特表 2022-511830 車両用の制動システムのための電磁装置、車両用の制動システムのための電磁装置を動作させるための方法および制御機器、ならびに車両用の制動システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-02-01

(54)【発明の名称】車両用の制動システムのための電磁装置、車両用の制動システムのための電磁装置を動作させるための方法および制御機器、ならびに車両用の制動システム

(51)【国際特許分類】

   H01F 7/06 20060101AFI20220125BHJP

   B60T 8/94 20060101ALI20220125BHJP

   B60T 8/171 20060101ALI20220125BHJP

   B60T 17/18 20060101ALI20220125BHJP

   B60T 8/34 20060101ALI20220125BHJP

【ＦＩ】

H01F7/06 Z

B60T8/94

B60T8/171 Z

B60T17/18

B60T8/34

H01F7/06 H

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2021531656

(86)(22)【出願日】2019-11-25

(85)【翻訳文提出日】2021-06-30

(86)【国際出願番号】 EP2019082433

(87)【国際公開番号】W WO2020114822

(87)【国際公開日】2020-06-11

(31)【優先権主張番号】102018130614.8

(32)【優先日】2018-12-03

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】597007363

【氏名又は名称】クノル－ブレムゼ ジステーメ フューア ヌッツファールツォイゲ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング

【氏名又は名称原語表記】Ｋｎｏｒｒ－Ｂｒｅｍｓｅ Ｓｙｓｔｅｍｅ ｆｕｅｒ Ｎｕｔｚｆａｈｒｚｅｕｇｅ ＧｍｂＨ

【住所又は居所原語表記】Ｍｏｏｓａｃｈｅｒ Ｓｔｒａｓｓｅ ８０， Ｄ－８０８０９ Ｍｕｅｎｃｈｅｎ， Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100098501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 拓

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100134315

【弁理士】

【氏名又は名称】永島 秀郎

(74)【代理人】

【識別番号】100135633

【弁理士】

【氏名又は名称】二宮 浩康

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】クリスティアン カウフマン

(72)【発明者】

【氏名】トアステン バイゼ

(72)【発明者】

【氏名】アルフレート ベーア

(72)【発明者】

【氏名】ヌスレト ダークテキン

(72)【発明者】

【氏名】クリスティアン ダンハイム

(72)【発明者】

【氏名】ギュンター ヘルマン

(72)【発明者】

【氏名】アイクン カサクヤン

(72)【発明者】

【氏名】フランク ショル

(72)【発明者】

【氏名】クリスティアン ディトマー

(72)【発明者】

【氏名】トーマス フォイヒト

【テーマコード（参考）】

3D049

3D246

5E048

【Ｆターム（参考）】

3D049BB02

3D049HH20

3D049HH47

3D049HH48

3D049HH51

3D049JJ00

3D049PP02

3D049RR01

3D246GA01

3D246HA64A

3D246KA17

3D246LA32A

3D246LA33A

3D246MA07

3D246MA08

3D246MA19

5E048AB10

5E048CB07

(57)【要約】

車両用の制動システムのための電磁装置（１２０）が提示される。この電磁装置（１２０）は、磁化可能材料からなるアーマチュア（２２１）を備える。また、この電磁装置（１２０）は、ブッシュ（２２２）も備える。アーマチュア（２２１）は、少なくとも部分的に当該ブッシュ（２２２）内部に収容可能である。さらに、この電磁装置（１２０）は、ブッシュ（２２２）の周りに導電体（２２３）の少なくとも１つの巻線を有しかつ２つの第１の電気的端子（２２５，２２６）を有する第１の巻線アセンブリ（２２４）を備える。さらに、この電磁装置（１２０）は、ブッシュ（２２２）の周りに導電体（２２３）の少なくとも１つの巻線を有しかつ２つの第２の電気的端子（２２８，２２９）を有する第２の巻線アセンブリ（２２７）を備える。第１の巻線アセンブリ（２２４）および第２の巻線アセンブリ（２２７）は、相互にガルバニック絶縁されている。第１の巻線アセンブリ（２２４）とアーマチュア（２２１）との間、ならびに前記第２の巻線アセンブリ（２２７）とアーマチュア（２２１）との間で、誘導結合が生成可能である。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両（１００）用の制動システム（１１０）のための電磁装置（１２０）であって、
磁化可能材料からなるアーマチュア（２２１）と、
ブッシュ（２２２）であって、前記アーマチュア（２２１）が少なくとも部分的に当該ブッシュ（２２２）内部に収容可能である、ブッシュ（２２２）と、
前記ブッシュ（２２２）の周りに導電体（２２３）の少なくとも１つの巻線を有しかつ２つの第１の電気的端子（２２５，２２６）を有する第１の巻線アセンブリ（２２４）と、
前記ブッシュ（２２２）の周りに導電体（２２３）の少なくとも１つの巻線を有しかつ２つの第２の電気的端子（２２８，２２９）を有する第２の巻線アセンブリ（２２７）と、
を備え、
前記第１の巻線アセンブリ（２２４）および前記第２の巻線アセンブリ（２２７）は、相互にガルバニック絶縁されており、
前記第１の巻線アセンブリ（２２４）と前記アーマチュア（２２１）との間、ならびに前記第２の巻線アセンブリ（２２７）と前記アーマチュア（２２１）との間で、誘導結合が生成可能である、
電磁装置（１２０）。

【請求項2】

前記装置（１２０）は、前記制動システム（１１０）のためのアクチュエータとして、またはセンサとして構成されており、かつ／または前記アーマチュア（２２１）は、前記ブッシュ（２２２）に対して並進的に相対移動可能に少なくとも部分的に前記ブッシュ（２２２）内部に収容可能である、請求項１記載の電磁装置（１２０）。

【請求項3】

前記ブッシュ（２２２）の周りに導電体（２２３）の少なくとも１つの巻線を有しかつ２つの第３の電気的端子（３２５，３２６）を有する第３の巻線アセンブリ（３２４）と、前記ブッシュ（２２２）の周りに導電体（２２３）の少なくとも１つの巻線を有しかつ２つの第４の電気的端子（３２８，３２９）を有する第４の巻線アセンブリ（３２７）と、を備え、前記第３の巻線アセンブリ（３２４）および前記第４の巻線アセンブリ（３２７）は、相互に、および前記第１の巻線アセンブリ（２２４）および前記第２の巻線アセンブリ（２２７）からガルバニック絶縁されており、前記第３の巻線アセンブリ（３２４）と前記アーマチュア（２２１）との間、ならびに前記第４の巻線アセンブリ（３２７）と前記アーマチュア（２２１）との間で、誘導結合が生成可能である、請求項１または２記載の電磁装置（１２０）。

【請求項4】

前記複数の巻線アセンブリ（２２４，２２７；３２４，３２７）は、電気的に並列および／または電気的に直列に接続可能かまたは接続されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の電磁装置（１２０）。

【請求項5】

前記複数の異なる巻線アセンブリ（２２４，２２７；３２４，３２７）の少なくとも２つの端子（２２５，２２６，２２８，２２９；３２５，３２６，３２８，３２９）は、相互に電気的に接続されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の電磁装置（１２０）。

【請求項6】

前記電気的端子（２２５，２２６，２２８，２２９；３２５，３２６，３２８，３２９）は、少なくとも１つのプラグ（１４０）によって個別にまたは共通して接触接続可能であるように成形されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の電磁装置（１２０）。

【請求項7】

車両（１００）用の制動システム（１１０）のための電磁装置（１２０）を動作させるための方法（４００）であって、
前記電磁装置（１２０）は、請求項１から６までのいずれか１項記載の電磁装置（１２０）であり、前記方法（４００）は、
アーマチュア（２２１）をブッシュ（２２２）に対して並進的に相対移動させるために、複数の巻線アセンブリ（２２４，２２７；３２４，３２７）のうちの少なくとも１つの巻線アセンブリの電気的端子（２２５，２２６，２２８，２２９；３２５，３２６，３２８，３２９）に電気的操作信号を印加するステップ（４１０）、または
前記アーマチュア（２２１）と前記ブッシュ（２２２）との間で並進的な相対移動が発生したかどうか、または前記装置（１２０）と対象との間で移動が発生したかどうかを検出するために、前記複数の巻線アセンブリ（２２４，２２７；３２４，３２７）のうちの少なくとも１つの巻線アセンブリの前記電気的端子（２２５，２２６，２２８，２２９；３２５，３２６，３２８，３２９）から電気的検出信号を読み取るステップ（４２０）、を含む、方法（４００）。

【請求項8】

前記印加するステップ（４１０）において、前記操作信号が、前記制動システム（１１０）の第１の動作モードでは、前記複数の巻線アセンブリ（２２４；２２７）のうちの少なくとも１つの第１の巻線アセンブリの前記電気的端子（２２５，２２６；２２８，２２９）に印加され、前記制動システム（１１０）の第２の動作モードでは、前記複数の巻線アセンブリ（２２７；３２４，３２７）のうちの少なくとも１つの第２の巻線アセンブリの前記電気的端子（２２８，２２９；３２５，３２６，３２８，３２９）に印加され、または前記読み取るステップ（４２０）において、前記検出信号が、前記制動システム（１１０）の第１の動作モードでは、前記複数の巻線アセンブリ（２２４；２２７）のうちの少なくとも１つの第１の巻線アセンブリの前記電気的端子（２２５，２２６；２２８，２２９）から読み取られ、前記制動システムの第２の動作モードでは、前記複数の巻線アセンブリ（２２７；３２４，３２７）のうちの少なくとも１つの第２の巻線アセンブリの前記電気的端子（２２８，２２９；３２５，３２６，３２８，３２９）から読み取られる、請求項７記載の方法（４００）。

【請求項9】

制御機器（１３０）であって、該制御機器（１３０）は、対応するユニットにおいて、請求項７または８記載の方法（４００）のステップを実施および／または駆動制御するように構成されている、制御機器（１３０）。

【請求項10】

車両（１００）用の制動システム（１１０）であって、該制動システム（１１０）は、
請求項１から６までのいずれか１項記載の少なくとも１つの電磁装置（１２０）と、
請求項９記載の少なくとも１つの制御機器（１３０）と、
を備え、
前記少なくとも１つの制御機器（１３０）は、前記少なくとも１つの電磁装置（１２０）の巻線アセンブリ（２２４，２２７；３２４，３２７）と電気的に接続されている、
制動システム（１１０）。

【請求項11】

コンピュータプログラムであって、該コンピュータプログラムは、請求項７または８記載の方法（４００）を実施および／または駆動制御するように構成されている、コンピュータプログラム。

【請求項12】

機械可読記録媒体であって、該機械可読記憶媒体上に請求項１１記載のコンピュータプログラムが格納されている、機械可読記憶媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両用の制動システムのための電磁装置、車両用の制動システムのための電磁装置を動作させるための方法、対応する制御機器、ならびに車両用の制動システムに関する。

【0002】

高度に自動化された運転の場合、車両の運転者は、例えば、常時運転席に座って、修正すべき介入を任される必要はない。それゆえ、従来のフォールバックレベルは、危機的状況には使用できない。プライマリ制動システムが使用できない場合は、冗長的制動システムが運転者のタスクを引き継ぐべきであろう。この点に関する冗長性をマッピングするために、制御機器に対して付加的に、アクチュエータおよびセンサもそれらのケーブル配線とともに冗長的に実施することができる。

【0003】

このような背景を前提として、本発明の課題は、車両用の制動システムのための改善された電磁装置、車両用の制動システムのための電磁装置を動作させるための改善された方法、改善された制御機器、ならびに車両用の改善された制動システムを提供することである。

【0004】

この課題は、独立請求項による、車両用の制動システムのための電磁装置、車両用の制動システムのための電磁装置を動作させるための方法、制御機器、車両用の制動システム、ならびに対応するコンピュータプログラムによって達成される。

【0005】

これらの実施形態によれば、安全技術的に、ならびに付加的もしくは代替的に電圧レベルに関する冗長性を提供するために、特に車両用の制動システムのために、少なくとも１つの冗長的コイルを有する電磁アクチュエータおよびセンサを実装することができる。ここでは、例えば、ソレノイドバルブブッシュまたは誘導センサの周りに、ガルバニック絶縁された導電体の少なくとも２つの巻線アセンブリが配置されてもよく、または配置され得る。したがって、ソレノイドバルブの場合、特にソレノイドバルブを制御するための電力は、ガルバニック絶縁されて共通アーマチュアに加えることができる。センサの場合、評価されるために、両方の巻線アセンブリに均等にアナログ信号を使用することができる。

【0006】

好適には、実施形態によれば、例えば、制動システムのソレノイドバルブおよびセンサを二重に実装する必要がないため、特にスペースまたは構造空間を節約することができる。さらに、ここでは、冗長的装置の代わりに冗長的コイルを設けるだけなので、コストも節約できる。それにより、制動システムの動作信頼性、ならびに付加的もしくは代替的に車両内で使用される様々な電圧レベルに関する使用帯域幅を向上させることができる。さらに、給電線路の線路抵抗と、電磁装置に接続された制御機器の様々な電流タップとによって引き起こされ得る接地オフセットが、保護すべき必要のある補償電流につながることを回避することができる。

【0007】

車両用の制動システムのための電磁装置が提示され、ここで、この電磁装置は、以下の特徴、すなわち、磁化可能材料からなるアーマチュアと、ブッシュであって、アーマチュアが少なくとも部分的に当該ブッシュ内部に収容可能であるブッシュと、ブッシュの周りに導電体の少なくとも１つの巻線を有しかつ２つの第１の電気的端子を有する第１の巻線アセンブリと、ブッシュの周りに導電体の少なくとも１つの巻線を有しかつ２つの第２の電気的端子を有する第２の巻線アセンブリと、を備え、ここで、第１の巻線アセンブリおよび第２の巻線アセンブリは、相互にガルバニック絶縁されており、ここで、第１の巻線アセンブリとアーマチュアとの間、ならびに第２の巻線アセンブリとアーマチュアとの間で、誘導結合が生成可能である。

【0008】

車両は、トラックなどの商用車であり得る。本電磁装置は、電磁的な作用原理、特に、磁化可能材料と、電流が通流する導電体との間の誘導結合に基づくことができる。磁化可能な材料は、強磁性材料であってよい。ブッシュは、非磁性材料または磁化可能材料から成形されてよい。第１の巻線アセンブリの巻数は、第２の巻線アセンブリの巻数に対応させることができる。第１の巻線アセンブリの導電体の寸法も、第２の巻線アセンブリの導電体の寸法に対応させることができる。さらに、第１の巻線アセンブリの導電体の材料も、第２の巻線アセンブリの導電体の材料に対応させることができる。第１の巻線アセンブリの第１の電気的端子には、第１の制御機器が接続可能であってよい。第２の巻線アセンブリの第２の電気的端子には、第１の制御機器または第２の制御機器が接続可能であってもよい。誘導結合は、第１の巻線アセンブリとアーマチュアとの間、ならびに付加的もしくは代替的に第２の巻線アセンブリとアーマチュアとの間で選択的に生成可能である。

【0009】

１つの実施形態によれば、本装置は、制動システムのためのアクチュエータとして、またはセンサとして構成されてよい。特に、本装置がアクチュエータとして構成されている場合、アーマチュアは、ブッシュに対して並進的に相対移動可能に少なくとも部分的にブッシュ内部に収容可能であるかまたは収容されてもよい。アクチュエータは、制動システムのソレノイドバルブであってもよい。センサは、磁場センサなどであってもよい。そのような実施形態は、アクチュエータも、センサも、冗長的制動システム、ならびに付加的もしくは代替的に冗長的機能性を可能にするために、冗長的コイルで動作させることができるという利点を提供する。

【0010】

本装置は、ブッシュの周りに導電体の少なくとも１つの巻線を有しかつ２つの第３の電気的端子を有する第３の巻線アセンブリと、ブッシュの周りに導電体の少なくとも１つの巻線を有しかつ２つの第４の電気的端子を有する第４の巻線アセンブリと、を備えることもできる。第３の巻線アセンブリおよび第４の巻線アセンブリは、相互に、および第１の巻線アセンブリおよび第２の巻線アセンブリからガルバニック絶縁されてよい。第３の巻線アセンブリとアーマチュアとの間、ならびに第４の巻線アセンブリとアーマチュアとの間で、誘導結合が生成可能であってよい。そのような実施形態は、車両内の複数の電圧レベルに基づいて電磁装置の正常な動作を可能にすることができるという利点を提供する。

【0011】

さらに、これらの巻線アセンブリは、電気的に並列に、ならびに付加的もしくは代替的に電気的に直列に接続可能かまたは接続されてもよい。２つの巻線アセンブリは、例えば、電気的に並列に接続されてよい。複数の巻線アセンブリから２つのグループを形成するために、４つの巻線アセンブリから、例えばそれぞれ２つの巻線アセンブリを電気的に直列に接続してもよく、この場合、これらの２つのグループは、電気的に並列に接続してもよい。そのような実施形態は、電磁装置の様々な能力を、簡単かつ安全なやり方で構成し可能にさせることができるという利点を提供する。

【0012】

さらに、異なる巻線アセンブリの少なくとも２つの端子は、相互に電気的に接続されてもよい。異なる巻線アセンブリの少なくとも２つの端子の電気的接続は、ボンディングまたは他の接続技術を用いて形成されてもよいし、または形成することができる。そのような実施形態は、巻線アセンブリの電気的直列接続を、信頼性が高く、安価でかつ省スペース的なやり方で実現できるという利点を提供する。

【0013】

電気的端子は、少なくとも１つのプラグによって個別にまたは共通して接触接続可能であるように成形されてもよい。したがって、すべての巻線アセンブリの電気的端子を接触接続させるために、共通のプラグまたは別個のプラグを使用することができる。そのような実施形態は、電磁装置が、同じ外部端子に関して簡単なやり方で異なる使用環境に適合化できるという利点を提供する。

【0014】

さらに、車両用の制動システムのための電磁装置を動作させるための方法も提示され、ここで、この電磁装置は、上記の電磁装置の実施形態であり、ここで、本方法は、以下のステップ、すなわち、アーマチュアをブッシュに対して並進的に相対移動させるために、複数の巻線アセンブリのうちの少なくとも１つの巻線アセンブリの電気的端子に電気的操作信号を印加するステップか、またはアーマチュアとブッシュとの間で並進的な相対移動が発生したかどうか、または装置と対象との間で移動が発生したかどうかを検出するために、複数の巻線アセンブリのうちの少なくとも１つの巻線アセンブリの電気的端子から電気的検出信号を読み取るステップを含む。

【0015】

本方法もしくは本方法のステップは、少なくとも１つの制御機器を利用して実施することができる。電磁装置がアクチュエータとして構成されている１つの実施形態によれば、本方法は、印加するステップを含むことができる。電磁装置がセンサとして構成されている別の実施形態によれば、本方法は、読み取るステップを含むことができる。対象は、その移動または位置が検出されるべき車両のコンポーネントであり得る。例えば、対象は、磁極ホイールを有することができる。磁極ホイールの歯は、装置の傍を通って移動することができるため、ここでは、アーマチュアは、ブッシュ内で剛性的に維持することができる。磁気抵抗の変化により、磁場変化が生じる可能性があり、この磁場変化は、巻線アセンブリ内の誘導電圧に結び付く可能性がある。

【0016】

１つの実施形態によれば、印加するステップにおいて、操作信号が、制動システムの第１の動作モードでは、複数の巻線アセンブリのうちの少なくとも１つの第１の巻線アセンブリの電気的端子に印加され、制動システムの第２の動作モードでは、複数の巻線アセンブリのうちの少なくとも１つの第２の巻線アセンブリの電気的端子に印加され得る。代替的に、読み取るステップにおいて、検出信号が、制動システムの第１の動作モードでは、複数の巻線アセンブリのうちの少なくとも１つの第１の巻線アセンブリの電気的端子から読み取られ、制動システムの第２の動作モードでは、複数の巻線アセンブリのうちの少なくとも１つの第２の巻線アセンブリの電気的端子から読み取られ得る。第１の動作モードは、故障のない動作モードまたは第１の電圧レベルでの動作モードであり得る。第２の動作モードは、故障が発生した場合の動作モードまたは第２の電圧レベルでの動作モードであり得る。そのような実施形態は、簡単かつ省スペース的なやり方で冗長性を制動システム内に形成することができ、ここで、フェイルセーフ動作、ならびに付加的もしくは代替的に複数の電圧を用いた動作を考慮に入れることができるという利点を提供する。

【0017】

本明細書に提示される取り組みでは、さらに、対応するユニットにおいて、本明細書に提示される方法の変形形態のステップを実施、駆動制御もしくは実行するように構成されている制御機器が得られる。制御機器の形態の本発明のこの変形形態によっても、本発明の基礎となる課題は、迅速かつ効率的に解決することができる。

【0018】

この目的のために、制御機器は、信号またはデータを処理するための少なくとも１つの計算ユニット、信号またはデータを格納するための少なくとも１つのメモリユニット、センサからセンサ信号を読み取るためのまたは制御信号をアクチュエータに出力するためのセンサもしくはアクチュエータに対する少なくとも１つのインターフェース、および／または通信プロトコル内に埋め込まれたデータを読み取るもしくは出力するための少なくとも１つの通信インターフェースを有し得る。計算ユニットは、例えば、信号プロセッサ、マイクロコントローラなどであってよく、ここで、メモリユニットは、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ、または磁気的記憶ユニットであってよい。通信インターフェースは、データを無線および／または有線で読み取りまたは出力するように構成されてよく、ここで、有線でデータを読み取りまたは出力できる通信インターフェースは、これらのデータを例えば、対応するデータ伝送線路から電気的または光学的に読み取るか、または対応するデータ伝送線路に出力することができる。

【0019】

制御機器とは、ここでは、センサ信号を処理し、それに依存して制御および／またはデータ信号を出力する電気的な機器を意味するものと理解することができる。この制御機器は、ハードウェアおよび／またはソフトウェアによって構成されてよいインターフェースを有することができる。ハードウェアによる構成の場合、インターフェースは、例えば、制御機器の様々な機能を含む、いわゆるシステムＡＳＩＣの一部であってよい。しかしながら、インターフェースが固有の集積回路であるか、または少なくとも部分的に別個の構成要素からなっていることも可能である。ソフトウェアによる構成の場合、インターフェースは、例えば、マイクロコントローラ上に他のソフトウェアモジュールと並んで存在するソフトウェアモジュールであってよい。

【0020】

さらに、車両用の制動システムも提示され、ここで、この制動システムは以下の特徴、すなわち、前述の電磁装置の実施形態の少なくとも１つの実例と、前述の制御機器の実施形態の少なくとも１つの実例と、を備え、ここで、少なくとも１つの制御機器が、少なくとも１つの電磁装置の巻線アセンブリに電気的に接続されている。

【0021】

フェイルセーフに関して、ならびに付加的もしくは代替的に複数の電圧レベルに関して、制動システムの冗長的動作を可能にするために，制動システムと一緒に、前述の制御機器の実施形態、ならびに前述の電磁装置の実施形態のそれぞれ少なくとも１つ実例を有利に使用または利用することができる。

【0022】

半導体メモリ、ハードディスクメモリ、または光学的メモリなどの機械可読担体または記憶媒体上に格納されてよく、上述の実施形態の１つによる方法のステップを実施、実行、および／または駆動制御するために利用されるプログラムコードを備えたコンピュータプログラム製品またはコンピュータプログラムも、特にこのプログラム製品またはプログラムがコンピュータ上または装置上で実行されるときには有利である。

【0023】

以下の明細書では、本明細書に提示される取り組みの実施例が、図面を参照してより詳細に説明される。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】１つの実施例による制動システムを備えた車両の概略図である。

【図2】１つの実施例による電磁装置の概略図である。

【図3】１つの実施例による電磁装置の概略図である。

【図4】１つの実施例による動作させるための方法のフローチャートである。

【0025】

図１は、１つの実施例による制動システム１１０を備えた車両１００の概略図を示す。この車両１００は、自動車、例えば商用車、特にトラックなどである。車両１００は、制動システム１１０を備える。この制動システム１１０のうち、図１の図面には、例示的に１つの電磁装置１２０のみと、例示的に２つの制御機器１３０とが示されている。

【0026】

１つの実施例によれば、制動システム１１０は、複数の電磁装置１２０と制御機器１３０との別の組み合わせを有することができる。

【0027】

制御機器１３０の各々は、電気的にもしくは電気的線路を介して電磁装置１２０に接続されている。電磁装置１２０は、次の図面を参照してより詳細に説明される。この箇所では、電磁装置１２０が、相互にガルバニック絶縁された少なくとも２つの電気的コイルもしくは巻線アセンブリを有していることに留意すべきである。複数の制御機器１３０のうちの第１の制御機器は、電磁装置１２０の複数の巻線アセンブリのうちの第１の巻線アセンブリに電気的に接続されている。複数の制御機器１３０のうちの第２の制御機器は、電磁装置１２０の複数の巻線アセンブリのうちの第２の巻線アセンブリに電気的に接続されている。

【0028】

図１に示される実施例によれば、制御機器１３０の各々は、固有のプラグ１４０を介して、電磁装置１２０もしくは電磁装置１２０の巻線アセンブリのうちのそれぞれ１つに電気的に接続されている。

【0029】

１つの実施例によれば、複数の制御機器１３０のうちの第１の制御機器は、制動システム１１０および／または電磁装置１２０の通常動作を制御するように構成されている。ここでは、複数の制御機器１３０のうちの第２の制御機器は、制動システム１１０および／または電磁装置１２０の冗長性のために設けられた支援動作を制御するように構成されている。別の１つの実施例によれば、複数の制御機器１３０のうちの第１の制御機器は、電磁装置１２０を第１の電圧レベルを有する電気信号を利用して駆動制御するように構成されている。ここでは、複数の制御機器１３０のうちの第２の制御機器は、電磁装置１２０を第２の電圧レベルを有する電気信号を利用して制御するように構成されている。これらの電圧レベルは相互に異なっている。

【0030】

１つの実施例によれば、電磁装置１２０は、アクチュエータとして、例えばソレノイドバルブとして構成されている。ここでは、電磁装置１２０と、複数の制御機器１３０のうちの少なくとも１つとの間で電気的操作信号が伝送可能である。別の１つの実施例によれば、電磁装置１２０はセンサとして構成されている。この場合、電磁装置１２０と、複数の制御機器１３０のうちの少なくとも１つとの間で電気的検出信号が伝送可能である。

【0031】

図２は、１つの実施例による電磁装置１２０の概略図を示す。この電磁装置１２０は、図１の電磁装置に対応するか、または類似している。電磁装置１２０は、アーマチュア(Anker)２２１、ブッシュ２２２、導電性ワイヤ２２３、２つの第１の電気的端子２２５および２２６を有する第１の巻線アセンブリ２２４、および２つの第２の電気的端子２２８および２２９を有する第２の巻線アセンブリ２２７を備えている。

【0032】

アーマチュア２２１は、磁化可能な材料で成形されている。より厳密に言及すれば、アーマチュア２２１は、例えば強磁性材料で成形されている。アーマチュア２２１は、円筒形状などの長尺形状を有する。アーマチュア２２１は、ブッシュ２２２内部に少なくとも部分的に収容されるように配置されている。換言すれば、ブッシュ２２２は、アーマチュア２２１の少なくとも１つの部分セクションを取り囲むように成形されている。アーマチュア２２１は、ブッシュ２２２に対して剛性的にまたは並進的に相対移動するようにもしくは相対移動可能であるように配置されている。ブッシュ２２２は、例えば非磁性材料で成形されている。

【0033】

第１の巻線アセンブリ２２４は、ブッシュ２２２の周りに導電性ワイヤ２２３から成形された導電体の少なくとも１つの巻線、典型的には複数の巻線を有する。さらに、第１の巻線アセンブリ２２４は、第１の電気的入力端子２２５および第１の電気的出力端子２２６を有する。これらの第１の電気的端子２２５および２２６は、ここでは、導電体もしくは第１の巻線アセンブリ２２４の導電体に利用される導電性ワイヤ２２３の端部を表す。第２の巻線アセンブリ２２７は、ブッシュ２２２の周りに導電性ワイヤ２２３から成形された導電体の少なくとも１つの巻線、典型的には複数の巻線を有する。さらに、第２の巻線アセンブリ２２７は、第２の電気的入力端子２２８および第２の電気的出力端子２２９を有する。これらの第２の電気的端子２２８および２２９は、ここでは、導電体もしくは第２の巻線アセンブリ２２７の導電体に利用される導電性ワイヤ２２３の端部を表す。

【0034】

第１の巻線アセンブリ２２４の導電体には、第１の電流Ｉ_１を流すことができる。第１の電気的入力端子２２５と第１の電気的出力端子２２６との間では、第１の電圧Ｕ_１を印加もしくは降下させることができる。第２の巻線アセンブリ２２７の導電体には、第２の電流Ｉ_２を流すことができる。第２の電気的入力端子２２８と第２の電気的出力端子２２９との間では、第２の電圧Ｕ_２を印加もしくは降下させることができる。

【0035】

第１の巻線アセンブリ２２４および第２の巻線アセンブリ２２７は、ブッシュ２２２の周りに配置されている。第１の巻線アセンブリ２２４は、第１の電気コイルを表し、第２の巻線アセンブリ２２７は第２の電気コイルを表す。第１の巻線アセンブリ２２４および第２の巻線アセンブリ２２７は、相互にガルバニック絶縁されている。第１の巻線アセンブリ２２４および第２の巻線アセンブリ２２７は、相互に電気的に並列に接続されている。したがって、第１の巻線アセンブリ２２４とアーマチュア２２１との間で、誘導結合が生成可能である。例えば、アーマチュア２２１と、第１の巻線アセンブリ２２４を有するブッシュ２２２との間の並進的な相対移動または装置１２０に対する対象の相対移動が発生すると、第１の電流Ｉ_１が、第１の巻線アセンブリ２２４の導電体に流れ、第２の巻線アセンブリ２２７とアーマチュア２２１との間で誘導結合が生成可能である。例えば、アーマチュア２２１と、第２の巻線アセンブリ２２７を有するブッシュ２２２との間の並進的な相対移動または装置１２０に対する対象の相対移動が発生すると、第２の電流Ｉ_２が、第２の巻線アセンブリ２２７の導電体に流れる。

【0036】

ここでは、一方では第１の電気的入力端子２２５および第１の電気的出力端子２２６、ならびに他方では第２の電気的入力端子２２８および第２の電気的出力端子２２９が、個別のもしくは別個のプラグによって、または共通のプラグによって電気的に接触接続可能である。そのため、例えば、巻線アセンブリ２２４と２２７との間の電気的接続が、制動システムの少なくとも１つの制御機器と形成可能である。

【0037】

図３は、１つの実施例による電磁装置１２０の概略図を示す。この電磁装置１２０は、ここでは、付加的に第３の巻線アセンブリ３２４および第４の巻線アセンブリ３２７が設けられ、複数の巻線アセンブリ２２４、２２７、３２４、および３２７の相互接続が変更されている点を除いて、図２の電磁装置に対応する。

【0038】

第３の巻線アセンブリ３２４は、ブッシュ２２２の周りに導電性ワイヤ２２３から成形された導電体の少なくとも１つの巻線、典型的には複数の巻線を有する。さらに、第３の巻線アセンブリ３２４は、第３の電気的入力端子３２５および第３の電気的出力端子３２６を有する。これらの第３の電気的端子３２５および３２６は、ここでは、導電体もしくは第３の巻線アセンブリ３２４の導電体に利用される導電性ワイヤ２２３の端部を表す。第４の巻線アセンブリ３２７は、ブッシュ２２２の周りに導電性ワイヤ２２３から成形された導電体の少なくとも１つの巻線、典型的には複数の巻線を有する。さらに、第４の巻線アセンブリ３２７は、第４の電気的入力端子３２８および第４の電気的出力端子３２９を有する。これらの第４の電気的端子３２８および３２９は、ここでは、導電体もしくは第４の巻線アセンブリ３２７の導電体に利用される導電性ワイヤ２２３の端部を表す。

【0039】

第３の巻線アセンブリ３２４および第４の巻線アセンブリ３２７は、ブッシュ２２２の周りに配置されている。第３の巻線アセンブリ３２４は、第３の電気コイルを表し、第４の巻線アセンブリ３２７は、第４の電気コイルを表す。第３の巻線アセンブリ３２４および第４の巻線アセンブリ３２７は、相互にガルバニック絶縁されている。

【0040】

図３に示される実施例によれば、第１の巻線アセンブリ２２４および第２の巻線アセンブリ２２７は、相互に電気的に直列に接続されている。ここでは、第１の電気的出力端子２２６は、第２の電気的入力端子２２８に電気的に接続されてよい。第３の巻線アセンブリ３２４および第４の巻線アセンブリ３２７は、相互に電気的に直列に接続されている。この目的のために、第３の電気的出力端子３２６は、第４の電気的入力端子３２８に電気的に接続されてよい。第１の巻線アセンブリ２２４および第２の巻線アセンブリ２２７は、第３の巻線アセンブリ３２４および第４の巻線アセンブリ３２７に電気的に並列に接続されている。

【0041】

第１の巻線アセンブリ２２４の導電体および第２の巻線アセンブリ２２７の導電体には、それぞれ第１の電流Ｉ_１の半分を流すことができる。第１の電気的入力端子２２５と第１の電気的出力端子２２６との間、ならびに第２の電気的入力端子２２８と第２の電気的出力端子２２９との間では、第１の電圧Ｕ_１を印加もしくは降下させることができる。したがって、第１の巻線アセンブリ２２４ならびに第２の巻線アセンブリ２２７と、アーマチュア２２１との間で誘導結合が生成可能である。例えば、アーマチュア２２１と、第１の巻線アセンブリ２２４および第２の巻線アセンブリ２２７を有するブッシュ２２２との間の並進的な相対移動または対象と装置１２０との間の移動が発生すると、第１の電流Ｉ_１が、第１の巻線アセンブリ２２４および第２の巻線アセンブリ２２７の導電体に流れる。

【0042】

第３の巻線アセンブリ３２４の導電体および第４の巻線アセンブリ３２７の導電体には、第２の電流Ｉ_２を流すことができる。第３の電気的入力端子３２５と第３の電気的出力端子３２６との間、ならびに第４の電気入力端子３２８と第４の電気的出力端子３２９との間では、それぞれ第２の電圧Ｕ_２の半分を印加もしくは降下させることができる。したがって、第３の巻線アセンブリ３２４ならびに第４の巻線アセンブリ３２７と、アーマチュア２２１との間で誘導結合が生成可能である。例えば、アーマチュア２２１と、第３の巻線アセンブリ３２４および第４の巻線アセンブリ３２７を有するブッシュ２２２との間の並進的な相対移動または対象と装置１２０との間の移動が発生すると、第２の電流Ｉ_２が第３の巻線アセンブリ３２４および第４の巻線アセンブリ３２７の導電体に流れる。

【0043】

換言すれば、図３に示される実施例による電磁装置１２０を用いることにより、車両内で、様々な電圧レベルを冗長的構想と合致させることが可能になる。この目的のために、例えば、４つの巻線アセンブリ２２４、２２７、３２４、および３２７を設けることができる。巻線アセンブリ２２４、２２７、３２４、および３２７の適切な構成の場合、電気的な直列回路または並列回路を内部ボンディング結合することによって、例えば、１２ボルトまたは２４ボルトで動作するソレノイドバルブを実現することができる。また、２４ボルトおよび４８ボルトの電圧レベルの組み合わせも考えられる。

【0044】

図２もしくは図３の電磁装置１２０の巻線アセンブリ２２４および２２７もしくは任意付加的に３２４および３２７に関して、以下の確定事項が当てはまる。

【0045】

抵抗は以下の関係式から得られる。
Ｒ_１＋Ｒ_１＝２Ｒ_１＝Ｒ_{Ｓｅｒｉｅ}
（Ｒ_１・Ｒ_１）／（Ｒ_１＋Ｒ_１）＝Ｒ_１／２＝Ｒ_{Ｐａｒａｌｌｅｌ}
次いで、電流は静的である。
Ｉ＝Ｕ／Ｒ
Ｉ（Ｕ_１）＝Ｕ_１／Ｒ_{Ｓｅｒｉｅ}＝Ｕ_１／２Ｒ_１
Ｉ（Ｕ_１／２）＝（Ｕ_１／２）／Ｒ_{Ｐａｒａｌｌｅｌ}＝（Ｕ_１／２）／（Ｒ_１／２）＝Ｕ_１／Ｒ_１
これは磁場について以下を意味する。
Ｎ（Ｕ_１）＝２Ｎ（Ｕ_１／２）ならば、
Ｂ＝（μ／２πγ）ＮＩ＝（μ／２πγ）Ｎ（Ｕ_１）Ｉ（Ｕ_１）＝（μ／２πγ）Ｎ（Ｕ_１／２）Ｉ（Ｕ_１／２）。

【0046】

つまり力は磁場に比例するため、２つの同一の巻線アセンブリを直列もしくは並列に接続することにより、有効電圧は、任意の電圧とその半分の電圧であってよいという結論が得られる。

【0047】

図４は、１つの実施例による動作させるための方法４００のフローチャートを示す。この方法４００は、車両用の制動システムのための電磁装置を動作させるために、または動作自体を制御するために実施可能である。ここでは、制動システムは、図１の制動システムに対応するか、または類似している。動作させるための本方法４００の第１の変形形態Ａでは、電磁装置は、制動システムのアクチュエータとして、例えばソレノイドバルブとして構成されている。動作させるための本方法４００の第２の変形形態Ｂでは、電磁装置は、制動システムのセンサとして構成されている。

【0048】

第１の変形形態Ａでは、動作させるための本方法４００は、アーマチュアをブッシュに対して並進的に相対移動させるために、複数の巻線アセンブリのうちの少なくとも１つの巻線アセンブリの電気的端子に電気的操作信号を印加するステップ４１０を含む。任意選択的に、第１の変形形態Ａにおける動作させるための本方法４００は、印加するステップ４１０の前に、要求信号を受信するステップ４０５も含む。この要求信号は、ここでは、ブッシュに対するアーマチュアの並進的な相対移動が発生する電磁装置の要求された操作を表す。１つの実施例によれば、印加するステップ４１０では、操作信号は、制動システムの第１の動作モードでは、複数の巻線アセンブリのうちの少なくとも１つの第１の巻線アセンブリの電気的端子に印加され、制動システムの第２の動作モードでは、複数の巻線アセンブリのうちの少なくとも１つの第２の巻線アセンブリの電気的端子に印加される。動作モードとは、通常動作または支援動作もしくは代替的に第１の電圧レベルでの動作または第２の電圧レベルでの動作を意味するものと理解されるべきである。第１の動作モードでは、第１の制御機器を電磁装置の駆動制御のために利用することができ、この場合、第２の動作モードでは、第２の制御機器を電磁装置の駆動制御のために利用することができる。

【0049】

第２の変形形態Ｂでは、動作させるための本方法４００は、アーマチュアとブッシュとの間で並進的な相対移動が発生したかどうか、または装置と対象との間で移動が発生したかどうか（この場合、アーマチュアはブッシュに対して相対的に剛性的に配置されている）を検出するために、複数の巻線アセンブリのうちの少なくとも１つの巻線アセンブリの電気端子から電気的検出信号を読み取るステップ４２０を含む。任意選択的に、第２の変形形態Ｂにおける動作させるための本方法４００は、読み取るステップ４２０の後に、読み取った検出信号を評価するステップ４２５を含む。１つの実施例によれば、読み取るステップ４２０では、検出信号が、制動システムの第１の動作モードでは、複数の巻線アセンブリのうちの少なくとも１つの第１の巻線アセンブリの電気的端子から読み取られ、制動システムの第２の動作モードでは、複数の巻線アセンブリのうちの少なくとも１つの第２の巻線アセンブリの電気的端子から読み取られる。

【0050】

それぞれの動作モードの検出もしくはそれぞれのアクティブな制御機器の検出は、第１の変形形態Ａの場合でも、第２の変形形態Ｂの場合でも、誘導変圧器と同様に考えられる。

【符号の説明】

【0051】

１００ 車両
１１０ 制動システム
１２０ 電磁装置
１３０ 制御機器
１４０ プラグ
２２１ アーマチュア
２２２ ブッシュ
２２３ 導電性ワイヤ
２２４ 第１の巻線アセンブリ
２２５ 第１の入力端子
２２６ 第１の出力端子
２２７ 第２の巻線アセンブリ
２２８ 第２の入力端子
２２９ 第２の出力端子
Ｉ_１ 第１の電流
Ｉ_２ 第２の電流
Ｕ_１ 第１の電圧
Ｕ_２ 第２の電圧
３２４ 第３の巻線アセンブリ
３２５ 第３の入力端子
３２６ 第３の出力端子
３２７ 第４の巻線アセンブリ
３２８ 第４の入力端子
３２９ 第４の出力端子
４００ 動作させるための方法
４０５ 受信するステップ
４１０ 印加するステップ
４２０ 読み取るステップ
４２５ 評価するステップ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【国際調査報告】