CN109769385A - 控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆特别是用于电动或混合动力车辆的控制系统(1)。该控制系统(1)由此具有至少一个致动器(2)和/或至少一个传感器(3)。控制系统(1)还包括保护壳体(5)，该保护壳体(5)包括内部(4)，至少一个致动器(2)和/或至少一个传感器(3)被布置在该内部(4)中。电磁干扰场(12)能够通过保护壳体(5)至少部分地被屏蔽。根据本发明，保护壳体(5)具有塑性材料制的注塑成型体(6)，该注塑成型体(6)包括用于屏蔽电磁干扰场(12)的干扰场保护区(7)。

Description

控制系统
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辆，特别是用于电动或混合动力车辆的控制系统。
背景技术
控制系统具有致动器和/或传感器，所述致动器和/或传感器布置在壳体中并且以这种方式被保护以免受到外部影响。致动器和传感器从而使用电磁场来捕获数据和/或控制另外的机械系统。然而，这种控制系统的功能可能受到外部电磁干扰场的限制或破坏。电磁干扰场不能被通常由塑料制成的壳体屏蔽。
特别地，在电动或混合动力车辆中，借助于牵引用电池的高电压网络可产生强电磁干扰场。为了防止电动或混合动力车辆中的控制系统的故障，必须采取特殊的保护措施。控制系统的壳体可以例如由铁素体钢制成，并且可以屏蔽电磁干扰场。不利的是，这种壳体的制造昂贵且复杂。在可替选方案中，也可以在控制系统中使用更强的致动器和/或更强的磁体和/或更灵敏的传感器，这也关系到高成本。壳体和控制系统对改变的保护要求的追溯性适应还仅与特别是由于紧密的安装空间而付出的巨大工作量相关联。
发明内容
因此，本发明的目的是为通用类型的控制系统指定改进的或至少可替选的实施例，在该实施例的情况下克服所描述的缺点。
根据本发明，该目的通过独立权利要求1的主题解决。有利实施例是从属权利要求的主题。
因此，用于机动车辆，特别是用于电动或混合动力车辆的控制系统具有至少一个致动器和/或至少一个传感器。控制系统还包括保护壳体，该保护壳体包括内部，至少一个致动器和/或至少一个传感器被布置在该内部中。由此可以通过保护壳体至少部分地屏蔽电磁干扰场。根据本发明，保护壳体具有塑性材料制的注塑成型体，该注塑成型体包括用于屏蔽电磁干扰场的干扰场保护区。
注塑成型体可以例如通过注塑成型工艺被成本有效地制造，并且可以具有取决于相应控制系统的形状。取决于控制系统，特别地也可以制造锁定装置和/或保持器，而不会显著增加保护壳体的制造成本以及因此控制系统的制造成本。因此，干扰场保护区被注塑成型体包围，并且至少部分地屏蔽电磁干扰场。因此，电磁干扰场的电磁场线围绕保护壳体的内部延伸，使得至少一个致动器和/或至少一个传感器在保护壳体中不受影响或仅受到轻微影响。因此，保护壳体可以是单独的壳体、致动器壳体或控制装置壳体。因此，干扰场保护区可以在一些区域中延伸穿过注塑成型体，并且可以仅屏蔽致动器和/或传感器免受电磁干扰场的影响。在可替选方案中，干扰场保护区也可以在整个注塑成型体上延伸。可以有利地设置为，干扰场保护区围绕保护壳体的内部布置并且径向完全包围内部。至少一个致动器和/或至少一个传感器以这种方式被从电磁干扰场屏蔽开，并且控制系统的功能得以保持。EMV电路(EMV：电磁兼容性)和/或用于评价和/或用于温度补偿和/或用于传感器信号转换、特别是模数转换器的电路，和/或用于至少一个传感器的作为信号发生器的永磁体可以有利地被布置在保护壳体的内部，并且可以由干扰场保护区径向地完全包围。在可替选方案中或另外，部件，特别是轴，可以至少在一些区域中以线性可移动或旋转的方式被支撑在保护壳体的内部。然后用于至少一个传感器的信号发生器，特别是永磁体可以被紧固到该部件。
因此，控制系统可以是排气阻尼器控件、吸管控件、增压空气调节系统的阀控件、分动箱控件、排气再循环控件、恒温阀控件、排气涡轮增压器的废气门控件、或可变涡轮几何增压器的致动器控件、或电动机控件。控制系统可以是电磁控制系统。
在根据本发明的控制系统的有利的进一步发展的情况下，设置为，注塑成型体中的干扰场保护区通过干扰场保护部分形成。因此，干扰场保护部分例如可以具有遵循内部的形状，并且可以由屏蔽电磁干扰场的材料构成，或者可以包括所述材料。因此，屏蔽材料可以是铁磁性的和/或顺磁性的和/或反磁性的，并且可以与注塑成型体的塑性材料不同。干扰场保护部分的材料可以有利地具有比注塑成型体的塑性材料更高的热导率值。因此，干扰场保护部分可以是烧结部件、冲压部件或弯曲部件。因此，干扰场保护部分可以例如通过冲压工艺由钢板制成。干扰场保护部分还可以在某些区域中或完全包围保护壳体的内部，使得电磁干扰场也在某些区域中或完全被屏蔽。干扰场保护部分可以形状配合、力配合或整体结合的方式被固定到注塑成型体，或者可替选地至少在一些区域中被嵌入塑性材料中。因此，干扰场保护部分例如可以被完全嵌入注塑成型体的塑性材料中，或者可以在内侧或外侧由塑性材料包围。
在根据本发明的控制系统的进一步发展的情况下，有利地设置为，多个材料块被添加到注塑成型体的塑性材料中并且因此形成干扰场保护区。因此，多个材料块可以具有几微米到几毫米的尺寸，使得注塑成型体的生产不会受添加的材料块的影响或仅仅受添加的材料块的轻微影响。以这种方式可以以尤其减少的工作量且成本有效的方式生产注塑成型体。取决于控制系统和应用，取决于材料块的添加量，保护壳体的屏蔽效果可以被进一步改变，从而显著降低结构生产费用。即使在已经存在的控制系统的情况下，取决于客户特定的应用或响应于上升的保护要求，在降低结构生产费用的情况下随后可以进一步改善保护壳体的屏蔽效果。因此，材料块可以由铁磁性和/或顺磁性和/或反磁性材料组成。材料块的材料可有利地具有比注塑成型体的塑性材料更高的热导率值。材料块还可以是薄片状、碎片状、球状、粉末状、粉尘状或圆柱状。
为了还能够屏蔽电干扰场，注塑成型体的塑性材料可以是导电的并且注塑成型体可以接地。因此可以在保护壳体的内部形成所谓的法拉第笼，其有利地屏蔽电干扰场。电干扰场也可以通过注塑成型体中的导电且接地的干扰保护部分以相同的方式屏蔽。
有利地，还可以设置为，注塑成型体连接到散热器以传递热量。由此，注塑成型体形成热源，使得注塑成型体中产生的热量被排放到散热器，并且注塑成型体被冷却。散热器可以有利地连接到干扰场保护部分从而传递热量，并且干扰场保护部分可以通过塑性绝缘体(例如，来自外部热源)与外部热绝缘。由此，散热器可以经由冷却剂流排出在干扰场保护部分中产生的热量。因此，塑性绝缘体通过周围的部件，例如电动机，防止了对干扰场保护部分和被干扰场保护部分屏蔽的控制系统的加热。
此外，保护壳体还可以具有至少一个附加的壳体部分，该附加的壳体部分以整体结合的方式优选地通过超声波焊接被固定到注塑成型体。以这种方式，保护壳体的复杂几何形状也可以有利地以成本有效且工作量减少的方式实现。
电磁干扰场由根据本发明的控制系统中的保护壳体屏蔽，并且至少一个致动器和/或至少一个传感器被有效地保护。保护壳体还可以以成本有效且工作量减少的方式被制造，从而降低整个控制系统的生产成本。保护壳体的复杂几何形状也可以有利地以成本有效的方式实现。
本发明的其他重要特征和优点由从属权利要求、附图以及借助于附图的相应附图说明得出。
不言而喻，在不脱离本发明的范围的情况下，上述特征和将在下面描述的特征不仅可以以相应的指定组合使用，而且可以以其他组合或单独使用。
在附图中示出了本发明的优选示例性实施例，并且将在以下描述中更详细地描述本发明的优选示例性实施例，其中相同的附图标记表示相同或相似或功能相同的部件。
附图说明
在每种情况下示意性地，
图1示出了根据本发明的控制系统的截面图，该控制系统连接到散热器以传递热量；
图2示出了可替选地实施的和接地的控制系统的截面图；
图3示出了在电磁干扰场中的另一可替选地实施的控制系统的截面图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的控制系统1的示意性截面图。控制系统1适用于机动车辆，特别是适用于电动或混合动力车辆，并且例如可以是排气阻尼器控件、吸管控件、增压空气调节系统的阀控件、分动箱控件、排气再循环控件、恒温阀控件或电动机控件。在该示例性实施例中，控制系统1具有致动器2和传感器3，致动器2和传感器3使用电磁场来捕获数据并且控制另外的机械系统。因此，致动器2和传感器3布置在保护壳体5的内部4中。保护壳体5由此包括塑性材料制的注塑成型体6，该注塑成型体6包括用于屏蔽电磁干扰场的干扰场保护区7。
在该示例性实施例中，注塑成型体6中的干扰场保护区7通过干扰场保护部分8形成。干扰场保护部分8由铁磁性和/或顺磁性和/或反磁性材料构成，并且被完全嵌入注塑成型体6中。铁磁性和/或顺磁性材料用作磁旁路，使得干扰场保护部分8中的磁场线密度上升。反磁性材料使磁场线偏转，使得降低了干扰场保护部分8中的磁场线密度。铁磁性和/或顺磁性材料可有利地与反磁性材料结合，以获得所需的屏蔽效果。在可替选方案中，干扰场保护部分8也可以在一些区域中被嵌入注塑成型体6中，或者可以以形状配合、力配合或整体结合的方式被固定到注塑成型体6。干扰场保护部分8还具有遵循内部4的形状，并且将致动器2和传感器3完全包围在内部4内。电磁干扰场以这种方式被干扰场保护部分8屏蔽，并且致动器2以及传感器3受到保护。因此，尤其可以防止控制系统1的故障。
保护壳体5还连接到散热器9以传递热量，使得在保护壳体5的注塑成型体6中产生的热量被排放到散热器9并且注塑成型体6被冷却。
图2示出了可替选地实施的控制系统1的示意性截面图。在该示例性实施例中，多个材料块10被添加到注塑成型体6的塑性材料中，并且因此形成干扰场保护区7。因此，干扰场保护区7仅在一些区域中在注塑成型体6中延伸，并且将致动器2和传感器3完全包围在内部4中。在该示例性实施例中，材料块10被实施为圆形的并且由铁磁性和/或顺磁性和/或抗磁性材料组成。由此，多个材料块10被尺寸设定成使得注塑成型体6可以以已知的方式通过注塑成型工艺制造。取决于材料块10的添加量，取决于控制系统1和应用，保护壳体5的屏蔽效果可以进一步以有利的方式改变。
在该示例性实施例中，注塑成型体6的塑性材料另外是导电的并且注塑成型体6可以接地。因此，在内部4中形成所谓的法拉第笼，其也屏蔽电干扰场。
图3示出了另一可替选实施例中的控制系统1的截面图。这里，干扰场保护区7由注塑成型部分6中的干扰场保护部分8和材料块10形成。保护壳体5另外具有附加的壳体部分11，该附加的壳体部分11例如通过超声波焊接被固定到注塑成型体6。控制系统1在此处位于电磁干扰场12中，该电磁干扰场12被注塑成型体6中的干扰场保护区7屏蔽。电磁干扰场12的电磁场线13因此穿过干扰场保护区7并且在保护壳体5的内部4周围，使得致动器2和传感器3不受或仅受保护壳体5中的干扰场12的轻微影响。有利地，可以因此防止控制系统1的故障。
通过根据本发明的控制系统1中的保护壳体5有利地屏蔽了电磁干扰场12，并且防止了控制系统1的故障。保护壳体5还可以以成本有效且降低工作量的方式被制造。

Claims (16)

1.一种用于机动车辆的控制系统(1)，特别是用于电动或混合动力车辆的控制系统(1)，
-其中所述控制系统(1)具有至少一个致动器(2)和/或至少一个传感器(3)，
-其中所述控制系统(1)包括保护壳体(5)，所述保护壳体(5)包括内部(4)，所述至少一个致动器(2)和/或所述至少一个传感器(3)被布置在所述内部(4)中，
-其中电磁干扰场(12)能够通过所述保护壳体(5)至少部分地被屏蔽，
其特征在于，
所述保护壳体(5)具有塑性材料制的注塑成型体(6)，所述注塑成型体(6)包括用于屏蔽所述电磁干扰场(12)的干扰场保护区(7)。
2.根据权利要求1所述的控制系统，
其特征在于，
所述干扰场保护区(7)围绕所述保护壳体(5)的所述内部(4)布置并且径向完全包围所述内部(4)。
3.根据权利要求1或2所述的控制系统，
其特征在于，
-EMV电路和/或用于评价和/或用于温度补偿和/或用于传感器信号转换、特别是模数转换器的电路，和/或用作所述至少一个传感器的信号发生器的永磁体被布置在所述保护壳体(5)的所述内部(4)中并且被所述干扰场保护区(7)径向完全包围，和/或
-部件，特别是轴，至少在一些区域中以线性可移动或旋转的方式被支撑在保护所述壳体(5)的所述内部(4)中，并且用于所述至少一个传感器的信号发生器，特别是永磁体，被紧固到所述部件。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的控制系统，
其特征在于，
所述干扰场保护区(7)通过干扰场保护部分(8)形成在所述注塑成型体(6)中，所述干扰场保护部分(8)至少在一些区域中被嵌入所述塑性材料中和/或以形状配合、力配合或整体粘合的方式被固定到所述注塑成型体(6)。
5.根据权利要求4所述的控制系统，
其特征在于，
-所述干扰场保护部分(8)被完全嵌入所述注塑成型体(6)的所述塑性材料中，或者
-所述干扰场保护部分(8)在内侧或外侧被所述塑性材料包围。
6.根据权利要求4或5所述的控制系统，
其特征在于，
至少一个干扰场保护部分(8)由铁磁性材料和/或顺磁性材料和/或反磁性材料组成或包括所述铁磁性材料和/或顺磁性材料和/或反磁性材料。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的控制系统，
其特征在于，
多个材料块(10)被添加到所述注塑成型体(6)的所述塑性材料中，从而形成所述干扰场保护区(7)。
8.根据权利要求7所述的控制系统，
其特征在于，
所述材料块(10)由铁磁性材料和/或顺磁性材料和/或反磁性材料组成或包括所述铁磁性材料和/或顺磁性材料和/或反磁性材料。
9.根据权利要求7或8所述的控制系统，
其特征在于，
所述材料块(10)是薄片状、碎片状、球状、粉末状、粉尘状或圆柱状。
10.根据权利要求6或8所述的控制系统，
其特征在于，
所述铁磁性材料和/或所述顺磁性材料和/或所述反磁性材料比所述注塑成型体(6)的所述塑性材料具有更高的热导率值。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的控制系统，
其特征在于，
-所述注塑成型体(6)的所述塑性材料是导电的并且所述注塑成型体(6)是接地的，和/或
-所述干扰场保护部分(8)是导电的并且是接地的。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的控制系统，
其特征在于，
所述注塑成型体(6)连接到散热器(9)以传递热量。
13.根据权利要求4至6和权利要求12中的任一项所述的控制系统，其特征在于，
所述散热器(9)连接到所述干扰场保护部分(8)以传递热量，其中所述干扰场保护部分(8)通过塑性绝缘体与外部绝热。
14.根据前述权利要求中的任一项所述的控制系统，
其特征在于，
所述保护壳体(5)具有至少一个附加的壳体部分(11)，所述附加的壳体部分(11)优选通过超声波焊接以整体结合的方式被固定到所述注塑成型体(6)。
15.根据前述权利要求中的任一项所述的控制系统，
其特征在于，
所述控制系统(1)是排气阻尼器控件、吸管控件、增压空气调节系统的阀控件、分动箱控件、排气再循环控件、恒温阀控件、排气涡轮增压器的废气门控件、或可变涡轮几何增压器的致动器控件、或电动机控件。
16.根据前述权利要求中的任一项所述的控制系统，
其特征在于，
所述保护壳体(5)是壳体、致动器壳体或控制装置壳体。
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