KR20140108768A - 자동차의 차륜 속도 센서의 인터페이스 회로 - Google Patents

자동차의 차륜 속도 센서의 인터페이스 회로 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차의 차륜 속도 센서의 인터페이스 회로에 관한 것으로서, 차륜 속도 센서의 인터페이스 회로를 단순화함으로써 가격 및 신뢰도를 향상시키는데 그 목적이 있다. 이를 위해 본 발명의 차륜 속도 센서의 인터페이스 회로는, 차륜 속도 센서로의 전력 공급과 차륜 속도 센서의 신호 처리를 수행하는 단일의 전력 공급 및 신호 처리부와; 단일의 전력 공급 및 신호 처리부의 고장을 검출하고 외부의 악영향으로부터 보호하는 단일의 고장 검출 및 보호 회로를 포함한다.

Description

자동차의 차륜 속도 센서의 인터페이스 회로{WHEEL SPEED SENSOR INTERFACE CIRCUIT OF VEHICLE}
본 발명은 자동차의 차륜 속도 센서의 인터페이스 회로에 관한 것이다.
자동차의 고성능화에 따라 강력하고 안정된 브레이크 성능을 확보하기 위한 안티록 브레이크 시스템(ABS : Anti-lock Brake System, 이하 ABS라 한다)을 장착하는 차량이 늘고 있다. 이러한 ABS는 차륜 속도 센서로부터 차륜 속도를 검출받아 슬립율을 계산한 후, 계산된 슬립율이 제어 영역 내의 슬립율이 되도록 구동륜을 제어한다. 따라서 ABS가 이러한 기능을 수행하기 위해서는 차륜 속도 센서의 정확성이 요구된다.
본 발명은 자동차의 차륜 속도 센서의 인터페이스 회로를 단순화함으로써 가격 및 신뢰도를 향상시키는데 그 목적이 있다.
본 발명의 차륜 속도 센서의 인터페이스 회로는, 차륜 속도 센서로의 전력 공급과 차륜 속도 센서의 신호 처리를 수행하는 단일의 전력 공급 및 신호 처리부와; 단일의 전력 공급 및 신호 처리부의 고장을 검출하고 외부의 악영향으로부터 보호하는 단일의 고장 검출 및 보호 회로를 포함한다.
또한, 상술한 전력 공급 및 신호 처리부는, 전원과 차륜 속도 센서 사이의 신호 검출을 위한 저항과; 저항 양단의 전압의 변화를 검출하는 신호 처리부를 포함한다.
또한, 상술한 전력 공급 및 신호 처리부는, 전원과 차륜 속도 센서 사이의 전력 전달을 제어하기 위한 스위칭 소자와; 스위칭 소자의 턴 온 제어 및 턴 오프 제어를 수행하는 구동부를 포함한다.
또한, 상술한 고장 검출 및 보호 회로는 구동부의 고장을 검출하고 외부의 악영향으로부터 보호한다.
본 발명은 자동차의 차륜 속도 센서의 인터페이스 회로를 단순화함으로써 가격 및 신뢰도를 향상시키는데 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 안티록 브레이크 시스템의 제어 계통을 나타낸 블록도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 적용되는 차륜 속도 센서의 구조를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 차륜 속도 센서의 인터페이스 회로의 구성을 나타낸 도면.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 안티록 브레이크 시스템의 제어 계통을 나타낸 블록도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 안티록 브레이크 시스템은 차륜 속도 센서(S1-S4)와 전자 제어부(ECU), 안티록 브레이크 유압 회로로 이루어진다. 전자 제어부(ECU)는 인터페이스 회로(11)와 펄스 처리 회로(12), 중앙 연산 장치(13), 솔레노이드 구동 회로(14), 모터 릴레이 구동 회로(15), 경고 등 릴레이 구동 회로(16)를 포함한다.
차륜 속도 센서(S1-S4)의 출력신호인 교류 전압 신호는 인터페이스 회로(11)에서 펄스로 변환되고, 이는 펄스 처리 회로(12)에서 펄스의 계수 및 계산이 행해진다.
또, 중앙 연산 장치(13)는 펄스 처리 회로(12)에서 계산된 수치를 미리 짜여진 프로그램에 따라 연산 및 분석, 판정하며, 그 결과에 근거해서 솔레노이드 구동 회로(14) 및 모터 릴레이 구동 회로(15), 경고 등 릴레이 구동 회로(15)에 지령을 발하여 후술하는 브레이크 액압 조절 수단인 노말 오픈 밸브(NO), 노말 클로즈 밸브(NC), 모터 릴레이(MR), 경고 등 릴레이(WR) 등을 구동한다.
또한, 중앙 연산 장치(13)는 차륜 속도 센서(S1-S4)로부터 발생하는 펄스 신호의 상태 정보를 통해 차륜 속도 센서(S1-S4)의 고장을 검출하고, 그 결과에 의거해서 경고 등 릴레이 구동 회로(16)에 지령을 발하여 경고 등(30)을 점등한다.
그리고 안티록 브레이크 유압 회로는, 마스터 실린더(21)로부터 휠 실린더(W)로 공급되는 브레이크 액압을 조절하는 노말 오픈 밸브(NO)와 노말 클로즈 밸브(NC)가 휠 실린더(W)의 입구 측과 출구 측에 배치되며, 제동 동작 시 중앙 연산 장치(13)의 지령에 의해 개폐동작을 수행함으로서 바퀴가 잠기는 것(lock)을 방지한다. 미설명 부호 22는 모터, 23은 펌프, LPA는 저압 어큐뮬레이터, HPA는 고압 어큐뮬레이터이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 적용되는 차륜 속도 센서의 구조를 나타낸 도면이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 차륜 속도 센서(S1-S4)는 자성체인 폴 피스(41)와, 이 폴 피스(41)와 소정거리(Δt) 이격(이하 에어 갭이라 한다)되도록 차륜에 장착되어 회전하는 로터(50)로 이루어진다. 미설명 부호 42는 코일, 43은 영구 자석, 44는 신호 인출선이다.
로터(50)는 외주 면에 다수의 톱니 형상의 치차(51)가 형성되는데, 회전시 이 치차(51)가 폴 피스(41)에 자계 변화를 일으켜 교류 신호가 출력되도록 하는데, 이 교류 신호로부터 펄스 신호가 만들어져 중앙 연산 장치(13)에 제공된다. 이 펄스 신호의 펄스폭은 차륜 속도에 반비례하는데, 차륜 속도가 증가할수록 펄스폭은 작아지고, 반대로 차륜 속도가 감소할수록 펄스폭은 증가한다.
도 3은 본 발명에 따른 차륜 속도 센서의 인터페이스 회로의 구성을 나타낸 도면이다. 먼저 도 3(A)에 나타낸 바와 같이, 차륜 속도 센서(302)의 일단에 전력 공급 및 신호 처리부(304)가 연결된다. 전력 공급 및 신호 처리부(304)는 고장 검출 및 보호 회로(306)에 의해 고장 여부가 검출되고 외부의 악영향(과전압 또는 돌입 전류 등)으로부터 보호된다. 차륜 속도 센서(302)의 타단은 접지된다.
도 3(A)에서 알 수 있듯이, 전력 공급 및 신호 처리부(304)는 전력 공급 회로와 신호 처리부가 통합되어 단일의 구성 요소를 형성한다. 이로 인해 단일의 고장 검출 및 보호 회로(306)만으로 전력 공급 및 신호 처리부(304)의 고장 검출 및 보호 동작을 수행하도록 할 수 있다. 만약 전력 공급 및 신호 처리부(304)가 전력 공급 회로와 신호 처리부로 분리되어 있다면, 전력 공급 회로와 신호 처리부 각각에 대해 고장 검출 및 보호 회로(306)가 필요한데, 도 3(A)에 나타낸 것처럼 전력 공급 및 신호 처리부(304)는 전력 공급 회로와 신호 처리부가 통합되어 단일의 구성 요소를 형성함으로써 단일의 고장 검출 및 보호 회로(306)만으로 전력 공급 및 신호 처리부(304)의 고장 검출 및 보호 동작을 수행하도록 할 수 있는 것이다.
도 3(B)에 나타낸 바와 같이, 전원인 배터리(Batt.)와 차륜 속도 센서(352) 사이의 전력 공급 경로 상에는 전압 검출용 저항(354)과 스위칭 소자(356)가 직렬 연결된다. 저항(354)의 양단에는 신호 처리부(358)가 연결되는데, 이 신호 처리부(358)는 저항(354) 양단의 전압의 변화를 검출하여 그에 상응하는 신호를 발생시킨다. 구동부(360)는 스위칭 소자(356)의 턴 온 제어 및 턴 오프 제어를 수행하는데, 구동부(360)가 스위칭 소자(356)를 턴 온 시키면 배터리(Batt.)의 전력이 차륜 속도 센서(352)에 공급된다. 구동부(360)는 고장 검출 및 보호 회로(362)에 의해 고장 여부가 검출되고 외부의 악영향(과전압 또는 돌입 전류 등)으로부터 보호된다. 차륜 속도 센서(352)의 타단은 접지된다.
도 3(B)의 경우에도, 배터리(Batt.) 측과 접지 측 각각에 구동부를 마련하지 않고 배터리(Batt.) 측에만 단일의 구동부(360)를 둠으로써 부품의 수가 감소하는데, 이로 인해 단일의 고장 검출 및 보호 회로(362)만으로도 구동부(360)의 고장 검출 및 보호 동작을 수행하도록 할 수 있다. 만약 구동부(360)가 배터리(Batt.) 측과 접지 측 각각에 마련된다면, 두 개의 구동부에 대해 고장 검출 및 보호 회로(362)가 필요한데, 도 3(B)에 나타낸 것처럼 단일의 구동부(360)만을 사용함으로써 단일의 고장 검출 및 보호 회로(362)만으로 구동부(360)의 고장 검출 및 보호 동작을 수행하도록 할 수 있는 것이다.
S1-S4, 302, 352 : 차륜 속도 센서
13 : 중앙 연산 장치
30 : 경고 등
41 : 폴 피스
42 : 코일
43 : 영구 자석
44 : 신호 인출선
50 : 로터
51 : 치차
52 : 파손 치차
53 : 이물질
Δt : 에어 갭
354 : 저항
356 : 스위칭 소자
358 : 신호 처리부
360 : 구동부
362 : 고장 검출 및 보호 회로

Claims (4)

  1. 차륜 속도 센서로의 전력 공급과 차륜 속도 센서의 신호 처리를 수행하는 단일의 전력 공급 및 신호 처리부와;
    상기 단일의 전력 공급 및 신호 처리부의 고장을 검출하고 외부의 악영향으로부터 보호하는 단일의 고장 검출 및 보호 회로를 포함하는 차륜 속도 센서의 인터페이스 회로.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전력 공급 및 신호 처리부는,
    전원과 상기 차륜 속도 센서 사이의 신호 검출을 위한 저항과;
    상기 저항 양단의 전압의 변화를 검출하는 신호 처리부를 포함하는 차륜 속도 센서의 인터페이스 회로.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 전력 공급 및 신호 처리부는,
    상기 전원과 상기 차륜 속도 센서 사이의 전력 전달을 제어하기 위한 스위칭 소자와;
    상기 스위칭 소자의 턴 온 제어 및 턴 오프 제어를 수행하는 구동부를 포함하는 차륜 속도 센서의 인터페이스 회로.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 고장 검출 및 보호 회로는 상기 구동부의 고장을 검출하고 외부의 악영향으로부터 보호하는 차륜 속도 센서의 인터페이스 회로.
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