CN101084142A - 用于机动车制动系统的电液压力控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于机动车制动系统的电液压力控制装置，所述装置包括与液压组件(2)联接的电子控制单元(1)。所述控制单元包括用于容纳多个阀线圈(4)的壳体容积区域(3)、控制单元壳体的壳体盖区域(5，5’)、至少一个用于容纳电的和/或电子的元器件(7)以及接合插头(9)的电联接器(8)的第一印刷电路板(6)和至少一个用于与液压单元联接的电机单元的适配器(38)，所述适配器延伸通过液压组件。适配器(38)在一端或两端包括一个或多个电压力接触点(43)，所述一个或多个压力接触点通过弹性力压在一个或多个接触面(44、45)上。
Description
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于机动车制动系统的电液压力控制装置。
背景技术
EP 0520047 B1(P 7129)公开了一种ABS控制装置，该装置根据所谓的在电子壳体中带有可移动的、弹性保持的阀线圈的“电磁插头”原理制造。带有集成的印刷电路板与阀线圈的电子控制单元(ECU)可与阀组(HCU)以插接方式连接，所述阀组包括阀罩与制动总成的附加液压部件。ECU另外包括经常布置于旁边的集成塞以用于接合联接电缆(如轮速传感器电缆)。根据这种原理的控制装置在汽车工业中取得了成功，并且更广泛地应用于机动车制动系统的各种控制任务(如ABS、ESP等)中。
DE 10011807 A1(P 9817)公开了一种用于带有目标方向电液制动(EHB)的“线制动”制动系统的控制装置。该文献公开了具有铝制盖的控制器壳体，该盖带有肋或圆突起，该控制器壳体用于改进其中保存的电子元件的冷却性能。壳体框通过接触面的密封件联接在控制器壳体上，以保护阀盖远离接触面。由于多数金属零件难以生产，因此这种结构目前还没有为大规模生产做出充分的优化。
发明内容
因此，本发明的目的在于设计开头所述类型的电液ABS/ESP控制装置，该控制装置具有高的制冷能力，其功能可靠而又进一步减少制造和功能成本，以能够为排出电子元器件产生的热量实现特别有利的条件。根据本发明的ABS/ESP压力控制装置应当具有新颖的机电结构，以使其可能相对于现有技术状态下的ABS/ESP压力控制装置，以高于每年百万个单元的大规模生产的方式，以合适的成本生产高质量的压力控制装置。
该目的通过根据权利要求1的电液压力控制装置实现。
根据本发明的电液压力控制装置由电子控制单元(控制器壳体)与液压组件(如金属阀组)组成，该控制单元主要用来容纳电子控制组件与磁线圈。
根据本发明的电液压力控制装置优选地应用于机动车电子制动系统，尤其是带有ABS和/或ESP功能的制动系统中。电子控制单元为这些应用执行重要的控制或调整任务。本发明对大部分部件都提出全新的设计，该设计进一步充分地满足普遍的机电要求，如机械强度、操作安全性、寿命、操作防电安全性、操作热安全性、安装空间的最优利用、对液压油的密封性、EMC(电磁兼容性)保护、低生产成本等，以提供普遍地用于机动车制动系统的控制装置。而相对于已知系统制造成本将会明显地降低。
所述电子控制单元包括至少一个用于容纳电的和/或电子的元器件的第一印刷电路板，在第一印刷电路板上例如布置有用于ABS/ESP系统的芯片。优选在第一印刷电路板上安装另外较小的附加印刷电路板，其特别地仅通过连接管脚保持。该附加印刷电路板可以包含有补充功能，例如用于TPMS-轮胎压力监测系统的电子元件。
为电动控制电机单元，已经证明对于安装空间有利的是使适配器特别穿过液压组件的一个孔。根据本发明，适配器与电子控制单元并非固定地联接，而是设有可拆卸的电接触点，这除了使生产更简单外，还允许控制单元与适配器分开制造以及分开包装。为了建立操作安全的接触，设置至少要一个弹性元件，该元件将适将配器的接触点压在适当的接触面上。根据适配器的布局在适配器的两端设置接头。
控制单元优选通过控制器壳体连接部以密封的尤其是不可拆卸的方式与液压组件连接。控制器壳体由例如具有较薄的壁的一体式铝壳制成。连接部在本实施例中实现为由槽引导的圆周密封件。该可例如为O形密圈的密封件在槽中沿液压组件的侧向圆周面延伸。在凸出的壳体壁区域，在密封引导的槽中出现显著地超压时这种结构是特别有利的。
前述的密封设计也允许根据一种新颖的方法生产该装置。因此本发明还有利地涉及一种生产用于机动车制动系统的电液压力控制装置的方法，所述方法具有以下步骤：
-提供电子控制单元，
-提供液压组件，
-组装控制单元与液压组件，以及
-执行功能测试，
其中，
-在执行功能测试后在正常功能的情况下，将前述控制器壳体连接部不可拆卸地固定，特别是通过铆接(Verstemmen)或卷边(Umbrdeln)操作进行固定。
功能测试除包括通常的测试外，还优选包括气体的密封性试验，以用于例如测定所设的圆周密封件。
可有利地在控制单元与液压组件之间插入一平的密封层，该密封层由可吸收液压流体与水的材料例如纸或纸板制成。这样可吸收可能从阀组溢出的少量的液压流体。
优选地，仅在控制单元与液压组件组装之后，才形成或建立阀线圈与元器件基座的电接触。这是与普通的已知控制装置的重要区别，因为在已知的控制装置中阀线圈经常与控制单元固定连接。因此，可在联接操作之前将设置于控制单元中的阀线圈适当地装在液压组件中，以使在联接时组件可以固定地连接在一起。在所述连接中，在联接操作之前将阀线圈以不可转动的方式固定到液压组件上是特别合适的，这样阀线圈可以以一种固定的、预先确定的位置与印刷电路板电连接。
本发明的另一目的在于改善电子元器件的散热。该目的优选通过将控制器壳体用金属制造以及为金属壳体和/或液压组件设置适当的散热桥来实现。
优选地，可在印刷电路板区域内设置平面连接的冷却板。或者，优选地通过嵌入在壳体内的金属部件特别是金属衬套来局部地冷却印刷电路板。也可以通过与具有大热容量的阀组连接来冷却印刷电路板。然而，在此应用散热的或吸热的金属板、冷却体或冷却衬套也是有利的。
从属权利要求说明了更多优选实施例。
附图说明
在附图中：
图1示出带有电机插头的控制装置，
图2示出带有附加盖的根据图1的控制装置，
图3示出用于控制器壳体联接的多个实施例，
图4示出用于电机插头的另一实施例，
图5示出在盖区域内带有接合插头的壳体盖，
图6示出在盖区域内带有接合插头以及冲击保护的壳体盖，
图7示出图5中的插头实施例的细节，和
图8示出用于密封根据图7的插头的设计方案。
具体实施方式
图1示出组合的ABS/ESP控制装置。控制器1、阀组2与电机单元23表示一种如同安装到机动车中以便通常用于制动器的控制操作的紧凑的结构单元。为此阀组2与未示出的液压管路联接。印刷电路板6上的电子控制单元7可通过接合插头9接合线束。盖上的凸起21与阀线圈4的电触点相对地沿朝向阀组2的方向推压印刷电路板6。
一体式的控制器壳体的形状实质上对应于在底部开口的薄壁金属壳体。相应地，控制器壳体由壳体容积区域3与壳体盖区域5组成。
电机单元23通过其中含金属的绝缘的塑料适配器(电机插头)38进行电连接，该适配器通过组件孔42通向泵电机。如果只有一个组件孔，则设置一两极或多极适配器。当采用多个适配器时，也可将所述适配器制成单极的。适配器内的导体由刚性金属线制造并且包括合适的铜合金。在金属线的顶端设有接触点43，该接触点43搭接钎焊在印刷电路板6上的平面SMD接头(即铜片)44。
在适配器端部通向电机的区域内设有接触弹簧45(例如，膜片弹簧或螺旋弹簧)，该接触弹簧45同样优选地由铜合金制造。弹簧元件45直接集成于电机区域内。与电机或电机电单元的联接通过绕在弹簧元件上的金属丝或通过绞线以特别简单的方式进行。一种特别简单的联接可能性在于，在电机侧应用适配器的联接管脚以在弹簧与联接管脚之间插入金属丝或绞线。当将焊接到电机刷上的金属丝作为联接线时，这将特别简单。
所示的联接布置包括设置在印刷电路板6上的平面SMD片44、金属杆和弹簧元件45，该弹簧元件推压该金属杆以形成足够的安全电联接，该电连接能容易地传递需要的电机电流。相应地，也可将SMD接头用来联接线圈，在此情况下线圈接头特别设计成膜片弹簧。同样优选地，根据相应的弹簧设计也可联接压力传感器元件，此时特别优选带有螺旋弹簧接头的解决方案。
在最简单的情况下，将柱状适配器构造成单极导体，从而一电刷型电机至少需要两个适配器和两个组件孔。显然地，也可将联接管脚的设计用于带有多个极的适配器。在多极适配器的情况下，对无刷电机应用三线特别地合适。
作为另外的可能的实施例，阀组可包含排放管36，以用于从电机单元的区域内排出液压流体。
作为示例在图1中示出另外的附加板22。该附加板22用于附加的硬件扩展功能，例如TPMS硬件。类似于平台，附加板22仅通过压入式触头20联接在主印刷电路板6上，该压入式触头20还向附加板传入或从该附加板传出电信号。为给附加板22提供额外的安装空间，在盖顶面47设有相应的凸起48。
图2所示控制装置与图1中的控制装置在很大程度上相同，区域别之处在于，该控制装置的盖顶面47基本是平的，即未设置用于附加板22的凸起。在本例中，附加板22已经安装在外面并且由放在其上的附加壳体19封装。压入式触头20通过盖顶面47内的适当开口通向该壳体内部。
图3中从a)至h)的局部图示出控制器壳体联接的不同的可能性。它们的共同特征是阀组2的边缘处的圆周槽12，该槽12内装有密封件11。阀组的边沿至少在盖放置的区域内略微倒圆。这确保能容易地将环形密封件11放入槽12中。
图4示出电机插头38的替代方案，该插头从泵电机延伸穿过阀组2，并且建立与主印刷电路板的联接。为连接印刷电路板，电机插头38设有两个冲压的弹性钢条带39，该钢条带可有利地预先镀锡以简化联接。电机插头的基部在朝向电机的部分包括两个用于密封和/或联接的间隔开的环形凸缘40。带有环形凸缘40使得可将制造成比孔略细以便于插入孔内的杆以足够的稳定性保持在孔内。或者，这种作用也可以通过在杆的表面设置粒状结构来实现。
图5示出接合插头9附装到盖顶面47上的不同视图，其只包括金属盖的一部分。插头9设有多个由导电材料制成的管脚15，所述管脚作为压入式触头直接导入印刷电路板的适当的孔中。在插头9与控制单元1的金属壳体之间放有密封绝缘层25。
在图6中，接合插头区域17以塑料零件33延伸，所述零件与插头的塑料材料形成一体。零件33作为对盖顶面47的冲击保护并且覆盖了金属盖的大部分，特别地基本覆盖全部盖区域。
图7中的局部图a)示出带有大量的管脚15的插头9的俯视图。图7中的局部图b)同样示出盖区域17的俯视图，其中以加工出筛型凹部46。局部图c)示出插头9的侧视图。局部图d)示出插头16和金属壳体26如何通过塑料凸起27装配并连接到金属壳体26。在插头与壳体26之间也布置有密封层25。
由于金属盖或壳体由金属制成，因此如果需要，可以在凹部与管脚15之间的区域附加地填入不导电的密封介质。密封介质填充区域的体积可以选择为小到能使插头管脚、金属壳体与密封介质(例如用作电解液)形成电容和/或有限的火花放电平面，以便特别地保护控制单元的电子部件不受EMC的辐射。
在局部图e)和f)中，由塑料制成的接合凸起27’带有锁销。这可特别地制造成蘑菇形或钉形。因此，平面的密封层25允许实现插头零件的适合的联接压力。
图8a)示出壳体盖区域17的另一实施例的俯视图。局部图b)还示出设置在插头9与壳体盖区域17之间的密封层的俯视图。局部图c)示出插头9的顶视图。局部图d)示出插头9的侧视图。
插头9在其底侧在插头边缘处设有小的压力试验开口。通过所述开口可将压力通入控制装置以在生产期间进行密封性测试从而保证质量。
因为在壳体盖内在橡胶密封件下方设有一个或者多个大的凹部49-所述凹部由橡胶层25覆盖，因此可在橡胶密封件25的区域平面地实现压力平衡。
在前面的例子中，由壳体容积区域3与盖区域5组成的单元-除去附加壳体19-可以描述为一体式金属壳体。因此，将不参照附图说明一种用于替代独立壳体盖附装在壳体框上的替代示例。在这种已知类型的控制装置中，例如由塑料制成的壳体盖通过螺钉联接，该螺钉延伸通过铸在壳体框内的金属衬套。在此种布置中，螺钉与阀组2中的相应螺纹孔接合并将壳体盖压入。该盖则通过壳体边缘上的适当的圆周密封件相对于壳体框密封。当用较硬的金属盖代替塑料盖时，不需要在塑料框内加金属衬套，因为由于通过螺钉的压力形成的硬度使得金属盖不会变形。
上述金属盖的一个特别简单的实施例为，在金属盖的一侧将该盖的边缘略微卷起，并使卷起的部分以夹紧或锁紧的方式与壳体壁联接。当以适当的方式进行压紧或锁紧时，可将螺钉旋入以进一步连接盖的两侧，该螺钉在壳体框上均匀地拧紧该盖。当壳体框包括从阀组突出并且其中可不能旋入固定螺纹的侧向插头区域时，这种解决方案特别有利。
Claims (14)
1.用于机动车制动系统的电液压力控制装置，包括与液压组件(2)连接的电子控制单元(1)，其中该控制单元包括
-用于容纳设置在其中的多个阀线圈(4)的壳体容积区域(3)，
-该控制单元的壳体的壳体盖区域(5，5’)，
-至少一个用于容纳电的和/或电子的元器件(7)以及接合插头(9)的电联接器(8)的第一印刷电路板(6)，以及
-至少一个用于与液压组件连接的电机单元(23)的适配器(38)，该适配器延伸穿过该液压组件，
其特征在于
位于适配器(38)一端或两端的一个或多个电压力接触点(43)，所述压力接触点通过弹性力压在一个或多个接触面(44、45)上。
2.根据权利要求1的装置，其特征在于，设置在印刷电路板上的接触面是SMD功能型元器件(44)，适配器的压力接触点靠在所述接触面上，所述元器件装在印刷电路板的底部侧。
3.根据权利要求1或2的装置，其特征在于，在适配器的朝向泵驱动单元的一侧，压力接触点直接或间接地搭接弹簧元件(45)，以此建立与电机刷或者电机绕组的导电连接。
4.根据前面权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，压力接触点由一个或多个金属杆的端部形成，该金属杆的至少部分区域由塑料包围，所述塑料形成适配器的外壳。
5.根据前面权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，压力接触点(43)由弹簧接触件(39)形成，特别地，该压力接触点在与泵驱动单元相配的一侧设有与泵电机或电机刷的可拆分的防转电连接部。
6.根据前面权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，适配器设计成柱形，并且在柱形表面上具有两个或多个环形凸缘(40)。
7.根据前面权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，控制单元通过控制器壳体连接部(10)以密封的特别是不可拆卸的方式与液压组件连接，液压组件在面向该液压组件的圆周表面上设有圆周槽(12)，在所述槽(12)中设有环形密封件(11)，所述密封件设计成使得壳体容积区域(3)基本完全覆盖引导该密封件的槽。
8.根据前面权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，在控制器壳体连接区域，壳体容积区域(3)设有通向壳体内部的环形凸起(13)，该凸起(13)在控制单元与液压组件组装时接合控制器壳体连接部的槽(12)。
9.根据前面权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，控制器壳体连接部在用于密封的壳体壁区域内设有引入壳体内部的压制、铆制或轧制的环形凸缘(14)，该凸缘(14)在控制单元与液压组件组装后或在壳体边沿设置凸缘后与所述槽形成密封的压接接合。
10.根据前面权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，在控制单元与液压组件之间插有平的密封层，该密封层由诸如纸或纸板的能吸收液压流体和水的材料制成。
11.根据前面权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，在壳体盖区域(5，5’)，在盖顶面(47)上设有接合插头(9)，其中壳体在围绕接合插头的区域(17)由金属制成，接合插头包括相配合的由塑料制成的插头卷边(16)。
12.根据前面权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，壳体容积区域(3)以及特别是壳体盖区域(5，5’)主要由金属制成并且共同构成控制器壳体。
13.根据前面权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，接合插头由塑料制成，并通过由塑料制成的盖部分(33)在覆盖壳体盖的大部分。
14.根据前面权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，接合插头(9)设有很多连接管脚(15)，所述管脚(15)穿过盖或壳体中的数量基本对应的凹部(46)，凹部与连接管脚(15)之间的区域填充有密封层(25)和/或密封介质。
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