CN111316506B - 用于插接连接部的检测装置、控制器、控制系统 - Google Patents

用于插接连接部的检测装置、控制器、控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种尤其是用于机动车用的转向系统（1）的控制器（5）的插接连接部的检测装置，其中插接连接部具有第一插头件（8）和第二插头件（9），第一插头件和第二插头件分别具有多个能导电的接触元件（10、11、12、13）并且如此能够插接在一起或者被插接在一起，使得第一插头件（8）的接触元件（10、11、12、13）中的至少一些接触元件与所述第二插头件（9）的至少一些接触元件（10、11、12、13）得以进行电接触，并且其中插头件（8、9）在被插接在一起的状态中形成用于接触元件（10、11、12、13）的至少一个保护室（14）。在此规定插头件（8、9）中的至少一个插头件具有用于对至少一个保护室（14）中的湿气和/或液体进行检测的装置。

Description

用于插接连接部的检测装置、控制器、控制系统
技术领域
本发明涉及一种用于尤其是机动车用的转向系统的控制器的插接连接部的检测装置，其中所述插接连接部具有第一插头件和第二插头件，所述第一插头件和第二插头件分别具有多个可导电的接触元件并且如此能够插接在一起或者被插接在一起，使得所述第一插头件的接触元件中的至少一些接触元件与所述第二插头件的至少一些接触元件得以进行电接触，并且其中所述插头件在被插接在一起的状态中形成用于接触元件的至少一个保护室。
此外，本发明涉及一种具有至少一个用于这样的插接连接部的插头件的控制器以及一种设有相应的插接连接部的控制系统。
背景技术
从现有技术中不知道开头所提到的类型的检测装置。而控制器中的插接连接部则得到广泛使用，尤其用于将控制器与外部的电装置连接起来。因此，例如机动车的转向系统的控制器通过插接连接部与所述转向系统的电致动器和/或传感器装置电连接，以便运行和/或监控所述转向系统。通过所述插接连接部来保证，电触头得到了保护以防止外部影响、尤其是湿气或者液体，从而在相邻的接触元件之间不可能产生短路。为此，所述插接连接部的两个插头件形成保护室，接触元件处于该保护室的内部。
发明内容
本发明的任务是，提供一种用于这样的插接连接部的检测装置，借助于该检测装置能够评估所述插接连接部的功能能力并且由此能够评估控制器或者控制系统的功能能力，从而例如在所述插接连接部失灵时能够采取应急措施或者安全措施，所述应急措施或者安全措施一方面允许机动车的安全的继续运行或者另一方面引起安全断开。
本发明的任务通过一种按本发明的检测装置得到解决。所述检测装置所具有的优点是，通过简单的方式方法能够识别，在所述插接连接部的内部是否存在短路的危险。为此，按照本发明来规定，所述插头件中的至少一个插头件具有用于对所述至少一个保护室中的湿气和/或液体进行检测的装置。在最简单的情况中，所述装置例如是流体传感器、尤其湿气传感器，其布置在所述保护室中并且在信号技术上和/或在能量技术上与控制器连接或者能够连接。如果在所述保护室的内部探测到湿气和/或液体，那就可以推断，在所述插接连接部中存在着错误信息和/或短路的危险。因此，能够以简单的方式方法来采取安全措施或者应急措施。
按照本发明的一种优选的实施方式来规定，所述装置具有可导电的检测接触元件、尤其是检测接触销，其伸入到保护室中并且能够进行电接触。额外的检测接触元件由此代表着传感器元件，该传感器元件在保护室的内部监控湿度值或湿度状态。
优选所述检测接触元件在保护室中布置在其中一个插头件的接地接触元件与用于进行电压供给的接触元件之间。对于在所述保护室中存在湿气和/或液体这种情况来说，所述湿气和/或液体在检测接触元件与接地接触元件之间形成电导体，由此能够检测到信号变化，所述信号变化可以以简单的方式方法推断出湿气和/或液体的存在。
特别优选规定，评估线路与所述检测接触元件连接，所述评估线路具有能操控的信号产生装置和信号检测装置并且构造用于借助于所述信号检测装置来检测由信号产生装置所产生的信号，其中所述检测触头如此与评估线路连接，使得所产生的信号在所述保护室中存在湿气和/或液体时受到影响。因此规定，产生并且检测信号，其中所产生的信号在存在湿气和/或液体时受到影响，从而不是检测所预期的信号而是其他信号。由此，能够以简单的方式方法来推断出保护室中的湿气和/或液体的存在。由此，通过所述评估线路以特别成本低廉的方式方法在保护室中实现一种流体传感器、尤其是湿气传感器，其中在这里不一定能确定具体的湿度值，而是更确切地说能够识别，在保护室中存在的湿气和/液体是否已经如此达到临界值，其中所产生的信号如此受到影响，使得所检测到的信号明以能识别的方式偏离所预期的信号。
此外，优选规定，所述信号产生装置产生脉宽调制的信号，该信号通过分压器被输送给检测触头。由此能够通过信号检测装置来简单地检测或者监控所产生的信号。尤其如果信号脉冲消失，则能够简单地识别，在保护室中存在湿气或液体，所述湿气或液体在检测触头与接地触头之间建立分路。
尤其为此所述分压器在信号产生器与半导体开关之间具有两个串联的电阻，在所述电阻之间连接了所述检测触头，其中所述半导体开关一方面与电压供给机构和信号检测装置连接并且另一方面与接地接头连接。由所述信号产生装置产生的信号、尤其是脉宽调制的信号通过检测触头和相对于接地接触元件形成的分路，在检测接触元件与接地接触元件之间的电阻足够减小的情况下（通过所述分路）如此受到影响，从而不会接通所述半导体开关。由此，应该通过信号产生装置的切换模式来预先给定的电压供给的、由信号检测装置来监控的电压变化曲线不能得到检测。如果由此没有进行供给电压的切换，则能够以简单的方式方法来推断出在保护室中存在太多的湿气和/或液体。在此如此选择所产生的信号，从而在保护室中不存在湿气和/或液体时根据脉宽调制来切换半导体开关，由此产生能检测的供给电压或者能检测的供给电压变化曲线。
特别优选所述半导体开关构造为晶体管。该晶体管能够成本低廉地使用并且保证检测装置的高的使用寿命。
此外，优选规定，所述信号检测装置构造用于就切换沿对通过半导体开关来切换的供给电压进行监控，其中所述信号检测装置在存在切换沿时识别出在保护室中不存在临界的量的湿气和/或液体，并且在不存在切换沿时则识别出在保护室中存在临界的量的湿气和/或液体。如上面已经提到的那样，由此对所述保护室中的湿气状态进行简单的评判。
按本发明的控制器的特征在于按本发明的检测装置，该检测装置配属于第一插头件、也就是控制器的插头件。由此，所述评估线路能够特别简单地在控制器本身中得到实现并且优选被构造在那里。特别优选所述控制器具有多个第一插头件，所述第一插头件分别具有检测接触元件。优选为相应的检测接触元件配属了自身的如上面所描述的那样的评估线路。作为替代方案，所述检测接触元件在电方面被合并并且配属于共同的评估线路。而后至少还能够确定，在所述控制器的插接连接部之一中是否存在临界的液体值，其中不能确定，在哪个插接连接部中存在临界的液体值。
按本发明的控制系统的特征在于，所述检测装置或者所述控制器按照本发明来构造。由此产生已经提到的优点。
附图说明
另外的优点和优选的特征及特征组合尤其从前面所作的描述中得出。下面要借助于附图对本发明进行详细解释。为此：
图1以简化图示出了转向系统；
图2以简化的剖面图示出了所述转向系统的插接连接部；并且
图3以简化的线路图示出了所述转向系统的检测装置。
具体实施方式
图1以简化图示出了机动车的转向系统1，该转向系统具有转向手柄2、尤其是方向盘，所述转向手柄借助于伺服转向装置4与机动车的两个能转向的轮3连接。所述伺服转向装置4与控制器5连接，该控制器又与传感器6连接，所述传感器用于检测转向手柄2的转向运动。
所述控制器5在图1中在没有空间配属的情况下示出，该控制器例如直接布置在伺服转向装置4中，但是在图1中出于简明原因在其旁边示出。
所述控制器5在此通过插接连接部7与传感器6和伺服转向装置4连接。
图2以简化的剖面图示出了这样的插接连接部7。相应的插接连接部7具有配属于控制器5的第一插头件8并且具有第二插头件9，该第二插头件配属于传感器6或者伺服转向装置4或者与传感器或者伺服转向装置直接连接。所述插头件8、9构造用于被插接在一起并且由此在控制器5和传感器6或伺服转向装置4的电导体之间建立电接触。为此，所述第一插头件8具有多个接触元件10和11，其中在此所述接触元件10具有接地连接插头元件并且所述接触元件11具有供给电压接触元件。所述插头件9同样具有多个接触元件12、13，所述接触元件在被插接在一起的状态中分别与接触元件10、11之一相接触。为此，在此规定，所述接触元件10和11构造为接触销并且所述接触元件12、13构造为接触插口，所述接触销能够插入到所述接触插口中，如图2所示。
此外，所述插头件8、9在其最后的状态中形成保护室14，所述接触元件10到13受保护地布置在所述保护室中以防止外部影响、尤其是液体。
此外，为所述插头件8配属了检测接触元件15，该检测接触元件在保护室14中处于接触元件11与10之间。所述检测接触元件15同样构造为接触销，其由此伸入到保护室14中。所述检测接触元件15与评估线路连接，借助于所述评估线路能够以简单的方式方法来探测，在所述保护室14中是否存在液体或者备选地存在湿气，所述液体或者湿气可能导致插接连接部7的故障。
图3为此示出了有利的评估线路16，该评估线路有利地在控制器5上得到了实现。所述评估线路16具有信号产生装置17和信号检测装置18。所述信号产生装置17构造用于产生脉宽调制的信号，为此其具有脉宽信号发生器19。
所述信号产生装置17与半导体开关20连接，该半导体开关根据脉宽调制的信号来操纵。在被操纵的状态中，所述半导体开关20将供给电压源21与接地接头22连接起来。在此，在供给电压源21与半导体开关20之间连接了电阻R1。此外，在电阻R1与半导体开关20之间连接了所述信号检测装置18。
由此，在正常运行中通过所述信号检测装置18能够根据切换过程（Schaltvorlauf）来检测到通过所述半导体开关20切换的供给电压。由此，在正常情况中，所检测到的信号至少会基本上相应于所产生的信号。
所述半导体开关20在此构造为晶体管，此外为该晶体管配属了空载二极管D1以及与该空载二极管D1并联的电容C1。
在半导体开关20与信号产生装置17之间布置了两个串联的电阻R2和R3，在所述两个电阻之间连接了所述检测接触元件15。所述检测接触元件15由此通过分压器23与信号产生装置17连接。
此外，可选在所述电阻R2的前面还连接了电容C2，其中在电容C2与电阻R2之间可选通过电阻R4连接了接地接头24。
所述检测接触元件15优选通过电容C3与接地接头25连接。
在正常运行中，所产生的信号没有通过所连接的检测接触元件15受到影响，因而所述半导体开关20的切换如前面所解释的那样来进行并且能够由信号检测装置18来监控。但是，如果在所述保护室14中存在水或者其他液体，则通过水或者其他液体相对于相邻的代表着接地接头的接触元件10建立分路，其中这种连接在图3中通过分路的可变电阻RN来绘入。如果所述电阻变得太小、也就是说如果所述分路接近短路，那么这就引起以下结果，即：所产生的信号如此受到影响，使得所述开关元件20不再切换，从而由此所述信号检测装置18也不再能在供给电压中识别出切换变化曲线。换而言之检测到恒定的电压。
所述评估线路16优选用交流电压和检测接触元件15上的低电压来工作，以便尽可能地排除由于检测接触元件15上的通过电流所引起的电腐蚀。如果通过所述信号检测装置18读回信号产生装置17的被倒转的信号，则识别出在所述保护室14中不存在液体。而如果检测到恒定的电压，则识别出在所述保护室14中一定存在水或者其它可传导的液体。由于所述开关元件10的切换失灵，而不再能通过信号检测装置18来检测到切换沿。按照一种具体的实施例，能够为电阻和电容选择以下数值：R1=10kΩ、R2=22.1kΩ、R3=22.1kΩ、R4=22.1kΩ、C1=100pF、C2=1nF、C3=4.7nF。作为供给电压，例如能够选择UV=3.3V的（DVDD-）电压。

Claims (12)

1.用于插接连接部的检测装置，其中所述插接连接部具有第一插头件（8）和第二插头件（9），所述第一插头件和第二插头件分别具有多个能导电的接触元件（10、11、12、13）并且如此能够插接在一起或者被插接在一起，使得所述第一插头件（8）的接触元件（10、11、12、13）中的至少一些接触元件与所述第二插头件（9）的至少一些接触元件（10、11、12、13）得以进行电接触，并且其中所述插头件（8、9）在被插接在一起的状态中形成用于接触元件（10、11、12、13）的至少一个保护室（14），其中，所述插头件（8、9）中的至少一个插头件具有用于对所述至少一个保护室（14）中的湿气和/或液体进行检测的装置，并且其中所述装置具有能导电的检测接触元件（15），所述检测接触元件伸入到所述保护室（14）中并且能够进行电接触，
其特征在于，评估线路（16）与所述检测接触元件（15）连接，所述评估线路具有能操控的信号产生装置（17）和信号检测装置（18）并且构造用于借助于所述信号检测装置（18）来检测由信号产生装置（17）所产生的信号，其中所述检测接触元件（15）如此与所述评估线路（16）连接，使得由信号产生装置（17）所产生的信号在所述保护室（14）中存在湿气和/或液体时这样受到影响，即，通过信号检测装置（18）所检测到的信号以能识别的方式偏离所预期的信号，其中，所述信号产生装置（17）产生脉宽调制的信号，该信号通过分压器（23）被输送给所述检测接触元件（15）。
2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述检测接触元件（15）在所述保护室（14）中布置在其中一个插头件（8、9）的接地接触元件与电压供给接触元件之间。
3.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述分压器（23）在信号产生装置（17）与半导体开关（20）之间具有两个串联的电阻，在所述电阻之间连接了所述检测接触元件（15），并且其中所述半导体开关（20）一方面与电压供给机构（21）和信号接收装置连接并且另一方面与接地接头（22）连接。
4.根据权利要求3所述的检测装置，其特征在于，所述半导体开关（20）是晶体管。
5.根据权利要求3或4中任一项所述的检测装置，其特征在于，所述信号检测装置（18）构造用于就切换沿对通过半导体开关（20）来切换的供给电压进行监控，其中所述信号检测装置（18）在存在切换沿时识别出在所述保护室（14）中不存在临界的液体量，并且在不存在切换沿时识别出在所述保护室（14）中存在临界的液体量。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的检测装置，其特征在于，所述插接连接部是用于机动车用的转向系统（1）的控制器（5）的插接连接部。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的检测装置，其特征在于，所述检测接触元件（15）是检测接触销。
8.控制器（5），具有至少一个用于插接连接部的第一插头件（8），所述插接连接部具有所述第一插头件（8）和第二插头件（9），其中所述插头件（8、9）分别具有多个能导电的接触元件（10、11、12、13）并且如此能够插接在一起或者被插接在一起，使得所述第一插头件（8）的接触元件（10、11、12、13）中的至少一些接触元件与所述第二插头件（9）的至少一些接触元件（10、11、12、13）得以进行电接触，并且其中所述插头件（8、9）在被插接在一起的状态中形成用于接触元件（10、11、12、13）的至少一个保护室（14），其特征在于根据权利要求1到7中任一项所述的、配属于所述第一插头件（8）的检测装置。
9.根据权利要求8所述的控制器，其特征在于，所述评估线路（16）构造在所述控制器（5）中。
10.根据权利要求8或9所述的控制器，其特征在于，所述控制器（5）用于机动车的转向系统（1）。
11.控制系统，具有至少一个控制器（5）并且具有至少一个能够用电来运行的装置，该装置通过插接连接部与所述控制器（5）连接，其中所述插接连接部具有第一插头件（8）和第二插头件（9），所述第一插头件和第二插头件分别具有多个能导电的接触元件（10、11、12、13）并且如此能够插接在一起或者被插接在一起，使得所述第一插头件（8）的接触元件（10、11、12、13）中的至少一些接触元件与所述第二插头件（9）的至少一些接触元件（10、11、12、13）得以进行电接触，并且其中所述插头件（8、9）在被插接在一起的状态中形成用于接触元件（10、11、12、13）的至少一个保护室（14），其特征在于根据权利要求1到7中任一项所述的检测装置或者在于根据权利要求8到10中任一项所述的控制器。
12.根据权利要求11所述的控制系统，其特征在于，所述控制系统是机动车的转向系统（1）。
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