CN110914122A - 控制器-执行器-结构单元 - Google Patents

Abstract

一种具有控制器和执行器的控制器‑执行器‑结构单元设有传感装置，所述传感装置具有支座本体，该支座本体能够在不同的角度位置中固定在所述结构单元的构件上。

Description

控制器-执行器-结构单元

技术领域

本发明涉及一种尤其是用于车辆中的制动系统的控制器-执行器-结构单元，该控制器-执行器-结构单元具有彼此连接的控制器和执行器并且具有布置在所述结构单元中的传感装置。

背景技术

已知ESP系统（电子稳定程序），用所述ESP系统能够自动地干预车辆的制动系统以用于使车辆稳定。ESP系统的硬件包括液压总成和控制器，该控制器与所述液压总成的壳体相连接并且与该壳体形成共同的结构单元。传感器信息被输送给所述控制器，所述传感器信息来自外部的传感器、比如车轮转速传感器和转向角传感器。除此以外，所述结构单元是用于确定车辆的实际状态的旋转速率传感器及横向加速度传感器的支座，所述转速传感器及横向加速度传感器处于所述结构单元的控制器的电路板上。

发明内容

按本发明的控制器-执行器-结构单元优选用在车辆中、例如用在车辆的制动系统中，以用于调节液压压力。所述结构单元包括控制器和执行器，它们相互连接并且共同安装在为此设置的位置上、尤其是安装在车辆的制动系统中。控制器-执行器-结构单元例如是具有液压单元和所分配的用于对液压单元进行操控的控制器的ESP结构单元或者是所谓的集成式动力制动器（Integrated Power Brake，IPB），该集成式动力制动器的执行器包括电动液压单元和阀单元，并且用该集成式动力制动器在通过驾驶员或者制动系统中的驾驶员辅助系统产生制动要求时调节液压压力。所述集成式动力制动器能够包括用于接纳制动流体的制动液容器。

不仅在ESP结构单元中而且在集成式动力制动器中，所述执行器都构造为电动液压的结构，方法是：电动马达驱动着液压泵（ESP）或液压缸或柱塞（IPB）。

所述控制器-执行器-结构单元设有传感装置，该传感装置是所述结构单元的一部分并且与所述控制器处于信号连接之中。在传感装置中所记录的传感器数据被传输到所述控制器上并且在所述控制器中被进一步处理，尤其是用于产生用于所述执行器的调节信号。必要时也能够实现从控制器到传感装置的信号或电流传输。

根据一种适宜的实施方式，所述结构单元中的传感装置是惯性传感装置，该惯性传感装置具有旋转速率传感器和至少一个加速度传感器，优选用于测量横向加速度，必要时也额外地用于测量纵向加速度。借助于旋转速率传感器能够测定所述结构单元的围绕着竖轴线的当前运动。因此，在将所述结构单元安装到车辆中的情况下，涉及到借助于旋转速率传感器对偏转运动进行的确定并且涉及到对于车辆横向加速度以及必要时车辆纵向加速度的测定。

所述传感装置具有支座本体，在该支座本体中接纳有所述传感装置的至少一个传感器。在所述支座本体的里面或上面存在着至少一个信号传输接触段，通过所述信号传输接触段实现了传感装置和控制器之间的信号传输。所述信号传输接触段关于所述支座本体的轴线弧形地构成、尤其圆形地构成。

所述支座本体的这条轴线同时形成所述支座本体的旋转轴线。所述支座本体能够在围绕着所述旋转轴线的不同的角度位置中固定在所述结构单元的构件上。

这种实施方式能够在所述控制器-执行器-结构单元的不同的安装位置中使所述传感装置在被集成到结构单元中的机构或装置的坐标系上定向。因此例如可能的是，在将所述结构单元安装到车辆中的制动系统中时使所述传感装置在车辆的坐标系上定向，其中所述结构单元能够在不同的安装位置中被集成到车辆或车辆的制动系统中。尤其可能的是，在车辆的横轴线上定向并且将所述结构单元相对于车辆的横轴线安装在不同的角度位置中并且同时确保通过使所述传感装置的支座本体围绕着必要时与车辆的横轴线重合的支座本体-旋转轴线扭转的方式将所述传感装置置于相对于车辆的坐标系所希望的角度位置中。这能够在不取决于或者至少在很大程度上不取决于所述结构单元在车辆中的角度安装位置的情况下通过所述传感装置来测定车辆坐标系中的行驶状态参量。由此避免了传感器信号的、在所述传感装置的在车辆中的斜角的安装情况下可能产生的歪曲。

不管所述传感装置的在结构单元中的当前的角度位置，能够在传感装置和控制器之间进行可靠的信号传输。所述控制器处于执行器上的固定位置中，控制器和执行器之间的相对角度位置取决于技术规范并且通常不能改变。尽管如此，为了一方面在所述结构单元的斜角的安装情况下并且另一方面在通过传感装置的扭转来补偿斜角的安装位置时确保可靠的信号传输，所述信号传输接触段构造为弧形、尤其是构造为圆形或部分圆形。这能够沿着所述信号传输接触段的整个面建立与控制器的接触。与所述控制器固定地连接并且通向所述控制器中的电路板的配对触点有利地与所述传感装置的信号传输接触段进行接触。能够通过围绕着所述支座本体的旋转轴线延伸的整个弧形面在所述配对触点与所述信号传输接触段之间进行所述接触。

根据一种有利的实施方式，至少两个信号传输接触段布置在所述传感装置上，所述信号传输接触段相对于彼此角度偏移地定位。必要时能够设置两个以上的信号传输接触段，例如在圆周上分布地设置四个信号传输接触段。如果设置有多个信号传输接触段，那么这些信号传输接触段就有利地分别在相同的段角范围内延伸。在优选的实施方式中，所述信号传输接触段总体上在360°的范围内延伸并且因此沿着环绕的闭合圆来延伸。在两个彼此邻接的信号传输接触段之间能够存在不导电的隔条。根据所述信号传输接触段的数目，能够在传感装置和控制器之间传输不同数目的不同的传感器信号。

根据另一种有利的实施方式，在所述支座本体上布置有另一个居中地布置的、处于旋转轴线中的信号传输接触段，通过该信号传输接触段同样能够在传感装置和控制器之间进行信号传输。这些弧形的或圆形的信号传输接触段通过这个中心的信号传输接触段来分组。所有信号传输接触段例如通过电绝缘的隔条来彼此电绝缘。

此外适宜的是，所有信号传输接触段处于接触面的共同的平面中。这个平面优选正交于所述支座本体的旋转轴线来延伸。在一种作为替代方案的实施方式中，所述信号传输接触段处于所述接触面的不同的平面中。

还根据另一种有利的实施方式，所述支座本体构造为支座套筒，其中所述旋转轴线由支座套筒的纵轴线来构成。在所述套筒状的支座本体中，所述传感装置的一个或多个传感器尤其是处于传感装置-电路板上，所述信号传输接触段与所述传感装置-电路板电连接。所述信号传输接触段有利地处于所述支座本体、尤其是所述支座套筒的外部、例如前置于所述支座套筒的端侧。

还是根据另一种适宜的实施方式，所述支座本体以能扭转的方式布置在所述执行器的壳体上。所述可扭转性例如通过以下方式来产生，即：所述支座本体被插入到以下凹部中，所述凹部在朝向控制器的一侧上被引入到所述执行器的壳体中。通过将控制器和执行器接合在一起这种方式，所述信号传输接触段与所述控制器进行电信号连接，其中通过所述支座本体的扭转来补偿所述结构单元的可能的斜角的安装位置。所述传感装置的支座本体例如能够被拧入到所述执行器的壳体中的凹部中或者在凹部中被移位。

所述传感装置优选处于所述控制器的壳体外部并且在所述控制器的壳体外部与所述控制器处于信号连接之中。以下实施方式也是可能的，在所述实施方式中至少一个信号传输接触段伸入到所述控制器的壳体中。

此外，本发明涉及一种控制器，该控制器是所述控制器-执行器-结构单元的组成部分。所述控制器包括控制器壳体和被接纳在其中的电路板，所述传感装置与所述电路板处于信号连接之中。

附图说明

其它优点和有利的实施方式可以从其它权利要求、附图说明和附图中获知。

图1示出了控制器-执行器-结构单元的透视图，所述控制器-执行器-结构单元构造为具有用作执行器的电动马达、控制器和阀壳体的集成式动力制动器，

图2示出了具有车辆坐标系的车辆的图示，其中按照图1的控制器-执行器-结构单元被安装到所述车辆的制动系统中，

图3以侧视图但是在没有控制器的情况下示出了图1的控制器-执行器-结构单元，该控制器-执行器-结构单元具有处于阀壳体上的传感装置，其中所述传感装置的支座套筒能够在不同的角度位置中安装在所述阀壳体上，

图4示出了按照图3的、但是处于控制器-执行器-结构单元的角度扭转的位置中的图示，

图5示出了传感装置的俯视图，该传感装置具有多个用于在传感装置与控制器之间传输信号的信号传输接触段，

图6示出了所述传感装置的支座套筒的纵剖面。

在附图中，相同的构件设有相同的附图标记。

具体实施方式

在图1、3和4中所示出的控制器-执行器-结构单元1是集成式动力制动器（IPM），其能够用在车辆中的液压制动系统中。借助于所述控制器-执行器-结构单元，通过对于车辆的车轮制动单元上的液压的制动压力的调制不仅能够实施制动力放大而且能够实施车辆稳定。

所述结构单元1包括执行器2以及控制器3，其中所述执行器2构造为具有电动马达的电动液压单元，并且其中所述控制器3被保持在所述执行器2的壳体4上。所述壳体4包括阀壳体。

此外，所述结构单元1包括传动元件5，该传动元件与车辆中的制动踏板相联合并且将制动踏板运动转换成传动元件5的调节运动，紧接着操纵电动液压单元2并且调制制动系统中的液压的制动压力。此外，所述结构单元1包括制动液容器6，该制动液容器被固定在壳体4上并且接纳着制动液（图3、4）。所述结构单元1在制动系统中的固定通过固定盘7来进行，所述固定盘则布置在壳体4上。

在图2中示出了车辆8，该车辆的坐标系包括车辆纵轴线x、车辆横轴线y和车辆竖轴线z。车辆自身的坐标系x、y、z也在图1中在结构单元1中绘出，以用于说明结构单元1在车辆8中的安装位置。杆状的传动元件5至少差不多平行于车辆纵轴线x来伸展，电动马达的纵轴线则至少差不多平行于车辆横轴线y来伸展。

在图3和4中示出了无控制器3的结构单元1。在壳体4的通常接纳着控制器3的那一侧上存在着传感装置9，该传感装置尤其是具有一个旋转速率传感器和一个或多个加速度传感器的惯性传感装置。作为加速度，用所述传感装置9能够至少测定横向加速度、必要时也测定纵向加速度。所述传感装置9被固定在执行器2的壳体4上并且为了进行信号传输而与所述控制器3处于接触之中。

如特别是可以从图6中得知的一样，所述传感装置9具有用作支座本体的例如圆柱形的支座套筒10，在该支座套筒中接纳着具有传感器13和14的传感装置电路板12。传感器13和14是惯性传感装置的传感器；必要时还能够在传感装置电路板12上接纳其他传感器、例如压力传感器。所述支座套筒10的纵轴线用附图标记11来表示。

所述传感装置9的支座套筒10以这种方式布置在壳体4上，使得所述支座套筒10的纵轴线11至少差不多地与所述壳体4的笔直面状的平坦的外侧面正交。同时，所述支座套筒10以能围绕着纵轴线11扭转的方式被接纳在所述壳体4上，使得所述纵轴线11同时形成所述支座套筒10的旋转轴线并且因此形成所述传感装置9的旋转轴线。

在按照图3和4的实施例中，所述传感装置9的旋转轴线或纵轴线11与车辆横轴线y重合。由于传感装置9在壳体4上的可扭转性而可能的是，以如此方式使所述传感装置9定向，使得所述传感装置9的x轴和z轴与车辆纵轴线x和车辆竖轴线z （图2）精确地重合，这与结构单元1的安装位置无关，所述结构单元1的坐标系在图3和4中用纵轴x’和竖轴z’来标识。根据图3，所述传感装置9和结构单元1的坐标系通过围绕着横轴线的扭转而略微地彼此分开，围绕着横轴线的扭转角处于最大5°的数量级中。在图4中，传感装置9和结构单元1的坐标系更大幅度地彼此分开，围绕着横轴线的旋转角处于直至20°的数量级中。结构单元1和传感装置9之间的这种相对扭转能够在不取决于结构单元1的安装位置的情况下使传感装置9对准车辆8的坐标系，由此避免传感装置9的传感器信号中的错误。

如从图5中结合图6可以得知的那样，在与处于上方的端侧相邻的情况下在所述支座套筒10上存在着接触区段15，该接触区段的自由的端面形成接触面16，通过该接触面在传感装置9和控制装置3之间进行信号传输。接触区段15上的平坦的接触表面16被划分为多个信号传输接触段17a至17e。每个信号传输接触段17构造为导电的结构，其中不同的信号传输接触段通过隔条18彼此电分离。在装配状态下，由所述控制器3的配对触点来接触所述信号传输接触段17，以用于在传感装置9和控制器3之间建立信号传输路径。每个信号传输接触段17a至17e有利地与控制器相连接。

处于外部的信号传输接触段17a至17d分别圆形地布置并且分别在90°的角度段的范围内延伸。处于里面的中心的信号传输接触段17e与旋转轴线相交并且被处于外面的圆形的接触段17a至17d包围。

在处于外面的信号传输接触段17a至17d中分别示出两个接触点19a、19b，其中的第一接触点19a用阴影来绘出并且第二接触点19b用虚线的边框来绘出。接触点19a、19b代表着用于与控制器侧的配对触点相接触的实例。接触点19a和19b表明，在信号传输接触段的整个面之内，能够向控制器传输信号。因为每个处于外面的系统信号传输接触段17a至17d在90°的角度段的范围内延伸，所以所述传感装置9的支座套筒10能够围绕其纵轴线或旋转轴线11扭转差不多90°，其中在这个扭转角度之内相关的接触信号传输接触段17a至17d与所述控制器上的配对触点的接触得到保持。因此，在按照图5的实施例中，所述传感装置9能够围绕其纵轴线在壳体上扭转的角度差不多为90°。

Claims (12)

1.尤其是用于车辆（8）中的制动系统的控制器-执行器-结构单元，具有彼此连接的控制器（3）和执行器（2）并且具有处于结构单元（1）中的传感装置（9），其特征在于，所述传感装置（9）具有至少一个处于所述传感装置（9）的支座本体（10）中或上的、用于将传感器信号传输到所述控制器（3）上的信号传输接触段（17），并且所述信号传输接触段（17）相对于所述支座本体（10）的轴线构造为弧形，其中所述支座本体（10）的轴线形成旋转轴线（11），并且所述支座本体（10）能够在围绕着所述旋转轴线（11）的不同的角度位置中固定在所述结构单元（1）的构件上。

2.根据权利要求1所述的结构单元，其特征在于，至少两个信号传输接触段（17）围绕着所述传感装置（9）的支座本体（10）的旋转轴线（11）彼此角度错开地布置。

3.根据权利要求2所述的结构单元，其特征在于，所述至少两个信号传输接触段（17）总体上在360°的范围内延伸。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的结构单元，其特征在于，在所述支座本体（10）中或上布置有中心的、处于所述旋转轴线（11）中的信号传输接触段（17）。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的结构单元，其特征在于，所有信号传输接触段（17）布置在一个共同的平面中。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的结构单元，其特征在于，所述传感装置（9）的支座本体（10）构造为支座套筒，并且所述旋转轴线（11）由所述支座套筒（10）的纵轴线构成。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的结构单元，其特征在于，所述传感装置（9）的支座本体（10）能够在不同的角度位置中安装在所述执行器的壳体（4）上。

8.根据权利要求7所述的结构单元，其特征在于，所述传感装置（9）的支座本体（10）以能扭转的方式被装入到所述执行器的壳体（4）中的凹部中。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的、处于车辆（8）的制动系统中的结构单元，其特征在于，所述传感装置（9）的支座本体（10）的旋转轴线（11）平行于所述车辆（8）的横轴线来伸展。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的、处于车辆（8）的制动系统中的结构单元，其特征在于，制动液容器（6）布置在所述执行器的壳体（4）上。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的结构单元，其特征在于，所述执行器构造为电动液压的结构。

12.用于根据权利要求1至11中任一项所述的结构单元（1）的控制器。

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