DE102018204603A1 - Sensoranordnung für ein Fahrzeug - Google Patents

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DE102018204603A1 DE102018204603.4A DE102018204603A DE102018204603A1 DE 102018204603 A1 DE102018204603 A1 DE 102018204603A1 DE 102018204603 A DE102018204603 A DE 102018204603A DE 102018204603 A1 DE102018204603 A1 DE 102018204603A1
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung (1) mit einem Sensorelement (WSS) und mindestens einem Steuergerät (ECU1), welches mindestens eine Auswerte- und Steuereinheit (3) und eine Energiequelle (VB1) aufweist, wobei ein erster Anschluss (WSS1) des Sensorelements (WSS) mit der Energiequelle (VB1) verbunden ist, und ein zweiter Anschluss (WSS2) des Sensorelements (WSS) mit Masse verbunden ist, wobei ein durch das Sensorelement (WSS) fließender Sensorstrom (I) zumindest mit Informationen über eine erfasste Messgröße moduliert ist, wobei eine Stromverarbeitung (10) den Sensorstrom (Is) zwischen der Energiequelle (VB1) und dem Sensorelement (WSS) erfasst und als Messstrom (I) der Auswerte und Steuereinheit (3) zur Verfügung stellt.

Description

  • Die Erfindung geht aus von einer Sensoranordnung für ein Fahrzeug nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1.
  • Aus dem Stand der Technik sind Sensoranordnungen für Fahrzeuge bekannt, welche jeweils einen Radsensor mit mindestens einem Sensorelement je Fahrzeugrad aufweisen. Die einzelnen Radsensoren werden in der Regel über ein zweiadriges verdrilltes Kabel mit einem Steuergerät für ein Fahrzeugbremssystem verbunden, welches beispielsweise ABS-, ESP-, ASR- und/oder Hillhold-Funktionen (ABS: Antiblockiersystem, ESP: Elektronisches Stabilitätsprogramm, ASR: Antriebsschlupfregelung) ausführt. Üblicherweise ist ein erster Anschluss des mindestens einen Sensorelements über das Steuergerät mit einer Energiequelle verbunden (High-Side-Pfad), und ein zweiter Anschluss des mindestens einen Sensorelements ist über das Steuergerät mit Masse verbunden (Low-Side-Pfad). Ein durch das mindestens eine Sensorelement fließender Sensorstrom ist mit Informationen über Drehzahl und/oder Drehgeschwindigkeit des korrespondierenden Fahrzeugrads moduliert, wobei eine Auswerte und Steuereinheit des Steuergeräts den zwischen dem mindestens einen Sensorelement und Masse erfassten Sensorstrom auswertet.
  • Aus der DE 10 2015 202 335 A1 sind ein Sensorgehäuse für eine Radsensorvorrichtung, eine Radsensorvorrichtung, eine Radlagervorrichtung und ein Verfahren zum Bilden einer zum Ermitteln einer Drehzahl und/oder einer Drehgeschwindigkeit eines Rads eines Fahrzeugs geeigneten Sensorik bekannt. Die Radsensorvorrichtung umfasst ein erstes Sensorelement, mittels welchem mindestens eine erste Sensorgröße bezüglich einer Drehzahl und/oder einer Drehgeschwindigkeit des Rads an mindestens eine Auswerte- und/oder Steuervorrichtung des Fahrzeugs bereitstellbar ist, und ein zusätzliches zweites Sensorelement, mittels welchem mindestens eine zweite Sensorgröße bezüglich der Drehzahl und/oder der Drehgeschwindigkeit des gleichen Rads an die mindestens eine Auswerte- und/oder Steuervorrichtung bereitstellbar ist.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die Sensoranordnung für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 hat den Vorteil, dass ein Sensorstrom zwischen einer Energiequelle und einem ersten Anschluss eines Sensorelements erfasst und ausgewertet wird. Ein zweiter Anschluss des Sensorelements ist dabei außerhalb des Steuergeräts mit Masse verbunden. So kann der zweite Anschluss des Steuerelement beispielsweise am Einbauort oder über ein weiteres Steuergerät mit Masse verbunden werden, um den Sensorstromfluss durch das Sensorelement zu ermöglichen. Dadurch können die einzelnen Sensorelemente über eine Ein-Draht-Schnittstelle mit dem Steuergerät verbunden werden, so dass die Verkabelung in vorteilhafter Weise vereinfacht werden kann.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen eine Sensoranordnung für ein Fahrzeug, mit einem Sensorelement je Fahrzeugrad und mindestens einem Steuergerät zur Verfügung, welches mindestens eine Auswerte- und Steuereinheit und eine Energiequelle aufweist. Hierbei ist ein erster Anschluss des jeweiligen Sensorelements mit der Energiequelle verbunden, und ein zweiter Anschluss des jeweiligen Sensorelements ist mit Masse verbunden. Ein durch das jeweilige Sensorelement fließender Sensorstrom ist zumindest mit Informationen über Drehzahl und/oder Drehgeschwindigkeit des korrespondierenden Rads moduliert, wobei eine Stromverarbeitung den jeweiligen Sensorstrom zwischen der Energiequelle und dem Sensorelement erfasst und als Messstrom der Auswerte und Steuereinheit zur Verfügung stellt.
  • In der Regel können Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Sensoranordnung mehrere Sensorelemente umfassen, welche verteilt im Fahrzeug an jeweils einer Messstelle angeordnet sind. So können Ausführungsformen der vorliegenden Sensoranordnung vorzugsweise in einem Fahrzeugbremssystem eingesetzt werden. In einem solchen Bremssystem können die Messstellen beispielsweise jeweils einem Fahrzeugrad zugeordnet werden, wobei ein korrespondierendes Sensorelement zumindest eine Drehzahl und/oder Drehgeschwindigkeit des zugeordneten Fahrzeugrads erfassen kann. Selbstverständlich können auch andere Messgrößen, wie beispielsweise Temperatur, Druck usw. an einer solchen Messstelle erfasst werden.
  • Unter der Auswerte- und Steuereinheit kann vorliegend eine elektrische Schaltung verstanden werden, welche erfasste Sensorsignale verarbeitet bzw. auswertet. Die Auswerte- und Steuereinheit kann mindestens eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Auswerte- und Steuereinheit beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind. Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert ist und zur Durchführung der Auswertung verwendet wird, wenn das Programm von der Auswerte- und Steuereinheit ausgeführt wird.
  • Unter dem Steuergerät kann vorliegend ein elektrisches Gerät, wie beispielsweise ein Bremsensteuergerät, verstanden werden, welches in Verbindung mit einem hydraulischen Bremssystem verschiedene Bremsfunktionen, wie beispielsweise ABS-, ESP-, ASR- und/oder Hillhold-Funktionen (ABS: Antiblockiersystem, ESP: Elektronisches Stabilitätsprogramm, ASR: Antriebsschlupfregelung) ausführen kann.
  • Unter einem Sensorelement wird vorliegend ein elektrisches Bauteil verstanden, welches im Bereich eines zugeordneten Fahrzeugrads eine physikalische Größe bzw. eine Änderung einer physikalischen Größe direkt oder indirekt erfasst und vorzugsweise in ein elektrisches Sensorsignal umwandelt. Dies kann beispielsweise über das Aussenden und/oder das Empfangen von Schall- und/oder elektromagnetischen Wellen und/oder über ein Magnetfeld bzw. die Änderung eines Magnetfelds erfolgen. Möglich sind optische Sensorelemente, welche beispielsweise eine Fotoplatte und/oder eine fluoreszierende Fläche und/oder einen Halbleiter aufweisen, welche das Auftreffen bzw. die Intensität, die Wellenlänge, die Frequenz, den Winkel usw. der empfangen Welle detektieren, wie beispielsweise Infrarotsensorelemente. Ebenso ist ein akustisches Sensorelement denkbar, wie beispielsweise ein Ultraschallsensorelement und/oder ein Hochfrequenzsensorelement und/oder ein Radarsensorelement und/oder ein Sensorelement, welches auf ein Magnetfeld reagiert, wie beispielsweise ein Hallsensorelement und/oder ein magnetoresistives Sensorelement und/oder ein induktives Sensorelement, welches die Änderung eines Magnetfeldes beispielsweise über die durch magnetische Induktion entstehende Spannung registriert.
  • Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen der im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Sensoranordnung für ein Fahrzeug möglich.
  • Besonders vorteilhaft ist, dass die Stromverarbeitung zumindest für jedes verbundene Sensorelement einen in den Strompfad eingeschleiften Stromsensor umfassen kann, welcher einen Bruchteil des jeweiligen Sensorstroms abzweigt und an die Auswerte- und Steuereinheit weiterleitet. Dadurch wird der Sensorstrom, welcher in den ersten Anschluss des zugehörigen Sensorelements hineinfließt gemessen und ein äquivalenter, jedoch deutlich kleinerer Bruchteil des Sensorstroms an die Auswerte- und Steuereinheit weitergeleitet. Dadurch kann die Verlustleistung im Steuergerät reduziert werden.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung der Sensoranordnung kann Auswerte- und Steuereinheit zumindest für jedes verbundene Sensorelement eine Eingangsbeschaltung aufweisen, welche den Bruchteil des jeweiligen Sensorstroms in ein Messsignal wandelt, welches den jeweiligen Sensorstrom entspricht. Als Messsignal kann beispielweise eine Spannung erzeugt werden, welche den jeweiligen Sensorstrom repräsentiert. Bei dieser Ausführungsform kann die Eingangsbeschaltung beispielweise einen ohmschen Widerstand mit einem höheren Widerstandswert umfassen, welcher aus dem reduzierten Messstrom einen Spannungswert erzeugt, welcher den Sensorstrom repräsentiert. Dadurch sind keine Änderungen der nachfolgenden Auswerteschaltung bzw. des nachfolgenden Auswerteverfahrens erforderlich.
  • Alternativ kann die Stromverarbeitung zumindest für jedes verbundene Sensorelement eine Stromaufbereitung umfassen, welche zwischen dem jeweiligen Stromsensor und der ersten Auswerte und Steuereinheit angeordnet ist und den Bruchteil des jeweiligen Sensorstroms in einen zugehörigen Messstrom umwandelt, welcher dem jeweiligen Sensorstrom entspricht. Bei dieser Ausführungsform sind keine Änderungen an der ersten Auswerte- und Steuereinheit erforderlich.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Sensoranordnung kann die Stromverarbeitung eine erste Hilfsspannungserzeugung mit einem Energiespeicher umfassen, welcher an einem Summenpunkt eine erste Hilfsspannung ausgibt, welche niedriger als die Versorgungsspannung der Energiequelle ist. Zudem kann der Summenpunkt zum Laden des Energiespeichers zwischen der jeweiligen Umschaltvorrichtung und dem jeweiligen Stromsensor mit den Sensorstrompfaden der verbundenen Sensorelemente verbunden werden. Die erste Hilfsspannung kann beispielsweise um ca. 1V niedriger als die Versorgungsspannung der Energiequelle sein. Der Summenpunkt kann beispielsweise jeweils über eine Rückspeiseschutzdiode und eine Stromquelle mit den Sensorstrompfaden der verbundenen Sensorelemente verbunden werden. Des Weiteren kann die Stromverarbeitung eine zweite Hilfsspannungserzeugung umfassen, welche als Gleichspannungswandler ausgeführt werden kann und die erste Hilfsspannung in eine deutlich niedrigere zweite Hilfsspannung wandeln kann. Diese zweite Hilfsspannung kann vorzugsweise die Stromaufbereitung versorgen. Dadurch wirkt die Stromaufbereitung als belastbare Energiequelle, welche mittels der ersten Hilfsspannungsquelle gespeist wird. Um die Verlustleistung insgesamt gering zu halten, weist diese Hilfsspannungsquelle eine Spannung von ca. 2, 5V bis 3V auf. In vorteilhafter Weise wird die Energie dieser ersten Hilfsspannungsquelle aus den am ersten Eingang der verbundenen Sensorelemente anliegenden Versorgungsspannung aus der Energiequelle erzeugt.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Sensoranordnung können die einzelnen Stromverarbeitungen jeweils als ASIC-Baustein ausgeführt werden.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Sensoranordnung können die einzelnen Stromverarbeitungen in das Steuergerät integriert werden. Hierbei können die einzelnen Sensorelemente jeweils über eine Eindrahtleitung mit dem Steuergerät verbunden werden.
  • Alternativ können die einzelnen Stromverarbeitungen jeweils als separate Baueinheit ausgeführt werden. Hierbei können die einzelnen Stromverarbeitungen jeweils über eine Zweidrahtleitung mit dem Steuergerät verbunden werden. Die einzelnen Stromverarbeitungen können bei dieser Ausführungsform jeweils über eine Eindrahtleitung mit dem Sensorelement verbunden werden. Zudem können die einzelnen Stromverarbeitungen jeweils in einem Stecker und/oder einem Gehäuse des zugehörigen Sensorelements angeordnet werden.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Sensoranordnung kann ein zweiter Anschluss des jeweiligen Sensorelements in einem zweiten Steuergerät mit Masse verbunden werden. Hierbei kann das zweite Steuergerät den zwischen dem jeweiligen Sensorelement und Masse erfassten jeweiligen Sensorstrom auswerten.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung für ein Fahrzeug.
    • 2 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung für ein Fahrzeug.
    • 3 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines ersten Ausführungsbeispiels einer Stromverarbeitung der erfindungsgemäßen Sensoranordnung für ein Fahrzeug aus 1 oder 2.
    • 4 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines zweiten Ausführungsbeispiels der Stromverarbeitung der erfindungsgemäßen Sensoranordnung für ein Fahrzeug aus 1 oder 2.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • Wie aus 1 und 2 ersichtlich ist, umfassen die dargestellten Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung 1, 1A, 1B für ein Fahrzeug jeweils ein Sensorelement WSS und mindestens ein Steuergerät ECU1, welches mindestens eine Auswerte- und Steuereinheit 3 und eine Energiequelle VB1 aufweist. Hierbei ist ein erster Anschluss WSS1 des Sensorelements WSS mit der Energiequelle VB1 verbunden, und ein zweiter Anschluss WSS2 des Sensorelements WSS ist mit Masse verbunden. Ein durch das Sensorelement WSS fließender Sensorstrom IS ist mit Informationen über eine erfasste Messgröße moduliert, wobei eine Stromverarbeitung 10 den Sensorstrom IS zwischen der Energiequelle VB1 und dem Sensorelement WSS erfasst und als Messstrom IM der Auswerte und Steuereinheit 3 zur Verfügung stellt.
  • In der Regel umfassen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Sensoranordnung 1, 1A, 1B für ein Fahrzeug mehrere Messstellen mit jeweils einem solchen Sensorelement WSS. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist in 1 und 2 jeweils nur eines der Sensorelemente WSS dargestellt. So werden Ausführungsformen der vorliegenden Sensoranordnung 1, 1A, 1B vorzugsweise in einem Fahrzeugbremssystem eingesetzt. In einem solchen Bremssystem können die Messstellen beispielsweise jeweils einem Fahrzeugrad zugeordnet werden, wobei die Sensorelemente WSS zumindest eine Drehzahl und/oder Drehgeschwindigkeit des korrespondierenden Fahrzeugrads erfassen. Bei einem normalen Personenkraftwagen mit vier Rädern, weist die Sensoranordnung 1, 1A, 1B somit vier solche Sensorelemente WSS auf. Selbstverständlich können auch andere Messgrößen, wie beispielsweise Temperatur, Druck usw. an einer solchen Messstelle erfasst werden.
  • Hierbei können die ersten Anschlüsse WSS1 der Sensorelemente WSS direkt oder über zwischengeschaltete Bauteile mit der Energiequelle VB1 verbunden werden, und die zweiten Anschlüsse WSS2 können direkt oder über zwischengeschaltete Bauteile mit Masse verbunden werden.
  • Wie aus 1 und 2 weiter ersichtlich ist, umfasst die Stromverarbeitung 10 in den dargestellten Ausführungsbeispielen jeweils einen Stromsensor 20 und optional eine gestrichelt dargestellte Stromaufbereitung 30. Die einzelnen Stromverarbeitungen 10 werden vorzugsweise jeweils als ASIC-Baustein ausgeführt.
  • Wie aus 1 weiter ersichtlich ist, sind die einzelnen Stromverarbeitungen 10 für die verbundenen Sensorelemente WSS im dargestellten ersten Ausführungsbeispiel der Sensoranordnung 1A für ein Fahrzeug im Steuergerät ECU1 angeordnet. Dadurch sind die einzelnen Sensorelemente WSS jeweils über eine Eindrahtleitung L1 mit dem Steuergerät ECU1 bzw. der Stromverarbeitung 10 im Steuergerät verbunden.
  • Wie aus 2 weiter ersichtlich ist, sind die einzelnen Stromverarbeitungen 10 für die verbundenen Sensorelemente WSS im dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel der Sensoranordnung 1B für ein Fahrzeug jeweils als separate Baueinheiten ausgeführt. Daher sind die einzelnen Stromverarbeitungen 10 jeweils über eine Zweidrahtleitung L2 mit dem Steuergerät ECU1 verbunden. Die einzelnen Sensorelemente WSS sind jeweils über eine Eindrahtleitung L3 mit der zugehörigen Stromverarbeitung 10 verbunden. Hierbei können die einzelnen Stromverarbeitungen 10 jeweils in einem Stecker und/oder einem Gehäuse des zugehörigen Sensorelements WSS angeordnet werden. Alternativ können die Stromverarbeitungen 10 auch an anderen geeigneten Einbauorten im Fahrzeug verbaut werden.
  • Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf 3 und 4 verschiedene Ausführungsbeispiele der Stromverarbeitung 10A, 10B für die in 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiele der Sensoranordnung 1 für ein Fahrzeug beschrieben. Wie aus 3 und 4 ersichtlich ist, umfasst die Stromverarbeitung 10A, 10B jeweils einen in den Strompfad eingeschleiften Stromsensor 20, welcher einen Bruchteil IS/n des Sensorstroms IS abzweigt und an die Auswerte- und Steuereinheit 3 weiterleitet. Zudem leitet der Stromsensor 20 den Sensorstrom IS zum ersten Anschluss WSS1 des zugehörigen Sensorelements WSS.
  • Wie aus 3 weiter ersichtlich ist, umfasst der Stromsensor 20 im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei ohmsche Widerstände R1, R2, einen Operationsverstärker OP1 und einen Transistor T1. Die genannten elektrischen Bauteile sind wie dargestellt miteinander verschaltet, so dass der Stromsensor 20 im High-Side-Pfad des Steuergeräts ECU1 im Gegensatz zu einer einfachen Stromspiegelschaltung einen geringen Spannungsabfall verursacht. Durch den Stromsensor 20 wird der Sensorstrom ls, welcher in den ersten Anschluss WSS+ des Sensorelements WSS hineinfließt, gemessen und ein äquivalenter, jedoch deutlich kleinerer Strom IS/n wird der Auswerte- und Steuereinheit 3 zugeführt, um die Verlustleistung im ersten Steuergerät ECU1 bzw. in der Stromverarbeitung 10 zu reduzieren. Bei der Abzweigung des zusätzlichen Bruchteils IS/n des Sensorstroms IS ist zu beachten, dass die Energiequelle VB1 in der Lage ist, diesen zusätzlichen Bruchteil IS/n des Sensorstroms IS zur Verfügung zu stellen. So sollte ein Gesamtstrom (IS/n + IS), welcher aus der Energiequelle VB1 entnommen wird, einen vorgegebenen Maximalwert von beispielsweise 50mA nicht übersteigen. Bei einem v-Protokoll weist der Sensorstrom IS Werte von 7mA/14mA/28mA auf. Diese Werte können durch den Stromsensor 20 deutlich reduziert werden. So kann für n beispielweise ein Wert von 50 gewählt werden. Um der Auswerte- und Steuereinheit 3 für die Auswertung die entsprechenden Messsignale für das v-Protokoll zu erzeugen, kann eine Eingangsbeschaltung, welche die Auswerte und Steuereinheit 3 zumindest für jedes verbundene Sensorelement WSS aufweist, entsprechend angepasst werden, um den Bruchteil IS/n des jeweiligen Sensorstroms IS in ein Messsignal zu wandeln, welches dem jeweiligen Sensorstrom IS entspricht. So kann beispielsweise ein Messwiderstand RM von ca. 10 Ohm um den Faktor n, der hier dem Wert 50 entspricht, auf ca. 500 Ohm erhöht werden, um den Bruchteil IS/n des jeweiligen Sensorstroms IS aus dem Stromsensor 20 direkt verarbeiten zu können. Dadurch kann der Gesamtaufwand zur Anpassung des Steuergeräts ECU1 erheblich reduziert, da eine nachfolgende Stromaufbereitung 30 zur Bereitstellung des ersten Messstroms IM , welche in 3 nur gestrichelt dargestellt ist, entfallen könnte.
  • Wie aus 3 und 4 weiter ersichtlich ist, umfasst die Stromverarbeitung 10 in den dargestellten Ausführungsbeispielen eine Stromaufbereitung 30, welche zwischen dem Stromsensor 20 und der Auswerte und Steuereinheit 3 angeordnet ist. Die Stromaufbereitung 30 ist als belastbare Energiequelle ausgeführt und wandelt den Bruchteil IS/n des jeweiligen Sensorstroms IS in einen zugehörigen Messstrom IM um, welcher dem jeweiligen Sensorstrom IS entspricht.
  • Wie aus 4 weiter ersichtlich ist, umfasst die Stromverarbeitung 10 eine erste Hilfsspannungserzeugung 32 mit einem Energiespeicher CH , welcher an einem Summenpunkt SP eine erste Hilfsspannung VH1 ausgibt. Die erste Hilfsspannung VH1 ist ca. 1V niedriger als die Versorgungsspannung der Energiequelle VB1, welche beispielsweise einen Wert von ca. 12V aufweist. Der Summenpunkt SP ist zum Laden des Energiespeichers CH mit den Sensorstrompfaden der verbunden Sensorelemente WSS verbunden. Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen ist der Summenpunkt SP jeweils über eine Rückspeiseschutzdiode D1 und eine Stromquelle IQ mit den Sensorstrompfaden der verbundenen Sensorelemente WSS verbunden. Zudem umfasst die Stromverarbeitung 10 eine zweite Hilfsspannungserzeugung 34, welche als Gleichspannungswandler DC/DC ausgeführt ist und die erste Hilfsspannung VH1 in eine deutlich niedrigere zweite Hilfsspannung VH2 von beispielsweise 2,5V bis 3V wandelt, um die Verlustleistung insgesamt gering zu halten. Die zweite Hilfsspannungserzeugung 34 versorgt die Stromaufbereitung 30 mit der zweiten Hilfsspannung VH2.
  • Wie aus 1 und 2 weiter ersichtlich ist, ist der zweite Anschluss WSS2 des jeweiligen Sensorelements WSS am Einbauort mit Masse verbunden. Bei einem alternativen nicht dargestellten Ausführungsbeispiel sind die jeweiligen Sensorelemente WSS in einem zweiten Steuergerät mit Masse verbunden. Hierbei kann das zweite Steuergerät den zwischen dem jeweiligen Sensorelement WSS und Masse erfassten Sensorstrom IS auswerten.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102015202335 A1 [0003]

Claims (17)

  1. Sensoranordnung (1) mit einem Sensorelement (WSS) und mindestens einem Steuergerät (ECU1), welches mindestens eine Auswerte- und Steuereinheit (3) und eine Energiequelle (VB1) aufweist, wobei ein erster Anschluss (WSS1) des Sensorelements (WSS) mit der Energiequelle (VB1) verbunden ist, und ein zweiter Anschluss (WSS2) des Sensorelements (WSS) mit Masse verbunden ist, wobei ein durch das Sensorelement (WSS) fließender Sensorstrom (Is) zumindest mit Informationen über eine erfasste Messgröße moduliert ist, wobei eine Stromverarbeitung (10) den jeweiligen Sensorstrom (IS) zwischen der Energiequelle (VB1) und dem Sensorelement (WSS) erfasst und als Messstrom (IM) der Auswerte und Steuereinheit (3) zur Verfügung stellt.
  2. Sensoranordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Sensorelemente (WSS) vorgesehen sind, welche jeweils an einer Messstelle angeordnet sind.
  3. Sensoranordnung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messstellen jeweils einem Fahrzeugrad zugeordnet sind, wobei das zugehörige Sensorelement (WSS) zumindest eine Drehzahl und/oder Drehgeschwindigkeit des korrespondierenden Fahrzeugrads erfasst.
  4. Sensoranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromverarbeitung (10) zumindest für jedes verbundene Sensorelement (WSS) einen in den Strompfad eingeschleiften Stromsensor (20) umfasst, welcher einen Bruchteil (Is/n) des jeweiligen Sensorstroms (IS) abzweigt und an die Auswerte- und Steuereinheit (3) weiterleitet.
  5. Sensoranordnung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (3) zumindest für jedes verbundene Sensorelement (WSS) eine Eingangsbeschaltung (RM) aufweist, welche den Bruchteil (Is/n) des jeweiligen Sensorstroms (Is) in ein Messsignal wandelt, welches den jeweiligen Sensorstrom (Is) entspricht.
  6. Sensoranordnung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromverarbeitung (10) zumindest für jedes verbundene Sensorelement (WSS) eine Stromaufbereitung (30) umfasst, welche zwischen dem jeweiligen Stromsensor (20) und der Auswerte und Steuereinheit (3) angeordnet ist und den Bruchteil (Is/n) des jeweiligen Sensorstroms (Is) in einen zugehörigen Messstrom (IM) umwandelt, welcher dem jeweiligen Sensorstrom (Is) entspricht.
  7. Sensoranordnung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromverarbeitung (10B) eine erste Hilfsspannungserzeugung (32) mit einem Energiespeicher (CH) umfasst, welcher an einem Summenpunkt (SP) eine erste Hilfsspannung (VH1) ausgibt, welche niedriger als die Versorgungsspannung der Energiequelle (VB1) ist, wobei der Summenpunkt (SP) zum Laden des Energiespeichers (CH) mit den Sensorstrompfaden der verbunden Sensorelemente (WSS) verbunden ist.
  8. Sensoranordnung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Summenpunkt (SP) über eine Rückspeiseschutzdiode (D1) und eine Stromquelle (IQ) am Eingang des jeweiligen Stromsensors (20) mit den Sensorstrompfaden der verbundenen Sensorelemente (WSS) verbunden ist.
  9. Sensoranordnung (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromverarbeitung (10B) eine zweite Hilfsspannungserzeugung (34) umfasst, welche als Gleichspannungswandler (DC/DC) ausgeführt ist und die erste Hilfsspannung (VH1) in eine deutlich niedrigere zweite Hilfsspannung (VH2) wandelt.
  10. Sensoranordnung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Hilfsspannung (VH2) die Stromaufbereitung (30) versorgt.
  11. Sensoranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Stromverarbeitungen (10) jeweils als ASIC-Baustein ausgeführt sind.
  12. Sensoranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Stromverarbeitungen (10) in das Steuergerät (ECU1) integriert sind.
  13. Sensoranordnung (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Sensorelemente (WSS) jeweils über eine Eindrahtleitung (L1) mit dem Steuergerät (ECU1) verbunden sind.
  14. Sensoranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Stromverarbeitungen (10) jeweils als separate Baueinheit ausgeführt sind.
  15. Sensoranordnung (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (ECU1) über eine Zweidrahtleitung (L2) mit den einzelnen Stromverarbeitungen (10) verbunden ist.
  16. Sensoranordnung (1) nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Stromverarbeitungen (10) jeweils in einem Stecker und/oder einem Gehäuse des zugehörigen Sensorelements (WSS) angeordnet sind.
  17. Sensoranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Anschluss (WSS2) des jeweiligen Sensorelements (WSS) in einem zweiten Steuergerät mit Masse verbunden ist, wobei das zweite Steuergerät den zwischen dem jeweiligen Sensorelement (WSS) und Masse erfassten jeweiligen Sensorstrom (Is) auswertet.
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