JP2021525670A - フェイルセーフ・システムを有するバンク角センサ - Google Patents

Abstract

本発明は、自動車のためのバンク角センサを提供する。より詳細には、本発明は、車両が所定の限界から傾き、転倒しそうな場合にエンジンを切る、内蔵ホール・センサ及び機械的フェイルセーフ機構を有するバンク角センサを提供する。

Description

本発明は、車両のエンジンのためのフェイルセーフ・バンク角センサ組立体を提供する。より詳細には、本発明は、車両が所定の限界から傾き、転倒しそうな場合に、エンジン及び燃料蒸気供給を切るためのフェイルセーフ・バンク角センサ組立体を提供する。

多くの場合、自動二輪車などの車体のリアル・タイムの傾斜及び／又は傾き角度を推定することが望ましい。たとえば、車体の傾斜及び／又は傾き角度の推定値が自動二輪車の駆動輪のトラクション・コントロールのために必要な場合である。車両が所定の限界から傾き、転倒しそうな場合に、何らかの大きく不幸な出来事又は事故を回避する措置を講じることができるように、知ることが必要とされる。

自動二輪車は一般に、鉛直に対して傾いた角度での運転を必要とする。リーン角は、旋回を支援するために使用される。自動二輪車は、運転中、場合によっては転倒する（たとえば、極端に傾けられる）。自動二輪車は、走行中、横向きに寝かされると、燃料が燃料供給システムからあふれる可能性があり、それ以外にも、自動二輪車の倒された向きが、エンジンの作動に悪影響を与える可能性がある。さらに、重心が制御可能な範囲外にある特定の角度をリーン角が超えた場合、自動二輪車は転倒する可能性がある。この状態では、システムも燃料供給を停止することが望まれる。この間の何らかの事故を回避するために、車両が所定の限界から傾き、転倒しそうな場合にエンジンを切るバンク角センサが、自動二輪車に提供されている。

米国特許第６９４１２０６号（Ｂ２）では、車両が転倒したときの検出精度を向上させるために鉛直方向センサを使用する転倒検出装置が開示されている。ＥＣＵは、加速度計と通信して、エンジンの作動を制御する。ＥＣＵは、車両が転倒したとき、好ましくは段階的に、エンジンを停止する。従来技術では、誤った警報を検出できる対策がなく、さらに、センサが故障した場合の、いかなる追加の安全機構もが準備されていない。

中国特許第１０１７５８７７６号（ＣＮ１０１７５８７７６Ｂ）では、一次センサと、コンパレーター回路と、スイッチング回路とを備える車両傾斜検出手段が開示されており、センサは、車体が傾き状態を検知して、検知信号を発生させる。前記コンパレーター回路は、センサの検知信号に従って、車体傾き角度が閾値より大きいかどうか判定され、伝達され、さらに制御信号を伝送する。前記スイッチ回路は、比較回路によって伝送された制御信号を受信し、その信号は、エンジンの作動を制御する。従来技術では、エンジンの作動を制御するために、依存関係に至り、買い手に対する全体コストになる複数のセンサ及びモジュールが存在する。

米国特許第６９４１２０６号明細書 中国特許第１０１７５８７７６号明細書

そのため、このような転倒の間に、燃料供給システム、場合によっては、エンジンを停止するシステムが望まれている。したがって、バンク角センサが必要であることが従来技術から推論することができるので、単純で好ましいデザインを促進するために複数の構成要素を排除することに傾注すると同時に、さらに、結果として製造コストを低減する作動性能及び効率を維持する。さらに、たとえ一次センサが任意の状態で作動できなくても作動することができる、追加の安全機構を有するバンク角センサも必要とされている。

本発明の主目的は、車両が所定の限界から傾き、転倒しそうな場合に、エンジンを切り、燃料蒸気供給を停止するためのフェイルセーフ・バンク角センサ組立体を提供することである。

本発明のさらに別の目的は、車両が所定の限界を過ぎて倒れた場合にエンジンを切るために、フェイルセーフ・バンク角センサ組立体のハウジング内にホール・センサを組み込むことである。

本発明のさらに別の目的は、車両が所定の限界から傾き、転倒しそうな場合にエンジンを切るために、フェイルセーフ・バンク角センサ組立体をカスタマイズし、内蔵ホール・センサを使用してフィードバック信号を送ることである。

本発明のまた別の目的は、入口ポートをシールすることによって燃料蒸気供給を安全に停止するために、そのハウジング内に磁性可動コアを有する堅牢で効率的なフェイルセーフ・バンク角センサ組立体を提供することである。

本発明は、車両のエンジンのためのフェイルセーフ・バンク角センサ組立体を提供する。より詳細には、本発明は、車両が所定の限界から傾き、転倒しそうな場合に、エンジンを切り、燃料蒸気供給を停止するためのフェイルセーフ・バンク角センサ組立体を提供する。

本発明のある実施例において、フェイルセーフ・バンク角センサ組立体は、燃料蒸気移動のための入口ポートと、シール体と、磁性コアと、複数の圧縮ばねと、ホール・センサが内蔵された成形ハウジングと、緩衝チップと、燃料蒸気移動のための出口ポートとを含む。

本発明の別の実施例において、入口ポート及び出口ポートが燃料蒸気移動のための燃料チャンネルを確定するために設けられた構成を有するフェイルセーフ・バンク角センサ組立体が提供される。両方のポートは、たとえば、熱可塑性材料、ポリカーボネート、ポリプロピレンなどであるがこれらに限定されない材料から成形されて、構成されている。さらに、成形ハウジングは、たとえば、熱可塑性材料、ＰＶＣ、ＰＵＣなどであるがこれらに限定されない材料から構成され、車両が所定の限界から傾き、転倒しそうな場合にエンジンを切るためのフィードバック信号を提供するホール・センサが内蔵されている。成形ハウジングは、たとえば、銅、黄銅などであるがこれらに限定されない材料から構成されたシール体の組み付けに対応し、たとえば、テフロン（登録商標）、ＰＵなどであるがこれらに限定されない材料から構成される緩衝チップは、圧縮ばねを使用してシール体に取り付けられている。磁性コアも、圧縮ばねとともに、成形ハウジングの内径内に組み付けられ、内蔵ホール・センサのためのセンサ・マグネットとして働いている。ホール・センサは、磁性コアがストローク中を移動すると、磁性コアの移動を検出し、エンジンを切るための信号をさらに送る、その位置に対応する出力電圧に関するフィードバックを提供する。さらに、組み立てられたハウジングの近位端に、入口ポートは挿入され、遠位端に、出口ポートは挿入されている。入口ポート及び出口ポートはどちらも、たとえば、超音波溶接などであるがこれらに限定されない方法によって、ハウジングに固定され、合わせ面からの漏洩がないことを保証し、よって、フェイルセーフ・バンク角センサの組立てが完了する。

したがって、フェイルセーフ・バンク角センサ組立体には、車両が所定の限界から傾き、転倒しそうな場合にエンジンを切るためのフィードバック信号を送る内蔵ホール・センサが、そのハウジング内に設けられている。さらに、組立体は、車両が所定の限界から傾き、その自重によって転倒しそうな場合に、入口ポートをシールすることによって燃料蒸気供給を切る磁性コアによってそのハウジング内に設けられている。

フェイルセーフ・バンク角センサ組立体の構成は、磁性コアが固着した場合、故障をすばやく検出する。また、フェイルセーフ・バンク角センサ組立体の構成は、外部センサなしにリアル・タイムの状況を得る追加の特徴を与える。

本発明の目的は、本明細書の一部を形成する添付図面に示されるその特定の実施例を参照することによって、より詳細に、上で簡単に要約された本発明のより詳細な説明において、理解されていてもよい。しかしながら、添付図面は、本発明の好ましい実施例を示し、したがって、その適用範囲を限定するものと考えるべきではなく、本発明は他の等しく効果的である等価な実施例も可能であることに留意されたい。

本発明の実施例によるフェイルセーフ・バンク角センサ組立体の斜視図を示す。 本発明の実施例によるフェイルセーフ・バンク角センサ組立体の位置を示す。 本発明の実施例による、オフ状態におけるホール・センサを示す。 本発明の実施例による、オン状態におけるホール・センサを示す。 本発明の実施例による、オフ状態における可動コアを示す。 本発明の実施例による、オン状態における可動コアを示す。

ここで、本発明は、本発明の好ましい実施例が示される添付図面を参照して、以下でより完全に説明される。しかしながら、本発明は、多くの異なる形態で具現化されてもよく、本明細書に記載される実施例に限定されるものとして解釈されるべきでない。むしろ、実施例は、本開示が完全であるように提供され、本発明の範囲を当業者へ完全に伝える。

図を参照すると、特に、図に示された本発明の実施例を参照すると、読者による本発明の理解を容易にするために、各要素に数字が指定されている。添付の説明及び図面は、好ましい実施例を単に説明したものである。本発明の特定の構成要素、材料、構成、及び使用が本開示に示されて、記載されているが、本明細書に記載される本発明の範囲及び機能を変えることなく、本明細書及び添付図面で説明される、構成要素及びそれらの構成要素の構成に対する複数の変更を行うことができることは理解されるべきである。

１つの実施例において、本発明は、車両のエンジンのためのフェイルセーフ・バンク角センサ組立体を提供する。より詳細には、本発明は、車両が所定の限界から傾き、転倒しそうな場合に、エンジンを切るための、そのハウジングに内蔵されたホール・センサと、入口ポートをシールすることによって燃料蒸気供給を停止するための、ハウジング内の磁性コアとを有するフェイルセーフ・バンク角センサ組立体を提供する。

最も好ましい実施例において、フェイルセーフ・バンク角センサ組立体には、自動車のためのそのハウジングに、内蔵ホール・センサ及び可動コアが設けられており、入口ポートと、シール体と、緩衝チップと、磁性コアと、複数の圧縮ばねと、成形ハウジングと、ホール・センサと、出口ポートとを備え、磁性コアは、近位端に、入口ポートと、圧縮ばねの１つと、シール体と、緩衝チップとを有し、且つ、遠位端に、別の圧縮ばねと、出口ポートとを有し、ホール・センサは、磁性コアの側部に固定されている。車両が走行状態にある間、緩衝チップは圧縮ばねの圧縮により押されるので、入口ポートは燃料蒸気を受け入れる。車両が転倒し、所定の限界に到達したときに、圧縮ばねの１つによって押されると、磁性コアはその位置を変え、ホール・センサは、磁性コアの位置の変化を検出して、フィードバック信号を車両エンジンに送り、圧縮ばねの押圧により緩衝チップで入口ポートを閉じることによって、燃料蒸気供給をオフにして止める。

例示的な実施例において、フェイルセーフ・バンク角センサ組立体には、そのハウジング内に、内蔵ホール・センサ及び可動磁性コアが設けられている。フェイルセーフ・バンク角センサ組立体は、燃料タンクと車両のエンジンとの間の二次接続に組み込まれている。二次接続は、たとえば、複数のコネクタを介して接続されたパージ弁、二方弁、キャニスタ、及び車両キャブレタであるがこれらに限定されない、燃料蒸気放出の制御を支援する構成要素を有する。ホール・センサは、鉛直からの所定の限界の角度又は所定の限界より大きい角度において、車両の位置を検知する。車両の位置は、バンク角センサ組立体の可動磁性コアの位置に依存する。車両が所定の限界に等しい角度又は所定の限界より大きい角度に傾くと、ハウジング内部の可動磁性コアは、その位置を変え、フェイルセーフ・バンク角センサ組立体の入口ポートをシールすることによって、燃料蒸気供給を停止する。可動磁性コアの位置の変化は、ホール・センサによって検知される磁場を変化させる。ホール・センサは、検知して、エンジンを切るために、電圧の形態のフィードバック信号を提供する。

フェイルセーフは、車両が所定の限界に傾くとき、及び、車両が転倒したときに、燃料蒸気供給及びエンジンを切るバンク角センサ組立体の機能として定義される。所定の限界は好ましくは８０度である。

図１に示されるように、フェイルセーフ・バンク角センサ組立体１０の斜視図が与えられている。フェイルセーフ・バンク角センサ組立体は、外側組立体を形成する、入口ポート１１と、成形ハウジング１４と、出口ポート１６とを有する。フェイルセーフ・バンク角センサ組立体の入口ポート１１及び出口ポート１６は、燃料蒸気移動のための燃料チャンネルを形成し、たとえば、熱可塑性材料、ポリカーボネート、ポリプロピレンなどであるがこれらに限定されない材料から構成される成形品である。さらに、成形ハウジング１４は、たとえば、熱可塑性材料、ＰＶＣ、ＰＵＣなどであるがこれらに限定されない材料から構成される。成形ハウジング１４の近位端に入口ポート１１は挿入され、遠位端に出口ポート１６は挿入されている。入口ポート１１及び出口ポート１１は共に、たとえば、超音波溶接などであるがこれらに限定されない方法によって、成形ハウジング１４に固定され、合わせ面からの漏洩がないことを保証し、よって、バンク角センサ１０の組立てが完了する。

好ましい実施例において、フェイルセーフ・バンク角センサ組立体１０は、入口ポート１１と、シール体１２と、緩衝チップ１９と、磁性コア１３と、複数の圧縮ばね１７及び１８と、ホール・センサ１５が内蔵された成形ハウジング１４と、出口ポート１６とを備える。入口ポート１１及び出口ポート１６は、燃料蒸気移動のための燃料チャンネルを確定するために設けられている。さらに、車両が所定の限界から傾き、転倒しそうな場合にエンジンを切るためのフィードバック信号を提供するホール・センサ１５が内蔵された成形ハウジング１４が提供される。成形ハウジング１４は、たとえば、銅、黄銅などであるがこれらに限定されない材料から構成されたシール体１２の組み付けに対応し、たとえば、テフロン（登録商標）、ＰＵなどであるがこれらに限定されない材料から構成される緩衝チップ１９は、圧縮ばね１７を使用してシール体１２に取り付けられている。可動磁性コア１３も、圧縮ばね１８とともに、成形ハウジング１４の内径内に組み付けられ、内蔵ホール・センサ１５のためのセンサ・マグネットとして働いている。ホール・センサ１５は、磁性コア１３がストローク中を移動すると、磁性コア１３の移動を検出し、エンジンを切るための信号をさらに送る、その位置に対応する出力電圧に関するフィードバックを提供する。

図２は、本発明の実施例による、自動車内部のフェイルセーフ・バンク角センサ組立体の位置を示す。フェイルセーフ・バンク角センサ組立体１０は、車両の燃料タンク２０とエンジン２１との間の二次接続に位置付けられて、組み込まれている。二次接続は、たとえば、複数のコネクタ２６を介して接続されたパージ弁２２、二方弁２３、キャニスタ２４、及び車両キャブレタ２５であるがこれらに限定されない、燃料蒸気放出の制御を支援する構成要素を有する。フェイルセーフ・バンク角センサ組立体１０の入口は、コネクタ２６を介して燃料タンク２０に接続され、フェイルセーフ・バンク角センサ組立体１０の出口は、キャブレタ２５を通してエンジン２１に接続されたパージ弁２２にさらに接続されたキャニスタ２４に接続され、よって、フェイルセーフ・バンク角センサ組立体１０と、エンジン２１と、燃料タンク２０との間の経路を提供する。二次接続では、二方弁の一端は大気中に開いている。

図３は、オフ（ＯＦＦ）状態におけるホール・センサ１５を示し、可動磁性コア１３は、圧縮ばね１８の力を使用して、シール体１２を入口ポート１１へ押し、ハウジング１４を通る出口ポート１６への流体の流れを妨げている。この場合、ホール・センサ１５は、可動磁性コア１３の磁場を検知することができないので、そのため、エンジンはオフのままである。

図４は、オン（ＯＮ）状態におけるホール・センサ１５を示し、流体圧が圧縮ばね１７並びに圧縮ばね１８を圧縮するシール体１２に加えられているので、可動磁性コア１３は引き戻されており、シール体１２は、入口ポート１１をシールせず、ハウジング１４を通過して出口ポート１６へ流体が流れることを可能にする。この場合、ホール・センサ１５は、移動可能な磁性コア１３の磁場を検知することができるので、そのため、エンジンはオンのままである。

図５は、オフ状態における可動コア１３を示し、車両がひっくり返るとすぐに、シール体１２による流入経路１１のシールのために、入口ポート１１からの燃料蒸気の流れは止められる。磁性コア１３の重量、及び、圧縮ばね１８によって磁性コア１３に及ぼされる力により、シールが行われる。

図６は、オン状態における可動コア１３を示し、可動磁性コア１３は、燃料蒸気が入口ポート１１を通り、ハウジング１４を通って出口ポート１６へ流れることを可能にする、通常の休止位置にある。

別の実施例において、フェイルセーフ・バンク角センサ組立体１０には、車両が所定の限界（好ましくは８０度）から傾き、転倒しそうな場合にエンジンを切るためのフィードバック信号を送る内蔵ホール・センサ１５が、そのハウジング内に設けられている。

別の実施例において、フェイルセーフ・バンク角センサ組立体１０は、車両が所定の限界（好ましくは８０度）から傾き、その自重によって転倒しそうな場合に、入口ポート１１をシールする可動磁性コア１３によってそのハウジング内に設けられている。

フェイルセーフ・バンク角センサ組立体の構成は、磁性コアが固着した場合、故障をすばやく検出する。また、フェイルセーフ・バンク角センサ組立体の構成は、外部センサなしにリアル・タイムの状況を得る追加の特徴を与える。

本発明の実施例の前述の説明を、例示及び説明のために提示した。包括的なものとしようとするものではなく、また、開示される正確な形態に本発明を限定しようとするものでもなく、修正及び変更は、上記教示に照らして可能である、又は、本発明の実践により取得されてもよい。当業者が、さまざまな実施例において、さまざまな修正とともに、本発明を、企図される具体的な用途に適したものとして利用できるように、本発明の原理及びその実際的な応用を説明するために、実施例を選択し、説明した。

Claims (9)

1. 自動車のためのフェイルセーフ・バンク角センサ組立体（１０）であって、
   入口ポート（１１）と、
   シール体（１２）と、
   緩衝チップ（１９）と、
   磁性可動コア（１３）と、
   複数の圧縮ばね（１７、１８）と、
   成形ハウジング（１４）と、
   ホール・センサ（１５）と、
   出口ポート（１６）と
   を備え、
   前記磁性可動コア（１３）が、近位端に、前記入口ポート（１１）と前記圧縮ばね（１７）と前記シール体（１２）と前記緩衝チップ（１９）とを有し、且つ、遠位端に、前記圧縮ばね（１８）と前記出口ポート（１６）とを有し、
   前記ホール・センサ（１５）が、前記磁性可動コア（１３）の近くで前記成形ハウジング（１４）の内側の側部に固定されており、
   前記車両が走行状態にある間、前記緩衝チップ（１９）が前記圧縮ばね（１７、１８）の圧縮により押されることにより、前記入口ポート（１１）が燃料を受け入れ、
   前記車両が転倒し、所定の限界に到達すると同時に、前記圧縮ばね（１８）によって押されると、前記磁性可動コア（１３）がその位置を変え、前記ホール・センサ（１５）が、前記磁性可動コア（１３）の位置の変化を検出して、フィードバック信号を車両エンジンに送り、前記圧縮ばね（１７、１８）の押圧により前記緩衝チップ（１９）で前記入口ポート（１１）をシールすることによって、前記燃料蒸気供給をオフにして止めるようになっている、センサ組立体（１０）。
2. 前記フィードバック信号が、電圧の形態である、請求項１に記載のセンサ組立体（１０）。
3. 前記所定の限界が、それを超えると前記車両が転倒しそうになる角度として定義され、前記所定の限界が好ましくは８０度である、請求項１に記載のセンサ組立体（１０）。
4. 前記ホール・センサ（１５）がオフ状態であるとき、前記磁性可動コア（１３）が、前記圧縮ばね（１８）の力によって、前記シール体（１２）を前記入口ポート（１１）へ押し、成形ハウジング（１４）を通る前記出口ポート（１６）への前記燃料蒸気の流れを妨げるようになっている、請求項１に記載のセンサ組立体（１０）。
5. 前記ホール・センサ（１５）がオン状態であるとき、前記シール体（１２）に加えられた流体圧が前記圧縮ばね（１７、１８）を圧縮することにより、前記磁性可動コア（１３）が引き戻され、前記シール体（１２）が、前記入口ポート（１１）をシールせず、成形ハウジング（１４）を通って前記出口ポート（１６）へ前記燃料蒸気が流れることを可能にする、請求項１に記載のセンサ組立体（１０）。
6. 前記車両がひっくり返ったとき、前記磁性可動コア（１３）の重量、及び、圧縮ばね（１８）によって前記磁性可動コア（１３）に及ぼされる力のために、シール体（１２）によって前記入口ポート（１１）がシールされるため、前記入口ポート（１１）からの前記燃料蒸気の流れが止められるようになっている、請求項１に記載のセンサ組立体（１０）。
7. 前記磁性可動コア（１３）が通常の休止位置にあるとき、前記磁性可動コア（１３）が、前記入口ポート（１１）を通り、ハウジング（１４）を通って前記出口ポート（１６）へ前記燃料が流れることを可能にする、請求項１に記載のセンサ組立体（１０）。
8. 前記緩衝チップ（１９）が、テフロン（登録商標）及びＰＵを含むがこれらに限定されない材料から作られる、請求項１に記載のセンサ組立体（１０）。
9. 前記フェイルセーフが、車両が所定の限界に傾き、転倒したときに、前記燃料蒸気供給及びエンジンを切るセンサ組立体（１０）の機能として定義される、請求項１に記載のセンサ組立体（１０）。

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