KR20120001192A - Control method of wheel speed sensing device - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A control method of a vehicle wheel is provided to reduce deviation between a measure speed and an actual speed by sensing the speed of a vehicle wheel using a waveform with two or more cycles. CONSTITUTION: A waveform generated by the rotation of a tone wheel(40) is inputted for a preset cycle. A speed of a vehicle wheel is calculated by using the waveform with two or more cycles when the edge of the waveform is smaller than a reference number. The edge data of the waveform is obtained for the preset cycle. The edge data includes falling time data and rising time data of the waveform.

Description

차륜 속도 감지장치의 제어방법{CONTROL METHOD OF WHEEL SPEED SENSING DEVICE}CONTROL METHOD OF WHEEL SPEED SENSING DEVICE}

본 발명은 휠의 회전수를 감지할 수 있는 차륜 속도 감지장치의 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a control method of a wheel speed sensing device capable of sensing the number of revolutions of a wheel.

일반적으로, 차량에는 주행 중 제동력을 발생시킬 때 제동력이 가해진 상태에서 회전하는 차륜의 회전수를 감지하여 차륜의 속도를 감지하는 차륜 속도 감지장치가 필수적으로 요구된다.In general, a vehicle is required to the wheel speed detection device for detecting the speed of the wheel by detecting the number of revolutions of the rotating wheel when the braking force is applied when generating the braking force during driving.

차륜 속도 감지장치는 차륜과 함께 회전하는 디스크의 내측에 마련되어 차륜의 회전속도를 감지한다. 차륜 속도 감지장치는 디스크를 관통하는 휠축에 결합되어 디스크의 회전 시 회전하는 톤휠과, 톤휠에 근접 설치되어 자속의 변화가 발생되는 원리를 이용하여 톤휠의 회전속도를 감지하는 감지센서를 포함하여 구성될 수 있다.The wheel speed sensor is provided inside the disk that rotates along with the wheel to detect the rotation speed of the wheel. The wheel speed sensing device includes a tone wheel coupled to a wheel shaft penetrating the disk and rotating when the disk rotates, and a sensor for detecting the rotation speed of the tone wheel by using a principle in which a change in magnetic flux occurs due to the proximity of the wheel. Can be.

차륜 속도 감지장치는 차륜의 속도를 구하기 위해 주기 측정 방식을 이용한다. 주기 측정 방식은 일정한 시간 동안 입력된 주파수의 주기를 이용하여 차륜의 속도를 구하는 방식이다. 톤휠의 치륜 수는 보통 48개로 이루어지며, 보통 5m/sec 내지 7m/sec정도의 간격에서 특정 시간마다 입력된 파형을 연산하여 차륜 속도를 구할 수 있다.The wheel speed sensor uses a periodic measuring method to find the speed of the wheel. The period measuring method is a method of obtaining a speed of a wheel using a period of an input frequency for a predetermined time. The number of wheels of the tone wheel is generally 48, and the wheel speed can be obtained by calculating the input waveform at a specific time at intervals of about 5 m / sec to 7 m / sec.

이러한 차륜 속도 감지장치는 톤휠의 제작상태가 좋지 않을 경우 톤휠의 산과 골에 편차가 발생하여 감지된 속도의 시간에 따른 편차가 발생할 수 있다.Such a wheel speed sensing device may generate deviations in peaks and valleys of the tone wheel when the production state of the tone wheel is not good, and may cause a deviation with time of the detected speed.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 톤휠 편차의 영향을 최소화할 수 있는 차륜 속도 감지장치의 제어방법을 제공하는 것이다. The present invention is to solve this problem, it is an object of the present invention to provide a control method of a wheel speed sensing device that can minimize the influence of the tone wheel deviation.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 의한 차륜 속도 감지장치의 제어방법은 톤차륜의 회전에 따라 발생하는 파형을 일정한 주기 시간 동안 입력받고, 상기 일정한 주기 시간 동안 입력되는 파형의 에지가 기준횟수보다 적은 저속구간에서 상기 파형의 적어도 2주기 이상을 이용하여 차륜의 속도를 계산할 수 있다.The control method of the wheel speed sensing apparatus according to an embodiment of the present invention for achieving the above object receives a waveform generated according to the rotation of the tone wheel for a certain period of time, the edge of the waveform input for the predetermined period time The speed of the wheel may be calculated using at least two cycles of the waveform in a low speed section less than the reference frequency.

상기 일정한 주기 시간은 상기 차륜 속도를 계산하기 위해 파형의 에지 정보를 획득하는 구간이며, 상기 에지 정보는 파형의 오름(rise)이 발생하는 시간정보와 내림(fall)이 발생하는 시간 정보를 포함할 수 있다.The constant cycle time is an interval for acquiring edge information of a waveform to calculate the wheel speed, and the edge information may include time information at which a rise of the waveform occurs and time information at which a fall occurs. Can be.

상기 파형의 적어도 2주기 이상을 이용하여 차륜의 속도를 계산하는 것은, 상기 일정한 주기시간 동안 입력되는 파형의 에지의 시간 정보와 상기 에지의 2주기 전에 발생한 에지의 시간 정보를 이용하여 차륜의 속도를 계산할 수 있다.Calculating the speed of the wheel using at least two cycles of the waveform, the speed of the wheel by using the time information of the edge of the waveform input during the predetermined period time and the time information of the edge occurred two cycles before the edge Can be calculated

상기 차륜의 외경과 상기 톤휠의 치륜의 개수를 이용하여 상기 차륜의 속도를 계산할 수 있다.The speed of the wheel may be calculated using the outer diameter of the wheel and the number of teeth of the tone wheel.

이상에서 상세히 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일측면에 의하면 차륜의 속도 계산 시 2주기 이상의 파형을 이용하여 차륜의 속도를 구하므로 톤휠의 불량에 따른 단독편차가 발생하더라도 측정된 차륜의 속도와 실제 속도와의 편차를 줄일 수 있다는 효과가 있다.As described in detail above, according to an aspect of the present invention, since the wheel speed is calculated using waveforms of two or more cycles when calculating the speed of the wheel, the measured speed and actual speed of the wheel may be measured even if a single deviation occurs due to a defective wheel. There is an effect that can reduce the deviation with.

도 1 은 본 발명의 일실시예에 의한 차륜 속도 감지장치가 구비된 디스크 브레이크를 도시한 도면
도 2는 도 1에 도시된 차륜 속도 감지장치의 센싱유닛과 이에 연결된 블록도를 도시한 도면
도 3a는 도 2의 슈미트 트리거에서 제어부로 입력되는 파형을 도시한 파형도이며, 도 3b는 차륜 속도 계산결과를 나타낸 도표1 is a view showing a disk brake equipped with a wheel speed detection apparatus according to an embodiment of the present invention
2 is a block diagram illustrating a sensing unit and a connection unit of the wheel speed sensor shown in FIG. 1;
3A is a waveform diagram illustrating waveforms input to a controller in the Schmitt trigger of FIG. 2, and FIG. 3B is a diagram illustrating wheel speed calculation results.

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 1 은 본 발명의 일실시예에 의한 차륜 속도 감지장치가 구비된 디스크 브레이크를 도시한 도면이며, 도 2는 도 1에 도시된 차륜 속도 감지장치의 센싱유닛과 이에 연결된 블록도를 도시한 도면이다.1 is a view showing a disk brake provided with a wheel speed sensing apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a block diagram connected to the sensing unit of the wheel speed sensing apparatus shown in FIG. to be.

디스크 브레이크는 도 1에 도시한 것처럼, 차량의 휠(미도시)이 결합되는 허브(10)에 장착되어 허브(10)와 함께 회전하는 디스크(20)를 포함하여 구성된다. 디스크(20)는 브레이크 패드(미도시)와 마찰하여 제동력을 발생한다. 디스크(20)는 내판(21)과 외판(22)이 그 사이에 방사상으로 형성된 리브(23)에 의해 일체를 이루며 마련된다.As shown in FIG. 1, the disc brake includes a disc 20 mounted on a hub 10 to which a wheel (not shown) of the vehicle is coupled and rotating together with the hub 10. The disk 20 generates a braking force by friction with a brake pad (not shown). The disk 20 is provided integrally by a rib 23 in which the inner plate 21 and the outer plate 22 are radially formed therebetween.

디스크 브레이크는 주행 중 제동력을 발생시킬 때 제동력이 가해진 상태에서 회전하는 차륜의 회전수를 감지하는 차륜 속도 감지장치(30)를 포함하여 구성될 수 있다.The disc brake may include a wheel speed detecting device 30 that detects the number of revolutions of the wheel that rotates in a state in which the braking force is applied when generating the braking force during driving.

차륜 속도 감지장치(30)는 디스크(20)를 관통하는 휠축(11)에 결합되어 디스크(20)의 회전 시 함께 회전하는 톤휠(40)과, 톤휠(40)에 근접 설치되어 자속의 변화가 발생되는 원리를 이용하여 톤휠(40)의 회전속도를 제어부(110)로 전달하는 센싱유닛(50)을 포함하여 구성될 수 있다.The wheel speed sensing device 30 is coupled to the wheel shaft 11 penetrating the disk 20 and rotates together when the disk 20 rotates. It can be configured to include a sensing unit 50 for transmitting the rotational speed of the tone wheel 40 to the control unit 110 by using the generated principle.

톤휠(40)은 원판 형상의 외주연에 산(41)과 골(42)로 이루어진 톱니형상이 반복되게 형성된 외관을 가질 수 있다. 톤휠(40)은 강자성체인 강철로 이루어지며, 그 중심부에 휠축(11)이 끼워져 디스크(20)의 회전 시 회전된다.The tone wheel 40 may have an appearance in which a tooth shape composed of a peak 41 and a valley 42 is repeatedly formed on an outer circumference of a disc shape. The tone wheel 40 is made of steel, which is a ferromagnetic material, the wheel shaft 11 is fitted in the center thereof is rotated when the disk 20 is rotated.

센싱유닛(50)은 도 2에 도시한 것처럼, 홀더(60)와, 홀더(60)에 내장되고 톤휠(40)의 회전에 의해 자장변화를 일으키는 마그넷(70)과, 마그넷(70)의 자장변화를 전기적인 신호로 변환하여 슈미터 트리거(100)로 전달하는 홀 IC센서(80)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 2, the sensing unit 50 includes a holder 60, a magnet 70 embedded in the holder 60 and causing a magnetic field change by rotation of the tone wheel 40, and a magnetic field of the magnet 70. It may include a Hall IC sensor 80 to convert the change into an electrical signal to deliver to the Schmitter trigger (100).

홀 IC센서(80)는 톤휠(40)이 회전하면 톤휠(40)의 산(41)과 골(42)의 회전에 따라 사인파를 출력한다. 사인파는 슈미터 트리거(100)에 입력되고, 입력된 사인파는 구형파로 변환되어 제어부(110)로 출력된다. The hall IC sensor 80 outputs a sine wave according to the rotation of the peak 41 and the valley 42 of the tone wheel 40 when the tone wheel 40 rotates. The sine wave is input to the schmitter trigger 100, and the input sine wave is converted into a square wave and output to the control unit 110.

제어부(110)는 주기 측정 방식을 이용하여 차륜의 속도를 계산한다. 주기 측정 방식은 일정한 시간 간격 동안 입력되는 파형의 주기를 이용해 차륜의 속도를 계산하는 방식이다. 일정한 시간 간격은 보통 5ms~7ms정도이며, 이하 7ms를 파형의 주기를 연산하는 시간 간격으로 하여 실시예를 설명한다.The controller 110 calculates the speed of the wheel using a period measuring method. The period measuring method is a method of calculating the speed of a wheel using a period of a waveform input for a predetermined time interval. The constant time interval is usually about 5 ms to 7 ms, and the embodiment will be described below with 7 ms as the time interval for calculating the period of the waveform.

제어부(110)는 슈미터 트리거(100)로부터 구형파를 입력받고, 입력된 구형파의 주기를 연산하여 차륜의 속도를 계산한다. 제어부(110)는 적어도 2주기 이상의 파형의 주기에 따라 차륜의 속도를 계산하며, 그 구체적인 방법에 대해서는 도 3에서 후술하기로 한다.The controller 110 receives a square wave from the schmitter trigger 100, calculates a speed of the wheel by calculating a period of the input square wave. The controller 110 calculates the speed of the wheel according to the period of the waveform of at least two or more cycles, and a detailed method thereof will be described later with reference to FIG. 3.

메모리(120)는 제어부(110)를 통해 입력되는 파형의 주기 정보를 저장한다. 파형의 주기 정보는 파형의 에지 정보를 포함한다. 파형의 에지 정보는 파형의 오름(rise)과 내림(fall)정보를 포함한다. 오름정보와 내림정보는 파형의 오름이 발생하는 시간정보와 내림이 발생하는 시간정보를 포함한다.The memory 120 stores period information of a waveform input through the controller 110. The period information of the waveform includes edge information of the waveform. The edge information of the waveform includes rise and fall information of the waveform. The ascending and descending information includes time information when the rise of the waveform and time information when the fall occurs.

한편, 본 발명의 일측면에 의한 톤휠(40)의 치륜 수는 48개로 이루어지며, 홀더(60)는 마그넷(70)과, 홀 IC센서(80)가 고정되는 구조를 가진다. 마그넷(70)은 홀더(60)에 고정되어 톤휠(40)의 회전에 의해 자장변화를 일으킨다.On the other hand, the number of teeth of the tone wheel 40 according to one side of the present invention is made of 48, the holder 60 has a structure in which the magnet 70 and the hall IC sensor 80 is fixed. The magnet 70 is fixed to the holder 60 to cause a magnetic field change by the rotation of the tone wheel 40.

도 3a는 도 2의 슈미트 트리거에서 제어부로 입력되는 파형을 도시한 파형도이며, 도 3b는 차륜 속도 계산결과를 나타낸 도표이다.FIG. 3A is a waveform diagram illustrating waveforms input to a controller in the Schmitt trigger of FIG. 2, and FIG. 3B is a diagram illustrating a wheel speed calculation result.

도 3a에 도시한 것처럼, 파형도의 점선은 휠의 속도를 계산하기 위해 제어부(110)가 펄스의 에지 정보를 획득하는 구간이다. 펄스의 에지 정보를 획득하는 구간은 일정한 시간 간격을 가지며, 7ms를 그 예로 들어 설명한다. 도 3a에서는 일정한 시간 간격 7ms 동안 오름(r3)에지와 내림(f3)에지를 포함하는 1개의 펄스가 입력되는 것을 알 수 있다. 또한, 점선구간 내에 입력되는 펄스는 이전 펄스와 간격이 다른 것을 알 수 있으며, 이를 단독 편차(Single Deviation : SD)가 발생하였다고 한다. 단독 편차는 톤휠(40)의 산(41)과 골(42)의 제조상태가 고르지 못해 발생할 수 있다. 단독편차가 발생하면 계산되는 차륜의 속도가 실제 차륜의 속도와 다르게 된다. 계산되는 차륜의 속도가 실제 차륜의 속도와 다르게 측정되면 신뢰성 있는 제어가 이루어질 수 없다.As shown in FIG. 3A, the dotted line in the waveform diagram is a section in which the controller 110 acquires edge information of a pulse to calculate a speed of a wheel. The interval for acquiring the edge information of the pulse has a constant time interval and will be described taking 7 ms as an example. In FIG. 3A, one pulse including the rising edge r3 and the falling edge f3 is input for a fixed time interval of 7 ms. In addition, it can be seen that the pulse inputted within the dotted line section is different from the previous pulse, and this is said to have a single deviation (SD). The singular deviation may occur due to uneven production of the hill 41 and the valley 42 of the tone wheel 40. If a single deviation occurs, the calculated wheel speed is different from the actual wheel speed. If the calculated wheel speed is measured differently from the actual wheel speed, reliable control cannot be achieved.

제어부(110)는 톤휠(40)의 모양에 따른 단독편차가 발생할 경우, 계산되는 차륜의 속도와 실제 차륜의 속도와의 차이를 최대한 줄일 수 있도록 적어도 2주기 이상의 파형의 주기를 이용하여 차륜의 속도를 계산한다.The control unit 110 uses the cycle period of at least two cycles to minimize the difference between the calculated wheel speed and the actual wheel speed when the deviation of the wheel according to the shape of the tone wheel 40 occurs. Calculate

제어부(110)는 차륜의 저속 구간에서 적어도 2주기 이상의 파형의 주기를 이용하여 차륜의 속도를 계산하여 오차를 줄인다. 저속 구간이란 펄스의 에지 정보를 획득하는 구간 동안 제어부(110)에 입력되는 펄스의 에지가 기준횟수보다 적은(예를 들어, 0~4개 사이) 구간을 의미한다. 예를 들어, 도 3a의 점선 구간은 입력되는 에지가 2개이므로 저속구간임을 알 수 있다.The controller 110 reduces the error by calculating the speed of the wheel using a period of a waveform of at least two cycles in the low speed section of the wheel. The low speed section refers to a section in which the edge of the pulse input to the controller 110 is less than the reference number of times (for example, between 0 to 4) during the section for acquiring edge information of the pulse. For example, it can be seen that the dotted line section of FIG. 3A is a low speed section since two input edges are provided.

도 3b를 참조하면, 도 3a의 저속 구간 동안 단독편차가 발생하였을 경우 파형의 주기를 1주기만 이용하여 차륜의 속도를 측정한 경우보다 2주기를 이용하여 차륜의 속도를 측정한 경우에 차륜의 속도 편차가 줄어드는 것을 알 수 있다. 이하, 차륜의 속도를 계산하는 방법에 대해 구체적으로 알아본다.Referring to FIG. 3B, when the single deviation occurs during the low speed section of FIG. 3A, the speed of the wheel is measured when the speed of the wheel is measured using two cycles than when the speed of the wheel is measured using only one cycle of the waveform. It can be seen that the deviation is reduced. Hereinafter, the method for calculating the speed of the wheel will be described in detail.

제어부(110)는 아래와 같은 차륜의 속도 계산식에 의해 차륜의 속도를 계산한다.The control unit 110 calculates the speed of the wheel by the following formula for calculating the speed of the wheel.

식 1Equation 1

차륜의 회전속도 = (차륜의 회전거리)/시간Wheel rotation speed = (wheel rotation distance) / hour

여기서, 차륜의 외경은 2048mm이고, 톤휠(40)의 치륜수는 48개로 가정하여 파형의 주기를 1주기만 이용한 경우와 2주기를 이용한 경우의 차륜의 속도를 계산해보기로 한다.Here, it is assumed that the outer diameter of the wheel is 2048 mm, and the number of wheels of the tone wheel 40 is 48, and the speed of the wheel in the case of using only one cycle and two cycles of the waveform is calculated.

(1)파형의 주기를 1주기만 이용한 경우- 펄스의 에지정보를 획득하는 구간(1) When only one period of the waveform is used-Section for acquiring edge information of the pulse

차륜의 회전속도 = (차륜의 외경/치륜의 개수)/(f3-f2) = (2048/48)/(7.6) Wheel rotation speed = (outer diameter of wheels / number of wheels) / (f3-f2) = (2048/48) / (7.6)

= 5.614 m/sec                                                = 5.614 m / sec

(2)파형의 주기를 2주기만 이용한 경우-펄스의 에지정보를 획득하는 구간(2) In case of using only 2 cycles of waveform period-Interval for acquiring pulse edge information

차륜의 회전속도 = (차륜의 외경/치륜의 개수)/{(f3-f1)/2} = (2048/48)/{(15.6)/2} = 5.470 m/secWheel rotation speed = (outer diameter of wheel / number of wheels) / {(f3-f1) / 2} = (2048/48) / {(15.6) / 2} = 5.470 m / sec

(3)펄스의 에지정보를 획득하는 구간이 아닌 구간(단독편차가 없는 구간에서 정상적인 속도를 나타내는 구간)(3) Section that is not section that acquires edge information of pulse (section that shows normal speed in section without single deviation)

차륜의 회전속도 = (차륜의 외경/치륜의 개수)/(f2-f1) = 5.333 m/sec
Wheel rotation speed = (outer diameter of wheel / number of wheels) / (f2-f1) = 5.333 m / sec

상술한 것처럼, 파형의 주기를 2주기 이용하여 차륜의 속도(2)를 구할 경우에 파형의 주기를 1주기 이용하여 차륜의 속도(1)를 구한 경우보다 차륜의 실제 회전속도(3)와의 편차가 작은 것을 알 수 있다. As described above, when the wheel speed 2 is obtained using two cycles of the waveform, the deviation from the actual rotation speed 3 of the wheel is obtained when the speed 1 of the wheel is obtained by using one cycle of the waveform. You can see that is small.

한편, 상술한 예에서는 파형의 주기를 2주기 이용한 것을 그 예로 들었으나, 3주기 이상의 주기를 이용하여 편차를 줄일 수 있음은 물론이며, 상술한 식에서 (외경/치륜의 개수)는 도 3a의 저속 구간에서 펄스가 1개만 입력되었으므로, 치륜 1개에 대응하는 거리를 구한 것이다.(치륜 1개 회전 시 펄스 1개 발생함)On the other hand, in the above-described example, the waveform was used for two cycles as an example, but the deviation can be reduced by using a cycle of three or more cycles. Since only one pulse was input in the section, the distance corresponding to one tooth was obtained. (One pulse occurs when one tooth is rotated.)

한편, 도 3b에서 단독편차(SD)는 원래주기가“8ms(f2-f1)"이고 편차에 의한 주기가 7.6ms(f3-f2)이므로 5%(0.4/8 *100 = 5%)가 된다.Meanwhile, in FIG. 3B, the single deviation SD is 5% (0.4 / 8 * 100 = 5%) because the original period is "8 ms (f2-f1)" and the period due to the deviation is 7.6 ms (f3-f2). .

Claims (4)

톤휠의 회전에 따라 발생하는 파형을 일정한 주기 시간 동안 입력받고,
상기 일정한 주기 시간 동안 입력되는 파형의 에지가 기준횟수보다 적은 저속구간에서 상기 파형의 적어도 2주기 이상을 이용하여 차륜의 속도를 계산하는 차륜 속도 감지장치의 제어방법.The waveform generated by the rotation of the tone wheel is input for a certain period of time,
And controlling the speed of the wheel using at least two cycles of the waveform in a low speed section in which the edge of the waveform inputted during the predetermined cycle time is smaller than the reference frequency. 제 1 항에 있어서,
상기 일정한 주기 시간은 상기 차륜 속도를 계산하기 위해 파형의 에지 정보를 획득하는 구간이며, 상기 에지 정보는 파형의 오름(rise)이 발생하는 시간정보와 내림(fall)이 발생하는 시간 정보를 포함하는 차륜 속도 감지장치의 제어방법.The method of claim 1,
The constant cycle time is a section for acquiring edge information of a waveform to calculate the wheel speed, and the edge information includes time information at which a rise of the waveform occurs and time information at which a fall occurs. Control method of wheel speed sensing device. 제 1 항에 있어서,
상기 파형의 적어도 2주기 이상을 이용하여 차륜의 속도를 계산하는 것은,
상기 일정한 주기시간 동안 입력되는 파형의 에지의 시간 정보와 상기 에지의 2주기 전에 발생한 에지의 시간 정보를 이용하여 차륜의 속도를 계산하는 것인 차륜 속도 감지장치의 제어방법.The method of claim 1,
Calculating the speed of the wheel using at least two cycles of the waveform,
And calculating the speed of the wheel by using time information of the edge of the waveform input during the predetermined period and time information of the edge generated two cycles before the edge. 제 3 항에 있어서,
상기 차륜의 외경과 상기 톤휠의 치륜의 개수를 이용하여 상기 차륜의 속도를 계산하는 것인 차륜 속도 감지장치의 제어방법.The method of claim 3, wherein
And calculating the speed of the wheel using the outer diameter of the wheel and the number of teeth of the tone wheel.
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