JP2006528572A

JP2006528572A - 自動車用の回路装置

Info

Publication number: JP2006528572A
Application number: JP2006520784A
Authority: JP
Inventors: ヨッヘンシュレーダー
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2003-07-24
Filing date: 2004-07-20
Publication date: 2006-12-21
Anticipated expiration: 2024-07-20
Also published as: WO2005009797A1; ES2279396T3; US7129716B2; EP1648743B1; EP1648743A1; JP4521402B2; DE10333651A1; DE502004002693D1; DE10333651B4; US20060119370A1

Abstract

本発明は、電気的に制御可能な構成ユニットにおける複数のバリエーションのうち１つのバリエーションを識別するための自動車用の回路装置に関し、この回路装置では、
・構成ユニットがコーディングプラグと接続可能であり、
・コーディングプラグが少なくとも１つの電気接続部を有し、この電気接続部が直接的に又は間接的に評価ユニットの測定入力部と接続可能であり、
・コーディングプラグが固定の電気配線部を有し、この電気配線部により、評価ユニット内の測定入力部において、定義された電気状態が生成可能であり、
そして、評価ユニット内で電気状態が検知され、更に、保存されているデータであって、これらのデータにより、構成ユニットの可能な各バリエーションに対し、各々、別の全ての状態から区別可能な定義された電気状態が割り当てられているというデータと比較される。

Description

本発明は自動車（原動機付き車両：モータビークル）用の回路装置に関する。

例えば特許文献１又は特許文献２から自動車用の回路装置が知られていて、それにより、操作ユニット内の手動で操作すべきスイッチを介し、スイッチ位置に依存し、様々な抵抗が評価回路の測定入力部に加えられる。これを通じ、要求可能な複数の機能のうち１つの機能の、手動で操作すべき識別が行われる。

ＤＥ１００６１０２５Ａ１ＤＥ２１３３０６２Ａ１

本発明の課題は、電気的に制御可能な構成ユニットにおける複数のバリエーションのうち１つのバリエーションを識別するための、自動車用の簡単で低コストな回路装置を創作することである。

前記の課題は、特許請求項１に記載した構成により解決される。有利な構成は従属特許請求項の対象である。

本発明により、構成ユニットを制御するための制御ユニットが今後も構成ユニットに依存せずに製造され、納入され、取り付けられ得る。構成ユニットの様々なバリエーションにおいて論理計算上の付加手間は必要ではない。バリエーションは、好ましくは構成ユニットを制御するための制御ユニット内に組み込まれている評価ユニットにより「学習」される。評価ユニット或いは制御ユニット内のバリエーションの認識後、機械的な公差が制御技術的に補整され得る。公差を減少させるための構造上の措置は省略され得る。評価ユニット或いは制御ユニット内の簡単な評価が提供されている。顧客サービスにおいても構成ユニットの交換時の簡単な操作が可能である。新たなバリエーションは新たに学習され得る。

図面には本発明の実施形態が描かれている。

図１は、少なくとも一時的に四輪稼動される自動車用の制御装置において本発明に従う回路装置を適用した場合を示していて、ここでは電子的な制御ユニットが設けられていて、この制御ユニットを用い、持続的に駆動ユニットと接続されている第一の駆動輪に対し、及び要求に応じて伝達クラッチを介して駆動ユニットと接続可能である第二の駆動輪に対し、駆動ユニットの駆動モーメントが可変に配分可能である。この際、制御ユニットは、アクチュエータ装置を用いて伝達クラッチにおいて設定すべきである目標・クラッチモーメントを検出する。制御ユニットは評価ユニットを含んでいて、伝達クラッチ用のアクチュエータ装置は電気的に制御可能な構成ユニットの一例である。

詳しくは、図１には、必要に応じて伝達クラッチ１を介して連結可能な前輪駆動部（フロントホイールドライブ）を備えた基本的に後輪駆動される自動車の形式の、一時的に四輪稼動される車両が描かれている。伝達クラッチ１は、主制御ユニット８と補助制御ユニット１０とから成る制御ユニットを介して設定可能である。補助制御ユニット１０は空間的に主制御ユニット８から離れ、伝達クラッチ１の近傍に配設されている（しかしながら制御ユニットは必ずしも２つの部分制御ユニットから構成される必要はない）。

図１による車両において、伝達クラッチ１が開いていると、駆動ユニット９の全トルク（駆動モーメント）は後軸（リヤアクスル）３の車輪６及び７に伝達される。駆動ユニット９は、好ましくは内燃機関と変速機と少なくとも１つの駆動制御装置と（ここで詳細には描かれていない）から構成されている。その駆動制御装置は例えば周知のデータバスＣＡＮを介しても主制御ユニット８及び補助制御ユニット１０と交信する。図１において後輪６及び７は第一の駆動輪であり、その理由は、それらが持続的に駆動ユニット９と接続されているためである。伝達クラッチ１においてクラッチモーメントが増加すると駆動ユニット９は前軸（フロントアクスル）２の車輪４及び５も駆動する。従って前輪４及び５は第二の駆動輪である。

好ましくは電子的なドライブダイナミックコントロール・制御装置（例えばＢＭＷのＤＳＣ）の一部分である主制御ユニット８は、この制御装置内で検知された及び／又は検出されたパラメータに依存して目標・クラッチモーメントＭ_Ksoll（K;クラッチ、soll;目標）を計算する。主制御ユニット８は、例えば、アクセルペダル位置ＦＰ、ステアリング角度ＬＷ、ヨーレート或いはヨー角速度ｒ、全車輪４、５、６、７の車輪回転数ｎ_VL、ｎ_VR、ｎ_HL、ｎ_HR（VL;前輪左側、VR;前輪右側、HL;後輪左側、HR;後輪右側）、並びに車両速度ｖを、目標・クラッチモーメントＭ_Ksollを検出するためのパラメータとして検知又は検出する。目標・クラッチモーメントＭ_Ksollは、周知の車両データバスＣＡＮを介して補助制御ユニット１０に転送される。

補助制御ユニット１０は、目標・クラッチモーメントＭ_Ksollを、伝達クラッチ１のアクチュエータ装置のための対応する電気コントロール信号に変換する。補助制御ユニット１０内には好ましくは評価ユニット２２が含まれている。評価ユニット２２の詳細、及び、一方ではアクチュエータ装置と他方では評価ユニット２２或いは補助制御ユニット１０と直接的に又は間接的に接続可能である両方の選択的なコーディングプラグ２０ａ或いは２０ｂの詳細は、図２及び図３との関連で説明される。

アクチュエータ装置がここでは電気的に制御可能な構成ユニットのための一例である。アクチュエータ装置は例えば電気モータを含んでいて、この電気モータは伝達クラッチ１の開閉のためにウォーム伝動装置を移動させる。アクチュエータ装置のコントロール時には高い精度が要求され、その理由は、実際に設定された目標・クラッチモーメントＭ_Ksollが検知されないためである。つまりアクチュエータ装置の管理式の調整が行われるのではなくアクチュエータ装置の制御が行われるのであり、また周知のごとくそのようなアクチュエータ装置は大きな公差（許容誤差）を有するので、アクチュエータ装置の分類が必要となる。目標・クラッチモーメントＭ_Ksollの実際の設定のためには、公差に依存し、異なる設定角度φが必要であり得る。図４ａにはこの問題点が示されている。つまりオフセット誤差Ｆ_offset（Offset;オフセット）及びピッチ誤差Ｆ_Steigung（Steigung;ピッチ）が得られる。図４ｂでは、オフセット誤差Ｆ_offset及びピッチ誤差Ｆ_Steigungの配分に依存し、分類、即ちここでは１５個のクラスＫ１〜Ｋ１５への分割が成される。異なるクラスは、アクチュエータ装置の可能なバリエーションに対応する。

図２及び図３には、伝達クラッチ１用の前記のアクチュエータ装置１ｂの形式の電気的に制御可能な構成ユニットにおける複数のバリエーションのうち１つのバリエーションを識別するための自動車用の本発明に従う回路装置における第１及び第２の可能な構成が詳細に描かれている：

図２ではアクチュエータ装置１ｂが、ここでは例として描かれている６つの電気接続部を介してコーディングプラグ２０ａと接続可能である。コーディングプラグ２０ａは少なくとも１つの電気接続部（電気端子）ｂを有し、この電気接続部ｂは、直接的に、又は間接的にケーブル又はケーブルハーネス２１を介在し、評価装置２２の測定入力部ｍと接続可能である。この際、好ましくは、評価装置２２は、補助制御ユニット１０内、即ち構成ユニットを制御するための電子的な制御ユニットの内部に組み込まれている。図２による特別な例においてコーディングプラグ２０ａは、アクチュエータ装置１ｂの電気接続部と評価ユニット２２或いは補助制御ユニット１０の電気接続部との間の中間プラグである。またコーディングプラグ２０ａは、アクチュエータ装置１ｂの電気接続部とケーブルハーネス２１の接続部との間の中間プラグであり得て（従ってケーブルハーネス２１は鎖線で描かれている）、ケーブルハーネス２１の方は評価ユニット２２或いは補助制御ユニット１０と接続可能である。中間プラグという概念は、入力側の電気接続部と出力側の電気接続部とを有するプラグの意味で使われている。この際、好ましくは、アクチュエータ装置１ｂの電気接続部の数はコーディングプラグ２０ａの電気接続部の数（入力側も出力側も）に等しく、コーディングプラグ２０ａの電気接続部の数（入力側も出力側も）は評価ユニット２２或いは補助制御ユニット１０の電気接続部の数に等しい。場合によりコーディングプラグ２０ａと評価ユニット２２或いは補助制御ユニット１０との間に設けられているケーブルハーネス２１は、入力側及び出力側において同様にコーディングプラグ２０ａ及び評価ユニット２２或いは補助制御ユニット１０と同数の電気接続部を有する。

図３には、電気的にアクチュエータ装置１ｂと接続可能である中間プラグの代わりに補助プラグ２０ｂがコーディングプラグとして使用される回路装置が示されていて、このコーディングプラグは機械的な接続によりアクチュエータ装置１ｂに固定されている（例えば構成ユニットのハウジングに補助プラグのハウジングをネジ固定することによる）。この種の補助プラグ２０ｂは一方側だけで少なくとも１つの電気接続部ｂを有し、この電気接続部ｂは、直接的に、又は間接的にケーブル又はケーブルハーネス２１を介し、測定入力部ｍに割り当てられている評価装置２２の電気接続部と接続可能である。好ましくは、アクチュエータ装置１ｂの電気接続部と評価装置２２或いは補助制御ユニット１０の電気接続部との間にはケーブルハーネス２１が配設されていて、ケーブルハーネス２１からは、少なくとも、測定入力部ｍに割り当てられていて接続部ｂ’を備えたケーブルが分岐される。

図２及び図３によるコーディングプラグ２０ａ及び２０ｂは固定の電気配線部（付属回路部）を有し、この電気配線部により、評価ユニット２２内の測定入力部ｍにおいて、定義された電気状態が生成可能である。

そのために、直接的に又は間接的に評価ユニット２２或いは補助制御ユニット１０の接続部ｍと接続可能であるコーディングプラグ２０ａ又は２０ｂの接続部ｂには、定義された値（ゼロ又は無限大でもよい）を有するオーム抵抗Ｒが接続されていて、このオーム抵抗Ｒは、測定入力部の配線に応じ、例えば「アース」（接続部ｄの配線を参照）又は「プラス」（ここでは非図示）に対して接続され得る。オーム抵抗Ｒを用いた電気配線は、とにかく、評価回路の測定入力部ｍにおいて、抵抗の値に対応し、対応する電気状態が検知され得るように成されている。好ましくは、中間プラグとしてのコーディングプラグ２０ａにおいても補助プラグとしてのコーディングプラグ２０ｂにおいても、定義された抵抗Ｒは、評価ユニット２２の測定入力部ｍと接続可能である接続部ｂを有する一方の側、及び、直接的に又は間接的に評価ユニット２２或いは補助制御ユニット１０内のアース又はプラスと接続可能な接続部ｄを有する他方の側で接続されている。

アクチュエータ装置１ｂの可能な各バリエーション（例えばクラスＫ１〜Ｋ１５）には、例えば、各々、別の全ての抵抗値から区別可能な抵抗値が割り当てられている。評価ユニット２２内には、データであって、これらのデータにより、アクチュエータ装置１ｂの可能な各バリエーションに対し、例えば選択されている区別可能な抵抗値に応じ、各々、別の全ての状態から区別可能な定義された電気状態が割り当てられているというデータが保存されている。

電気状態は、例えば、電圧値によるか、又は電流値と電圧値の組み合わせにより定義されている。本発明は、例えば、アースに対する接続部ｂの短絡（ゼロの値を有する抵抗に対応する）、プラスに対する接続部ｂの短絡、開いた接続部ｂ（無限大の値を有する抵抗に対応する）のような電気配線も含んでいる。開いた接続部ｂは、コストの理由から好ましくは、最も頻繁に取り付けられるバリエーション或いはクラス（例えばクラスＫ７）のために使用される。これらの３つの電気配線を区別するためには、例えば、電流／電圧・組み合わせの形式の定義された電気状態が必要である。

電気状態は評価ユニット２２により検知され、保存されているデータと比較される。好ましくは、評価ユニット２２によりそうして認識された存在する構成ユニット或いはアクチュエータ装置１ｂのバリエーションに対応し、好ましくは、構成ユニットを制御するための制御ユニット内に保管されている特性マップ或いは補助制御ユニット１０内に保管されている特性マップを介し、構成ユニット或いはアクチュエータ装置１ｂの対応する制御が行われる。

調整可能な全輪駆動部を備えた自動車における本発明に従う回路装置の可能な適用例を示す図である。本発明に従う回路装置の第１構成を示す図である。本発明に従う回路装置の第２構成を示す図である。調整可能な全輪駆動部用のアクチュエータ装置の形式の電気的に制御可能な構成ユニットにおける様々なバリエーションの実現のための例を示す図である。調整可能な全輪駆動部用のアクチュエータ装置の形式の電気的に制御可能な構成ユニットにおける様々なバリエーションの実現のための例を示す図である。

符号の説明

１伝達クラッチ
１ｂアクチュエータ装置
２前軸
３後軸
４車輪（前輪）
５車輪（前輪）
６車輪（後輪）
７車輪（後輪）
８主制御ユニット
９駆動ユニット
１０補助制御ユニット
２０ａコーディングプラグ
２０ｂコーディングプラグ
２１ケーブルハーネス
２２評価ユニット
ｂ電気接続部
ｂ’ 電気接続部
ｄ電気接続部
ｄ’ 電気接続部
ｍ測定入力部

Claims

電気的に制御可能な構成ユニット（１ｂ）における複数のバリエーション（Ｋ１〜Ｋ１５）のうち１つのバリエーションを識別するための自動車用の回路装置において、
・構成ユニット（１ｂ）がコーディングプラグと接続可能であり、
・コーディングプラグ（２０ａ；２０ｂ）が少なくとも１つの電気接続部（ｂ）を有し、この電気接続部が直接的に又は間接的に評価ユニット（２２）の測定入力部（ｍ）と接続可能であり、
・コーディングプラグ（２０ａ；２０ｂ）が固定の電気配線部（Ｒ）を有し、この電気配線部により、評価ユニット（２２）内の測定入力部（ｍ）において、定義された電気状態が生成可能であり、
・評価ユニット（２２）内で電気状態が検知され、更に、保存されているデータであって、これらのデータにより、構成ユニットの可能な各バリエーション（Ｋ１〜Ｋ１５）に対し、各々、別の全ての状態から区別可能な定義された電気状態が割り当てられているというデータと比較されることを特徴とする回路装置。
コーディングプラグの電気配線部が、定義された値を有するオーム抵抗（Ｒ）を有する抵抗であり、このオーム抵抗が、評価回路（２２）の測定入力部（ｍ）に割り当てられているコーディングプラグ（２０ａ；２０ｂ）の接続部（ｂ）と接続可能であり、更には、構成ユニットの可能な各バリエーション（Ｋ１〜Ｋ１５）に対し、各々、別の全ての抵抗値から区別可能な抵抗値が割り当てられていることを特徴とする、特許請求項１に記載の回路装置。
コーディングプラグ（２０ａ）が、構成ユニット（１ｂ）の電気接続部と、評価ユニット（２２）の電気接続部、又は評価ユニットを含んでいて構成ユニット（１ｂ）を制御するための電子的な制御ユニット（１０）の電気接続部との間の中間プラグであることを特徴とする、特許請求項１又は２に記載の回路装置。
コーディングプラグ（２０ａ）が、構成ユニット（１ｂ）の電気接続部と、ケーブルハーネス（２１）の接続部との間の中間プラグであり、そのケーブルハーネスが、評価ユニット（２２）と、又は評価ユニット（２２）を含んでいて構成ユニット（１ｂ）を制御するための電子的な制御ユニット（１０）と接続可能であることを特徴とする、特許請求項１〜３のいずれか一項に記載の回路装置。
コーディングプラグ（２０ｂ）が補助プラグであり、この補助プラグが機械的な接続により構成ユニット（１ｂ）に固定されていて、更に少なくとも１つの電気接続部（ｂ）を有し、この電気接続部が、直接的に、又は間接的にケーブル又はケーブルハーネスを介し、測定入力部に割り当てられている評価ユニット（２２）の電気接続部（ｍ）、又は評価ユニット（２２）を含んでいて構成ユニット（１ｂ）を制御するための電子的な制御ユニット（１０）の電気接続部（ｍ）と接続可能であることを特徴とする、特許請求項１又は２に記載の回路装置。
少なくとも一時的に四輪稼動される自動車用の制御装置であって、電子的な制御ユニットを備え、この制御ユニットが、アクチュエータ装置（１ｂ）を用いて伝達クラッチ（１）において設定すべきである目標・クラッチモーメントを検出することにより、この制御ユニットを用い、持続的に駆動ユニットと接続されている第一の駆動輪に対し、及び要求に応じて伝達クラッチ（１）を介して駆動ユニットと接続可能である第二の駆動輪に対し、駆動ユニットの駆動モーメントが可変に配分可能であり、更には制御ユニットが評価ユニット（２２）を含んでいて、アクチュエータ装置（１ｂ）が電気的に制御可能な構成ユニットである、前記制御装置において、特許請求項１〜５のいずれか一項に記載の回路装置を使用すること。