 회전각 검출해상도 증대방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 변속단 별로 입력축 및 출력축에서의 펄스 제너레이터 전류값을 취득하는 단계, 입력축 및 출력축의 전류값의 차이값을 계산하는 단계, 차이값의 주기는 입력축 및 출력축에서의 펄스 제너레이터 전류값의 주기차이에 의해 변속단 별로 차이가 나는 자동변속기용 펄스 제너레이터 회전각 검출해상도 증대방법에 관한 발명이다.

Description

자동변속기용 펄스 제너레이터 회전각 검출해상도 증대방법{The pulse generator abnormality detection method of the auto transmission}

본 발명은 자동변속기의 속도 계측에 있어서, 펄스 제너레이터 회전각 검출해상도를 증대하기 위한 방법에 관한 것이다.

자동변속기의 속도 검출에 사용되는 기존 펄스제너레이터는 차량 관점에서 변속기 이상 점검을 위해 사용되며, 주로 변속기 입력단/ 출력단 각 1개, 총 2개의 센서를 사용한다. 속도센서로 사용되는 펄스 제너레이터는 자기력을 이용한 홀센서를 활용하는 경우가 많다. 이는 인코더 대비, 저렴한 가격에 강철로 이루어져 변속기 내부 장치의 적용에 매우 용이하다.

속도센서에 활용된 홀 센서의 특징은 도 1과 같다. 자기장이 변화할 때 유도 전압이 변환하는 특성을 이용한 것이다. 회전검출에 있어서는, 자기장이 변화할 때 유도 전압 또한 변화하는 특성을 이용한다.

때로는 변속기 내 주로 들험 형태의 회전체에 슬릿을 가공한다. 이 경우 가공 표면의 직경에 의해 슬릿의 개수가 제한된다. 슬릿의 크기가 작은 경우, 홀센서에서 감지되는 자기력 변화가 쓰레숄드(threshold)를 넘지 못하여 검출이 불가할 수 있다. 그렇기 때문에 변속기 성능 및 중량 등의 최적화를 고려하여 설계단계에서 슬릿의 최대 개수가 극히 제한적이다.

본 발명은 종래의 단일 속도 감지장치가 최대 해상도에 제안이 있다는 점에서 착안한 것으로, 센서의 민감도는 회전체에 직경에 따라 달라지고, 강철 드럼의 판재에 뚫는 슬릿 개수의 증가는 곧 강도 저하로 이루어지며, 새로운 속도 감지 장치를 추가로 설치하는 방법은 원가 상승이 될 수 있다. 즉, 체계적으로 고해상도의 회전수 검출은 외부 장비를 이용하는 방법으로 간접적인 계측을 할 수 밖에 없다.

한국특허 10-0180424(1999.4.1) 자동변속기의 펄스제너레이터 이상 검출방법

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 전륜 자동변속기 속도센서 활용기술로, 변속단 별로 펄스 신호의 시간차를 계산하여 본래 펄스제너레이터의 해상도보다 높은 인코더의 분해능을 갖도록 하고자 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 변속단 별로 입력축 및 출력축에서의 펄스 제너레이터 전류값을 취득하는 단계, 입력축 및 출력축의 전류값의 차이값을 계산하는 단계, 차이값의 주기는 입력축 및 출력축에서의 펄스 제너레이터 전류값의 주기차이에 의해 변속단 별로 차이가 나는 자동변속기용 펄스 제너레이터 회전각 검출해상도 증대방법을 제공하고자 한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명은 전륜 자동변속기 속도센서 활용기술로, 변속단 별로 펄스 신호의 시간차를 계산하여 본래 펄스제너레이터의 해상도보다 높은 인코더의 분해능을 가지며, 사각파형 펄스와 트랜스퍼 기어의 변조 펄스 파형 차이 값을 계산하여 각 변속단 별로 위치 해상도를 1도 단위로 표현이 가능하며, 이를 통해 변속기의 angular domain process 시 정밀한 각도 판정이 가능하다.

도 1은 변속기 입력축 및 출력축의 PGA 및 PGB 값이다.
도 2는 도 1의 PGA 및 PGB 값의 차이이다.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

본 발명은 변속단 별로 입력축 및 출력축에서의 펄스 제너레이터 전류값을 취득하는 단계, 입력축 및 출력축의 전류값의 차이값을 계산하는 단계, 차이값의 주기는 입력축 및 출력축에서의 펄스 제너레이터 전류값의 주기차이에 의해 변속단 별로 차이가 나며, 주로 주기 비는 무리수로 표현되므로, 한 회전 사이클 전반에 걸쳐 각도별 다른 신호를 생성하게 되는 자동변속기용 펄스 제너레이터 회전각 검출해상도 증대방법에 관한 발명이다.

도 1은 변속기 입력축 및 출력축의 PGA 및 PGB 값이며, 도 2는 도 1의 PGA 및 PGB 값의 차이이다.

사각파형 펄스와 트랜스퍼 기어의 변조 펄스 파형 차이 값을 계산하여 각 변속단 별로 위치 해상도를 1도 단위로 표현이 가능하며, 이를 통해 변속기의 angular domain process 시 정밀한 각도 판정이 가능하다. 이때, 펄스 제너레이터 전류값의 주기의 비(ratio)는 무리수이다.

또한, 펄스 제너레이터 전류값의 주기의 비(ratio)는 1개 회전사이클 전반에 걸쳐 각도별로 다른 신호를 생성하며, 입력축 및 출력축의 전류값은 PGA 및 PGB이다. PGA(펄스방식)가 기준이 되는 신호이며, PGB(변조펄스)와 합산 시 고유의 파형을 한 주기로 인식한다. 즉, PGA 및 PGB는 각각 펄스방식 및 변조펄스이며, 합산 시 발생하는 고유의 파형을 1개의 주기로 인식하며, 입력축 및 출력축의 전류값은 각각 사각파형 펄스와 트랜스퍼 기어의 변조 펄스 파형이다.

직결단을 제외하고는 각 변속단 별 PGA 및 PGB 회전비가 다르다. 계측되는 전압값을 서로 합산하면 단 별로 다른 규칙성을 갖는 펄스파형(pulse wave modulation)이 나오며, 이 파형이 PGA 및 PGB 회전수의 최소공배수 만큼 회전할 때가 파형의 1주기가 된다. 따라서 그 파형 패턴으로 현재 어느 위치와 각도에서 기어가 회전하고 있는지를 angle domain processing 에 활용가능하다.

Claims (7)

1. 변속단 별로 입력축 및 출력축에서의 펄스 제너레이터 전류값을 취득하는 단계;
   상기 입력축 및 출력축의 전류값의 차이값을 계산하는 단계;
   상기 차이값의 주기는 상기 입력축 및 출력축에서의 펄스 제너레이터 전류값의 주기차이에 의해 상기 변속단 별로 차이가 나고,
   상기 입력축(PGA)과 상기 출력축(PGB)에서의 펄스제너레이터 전류값 각각이 갖는 주기의 비(ratio)는 무리수이며,
   상기 펄스 제너레이터 전류값의 주기의 비(ratio)는 1개 회전사이클 전반에 걸쳐 각도별로 다른 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 자동변속기용 펄스 제너레이터 회전각 검출해상도 증대방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 입력축 및 출력축의 전류값은 PGA 및 PGB인 것을 특징으로 하는 자동변속기용 펄스 제너레이터 회전각 검출해상도 증대방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 PGA 및 PGB는 각각 펄스방식 및 변조펄스이며, 합산 시 발생하는 고유의 파형을 1개의 주기로 인식하는 것을 특징으로 하는 자동변속기용 펄스 제너레이터 회전각 검출해상도 증대방법.
6. 제4항에 있어서,
   상기 입력축 및 출력축의 전류값은 각각 사각파형 펄스와 트랜스퍼 기어의 변조 펄스 파형인 것을 특징으로 하는 자동변속기용 펄스 제너레이터 회전각 검출해상도 증대방법.
7. 제1항, 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항의 자동변속기용 펄스 제너레이터 회전각 검출해상도 증대방법이 적용된 변속기 이상점검 장치.
   

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