JP2004535325A - 電子油圧式制御ユニット内に一体化した運動センサ - Google Patents

Abstract

車両システム用の電子制御ユニットであって、車両基準軸に対する車両の動作に関するデータを生成するための、少なくとも1つの加速度センサと、少なくとも1つの角速度センサを含む。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、車両ブレーキシステムを制御するための電子制御ユニットに関し、特に、車両運動センサの電子制御ユニットへの一体化に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在自動車製造業者が製造している多くの車両は、油圧式ブレーキスステムと一体化される自動ブレーキ制御システムを含む。このようなシステムは、ブレーキ中に生じる車輪のロックアップを防止するアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）、車両操作中における車両方向の制御の喪失の防止を補助する車両安定性制御（ＶＳＣ）システム、凍結路面と遭遇した際のような、低摩擦路面上でのスリップを防止する駆動輪のトラクション制御（ＴＣ）システムを含んでいる。これに加えて、このようなシステムは、車両を通常の路面または高摩擦路面上で操作する場合に、事故回避操作中に発生しうる方向制御喪失の防止も補助する。
【０００３】
一般に、自動ブレーキ制御システムは、油圧式ブレーキシステムのブレーキラインと一体化された電子油圧式制御ユニットを含む。次に図面を参照すると、図1に、典型的な自動ブレーキ制御システムのための電子油圧式制御ユニット10を示している。一般に、電子油圧式制御ユニット10は、油圧弁本体14上に取り付けた電子制御ユニット（ＥＣＵ）12を含んでいる。油圧弁本体14は車両の油圧式ブレーキシステムに接続している。ＥＣＵ12は、ブレーキシステムを操作するためのマイクロプロセッサおよび制御アルゴリズムを含む。油圧弁本体14内には複数のソレノイドバルブが配置されている。ソレノイドバルブは、通常開放した分離弁および通常閉鎖した排出弁を含む。ＥＣＵ12はソレノイドバルブコイル、および1つまたはそれ以上の車輪速度センサ(図示せず)に接続されている。さらに、油圧弁本体14には、加圧したブレーキ液をブレーキ制御システムに供給するためのポンプ16が搭載されている。ポンプの操作はＥＣＵマイクロプロセッサによって制御される。
【０００４】
一般に、ユニットの点検や修理を可能にするように、ＥＣＵ12は油圧弁本体14から取り外し可能である。車両を迅速に機能復帰させるために、通常、故障したＥＣＵ12は使用可能なユニットと単に交換される。その後、故障したＥＣＵをサービス施設で修理するか、または製造業者に返品することができる。したがって、ＥＣＵ12に接続したソレノイドバルブコイルは、油圧弁本体14内に配置されているソレノイドバルブからＥＣＵと共に取り外し可能である。弁および油圧弁本体14が、車両ブレーキシステムを具備した密封された油圧システムを形成しているため、ＥＣＵ12の取り外しおよび交換の後に車両ブレーキ液中の空気を抽気する必要がない。
【０００５】
車両操作中に、ＥＣＵマイクロプロセッサが、車輪速度センサから速度信号を継続的に受ける。マイクロプロセッサが切迫した車両制御の問題を感知すると、ブレーキ制御システムが作動する。ＥＣＵマイクロプロセッサは、加圧されたブレーキ液を供給するようにポンプを始動させ、また、ソレノイドバルブに、車輪ブレーキへの周期的な油圧圧力の印加および解除を行わせることで車両の安定制御を向上させる。
【０００６】
ブレーキ制御システムは、車両運動データをマイクロプロセッサに供給する運動センサを含むこともできる。運動センサは、車両の加速および/または減速度を測定するための1つまたはそれ以上加速度センサを含むことができる。通常、加速度は、3本の直交する車両基準軸の内の1本またはそれ以上に対して感知され、これらの軸は一般に、横軸、縦軸、垂直軸と呼ばれる。運動センサは、車両の基準軸のまわりで車両のヨー、ロール、またはピッチを測定する、1つまたはそれ以上の角速度センサまたはジャイロスコープセンサを含むこともできる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、車両運動センサのブレーキ制御システム用の電子制御ユニットへの車両運動センサの一体化に関する。
上述したように、ブレーキ制御システムに加速度センサおよび角速度センサを内含させることが知られている。しかし、センサは、典型的には電子制御ユニットと離れて配置されている。通常、ＥＣＵは弁本体上に搭載され、そして、弁本体は、典型的には油圧式ブレーキラインへの接続を容易にするために、車両エンジンルーム内あるいは車両シャシ上のいずれかに配置されている。その一方で、運動センサは、典型的には、車室内の、車両の重心に、またはその付近に配置されている。したがって、運動センサをＥＣＵ内のマイクロプロセッサと接続するために、エンジンルームから車室へ配線する必要がある。さらに、点検や修理が必要な場合、2つの離間した場所にある構成要素の各々を点検修理する必要がある。そのため、運動センサをＥＣＵ内に取り付けて、エンジンルームと車室の間の配線を省くことが望ましい。あるいは、制御システムの点検や修理を単純化するために、車室内に配置されたＥＣＵ内に運動センサを取り付けることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、車両運動センサをＥＣＵ内に取り付けることに関する。本発明は、複数の基準軸を具備した車両システム用の制御ユニットを考慮している。この制御ユニットは、車両に搭載されるように適合された制御ユニットハウジングを含む。ハウジング内には回路基板が搭載されており、この回路基板は車両システムを制御するための電子部品を担持している。少なくとも1つの運動センサがハウジング内に搭載されており、車両システムを制御するための電子部品と接続している。運動センサは、基準軸に対する車両の動作に関するデータを生成し、運動データを電子部品へ送信するように動作する。
【０００９】
好ましい実施形態において、制御ユニットハウジング内に複数の運動センサが搭載されていて、運動センサが、車両システムを制御するための電子部品と電気接続している。運動センサは、基準軸に対する車両の動作に関するデータを生成し、運動データを電子部品へ送信するように動作する。好ましい実施形態において、車両基準軸どうしは互いに垂直であり、各運動センサが、対応する車両基準軸に関するデータを生成する。しかし、本発明は、非垂直な基準軸、および/または、1本より多い基準軸に関連してデータを生成する運動センサを使用して実施されてもよい。また、好ましい実施形態において、複数の運動センサが少なくとも1つの加速度計と、少なくとも1つの角速度センサとを含んでいることもかんがえられる。しかし、本発明は、加速度センサのみ、または角速度センサのみをハウジング内に取り付けても実施されうる。
【００１０】
好ましい実施形態において、電子油圧式制御ユニットを形成するように、電子制御ユニットが油圧弁本体上に搭載されている。電子油圧式制御ユニットは、車両エンジンルーム内、あるいは車両シャシ上に搭載されており、また、油圧弁本体が車両油圧式ブレーキシステムに接続されている。このような電子油圧式ユニットは、従来の油圧式ブレーキシステム内、または電子油圧式ブレーキシステム内に含めることが可能である。しかし、本発明は、運動センサを含むように、電子制御ユニットの、例えば車室内部といった油圧弁本体から離れた場所への取り付けをも考慮している。ワイヤによるブレーキシステムまたは電気式ブレーキシステムを使用して、このような遠隔場所に配置された電子制御ユニットを利用することができる。さらに、運動センサを、電気式パーキングブレーキのような別のシステム用の電子制御ユニット内に取り付けることも可能である。こうすることで、センサが、ＣＡＮバスを介してブレーキシステム電子制御回路と電気接続される。
【００１１】
好ましい実施形態において、2つの加速度センサおよび1つの角速度センサが電子制御ユニット内に搭載されている。しかし、本発明は、電子制御ユニット内に搭載されたより多くの加速度センサおよび角速度センサを使用して実施されることが可能である。例えば、3本の車両基準軸に関連して車両加速度および減速度を計測するための3つの加速度センサと、車両のヨー、ロール、ピッチを計測するための3つの角速度センサとをＥＣＵ内に含むことができる。
【００１２】
本発明の様々な目的および利点は、以下の好ましい実施形態の詳細な説明から、添付の図面を参照しながら読解することで、当業者に明確になるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
再び図面を参照すると、図2において、本発明によるＥＣＵ20が示されている。ＥＣＵ20は、射出成形またはダイカストのような従来の方法により、プラスチックまたは金属で形成されているハウジング21を含んでいる。図2では、ＥＣＵ20は、複数の締め具22によって、油圧弁本体14に取り外し可能に取り付けられている。ハウジング21は、これと一体形成された電気コネクタ23を含んでおり、この電気コネクタは、ＥＣＵ20と、車両電源、車輪速度センサ、およびその他の車両の電気部品への配線との間に電気接続を提供する。
【００１４】
ハウジングの下方から見たＥＣＵハウジング21の内部を示す図3に最もよく見られるように、ＥＣＵ20は2つの加速度センサ24、25と、回路基板28上に搭載された1つの角速度センサ、またはジャイロスコープセンサ26とを含んでいる。回路基板28は、ＥＣＵハウジング21の上方面に形成された凹部30内に配置されている。回路基板28は、一対の締め具31によって凹部30内に保持されている。センサ24、25、26は、回路基板28上に配置されたトレース（図示せず）と電気接続している。可撓性回路の一部分が、回路基板上のトレースとセンサコネクタ32との間の電気的接続を提供する。センサコネクタは複数のコネクタピン33を担持している。図3に示されるように、凹部34がハウジング21の側部に沿って延び、一対の支持部36がハウジング21の内面から延びている。ＥＣＵマイクロプロセッサおよび電子部品を担持するＥＣＵ回路基板（図示せず）が凹部34に受容され、支持部36によってハウジング21から離隔されている。ＥＣＵ回路基板の全体に形成された第1の複数のビアがセンサコネクタピン33を受容する。同様に、ＥＣＵ回路基板の全体に形成された第2の複数のビアが複数の電気コネクタピン38を受容する。好ましい実施形態において、ピン33、38が、ＥＣＵ回路基板の表面上に配置された電気トレースに波形はんだ付けされている。また、複数のソレノイドコイルも、これに対応する、ＥＣＵ回路基板の全体に形成されたビアにはんだ付けされている。ハウジングの側部は比較的狭いため、ソレノイドは、ＥＣＵ20の下と、油圧弁本体14の頂面に形成された凹部内とに延びている。
【００１５】
好ましい実施形態において、2本の車両基準軸に対する車両の加速度および減速度を感知するために、加速度センサ24、25が、回路基板28上に互いに垂直に配置されている。2つの加速度センサ24、25と、1つの角速度センサ26が図3に示されているが、本発明は、ＥＣＵ20内に搭載されたこれよりも多い、または少ない数の加速度センサ、そして、より多くの角速度センサによっても実施可能であることが理解されるであろう。また、回路基板28上で互いに垂直な加速度センサ24、25が備えられている好ましい実施形態を図示および説明してきたが、本発明は、互いに非垂直な角度に配置された加速度センサ24、25によって実施することも可能であることが理解されるであろう。
【００１６】
組み合わされたＥＣＵ20と油圧弁本体が、車両（図示せず）に搭載された電子油圧式制御ユニットを形成する。電子油圧式制御ユニットは、車両に直接搭載されるか、あるいは図9に示すように、取り付けブラケットに取り付けることができる。その後、ブラケットを車両に取り付ける。
【００１７】
車両にＥＣＵ20を直接搭載する場合には、運動センサ24、25、26の各々がセンサと対応する車両基準軸と整列するように、搭載位置を選択することができる。対応する車両基準軸と整列された運動センサをＥＣＵ20に搭載することができない場合には、ＥＣＵアルゴリズムは、対応する車両基準軸からの搭載位置のあらゆる逸脱を考慮するようにセンサデータを補正するサブルーチンを含む。
【００１８】
ＥＣＵ20が取り付けブラケットによって車両に取り付けられる場合には、取り付けブラケットを、運動センサを車両基準軸と整列させる形状にすることができる。取り付けブラケットを、運動センサを基準軸と整列させる形状にすることが不可能な場合には、ＥＣＵアルゴリズムは、対応する車両基準軸からの搭載位置のあらゆる逸脱を考慮するようにセンサデータを補正するサブルーチンを含む。
【００１９】
あるいは、回路基板28と凹部30を、ＥＣＵ20の縁部（図示せず）に対してある角度で配置してもよい。これにより、運動センサ22、24、26を対応する車両基準軸に対して方向付けるように、ＥＣＵハウジング21に対して垂直な軸のまわりに回路基板31を効率的に回転させることが可能になる。さらに、ＥＣＵ20内での回路基板の位置決め、ＥＣＵ20の搭載位置、取り付けブラケット形状およびデータのアルゴリズム調整のあらゆる組み合わせを、運動センサの方向付けのために使用できる。
【００２０】
本発明の代替の実施形態が、図4に示されるＥＣＵ40で説明される。図4において、前出の図面に示される構成要素と類似の構成要素に同一の参照番号を付している。ＥＣＵ40は、ＥＣＵ回路基板に取り付けられたソレノイドコイルのハウジング内への配置を可能にする、より奥行きのある側部を備えたハウジング42を含んでいる。分離カバー4 4は、ハウジング42を包囲している。ハウジングは、図5中のＥＣＵ40の分解図に示されるように、センサアセンブリ48を受容する側壁延長部46を含む。センサアセンブリ48はＥＣＵ回路基板50の横に搭載され、ＥＣＵハウジング42の側部に沿って延びている。
【００２１】
センサアセンブリ48の分解図が図6に示されている。上述した第1形態と同様に、センサアセンブリ48の好ましい実施形態は一対の加速度計24、25と、角速度センサ26を含む。上述のように、加速度センサ24、25は、2本の車両基準軸に対する車両の加速度および減速度を感知するように回路基板52上に互いに垂直に配置されている。2つの加速度センサ24、25と、1つの角速度センサ26が図6に示されているが、本発明が、ＥＣＵ40に搭載されたこれよりも多い、または少ない数の加速度センサと、より多い数の角速度センサとによって実施されることも理解されるであろう。また、加速度センサ24、25を回路基板52上に互いに垂直に配置した好ましい実施形態を例示し、記述してきたが、本発明は、加速度センサ24、25を互いに非垂直の角度で配置することでも実施できることが理解されるであろう。
【００２２】
センサ回路基板52はセンサ用の電気トレースを担持し、一対の締め具56によって、一般にＬ字型のセンサ・リードフレーム54に取り付けられている。センサ回路基板52とリードフレーム54の間には遮蔽ベース58が配置されている。締め具56が、遮蔽ベース58を貫通して形成した開口部を通っており、ベース58をリードフレーム54上の適所に固定している。リードフレーム54は、複数の導体60上にプラスチックを射出成形して形成されている。組み立て時には、可撓性回路62の一部分によって、センサ回路基板52上のトレースがリードフレーム導体60と接続される。遮蔽ハウジング64が基板52、センサ24、25、26を取り囲んでいる。複数のタブ66が、遮蔽ベースから、遮蔽ハウジング64の底部縁に沿って形成したフランジ69を貫通して形成したスロット68を通って延びている。ハウジング64をベース58に固定するために、タブ66は折り曲げられている（図示せず）。好ましい実施形態において、センサ24、25、26を電磁放射線から遮蔽するために、ベース58とハウジング64はアルミニウムのような導電性材料で形成されている。
【００２３】
上述の、図2、図3に示されたＥＣＵ20に担持されたセンサには類似の遮蔽部が示されていないが、該センサにこのような遮蔽部を含めることができる。
上述のＥＣＵ20と同様に、組み合わせたＥＣＵ40と油圧弁本体が、車両（図示せず）に搭載された電子油圧式制御ユニットを形成している。電子油圧式制御ユニットは、車両に直接搭載されるか、あるいは、図9に示されるように、取り付けブラケットに取り付けることができる。その後、ブラケットを車両に取り付ける。
【００２４】
ＥＣＵ40が車両に直接搭載される場合には、搭載位置を、運動センサ24、25、26の各々がセンサに対応した車両基準軸と整列するように選択することできる。ＥＣＵ40に、対応する車両基準軸と整列させた運動センサを搭載することができない場合には、ＥＣＵアルゴリズムは、対応する車両基準軸からの搭載位置のあらゆる逸脱を考慮するようにセンサデータを補正するサブルーチンを含む。
【００２５】
ＥＣＵ40が取り付けブラケットによって車両に取り付けられる場合には、取り付けブラケットを、運動センサが車両基準軸と整列するような形状にすることができる。取り付けブラケットを、運動センサが基準軸と整列するような形状にすることが不可能な場合には、ＥＣＵアルゴリズムは、対応する車両基準軸からの搭載位置のあらゆる逸脱を考慮するようにセンサデータを補正するサブルーチンを含む。
【００２６】
あるいは、回路基板52上に、図6に示されているものとは異なる、基板52の縁に対するある角度で、運動センサ22、24、26を位置決めすることができる。したがって、運動センサ22、24、26を対応する車両基準軸に対応してさらに位置決めするために、リードフレームベース54に対して垂直な軸のまわりに、センサ22、24、26を効果的に回転させることが可能である。さらに、回路基板52上でのセンサの位置決め、ＥＣＵ40の搭載位置、取り付けブラケットの形状、データのアルゴリズム調整のあらゆる組み合わせを用いて、運動センサを基準軸に対して位置決めすることができる。
【００２７】
図7において、センサアセンブリのもうひとつの代替実施形態を概して符号70で示されている。この代替実施形態70は、回路基板72上に搭載された、2つの加速度センサ24、25と、1つの角速度またはジャイロスコープセンサ26を含む。上述のとおり、2本の車両基準軸に対して車両の加速度および減速度を感知するために、加速度センサ24、25が、回路基板52上に、互いに垂直に位置決めされている。2つの加速度センサ24、25と、1つの角速度センサ26が示されているが、本発明は、これよりも多いまたは少ない数の加速度センサ、および/またはこれよりも多くの角速度センサをＥＣＵ内に搭載しても実施できることが理解されるであろう。また、加速度センサ24、25が回路基板72上に互いに垂直に位置決めされている好ましい実施形態を例示および記述したが、本発明はまた、加速度センサ24、25を互いに垂直な角度で位置決めしても実施できることが理解されるであろう。
【００２８】
回路基板72は、カバーハウジング7 4およびカバーベース部材76によって包囲されている。ベース部材76の縁に沿って形成された凹部78が、カバーハウジング74の側部から延びた対応するタブ80と協働して、カバーハウジング74をベース部材76に固定する。好ましい実施形態において、カバーハウジング74およびカバーベース部材76が金属で形成され、運動センサが無線周波数干渉から遮蔽される。
【００２９】
一対のねじ付き締め具82が、回路基板72とカバーベース部材76にそれぞれ形成されている開口部84、86を通り、センサアセンブリ取り付けブラケット92上に形成されたボス90に形成した穴88内に延びている。
【００３０】
取り付けブラケット92は、基部94と支持部96を含んでいる。支持部96は、ブラケット92に剛性を与える横断部材100によって結合した一対のアーム98を含む。各アーム98は複数のボス90のうちの1つを担持している。ボス90とブラケットアーム98の面102が回路基板72とカバー構成要素74、76を支持する。運動センサ取り付けブラケット92の剛性を確実にするために、各アーム98の、アーム面102の後部にあたる部分が、基部94に対してある角度で形成されている。アーム面102は、図4中ではブラケット基部94の表面に対して概して垂直である一方で、本発明がまた、アーム面が基部の表面と共に非垂直の角度を形成する形態で実施できることが理解されるであろう。
【００３１】
複数のコネクタピン（図示せず）が横断部材100から延びており、伝導トレース（図示せず）によって、基部94に搭載された電気コネクタ104と接続している。電気コネクタ104が別個の構成要素として示されているが、電気コネクタも取り付けブラケット92と一体形成できることが理解されるであろう。さらに、電気トレースを使用する代わりに、ブラケット92をリードフレーム上に射出成形することも可能である。運動センサを取り付けブラケット92上に組み立てると、電気コネクタピンが、カバーベース部材76を貫通して形成された第1の複数の開口部またはスロット106と、また、回路基板72を貫通して形成された第2の複数の開口部108とを通って延びる。コネクタピンの端部は、レーザ溶接、はんだ付け、または圧入のような従来の方法で、回路基板72の表面上に配置された伝導トレース（図示せず）と電気接続している。
【００３２】
ブラケット92は、例えば接着結合または締め具を用いた従来の方法で、ＥＣＵ回路基板（図示せず）に取り付けられている。あるいは、ブラケットを、電気コネクタ104によって摩擦的に保持することができる。本発明では、ブラケット92は、基部94の縁が、ＥＣＵ回路基板の縁と平行で、または非平行で搭載されることができる。その結果、回路基板76と、その上に搭載された運動センサ24、25、26とを、ＥＣＵ回路基板の縁に対してある角度で位置決めすることができる。さらに、上述したように、ブラケットアーム98の面102は、ブラケット基部94の表面と共にある角度形成することができ、これにより、回路基板76と、これに搭載された運動センサ24、25、26とを、ＥＣＵ回路基盤の表面に対してある角度で位置決めすることができる。これにより、3本の車両基準軸に対して、センサ位置を調整することが可能な2つの自由度が得られる。したがって、ＥＣＵが弁本体上に搭載されて、その結果得られる電子油圧式制御ユニットを車両上に搭載している場合に、運動センサ24、25、26が3本の車両基準軸に関連して正確な方向を向くように、回路基板76をブラケット92上に、そしてブラケットをＥＣＵ基板上に位置決めすることが可能である。
【００３３】
本発明ではまた、可撓性回路（図示せず）の一部分を、回路基板76上の電気トレースを電気コネクタ104に接続するために使用できることを考慮している。
再び図面を参照すると、本発明によるＥＣＵの別の実施形態の分解図が図8中の参照符号120で概して示されている。図8に示すように、ＥＣＵ120は、回路基板126上に搭載された少なくとも1つの加速度センサ122と、1つの角速度またはジャイロスコープセンサ124とを含んでいる。図示されている加速度センサ122は1つのみであるが、2つまたはそれ以上の加速度センサを回路基板126上に搭載することができる。さらに、本発明は、回路基板126上に搭載された2つ以上、またはより多くのジャイロスコープセンサで実施することもできる。好ましい実施形態では、2つの加速度センサが回路基板126上に搭載されている場合、これらは、2本の車両基準軸に対して車両の加速度および減速度を感知するように、互いに垂直である。2つの加速度センサを用いた好ましい実施形態を、加速度センサが回路基板122上で、互いに垂直な状態について記述したが、本発明はまた、互いに非垂直な角度で方向付けした加速度センサで実施できることが理解されるであろう。
【００３４】
回路基板126は、略円筒形のキャリヤ128に形成された凹部127内に搭載されている。キャリヤ128の各端部には環状の位置決めリング130が形成されている。各々の環状位置決めリング130の面の上には複数のリブ132が形成されている。図8に示すように、カバー134がキャリヤ128には取り付けられ、運動センサ122、124を包囲している。好ましい実施形態において、運動センサを電磁放射線から遮蔽するために、カバー134は金属シートからプレス加工したものであり、キャリヤ128は金属からダイカスト鋳造したものである。
【００３５】
運動センサ122、124と、キャリヤ128は、ＥＣＵカバー138に形成された凹部136内に配置されている。凹部136は、互いに対向して形成された弧の形状の壁140を有する。また、一対の取り付けボス142（図示せず）が凹部136内に延びている。
【００３６】
調整可能な位置決め部材144も凹部136内に配置されている。部材144は、弧の形状の凹部壁140に対応した弧状の端部146を備えている。位置決め部材144は、その各端部に形成された湾曲した凹部148も有する。湾曲した凹部148は、その内面に形成されたリング（図示せず）を有する。凹部はキャリヤ環状位置決めリブ130を受容し、凹部リブはキャリヤリブ132と協働してキャリヤ128をキャリヤ128の軸に対する適所に固定する。一対のフランジ150が、位置決め部材144の側部から延びている。各フランジ150を通って弧状のスロット152が形成されている。ねじ付き締め具154が、各フランジスロット152を通り、これに対応する、カバー取り付けボス142の1つに形成された穴153内へ延びている。
【００３７】
弧状スロット152により、ＥＣＵカバー138に対して垂直な軸の回りで位置決め部材144、およびキャリヤ128の回転動作が可能になる。カバー軸の回りで、ＥＣＵカバー139に対するキャリヤ128の所望の向きを一旦設定したら、キャリヤ128をＥＣＵカバー138内の適所に保持するように締め具154を緊締する。さらに、上述したように、キャリヤ128を、位置決め部材144内で、キャリヤ128の軸に対して回転させることができる。これによって2つの自由度が得られ、3本の車両基準軸に対するセンサの方向の調整が可能になる。これにより、ＥＣＵが弁本体上に搭載され、その結果得られた電子油圧式制御ユニットが車両上に搭載されている場合に、運動センサ122、124を、3本の車両基準軸に関連して正確に方向付けすることができるように、キャリヤ128をカバー138内に位置決めすることが可能となる。
【００３８】
図8に示すように、可撓性回路156の長さによって、運動センサ122、124を担持した基板126と、ＥＣＵカバー138上に形成した電気コネクタ158との間に電気接続が得られる。可撓性回路156により、キャリヤ128のＥＣＵカバー138に対する動作が可能になる。
【００３９】
好ましい実施形態において、第2の基板（図示せず）が、ＥＣＵカバー138内に配置されている。第2基板は運動センサキャリヤ128の上を延び、そして、ブレーキ制御システムの起動中に車両ブレーキを制御するための電子部品を担持している。第2の基板は、コネクタ158から延びたピンと電気接続した伝導トレースを担持している。ＥＣＵカバー電気コネクタ158は、他の車輪速度センサ、車両電源、その他の車両電気システムとの電気接続も提供する。
【００４０】
図9に典型的な取り付けブラケット160を示す。ブラケット160は略Ｕ字型の本体161であり、電子油圧弁ユニット162がそれに載っている。電子油圧弁ユニット162は、少なくとも1つの加速度計と、少なくとも1つの角速度センサを担持するＥＣＵ163を含む。弁ユニット162は、複数のねじ付きした締め具164（1つのみを図示）によってブラケット160に固定されている。図9に示すように、ブラケットは、ブラケットの本体から延びたタブ168を貫通して形成された3つの開口部166を含む。開口部166は、取り付けブラケット160を車両に固定するために、ねじ付きした締め具（図示せず）を受容する。図9は、取り付けブラケット160を車両170に搭載している場合における、取り付け方向を示すために、車両170の小さな図を含んでいる。上述したように、ブラケット160は、ＥＣＵ163に担持された運動センサを車両基準軸と整列させるための取り付け方向を与える。
【００４１】
本発明はまた、ＥＣＵ内に運動センサを搭載するためのさらなる代替実施形態を考慮している。第1のさらなる代替実施形態を図10中の符号176で示しているが、この場合、運動センサ178はＥＣＵハウジング180内に配置されている。運動センサ178は、主要回路基板184からある角度で延びている、回路基板のタブ182上に搭載されている。好ましい実施形態では、タブ182は、主要回路基板に細長く切り込みを入れて突起部を形成し、この突起部を加熱によって可撓性にし、その後上方へ曲げることで形成される。タブ182と主要基板184の間の角度は、運動センサ178を車両基準軸と整列させるように選択される。タブ182の縁は、ＥＣＵハウジング壁188の内面に形成された切り欠き186内へと延びている。切り欠き186は、タブ182をその適所において固定することでタブ182の振動を防止する。図10中には運動センサ178を1つのみ示しているが、本発明は、ＥＣＵハウジング180内に含まれる加速度計および/または角速度センサを含むように、複数の運動センサを用いて実施できることが理解されるであろう。
【００４２】
第2のさらなる代替実施形態を図11中の符号190にて示しているが、この場合、運動センサ178がＥＣＵハウジング192内に配置されている。図11に示す、前出の図面に示したものと類似の構成要素には同一の参照符号を付している。運動センサ178は、回路基板材料で形成された角度付けした支持部194上に搭載されている。支持部194は、例えば接着剤を用いた従来の方法で主要回路基板184に取り付けられている。支持部194は、主要基板184の平面と共にある角度を形成する形状になっている。支持部194と主要基板184の間の角度は、運動センサ178を車両基準軸と整列させるように選択される。さらに、支持部194を基板に固定する前に、運動センサ178を車両基準軸に対して方向付けするために2つの自由度を得るように支持部194を、回路基板184に対して垂直な軸の回りに回転させることができる。ＥＣＵハウジングカバー200の内面から延びるボス198に形成された凹部196内へ、運動センサ178の上方部が延びている。凹部196がタブセンサ178をＥＣＵハウジング192内の適所に固定する。図11中には運動センサ178を1つのみ示しているが、本発明を、ＥＣＵハウジング190内に含まれる加速度計および/または角速度センサを含めるために、複数の運動センサを用いて実施できることが理解されるであろう。
【００４３】
別の代替実施形態が図12中に符号210で示されているが、この場合、前出の図面に示したものと類似の構成要素には同一の参照符号を付している。図12に示すように、運動センサ178は、例えば接着のような従来の方法で主要回路基板184に取り付けられた傾斜した支持部212に設けられている。支持部212の上方面は、運動センサ178を車両基準軸と整列させるように選択したある角度を主要基板184の平面と共に形成する。さらに、支持部212を基板に固定する前に、運動センサ178を車両基準軸に対して方向付けるために2つの自由度を得るように支持部を、回路基板184に対して垂直な軸の回りに回転させることができる。前と同様に、回路基板184はＥＣＵハウジング214に担持されている。支持部212は基板上に堅固に固定されているため、運動センサ178の振動を防止するようにハウジング214に追加の支持部を設ける必要はない。
【００４４】
別の代替実施形態が図13中に符号220で示されているが、この場合、前出の図面に示したものと類似の構成要素には同一の参照符号を付している。図13に示すように、運動センサ178が、円筒形支持部224の平坦化した表面222上に搭載されている。円筒形支持部224は、これに対応する、中空の台228に形成された弧状の凹部226内に回転可能に受容されている。平坦化した支持面222を主要回路基板184に対して傾けるために、円筒形支持部24が凹部226内で回転される。平坦化した表面222と主要基板184の間の角度が、運動センサ178を車両基準軸と整列させるように選択される。一旦この角度を調整したら、例えば力締めまたは接着剤塗布のような従来の方法で、円筒形支持部224を凹部226内に固定することができる。
【００４５】
台228は、例えば接着剤を用いた従来の方法で、主要回路基板184に取り付けられている。さらに、基板184に固定する前に、運動センサ178を車両基準軸に対して方向付けるために第2の自由度を得るように、台228を、回路基板184に対して垂直な軸の回りに回転することができる。前述のように、回路基板184はＥＣＵハウジング230に担持されている。ハウジング230は、センサ178と支持構造を受容する高架部分232を含む。運動センサの導線が、台228の中空部分を通り回路基板184へと延びており、この回路基板において伝導トレースと電気接続している。運動センサ178は、台228によって基板に堅固に固定されているため、運動センサ178の振動を防ぐために、ハウジング214に追加の支持部を設ける必要はない。
【００４６】
別の代替実施形態が図14中の符号240で示されているが、この場合、前出の図面に示したものと類似の構成要素には同一の参照符号を付している。図14に示すように、運動センサ178は、支持構造244に旋回可能に設けた第2の回路基板242上に搭載されている。第2の回路基板242は、支持構造244内に含まれた一対の弧状アーム（図示せず）244間に延びている。アーム242は、その内面上に形成された複数の歯246を有し、歯は第2の回路基板242の縁と係合し、基板を主要回路基板184に対してある角度に保持する。第2の回路基板242と主要基板184の間の角度は、運動センサ178を車両基準軸と整列させるように選択される。一旦角度を調整したら、例えば力締めまたは接着剤塗布のような従来の方法で、第2の回路基板242をアーム244間の適所に固定する。さらに、支持構造を基板に取り付ける前に、運動センサ178を車両基準軸に対して方向付けするために2つの自由度を得るように、支持構造244を、回路基板184に対して垂直な軸の回りに回転させることができる。前述のように、回路基板184はＥＣＵハウジング230に搭載されている。ハウジング230は、センサ178と支持構造を受容する高架部分232を含んでいる。
【００４７】
上述したように、本発明の好ましい実施形態は車両運動センサを、車両の従来型油圧式ブレーキスステムのためのＥＣＵ、つまり電子油圧式制御ユニットと一体化する。しかし、また、類似の電子油圧式制御ユニットを電子油圧式ブレーキシステムに含めることも可能であると理解されるであろう。運動センサをＥＣＵ内に配置することで、遠隔配置したセンサをＥＣＵと接続するのに必要な配線ハーネスが不要となり、これにより製造コストが削減される。さらに、ＥＣＵおよびセンサを、車両に設置する前に、工場で単体構造として検査することが可能である。最後に、ＥＣＵおよびセンサを1つの装置として取り替え用装置と交換することができるため、メンテナンス性が向上すると予想される。欠陥のユニットは、修理施設の作業台で故障点検を受けるか、または交換のため部品製造業者に返品することができる。したがって、車両に設定されているセンサおよびＥＣＵを別個に故障点検、診断、修理する必要がないため、車両の休止時間が短縮されると予測される。
【００４８】
本発明の好ましい実施形態を油圧弁本体に搭載されたＥＣＵによって記述および例示してきた。しかし、本発明はまた、車両上の、油圧弁本体から遠隔した場所に搭載された運動センサを含めたＥＣＵを用いても実施できると考えられる。例えば、ＥＣＵを車室内に搭載する一方で、油圧弁本体をエンジンルーム内、または車両シャシ上に残すことが可能である。このような場合、油圧弁本体に搭載され、ＥＣＵと電気接続されている取り外し可能な回路統合モジュール（ＣＩＭ）内にソレノイドバルブコイルを設置する。また、このような自立型のＥＣＵを、油圧弁本体を含まない配線システムまたは電気ブレーキシステムによるブレーキ内に内設することが考えられる。
【００４９】
これに加え、本発明はまた、例えば電気式パーキングブレーキのような別のシステム用の電子制御ユニット内への運動センサの搭載を考慮する。センサはその後、ＣＡＮバスを介してブレーキシステム電子制御ユニットと電気接続される。
【００５０】
上述したように、運動センサを有するＥＣＵを、点検や修理のために取り外し可能にすることが考えられる。ＥＣＵ内への運動センサの内設により、車両に設置されているセンサとＥＣＵを別個に故障点検、診断、修理することが不要となるため、車両メンテナンスのための休止時間が短縮されると考える。
【００５１】
個別の構成要素として複数のセンサを記述および例示してきたが、本発明はまた、単一のセンサダイス上に形成された複数の動作感知要素を使用して、または、単一の電子部品パッケージあるいはケース内に搭載された複数のダイを使用して実施できることが理解されるであろう。例えば、本発明を、ＥＣＵに含まれる回路基板上に搭載された単一のパッケージに内設された3つの加速度感知要素を使用して実施できると考えられる。加速度センサは、3本の車両基準軸全てに関連して車両の加速度を測定する。また、パッケージ内に信号調整回路要素を含めることも可能であると考えられる。同様に、本発明は、ＥＣＵに含まれる回路基板上に搭載された単一のパッケージに内設した3つの角速度センサを使用して実施できると考えられる。パッケージには、信号調整回路を含めることもできる。角速度センサは車両のヨー、ピッチ、ロールを測定する。最後に、本発明は、信号調整回路構成要素を含んでいる単一の回路パッケージに搭載されているすべての加速度センサおよび角速度センサを使用して実施することも可能である。
【００５２】
ここまで、本発明の原理および動作の形態を、好ましい実施形態において説明および例示してきた。しかし、本発明は、その精神および範囲から逸脱しない限り、詳細に説明および例示した実施形態以外の形態において実施することが可能であると理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】従来技術による、車両ブレーキシステム用の電子油圧式制御ユニットの斜視図。
【図２】本発明による車両運動センサを含む電子制御ユニットの斜視図。
【図３】図2に示される電子制御ユニットの斜視底面図。
【図４】図2に示される電子制御ユニットの代替実施形態の斜視図。
【図５】図4に示される電子制御ユニットの代替実施形態の分解斜視図。
【図６】図4に示される運動センサアセンブリの分解斜視図。
【図７】図6に示される運動センサアセンブリの代替実施形態の分解斜視図。
【図８】本発明による運動センサアセンブリの別の代替実施形態の分解斜視図。
【図９】電子油圧式制御ユニットおよび取り付けブラケットアセンブリの斜視図。
【図１０】本発明による運動センサを含む電子制御ユニットの断面図。
【図１１】図10に示される電子制御ユニットの代替実施形態の断面図。
【図１２】図10に示される電子制御ユニットの代替実施形態の別の断面図。
【図１３】図10に示される電子制御ユニットの代替実施形態の別の断面図。
【図１４】図10に示される電子制御ユニットの代替実施形態の別の断面図。

Claims (39)

1. 車両システム用の制御ユニットであって、該車両が複数の基準軸を備え、該制御ユニットが、
   該車両上に搭載されるように適合された制御ユニットハウジングを含み、
   該ハウジング内に搭載された回路基板をさらに含み、該回路基板が、該車両システムを制御するための電子部品を担持しており、
   該ハウジング内に搭載され、該車両システムを制御するための該電子部品と電気接続している少なくとも1つの運動センサをさらに含み、該運動センサが、基準軸に対する該車両の動作に関連したデータを生成し、そして、該運動データを該電子部品へ送信するように動作する制御ユニット。
2. 該制御ユニットハウジング内に複数の運動センサが搭載され、該運動センサが、該車両システムを制御するための該電子部品と電気接続しており、該運動センサが、該基準軸に対する車両の動作に関するデータを生成し、該運動データを該電子部品へ送信するように動作する請求項1に記載の制御ユニット。
3. 該複数の運動センサが、少なくとも1つの加速度計、そして少なくとも1つの角速度センサを含む請求項2に記載の制御ユニット。
4. 少なくとも2つの該運動センサが、単一の電子部品パッケージ内に搭載されている請求項3に記載の制御ユニット。
5. 該電子部品パッケージが、該運動センサが生成した該運動データを調整するための信号調整回路を含む請求項4に記載の制御ユニット。
6. 該電子パッケージ内に搭載されたマイクロプロセッサをさらに含み、該マイクロプロセッサが、該車両基準軸に対する該運動センサの各々の整列を修正するために、該運動センサが生成した運動データを変換するように動作する請求項5に記載の制御ユニット。
7. 該回路基板上に搭載されたマイクロプロセッサをさらに含み、該マイクロプロセッサが、該車両基準軸に対する該運動センサの各々の整列を修正するように、該運動センサが生成した該運動データを変換するように動作する請求項5に記載の制御ユニット。
8. 該回路基板が第1の回路基板であり、さらに、該運動センサが第2の回路基板上に搭載されており、該第2の回路基板が該制御ユニットハウジング上に搭載されており、該第2の回路基板が、その上に形成され、該運動センサと電気接続した電気トレースを有する請求項3に記載の制御ユニット。
9. 該運動センサが、該車両基準軸と整列した状態で、該第2の回路基板上に搭載されている請求項8に記載の制御ユニット。
10. 該第2の回路基板上に搭載された電気コネクタをさらに含み、該第2の電気コネクタが、該第1の回路基板と第2の回路基板との間の電気接続を提供する請求項9に記載の制御ユニット。
11. 該回路基板が第1の回路基板であり、さらに、該運動センサが第2の回路基板上に搭載されており、該第2の回路基板が該制御ユニットハウジング内に搭載されており、該第2の回路基板が、その上に形成され、該運動センサに電気接続した電気トレースを有する請求項3に記載の制御ユニット。
12. 該制御ユニットが第1の車両システムを制御するための第1の制御ユニットであり、さらに、第2の車両システムを制御するための第2の制御ユニットが該第1の制御ユニットに接続され、該第1の制御ユニットが、車両運動データを該第2の制御ユニットへ転送するように動作する請求項11に記載の制御ユニット。
13. 車両エンジンルーム内に搭載されるように適合されている請求項11に記載の制御ユニット。
14. 車両シャシ上に搭載されるように適合されている請求項11に記載の制御ユニット。
15. 車両車室内に搭載されるように適合されている請求項11に記載の制御ユニット。
16. 該車両基準軸が互いに垂直である請求項11に記載の制御ユニット。
17. 該第2の回路基板が、略Ｌ字型のリードフレーム上に搭載されており、該第2の回路基板が、該運動センサを該リードフレーム導体と電気接続する伝導トレースを担持し、該リードフレームが、該リードフレーム上に搭載され、電気接続されている請求項11に記載の制御ユニット。
18. 該制御ユニットハウジングが取り付けブラケットに固定されており、該取り付けブラケットが、該車両に取り付けられるように適合されている請求項17に記載の制御ユニット。
19. 該取り付けブラケットが、該運動センサを該車両基準軸と整列させる形状である請求項18に記載の制御ユニット。
20. 油圧弁本体をさらに含み、該制御ユニットハウジングが該油圧弁本体上に搭載され、該油圧弁本体が、車両油圧式ブレーキシステムと接続されるように適合され、組み合わされた該制御ユニットハウジングと油圧弁本体が該取り付けブラケットに固定されている請求項18に記載の制御ユニット。
21. 該取り付けブラケットが、該運動センサを該車両基準軸と整列させる形状である請求項20に記載の制御ユニット。
22. 組み合わされた該制御ユニットハウジングと油圧弁本体が、車両安定性制御システム内に含まれる請求項20に記載の制御ユニット。
23. 組み合わされた該制御ユニットハウジングと油圧弁本体が電子油圧式ブレーキシステム内に含まれる請求項20に記載の制御ユニット。
24. 電気ブレーキシステム内に含まれる請求項18に記載の制御ユニット。
25. 該第2の回路基板が略円筒形のベース上に固定され、該円筒形ベースが該制御ユニットハ
    ウジング上に回転可能に搭載され、該運動センサを該車両基準軸と整列させるために、該制御ユニットハウジングに対して回転可能である請求項8に記載の制御ユニット。
26. 該略円筒形のベースに位置決め部材が搭載され、該位置決め部材が、該制御ユニットハウジング内に形成された凹部内に搭載され、さらに該運動センサを該車両基準軸と整列させるために、該凹部内で、該制御ユニットハウジングの壁に対して可動である請求項25に記載の制御ユニット。
27. 該回路基板が第1の回路基板であり、さらに、該運動センサが第2の回路基板上に搭載され、該第2の回路基板が略円筒形のベースに担持され、該円筒形ベースが、台の上に回転可能に搭載され、該台は、前記運動センサを該車両基準軸と整列させるために該制御ユニットハウジングに対して回転可能な該ベースを備える該第１回路基板の上に搭載される請求項3に記載の制御ユニット。
28. 該円筒形ベースが、該運動センサを該車両基準軸とさらに整列させるため、該制御ユニットハウジングの壁に対してある角度を形成するように、該台が該第1の回路基板上に搭載されている請求項27に記載の制御ユニット。
29. 該回路基板が第1の回路基板であり、さらに、該運動センサが第2の回路基板上に搭載され、該運動センサを該車両基準軸と整列させるために、該第2回路基板が、その平面が該第1回路基板と共にある角度を形成する状態で、該第1回路基板上に搭載されている請求項3に記載の制御ユニット。
30. 該運動センサを該車両基準軸とさらに整列させるために、該第2の基板が、その縁が該制御ユニットハウジングの壁と共にある角度を形成する状態で、該第1の回路基板に搭載されている請求項29に記載の制御ユニット。
31. 該制御ユニットハウジングが、その内面に形成された凹部を有し、該凹部が少なくとも1つの該運動センサの一部分を受容していることにより、該運動センサが該制御ユニットハウジングによって支持されている請求項30に記載の制御ユニット。
32. 該運動センサが楔形の支持ベースの表面上に搭載され、該支持ベースが該回路基板上に搭載され、該運動センサを該車両基準軸と整列させるために、該楔形支持ベースの表面が該回路基板と共にある角度を形成している請求項3に記載の制御ユニット。
33. 該運動センサを該車両基準軸とさらに整列させるために、該支持ベース基板の1つの側部が該制御ユニットハウジングの壁と共にある角度を形成する状態で、該楔形支持ベースが該回路基板に搭載されている請求項32に記載の制御ユニット。
34. 該制御ユニットハウジングが、その内面に形成された凹部を有し、該凹部が、少なくとも1つの該運動センサの一部分を受容していることにより、該運動センサが該制御ユニットハウジングによって支持される請求項33に記載の制御ユニット。
35. 該回路基板が第1の回路基板であり、さらに、該運動センサが第2の回路基板上に搭載され、該運動センサを該車両基準軸と整列させるために、該第2の回路基板が、その平面が該第1の回路基板と共にある角度を形成する状態で、該第1回路基板に旋回可能に搭載されている請求項3に記載の制御ユニット。
36. 該運動センサを該車両基準軸とさらに整列させるために、該第2の回路基板の1つの側部が該制御ユニットハウジングの壁と共にある角度を形成する状態で、該旋回可能な取り付けが該回路基板上に搭載されている請求項35に記載の制御ユニット。
37. 該第2の回路基板上に搭載されたマイクロプロセッサをさらに含み、該マイクロプロセッサが、該運動センサの該車両軸に対する整列を修正するために、該運動センサが生成した該運動データを変換するように動作する請求項8に記載の制御ユニット。
38. 該第2の回路基板上に搭載されたマイクロプロセッサをさらに含み、該車両基準軸に対する運動センサの各々の整列を修正するために、該マイクロプロセッサが、該運動センサが生成した運動データを変換するように動作する請求項11に記載の制御ユニット。
39. 該第2の回路基板上に搭載されたマイクロプロセッサをさらに含み、該車両基準軸に対する該運動センサの各々の整列を修正するために、該マイクロプロセッサが、該運動センサが生成した運動データを変換するように動作する請求項26に記載の制御ユニット。