JP2021517318A - 車両用のセンサ装置 - Google Patents
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Abstract
Description
独立請求項1の特徴を有する車両用のセンサ装置は、別個の接続モジュールにより、少なくとも2つの制御装置と既存のセンサエレメントとが相互に接続されるという利点を有する。接続モジュールは、接続されたセンサエレメントのセンサ信号を少なくとも2つの制御装置に供給するので、少なくとも2つの制御装置の評価制御ユニットは、接続されたセンサエレメントのセンサ信号を同時に評価することができる。また、個々のセンサエレメントへの給電は、2つのエネルギ源の間で切り換えられ、これにより、第1のエネルギ源が故障した場合、自動的に第2のエネルギ源への切り替えが可能となる。測定位置ごとに、単一の単純なセンサエレメントのみを使用し、そのセンサ信号を2つの制御装置によって冗長的に評価することにより、冗長化によるほぼ同等の評価確実性のもとに、測定位置ごとに2つずつのセンサエレメントを使用する場合に比較して、著しいコスト削減が達成される。なぜなら、総ての測定位置のセンサ信号が2つの制御装置において評価され、個々のセンサエレメントの故障確率が低くなるからである。
図1及び図2から見て取れるように、本発明に係る、車両用のセンサ装置1,1A,1Bの図示の実施例には、センサエレメントWSSと、それぞれ1つずつ評価制御ユニット3A,3B及びエネルギ源VB1,VB2を有する少なくとも2つの制御装置ECU1,ECU2とが含まれる。図1及び図2からさらに見て取れるように、第1の制御装置ECU1内においては、第1の評価制御ユニット3Aが第1のエネルギ源VB1に接続されている。第2の制御装置ECU2内においては、第2の評価制御ユニット3Bが第2のエネルギ源VB2に接続されている。ここで、少なくとも2つの制御ユニットECU1,ECU2及びセンサエレメントWSSは、少なくとも1つの別個の接続モジュール10を介して相互に接続されている。各接続モジュール10は、対応するセンサエレメントWSSの第1の端子WSS1を第1のエネルギ源VB1及び/又は第2のエネルギ源VB2に接続する。センサ装置WSSの第2の端子WSS2は、アースに接続されている。また、各センサエレメントWSSを通って流れるセンサ電流ISは、検出される測定量に関する情報によって変調されており、ここでは、第1の評価制御ユニット3A及び/又は第2の評価制御ユニット3Bが、検出されるセンサ電流ISを評価する。接続モジュール10は、接続されたエネルギ源VB1,VB2が故障した場合、センサエレメントWSSの第1の端子WSS1を他方のエネルギ源VB2,VB1に接続する。これは、接続された第1のエネルギ源VB1が故障した場合、接続モジュール10が第2のエネルギ源VB2への切り替えを行い、接続された第2のエネルギ源VB2が故障した場合、接続モジュール10が第1のエネルギ源VB1への切り替えを行うことを意味する。
Claims (25)
- センサエレメント(WSS)と、それぞれ1つずつ評価制御ユニット(3A,3B)及びエネルギ源(VB1,VB2)を有する少なくとも2つの制御装置(ECU1,ECU2)とを含むセンサ装置(1)であって、
第1の制御装置(ECU1)内で、第1の評価制御ユニット(3A)が第1のエネルギ源(VB1)に接続されており、第2の制御装置(ECU2)内で、第2の評価制御ユニット(3B)が第2のエネルギ源(VB2)に接続されており、
前記少なくとも2つの制御装置(ECU1,ECU2)と前記センサエレメント(WSS)とは、少なくとも1つの別個の接続モジュール(10)を介して相互に接続されており、各前記接続モジュール(10)は、対応する前記センサエレメント(WSS)の第1の端子(WSS1)を前記第1のエネルギ源(VB1)及び/又は前記第2のエネルギ源(VB2)に接続し、前記センサエレメント(WSS)の第2の端子(WSS2)は、アースに接続されており、
前記センサエレメント(WSS)を通って流れるセンサ電流(IS)は、検出される測定量に関する情報によって変調されており、
前記第1の評価制御ユニット(3A)及び/又は前記第2の評価制御ユニット(3B)は、検出される前記センサ電流(IS)を評価し、
前記接続モジュール(10)は、接続された前記エネルギ源(VB1,VB2)が故障した場合に、それぞれ、各前記センサエレメント(WSS)の前記第1の端子(WSS1)を他方の前記エネルギ源(VB2,VB1)に接続する、
センサ装置(1)。 - それぞれ測定位置に配置された複数のセンサエレメント(WSS)が設けられている、
請求項1に記載のセンサ装置(1)。 - 前記測定位置は、それぞれ1つの車輪に対応づけられており、対応する前記センサエレメント(WSS)は、少なくとも、対応する前記車輪の回転数及び/又は回転速度を検出する、
請求項2に記載のセンサ装置(1)。 - 各前記接続モジュール(10)は、切り替え装置(20A)を有し、前記切り替え装置(20A)は、共通のノード点(K)を有する2つのダイオード(D1,D2)を含み、前記共通のノード点(K)には、前記共通のノード点(K)に接続された前記センサエレメント(WSS)のための給電電圧が印加され、第1のダイオード(D1)は、前記第1のエネルギ源(VB1)を順方向で前記共通のノード点(K)に接続し、第2のダイオード(D2)は、前記第2のエネルギ源(VB2)を順方向で前記共通のノード点(K)に接続し、これにより、前記共通のノード点(K)には、前記第1のエネルギ源(VB1)及び/又は前記第2のエネルギ源(VB2)から給電される給電電圧が印加されて、より高い電圧が得られる、
請求項1乃至3のいずれか一項に記載のセンサ装置(1)。 - 各前記接続モジュール(10)は、切り替え装置(20B)を有し、前記切り替え装置(20B)は、共通のノード点(K)を有する2つのスイッチングエレメント(21,22)を含み、前記共通のノード点(K)には、前記共通のノード点(K)に接続された前記センサエレメント(WSS)のための給電電圧が印加され、第1の駆動制御ユニット(25)が、第1のスイッチングエレメント(21)を駆動して、前記共通のノード点(K)を前記第1のエネルギ源(VB1)に接続させ、第2の駆動制御ユニット(26)が、第2のスイッチングエレメント(22)を駆動して、前記共通のノード点(K)を前記第2のエネルギ源(VB2)に接続させる、
請求項1乃至4のいずれか一項に記載のセンサ装置(1)。 - 前記第1のエネルギ源(VB1)が第1の電圧を供給したことを第1の電圧識別部(23)が識別した場合、前記第1の駆動制御ユニット(25)は、前記第1のスイッチングエレメント(21)を駆動して、前記共通のノード点(K)を前記第1のエネルギ源(VB1)に接続させ、
前記第2のエネルギ源(VB2)が第2の電圧を供給し、かつ、優先回路(27)が前記第2のスイッチングエレメント(22)の駆動をイネーブルしたことを第2の電圧識別部(24)が識別した場合、前記第2の駆動制御ユニット(26)は、前記第2のスイッチングエレメント(22)を駆動して、前記共通のノード点(K)を前記第2のエネルギ源(VB2)に接続させ、
前記第1のエネルギ源(VB1)が電圧を供給しなかったことを前記第1の電圧識別部(23)が識別した場合、前記優先回路(27)は、前記第2のスイッチングエレメント(22)の駆動をイネーブルする、
請求項5に記載のセンサ装置(1)。 - 前記第1の評価制御ユニット(3A)は、接続された前記エネルギ源(VB1,VB2)と各前記センサエレメント(WSS)との間で検出された各前記センサ電流(IS)を評価する、
請求項1乃至6のいずれか一項に記載のセンサ装置(1)。 - 各前記センサエレメント(WSS)の第2の端子(WSS2)は、前記第2の制御装置(ECU2)内でアースに接続されており、前記第2の評価制御ユニット(3B)は、各前記センサエレメント(WSS)とアースとの間で検出された対応する前記センサ電流(IS)を評価する、
請求項1乃至7のいずれか一項に記載のセンサ装置(1)。 - 各前記接続モジュール(10,10A)内に、接続された前記エネルギ源(VB1,VB2)と対応する前記センサエレメント(WSS)との間の前記センサ電流(IS)を検出して前記第1の評価制御ユニット(3A)に供給する電流処理部(30)が配置されている、
請求項8に記載のセンサ装置(1)。 - 前記第2の評価制御ユニット(3B)は、対応するセンサ電流(IS)を直接的に第2の測定電流(IM2)として受信して評価する、
請求項8又は9に記載のセンサ装置(1)。 - 各前記センサエレメント(WSS)の第2の端子(WSS2)は、前記接続モジュール(10,10B)内でアースに接続されており、前記第2の評価制御ユニット(3B)は、接続された前記エネルギ源(VB1,VB2)と対応する前記センサエレメント(WSS)との間で検出されるセンサ電流(IS)を評価する、
請求項1乃至7のいずれか一項に記載のセンサ装置(1)。 - 各前記接続モジュール(10,10B)内に、接続された前記エネルギ源(VB1,VB2)と対応する前記センサエレメント(WSS)との間の前記センサ電流(IS)を検出して測定電流(IM1,IM2)として前記第1の評価制御ユニット(3A)及び/又は前記第2の評価制御ユニット(3B)に供給する電流処理部(30)が配置されている、
請求項11に記載のセンサ装置(1)。 - 各前記電流処理部(30)は、電流路に挿入された電流センサ(32)を含み、前記電流センサ(32)は、対応する前記センサ電流(IS)の一部分(IS/n)を分岐させ、前記第1の評価制御ユニット(3A)及び/又は前記第2の評価制御ユニット(3B)に転送する、
請求項9乃至12のいずれか一項に記載のセンサ装置(1)。 - 前記第1の評価制御ユニット(3A)及び/又は前記第2の評価制御ユニット(3B)は、少なくとも接続された各前記センサエレメント(WSS)に対して1つの入力接続部(RMA)を有し、前記入力接続部(RMA)は、各前記センサ電流(IS)の一部分(IS/n)を各前記センサ電流(IS)に対応する付属の測定信号に変換する、
請求項13に記載のセンサ装置(1)。 - 各前記電流処理部(30)は、電流調整部(34)を含み、前記電流調整部(34)は、対応する前記電流センサ(32)と前記第1の評価制御ユニット(3A)との間、及び/又は、対応する前記電流センサ(32)と前記第2の評価制御ユニット(3B)との間に配置されており、前記センサ電流(IS)の一部分(IS/n)を前記センサ電流(IS)に対応する付属の測定電流(IM1,IM2)に変換する、
請求項13に記載のセンサ装置(1)。 - 前記電流処理部(30)は、エネルギ蓄積器(CH)を含む第1の補助電圧形成部(35)を含み、前記エネルギ蓄積器(CH)は、加算点(SP)に、前記エネルギ源(VB1,VB2)の給電電圧よりも低い第1の補助電圧(VH1)を送出し、前記加算点(SP)は、前記切り替え装置(20)と前記電流センサ(32)との間の前記エネルギ蓄積器(CH)を充電するために、接続された前記センサエレメント(WSS)のセンサ電流路に接続されている、
請求項15に記載のセンサ装置(1)。 - 前記加算点(SP)は、それぞれ逆流防止ダイオード(D3)及び電流源(IQ)を介して、接続された前記センサエレメント(WSS)のセンサ電流路に接続されている、
請求項16に記載のセンサ装置(1)。 - 前記電流処理部(30)は、直流電圧変換器(DC/DC)として構成されておりかつ前記第1の補助電圧(VH1)を格段に低い第2の補助電圧(VH2)に変換する第2の補助電圧形成部(36)を含む、
請求項15乃至17のいずれか一項に記載のセンサ装置(1)。 - 前記第2の補助電圧(VH2)は、前記電流調整部(34)に供給される、
請求項18に記載のセンサ装置(1)。 - 前記電流処理部(30)は、給電電圧が欠落した場合に、接続された1つのセンサエレメント(WSS)に対し、接続された他のセンサエレメント(WSS)のセンサ電流路から形成される第3の補助電圧(VH3)を供給する非常電圧形成部(37)を含む、
請求項16乃至19のいずれか一項に記載のセンサ装置(1)。 - 前記非常電圧形成部(37)は、前記第2の補助電圧(VH2)をより高い第3の補助電圧(VH3)に変換する直流電圧変換器(38)と、スイッチング装置(SW)と、逆流防止ダイオード(D4)とを含み、前記スイッチング装置(SW)は、前記第3の補助電圧(VH3)を該当するセンサ電流路に接続する、
請求項20に記載のセンサ装置(1)。 - 個々の前記センサエレメント(WSS)は、それぞれ2線線路(L3)を介して、前記接続モジュール(10)に接続されている、
請求項1乃至21のいずれか一項に記載のセンサ装置(1)。 - 前記少なくとも2つの制御装置(ECU1,ECU2)は、それぞれ2線線路(L1,L2)を介して個々の前記接続モジュール(10)に接続されている、
請求項1乃至22のいずれか一項に記載のセンサ装置(1)。 - 個々の前記接続モジュール(10)は、それぞれASICチップとして構成されている、
請求項1乃至23のいずれか一項に記載のセンサ装置(1)。 - 個々の前記接続モジュール(10)は、それぞれ対応する前記センサエレメント(WSS)のコネクタ内及び/又はケーシング内に配置されている、
請求項1乃至24のいずれか一項に記載のセンサ装置(1)。
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