本公开涉及一种用于计算车辆的轮速的装置。更具体地，其涉及检测两轮车辆的轮速和车辆速度。
背景技术：
车轮轴承设备包括车轮轴承内的轮速检测传感器。这减小了车轮轴承设备的尺寸以及消除了在轮速传感器与磁性编码器之间的气隙调节的麻烦。轮速传感器通常安装在车轮轴承设备的支撑杆上。车轮的速度常常被用于确定车辆的速度。采用传感器的系统已使用摩擦联接到车轮的磁环，连同用于检测来自所述环的磁场和确定车轮的速度的霍尔传感器。为了实现正确的摩擦联接和将传感器正确地定位在磁场中，这些基于传感器的系统具有各种缺陷，包括庞大的尺寸和安装的困难。由于车辆使用CAN（控制器局域网络）多路复用，所以轮速传感器信息常常与车辆速度传感器信息整合在一起以控制各种系统。
日本专利文献2014065327公开了一种包括车辆速度确定单元的装置，所述车辆速度确定单元基于来自检测车辆的旋转主体的旋转角度的传感器的输出信号来确定移动的车辆的速度。控制单元基于所确定的车辆速度来控制后悬挂单元。车辆速度确定单元通过使用车辆速度的校正系数来确定车辆速度值。
附图说明
参考以下附图描述本公开的实施例；
图1图示根据本发明的实施例的车辆中的用于计算轮速的装置的框图；
图2图示根据本发明的实施例的在检测到链轮的每个齿时由传感器生成的时间脉冲的图表；以及
图3图示根据本发明的实施例的车辆中的用于计算轮速的方法的工作的流程图。
具体实施方式
图1图示根据本公开的车辆中的用于计算轮速的装置10。装置10包括放置成接近至少一个链轮（16、13）的至少一个传感器12。传感器12在检测链轮16的每个齿18（a）时生成至少一个脉冲。装置10还包括适于接收所生成的至少一个脉冲的控制单元14。控制单元14基于至少一个链轮（16、13）旋转一次所花费的时间来计算车辆的轮速。
图2图示根据本发明的实施例的在检测链轮16的每个齿18（a）时由传感器12生成的时间脉冲的图表。
车辆中的用于计算轮速的装置10的另外的结构被解释如下。根据一个实施例的在本发明中所公开的传感器12放置在存在于车辆的后轮中的链轮16附近、在连接车辆中的后轮链轮16和前轮链轮13的支撑元件15上。例如，传感器12能够安装成垂直于链轮16并具有恰当的气隙。传感器12在检测到链轮（13、16）的每个齿18a时生成脉冲。控制单元14连接到传感器12，以接收在检测到链轮16的每个齿时所生成的脉冲。存在于车辆的仪表盘中的显示器20连接到控制单元14以显示所计算的轮速。传感器12选自如位置传感器、接近度传感器、感应传感器、磁性传感器等等的一组传感器。传感器12通过将链轮的在车辆启动时（即，当行驶循环开始时）经过传感器12的第一齿18（a）作为参考来检测链轮16的一次完整旋转。当链轮16的同一个齿18（a）在车辆行驶循环期间经过传感器12时，传感器12检测到链轮16的一次旋转。这能够通过对由传感器12生成的脉冲的数量进行计数来检测。当事先知道链轮（13、16）的齿的数量时，传感器12能够通过对脉冲的数量进行计数来确定链轮（13、16）的一次旋转的完成。车辆选自如两轮车等等的一组车辆。
在本发明的一个实施例中，放置成接近链轮16的传感器12在检测到链轮16的每个齿18（a）时生成脉冲。所生成的脉冲是时间脉冲。当由传感器12检测到链轮16的第一齿18（a）时，控制单元14启动计时器17。连接到传感器12的控制单元14接收所生成的脉冲。当链轮16完成一次旋转（根据以上段落中所解释的方法）时，传感器12将信号传输到控制单元14。控制单元14在检测到链轮16的一次完整旋转时计算链轮16完成一次旋转所花费的总时间（即，对应于链轮13、16的第一齿的第一脉冲的接通（ON）时间与对应于链轮13、16的最后一个齿的切断（OFF）时间之间的时间差）。控制单元14根据本领域技术人员已知的方法根据所检测到的时间计算轮速。经由显示器20在车辆的仪表盘中显示所计算的轮速。进一步关于以上过程，控制单元14根据轮速来计算车辆速度，并且将在车辆的仪表盘中显示车辆速度。
在以下示例中解释上述过程。
在该示例中，控制单元14在检测到第一齿18（a）移动通过传感器12时（即，第一脉冲的接通（ON）时间）启动计时器17。当同一个齿18（a）通过传感器12时，传感器12检测到链轮16的一次完整旋转。假设最后一个脉冲的切断（OFF）时间（在检测到链轮的最后一个齿时）是9 ms。控制单元14将时间从微秒转换为分钟。（9 ms=0.009秒=0.00015分钟）。根据比较方法，控制单元14如下计算轮速：
如果0.00015分钟=1次旋转，则1分钟=（1/0.00015）=6666.67次旋转。车辆的轮速将是6666.67 RPM。在车辆的仪表盘中显示所计算的轮速。
在本发明的另一个实施例中，传感器12检测链轮12的每个齿18（a）并针对对应的齿生成脉冲。当传感器12开始检测链轮16的齿18（a）时，控制单元14启动计时器17。控制单元14接收来自计时器17的所生成的脉冲链以及脉冲的接通（ON）和切断（OFF）时间。控制单元14计算两个连续脉冲之间的时间差。即，考虑两个连续脉冲的接通（ON）时间或者两个连续脉冲的切断（OFF）时间中的任一者以计算时间差。
在一种情形中，控制单元14计算两个连续脉冲的两个切断（OFF）时间之间的时间差，并将每两个连续脉冲的切断（OFF）时间之间的时间差连续相加，直到链轮16完成一次旋转。总时间差被转换为分钟并且用比较方法，控制单元14计算车辆的轮速。在另一种情形中，如果在链轮16的一次完整旋转期间所有两个连续脉冲之间的时间差是恒定的，则控制单元14计算两个连续脉冲的两个接通（ON）时间或者两个连续脉冲的两个切断（OFF）时间之间的时间差。控制单元14根据所计算的时间差和链轮16的齿18的数量来计算轮速。在车辆的仪表盘中显示所计算的轮速。
用下文给出的示例来解释上文公开的实施例。
在该示例中，当车辆的速度改变时，两个连续脉冲的切断（OFF）时间之间的时间差变化。假设链轮16具有22个齿，并且传感器12检测经过传感器12的第一齿作为参考齿。控制单元14接收在检测链轮16的每个齿18（a）时所生成的脉冲链。假设两个连续脉冲的接通（ON）时间是28.8 ms和31.6 ms，且切断（OFF）时间是29.6 ms和32.4 ms，如图2中所示。控制单元14计算连续脉冲的两个切断（OFF）时间之间的时间差。所述时间差是2.8 ms（32.4 ms-29.6 ms =2.8 ms）。
在另一示例中，在链轮16的一次完整旋转期间任何两个连续脉冲之间的时间差是恒定的，即2.8 ms。在这种情况下，控制单元14于是根据链轮16的齿18和所计算的时间差来计算轮速。
一次旋转所花费的时间 =链轮的齿的数量*所计算的时间差
=22*2.8 ms
=61.6 ms
根据比较方法，
如果一次旋转花费61.6 ms或0.00102分钟，则对于一分钟而言，
每分钟的旋转的数量= 1/0.00102=980.39 RPM。
控制单元14将980.39RPM的所计算的轮速（每分钟的旋转的数量）传输到存在于车辆的仪表盘中的显示器。
在另一种情形中，如果两个连续脉冲之间的时间差变化并且不保持恒定，则控制单元14在链轮的完整旋转期间将每两个连续脉冲之间所计算的所有时间差相加。（即，2.8 ms+7.6 ms+…）。假设总时间差是117.6ms。控制单元14将时间差转换为分钟。（即，117.6 ms/60 =0.00196分钟）。
根据比较方法，控制单元如下计算轮速。
如果对于0.00196分钟而言，链轮完成一次旋转，则对于一分钟而言，
一分钟中链轮的旋转的数量=1/0.00196=510.20 RPM。
控制单元14将510.20 RPM的所计算的轮速传输到存在于车辆的仪表盘中的显示器。
图3图示根据本公开的车辆中的用于计算轮速的方法。在步骤S1中，对于至少一个链轮（16、13）的每个齿18（a），在检测到时生成至少一个脉冲。在步骤S2中，由控制单元（14）接收所生成的至少一个脉冲。在步骤S3中，基于至少一个链轮（16、13）的一次旋转所花费的时间来计算所述车辆的轮速。能够通过如先前所解释的不同方式来计算或测量链轮（13、16）的一次旋转所花费的时间。例如，在检测到对应于链轮（13、16）的第一齿的第一脉冲时开通计时器。因为控制单元（14）事先知道链轮齿的数量，所以其测量直到对应于链轮（13、16）的最后一个齿的最后的脉冲的时间。基于该时间差，计算轮速。
在另一个实施例中，当车辆具有防抱死制动系统（ABS）并且为了维持轮速计算的准确性，控制单元14向所计算的轮速添加幅度校正因子（amplitude correction factor）。幅度校正因子是在校准过程期间存储在控制单元14中的值。
所公开的上述装置10和方法为其中不存在用于测量车辆速度的车辆速度和轮速传感器的车辆（尤其是两轮车）提供了低成本的技术方案。用所公开的装置10，能够去除用于测量轮速的钢制编码环。除了测量轮速和车辆速度之外，用户还能够获得关于链轮（16、13）的磨损的信息。能够由存在于车辆中的传感器12来检测至少一个链轮（16、13）的磨损。如果相对于参考脉冲存在工作循环的差异，则控制单元14检测到链轮齿的损坏。
应理解的是，以上描述中所解释的实施例仅仅是说明性的，并且不限制本公开的范围。设想到许多这样的实施例以及在描述中所解释的实施例中的其他改型和改变。本发明的范围仅由权利要求的范围限制。