DE602004003909T2

DE602004003909T2 - Kombiniertes schaltmodul

Info

Publication number: DE602004003909T2
Application number: DE602004003909T
Authority: DE
Inventors: c/o Yazaki Parts Co. Norihito Haibara-gun Suzuki; c/o Yazaki Parts Co. Takahiko Haibara-gun Mitsui
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2003-02-20
Filing date: 2004-02-19
Publication date: 2007-05-16
Anticipated expiration: 2024-02-20
Also published as: EP1594723A2; DE602004003909D1; US20060146860A1; WO2004075222A3; WO2004075222A2; EP1594723B1

Description

Anwendungsgebiet
Die Erfindung betrifft ein Kombinationsschaltermodul zur Verwendung bei der Übermittelung von elektrischen Signalen, die durch eine Blinkerschaltereinheit, beispielsweise einen Blinkerbetätigungshebel und einen Scheibenwischerbetätigungshebel, und durch einen Lenkwinkelsensor erzeugt werden, wobei elektrische Signale durch ein Spiralkabel mittels Multiplexkommunikation übertragen werden.
Stand der Technik
Ein bekanntes Kombinationsschaltermodul 100, das in 16 bis 20 gezeigt ist, umfasst einen Körper 101, eine Blinkerbetätigungshebeleinheit 102, eine Scheibenwischerbetätigungshebeleinheit 103, einen Lenkwinkelsensor 104, eine ECU-Leiterplatte (Steuergeräteleiterplatte) 105, eine Kombinationsschalterabdeckung 106 und ein Spiralkabel 107.
Die Blinkerbetätigungshebeleinheit 102 und die Scheibenwischerbetätigungshebeleinheit 103 sind seitlich an dem Körper 101 montiert. Der Lenkwinkelsensor 104 und die ECU-Leiterplatte 105 werden in dem Körper 101 durch einen offenen Boden in der Reihenfolge ihrer obigen Nennung montiert. Danach wird die Kombinationsschal terabdeckung 106 an dem Boden des Körpers 101 montiert. Das Spiralkabel 107 wird an der Oberseite des Körpers 101 montiert.
Wie in 17 gezeigt, wird Strom an den Lenkwinkelsensor 104 durch ein zylindrisches Stromübertragungselement 108, das mit einem Drehantriebszapfen 201 eines Lenkrads 200 verbunden ist, übertragen. Ein Abstand vom Lenkwinkelsensor 104 zum Lenkrad 200 ist auf L1 festgelegt.
Wie in 18 gezeigt, nimmt der Lenkwinkelsensor 104 zwischen einem oberen Gehäuse 109 und einem unteren Gehäuse 110 einen Erfassungsmechanismus 111 und eine Schaltkreisplatte 114 auf, auf der ein erster Sensorschaltkreisabschnitt 112 und ein zweiter Sensorschaltkreisabschnitt 113 montiert sind.
Wie in 19 gezeigt, sind ein Lenkwinkel-CPU-Abschnitt (CPU (CAN-Steuergerät)) 115, der ein elektrisches Signal, das von dem ersten und dem zweiten Sensorschaltkreisabschnitt 112 und 113 durch den Erfassungsmechanismus 111 erzeugt wird und auf der Rotation einer Lenksäule basiert, empfängt und eine Winkelberechnung ausführt, und ein Lenkmultiplexkommunikationsabschnitt (CAN-Transceiver) 116, der elektronische Signale von dem Lenkwinkel-CPU-Abschnitt 115 empfängt und Lenkinformationen mit einem externen System mittels Multiplexkommunikation austauscht, sind auf der Schaltkreisplatte 114 des Lenkwinkelsensors 104 vorgesehen. Ein EMV-Filter 117, der elektrische Signale von dem Lenkmultiplexkommunikationsabschnitt 116 empfängt, Ausgabeanschlüsse CAN_H und CAN_L zur Ausgabe von elektrischen Signalen, die von dem EMV-Filter 118 entstört wurden, ein Rücksetzabschnitt 118, ein Stromversorgungsschaltkreisabschnitt 119 und ein Lenkwinkeldatenspeicherabschnitt 120 zum Speichern von Daten, wenn kein Strom zugeführt wird, sind auf dieser Schaltkreisplatte vorgesehen.
Wie in 20 gezeigt, sind auf der ECU-Leiterplatte 105 ein Schnittstellenschaltkreisabschnitt (I/F-Schaltkreisabschnitt) 212, der elektrische Signale, die von der Blinkerbestätigungshebeleinheit 102 erzeugt werden, elektrische Signale, die von der Wischerhebeleinheit 103 erzeugt werden, und elektrische Signale, die durch das Spi ralkabel 178 fließen, empfängt, und eine Multiplexkommunikationssteuereinheit (CPU (CAN-Steuergerät)), die elektrische Signale des Schnittstellenschaltkreisabschnitts 121 empfängt und eine Berechnung der Informationen ausführt, vorgesehen. Ein Multiplexkommunikationsabschnitt (CAN-Transceiver) 123, der elektrische Signale von einer Multiplexkommunikationssteuereinheit 122 empfängt und die Weiterleitung und den Empfang mittels Multiplexkommunikation mit einem externen System ausführt, ein EMV-Filter 124, der elektrische Signale von dem Multiplexkommunikationsabschnitt 123 empfängt, Ausgabeanschlüsse CAN_H und CAN_L zur Ausgabe von elektrischen Signalen, die durch den EMV-Filter 124 zur Ausfilterung von Störungen verarbeitet wurden, ein Rücksetzabschnitt 125, ein Stromversorgungsschaltkreisabschnitt 126 und ein Datenspeicherabschnitt 127 zum Speichern von übermittelten und empfangenen Daten sind auf dieser ECU-Leiterplatte vorgesehen.
Ein Kombinationsschaltermodul 130, das in 21 als ein weiteres Beispiel für den Aufbau eines Kombinationsschaltermoduls gezeigt ist, umfasst ferner einen Körper 131, durch den eine Lenksäule hindurchverläuft, einen ersten Hebelschalter 132 und einen zweiten Hebelschalter 133, die an dem Körper 131 montiert sind, eine Schaltkreisplatte 134, die in den Körper 131 integriert ist und mit einer elektronischen Steuereinheit, die auf dieser montiert wird, versehen ist, einen Drehverbinder 135, der an einem fahrgastraumseitigen Abschnitt des Körpers 131 vorgesehen ist, und einen Lenkwinkelsensor 136, der an einem Seitenabschnitt des Körpers 131 zur Konvertierung in elektrische Signale vorgesehen ist. Das Kombinationsschaltermodul 130 umfasst eine Abdeckung 137, die an einem motorraumseitigen Abschnitt des Körpers 131 zur Abdeckung der Schaltkreisplatte 134 befestigt ist. Der Körper 131 umfasst einen Durchtrittsabschnitt 138 für die Lenksäule, der in seinem mittleren Abschnitt ausgebildet ist, einen ersten Aufbauaufnahmeabschnitt 139, einen zweiten Aufbauaufnahmeabschnitt 140 und einen Drehverbinderaufnahmeabschnitt 141, der an seinem fahrgastraumseitigen Abschnitt ausgebildet ist (siehe beispielsweise die JP-A-200-159036).
Bei dem Kombinationsschaltermodul 150, das in 22 als ein weiteres Beispiel für den Aufbau eines Kombinationsschaltermoduls gezeigt ist, ist ferner eine Blinkerhebeleinheit 153 an einem der Stützplattenabschnitte 152 einer Halterung 151 befes tigt. Eine Scheibenwischerhebeleinheit 154 wird an dem anderen Plattenabschnitt 152 befestigt. Ein festgelegter Steckverbinder 156 einer Multiplexkommunikationseinheit 155 wird in eine Steckbuchse 157 eingeführt. Eine Spiralkabeleinheit 158 ist ferner an der Multiplexkommunikationseinheit 155 durch Verbinden einer Steckbuchse mit einem festgelegten Steckverbinder angebracht (siehe beispielsweise JP-A-11-134973).
Die US 5,895,899 offenbart eine Kombinationsschaltervorrichtung, die einen Körper aufweist, in den Sammelschienen integriert sind, wobei der Körper mit einem Blinkerhebelschalter und einem Scheibenwischerhebelschalter versehen ist, die an dem Körper lösbar und elektrisch leitend befestigt sind. Eine Steuereinheit, die den Betrieb des Hebelschalters steuert, ist mit den Sammelschienen verbunden und in den Scheibenwischerhebelschalter integriert.
Die bekannten Kombinationsschaltermodule sollten jedoch verkleinert werden, obwohl ihre Schaltfunktionen und die Anzahl von Schaltkreisen, die mit ihrem Spiralkabel verbunden sind, angestiegen sind. Jedes der Kombinationsschaltermodule, die in der oben beschriebenen ersten und zweiten Patentschrift beschrieben sind, weist das Problem auf, das es schwierig ist, Platz vorzusehen, der zur Anbringung des Lenkwinkelsensors benötigt wird.
Zusammen mit den Anforderungen für eine höhere Funktionalität eines Lenkwinkelsensors ist ferner die Größe der Schaltkreise angestiegen. Das Kombinationsschaltermodul gemäß dem Stand der Technik befindet sich folglich in der Situation, dass es schwieriger ist, an diesem einen Lenkwinkelsensor anzubringen. Das Ansteigen der Funktionalität hat ferner zu einem Kostenproblem geführt.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung wurde gemacht, um die Probleme zu lösen. Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kombinationsschaltermodul vorzusehen, das dazu führt, dass die Gesamtgröße und seine Kosten durch Entfall redundanter elektronischer Bauteile verringert werden können, um eine Schaltkreisplatte bei dem Lenkwinkelsensor zu verkleinern oder entfallen zu lassen.
Zur Lösung der oben beschriebenen Aufgabe ist die Erfindung durch den folgenden Aufbau gekennzeichnet.
Aspekt 1:
Kombinationsschaltermodul umfassend
einen Körper, durch den eine Lenksäule hindurchtritt,
eine Hebelschaltereinheit, die an dem Körper montiert ist,
einen Spiralkabelkörper, der ein Spiralkabel einschließt, der an dem Körper montiert ist,
einen Lenkwinkelsensor, der ein Gehäuse und einen Erfassungsmechanismus umfasst, der so angepasst ist, dass er mit der Rotation der Lenksäule synchron rotiert und die in dem Gehäuse aufgenommen sind,
eine ECU-Leiterplatte umfassend
eine Multiplexkommunikationssteuereinheit, die eine Rechenverarbeitung von Informationen, die von der Hebelschaltereinheit und von dem Spiralkabel übermittelt wurden, ausführt und als ein Lenkwinkel-CPU-Abschnitt zur Winkelberechnung, basierend auf vom Sensorschaltkreisabschnitt ausgegebenen elektrischen Signalen, dient,
einen Multiplexkommunikationsabschnitt, der die Übermittlung von Informationen an und den Empfang von Informationen von einem externen System ausführt und als ein Lenkmultiplexkommunikationsabschnitt zum Austausch von Lenkinformationen mit dem externen System mittels Multiplexkommunikation dient, und
einen Datenspeicherabschnitt umfasst, der Daten zur Übermittlung und Daten, die empfangen wurden, speichert und als ein Lenkwinkeldatenspeicherabschnitt zum Speichern von Daten, wenn kein elektrischer Strom zugeführt wird, dient.
Aspekt 2: Das Kombinationsschaltermodul gemäß Aspekt 1, wobei der Sensorschaltkreisabschnitt auf einer Schaltkreisplatte ausgebildet ist, die in dem Gehäuse aufgenommen ist.
Aspekt 3: Das Kombinationsschaltermodul gemäß Aspekt 2, wobei das Gehäuse ein oberes und ein unteres Gehäuse umfasst, die den Erfassungsmechanismus und die Schaltkreisplatte aufnehmen.
Aspekt 4: Das Kombinationsschaltermodul gemäß Aspekt 1, wobei das Gehäuse nur den Erfassungsmechanismus aufnimmt.
Aspekt 5: Das Kombinationsschaltermodul gemäß Aspekt 4, wobei der Sensorschaltkreisabschnitt auf der ECU-Leiterplatte ausgebildet ist.
Aspekt 6: Das Kombinationsschaltermodul gemäß Aspekt 4, wobei der Erfassungsmechanismus an der ECU-Leiterplatte mittels des Gehäuses durch Verschrauben oder Einschnappen befestigt ist.
Aspekt 7: Das Kombinationsschaltermodul gemäß Aspekt 4, wobei das Gehäuse zwischen dem Spiralkabelkörper und der ECU-Leiterplatte angeordnet ist.
Aspekt 8: Das Kombinationsschaltermodul gemäß Aspekt 1, wobei der Spiralkabelkörper dazu dient, eine Öffnung des Körpers abzudecken.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Außenansicht, die die Montagebeziehung der Bauteile eines Kombinationsschaltermoduls gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt.
2 ist eine erklärende Darstellung, die die Montage der Bauteile eines Lenkwinkelsensors, der bei dem Kombinationsschaltermodul, der in 1 dargestellt ist, verwendet wird, darstellt.
3 ist ein Schaltkreisblockdiagramm, das eine Schaltkreisplatte des Lenkwinkelsensors, der in 2 gezeigt ist, darstellt.
4 ist ein Schaltkreisblockdiagramm, das eine ECU-Leiterplatte des Kombinationsschaltermoduls, das in 1 gezeigt ist, darstellt.
5 ist eine perspektivische Außenansicht, die die Montagebeziehung der Bauteile eines Kombinationsschaltermoduls gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung darstellt.
6 ist eine erklärende Darstellung, die die Montage der Bauteile eines Lenkwinkelsensors, der bei dem Kombinationsschaltermodul, das in 5 gezeigt ist, verwendet wird, darstellt.
7 ist ein Schaltkreisblockdiagramm, das eine ECU-Leiterplatte des Kombinationsschaltmoduls, das in 5 gezeigt ist, darstellt.
8 ist eine perspektivische Außenansicht, die die Montagebeziehung der Bauteile eines Kombinationsschaltermoduls gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung darstellt.
9 ist eine erklärende Darstellung, die die Montage der Bauteile eines Lenkwinkelsensors, der bei dem Kombinationsschaltermodul, das in 8 gezeigt ist, verwendet wird, darstellt.
10 ist eine erklärende Darstellung, die die Montage der Bauteile eines Lenkwinkelsensors, der bei dem Kombinationsschaltermodul gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung verwendet wird, darstellt.
11 ist eine erklärende Darstellung, die die Montage der Bauteile eines Lenkwinkelsensors, der bei dem Kombinationsschaltermodul gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung verwendet wird, darstellt.
12 ist eine perspektivische Außenansicht, die die Montagebeziehung der Bauteile eines Kombinationsschaltermoduls gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung darstellt.
13 ist eine teilweise geschnittene Vorderansicht, die die Montagebeziehung zwischen dem Kombinationsschaltermodul, das in 12 gezeigt ist, und einem Lenkrad darstellt.
14 ist eine erklärende Ansicht, die die Montage der Bauteile eines Lenkwinkelsensors, der bei dem Kombinationsschaltermodul, das in 12 gezeigt ist, verwendet wird, darstellt.
15 ist ein Schaltkreisblockdiagramm, das eine ECU-Leiterplatte des Kombinationsschaltermoduls, das in 12 gezeigt ist, darstellt.
16 ist eine Außenansicht, die ein Kombinationsschaltermodul gemäß dem Stand der Technik darstellt.
17 ist eine teilweise geschnittene Vorderansicht, die die Montagebeziehung zwischen dem Kombinationsschaltermodul, das in 16 gezeigt ist, und einem Lenkrad darstellt.
18 ist eine erklärende Ansicht, die die Montage der Bauteile eines Lenkwinkelsensors, der bei dem Kombinationsschaltermodul gemäß dem Stand der Technik, das in 16 gezeigt ist, verwendet wird, darstellt.
19 ist ein Schaltkreisblockdiagramm, das eine Schaltkreisplatte bei dem Lenkwinkelsensor, der bei dem Kombinationsschaltermodul gemäß dem Stand der Technik, der in 16 gezeigt ist, verwendet wird, darstellt.
20 ist ein Schaltkreisblockdiagramm, das eine ECU-Leiterplatte bei dem Lenkwinkelsensor, der bei dem Kombinationsschaltermodul, das in 16 gezeigt ist, verwendet wird, darstellt.
21 ist eine erklärende Ansicht, die die Montage der Bauteile eines Kombinationsschaltermoduls gemäß dem Stand der Technik, das sich von dem von 16 unterscheidet, darstellt.
22 ist eine erklärende Ansicht, die die Montage der Bauteile eines Kombinationsschaltermoduls mit einem Aufbau, der sich von dem, der in 16 gezeigt ist, unterscheidet, darstellt.
Bestmögliche Ausführungsform der Erfindung
Nachfolgend wird ein Kombinationsschaltermodul gemäß einer Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 bis 11 im Detail beschrieben. 1 ist eine perspektivische Außenansicht, die die Montagebeziehung der Bauteile eines Kombinationsschaltermoduls gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt. 2 ist eine erklärende Darstellung, die die Montage der Bauteile eines Lenkwinkelsensors, der bei dem Kombinationsschaltermodul, das in 1 gezeigt ist, verwendet wird, darstellt. 3 ist ein Schaltkreisblockdiagramm, das eine Schaltkreisplatte des Lenkwinkelsensors, der in 2 gezeigt ist, darstellt. 4 ist ein Schaltkreisblockdiagramm, das eine ECU-Leiterplatte des Kombinationsschaltermoduls, das in 1 gezeigt ist, darstellt. 5 ist ferner eine perspektivische Außenansicht, die die Montagebeziehung der Bauteile eines Kombinationsschaltermoduls gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung darstellt. 6 ist eine erklärende Darstellung, die die Montage der Bauteile eines Lenkwinkelsensors, der bei dem Kombinationsschaltermodul, das in 5 gezeigt ist, verwendet wird, dar stellt. 7 ist ein Schaltkreisblockdiagramm, das eine ECU-Leiterplatte des Kombinationsschaltermoduls, das in 5 gezeigt ist, darstellt. Ferner ist 8 eine perspektivische Außenansicht, die die Montagebeziehung der Bauteile eines Kombinationsschaltermoduls gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung darstellt. 9 ist eine erklärende Darstellung, die die Montage der Bauteile eines Lenkwinkelsensors, der bei dem Kombinationsschaltermodul, das in 8 gezeigt ist, verwendet wird, darstellt. 10 ist eine erklärende Darstellung, die die Montage der Bauteile eines Lenkwinkelsensors, der bei dem Kombinationsschaltermodul gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung verwendet wird, darstellt. 11 ist eine erklärende Darstellung, die die Montage der Bauteile eines Lenkwinkelsensors, der bei dem Kombinationsschaltermodul gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung verwendet wird, darstellt. Übrigens sind jedes Bauteil und dergleichen Element der zweiten und der nachfolgenden Ausfühurngsformen, die einen Aufbau und eine Wirkung ähnlich denen eines schon beschriebenen Bauteils aufweisen, in den Zeichnungen durch ein gleiches oder entsprechendes Bezugszeichen, das dem schon beschriebenen Bauteil zugeschrieben ist, gekennzeichnet.
Erste Ausführungsform
Wie in 1 dargestellt, umfasst das Kombinationsschaltermodul 19 gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung einen Körper 11, eine Blinkerhebeleinheit 12, eine Scheibenwischerhebeleinheit 13, ein Spiralkabel 14, eine ECU-Leiterplatte 15, eine Kombinationsschalterabdeckung 16 und einen Lenkwinkelsensor 17.
Der Körper 11 umfasst einen Durchtrittsabschnitt 18 für die Lenksäule, der in seinem mittleren Abschnitt vorgesehen ist, damit die Lenksäule durch diesen hindurch geführt werden kann. Der Körper 11 umfasst einen ersten Befestigungsabschnitt 19 zum Befestigen der Blinkerhebeleinheit 12 an diesem und einen zweiten Befestigungsabschnitt (nicht dargestellt) zum Befestigen der Scheibenwischerhebeleinheit 13, die an dessen entgegengesetzten Seitenabschnitten vorgesehen sind. Der Körper 11 umfasst einen konkaven Steckverbinderpositionierabschnitt 20, der an seiner linken Vorderseite, wie in 1 ersichtlich, vorgesehen ist. Der Körper 11 ist an ei nem Lenksäulenabschnitt (nicht dargestellt) befestigt. Die Außenseite des Körpers 11 wird von einer Säulenhülle (nicht dargestellt) abgedeckt.
Die Blinkerhebeleinheit 12 ist eine Einheit zur Steuerung eines Lichtsystems, das einen Blinkersignalschalter, einen Lichtschalter, einen Lichthupenschalter, einen Abblendschalter und dergleichen Schalter umfasst. Die Blinkerhebeleinheit 12 ist an dem ersten Befestigungsabschnitt 19 des Körpers 11 befestigt und mit einem zweiten Steckverbinder 27 an der ECU-Leiterplatte 15 verbunden.
Die Scheibenwischerhebeleinheit 13 ist eine Einheit zur Steuerung eines Scheibenwischer-/Waschsystems, das einen Frontscheibenwischerschalter, einen Frontwaschsystemschalter, einen Heckscheibenwischerschalter, einen Heckwaschsystemschalter und dergleichen umfasst. Die Scheibenwischerhebeleinheit 14 ist an dem zweiten Befestigungsabschnitt des Körpers 11 befestigt und mit einem dritten Steckverbinder 28 an der ECU-Leiterplatte 15 verbunden.
Das Spiralkabel 14 nimmt ein flexibles Leiterelement (nicht dargestellt) in seinem Spiralkabelkörper 21 auf. Das flexible Leiterelement ist verwirbelt ausgebildet. Ein Endabschnitt des Spiralkabels 14, das mit einem Lenkrad verbunden ist, ist in einem drehseitigen Steckerverbinder 23 angeordnet, der an einer rotierenden Scheibe 22 angeordnet ist, während sein anderer Endabschnitt, der mit der ECU-Leiterplatte 15 verbunden ist, in dem ortsfesten Steckverbinder 25 angeordnet ist, der an einem stationären Abschnitt 24 angeordnet ist. Der konkave Steckverbinderpositionierabschnitt 20 positioniert den ortsfesten Steckverbinder 25 und verhindert, dass dieser rotieren kann. Elektrische Signale, die von einer Airbagsensoreinheit an ein Fahrersitzairbagmodul übertragen werden, elektrische Signale, die von einem Audioschalter abgegeben werden, der an dem Lenkrad vorgesehen ist, und elektrische Signale, die von einem Schalter einer Geschwindigkeitskonstanthaltevorrichtung, die auch daran vorgesehen ist, ausgesandt werden, fließen durch das flexible Leiterelement.
Die ECU-Leiterplatte 15 umfasst einen ersten Steckverbinder 26, mit dem der stationäre Steckverbinder 25 des Spiralkabels 14 verbunden ist, den zweiten Steckverbin der 27, mit dem die Blinkerhebeleinheit 12 verbunden ist, den dritten Steckverbinder 28, mit dem die Scheibenwischerhebeleinheit 13 verbunden ist, und einen einzelnen vierten Steckverbinder 29, mit dem ein Steckverbinder, der als ein allgemeiner Steckverbinder für eine externe Verbindung dient und mit dem Kombinationsschaltermodul 10 elektrisch verbunden ist, verbunden wird. Ein Lochabschnitt 30, der zu dem Durchtrittsabschnitt 18 des Körpers 11 für die Lenksäule gehört, ist in einem mittleren Abschnitt der ECU-Leiterplatte 15 ausgebildet. Die ECU-Leiterplatte 15 wird in dem Körper 11 durch Montage der Kombinationsschalterabdeckung 16 aufgenommen und an einem unteren Abschnitt des Körpers 11 befestigt. Ein Lochabschnitt 31, der mit dem Durchtrittsabschnitt 18 für die Lenksäule des Körpers 11 zusammenwirkt, ist in einem mittleren Abschnitt der Kombinationsschalterabdeckung 16 ausgebildet.
Der Lenkwinkelsensor 17 nimmt einen Erfassungsmechanismus 24, einen ersten Sensorschaltkreisabschnitt (der in 2 gezeigt ist) 25, einen zweiten Sensorschaltkreisabschnitt (der in 2 gezeigt ist) 36, einen I/F-Schaltkreisabschnitt (Schnittstellenschaltkreisabschnitt 37 (der in 3 gezeigt ist)) und eine Schaltkreisplatte (die in 2 gezeigt ist) 38 zwischen seinem oberen Gehäuse 32 und seinem unteren Gehäuse 33 auf. Der Lenkwinkelsensor 34 ist derart ausgebildet, dass der Erfassungmechanismus 34 zu der Rotation der Lenksäule synchron rotiert, so dass folglich der erste Sensorschaltkreisabschnitt 35 und der zweite Sensorschaltkreisabschnitt 36 einen Rotationswinkel des Lenkrads in ein elektrisches Signal umwandeln, und dass das umgewandelte elektrische Signal an den I/F-Schaltkreisabschnitt 37 geleitet wird.
Wie in 2 gezeigt, ist der Lenkwinkelsensor 17 derart aufgebaut, dass der Erfassungsmechanismus 34 an dem unteren Gehäuse 33 montiert ist, an dem das obere Gehäuse 32 angebracht wird, so dass der Erfassungsmechanismus 34 und die Schaltkreisplatte 38 darin aufgenommen werden, und dass das obere Gehäuse 32 und das unter Gehäuse 33 an der Kombinationsschalterabdeckung 16 mittels Verschrauben oder Einschnappen befestigt werden. Der Erfassungsmechanismus 34 umfasst ein Hauptzahnrad 34a und zwei mit einem Magneten ausgestattete Unterzahnräder 34b und 34c. Der erste Sensorschaltkreisabschnitt 35 und der zweite Sensorschaltkreisabschnitt 36 sind paarweise auf der Schaltkreisplatte 38 angeordnet.
Wie in 3 dargestellt, ist der I/F-Schaltkreisabschnitt 37 auf der Schaltkreisplatte 38 des Lenkwinkelsensors 17 zusätzlich zu dem ersten Sensorschaltkreisabschnitt 35 und dem zweiten Sensorschaltkreisabschnitt 36 angeordnet. Der erste Sensorschaltkreisabschnitt 35 erzeugt ein erstes Lenkwinkelsignal durch Nutzen einer magnetischen Kraft, die bei der Rotation eines der mit einem Magneten ausgestatteten Unterzahnräder 34b des Erfassungsmechanismus 34 erzeugt wird. Das erste Lenkwinkelsignal wird von dem I/F Schaltkreisabschnitt 37 umgewandelt und das umgewandelte erste Lenkwinkelsignal wird von einem ersten Ausgabeanschluss OUTPUT_A ausgegeben. Der zweite Sensorschaltkreisabschnitt 36 erzeugt ein zweites Lenkwinkelsignal durch Nutzen einer magnetischen Kraft, die durch die Rotation des anderen mit einem Magnet ausgestatteten Unterzahnrads 34c des Erfassungsmechanismus 34 erzeugt wird. Das zweite Lenkwinkelsignal wird durch den I/F-Schaltkreisabschnitt 37 konvertiert und das konvertierte Lenkwinkelsignal wird von einem zweiten Ausgabeanschluss OUTPUT_B ausgegeben. Elektronische Bauteile, die herkömmlicherweise an der Schaltkreisplatte 38 des Lenkwinkelsensors 17, beispielsweise ein Lenkwinkel-CPU-Abschnitt (der dem Lenkwinkel-CPU-Abschnitt 115, der in 19 gezeigt ist, entspricht), ein Lenkmultiplexkommunikationsabschnitt (der dem Lenkmultiplexkommunikationsabschnitt 116, der in 19 gezeigt ist, entspricht) und ein Lenkwinkeldatenspeicherabschnitt (der dem Lenkwinkeldatenspeicherabschnitt 120, der in 19 gezeigt ist, entspricht) sind von denen, die auf der Schaltkreisplatte 38 vorgesehen werden sollen, ausgenommen. Der Lenkwinkelsensor 17 weist eine äußere Form auf, die sehr viel kleiner als die eines herkömmlichen Lenkwinkelsensors ist.
Wie in 4 gezeigt, sind ein I/F-Schaltkreisabschnitt (Schnittstellenschaltkreis) 39, eine Multiplexkommunikationssteuereinheit (CPU (CAN-Steuergerät)) 40, ein Multiplexkommunikationsabschnitt (CAN-Transceiver) 41, ein EMV-Filter 42, ein Datenspeicherabschnitt 43, ein Stromversorgungsschaltkreisabschnitt 44 und ein Rücksetzabschnitt 45 auf der ECU-Leiterplatte 15 angeordnet.
Elektrische Signale, die von der Blinkerhebeleinheit 12 über den zweiten Steckverbinder 27 abgegeben werden, elektrische Signale, die von der Scheibenwischerhebeleinheit 13 über den dritten Steckverbinder 28 abgegeben werden, ein elektrisches Signal, das in dem Spiralkabel 14 über den ersten Steckverbinder 26 fließt, ein erstes Lenkwinkelsignal und ein zweites Lenkwinkelsignal, die jeweils von dem ersten Ausgabeanschluss OUTPUT_A und dem zweiten Ausgabeanschluss OUTPUT_B ausgegeben werden, werden an den I/F-Schaltkreis 39 abgegeben, der einen Konvertierungsschritt für jedes der elektrischen Signale ausführt und die konvertierten elektrischen Signale ausübt.
Die Multiplexkommunikationssteuereinheit 40 führt die Rechenverarbeitung der elektrischen Signale, die von der Blinkerhebeleinheit 12 an diese abgegeben werden, aus und verarbeitet die elektrischen Signale in Informationssignale und übermittelt die Informationssignale an den Multiplexkommunikationsabschnitt 41. Die Multiplexkommunikationssteuereinheit 40 führt die Rechenverarbeitung der elektrischen Signale, die von der Scheibenwischerhebeleinheit 13 an diese abgegeben werden, aus und verarbeitet die elektrischen Signale zu Informationssignalen und übermittelt die Informationssignale an den Multiplexkommunikationsabschnitt 41. Die Multiplexkommunikationssteuereinheit 40 führt die Rechenverarbeitung der elektrischen Signale aus, die durch das Spiralkabel 14 fließen, und verarbeitet die elektrischen Signale zu Informationssignalen und übermittelt die Informationssignale an den Multiplexkommunikationsabschnitt 41. Die Multiplexkommunikationssteuereinheit 40 dient als Lenkwinkel-GPU-Abschnitt, der die Rechenverarbeitung eines ersten Lenkwinkelsignals und eines zweiten Lenkwinkelsignals, die jeweils von dem ersten Ausgabeanschluss OUTPUT_A und dem zweiten Ausgabeanschluss OUTPUT_B ausgegeben werden, aus, und zwar so, dass die ersten und zweiten Lenkwinkelsignale in Informationssignale umgearbeitet werden und sie gibt Informationssignale an den Multiplexkommunikationsabschnitt 41 weiter.
Der Multiplexkommunikationsabschnitt 41 führt die Übertragung oder den Empfang der Informationssignale, die der Blinkerhebeleinheit entsprechen, der Informationssignale, die der Scheibenwischerhebeleinheit 13 entsprechen, der Informationssignale, die dem Spiralkabel 14 entsprechen und die von der Multiplexkommunikations steuereinheit 40 abgegeben werden, an ein oder von einem externen System kommend durch Nutzen (Steuergerätebereichsnetzwerk) einer Multiplexkommunikation aus. Der Multiplexkommunikationsabschnitt 41 dient als ein Lenkmultiplexkommunikationsabschnitt zum Ausführen der Übermittlung oder des Empfangs eines ersten Lenkwinkelinformationssignals und eines zweiten Lenkwinkelinformationssignals, die von der Multiplexkommunikationssteuereinheit 40 bereitgestellt werden, an oder von einem externen System kommend aus.
Der EMV-Filter 42 ist ein elektromagnetischer Verträglichkeitsfilter und führt eine Entstörung jedes digitalisierten Informationssignals, das von dem Multiplexkommunikationsabschnitt 41 übermittelt werden soll, aus. Die Informationssignale, die von dem EMV-Filter 42 verarbeitet werden, werden von einem ersten Ausgabeanschluss CAN_H und einem zweiten Ausgabeanschluss CAN_L übermittelt und von diesen mittels Multiplexkommunikation empfangen.
Der Datenspeicherabschnitt 43 ist ein nichtflüchtiger Halbleiterspeicher (EEPROM) und hält und speichert Betriebsparameter, Kommunikationsinformationen und dergleichen, die durch ein Informationssignal, das der Blinkerhebeleinheit 12 entspricht, ein Informationssignal, das der Scheibenwischerhebeleinehit 14 entspricht, und ein Informationssignal, das einem Spiralkabel 14 entspricht, wenn kein elektrischer Strom zugeführt wird, dargestellt werden. Der Datenspeicherabschnitt 43 dient ferner als ein Lenkwinkeldatenspeicherabschnitt zum zeitweiligen Halten und Speichern von ersten und zweiten Lenkwinkelinformationssignalen, wenn ein Stromversorgungs-AUS-Zustand auftritt, während die ersten und zweiten Lenkwinkelinformationssignale, die von dem Lenkwinkelsensor 17 übermittelt werden, verarbeitet werden.
Der Stromversorgungsschaltkreisabschnitt 44 regelt eine Gleichstromspannung von 12V, die von der Stromversorgung oder einem Zündanschluss geliefert wird, auf eine Spannung von 5V zum Betreiben der Multiplexkommunikationssteuereinheit 40.
Der Rücksetzabschnitt 45 überwacht, ob ein Durchgehen der Multiplexkommunikationssteuereinheit 40 auftritt oder nicht, und ob ein Niedrigspannungszustand der Stromversorgung auftritt oder nicht. Wenn notwendig, setzt der Rücksetzabschnitt 45 die Multiplexkommunikationssteuereinheit 40 zurück.
Bei dem Kombinationsschaltermodul 10 gemäß der ersten Ausführungsform sind der Lenkwinkel-CPU-Abschnitt, der üblicherweise bei dem Lenkwinkelsensor 17 zum Ausführen der Winkelberechnung aufgrund der Ausgaben des ersten Sensorschaltkreisabschnitts 35 und des zweiten Sensorschaltkreisabschnitts 36 benutzt wurde, der Lenkmultiplexkommunikationsabschnitt, der auch üblicherweise dabei zur Kommunikation der Lenkinformation an ein externes System mittels Multiplexkommunikation verwendet wurde, und der herkömmliche Lenkwinkeldatenspeicherabschnitt, der auch dabei zum Speichern von Daten, wenn kein Strom zugeführt wird, sind jeweils in der Multiplexkommunikationssteuereinheit 40, dem Multiplexkommunikationsabschnitt 41 und dem Datenspeicherabschnitt 43 auf der ECU-Leiterplatte 15 ausgebildet.
Die Multiplexkommunikationssteuereinheit 40, der Multiplexkommunikationsabschnitt 41, und der Datenspeicherabschnitt 43, die auf der ECU-Leiterplatte 15 vorgesehen sind, werden daher jeweils auch als Lenkwinkel-CPU-Abschnitt, Lenkmultiplexkommunikationsabschnitt und Lenkwinkeldatenspeicherabschnitt genutzt, die üblicherweise auf der Schaltkreisplatte des Lenkwinkelsensors bei dem Stand der Technik vorgesehen waren. Die Anzahl redundanter elektronischer Komponenten ist daher verringert. Der Aufbau des Lenkwinkelsensors 17 ist daher vereinfacht und die Verkleinerung desselben wird durch Verkleinern der Schaltkreisplatte 38, die zwischen dem oberen Gehäuse 32 und dem unteren Gehäuse 33 in dem Lenkwinkelsensor 17 aufgenommen wird, erzielt. Die Größe und die Kosten des gesamten Kombinationsschaltermoduls 10 können folglich verringert werden. Ein Kabelstrang, der gemäß dem Stand der Technik direkt mit dem Lenkwinkelsensor 17 verbunden wurde, ist ferner entfallen, so dass nur ein Kabelstrang, der mit einem Lenkwinkelsensorsteckverbinder 46, der auf der ECU-Leiterplatte 15 vorgesehen ist, verbunden wird, weiterhin verwendet wird. Die Handhabung beim Verbinden des Kabelstrangs mit dieser Einheit kann daher ferner verbessert werden.
Zweite Ausführungsform
Ein Kombinationsschaltermodul gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 5 bis 7 beschrieben.
Wie in 5 gezeigt, ist ein Kombinationsschaltermodul 50 gemäß der zweiten Ausführungsform derart ausgebildet, dass ein Lenkwinkelsensor 17 ein oberes Gehäuse 51 und ein unteres Gehäuse 52 aufweist, zwischen denen nur ein Erfassungsmechanismus 34 aufgenommen wird.
Wie in 6 gezeigt, werden der erste Sensorschaltkreis 35 und ein zweiter Sensorschaltkreis 36 auf einem Boden 53a einer ECU-Leiterplatte 53 angeordnet. Der Lenkwinkelsensor 17 ist derart ausgebildet, dass der Erfassungsmechanismus 34, der zwischen dem speziellen oberen Gehäuse 51 und dem speziellen unteren Gehäuse 52 aufgenommen wird, an dem Boden 53a durch Verschrauben oder Einschnappen drehbar befestigt ist, und dass eine Kombinationsschalterabdeckung 16 an dem unteren Abschnitt eines Körpers 11 montiert ist. Der erste Sensorschaltkreis 35 und der zweite Sensorschaltkreis 36 sind jeweils paarweise an beiden Seiten eines Bohrungsabschnitts 30, der ermöglicht, dass eine Lenksäule hindurchtreten kann, angeordnet.
Wie in 7 gezeigt, erzeugen der erste Sensorschaltkreisabschnitt 35 und der zweite Sensorschaltkreisabschnitt 36 das erste und das zweite Lenkwinkelsignal entsprechend der Rotation des Erfassungsmechanismus 34, der zwischen dem speziellen oberen Gehäuse 51 und dem speziellen unteren Gehäuse 52 aufgenommen ist. Ferner dient eine Multiplexkommunikationssteuereinheit 40 als ein Lenkwinkel-CPU-Abschnitt zum Ausführen von Rechenoperationen an den ersten und zweiten Lenkwinkelsignalen, die jeweils von dem ersten Sensorschaltkreisabschnitt 35 und dem zweiten Sensorschaltkreisabschnitt 36 des Lenkwinkelsensors 17 übermittelt werden, für die nachfolgende Verarbeitung der Lenkwinkelsignale zu Informationssignalen und zur Übermittlung der Informationssignale an den Multiplexkommunikationsab schnitt 41. Ein Multiplexkommunikationsabschnitt 41 dient ferner als ein Lenkmultiplexkommunikationsabschnitt zum Übermitteln und Empfangen eines ersten Lenkwinkelinformationssignals und eines zweiten Lenkwinkelinformationssignals, die von der Multiplexkommunikationssteuereinheit 40 zugeführt werden, an oder von einem externen System. Ein Datenspeicherabschnitt 43 dient als ein Lenkwinkeldatenspeicherabschnitt zum zeitweiligen Halten und Speichern erster und zweiter Lenkwinkelinformationssignale, die von dem Lenkwinkelsensor 17 zugeleitet werden, wenn ein Stromversorgungs-AUS-Zustand auftritt, während die ersten und die zweiten Lenkwinkelinformationssignale, die von dem Lenkwinkelsensor 17 ausgesandt werden, verarbeitet werden.
Bei dem Kombinationsschaltermodul 50 der zweiten Ausführungsform sind bei dem Lenkwinkelsensor 17, der zwischen dem speziellen oberen Gehäuse 51 und dem speziellen unteren Gehäuse 52 aufgenommen wird, der Lenkwinkel-CPU-Abschnitt zum Ausführen der Winkelberechnung, basierend auf Ausgaben des ersten Sensorschaltkreisabschnitts 35 und des zweiten Sensorschaltkreisabschnitts 36, der Lenkmultiplexkommunikationsabschnitt zum Austausch der Lenkinformation mit einem externen System mittels Multiplexkommunikation, und der Lenkwinkeldatenspeicherabschnitt zum Speichern der Daten, wenn kein Strom zugeleitet wird, in der Multiplexkommunikationssteuereinheit 40, dem Multiplexkommunikationsabschnitt 41 und dem Datenspeicherabschnitt 43, die jeweils auf der ECU-Leiterplatte 15 vorgesehen sind, ausgebildet. Der erste Sensorschaltkreisabschnitt 35 und der zweite Sensorschaltkreisabschnitt 36, die die Rotation des Erfassungsmechanismus 34 elektrisch konvertieren, sind ebenfalls auf der ECU-Leiterplatte 53 vorgesehen. Der Erfassungsmechanismus 34, der an der ECU-Leiterplatte 15 durch Verschrauben oder Einschnappen befestigt ist, wird bei dem Lenkwinkelsensor 17 verwendet.
Daher werden die Multiplexkommunikationssteuereinheit 40, der Multiplexkommunikationsabschnitt 41 und der Datenspeicherabschnitt 43, die alle auf der ECU-Leiterplatte 53 vorgesehen sind, auch als ein dem Lenkwinkel-CPU-Abschnitt, dem Lenkmultiplexkommunikationsabschnitt und dem Lenkwinkeldatenspeicherabschnitt, die normalerweise auf der Schaltkreisplatte des Lenkwinkelsensors angeordnet wurden, entsprechender Abschnitt verwendet. Der erste Sensorschaltkreisabschnitt 35 und der zweite Sensorschaltkreisabschnitt 36 sind auch auf der ECU-Leiterplatte 53 vorgesehen. Die Anzahl redundanter elektronischer Bauteile ist daher verringert. Der Aufbau des Lenkwinkelsensors 17 ist daher vereinfacht und seine Verkleinerung wird durch Entfall der Schaltkreisplatte des Lenkwinkelsenors 17 erzielt. Die Größe und die Kosten des gesamten Kombinationsschaltermoduls 10 können folglich verringert werden. Ferner entfällt ein Kabelstrang, der normalerweise mit dem Lenkwinkelsensor direkt verbunden wird. Es kann ein einziger Kabelstrang, der mit der ECU-Leiterplatte 15 verbunden ist, verwendet werden. Die Handhabbarkeit während des Verbindens des Kabelstrangs mit dieser Einheit kann daher verbessert werden. Der Erfassungsmechanismus 34 wird ferner direkt an der ECU-Leiterplatte 53 ohne die Verwendung der Schaltkreisplatte, die normalerweise bei dem Lenkwinkelsensor vorgesehen ist, befestigt. Das obere Gehäuse 51 und das untere Gehäuse 52, die ausschließlich für den Lenkwinkelsensor 17 verwendet werden, können folglich verkleinert werden.
Dritte Ausführungsform
Ein Kombinationsschaltermodul gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 8 und 9 beschrieben.
Wie in 8 gezeigt, ist ein Kombinationsschaltermodul 60 gemäß der dritten Ausführungsform derart ausgebildet, dass ein Lenkwinkelsensor 17 ein dafür speziell ausgeführtes Gehäuse 62 aufweist, das nur einen Erfassungsmechanismus 34 aufnimmt, der mittels des speziellen Gehäuses 62 an einem Deckel 63b einer ECU-Leiterplatte 63 durch Verschrauben oder Einschnappen drehbar befestigt wird.
Wie in 9 dargestellt, sind bei dem Kombinationsschaltermodul 60 gemäß der dritten Ausführungsform der erste Sensorschaltkreisabschnitt 35 und der zweite Sensorschaltkreisabschnitt 36 an der Oberseite 63b einer ECU-Leiterplatte 63 angeordnet. Der Erfassungsmechanismus 34, der in dem hierfür speziellen Gehäuse 62 aufgenommen wird, ist an der Oberseite 63b der ECU-Leiterplatte 63 montiert. Eine Kombinationsschalterabdeckung 16 wird an einem Körper 11 von der Unterseite der ECU-Leiterplatte 63 aus montiert.
Hierbei werden das erste und das zweite Lenkwinkelsignal, das der erste Sensorschaltkreisabschnitt 35 und der zweite Sensorschaltkreisabschnitt 36 entsprechend der Rotation des Erfassungsmechanismus 34 des Lenkwinkelsensors 17 erzeugen, ähnlich wie bei der zweiten Ausführungsform verarbeitet.
Vierte Ausführungsform
Ein Kombinationsschaltermodul gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 10 beschrieben.
Wie in 10 gezeigt, weist der Lenkwinkelsensor 17, der bei einem Kombinationsschaltermodul 70 gemäß der vierten Ausführungsform verwendet wird, ein hierfür spezielles Gehäuse 72 auf, das nur einen Erfassungsmechanismus 34 aufnimmt. Ein erster Sensorschaltkreis 35 und ein zweiter Sensorschaltkreis 36 sind auf einem Boden 73a einer ECU-Leiterplatte 73 angeordnet. Der Erfassungsmechanismus 34 wird mittels des speziellen Gehäuses 72 an dem Boden 73a der ECU-Leiterplatte 73 durch Verschrauben oder Einschnappen drehbar befestigt.
Bei dem Kombinationsschaltermodul 70 gemäß der vierten Ausführungsform wird der Erfassungsmechanismus 34 in dem hierfür speziellen Gehäuse 72, das an dem Boden 73a der ECU-Leiterplatte 73 montiert ist, aufgenommen. Die Baugruppe aus Gehäuse 72 und ECU-Leiterplatte 73 wird von unten aus an einem Körper 11 montiert. Eine Kombinationsschalterabdeckung 16 wird an dem Körper 11 montiert.
Hierbei werden das erste und das zweite Lenkwinkelsignal, die von dem ersten Sensorschaltkreisabschnitt 35 und dem zweiten Sensorschaltkreisabschnitt 36 entsprechend der Rotation des Erfassungsmechanismus 34 des Lenkwinkelsensors 17 erzeugt werden, ähnlich denen bei der zweiten Ausführungsform verarbeitet.
Fünfte Ausführungsform
Ein Kombinationsschaltermodul gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 11 beschrieben.
Wie in 11 gezeigt, ist ein Lenkwinkelsensor 17, der bei einem Kombinationsschaltermodul 80 gemäß der fünften Ausführungsform verwendet wird, derart ausgebildet, dass nur ein Erfassungsmechanismus 34 an einem Boden 83a einer ECU-Leiterplatte 83 durch Verschrauben oder Einschnappen drehbar befestigt wird, und wobei der Erfassungsmechanismus 34 zwischen der ECU-Leiterplatte 83 und einer Kombinationsschalterabdeckung 16 eingeschlossen und an einem Körper 11 montiert ist.
Bei dem Kombinationsschaltermodul 80 gemäß der fünften Ausführungsform ist nur der Erfassungsmechanismus 34 zwischen der ECU-Leiterplatte 83 und der Kombinationsschalterabdeckung 16 angeordnet und dann in dieser montiert, so dass ein spezielles Gehäuse hierfür überflüssig ist.
Hierbei werden das erste und das zweite Lenkwinkelsignal, die ein erster Sensorschaltkreisabschnitt 35 und ein zweiter Sensorschaltkreisabschnitt 36 entsprechend der Rotation des Erfassungsmechanismus 34 des Lenkwinkelsensors 17 erzeugen, ähnlich wie bei der zweiten Ausführungsform verarbeitet.
Übrigens ist das Kombinationsschaltermodul gemäß der Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen begrenzt. Geeignete Abänderungen oder Verbesserungen können gemacht werden. Beispielsweise kann ein Erfassungsmechanismus mit einem Hauptzahnrad eines separaten Typs, das in ein Hauptzahnrad und ein mit einem Magneten ausgestattetes Unterzahnrad aufgeteilt ist, verwendet werden. Hierbei ist es vorteilhaft, dass das Hauptzahnrad und das mit einem Magneten ausgestattete Unterzahnrad, die getrennt voneinander sind, in einem Gehäuse aufgenommen werden, dass das gleiche Gehäuse wie das Gehäuse für die Schaltkreisplatte ist.
Die Anzahl der Sensorschaltkreisabschnitte, die die Lenkwinkelsignale entsprechend der Rotation des Erfassungsmechanismus erzeugen, kann nach den angewendeten Winkelbestimmungsprinzipien ausgewählt werden. Bei Verwendung zweier ein Paar bildender Sensorschaltkreisabschnitte kann einer der Sensorschaltkreisabschnitte zum Bestimmen eines groben Winkels und der andere zum Bestimmen eines genauen Winkels verwendet werden. Die Form des Gehäuses ist ferner nicht auf die begrenzt, die in den Zeichnungen dargestellt ist. Die Form des gesamten Gehäuses kann rechteckig oder kreisförmig sein.
Wie oben beschrieben, sind bei dem Kombinationsschaltermodul nach der Erfindung bei dem Lenkwinkelsensor der Lenkwinkel-CPU-Abschnitt zum Ausführen der Winkelberechnung aufgrund der Ausgaben der Sensorschaltkreisabschnitte, der Lenkmultiplexkommunikationsabschnitt zur Kommunikation der Lenkinformation an ein externes System mittels Multiplexkommunikation und der Lenkwinkeldatenspeicherabschnitt zum Speichern der Daten, wenn kein Strom zugeführt wird, in der Multiplexkommunikationssteuereinheit, dem Multiplexkommunikationsabschnitt und dem Datenspeicherabschnitt, die jeweils an der ECU-Leiterplatte vorgesehen sind, ausgebildet.
Die Multiplexkommunikationssteuereinheit, der Multiplexkommunikationsabschnitt und der Datenspeicherabschnitt, die auf der ECU-Leiterplatte vorgesehen sind, werden daher als Lenkwinkel-CPU-Abschnitt, Lenkmultiplexkommunikationsabschnitt und als Lenkwinkeldatenspeicherabschnitt, die normalerweise auf der Schaltkreisplatte des Lenkwinkelsensors angeordnet sind, verwendet. Redundante elektronische Bauteile können daher entfallen. Der Aufbau des Lenkwinkelsensors ist daher vereinfacht und seine Verkleinerung wird durch Verkleinern der Schaltkreisplatte, die in dem oberen und dem unteren Gehäuse aufgenommen wird, erzielt. Die Größe und die Kosten des gesamten Kombinationsschaltermoduls können folglich verringert werden. Ein Kabelstrang, der gemäß dem Stand der Technik direkt mit dem Lenkwinkelsensor verbunden wird, kann ferner entfallen. Ein Kabelstrang, der mit der ECU-Leiterplatte verbunden ist, kann allgemein verwendet werden. Die Handhabung während des Verbindens des Kabelstrangs mit dieser Einheit kann daher auch verbessert werden.
Bei dem Kombinationsschaltermodul der Erfindung nutzt ferner der Lenkwinkelsensor den Erfassungsmechanismus, der an der ECU-Leiterplatte durch Verschrauben oder Einschnappen befestigt ist.
Der Erfassungsmechanismus ist daher direkt an der ECU-Leiterplatte ohne eine Schaltkreisplatte befestigt, die bei dem Lenkwinkelsensor gemäß dem Stand der Technik verwendet wurde. Die Größe des Gehäuses des Lenkwinkelsensors kann folglich weiter verringert werden.
Bei dem Kombinationsschaltermodul der zweiten Ausführungsform sind ferner bei dem Lenkwinkelsensor, der in dem speziellen Gehäuse aufgenommen wird, der Lenkwinkel-CPU-Abschnitt zum Ausführen der Winkelberechnung aufgrund Ausgaben der Sensorschaltkreisabschnitte, die die Rotation des Erfassungsmechanismus elektrisch konvertieren, der Lenkmultiplexkommunikationsabschnitt zum Kommunizieren der Lenkinformation an ein externes System mittels Multiplexkommunikation und der Lenkwinkeldatenspeicherabschnitt zum Speichern von Daten, wenn kein Strom zugeführt wird, in der Multiplexkommunikationssteuereinheit, dem Multiplexkommunikationsabschnitt und dem Datenspeicherabschnitt, die jeweils auf der ECU-Leiterplatte vorgesehen sind, ausgebildet. Die Sensorschaltkreisabschnitte sind auch auf der ECU-Leiterplatte vorgesehen.
Die Multiplexkommunikationssteuereinheit, der Multiplexkommunikationsabschnitt und der Datenspeicherabschnitt, die auf der ECU-Leiterplatte vorgesehen sind, werden daher auch als Lenkwinkel-CPU-Abschnitt, Lenkmultiplexkommunikationsabschnitt und Lenkwinkeldatenspeicherabschnitt, die beim Stand der Technik auf der Schaltkreisplatte des Lenkwinkelsensors angeordnet waren, verwendet. Die Sensorschaltkreisabschnitte sind ebenfalls auf der ECU-Leiterplatte vorgesehen. Die Anzahl redundanter elektronischer Bauteile wird daher weiter verringert. Der Aufbau des Lenkwinkelsensors wird weiter vereinfacht und seine Verkleinerung wird durch Entfall der Schaltkreisplatte des Lenkwinkelsensors erzielt. Die Größe und Kosten des gesamten Kombinationsschaltermoduls können folglich verringert werden. Ferner kann ein Kabelstrang, der beim Stand der Technik mit dem Lenkwinkelsensor direkt ver bunden wurde, entfallen. Ein Kabelstrang allein, der mit der ECU-Leiterplatte verbunden wird, kann verwendet werden. Die Handhabung während des Verbindens des Kabelstrangs mit dieser Einheit kann daher verbessert werden.
Sechste Ausführungsform
Nachfolgend wird eine Ausführungsform der Erfindung, die ein Kombinationsschaltermodul gemäß der Erfindung ist, unter Bezugnahme auf 12 bis 15 im Detail beschrieben. 12 ist eine perspektivische Außenansicht, die die Montagebeziehung der Bauteile eines Kombinationsschaltermoduls gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung darstellt. 13 ist eine teilweise geschnittene Vorderansicht, die die Montagebeziehung zwischen dem Kombinationsschaltermodul, das in 12 gezeigt ist, und einem Lenkrad darstellt. 14 ist eine erklärende Darstellung, die die Montage der Bauteile eines Lenkwinkelsensors, der bei dem Kombinationsschaltermodul, das in 12 gezeigt ist, verwendet wird, darstellt. 15 ist ein Schaltkreisblockdiagramm, das eine ECU-Leiterplatte des Kombinationsschaltermoduls, das in 12 gezeigt ist, darstellt.
Wie in 12 gezeigt, umfasst ein Kombinationsschaltermodul 210 gemäß der sechsten Ausführungsform der Erfindung einen Körper 211, eine Blinkerhebeleinheit 212, eine Scheibenwischerhebeleinheit 213, ein Spiralkabel 214, das mit einer Kombinationsschalterabdeckung einstückig ausgebildet ist, einen Lenkwinkelsensor 215 und eine ECU-Leiterplatte 216.
Der Körper 211 weist einen Durchtrittsabschnitt 217 für eine Lenksäule auf, der in seinem mittleren Abschnitt vorgesehen ist und der ermöglicht, dass eine Lenksäule durch diesen hindurchtreten kann. Der Körper 211 weist ferner einen ersten Befestigungsabschnitt 218 zum Befestigen der Blinkerhebeleinheit 212 und einen zweiten Befestigungsabschnitt 219 zum Befestigen der Scheibenwischerhebeleinheit 213, die jeweils an seinen beiden Seitenabschnitten vorgesehen sind, auf. Der Körper 211 wird ferner an dem Lenksäulenabschnitt (nicht dargestellt) befestigt. Die Außenseite des Körpers 211 ist von einer Säulenhülle (nicht dargestellt) abgedeckt.
Die Blinkerhebeleinheit 212 ist eine Einheit zur Steuerung eines Lichtsystems, das einen Blinkersignalschalter, einen Lichtschalter, einen Lichthupenschalter, einen Abblendlichtschalter und dergleichen Schalter umfasst. Die Blinkerhebeleinheit 212 wird an dem ersten Befestigungsabschnitt 218 des Körpers 211 befestigt und mit einem zweiten Steckverbinder 220 an der ECU-Leiterplatte (Steuergerätleiterplatte) 216 verbunden.
Die Scheibenwischerhebeleinheit 213 ist eine Einheit zur Steuerung eines Scheibenwischer/-Waschsystems, das einen Frontscheibenwischerschalter, einen Frontwaschanlagenschalter, einen Heckscheibenwischerschalter, einen Heckwaschanlagenschalter und dergleichen Schalter umfasst. Die Scheibenwischerhebeleinheit 213 wird an dem zweiten Befestigungsabschnitt 219 des Körpers 211 befestigt und mit einem dritten Steckverbinder (der in 15 gezeigt ist) an der ECU-Leiterplatte 216 verbunden.
Das Spiralkabel 214 nimmt ein flexibles Leiterelement (nicht dargestellt) in seinem Spiralkabelkörper 221 auf. Das flexible Leiterelement ist verwirbelt ausgebildet. Ein Endabschnitt desselben, der mit einem Lenkrad verbunden ist, ist an einem drehseitigen Steckverbinder 223, der an einer rotierenden Scheibe 222 angeordnet ist, angeordnet, während sein anderer Endabschnitt, der mit der ECU-Leiterplatte 216 verbunden ist, an einem ortsfesten Steckverbinder 225, der sich an einem stationären Abschnitt 224 befindet, angeordnet ist. Elektrische Signale, die von einer Airbagsensoreinheit an ein Fahrersitzairbagmodul übertragen werden, die Signale, die von einem Audioschalter, der an dem Lenkrad vorgesehen ist, übermittelt werden, und die, die von einem Schalter einer Geschwindigkeitskonstanthaltevorrichtung betrieben wird, übermittelt werden und der auch daran vorgesehen ist, fließen durch das flexible Leiterelement. Eine Säulenbohrung 226, durch die die Lenksäule hindurchtritt, ist in einem mittleren Abschnitt des Spiralkabelkörpers 221 ausgebildet.
Das Spiralkabel 214 ist ferner einstückig mit einem Kombinationsschalterabdeckungsabschnitt 227, der an dem Boden des stationären Abschnitts 224 vorgesehen ist, ausgebildet. Der Kombinationsschalterabdeckungsabschnitt 227 ist als rechteckige Platte ausgebildet, die einen oberen offenen Abschnitt des Körpers 221 abdeckt und mit dem oberen Abschnitt durch Verbindungsmittel, beispielsweise durch Ultraschallschweißen oder Verschrauben, verbunden ist.
Der Lenkwinkelsensor 215 nimmt nur einen Erfassungsmechanismus (der in 14 gezeigt ist) 229 in einem speziellen Gehäuse 228 auf. Der Lenkwinkelsensor 215 ist derart aufgebaut, dass der Erfassungsmechanismus 229 an der Oberseite der ECU-Leiterplatte 216 mittels Verschrauben oder Einschnappen drehbar befestigt. Der Lenkwinkelsensor 215 ist derart ausgebildet, dass der Erfassungsmechanismus 229 synchron mit der Rotation eines Lenkrads (das in 13 gezeigt ist) 400 rotiert, und dass daher der Sensor 215 ein Winkelsignal (ein elektrisches Signal), das einem Rotationswinkel des Lenkrads 400 entspricht, erzeugt. Der Lenkwinkelsensor 215 nimmt nur den Erfassungsmechanismus 229 in dem speziellen Gehäuse 228 auf und weist keine Schaltkreisplatte auf.
Die ECU-Leiterplatte 216 weist einen ersten Steckverbinder 230, mit dem der ortsfeste Steckverbinder 225 des Spiralkabels 214 verbunden ist, den zweiten Steckverbinder 220, an dem die Blinkerhebeleinheit 12 befestigt wird, den dritten Steckverbinder 242, an dem die Scheibenwischerhebeleinheit 213 befestigt wird, und einen einzelnen vierten Steckverbinder 231, mit dem ein Steckverbinder, der als ein allgemeiner Steckverbinder für eine externe Verbindung dient und der mit dem Kombinationsschaltermodul 210 elektrisch leitend verbunden ist, verbunden wird, auf. Der erste Steckverbinder 230 ist an der Oberseite angeordnet, während der zweite Steckverbinder, der dritte Steckverbinder 242 und der vierte Steckverbinder 231 an der Unterseite angeordnet werden. Eine Säulenbohrung 232, die dem Durchtrittsabschnitt 217 für die Lenksäule entspricht, ist in einem mittleren Abschnitt der ECU-Leiterplatte 216 ausgebildet. Die ECU-Leiterplatte 215 wird in dem Körper 211 durch eine Montage von oben aufgenommen und befestigt. Der Lenksensor 215 und das Spiralkabel 214 werden in der Reihenfolge ihrer Nennung auf der Oberseite der ECU-Leiterplatte 216 übereinander angeordnet.
Wie in 13 gezeigt, ist der Lenkwinkelsensor 215 an einem Boden 221a des Spiralkabelkörpers 221 montiert und direkt mit einem Drehantriebszapfen 401 eines Lenkrads 400 verbunden. Ein Abstand von dem Lenkwinkelsensor 215 zum Lenkrad 400 ist auf L2 festgelegt, der geringer ist als der Abstand L1, der in 17 gezeigt ist.
Wie in 14 gezeigt ist, ist der Lenkwinkelsensor 215 derart aufgebildet, dass der Erfassungsmechanismus 229 in dem speziellen Gehäuse 228 aufgenommen ist, das den Erfassungsmechanismus 229 aufnimmt und auf der ECU-Leiterplatte 216 montiert ist. Die ECU-Leiterplatte 216, auf der der Lenkwinkelsensor 215 angeordnet wird, ist ferner an dem Boden 221a des Spiralkabelkörpers 221 montiert. Der Erfassungsmechanismus 229 umfasst ein Hauptzahnrad 229a, das entsprechend der Rotation des Lenkrads 400 mit dem Lenkrad 400 synchron rotiert, und zwei mit einem Magneten ausgestattete Unterzahnräder 229b und 229c, die mit dem Hauptzahnrad 229a kämmen. Die elektronischen Bauteile, die bei dem Lenkwinkelsensor gemäß dem Stand der Technik, beispielsweise die Schaltkreisplatte (die der Schaltkreisplatte 114, die in 19 gezeigt ist, entspricht), der Lenkwinkel-CPU-Abschnitt (der dem Lenkwinkel-CPU-Abschnitt 115, der in 19 gezeigt ist, entspricht), der Lenkmultiplexkommunikationsabschnitt (der dem Lenkmultiplexkommunikationsabschnitt 116 entspricht), der Lenkwinkeldatenspeicherabschnitt (der dem Lenkwinkeldatenspeicherabschnitt 120, der in 19 gezeigt ist, entspricht, vorgesehen sind, entfallen bei dem Lenkwinkelsensor 215. Der Lenkwinkelsensor 215 ist mit keiner Schaltkreisplatte versehen und weist eine äußere Form auf, die sehr viel kleiner als die des Lenkwinkelsensors gemäß dem Stand der Technik ist.
Wie in 15 gezeigt, sind ein erster Sensorschaltkreisabschnitt 233, ein zweiter Sensorschaltkreisabschnitt 234, ein I/F-Schaltkreisabschnitt (Schnittstellenschaltkreisabschnitt) 235, eine Multiplexkommunikationssteuereinheit (CPU (CAN-Steuergerät) 236, ein Multiplexkommunikationsabschnitt (CAN-Transceiver) 237, ein EMV-Filter 238, ein Datenspeicherabschnitt 239, ein Stromversorgungsschaltkreisabschnitt 240 und ein Rücksetzabschnitt 241 auf der ECU-Leiterplatte 216 angeordnet.
Der erste Sensorschaltkreisabschnitt 233 erzeugt ein erstes Lenkwinkelsignal durch Nutzen einer magnetischen Kraft, die durch die Rotation eines der zwei mit einem Magneten ausgestatteten Unterzahnräder 229b des Erfassungsmechanismus 229 erzeugt wird. Das erste Lenkwinkelsignal wird an die Multiplexkommunikationssteuereinheit 236 abgegeben. Der zweite Sensorschaltkreisabschnitt 234 erzeugt ein zweites Lenkwinkelsignal durch Nutzen einer magnetischen Kraft, die durch die Rotation des anderen mit einem Magneten ausgestatteten Unterzahnrads 229c des Erfassungsmechanismus 229 erzeugt wird. Das zweite Lenkwinkelsignal wird an die Multiplexkommunikationssteuereinheit 236 abgegeben.
Elektrische Signale, die von der Blinkerhebeleinheit 212 über den zweiten Steckverbinder 220 abgegeben werden, die, die von der Scheibenwischerhebeleinheit 213 über den dritten Steckverbinder 242 fließen, und die, die in dem Spiralkabel 214 über den ersten Steckverbinder 230 fließen, werden an den I/F-Schaltkreisabschnitt 235 abgegeben, der jedes der elektrischen Signale konvertiert und die konvertierten elektrischen Signale abgibt.
Die Multiplexkommunikationssteuereinheit 236 führt die Rechenverarbeitung der elektrischen Signale, die von der Blinkerhebeleinheit 212 dieser zugeführt wurden, aus und verarbeitet die elektrischen Signale in Informationssignale und übermittelt die Informationssignale an den Multiplexkommunikationsabschnitt 237. Die Multiplexkommunikationssteuereinheit 236 führt die Rechenverarbeitung der elektrischen Signale, die von der Scheibenwischerhebeleinheit 213 an diese abgegeben wurden, aus und verarbeitet die elektrischen Signale in Informationssignale und übermittelt die Informationssignale an den Multiplexkommunikationsabschnitt 237. Die Multiplexkommunikationssteuereinheit 236 führt die Rechenverarbeitung der elektrischen Signale, die durch das Spiralkabel 214 fließen, aus und verarbeitet die elektrischen Signale zu Informationssignalen und übermittelt die Informationssignale an den Multiplexkommunikationsabschnitt 237. Die Multiplexkommunikationssteuereinheit 236 dient ferner als Lenkwinkel-CPU-Abschnitt, der die Rechenverarbeitung eines ersten Lenkwinkelsignals und eines zweiten Lenkwinkelsignals, die jeweils von dem ersten Sensorschaltkreis 233 und dem zweiten Sensorschaltkreis 234 des Lenkwinkelsensors 215 übermittelt werden, und der das erste und das zweite Lenkwinkelsignal in Informationssignale verarbeitet und übermittelt die Informationssignale an den Multiplexkommunikationsabschnitt 237.
Der Multiplexkommunikationsabschnitt 237 übermittelt und empfängt die Informationssignale, die der Blinkerhebeleinheit 212 entsprechen, die, die der Scheibenwischerhebeleinheit 213 entsprechen und die, die dem Spiralkabel 214 entsprechen und die von der Multiplexkommunikationssteuereinheit 236 abgegeben werden, an ein externes System durch Nutzen (Steuergerätebereichsnetzwerk (Controller Area Network)) einer Multiplexkommunikation oder an diese. Der Multiplexkommunikationsabschnitt 237 dient als ein Lenkmultiplexkommunikationsabschnitt zum Übertragen oder Empfangen eines ersten Lenkwinkelinformationssignals und eines zweiten Lenkwinkelinformationssignals, die von der Multiplexkommunikationssteuereinheit 236 abgegeben werden und dem Lenkwinkelsensor 215 entsprechen, an ein externes System oder von diesem.
Der EMV-Filter 238 ist ein elektromagnetischer Verträglichkeitsfilter und führt eine Entstörung an jedem digitalisierten Informationssignal aus, das von dem Multiplexkommunikationsabschnitt 41 abgegeben wurde. Die Informationssignale, die von dem EMV-Filter 238 verarbeitet werden, werden von einem ersten Ausgabeanschluss CAN_H und einem zweiten Ausgabeanschluss CAN_L mittels Multiplexkommunikations übermittelt und empfangen.
Der Datenspeicherabschnitt 239 ist ein nicht flüchtiger Halbleiterspeicher (EEPROM) und hält und speichert Betriebsparameter, Kommunikationsinformationen und dergleichen, die durch ein Informationssignal, das der Blinkerhebeleinheit 212 entspricht, ein Informationssignal, das der Scheibenwischerhebeleinheit 213 entspricht, und ein Inforamtionssignal, das einem Spiralkabel 214 entspricht, vorliegen, wenn kein elektrischer Strom zugeführt wird. Der Datenspeicherabschnitt 239 dient ferner als ein Lenkwinkeldatenspeicherabschnitt zum zeitweiligen Halten und Speichern des ersten und des zweiten Lenkwinkelinformationssignals, wenn ein Strom-AUS-Zustand auftritt, während das erste und das zweite Lenkwinkelinformationssignal, die von dem Lenkwinkelsensor 215 übermittelt werden, verarbeitet werden.
Der Stromversorgungsschaltkreisabschnitt 240 regelt eine Gleichstromspannung von 12V, die von der Stromversorgung oder einem Zündanschluss zugeführt wird, auf eine Spannung von 5V zum Betreiben der Multiplexkommunikationssteuereinheit 236.
Der Rücksetzabschnitt 241 überwacht, ob ein Hochlaufen der Multiplexkommunikationssteuereinheit 236 auftritt oder nicht und ob ein Niedrigspannungszustand der Stromversorgung auftritt oder nicht. Wenn es notwendig ist, setzt der Rücksetzabschnitt 241 die Multiplexkommunikationssteuereinheit 236 zurück.
Bei dem Kombinationsschaltermodul 210 dieser Ausführungsform sind bei dem Lenkwinkelsensor 215 der Lenkwinkel-CPU-Abschnitt zum Ausführen der Winkelberechnung aufgrund der Ausgaben des ersten Sensorschaltkreisabschnitts 233 und des zweiten Sensorschaltkreisabschnitts 234, der Lenkmultiplexkommunikationsabschnitt zum Austausch der Lenkinformation mit einem externen System mittels Multiplexkommunikation, und der Lenkwinkeldatenspeicherabschnitt zum Speichern von Daten, wenn kein Strom zugeführt wird, in der Multiplexkommunikationsteuereinheit 236, dem Multiplexkommunikationsabschnitt 237 und dem Datenspeicherabschnitt 239, die jeweils auf der ECU-Leiterplatte 216 vorgesehen sind, ausgebildet. Der erste Sensorschaltkreisabschnitt 233 und der zweite Sensorschaltkreisabschnitt 234 sind ebenfalls auf der ECU-Leiterplatte 216, die an dem Spiralkabelkörper 221 befestigt ist, vorgesehen. Der Erfassungsmechanismus 229, der an der ECU-Leiterplatte 216 durch Verschrauben oder Einschnappen befestigt ist, wird auch bei dem Lenkwinkelsensor 215 genutzt. Der Erfassungsmechanismus 229 ist ferner in dem speziellen Gehäuse 228 aufgenommen, das zwischen dem Boden des Spiralkabelkörpers 221 und der ECU-Leiterplatte 216 angeordnet ist. Der Spiralkabelkörper 221 weist ferner die Funktion einer Kombinationsschalterabdeckung auf.
Die Multiplexkommunikationssteuereinheit 236, der Multiplexkommunikationsabschnitt 237 und der Datenspeicherabschnitt 239, die auf der ECU-Leiterplatte 216 vorgesehen sind, werden daher als Lenkwinkel-CPU-Abschnitt, Lenkmultiplexkommunikationsabschnitt und Lenkwinkeldatenspeicherabschnitt, die beim Stand der Technik auf der Schaltkreisplatte des Lenkwinkelsensors vorgesehen wurden, verwendet. Der erste Sensorschaltkreisabschnitt 223 und der zweite Sensorschaltkreisabschnitt 234 sind ferner auf der ECU-Leiterplatte 216 vorgesehen. Die Anzahl re dundanter elektronischer Bauteile ist daher verringert. Der Aufbau des Lenkwinkelsensors 215 ist daher vereinfacht und seine Verkleinerung wird durch Entfall der Schaltkreisplatte des Lenkwinkelsensors 215 erzielt. Die Größe und die Kosten des gesamten Kombinationsschaltermoduls 210 können folglich verringert werden. Die ECU-Leiterplatte 216 ist ferner an dem Spiralkabelkörper 21 befestigt, so dass der erste Sensorschaltkreisabschnitt 233 und der zweite Sensorschaltkreisabschnitt 234 näher zu dem Lenkrad 400 angeordnet sind. Fehlerfaktoren, beispielsweise Exzentrizität und Totgang des Rotationsabschnitts, können daher eliminiert werden. Ein praktischer Rotationswinkel des Lenkrads 400 wird folglich erzielt, so dass akkurate Rotationsdaten erzielt werden können. Ein Kabelstrang, der beim Stand der Technik mit dem Lenkwinkelsensor direkt verbunden ist, kann ferner entfallen. Es kann allgemein ein Kabelstrang, der mit der ECU-Leiterplatte 216 verbunden ist, verwendet werden. Die Handhabung beim Verbinden des Kabelstrangs mit dieser Einheit kann daher verbessert werden.
Der Erfassungsmechanismus 229 ist ebenfalls direkt an der ECU-Leiterplatte 216 ohne Verwendung der Schaltkreisplatte, die bei dem Lenkwinkelsensor gemäß dem Stand der Technik vorgesehen war, befestigt. Das Gehäuse 228, das ausschließlich für den Lenkwinkelsensor 215 verwendet wird, kann weiter verkleinert werden.
Bei dem Spiralkabelkörper 221, der mit dem Lenkrad 400 verbunden ist, kann ferner der Erfassungsmechanismus 229 nahestmöglich an dem Lenkrad 400 angeordnet werden. Der Erfassungsmechanismus 229, der mit der Rotation des Lenkrads 400 synchron rotiert, wird daher direkt mit dem Lenkrad 400 ohne dazwischenliegende Bauteile verbunden. Ein praktischer Rotationswinkel des Lenkrads 400 kann folglich erzielt werden.
Verglichen mit dem Kombinationsschaltermodul, bei dem der Spiralkabelkörper und die Kombinationsschalterabdeckung getrennt voneinander ausgebildet sind, kann die Handhabung der Bauteile weiter vereinfacht werden. Der Spiralkabelkörper und die Kombinationsschalterabdeckung können gleichzeitig durch Nutzen eines einzigen Formwerkzeugs hergestellt werden. Deren Produktivität kann daher verbessert werden.
Das Kombinationsschaltermodul gemäß der Erfindung ist übrigens nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform begrenzt. Geeignete Abänderungen oder Verbesserungen desselben können gemacht werden. Beispielsweise kann ein Erfassungsmechanismus mit geteilten Hauptzahnradtyp verwendet werden, bei dem eine Aufteilung in ein Hauptzahnrad und ein mit einem Magneten ausgestatteten Unterzahnrad erfolgt.
Die Anzahl der Sensorschaltkreisabschnitte, die Lenkwinkelsignale entsprechend der Rotation des Erfassungsmechanismus erzeugen, kann ferner nach dem verwendeten Winkelerfassungsprinzip gewählt werden. Wenn zwei ein Paar bildende Sensorschaltkreisabschnitte verwendet werden, kann einer der Sensorschaltkreisabschnitte zum Bestimmen eines groben Winkels und der andere zum Bestimmen eines genauen Winkels verwendet werden.
Die Form des Gehäuses ist ferner nicht auf die in den Zeichnungen dargestellte begrenzt. Die Form des gesamten Gehäuses kann rechteckig oder kreisförmig sein.
Wie oben beschrieben, sind bei dem Kombinationsschaltermodul nach der Erfindung bei dem Lenkwinkelsensor der Lenkwinkel-CPU-Abschnitt zur Winkelberechnung aufgrund der Ausgaben der Sensorschaltkreisabschnitte, der Lenkmultiplexkommunikationsabschnitt zur Kommunikation der Lenkinformation mit einem externen System mittels Multiplexkommunikation und der Lenkwinkeldatenspeicherabschnitt zum Speichern von Daten, wenn kein Strom zugeführt wird, in der Multiplexkommunikationssteuereinheit, dem Multiplexkommunikationsabschnitt und dem Datenspeicherabschnitt, die jeweils auf der ECU-Leiterplatte vorgesehen sind, ausgebildet. Die Sensorschaltkreisabschnitte sind ebenfalls auf der ECU-Leiterplatte, die an dem Spiralkabelkörper befestigt ist, vorgesehen.
Die Multiplexkommunikationssteuereinheit, der Multiplexkommunikationsabschnitt und der Datenspeicherabschnitt, die auf der ECU-Leiterplatte vorgesehen sind, werden daher als Lenkwinkel-CPU-Abschnitt, Lenkmultiplexkommunikationsabschnitt und Lenkwinkeldatenspeicherabschnitt, die beim Stand der Technik auf der Schalt kreisplatte des Lenkwinkelsensors angeordnet waren, genutzt. Die Sensorschaltkreisabschnitte sind ebenfalls auf der ECU-Leiterplatte vorgesehen. Die Anzahl redundanter elektronischer Bauteile ist daher verringert. Eine Schaltkreisplatte für den Lenkwinkelsensor kann ferner entfallen. Der Aufbau des Lenkwinkelsensors kann daher vereinfacht und seine Verkleinerung erzielt werden. Die ECU-Leiterplatte ist ferner an dem Spiralkabelkörper befestigt, so dass die Sensorschaltkreisabschnitte näher zu dem Lenkrad angeordnet sind. Fehlerfaktoren, beispielsweise Exzentrizität und Totgang des Rotationsabschnitts, können daher eliminiert werden. Ein tatsächlicher Rotationswinkel des Lenkrads wird folglich erzielt. Akkurate Rotationsdaten können daher erzielt werden. Ein Kabelstrang, der beim Stand der Technik direkt mit dem Lenkwinkelsensor verbunden ist, kann ferner entfallen. Ein Kabelstrang, der mit der ECU-Leiterplatte verbunden ist, kann allgemein verwendet werden. Die Handhabung während des Verbindens des Kabelstrangs mit dieser kann daher verbessert werden.
Bei dem Kombinationsschaltermodul gemäß der Erfindung nutzt ferner der Lenkwinkelsensor den Erfassungsmechanismus, der an der ECU-Leiterplatte durch Verschrauben oder Einschnappen befestigt ist.
Der Erfassungsmechanismus ist daher direkt an der ECU-Leiterplatte ohne Verwenden einer Schaltkreisplatte befestigt, die bei dem Lenkwinkelsensor gemäß dem Stand der Technik verwendet wurde. Die Größe des speziellen Gehäuses des Lenkwinkelsensors kann folglich weiter verringert werden.
Bei dem Kombinationsschaltermodul gemäß der Erfindung ist ferner der Erfassungsmechanismus in dem speziellen Gehäuse aufgenommen, das zwischen dem Boden des Spiralkabelkörpers und der ECU-Leiterplatte angeordnet ist.
Bei dem Spiralkabelkörper, der mit dem Lenkrad verbunden ist, ist daher der Erfassungsmechanismus so nah wie möglich zu dem Lenkrad angeordnet. Der Erfassungsmechanismus, der mit der Rotation des Lenkrads synchron rotiert, ist daher mit dem Lenkrad ohne dazwischen angeordnete Bauteile verbunden. Ein tatsächlich auftretender Rotationswinkel des Lenkrads kann folglich erzielt werden.
Bei dem Kombinationsschaltermodul gemäß der Erfindung weist der Spiralkabelkörper auch die Funktion einer Kombinationsschalterabdeckung auf.
Verglichen mit dem Kombinationsschaltermodul, bei dem der Spiralkabelkörper und die Kombinationsschalterabdeckung getrennt voneinander ausgebildet sind, kann daher die Handhabung der Bauteile vereinfacht werden. Der Spiralkabelkörper und die Kombinationsschalterabdeckung können daher gleichzeitig durch Nutzen eines einzigen Formwerkzeugs hergestellt werden. Deren Produktivität kann daher verbessert werden.

Claims

Kombinationsschaltermodul (10; 50; 60; 70; 80; 210) umfassend einen Körper (11; 211), durch den eine Lenksäule hindurchtritt, eine Hebelschaltereinheit (12; 13; 212; 213), die an dem Körper montiert ist, einen Sensorschaltkreisabschnitt (35; 36; 233; 234) zum Konvertieren einer Rotation des Erfassungsmechanismus in ein elektrisches Signal, und eine ECU-Leiterplatte (Steuergeräteplatte) (15; 216) gekennzeichnet durch einen Spiralkabelkörper (21; 221), der ein Spiralkabel (14; 214) umfasst, das an dem Körper montiert ist, einen Lenkwinkelsensor (17; 215), der ein Gehäuse und einen Erfassungsmechanismus umfasst, der so ausgebildet ist, dass er mit der Rotation der Lenksäule synchron rotiert, die in dem Gehäuse aufgenommen sind, die ECU-Leiterplatte (15; 216), die eine Multiplexkommunikationssteuereinheit (40; 236), die die Rechenverarbeitung von Informationen, die von der Hebelschaltereinheit und von dem Spiralkabel (214) abgegeben werden, ausführt und als ein Lenkwinkel-CPU-Abschnitt (115) zur Winkelberechnung, basierend auf der Ausgabe des elektrischen Signals des Sensorschaltkreisabschnitts (35; 36; 233; 234), dient, einen Multiplexkommunikationsabschnitt (41; 237), der die Übermittlung der Informationen an ein und den Empfang von Informationen von einem externen System ausführt und als ein Lenkmultiplexkommunikationsabschnitt (116) zum Austausch von Lenkinformationen mit dem externen System mittels Multiplexkommunikation dient, und einen Datenspeicherabschnitt (43; 239), der Daten zur Übermittlung und Daten, die empfangen wurden, speichert und als ein Lenkwinkeldatenspeicherabschnitt zum Speichern von Daten, wenn kein elektrischer Strom zugeführt wird, dient.
Kombinationsschaltermodul (10; 50; 60; 70; 80; 210) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorschaltkreisabschnitt (35; 36; 233; 234) auf einer Schaltkreisplatte (38) ausgebildet ist, die in dem Gehäuse aufgenommen ist.
Kombinationsschaltermodul (10; 50; 60; 70; 80; 210) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse ein oberes und ein unteres Gehäuse umfasst, die den Erfassungsmechanismus (23) und die Schaltkreisplatte (38) aufnehmen.
Kombinationsschaltermodul (10; 50; 60; 70; 80; 210) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (51; 52) nur den Erfassungsmechanismus (34) aufnimmt.
Kombinationsschaltermodul (10; 50; 60; 70; 80; 210) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorschaltkreisabschnitt (35; 36; 233; 234) auf der ECU-Leiterplatte (15; 216) ausgebildet ist.
Kombinationsschaltermodul (10; 50; 60; 70; 80; 210) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Erfassungsmechanismus (34) an der ECU-Leiterplatte (15; 53; 63; 73; 216) mittels des Gehäuses (51; 52; 62; 72) durch Verschrauben oder Einschnappen befestigt ist.
Kombinationsschaltermodul (10; 50; 60; 70; 80; 210) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse zwischen dem Spiralkabelkörper (21; 221) und der ECU-Leiterplatte (15; 216) angeordnet ist.
Kombinationsschaltermodul (10; 50; 60; 70; 80; 210) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spiralkabelkörper (21; 221) zur Abdeckung einer Öffnung des Körpers (11; 211) dient.