KR970008140B1 - Speed sensor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 건설용 중장비가 주행할 경우에 주행 속도를 검출하여 표시하는 건설용 중장비의 속도 검출장치에 관한 것이다.The present invention relates to a speed detecting device for heavy construction equipment for detecting and displaying a traveling speed when the heavy construction equipment runs.
보다 상세하게는 건설용 중장비에서 변속 제어기의 변속 기준 신호로 사용되는 수동형 회전수 검출센서의 출력 신호를 이용하여 중장비의 주행 속도를 검출하고, 검출한 주행 속도를 속도계에 표시하는 건설용 중장비의 속도 검출 장치에 관한 것이다.More specifically, the speed of construction heavy equipment that detects the traveling speed of heavy equipment using the output signal of the manual rotation speed detection sensor used as the shift reference signal of the shift controller in construction heavy equipment, and displays the detected traveling speed on the speedometer It relates to a detection device.
일반적으로 로더 및 굴삭기 등과 같은 건설용 중장비들은 중장비의 주행 속도를 검출하여 속도계에 표시하는 주행용 속도를 검출 장치를 구비하고 있다.In general, heavy equipment for construction, such as loaders and excavators are equipped with a speed detecting device for detecting the speed of the heavy equipment displayed on the speedometer.
그리고 건설용 중장비들은 주행 변속단을 자동으로 조절하기 위한 자동 변속기와, 상기 자동 변속기를 제어하기 위한 변속용 속도 검출 장치를 구비하고, 변속용 속도 검출 장치가 검출하는 중장비의 주행 속도가 미리 설정된 속도로 됨에 따라 변속 제어기가 자동 변속기의 변속단을 자동으로 제어하고 있다.The heavy equipment for construction includes an automatic transmission for automatically adjusting the traveling shift stage and a speed detecting device for controlling the automatic transmission, and a traveling speed of the heavy equipment detected by the speed detecting device is preset. The shift controller is controlling the shift stage of the automatic transmission automatically.
이를 위하여 종래에는 중장비의 주행 속도를 검출하기 위한 회전수 검출 센서와, 변속 기준 신호를 발생하기 위한 회전수 검출 센서를 각기 사용하여 속도를 검출하였다.To this end, conventionally, the speed is detected using a rotation speed detection sensor for detecting a traveling speed of heavy equipment and a rotation speed detection sensor for generating a shift reference signal.
이러한 종래의 기술을 도1의 도면을 참조하여 상세히 설명한다.This conventional technique will be described in detail with reference to the drawings of FIG.
도1은 종래의 속도 검출 장치의 구성을 보인 블록도이다. 여기서, 부호 1은 중장비의 회전 주행축(도면에 도식되지 않았음)에 설치되어 중장비가 주행할 경우에 주행 회전축과 함께 회전되는 회전 기어이다.1 is a block diagram showing the configuration of a conventional speed detection device. Here, reference numeral 1 denotes a rotary gear installed on a rotary travel shaft (not illustrated) of the heavy equipment and rotated together with the travel rotary shaft when the heavy equipment travels.
상기 회전 기어(1)의 인접 위치에는 주행 속도 검출 신호를 출력하는 능동형 회전수 검출 센서(2)와, 변속 기준 신호를 발생하는 수동형 회전수 검출 센서(3)가 각기 설치되어 회전기어(1)의 톱니(1A)가 지나감에 따라 펄스 신호를 출력한다.At an adjacent position of the rotary gear 1, an active rotation speed detection sensor 2 for outputting a traveling speed detection signal and a passive rotation speed detection sensor 3 for generating a shift reference signal are respectively installed and the rotary gear 1 is provided. The pulse signal is output as the tooth 1A passes.
부호 4는 상기 능동형 회전수 검출 센서(2)의 출력신호로 중장비의 주행 속도를 표시하는 속도계이고, 부호 5는 상기 수동형 회전수 검출 센서(3)의 출력신호를 변속 기준 신호로 사용하여 자동 변속기의 변속단을 조절하는 변속 제어기이다.Reference numeral 4 is a speedometer indicating the traveling speed of heavy equipment as the output signal of the active speed detection sensor 2, and 5 is an automatic transmission using the output signal of the passive speed detection sensor 3 as a shift reference signal. This is a shift controller to control the gear shift stage.
이러한 구성을 가지는 종래의 속도 검출 장치는 중장비가 주행하여 회전 주행축이 회전할 경우에 회전 주행축에 설치되어 있는 회전 기어(1)가 함께 회전된다.In the conventional speed detection device having such a configuration, when the heavy equipment travels and the rotary travel shaft rotates, the rotary gear 1 provided on the rotary travel shaft rotates together.
상기 회전 기어(1)가 회전하면, 능동형 회전수 검출 센서(2) 및 수동형 회전수 검출 센서(3)는 회전 기어(1)의 톱니(1A)가 지나갈 때마다 펄스신호를 발생하게 된다.When the rotary gear 1 rotates, the active rotation speed detection sensor 2 and the passive rotation speed detection sensor 3 generate a pulse signal whenever the tooth 1A of the rotation gear 1 passes.
여기서 상기 능동형 회전수 검출 센서(2)는 상기 회전 기어(1)에 구비된 톱니(1A)의 수에 따른 정현파를 발생하고, 발생한 정형파를 구형파로 정형하여 출력한다.Here, the active rotation speed detection sensor 2 generates a sine wave according to the number of teeth 1A provided in the rotary gear 1, and outputs the generated square wave as a square wave.
그리고 상기 수동형 회전수 검출 센서(3)는 상기 회전기어(1)에 구비된 톱니(1A)의 수에 비례하는 정현파를 발생하여 출력한다.The passive rotation speed detection sensor 3 generates and outputs a sinusoidal wave proportional to the number of teeth 1A provided in the rotary gear 1.
상기 능동형 회전수 검출 센서(2)가 출력하는 구형파는 속도계(4)로 입력되어 중장비의 주행 속도를 표시하는 데 사용되는 것으로서 속도계(4)는 입력되는 구형파의 수로 중장비의 주행 속도를 표시한다.The square wave output by the active rotation speed detection sensor 2 is input to the speedometer 4 and used to indicate the traveling speed of heavy equipment. The speedometer 4 displays the traveling speed of the heavy equipment by the number of square waves input.
그리고 상기 수동형 회전수 검출 센서(3)에서 출력되는 정현파는 변속 제어기(5)에 변속 기준 신호로 입력되는 것으로서, 변속 제어기(5)는 수동형 회전수 검출 센서(3)의 출력신호를 구형파로 변환하여 중장비의 주행 속도를 판단하고, 판단한 주행 속도에 따라 변속 제어 신호를 출력하여 자동 변속기의 변속을 제어한다.The sinusoidal wave output from the passive rotation speed detection sensor 3 is input to the shift controller 5 as a shift reference signal, and the shift controller 5 converts the output signal of the passive rotation speed detection sensor 3 into a square wave. The driving speed of the heavy equipment is determined, and the shift control signal is output according to the determined driving speed to control the shift of the automatic transmission.
이러한 종래의 기술은 중장비의 주행 속도를 표시하기 위한 능동형 회전수 검출 센서(3)와, 자동 변속기의 변속을 위한 수동형 회전수 검출 센서(4)를 각기 사용하므로 구성이 매우 복잡하였다.This conventional technique is very complicated because the active speed detection sensor 3 for displaying the traveling speed of heavy equipment and the manual speed detection sensor 4 for shifting the automatic transmission are respectively complicated.
그리고 주행 속도를 표시하기 위한 능동형 회전수 검출 센서(3)는 정현파를 구형파로 변환하기 위한 변환 수단을 일체로 구비하고 있는 것으로서 고가이고, 크기가 클 뿐만 아니라 이를 변속기에 장착하기 위해서는 변속기 내에 별도의 탭과 복잡한 배선을 형성해야 되어 구성 및 조립이 매우 복잡하게 되는 문제점이 있었다.In addition, the active speed detection sensor 3 for displaying the traveling speed is integrally provided with a conversion means for converting a sine wave into a square wave, which is expensive and not only large but also has a separate size in the transmission in order to mount it on the transmission. There is a problem in that the configuration and assembly is very complicated because the tab and the complicated wiring must be formed.
또한 상기 능동형 회전수 검출 센서는 미리 설계된 기능만을 수행할 수 있을 뿐으로서 필요에 따라 작동 상태를 변경할 수 없는 문제점이 있었다.In addition, the active rotation speed detection sensor can only perform a predesigned function, there is a problem that can not change the operating state as needed.
따라서 본 발명의 목적은 중장비의 주행 속도를 검출하기 위한 별도의 능동형 회전수 검출 센서를 사용하지 않고, 자동 변속기의 변속을 위하여 사용하는 수동형 회전수 검출 센서의 출력신호로 중장비의 주행 속도를 검출하여 표시하는 건설용 중장비의 속도 검출 장치를 제공하는 데 있다.Therefore, an object of the present invention is to detect the traveling speed of the heavy equipment by using the output signal of the manual speed detection sensor used for shifting the automatic transmission, without using a separate active speed detection sensor for detecting the traveling speed of the heavy equipment. It is to provide a speed detection device for displaying heavy equipment for construction.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 건설용 중장비의 속도 검출 장치는, 수동형 회전수 검출 센서의 출력신호를 변속 제어기의 파형 정형부에서 구형파로 변환하고, 변환한 구형파를 마이크로 컴퓨터에 입력시켜 자동 변속기의 변속을 제어하게 한다.In order to achieve the above object, the speed detection device for construction heavy equipment according to the present invention converts an output signal of a manual rotation speed detection sensor into a square wave at a waveform shaping unit of a shift controller, and inputs the converted square wave into a microcomputer for an automatic transmission. To control the shift.
그리고 상기 파형 정형부에서 출력되는 구형파의 레벨을 레벨 조절기에서 조절한 후, 속도계에 입력시켜 중장비의 주행 속도로 표시하게 함과 아울러 레벨 조절기의 출력신호를 전압으로 변환한 후 상기 마이크로 컴퓨터에 입력시켜 중장비의 주행 속도가 정확하게 표시되는 지를 판단할 수 있게 한다.After adjusting the level of the square wave output from the waveform shaping unit with a level controller, the input is input to a speedometer to display the traveling speed of heavy equipment, and the output signal of the level controller is converted into a voltage and then input into the microcomputer. It is possible to determine whether the driving speed of heavy equipment is displayed correctly.
도1은 종래의 속도 검출 장치의 구성을 보인 블록도.1 is a block diagram showing the configuration of a conventional speed detection device.
도2는 본 발명의 속도 검출 장치를 보인 블록도.2 is a block diagram showing a speed detection device of the present invention.
도3는 도 2의 파형 정형부 및 레벨 조절부의 구성을 보인 상세 회로도.3 is a detailed circuit diagram showing the configuration of the waveform shaping unit and the level adjusting unit of FIG.
도4a 내지 도4c는 도3의 각부의 동작 파형도.4A to 4C are operational waveform diagrams of respective parts of FIG.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Explanation of symbols for the main parts of the drawings *
1 : 회전기어3 : 수동형 회전수 검출 센서1: Rotary Gear 3: Manual Speed Detection Sensor
4 : 속도계5 : 변속제어기4: speedometer 5: shift controller
10 : 레벨 조절부11 : 주파스/전압 신호 처리부10 level control unit 11 frequency / voltage signal processing unit
51 : 파형 정형부52 : 마이크로 컴퓨터51: waveform shaping portion 52: microcomputer
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 건설용 중장비의 속도 검출 장치를 상세히 설명하겠으며, 여기서 종래와 동일한 부위에는 동일 부호를 부여하였다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the speed detection device for heavy equipment for construction of the present invention, where the same parts as in the prior art.
도2는 본 발명의 건설용 중장비의 속도 검출 장치를 보인 블록도이다. 이에 도시된 바와 같이, 회전 기어(1)의 회전에 따라 펄스신호를 발생하는 수동형 회전수 검출 센서(3)와, 상기 수동형 회전수 검출 센서(3)의 출력 신호를 구형파로 변환하는 파형 정형부(51)와, 상기 파형 정형부(51)의 출력신호로 중장비의 주행속도를 판단하여 변속 제어 신호를 출력하는 마이크로 컴퓨터(52)와, 상기 파형 정형부(51)의 출력신호 레벨을 조절하는 레벨 조절부(10)와, 상기 레벨 조절부(10)의 출력신호로 중장비의 주행 속도를 표시하는 속도계(4)와, 상기 레벨 조절부(10)의 출력신호의 주파수를 전압으로 변환하여 상기 마이크로 컴퓨터(52)에 주행 속도 신호로 입력시키는 주파수/전압 신호 처리부(11)로 구성된다.Figure 2 is a block diagram showing a speed detection device of construction heavy equipment of the present invention. As shown therein, the manual rotation speed detection sensor 3 generating a pulse signal according to the rotation of the rotary gear 1 and the waveform shaping unit converting the output signal of the manual rotation speed detection sensor 3 into square waves. And a microcomputer 52 for outputting a shift control signal by determining a traveling speed of heavy equipment using the output signal of the waveform shaping unit 51, and adjusting the output signal level of the waveform shaping unit 51. A level adjuster 10, a speedometer 4 for displaying the traveling speed of heavy equipment as an output signal of the level adjuster 10, and a frequency of the output signal of the level adjuster 10 is converted into a voltage to the And a frequency / voltage signal processor 11 for inputting the microcomputer 52 as a traveling speed signal.
상기 파형 정형부(51)는, 도3에 도시된 바와 같이, 수동형 회전수 검출 센서(3) 의 출력단자(rpm+)(rpm-)의 사이에 콘덴서(C1) 및 저항(R1)이 직렬 접속됨과 아울러 저항(R2)(R3)을 통해 연산 증폭기(OP1)의 비반전 입력단자(+) 및 반전 입력단자(-)에 각기 접속되고, 전원(B1+)이 저항(R4)을 통해 정전압 다이오드(ZD1) 및 접지 저항(R5)에 인가되게 접속되어 그 접속점이 저항(R6)(R7)을 통한 후, 상기 연산 증폭기(OP1)의 비반전 입력단자(+) 및 반전 입력단자(-)와, 콘덴서(C2)의 양 단자에 각기 접속되며, 연산 증폭기(OP1)의 출력단자에는 전원(B1+)이 저항(R8)을 통해 인가되게 접속됨과 아울러 그 접속점이 저항(R9)을 통해 연산 증폭기(OP1)의 비반전 입력단자(+) 에 궤환 접속된다.As shown in Fig. 3, the waveform shaping section 51 has a capacitor C1 and a resistor R1 connected in series between the output terminals rpm + rpm- of the passive rotation speed detection sensor 3. In addition, the resistors R2 and R3 are connected to the non-inverting input terminal (+) and the inverting input terminal (-) of the operational amplifier OP1, respectively, and the power supply B1 + is connected to the constant voltage diode (R4) through the resistor R4. Connected to ZD1 and ground resistor R5 and connected to each other through resistors R6 and R7, and then the non-inverting input terminal (+) and inverting input terminal (-) of the operational amplifier OP1; It is connected to both terminals of the capacitor C2, and the output terminal of the operational amplifier OP1 is connected so that the power supply B1 + is applied through the resistor R8, and its connection point is connected to the operational amplifier OP1 through the resistor R9. Is connected to the non-inverting input terminal (+).
상기 레벨 조절부(10)는, 상기 파형 정형부(51)의 연산 증폭기(OP1)의 출력단자가 버퍼로 동작되는 연산 증폭기(OP2)를 통하고, 저항(R10)을 통해 트랜지스터(Q1)의 베이스에 접속되며, 트랜지스터(Q1)의 콜렉터에는 전원(B2+)이 다이오드(D1) 및 저항(R11)을 통해 인가되게 접속됨과 아울러 접지 콘덴서(C3)와, 직렬 접속된 정전압 다이오드(ZD2) 및 접지 저항(R13)이 접속되어 그 접속점이 속도계(4) 및 주파수/전압 신호 처리부(11)의 입력단자에 접속된다.The level adjuster 10 has an output terminal of the operational amplifier OP1 of the waveform shaping unit 51 through an operational amplifier OP2 operated as a buffer, and the base of the transistor Q1 through a resistor R10. Is connected to the collector of transistor Q1 so that power supply B2 + is applied via diode D1 and resistor R11, and is connected to ground capacitor C3, constant voltage diode ZD2 and ground resistor connected in series. (R13) is connected, and its connection point is connected to the input terminal of the speedometer 4 and the frequency / voltage signal processing section 11.
이와 같이 구성된 본 발명의 건설용 중장비의 속도 검출 장치는 중장비가 주행하여 회전 주행축이 회전하고, 회전 주행축에 설치되어 있는 회전 기어(1)가 회전할 경우에 수동형 회전수 검출 센서(3)는 회전 기어(1)의 톱니(1A)의 수에 따라 출력단자(rpm+)(rpm-)로 도 4a에 도시된 바와 같이 정현파를 출력하게 된다.The speed detection device of the construction heavy equipment of the present invention configured as described above is a manual rotational speed detection sensor (3) when the heavy running machine rotates the rotary travel shaft, and the rotary gear (1) installed on the rotary travel shaft rotates Is a sine wave as shown in FIG. 4A to the output terminals rpm + rpm- according to the number of teeth 1A of the rotary gear 1.
상기 수동형 회전수 검출 센서(3)가 출력단자(rpm+)(rpm-)로 출력되는 정현파는 변속 제어기(5)의 파형 정형부(51)의 저항(R2)(R3)을 통해 연산 증폭기(OP1)의 비반전 입력단자(+) 및 반전 입력단자(-)에 인가된다.The sine wave from which the passive rotation speed detection sensor 3 is output to the output terminals rpm + rpm- is supplied to the operational amplifier OP1 through the resistors R2 and R3 of the waveform shaping section 51 of the shift controller 5. Is applied to the non-inverting input terminal (+) and the inverting input terminal (-).
그리고 전원(B1+)이 저항(R4)(R5)에 의해 분할되고, 정전압 다이오드(ZD1)에 의해 정전압으로 변환된 후 저항(R6)(R7)을 통해 연산 증폭기(OP1)의 비반전 입력 단자(+) 및 반전 입력단자(-)에 인가된다.Then, the power source B1 + is divided by the resistors R4 and R5, converted to constant voltage by the constant voltage diode ZD1, and then the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP1 through the resistor R6 and R7. +) And inverting input terminal (-).
그러면 연산 증폭기(OP1)는 상기 수동형 회전수 검출 센서(3)의 출력신호를 도4b에 도시된 바와 같이 구형파로 변환하여 출력단자로 출력하게 된다.Then, the operational amplifier OP1 converts the output signal of the passive rotation speed detection sensor 3 into a square wave as shown in FIG. 4B and outputs it to the output terminal.
상기 파형 정형부(51)의 연산 증폭기(OP1)가 출력하는 구형파는 마이크로 컴퓨터(52)에 입력된다.The square wave output from the operational amplifier OP1 of the waveform shaping section 51 is input to the microcomputer 52.
그러면, 마이크로 컴퓨터(52)는 연산 증폭기(OP1)에서 출력되는 구형파의 수를 카운트하여 자동 변속기의 변속시 변속 기준 정보로 사용되는 중장비의 주행 속도를 계산하고, 계산한 주행 속도에 따라 변속 제어신호를 출력하는 자동 변속기의 변속을 제어한다.Then, the microcomputer 52 counts the number of square waves output from the operational amplifier OP1 to calculate the traveling speed of the heavy equipment used as the shift reference information when the automatic transmission is shifted, and according to the calculated traveling speed Control the shift of the automatic transmission to output.
그리고 상기 파형 정형부(51)의 연산 증폭기(OP1)에서 출력되는 구형파는 레벨 조절부(10)의 버퍼로 동작되는 연산 증폭기(OP1)를 통해 완층 증폭되고, 저항(R10)을 통해 트랜지스터(Q1)의 베이스에 인가되므로 트랜지스터(Q1)는 그의 콜렉터로 출력하게 된다.The square wave output from the operational amplifier OP1 of the waveform shaping unit 51 is fully amplified through the operational amplifier OP1 operated as a buffer of the level control unit 10, and the transistor Q1 through the resistor R10. Transistor Q1 is outputted to its collector.
여기서, 전원(B2+)을 전원(B1+)보다 높게 설정하면, 트랜지스터(Q1)의 콜렉터에는 도4c에 도시된 바와 같이 레벨이 증폭된 구형파가 출력된다.Here, when the power source B2 + is set higher than the power source B1 +, a square wave whose level is amplified is output to the collector of the transistor Q1 as shown in Fig. 4C.
상기 레벨 조절부(10)의 트랜지스터(Q1)의 콜렉터에서 출력된 구형파는 속도계(4)로 출력되므로 속도계(4)는 구형파의 수에 따라 중장비의 주행 속도를 표시하게 된다.Since the square wave output from the collector of the transistor Q1 of the level control unit 10 is output to the speedometer 4, the speedometer 4 displays the traveling speed of heavy equipment according to the number of square waves.
또한 상기 트랜지스터(Q1)의 콜렉터에서 출력된 구형파는 주파수/전압 신호 처리부(11)에서 전압으로 변환된 후 마이크로 컴퓨터(52)로 입력된다.In addition, the square wave output from the collector of the transistor Q1 is converted into a voltage by the frequency / voltage signal processor 11 and then input to the microcomputer 52.
그러면, 마이크로 컴퓨터(52)는 주파수/전압 신호 처리부(11)의 출력신호로 상기 속도계(4)에 표시되는 중장비의 주행 속도를 판단하고, 판단한 중장비의 주행 속도와 실제 중장비의 주행 속도가 일치하는 지를 판단하는 고장 진단을 수행한다.Then, the microcomputer 52 determines the traveling speed of the heavy equipment displayed on the speedometer 4 by the output signal of the frequency / voltage signal processing unit 11, and the traveling speed of the determined heavy equipment matches the actual traveling speed of the heavy equipment. Perform a fault diagnosis to determine if
이상에서와 같이 본 발명은 변속 제어기의 변속을 제어하기 위한 수동형 회전수 검출 센서를 출력 신호를 이용하여 중장비의 주행 속도를 검출하여 표시하는 것으로서 고가의 능동형 회전수 검출 센서를 사용하지 않아 제품의 생산 원가가 절감되고, 구성이 간단하게 되는 효과가 있다.As described above, the present invention detects and displays the driving speed of heavy equipment using an output signal of a manual rotation speed detection sensor for controlling shifting of a shift controller, and does not use an expensive active rotation speed detection sensor to produce a product. The cost is reduced, and the configuration is simple.
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| KR1019940028039A KR970008140B1 (en) | 1994-10-29 | 1994-10-29 | Speed sensor |
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Family Applications (1)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| G160 | Decision to publish patent application | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20020822 Year of fee payment: 6 |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |