CN102438398B - 电子装置，控制设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电子装置（3），特别是用于机动车的控制模块的电子装置，其具有功率部件（4）以及逻辑部件（5），它们布置在壳体（13）中并且通过接触连接部（6）相互电气地相连。在此规定，将所述接触连接部（6）设计成可再利用的接触连接部（6）并且将所述功率部件（4）和/或逻辑部件（5）设计成替换部件（11）。

Description

电子装置，控制设备

技术领域

本发明涉及一种带有功率部件以及逻辑部件的电子装置，特别是用于机动车的控制模块的电子装置，所述功率部件以及所述逻辑部件布置在壳体中并且通过接触连接部互相电气地连接。

此外，本发明涉及一种带有包括功率部件以及逻辑部件的电子装置的控制模块，特别是机动车的ABS和/或ESP模块。

背景技术

由现有技术已知开头提到的类型的电子装置以及控制模块。传统的控制模块常见地例如在执行器的阀和线圈之间设有磁性的接口。由公开文献DE 10 2006 033 175 A1已知一种电子装置，所述电子装置包括功率部件以及逻辑部件，它们至少部分地置入共同的模块壳体中。所述功率部件以及逻辑部件在此上下叠置地布置并且通过由粘接连接部（Bondverbindungen）制成的接触连接部相互电气地连接。特别是到共同的模制壳体（Mold－Gehaeuse）中的集成避免了电子装置的组成部分的后来的分离，例如为了维护目的的分离。通常这样的电子装置装配到期望的应用场合中或者设计成同时与控制模块集成。

发明内容

按本发明的电子装置的优点是，以简单的类型和方式使电子装置适应于不同的要求或者说应用方式并且同时能够保证较高的使用寿命。按本发明的电子装置的特征在于，将接触连接部设计成可再利用的接触连接部并且将功率部件和/或逻辑部件设计成替换部件。在此可再利用的接触连接部应理解成接触连接部，其组件在分离的时候不发生破坏而是不需要对组件进行加工或者维修就能够再次利用，这一点与例如经过连接部的分离就会发生破坏并且接下来必须要重新制造的粘接连接部相反。由此所述功率部件以及逻辑部件能够以简单的类型和方式互相分离并且在需要时更换或者通过适应于应用方式的部件进行替换，而在此不必破坏接触连接部并且接下来重新制造。通过将功率部件或者逻辑部件设计成替换部件在总体上提供了模块类型的结构，所述结构能够简单地适应于不同的应用方式。根据一种优选的实施方式规定，将所述逻辑部件设计成替换部件并且将所述功率部件设计成控制模块的固定的组件，特别是设计成ABS和/或ESP模块的集成的组件。这意味着，所述功率部件集成到具有对于ABS和/或ESP模块来说必须的阀和/或线圈或者说执行器的机构中。因此按本发明在电子器件中设有分界面。

优选将可再利用的接触连接部设计成插接连接部。所述功率部件以及逻辑部件因此能够通过插接在一起相连接，从而也简单地设计电子装置的装配和拆卸。只要所述插接连接部是标准化的，或者说由所述功率部件以及逻辑部件设置的插接触点总是相互一致，那么多个不同的逻辑部件和功率部件就能够相互组合。所述插接连接部能够通过螺栓连接得到补充，所述螺栓连接避免了插接连接部的自动的脱开。

所述功率部件优选包括功率基质，所述功率基质承载至少一个功率器件。特别优选将功率基质设计成印刷电路板或者陶瓷的基质，优选设计成PCB印刷电路板（印刷电路板）并且此外承载插接连接部的至少一个插接触点。作为功率器件特别地设有至少一个半导体元件。优选如此设计所述功率部件或者说电子装置，使得散热器可配属于或者配属于所述功率基质，所述散热器快速而有效率地导出由功率部件产生的热量。

所述逻辑部件优选包括逻辑基质，所述逻辑基质承载至少一个逻辑元件。所述逻辑基质同样优选设计成印刷电路板或者陶瓷的基质，特别是设计成PCB电路板，并且除了至少一个逻辑元件外还承载至少一个插接连接部的插接触点。所述电子装置例如能够在用于控制设备时如此设计，使得所述带有功率电子器件的功率部件控制和/或调节电动机或者如上面所述的与由逻辑部件产生的触发的初始值（Vorgabe）相应的阀。

本发明的一种改进方案规定，壳体具有可再次关闭的顶盖，所述顶盖布置在替换部件的区域中或者具有替换部件。所述壳体优选总体上，并且因此还有顶盖是由合成材料制成的，由此通过简单的设计的措施在关闭的状态下在顶盖与其余的壳体之间保证了密封的连接。根据本发明的一种优选的实施方式规定，所述替换元件具有顶盖或者说与顶盖牢固地相连。通过在所述电子装置中装入替换部件因此同时在所述壳体上布置了顶盖。所述顶盖优选如此设计，使得在所述电子装置的电子的触点和/或器件上能够不发生接触缺陷。优选在移除顶盖和替换部件时所述接触连接部的设置在功率基质上的插接触点是可自由接近的。在将其余的器件例如布置在功率基质的后侧上或者由壳体部分遮盖起来或者说防护起来时，特别优选仅仅所述功率部件的插接触点是可自由接近的。因此在替换的情况下避免了对所述功率部件的器件的污染。

所述替换部件，特别是所述逻辑部件优选具有露出插接连接部的插接触点的围绕件。所述围绕件特别优选设计成模制壳体。在此模制壳体可以理解成包封（Verkapselung），特别是借助转移模制方法，也就是说，将所述替换部件封在材料中，优选利用特别是合成材料的材料进行压力注塑包封，所述材料经过硬化处理并且提供了可靠的保护。通过露出插接触点或者说插接连接部使用于所述逻辑部件的接触和使用的接口保持可自由接近。优选将所述电子装置的壳体设计成模制壳体。在此器件或者说装置、如上面所述的阀和/或线圈被壳体一起包围。

特别优选如此设计所述电子装置，使得所述替换部件承载电子装置的器件，所述电子装置的器件具有相对地说较高的故障率，也就是易于受到损坏。因此在损坏的情况下通过交换替换部件能够在必要时简单而可靠地排除发生的缺陷。这样的器件特别能够是压力传感器。由所述替换部件承载的器件，特别是所述逻辑部件承载的器件优选包括带有用于控制和/或调节所述功率部件或者说控制模块的可实施的软件的运算单元。

特别优选将电子装置设计成控制设备，特别是用于机动车的ABS和/或ESP调节系统的控制设备。

如以上描述的一样，所述按本发明的控制模块的特征在于控制设备或者电子装置。所述控制模块此外优选包括控制元件，例如用于触发机动车的确定的功能的至少一个电气的、液压的和/或机械的执行器。所述控制模块特别优选是机动车的ABS和/或ESP模块。

附图说明

接下来根据附图对本发明进行详细地解释。附图示出：

图1是带有电子装置的控制模块的示意性的视图并且

图2是控制模块的透视的视图。

具体实施方式

图1在示意性的视图中示出了控制模块1，所述控制模块设计成ABS和/或ESP模块（ABS表示防抱死制动系统；ESP表示电子稳定程序）。所述控制模块1包括执行单元2，所述执行单元当前设计成液压块或者说液压单元并且具有多个用于控制和/或调节液压压力的阀。此外， 所述控制模块1具有电子装置3，所述电子装置如此布置在执行单元2上，使得所述执行单元2与电子装置3构成可手动操作的单元。所述电子装置3包括功率部件4以及逻辑部件5。所述功率部件4与液压块或者说与执行单元2电气地有效连接，以触发所述执行单元2的电气和/或磁性地可操纵的执行机构。所述逻辑部件5通过可再利用的接触连接部6与功率部件4相连，以控制和/或调节功率部件的功能。因此将所述电子装置3设计成控制设备。

所述功率部件4包括功率基质7，所述功率基质设计成印刷电路板，优选设计成PCB板。在所述功率基质7的一侧上布置有多个功率器件8，将这些功率器件中的至少几个设计成功率半导体。所述功率器件8以技术人员已知的类型和方式固定在功率基质7上并且电气地与设置在那里的电气的导体电路相连。此外在功率基质7上设有主插接触点9（Hauptsteckkontakt），所述主插接触点用于与具有所述控制模块1的机动车的其余车载电器接触。例如如此设计所述插接触点，使得所述控制模块1可通过插接触点9与机动车的发动机控制设备相连。

所述逻辑部件5包括逻辑基质10，在所述逻辑基质上布置有至少一个逻辑器件（这里没有示出）。以适宜的方式设计所述逻辑器件中的至少一个用于执行储存的软件，所述软件控制和/或调节控制模块1或者说功率部件4。优选将另一个逻辑器件设计成控制模块1的压力传感器。将所述逻辑部件5设计成替换部件11并且借助可再利用的接触连接部6可与功率部件4连接或者与功率部件分离。所述接触连接部6为此在本实施例中设计成插接连接部12，所述插接连接部包括至少一个布置在功率基质7上的插接触点以及至少一个布置在逻辑基质10上的插接触点。其中所述功率基质7以及逻辑基质10的插接触点是可插接在一起的。如同在实施例中示出的一样，所述功率部件4的插接触点布置在所述功率基质7的与功率器件8对置的一侧上。

所述电子装置3此外具有壳体13，所述壳体包围功率部件4以及逻辑部件5。必要时所述壳体13此外也包围执行单元2或者固定在执行单元2上或者说与执行单元相连。所述壳体13在本实施例中设计成多部分式的，其中所述壳体13具有第一壳体部件14、第二壳体部件15以及第三壳体部件16，所述第一壳体部件基本上包围功率部件4，所述第二壳体部件基本上包围逻辑部件5，所述第三壳体部件设计成顶盖17并且封闭了壳体部件15的开口18。

所述壳体部件14如此容纳所述功率部件4，使得至少基本上仅仅所述功率基质7的侧面是可进入的，在所述侧面上布置有用于插接连接部12的插接触点。由此保护所述功率器件8不受外界影响，特别是当顶盖17从壳体13的其余部分移除时不受外界影响。所述壳体部件15基本上覆盖所述功率基质7的具有插接触点的侧面，其中所述壳体部件15的开口18在插接连接部或者说逻辑部件5或者说替换部件11的区域内如此布置和设计，使得所述逻辑部件5可通过开口取出或装入。所述顶盖17是可拆开地或者说可再关闭地与壳体部件15相连。从而使顶盖17在需要的情况下能够打开并且接下来再密封地关闭。所述壳体部件14和15必要时也能够设计成相互成为一体式的。

此外所述逻辑部件5具有围绕件19，所述围绕件如此设计，使得仅仅露出逻辑部件5的插接触点。由此保护布置在逻辑基质10上的逻辑器件的其余部分可靠地不受外界影响。所述壳体13以适宜的方式全部由合成材料制成，因此能够简单地密封连接位置。由此避免了腐蚀问题。

通过对带有设计成替换部件11的逻辑部件5的电子装置3的设计能够通过设置相应的替换部件11使电子装置3适应不同的要求和/或框架条件。所述电子装置3因此在电子器件平面（Elekronikebene）中具有分离位置，由此与在其中仅仅在功率电子器件与执行单元之间特别地以磁体接口的方式所设有的分离位置的传统的控制模块相比，产生了显著的比潜能（Ratiopotenzial），所述比潜能能够明显地降低成本。此外通过取消预制的分离减小了结构空间。所述至今必须进行调换、以使逻辑部件5适应确定的框架条件的逻辑器件，能够从现在起牢固地布置或者说集成在逻辑基质10上，而不必设置可分离的或者说可再利用的接触位置。通过所述替换部件11的围绕件以及壳体13的构造的围绕件形成了非常坚固的分离平面，所述分离平面也能存在于不清洁的车间中，因为仅仅插接连接部12的插接触点是可自由接近的。此外所述壳体13以及特别是顶盖17以合成材料技术如此构成，使得能够不在压力传感器的触点或者在另外的器件上发生触碰错误。为了清楚地标识替换部件11，所述替换部件优选设有相应的标记。

优选将电子装置3的更经常出故障的器件布置在替换部件11上。由此在器件中的一个出故障的情况下也能够保证简单而成本低廉的修理或者说逻辑部件5的相应的调换。

对所述电子装置3所进行的针对性的散热优选借助配属于功率部件4的降温装置，例如以冷却块特别是铝块的方式来实现，其中替代地或者附加地当然也能通过替换部件11或者说逻辑部件5进行散热。

图2示出了控制模块1的透视视图，在所述视图中顶盖17连同逻辑部件5从功率部件4上移除。所述逻辑部件5在此优选集成到顶盖17上，从而其在移除顶盖17时自动地与功率部件4分离。所述顶盖17优选在其朝向壳体部件的下侧20上具有环形的密封部21，所述密封部保证了在装配的状态下控制模块1的密封性。所述插接连接部12的逻辑部件5的插接触点在此设计成带有接触保护的插头，从而能够特别简单并且可靠地手动操纵逻辑部件5。目前所述带有逻辑部件5的顶盖17借助四个螺栓固定在壳体部件15上。然而当然其它的固定方式也是可行的。围绕件19特别优选如图所示构成容纳有逻辑部件5的顶盖17。

按照一种替代的、在这里没有示出的实施方式，此外也可以考虑替代地或者附加地将所述功率部件4设计成替换部件。

因此总体来说本发明提供了电子器件单元3或者说控制模块1，它们能够以简单而成本低廉的类型和方式适应不同的框架条件并且保证简单的维护。

Claims (12)

1.电子装置（3），其具有功率部件（4）以及逻辑部件（5），它们布置在壳体（13）中并且通过接触连接部（6）相互电气地相连，其特征在于，将所述接触连接部（6）设计成可再利用的接触连接部（6）并且将所述功率部件（4）和/或逻辑部件（5）设计成替换部件（11），其中所述壳体（13）具有可再关闭的顶盖（17），所述顶盖布置在所述替换部件（11）的区域内或者具有替换部件（11），其中所述替换部件与顶盖牢固地相连，其中通过在所述电子装置中装入替换部件因此同时在所述壳体上布置了顶盖。

2.按权利要求1所述的电子装置，其特征在于，将所述可再利用的接触连接部（6）设计成插接连接部（12）。

3.按权利要求2所述的电子装置，其特征在于，在移除顶盖（17）以及替换部件（11）时可再利用的所述插接连接部（12）是可自由接近的。

4.按权利要求2所述的电子装置，其特征在于，所述替换部件（11）具有露出所述插接连接部（12）的插接触点的围绕件（19）。

5.按权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述功率部件（4）包括功率基质（7），所述功率基质承载至少一个功率器件（8）。

6.按权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述逻辑部件（5）包括逻辑基质（10），所述逻辑基质承载至少一个逻辑元件。

7.按权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述替换部件（11）承载所述电子装置（3）的更易受到损害的器件。

8.按权利要求1所述的电子装置，其特征在于，其设计成控制设备。

9.按权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述电子装置（3）是用于机动车的控制模块的电子装置。

10.按权利要求5所述的电子装置，其特征在于，所述功率基质承载至少一个功率半导体元件。

11.带有电子装置（3）的控制模块（1），所述电子装置包括功率部件（4）以及逻辑部件（5），其特征在于，按上述权利要求中任一项设计电子装置（3）。

12.按权利要求11所述的控制模块（1），其特征在于，所述控制模块（1）是机动车的ABS和/或ESP模块。