CN101352112B - 特别是在汽车中的或用于汽车的控制设备模块 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种特别是在汽车中的或用于汽车的控制设备模块(100)，具有：控制设备(1)，其具有封闭的壳体(10)，该壳体中产生第一内压(11)；至少一个用于连接电缆(23)的连接件(22)的连接装置(2)，其中在所述连接件(22)的连接状态下限定成一个封闭的空间(20a)，在该封闭的空间中产生第二内压(21)；和压力平衡装置(30)，其用于使得第一和第二内压(11，21)与从外部作用到所述控制设备模块(100)上的外压(50)平衡。
Description
背景技术
本发明涉及特别是在汽车中的或用于汽车的控制设备模块。
控制设备模块承担控制功能的模块。控制设备模块在多种不同的实施方式和变形方案中通常是已知的。尽管原则上可以使用任意的控制设备模块，但下面将对本发明及其目的就汽车领域中的控制设备，其中特别是就发动机控制设备加以说明。
控制设备模块通常具有设置在壳体中的电控制设备以及带有接触插脚的插塞连接器，通过接触插脚，控制设备可以与汽车的电缆束连接。控制设备壳体的内腔中的电部件以及插塞连接器的接触插脚必须被保护防止颗粒，特别是防止来自发动机舱的液体，以避免例如因短路引起的损坏。为此，控制设备的壳体和插塞连接器在连接状态下应对来自发动机舱的固体、液体和气体密封，通常通过密封件密封。但这种密封最多只能保证控制模块中的内压和在发动机舱中产生的外压之间的预定的压力差。如果该压力差例如由于控制设备的内腔中的空气升温而超过预定的值，则密封件变形，从而在控制设备模块和发动机舱之间发生物质交换。这种物质交换应予以避免。
第一种通常公知的研究上述问题的方案规定，通过所连接的电缆束对控制设备和插塞连接器进行通风。其中电缆束具有气体传导的索股，这些索股在一侧与发动机舱之外的空气体积(Luftvolumen)连通，在另一侧与控制设备模块的插塞连接器连接。插塞连接器本身又通过电缆与控制设备的内腔连接。如果例如控制设备内腔中的空气由于冷却而积聚，则空气会从发动机舱外部经由电缆束中的索股、插塞连接器合管路进入到控制设备内部，直到壳体中的内压又重新与发送机舱中的外压基本相等。
第一种方案的问题在于，控制设备模块的适当通风取决于具有气体传导的索股的电缆束。如果电缆束例如不按规程安装，则控制设备模块的通风会变差，随后会受到损坏。
在第二种通常公知的研究上述问题的方案中，在控制设备模块中设有用于对控制设备进行通风的压力平衡装置。为此，控制设备壳体的内腔通过压力传导的管道与压力平衡部件连接。其中压力平衡部件通常是气体传导的薄膜，该薄膜对于固体或液体来说是不可穿透的。因此在该第二种方案中，利用发送机舱中的气体进行通风，但这些气体被薄膜过滤。
但第二种方案存在如下问题：插塞连接器无法通过所连接的电缆束插头被通风。因此在第二种方案中必须使用如下的电缆束插头，即其设有对插塞连接器的每个接触插脚的密封，由此确保在插塞连接器和电缆束插头之间的空间中不存在气体体积(Gasvolumen)。存在的、膨胀的和积聚的气体体积会导致来自发动机舱的物质的进入，特别是导致液体的进入。这种电缆束插头和插塞连接器的制造成本非常高昂，而且特别是在电缆束插头经常的接上和断开之后通常只能产生局部密封。
具有权利要求1的特征的本发明的控制模块具有如下优点：既可以对控制设备进行通风，又可以对用于连接电缆的连接件的连接装置进行通风。因此可以确保控制设备模块的长时间的可靠的功能。另外，这些优点可以通过简单的方式来实现。
本发明的控制设备模块具有控制设备、至少一个连接装置和一个压力平衡装置。控制设备设置在封闭的壳体中，在壳体内产生第一内压。在连接件的连接状态下，在连接装置和连接件之间限定成一个封闭的空间，在该封闭的空间中产生第二内压。压力平衡装置用于使得第一和第二内压与从外部作用到控制设备上的外压相平衡。
本发明的构思在于，仅通过一个压力平衡装置实现在控制设备中的第一内压和在封闭的空间中的第二内压与从外部作用到控制设备上的外压的平衡。为此，连接装置和控制设备壳体二者都与压力平衡装置连接。因此无需附加的压力平衡装置即可实现连接装置的压力平衡。只需连接装置与压力平衡部件连接。
另外在该解决方案中，可以省去通过电缆束的通风。这允许简单地设计电缆束和控制设备模块的可靠通风。
在从属权利要求和附图中可看到本发明的有益的改进和改善。
在本发明的一种改进中，压力平衡部件具有薄膜。通过该薄膜实现第一和第二内压与外压的平衡。薄膜优选不透液体和/或透气。由此可以通过薄膜防止控制设备模块内部的气体膨胀和/或压缩。但将确保液体不能进入到控制设备中和/或进入到连接装置中。因此可以实现控制设备模块的长时间的可靠的功能。在本发明的一种特别有益的设计中，薄膜具有Gore-Tex材料。这种微孔透气的薄膜用于将控制设备模块中的湿气
排向外部，并且没有液体能够进入到控制设备模块中。
另外本发明规定，壳体和/或连接装置分别通过压力传导的部件与压力平衡装置连接。该特征优选实现第一和第二内压传导至压力平衡装置，由此实现第一和第二内压与外压的平衡。
在一种优选的设计中，压力传导的部件是气体传导的管路。壳体和/或连接装置中所含有的气体在其膨胀时通过气体传导的管路传导至压力平衡装置。在壳体和/或连接装置中的气体积聚时，气体从控制设备模块外部通过薄膜和气体传导的管路进入到壳体和/或连接装置中。
此外，压力传导的部件优选具有密封件，该密封件防止液体和/或颗粒进入到控制设备和/或连接装置中。因此例如在进行维修工作时-此时将电缆从控制设备模块断开，然后再将其与控制设备模块连接-，可以防止灰尘或液体进入。通过这种密封件避免颗粒和/或液体从连接装置通过气体传导的部件进入到控制设备中。在本发明的一种特殊设计中，密封件是迷宫式密封件。这种迷宫式密封件允许压力传导的部件对液体和/或颗粒的成本低廉且可靠的密封。
在本发明的一种改进中，壳体和连接装置共同地设置在支撑部件上，该支撑部件具有压力平衡装置和/或压力传导的部件。对支座和压力平衡装置和/或压力传导的部件的这种空间紧凑的设置可以导致改善对空间的利用。
优选连接件具有用于连接电缆的插头和/或插座。在控制设备模块以通常的方式使用在通常具有电缆束的汽车中后，如此形成的接口便于对控制设备模块的安装和拆卸。
附图
附图中示出本发明的实施例，在下面的说明中对其予以详细说明。
图中示出：
图1为本发明的控制设备模块的通常的结构的俯视图；
图2A为本发明的控制设备模块的详细实施例的俯视图；
图2B为图2A的详细实施例的控制设备模块的剖视图。
在所有附图中，相同或功能相同的部件-只要未作其它说明-分别标有相同的附图标记。
图1为本发明的控制设备模块的通常的结构的俯视图。控制设备1具有电子部件12以及封闭的壳体10。其中封闭系指壳体的对物质，例如发动机舱中的气体、液体或颗粒灰尘密封的封闭。在封闭的壳体中产生第一内压11。此外设有用于连接电缆23的连接件22的连接装置2。在连接件22的连接状态下，具有连接件22的连接装置2限定成一个封闭的空间20A。封闭的有效日期可按照上面的规定读出。在封闭的空间中产生第二内压21。此外设有压力平衡装置30，用于使得第一和第二内压11、21与从外部作用到控制设备模块100上的外压50相平衡。其中压力平衡装置与封闭的壳体10和连接装置2连接。
第一和第二内压由于在壳体10和封闭的空间20A中的温度变化而升高，由此第一和第二内压通过压力平衡装置30与外压50相平衡。在压力平衡之后，第一和第二内压11、21与外压相等。
图2A和2B为本发明的控制设备模块100的详细实施例的俯视图或剖视图。控制设备1以及连接装置2设置在支座40上。插座20具有接触插脚24。具有接触套管25的插头22(图2A中未示出)在接触插脚和电缆23之间产生导电的接触。电缆23是电缆束的组成部分。插头22与插座20形成封闭的空间20A。无论空间20A还是壳体10都通过气体传导的管路31、32与压力平衡装置30压力传导地连接。压力平衡装置30规定了一个焊接在支座中的薄膜301。薄膜301将气体传导且压力传导的管路302封闭，管路302使得支座部件40的外面41与设置在支座部件40内部的压力传导的部件31、32连接。在薄膜301未焊入到支座40部件中的情况下，可以替代地设置固定机构303，例如将薄膜301定位的夹子。压力部件31、32具有迷宫式密封件33A、33B。
如果壳体10中的空气变热，则第一内压11升高。这引起压力传导的部件31中的压力升高。因此内压11在内侧附在薄膜301上。如果内压11超过外压50，则空气穿过Gore-Tex薄膜301流动。空气中假定存在的液体可以沿着该方向穿过Gore-Tex薄膜301输送。这导致控制设备1中的空气湿度的减小，以及导致在内压11和外压50之间的压力平衡。如果壳体10中的温度下降，则气压11降低。其中在薄膜301的内侧产生低压。这导致外部空气穿过薄膜进入到压力传导的薄膜301中，然后进入到壳体10中。其中Gore-Tex薄膜防止外部空气中的液体和颗粒穿过管路302。外压50和内压11之间的压力平衡由此得到保证，而不会进入影响控制设备的功能的物质。
在安装期间或之前，或者甚至在进行维护活动时，插头22不插在插座20中。因此不能防止灰尘颗粒或液体的进入。在这种情况下，迷宫式密封件33A、33B防止灰尘颗粒或液体穿过压力传导的部件31、32进入到控制设备1中。由此确保控制设备模块100的长的寿命及其可靠的功能。
在根据图3的另一实施例中示出：壳体10和连接装置20分别通过压力传导的部件31、32与压力平衡装置30连接，其中两个连接装置31、32仅通过压力平衡装置30连接。分隔或分离壁400将两个连接装置31、32分隔，从而在两个连接装置31、32之间不存在直接的连接。薄膜301以预定的方式分别单独地既将连接装置31密封，又将连接装置32密封。
本发明并不局限于控制设备模块的在上述附图中所示的特殊结构。
在本发明的一种改进中，例如可以设有多个连接装置和/或多个控制设备，它们全部与压力平衡装置连接，压力平衡装置用于使得外压与在连接装置和控制设备中产生的内压平衡。其中还可以设有多个压力传导的部件。还可以考虑使用多个薄膜。
优选薄膜如下设置，即该薄膜与液体不接触。
替代地，可以设有用于旋紧或卡住的插头。
代替迷宫式密封件，可以考虑多种其它密封件，例如唇形密封件。
Claims (10)
1.在汽车中的或用于汽车的控制设备模块(100)，具有：
-控制设备(1)，其具有封闭的壳体(10)，该壳体中产生第一内压(11)；
-至少一个用于连接电缆(23)的连接件(22)的连接装置(2)，其中在所述连接件(22)的连接状态下限定成一个封闭的空间(20a)，在该封闭的空间中产生第二内压(21)；和
-压力平衡装置(30)，其用于使得第一和第二内压(11，21)与从外部作用到所述控制设备模块(100)上的外压(50)平衡，
其特征在于，
所述壳体(10)和所述连接装置(20)分别通过压力传导的部件(31，32)与所述压力平衡装置(30)连接。
2.如权利要求1所述的控制设备模块，其特征在于，所述压力平衡装置(30)具有薄膜(301)。
3.如权利要求1所述的控制设备模块，其特征在于，所述薄膜(301)不透液体和/或透气。
4.如权利要求2或3所述的控制设备模块，其特征在于，所述薄膜(301)是微孔的薄膜，其可以将湿气排向外部，并且不让液体进入到所述控制设备模块中。
5.如前述权利要求中任一项所述的控制设备模块，其特征在于，所述壳体(10)和所述连接装置(20)分别通过压力传导的部件(31，32)与所述压力平衡装置(30)连接，其中两个连接装置(31，32)仅通过所述压力平衡装置(30)连接。
6.如权利要求1至4中任一项所述的控制设备模块，其特征在于，所述压力传导的部件(31，32)是气体传导的管路。
7.如权利要求1至5中任一项所述的控制设备模块，其特征在于，所述压力传导的部件(31，32)具有密封件(33)，该密封件防止液体和/或颗粒进入到所述控制设备(1)和/或所述连接装置(2)中。
8.如权利要求6所述的控制设备模块，其特征在于，所述密封件(33)是迷宫式密封件(33a，33b)。
9.如前述权利要求中任一项所述的控制设备模块，其特征在于，所述壳体(10)和所述连接装置(2)设置在支撑部件(40)上，该支撑部件具有所述压力平衡装置(30)和/或所述压力传导的部件(31，32)。
10.如前述权利要求中任一项所述的控制设备模块，其特征在于，所述连接件(22)具有用于连接电缆束的插头和/或插座。
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