KR900004131B1

KR900004131B1 - Engine speed detection device

Info

Publication number: KR900004131B1
Application number: KR1019870014686A
Authority: KR
Inventors: 이종범
Original assignee: 현대자동차 주식회사; 이양섭
Priority date: 1987-12-22
Filing date: 1987-12-22
Publication date: 1990-06-16
Also published as: KR890010567A

Abstract

내용 없음.No content.

Description

Engine speed detection device

제 1 도는 본 발명인 엔진 회전수 검출장치의 분해 사시도.1 is an exploded perspective view of the engine speed detection device of the present invention.

제 2 도는 본 발명의 단면도.2 is a cross-sectional view of the present invention.

제 3 도는 제 2도의 A-A선 단면도.3 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.

제 4 도는 본 발명 시스템에서 증폭부의 상세회로도.4 is a detailed circuit diagram of an amplifier in the system of the present invention.

제 5 도는 본 발명 시스템에서 메타부의 상세회로도.5 is a detailed circuit diagram of a meta part in the system of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 외부 케이스 2-5 : 고정볼트1: Outer case 2-5: Fixing bolt

6 : 프라스틱 샤프트 7-9 : 영구자석6: plastic shaft 7-9: permanent magnet

10,11 : 고정볼트 12,13 : 로울러 베어링10,11: Fixing bolt 12,13: Roller bearing

14,15 : 커버 16 : 절연체14,15: cover 16: insulator

17 : 스틸코어 18 : 코어17: steel core 18: core

19-21 : 스틸커버 R1-R7 : 저항19-21: Steel cover R1-R7: Resistance

OP1,OP2 : 증폭부OP1, OP2: Amplifier

본 발명은 차량 메카니즘의 컴퓨터화에 따른 호환성을 갖기 위해 정확한 회전수(r,p,m)를 검출하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for detecting the correct number of revolutions (r, p, m) in order to be compatible with the computerization of the vehicle mechanism.

구체적으로는 본 발명에 적용되는 회전수 검출장치의 기본 개념을 솔레노이드 코어와 코일의 감긴 방향에 대해 직각으로 자장을 단속할 경우, 코일부의 스타아트 단과 끝단부에 미세한 전압이 발생하는 원리를 이용한 것으로서, 차량 엔진의 회전수가 높으면 발생되는 전압 또한 비례하여 상승되어 지므로, 그 전압에 의해 엔진의 회수를 측정할 수 있도록 한 것이다.Specifically, when the magnetic field is intermittently perpendicular to the winding direction of the solenoid core and the coil, the basic concept of the rotation speed detection device applied to the present invention uses the principle that minute voltage is generated at the star art end and the end of the coil part. As the number of revolutions of the vehicle engine is increased, the voltage generated also increases in proportion, so that the number of engines can be measured by the voltage.

본 발명의 장치에 의해서는 속도가 제어될 수 있는 차량(일반 산업용 중장비 및 농업용 기계 등)의 엔진이나 또는 공작 기계 및 다른 형식의 장치를 구동하기 위해 사용되는 유도 모우터등의 회전수를 검출하는데 응용가능하게 된다.The apparatus of the present invention is capable of detecting the rotational speed of an engine of a vehicle (general industrial heavy equipment and agricultural machinery, etc.) whose speed can be controlled, or an induction motor used for driving machine tools and other types of apparatus. Become applicable.

일반적으로 차량의 회전수를 측정하는 장치로서는 두가지 종류의 검출 방법이 공지되어 있는데, 첫째로는 엔진의 밋션부에 케이블(속도계 케이블)을 접속하므로서 엔진의 회전수를 점검하는 방법이 있으나, 이는 케이블 자체의 신뢰도 문제에 있어서 측정 오차가 발생하는 경우가 있으며, 둘째로는 전사직 차속 센서로서 리드 스위치 식으로 속도계에 내장되어 회전수 게이지(T/M)의 속도계 기어의 회전을 전기적 신호로 변환하여 속도 제어부로 보내는 방법이 있으나, 한개의 마이크로 프로세서 내부에 증폭부가 내장된 것으로, 그 단점은 구조가 복잡하고 리드 스위치에서 정확한 회전수 체크를 하지 못하는 문제가 있었던 것이다.Generally, two types of detection methods are known as a device for measuring the rotational speed of a vehicle. First, there is a method of checking the rotational speed of an engine by connecting a cable (speedometer cable) to the engine's mission part. There is a case that measurement error occurs in the reliability problem of itself, and secondly, it is a company-wide vehicle speed sensor, which is built into the speedometer by the reed switch type, and converts the rotation of the speedometer gear of the speed gauge (T / M) into an electrical signal There is a method to send to the speed control unit, but the amplification unit is built in a single microprocessor, the disadvantage is that the structure is complicated and the reed switch can not check the correct number of revolutions.

따라서, 상기와 같은 난점을 해결하기 위하여 본 발명에서는 영구자석의 회전으로 인한 자장의 단속에 의해 전압이 발생하는 기본 원리의 개념을 토대로 한 측정 장치로서, 엔진의 정확한 회전수를 검출하는 장치를 제공하려는 것이다.Accordingly, in order to solve the above-mentioned difficulties, the present invention provides a device for detecting an accurate rotational speed of an engine as a measuring device based on the concept of a basic principle in which voltage is generated by an interruption of a magnetic field due to rotation of a permanent magnet. I will.

본 발명의 주된 목적은 솔레노이드 코어와 코일의 감긴 방향에 직각으로 자장을 단속할 경우, 코일부의 스타아트 단과 끝부분에 전압이 발생하는 원리에 의해 자동으로 엔진의 회전수를 게이지를 통해 확인할 수 있도록 하되 간결한 구성에 의하여 달성될 수 있게 구조를 개선시킨 것이다.The main object of the present invention is to check the engine speed automatically through a gauge based on the principle that voltage is generated at the star art stage and the end of the coil part when the magnetic field is intermittently perpendicular to the winding direction of the solenoid core and the coil. It is to improve the structure to be achieved by a simple configuration.

본 발명의 다른 목적은 내구성이 강하고 측정 오차량이 극히 적으며, 소규격이므로 부착하여 인하여 부담이 되지 않고 자체 발전 전압에 의해 작동이 되며 기타 진동 소음이 전혀 없는 회전수 검출 장치를 제공하려는 것이다.Another object of the present invention is to provide a rotation speed detection device that is durable, extremely small measurement error amount, and because it is a small standard, it is operated by its own power generation voltage without any burden due to the attachment and no other vibration noise.

위와 같은 본 발명을 달성할 수 있는 특징은 일반차량에 있어서, 회전수 속도에 따라 검출되는 전압값에 의해 속도계의 게이지가 일정 지시치를 가리킴으로서 엔진의 속도를 쉽게 알 수 있는 기능을 갖게한 것으로, 보다 상세한 구조와 작용 및 그 효과를 첨부된 도면과 관련하여 기술하면 다음과 같다.A feature that can achieve the present invention as described above is that in the general vehicle, the gauge of the speedometer by the voltage value detected according to the rotational speed indicates a certain indication value to have a function that can easily know the engine speed, More detailed structures, operations, and effects are described below with reference to the accompanying drawings.

제 1 도는 본 발명의 분해 사시도로서, 외부 케이스(1)는 고정볼트(2-5)에 의해 엔진 캠축의 외부 케이스(도시하지 않음)에 고정되게 하고, 그 캠축의 회전에 따라 동시회전 가능하게 되는 플라스틱 샤프트(6)는 중앙부위에 3개의 영구자석(7-9)이 양측면에 고정볼트(10,11)에 의해 고정되는 스틸커버(19-21)에 일부 외면이 씌워져 설치되는 볼트형축으로서, 그 양쪽면에는 로울러 베어링(12,13)으로 플랜지형 외부 케이스(1)와 커버(14,15)에 지지 하였으며, 외부 케이스(1) 내면에는 외측으로부터 절연체(16)과 코일(18)이 감겨진 스틸코어(17)를 적층하여 설치구성된 것이다.1 is an exploded perspective view of the present invention, wherein the outer case 1 is fixed to an outer case (not shown) of the engine camshaft by fixing bolts 2-5, and is capable of simultaneous rotation according to the rotation of the camshaft. The plastic shaft 6 is a bolt-shaped shaft in which a part of the outer surface is installed on the steel cover 19-21 where three permanent magnets 7-9 are fixed at both sides by fixing bolts 10 and 11 at both sides. On both sides, the roller bearings 12 and 13 supported the flange-shaped outer case 1 and the covers 14 and 15, and the outer case 1 had an insulator 16 and a coil 18 from the outside. It is installed by stacking the wound steel core 17.

이와 같이 구성되는 본 발명의 회전수 검출장치는 엔진의 캠축에 장착되어 질때, 엔진의 진동 및 회전수 온도관계에 적합하도록 설계되어 있으며, 그 플랜지형 외부 케이스(1)는 내구성이 강하고, 부도체인 강화 플라스틱으로 엔진의 캠축외부 케이스에 고정볼트(2-5)로서 고정된다.The rotation speed detection device of the present invention configured as described above is designed to be suitable for the vibration and rotation speed temperature relationship of the engine when it is mounted on the camshaft of the engine, and the flange type outer case 1 has a high durability and a non-conductive Reinforced plastic is fixed to the camshaft outer case of the engine as a fixing bolt (2-5).

이때, 플라스틱 샤프트(6)는 캠축에 나사산으로 조여지게 되며, 조여지는 강도 및 간격은 적당한 수단에 의해 수행된다.At this time, the plastic shaft 6 is screwed to the camshaft, and the strength and spacing to be tightened are performed by suitable means.

또한, 플라스틱 샤프트(6)의 중앙부위에는 3개의 영구자석(7-9)이 고정볼트(10,11)로 스틸커버(19-21)에 의해 일부외면이 씌워져 고정되므로, 상기 플라스틱 샤프트(6)의 고속 회전에 의해서 분리, 이탈 및 유동가능성이 없게 된다.In addition, since the three permanent magnets 7-9 are partially fixed to the central portion of the plastic shaft 6 by the steel cover 19-21 with the fixing bolts 10 and 11, the plastic shaft 6 is fixed. The high-speed rotation of the device eliminates the possibility of separation, separation and flow.

그리고, 상기 영구자석(7-9)의 회전 운동에 의해 자력이 발생될때 스틸커버(7-9)를 통해 스틸코어(17)의 외부면에 일정한 간격으로 감겨져 있는 코일(18)에 전달될 수 있게 되어 있으며, 절연체(16)는 스틸코어(17)에서의 자력 및 발생된 전류의 손실을 최대한 억제하기 위해 적층되어진다.Then, when the magnetic force is generated by the rotational movement of the permanent magnet (7-9) can be transmitted to the coil 18 wound at regular intervals on the outer surface of the steel core 17 through the steel cover (7-9). The insulator 16 is stacked to minimize the loss of magnetic force and generated current in the steel core 17.

이와같이 하여 발생된 전류는 제 4 도의 증폭부에 전달되어 지는데, 여기에서 먼저 본 발명의 이해를 돕기 위해 유기되는 자계의 세리를 참조 설명하기로 한다.The electric current generated in this way is transferred to the amplifier of FIG. 4, which will first be described with reference to a seri of an induced magnetic field to help the present invention.

우선 스틸코어(17)에 감겨져 있는 N권의 코일(18)의 길이가 L이라고 할때, 스틸코어(17)에 전류 I가 흐르면 스틸코어(17)내의 자계의 세기 H는, 근사적으로

로 나타내어 진다. (단, 스틸코어(17)의 내부)…(i) 여기에서 αz는 z방향의 단위세기(Vecter)를 나타낸다.First, when the length of the N coil 18 wound around the steel core 17 is L, when the current I flows through the steel core 17, the strength H of the magnetic field in the steel core 17 is approximately.

It is represented by (Inside of steel core 17)... (i) where αz represents the unit strength (Vecter) in the z direction.

이때, 이의 근사치는 스틸코어(17)의 양단으로부터 반경보다 가까운 곳이나 표면으로부터 권선 사이의 간격 2배보다 가까운 곳을 제외한 모든 영역에 적용된다.At this time, its approximation is applied to all regions except for a portion closer to the radius from both ends of the steel core 17 or less than twice the distance between the windings from the surface.

또한, 트로이드에 의한 자계의 세기는 이상적인 경우 다음식과 같이 된다.In addition, the strength of the magnetic field by the troid is ideally expressed as follows.

H=0 (트로이드 외부).................................(b)H = 0 (outside the toroid) ..... (b)

여기에서 r은 원형적분로의 반경, K는 표면전류, Ka α

는 전류밀도, a는 반경, α

는 0방향의 단위세기를 나타낸다.Where r is the radius of the circular integrator, K is the surface current, and Ka α

Is the current density, a is the radius, α

Indicates unit strength in the 0 direction.

H=0 (트로이드외부).................................(d)H = 0 (outside the toroid) ..... (d)

트로이드 표면으로부터 권선간의 간격의 수배이상 떨어진 곳에서는 이 근사치가 적용된다.This approximation applies where more than several times the distance between the windings from the troid surface.

상기 이론에 의해서

식에 의해 역으로 고찰해 보면 NI. αz=H.L식이 성립된다.By the above theory

Looking backwards by the equation, NI. αz = HL equation is established.

즉, 본 발명에서는 상기 이론을 토대로 영구자석(7-9)과 스틸코어(17) 사이에 발생하는 자장의 단속에 의해서 코일(18)에서 검출되는 전압값의 변화율을 증폭부에 의해 계기판의 게이지(G1)에 나타날 수 있게 되는 것이다.That is, in the present invention, the rate of change of the voltage value detected by the coil 18 by the interruption of the magnetic field generated between the permanent magnets 7-9 and the steel core 17 is based on the above theory. It can be shown in (G1).

제 4 도와 제 5 도는 본 발명인 회전수 검출장치 시스템의 상세 회로도로서, 증폭부(OP)는 센서부로부터 연결되는 저항(R1,R2)이 병렬 접속되어 증폭기(OP1)의 입력단에 연결하되, 그 비반전단자(+)에는 기준저항(R3,R4)이 병렬 접속되고 반전단자(-)는 히스터리스 저항(R5)이 출력단과 연결되어 구성되며, 표시부는, 증폭기(OP2)의 비반전단자(+)에 증폭부(OP)로부터의 입력 측정전압(B⁺)이 접속되고, 반전단자(-)에는 저항(R5,R7)과 게이지(G1)을 접속하여 구성한다.4 and 5 are detailed circuit diagrams of the rotation speed detecting device system according to the present invention, wherein the amplifier OP is connected to the input terminal of the amplifier OP1 by connecting the resistors R1 and R2 connected in parallel with each other in the sensor unit. The reference resistors R3 and R4 are connected in parallel to the non-inverting terminal (+), and the inverting terminal (-) is formed by connecting the hysterless resistor R5 to the output terminal. The input measurement voltage B ⁺ from the amplifier OP is connected to ( ⁺ ), and the resistors R5 and R7 and the gauge G1 are connected to the inverting terminal (-).

이와같은 상태에 엔진이 기동하게 되면, 그 회전속도에 따라 캠축에 설치되는 센서의 플라스틱 샤프트(6) 또한 회전을 하게된다.When the engine is started in such a state, the plastic shaft 6 of the sensor installed on the camshaft also rotates according to the rotational speed.

그러면, 엔진의 회전수가 그대로 플라스틱 샤프트(6)를 통해 전달되어지므로 플라스틱 샤프트(6)가 회전하면서 스틸코어(17)에 감겨진 코일(18)로 자력이 유기되므로, 코일(18)의 끝단부에는 상기 식에서와 같이 엔진의 회전수에 비례한 전류가 흐르게 된다.Then, since the rotation speed of the engine is transmitted through the plastic shaft 6 as it is, the magnetic force is induced to the coil 18 wound on the steel core 17 while the plastic shaft 6 rotates, so that the end portion of the coil 18 In the current flows in proportion to the engine speed as in the above equation.

따라서, 코일(18)의 양단 전압은 상기 식의 이론에 의해서 결정되어지며, 그 결정된 전압이 저항(R1,R2)을 통해서 증폭기(OP1)의 입력단자에 전달되어 진다.Therefore, the voltage at both ends of the coil 18 is determined by the theory of the above formula, and the determined voltage is transmitted to the input terminal of the amplifier OP1 through the resistors R1 and R2.

즉, 엔진의 회전수가 낮을 경우에는 코일(18)의 양단전압 또한 비례하여 낮게 됨으로, 코일(18)의 양단전압이 증폭기(OP1)의 양단 입력단자에 입력되어져 출력전압은 하이레벨 신호가 출력된다.That is, when the engine speed is low, the voltage at both ends of the coil 18 is also proportionally low, so that the voltage at both ends of the coil 18 is input to the input terminals at both ends of the amplifier OP1, and the output voltage is output at the high level signal. .

따라서, 증폭기(OP1)에서 출력되는 전압이 제 5 도에서 같이 입력측 정전압(B⁺)이 되어 증폭기(OP2)에 입력이 되면, 저항(R7)을 통해 궤환되고, 전압이 게이지(G1)를 통하게 되면서 실제 센서가 회전되고, 회전수의 지시치를 가리키게 된다.Therefore, when the voltage output from the amplifier OP1 becomes the input side constant voltage B ⁺ as shown in FIG. 5 and is input to the amplifier OP2, the voltage is fed back through the resistor R7, and the voltage is passed through the gauge G1. As the actual sensor is rotated, the rotational speed is indicated.

또한, 회전수가 높은 경우에도 상기에서와 같이 그 회전수에 따른 지시치를 가리키게 된다.In addition, even when the rotation speed is high, the indication value according to the rotation speed is indicated as described above.

이상에서와 같이 본 발명은 간단한 장치에 의해 실제 엔진이 회전되는 회전수를 게이지를 통해 쉽게 확인할 수 있게 되는 것이다.As described above, the present invention is to be able to easily check the number of revolutions of the actual engine rotation through a gauge by a simple device.

Claims

In the conventional engine speed detection device, the outer case 1 is fixed to the outer case (not shown) of the engine camshaft by the fixing bolts 2-5, and is capable of simultaneous rotation in accordance with the rotation of the camshaft. The plastic shaft (6) is a bolt-shaped shaft in which three permanent magnets (7-9) are partially covered by steel bolts (19-21) by fixing bolts (10, 11) on both sides thereof. The roller bearings 12 and 13 were supported on the flange type outer case 1 and the covers 14 and 15, and the inner case 1 was wound on the inner surface of the steel core in which the insulator 16 and the coil 18 were wound from the outside. 17) a rotation speed detection device for an engine, characterized in that the stack is installed.