CN110476491A - 用于车辆的具有至少一个压力传感器元件的控制装置 - Google Patents

用于车辆的具有至少一个压力传感器元件的控制装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于车辆的电子控制装置(1)，所述电子控制装置具有至少一个压力传感器元件(8)和带有压力引导部(4)的壳体(14)，通过所述压力引导部利用压力媒质(5)对所述压力传感器元件(8)加载压力，以及所述电子控制装置具有评估单元(10)，所述评估单元产生与所述压力引导部(4)中的由所述压力传感器元件(8)检测到的压力相关的压力信号，以及所述电子控制装置具有电路载体(2)，在所述电路载体上布置所述控制装置(1)的控制电子器件(16)的至少一部分，其中，所述评估单元(10)的压力信号被输入到所述控制电子器件(16)中。根据本发明设置：a)所述压力引导部(4)至少部分地直接接触所述电路载体(2)并且在所述压力引导部(4)与所述电路载体(2)的接触区域(18)中布置有密封件(20)，所述密封件将所述压力引导部(4)的通过所述压力媒质(5)加载压力的区域(12)相对于周围环境密封，和b)所述压力传感器元件(8)直接布置在所述电路载体(2)上并且还以如下方式布置在所述电路载体(2)上，使得所述压力传感器元件(8)布置在所述压力引导部(4)的利用所述压力媒质(5)加载压力的区域(12)中，和c)所述评估单元(10)与所述电路载体(2)直接电连接。

Description

用于车辆的具有至少一个压力传感器元件的控制装置
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的根据权利要求1的前序部分的控制装置，所述控制装置具有至少一个压力传感器元件和带有压力引导部的壳体，通过所述压力引导部利用压力媒质对压力传感器元件加载压力，以及所述控制装置具有评估单元，所述评估单元产生与压力引导部中的由压力传感器元件检测到的压力相关的压力信号，以及所述控制装置具有电路载体，在所述电路载体上布置控制装置的控制电子器件的至少一部分，其中，压力信号被输入到控制电子器件中。
背景技术
由现有技术已知具有压力传感器的控制装置，所述压力传感器位于具有单独的气动式接口的壳体中，所述控制装置(例如通过钎焊、熔焊、压焊或插入)电接触控制装置的印刷电路板并且借助于单独的压力引导元件与引导压力的元件连接。然后在压力传感器壳体上在单独的压力引导元件处进行密封。然后，通过单独的压力引导元件、例如压力管实现公差补偿。
发明内容
与此相对地，本发明的任务在于，提供一种开头所述类型的控制装置，其更易于制造。
根据本发明，该任务通过权利要求1的特征解决。
本发明基于以下思想：
-压力引导部至少部分地直接接触电路载体并且在压力引导部与电路载体的接触区域中布置有密封件，所述密封件将压力引导部的通过压力媒质加载压力的区域相对于周围环境密封，和
-压力传感器元件直接布置在电路载体上并且还以如下方式布置在电路载体上，使得压力传感器元件布置在压力引导部的利用压力媒质加载压力的区域中，和
-评估单元与电路载体直接电连接。
因此，压力引导部与电路载体的“直接接触”应理解为，可以仅还有密封件布置在压力引导部和电路载体之间。
评估单元和电路载体之间的“直接电连接”应理解为，该电连接在没有其他连接件、例如接触支脚(Kontaktfüsschen)的情况下实现。
电路载体优选地构造为印刷电路板，并且除了控制电子器件或其中的部分之外也包含例如输出级。
利用上述措施可以取消单独的压力引导元件，由此可以省去密封面并且也省去压力引导元件的装配。此外，通过可能地取消压力传感器的壳体和气动式接口得到缩小的构造形式。此外，通过压力传感器的直接的气动式接触和压力引导部在印刷电路板上的直接的密封也不再需要公差补偿。
通过从属权利要求中列出的措施可以有利地扩展和改进权利要求1中描述的发明。
特别优选地，评估单元的电路板直接接触电路载体。为此，评估单元可以具有例如至少一个电接触面，所述电接触面直接接触电路载体。在此，评估单元的电接触面优选地压焊或钎焊到电路载体上。
根据一个扩展方案，评估单元可以由至少一个ASIC构成。ASIC是作为电子电路的特殊应用集成电路(Application-Specific Integrated Circuit)，其作为集成电路实现。因此，ASIC的功能不再可变。优选地使用纯数字式ASIC，其集成了大量的逻辑功能，否则所述逻辑功能必须由不同的标准组件、如处理器、逻辑组件或类似的组件组合而成。替代地，可以使用由数字和模拟功能组成的混合信号ASIC。在此，然后存在模拟电路、例如模拟-数字-转换器。
根据一种变型，评估单元和至少一个压力传感器元件可以布置在电路载体的不同的侧面上。
根据另一种变型，评估单元和至少一个压力传感器元件也可以构成结构单元。然后该结构单元可以布置在单独的载体、例如陶瓷板或FR4上或布置在自身的壳体中。
根据一个扩展方案，密封件可以包含弹性的形状密封部，所述形状密封部保持在压力引导部的表面中的凹空中，所述形状密封部抵靠电路载体的表面预紧。
替代地或附加地，密封件可以在压力引导部的表面和电路载体的表面之间包含至少一个粘合部。在这种情况下，粘合剂除了其作为产生压力引导部和电路载体之间的材料锁合的介质的功能之外同时用作密封件。
压力引导部尤其可以是管形的并且与电路载体能松脱地或不能松脱地连接。在此，管形的压力引导部的端面尤其可以直接接触电路载体的面。然后，在这种情况下，电路载体构造压力引导部的底部。尤其地，压力引导部的中心或纵向轴线垂直于电路载体布置。
尤其地，电路载体的被压力引导部接触的表面也尤其关于其几何形状(平坦度)和表面结构构造成使得该表面具有密封功能。为了在电路载体上得到合适的、例如构造为印刷电路板的表面结构，例如可以拆卸印制导线并且密封覆镀通孔。通常总是存在于电路载体上的阻焊漆也可以构成相对于压力引导部的端面的密封面。
通过凝胶、漆等等可以保护敏感的区域、如压力传感器元件和/或评估单元在电路载体上的电接触。
也可以将多个压力传感器元件和评估单元以阵列(场)的方式设置在电路载体上，其中，然后例如可以通过多个压力通道在使用一个或多个密封元件(O形环、形状密封部、粘合部、注射密封部)的情况下实现与压力引导部的气动式接触。
电路载体及其与压力引导部的直接的气动式接触可以直接布置在电磁阀上或电磁阀中或者布置在阀块上或阀块中。
替代地，也可以设置有至少一个附加的引导压力的构件或通道，其将电磁阀或阀块与压力引导部气动式连接。
然后，在装配在电路载体上之后可以进行所述至少一个压力传感器元件的评估单元的校准，以便减小机械张力对评估单元的压力信号的影响。
此外，电路载体、例如印刷电路板也可以固定在壳体上。
本发明也涉及一种利用压力介质运行的装置、尤其电子气动式制动装置，其包含至少一个上述电子控制装置。然后，电子气动式制动装置尤其包含例如在阀块中实现的电磁阀装置，其中，电磁阀装置包括具有至少一个入口和至少一个出口的至少一个电磁阀或阀(例如中继阀)。然后，电子控制装置根据评估装置的压力信号以电方式控制电子气动式制动装置的电磁阀装置。压力信号可以表示例如由电磁阀装置输出的实际制动压力，然后，在在控制装置中实施的制动压力调节的框架中，所述实际制动压力例如被调节到额定制动压力。然后将电磁阀装置和控制装置例如集成在电子气动式压力调节模块中。
然后，控制装置的壳体可以与电磁阀装置的阀块连接，并且压力引导部可以衔接到电磁阀装置的至少一个阀(例如中继阀)或电磁阀的至少一个入口或出口上。
下面参考附图与本发明的实施例的说明一起详细地描述改进本发明的进一步的措施。
附图说明
在示出本发明的实施例的附图中，唯一的附图示出了根据本发明的优选实施方式的电子气动式制动装置的控制装置的横截面图。
具体实施方式
在附图中作为电子控制装置的优选实施方式示出了电子气动式制动装置的控制装置1。出于尺寸原因，在此在控制装置1中仅示出了电路载体2、例如印刷电路板和压力引导部4以及由压力传感器元件8和配属的评估单元10组成的结构单元6。
压力引导部4在此例如构造为管形并且具有(在此是内部的)通过压力媒质5、在此优选地利用压缩空气加载压力的区域12。压力引导部4优选地是控制装置1的壳体14的组成部分。壳体14例如直接固定在在此未示出的阀块上或电子气动式制动装置的电磁阀装置的在此未示出的电磁阀上，其中，控制装置1控制电磁阀装置的电磁阀。
例如，压力引导部4与电磁阀装置的至少一个电磁阀或阀(例如中继阀)的入口或出口气动式连接，其中，作用在该入口或出口处的气动压力然后在压力引导部4的(在此是内部的)被加载压力的区域12中可用。
评估单元产生与压力引导部中的由压力传感器元件检测到的压力相关的电压力信号，所述电压力信号可以是模拟的或已经是数字的。然后，压力信号被输入到控制装置1的电路载体2上的控制电子器件16中并在那里被处理。然后，控制电子器件16(也)根据压力传感器元件8的评估单元10的压力信号来操控电磁阀装置的电磁阀。除了带有控制器的控制电子器件16或控制电子器件16的部分之外，电路载体2例如也包含用于电磁阀的输出级。
如由图得知，压力引导部4直接接触电路载体2。此外，在压力引导部4和电路载体2之间的接触区域18中布置有密封件20，所述密封件将压力引导部4的(在此是内部的)通过压力媒质5加载压力的区域12相对于周围环境密封，所述周围环境在此由控制装置1的其他内部构成。
此外，压力传感器元件8直接布置在电路载体2上并且还以如下方式布置在该电路载体上，使得压力传感器元件8布置在压力引导部4的利用压力媒质5加载压力的区域12中。在此，电路载体2优选地构造压力引导部4的底部，在所述底部上布置压力传感器元件8。此外，评估单元10直接地(即，没有中间元件、如接触支脚)与电路载体2电连接。
根据在此说明的优选实施方式，评估单元10和压力传感器元件8构成结构单元6。该结构单元6在此例如布置在自身的壳体中。在此，评估单元10的电路板优选地直接接触电路载体2，例如通过以下方式：评估单元10或其电路板在结构单元6的壳体上具有至少一个电接触面11，所述电接触面直接接触电路载体2。在此，评估单元10的电接触面11优选地压焊或钎焊到电路载体2上。评估单元10例如由至少一个ASIC构成。
根据替代的、在此未示出的实施方式，评估单元10和压力传感器元件8也可以不布置在一个结构单元中而是单独地布置在电路载体2的不同的、并且尤其离开彼此指向的侧面上。
优选地，如在此所示，密封件20可以包含弹性的形状密封部，所述形状密封部保持在压力引导部4的指向电路载体2的表面中的凹空、例如凹槽22中，在此，所述形状密封部例如是O形环，所述O形环抵靠电路载体2的对置的表面预紧。因此，O形环在此优选地保持在穿引部4的指向电路载体的端面中的凹槽22中，所述端面同时构成布置在穿引部4端侧上的法兰24的法兰面。然后，平坦的法兰24在此优选地能松脱地、例如借助于螺栓连接26固定在同样是平坦的电路载体2上，其中，然后螺栓的拉力挤压O形环20并引起密封作用。因此，压力引导部4的平坦的端面直接和/或通过密封件20接触电路载体2的平坦的表面。尤其地，压力引导部4的中心或纵向轴线21垂直于电路载体2布置。
替代地或附加地，密封件可以在压力引导部4的表面和电路载体2的表面之间包含至少一个粘合部。在这种情况下，粘合剂同时用作密封件20。然后，压力引导部4通过材料锁合不能松脱地与电路载体2连接。
尤其地，电路载体2的被压力引导部4接触的表面尤其关于其几何形状(粗糙度、平坦度)和表面结构构造成使得该表面(也)具有密封功能。通常存在于电路载体2上的阻焊漆也可以用作相对于压力引导部4的端面的密封面。
附图标记列表
1 控制装置
2 电路载体
4 压力引导部
5 压力媒质
6 结构单元
8 压力传感器元件
10 评估单元
11 接触面
12 加载压力的区域
14 壳体
16 控制电子器件
18 接触区域
20 密封件
21 中心轴线
22 凹槽
24 法兰
25 密封件
26 螺栓连接。

Claims (15)

1.一种用于车辆的电子控制装置(1)，所述电子控制装置具有至少一个压力传感器元件(8)和带有压力引导部(4)的壳体(14)，通过所述压力引导部利用压力媒质(5)对所述压力传感器元件(8)加载压力，以及所述电子控制装置具有评估单元(10)，所述评估单元产生与所述压力引导部(4)中的由所述压力传感器元件(8)检测到的压力相关的压力信号，以及所述电子控制装置具有电路载体(2)，在所述电路载体上布置所述控制装置(1)的控制电子器件(16)的至少一部分，其中，所述评估单元(10)的压力信号被输入到所述控制电子器件(16)中，其特征在于，
a)所述压力引导部(4)至少部分地直接接触所述电路载体(2)并且在所述压力引导部(4)与所述电路载体(2)的接触区域(18)中布置有密封件(20)，所述密封件将所述压力引导部(4)的通过所述压力媒质(5)加载压力的区域(12)相对于周围环境密封，和
b)所述压力传感器元件(8)直接布置在所述电路载体(2)上并且还以如下方式布置在所述电路载体(2)上，使得所述压力传感器元件(8)布置在所述压力引导部(4)的利用所述压力媒质(5)加载压力的区域(12)中，和
c)所述评估单元(10)与所述电路载体(2)直接电连接。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述评估单元(10)的电路板直接接触所述电路载体(2)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的控制装置，其特征在于，所述评估单元(10)具有至少一个电接触面(11)，所述电接触面直接接触所述电路载体(2)。
4.根据权利要求3所述的控制装置，其特征在于，所述评估单元(10)的电接触面(11)压焊或钎焊到所述电路载体(2)上。
5.根据前述权利要求中任一项所述的控制装置，其特征在于，所述评估单元(10)由至少一个ASIC构成。
6.根据前述权利要求中任一项所述的控制装置，其特征在于，所述评估单元(10)和所述至少一个压力传感器元件(8)布置在所述电路载体(2)的不同的、离开彼此指向的侧面上。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的控制装置，其特征在于，所述评估单元(10)和所述至少一个压力传感器元件(8)构成结构单元(6)。
8.根据权利要求7所述的控制装置，其特征在于，所述结构单元(6)布置在单独的载体上或自身的壳体中。
9.根据前述权利要求中任一项所述的控制装置，其特征在于，所述接触面(11)通过密封件(25)、例如凝胶、涂漆、固定密封部保护，以防污染。
10.根据前述权利要求中任一项所述的控制装置，其特征在于，所述密封件(20)包含弹性的形状密封部，所述形状密封部保持在所述压力引导部(4)的表面中的凹空(22)中，所述形状密封部抵靠所述电路载体(2)的表面预紧。
11.根据前述权利要求中任一项所述的控制装置，其特征在于，所述密封件(20)在所述压力引导部(4)的表面和所述电路载体(2)的表面之间包含至少一个粘合部。
12.根据前述权利要求中任一项所述的控制装置，其特征在于，所述压力引导部(4)与所述电路载体(2)能松脱地或不能松脱地连接。
13.一种利用压力介质运行的装置、尤其电子气动式制动装置，其包含至少一个根据前述权利要求中任一项所述的控制装置(1)。
14.根据权利要求13所述的电子气动式制动装置，其特征在于，所述控制装置(1)根据所述评估单元(10)的压力信号以电方式控制电磁阀装置。
15.根据权利要求14所述的电子气动式制动装置，其特征在于，所述控制装置(1)的壳体(14)与所述电磁阀装置的阀块连接，并且所述压力引导部(4)衔接到所述电磁阀装置的至少一个阀的至少一个入口或出口上。
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