本发明专利技术公开一种用于检测转速的传感器，该传感器输出检测信号ｄ，该检测信号是实际转速ｄ↓［ｄ］和基于振摆的变动量ｄ↓［ｎ］的叠加。通过自适应滤波器２８由所述传感器的信号自己来产生的信号构成基准信号ｘ来计算用于抵消变动量ｄ↓［ｎ］的抵消信号ｙ，并且将所述抵消信号从所述检测信号ｄ中减去。结果是，提供了用于基本上表示转速ｄ↓［ｄ］的信号ｅ，因此，基于信号ｅ，所述转动构件的转速得以计算。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】滚动轴承单元的转速检测装置和载荷测量装置
本专利技术涉及一种滚动轴承单元的转速检测装置和载荷测量装置。例如，本专利技术涉及用于支撑汽车、铁路车辆、各种运输车辆等移动体的车轮的滚动轴承的改进，以通过测量构成滚动轴承单元的转动构件的转速和测量加载在滚动轴承单元上的载荷(径向载荷和轴向载荷中的一个或两者)来确保移动体移动的稳定性。
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例如，汽车车轮通过两排径向止推类型(double row angular)的滚动轴承单元由悬挂滚动地支撑。此外，为了确保汽车的运行稳定性，使用了防抱死制动系统(ABS)，牵引控制系统(TCS)、车辆稳定控制系统(VSC)等的车辆运行稳定装置。为了控制各种车辆运行稳定装置，指示车辆转速、在施加在车体等上的各方向上的加速度的信号变得必要。此外，为了实现更高级的控制，最好能知道经过车轮施加在滚动轴承单元上的载荷(径向载荷和轴向载荷中的一个或两者)的大小。鉴于这样的情形，JP-A-2001-21577(以下称作“专利参考文献1”)描述了一种滚动轴承单元，该滚动轴承单元具有能够测量径向载荷的载荷测量装置。根据
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的第一实例的具有载荷测量装置的滚动轴承单元用于测量径向载荷并且如图15所示那样构成。轮毂2构成由通过悬架支撑、用于连接车轮的转动环，外环1构成固定环，轮毂2固定到外环1的内径侧。轮毂2具有轮毂主体4和内环6，所述轮毂主体4具有用于将车轮固定在其外端部(在整合到车辆上的状态下在宽度方向上形成外侧的端部)的转动侧凸缘3。内环6向外安装在轮毂主体的内端部(在整合到车辆上的状态下在宽度方向上形成外侧的端部)并且被螺母5压紧。外环1的内周面形成有分别构成固定侧轨道的两排外环轨道7、7。轮毂2的外周面形成有分别构成转动侧轨道的两排内环轨道8、8。此外，各个多个滚动件9a、9b设置在外环1的两排外环轨道7、7和轮毂2的两排内环轨道8、8之间，以使轮毂2能够在-->外环1的内径侧转动。在径向上穿过外环1的安装孔10形成在外环1的轴向上的中间部上和基本在竖直方向上的外环1的上端部处的两排外环轨道7、7之间的外环的部分上。此外，安装孔10的内部安装有具有圆杆形(杆形)的位移传感器，该传感器构成用于测量载荷的传感器。位移传感器11为非接触类型并且设置在其前端面(下端面)的检测面设置成与传感器环12的外周面接近地相对，该传感器环2向外地安装成由在轮毂2的轴向上的中间部固定。当所述的检测面和传感器环12的外周面之间的距离对应一变化量变化时，位移传感器11输出信号。在具有如上构造的
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的载荷测量装置的滚动轴承的情况中，基于位移传感器11的检测信号，可以计算施加在滚动轴承单元上的载荷。也就是说，尽管车辆的重量将由车辆悬架支撑的外环1压向下侧，但是固定地支撑车轮的轮毂2会保持在其应该在的位置。因此，基于外环1和轮毂2以及滚动件9a、9b的弹性变形，重量增加的越多，外环1的中心和轮毂的中心之间的变动增加地越多。此外，重量增加地越多，位移传感器11的检测面和设置在外环1的上端部处的传感器环12的外周面之间的距离越小。因此，当位移传感器11的检测信号传输给控制器时，施加在集成有位移传感器11的滚动轴承单元上的径向载荷可以通过由试验等预先计算出的关系或映射来计算。基于以该方法所计算出的施加在各滚动轴承单元上的载荷，ABS得以恰当地控制，此外，在负载状态的故障通知给驾驶员。此外，根据如图15所示的
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的结构，除了可以检测施加在滚动轴承单元上的载荷之外，还能使轮毂2的转速得以检测。因此，传感器转子13向外安装成由内环6的外端部固定并且检测转速的传感器15由连接到外环1的内端开口部上的盖14支撑。此外，转速检测传感器15的检测部分设置成经由一检测间隙与传感器转子13的检测部相对。在使用集成有上述转速检测装置的滚动轴承单元时，当传感器转子13与固定在车轮上的轮毂2一起转动并且使传感器转子13的检测部在转速检测传感器15的检测部附近运转时，转速检测传感器15的输出发生变化。以这种方式改变转速检测传感器15的输出的频率与车轮的转数成比例。因此，当转速检测传感器15的输出信号传输给控制器时，ABS和TCS能够得以适当地控制，其中所述控制器未示出。-->虽然具有上述
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结构的第一实例的载荷测量装置的滚动轴承单元用于测量施加在滚动轴承单元上的径向载荷，但是测量施加在滚动轴承单元上的轴向载荷的结构也记载在JP-A-3-209016(以下称作“专利参考文献2”)等中并且在
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中已经公知。图16示出了具有记载在专利参考文献2中的用于测量轴向载荷的载荷测量装置的滚动轴承单元。在
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结构的第二实例的情况中，用于支撑车轮的转动侧凸缘3a固定地设置在形成转动环的轮毂2a的外端部的外周面上。此外，形成固定环的外环1a的外周面固定地设置有固定侧凸缘17，用于由形成悬架的转向节16固定地支撑外环1a.此外，外环1a的内周面形成有两排外环轨道7、7。轮毂2a的外周面形成有两排内环轨道8、8。此外，通过在外环1a的两排外环轨道7、7和轮毂2a的两排内环轨道8、8之间滚动地设置各个多个滚动件9a、9b，轮毂2a可由外环1a的内径侧滚动地支撑。此外，各载荷传感器20连接到固定侧凸缘17的内侧面的多个部分上和围绕螺孔19的多个部分上，该螺孔19用于拧入螺钉18以连接转向节16的固定侧凸缘17。在通过转向节16来固定地支撑外环1a的状态中，各载荷传感器20支撑在转向节16的外侧和固定侧凸缘14的内侧面之间。在
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结构第二实例的滚动轴承单元的载荷测量装置的情况中，当轴向载荷施加在车轮和转向节16之间，转向节16的外侧面和固定侧凸缘17的内侧面从各载荷传感器20的两个面在轴向方向上强烈地压各载荷传感器20，所述车轮未示出。因此，通过将各载荷传感器20的测量值加起来，可以计算车轮和转向节之间的轴向载荷。此外，虽然JP-B-62-3365(以下称作“专利参考文献3”)未示出，但其记载了一种由外环相应构件的振动频率来计算滚动件的公转速度和测量施加在滚动轴承上的轴向载荷的方法，所述外环相应构件的刚度被部分地减小。在图15中所示的
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结构的第一实例的上述情况中，施加在滚动轴承单元上的载荷通过由位移传感器11检测外环1和轮毂2之间在直径方向上的位移来测量。然而，在直径方向上的位移量较小，因此为了精确地计算载荷，需要使用具有高精确度的位移传感器11。具有高精确度的非接触类型的传感器较为昂贵，因此，具有载荷测量装置的滚动轴承的成本不可避免地增加。此外，在图16中所示的
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结构的第二实施例的上述情况中，需-->要设置与螺钉18的数量相同数量的载荷传感器20，螺钉18用来将外环1a固定地支撑到转向节16上。因此，除了载荷传感器20本身较为昂贵之外，滚动轴承单元的载荷测量装置的成本不可避免地显著地增加。此外，根据在专利参考文献3中记载的方法，必须部分地减小外环相应构件的刚度并且存在难以确保外环相应构件耐用性的可能性。此外，根据用在滚动轴承单元的载荷测量装置中的用于检测各种转动构件之转速的转速检测装置，当其转速将要被检测的构件的转动中心与编码器的几何中心相互不一致时，转速检测的精确度下降。为了防止由于该原因使转速检测的精确度下降，可想到用如本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种转速检测装置，其特征在于包括：编码器，其由转动构件固定地支撑、随同所述转动构件一起转动，并且该编码器在圆周方向上交替地改变其上的特性；转速检测传感器，其上设有处于与所述编码的检测表面相对的状态的检测部；以及计算单 元，其基于从所述检测传感器传输来的并且周期性改变的检测信号来计算所述转动构件的转速；其中，所述计算单元包括用于消除所述转速检测传感器的所述检测信号的变动影响的滤波器电路，所述变动构成所述转动构件的所述转速计算中的误差。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2003-9-11 320058/2003;JP 2003-11-10 379536/20031、一种转速检测装置，其特征在于包括：编码器，其由转动构件固定地支撑、随同所述转动构件一起转动，并且该编码器在圆周方向上交替地改变其上的特性；转速检测传感器，其上设有处于与所述编码的检测表面相对的状态的检测部；以及计算单元，其基于从所述检测传感器传输来的并且周期性改变的检测信号来计算所述转动构件的转速；其中，所述计算单元包括用于消除所述转速检测传感器的所述检测信号的变动影响的滤波器电路，所述变动构成所述转动构件的所述转速计算中的误差。2、如权利要求1所述的转速检测装置，其中，检测信号的误差分量由编码器的一级转动分量构成，所述误差分量构成了作为所述变动的影响而被滤波器电路消除的对象。3、如权利要求1和2中的任何一项所述的转速检测装置，其中，所述滤波器电路是一个或多个种类的数字滤波器或模拟滤波器。4、如权利要求1至3中的任何一项所述的转速检测装置，其中，所述滤波器电路为低通滤波器。5、如权利要求1至3中的任何一项所述的转速检测装置，其中，所述滤波器电路是陷波滤波器。6、如权利要求1至5中的任何一项所述的转速检测装置，其中，所述滤波器电路是级数固定类型的滤波器，所述级数固定类型的滤波器根据所述转动构件的转速改变切断频率。7、如权利要求1所述的转速检测装置，其中，所述的滤波器是自适应滤波器。8、如权利要求7所述的转速检测装置，其中，所述滤波器的接线头数等于所述编码器每一转的脉冲数。9、如权利要求8所述的转速检测装置，其中，所述自适应滤波器通过同步类型LMS来工作。10、如权利要求7至9中的任何一项所述的转速检测装置，其中，计算所述自适应滤波器的滤波系数的平均值并且基于该平均值修正所述转速检测传感器的所述检测信号的DC水平。11、如权利要求10所述的转速检测装置，其中，所述滤波系数的所述平均值是在所述编码器的转动方向上于等间距处出现的任意两个点取样的滤波系数的平均值。12、如权利要求10所述的转速检测装置，其中，所述滤波系数的平均值是分别构成多个组合数据的在四点或多于四点上的滤波系数的平均值，所述组合数据是在所述编码器的转动方向上于等间距处出现的任意两个点取样的滤波系数对的组合。13、如权利要求7至12中的任意一项所述的转速检测装置，其中，所述自适应滤波器消除由于所述编码器的转动中心和几何中心之间的不一致所带来的所述转动传感器的所述检测信号的变动影响。14、如权利要求7至1...
【专利技术属性】
技术研发人员：小野浩一郎，
申请(专利权)人：日本精工株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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