CN111800961B - 车辆控制设备 - Google Patents

Abstract

车辆控制设备设置在用于容纳变速器的外壳(1)的内部。车辆控制设备包括金属基座(4)、树脂壳体(7)、电子部件(8)安装在其上的印刷电路板(9)以及不透油密封构件(21)。金属基座由金属制成。树脂壳体附接到金属基座以形成内部空间。印刷电路板设置在内部空间中。不透油密封构件设置在金属基座与树脂壳体之间以围绕印刷电路板。电子部件包括在用于变速器的控制电路中。金属基座和不透油密封构件处于氢键状态而树脂壳体和不透油密封构件处于共价键状态。

Description

车辆控制设备

技术领域

本公开涉及一种用于控制车辆的变速器的车辆控制设备。

背景技术

用于控制车辆的装置已经与包括传感器的机电系统、致动器或者具有传感器和致动器两者的集成系统集成。因此，对控制装置的小型化、耐热性、密封性、耐振动性等的需求不断增加。例如，JP 2013-2523A描述了为了满足该需求而将控制装置设置在浸油环境中。

发明内容

JP 2013-2523A中描述的控制装置中的电路部件可能随着油进入控制装置而劣化。例如，可能会发生由于油腐蚀引起的断开连接或由异物引起的短路。关于用于控制装置的防水措施，控制装置的壳体可以由硅密封材料密封。然而，在将这种密封结构置于油中的情况下，硅密封材料可能会因油而膨胀。因此，可能无法保持密封性。

本公开的目的是提供一种车辆控制设备，即使车辆控制设备被油覆盖，其也具有稳定的密封性。

根据本公开的一方面，车辆控制设备设置在用于在润滑油的氛围下容纳变速器的外壳内部。车辆控制设备可以被润滑油覆盖。车辆控制设备包括金属基座、树脂壳体、印刷电路板和不透油密封构件。树脂壳体附接到金属基座以形成内部空间。印刷电路板具有安装在印刷电路板上的电子部件。电子部件包括在用于变速器的控制电路中。印刷电路板设置在内部空间中。不透油密封构件设置在金属基座与树脂壳体之间以围绕印刷电路板。金属基座和不透油密封构件处于氢键状态，而树脂壳体和不透油密封构件处于共价键状态。

当金属基座和不透油密封构件处于氢键状态并且树脂壳体和不透油密封构件处于共价键状态时，粘合强度提高。

在本公开的一个或多个实施例中，金属基座由铝制成并且施加阳极氧化处理。因此，可以将金属基座和不透油密封构件之间的界面设置为用于氢键的最佳状态。

在本公开的一个或多个实施例中，树脂壳体被施加等离子处理。因此，可以将树脂壳体与不透油密封构件之间的界面设定为用于共价键的最佳状态。

在本公开的一个或多个实施例中，不透油密封构件包括氟橡胶。因此，该不透油密封构件对润滑用油具有相对较高抗性并且具有挠性。

在本公开的一个或多个实施例中，用于容纳不透油密封构件的凹陷部设置在金属基座和树脂壳体中的一个处，并且突出部设置在金属基座和树脂壳体中的另一个处以用于按压容纳在凹陷部中的不透油密封构件的中央部分。在将树脂壳体附接到金属基座的情况下，形成在凹陷部与突出部的前端之间沿延伸方向延伸的间隔比形成在凹陷部与突出部之间沿垂直于延伸方向的方向的间隔具有更大宽度。因此，在车辆行驶时，可以减少传递到印刷电路板的沿竖直方向(或延伸方向)的振动。因此，可以增强抗振动性。

在一个或多个实施例中，树脂壳体与贯穿外壳的内部和外部的连接器集成。连接器具有用于与树脂壳体和金属壳体之间的内部空间以及外壳的外部连通的通风孔。呼吸过滤器设置在通风孔的面对外壳外部的位置处。

由于形成在金属壳体和树脂壳体之间的空间通过设置在连接器处的通风孔而与外部连通，所以当外壳内部的温度变化时，内部压力不会变化。因此，可以减小施加到结构的应力。另外，由于呼吸过滤器位于通风孔面对外部的位置，因此可以防止异物混入外壳中的情况。此外，通风孔设置在贯穿外壳内部和外部的连接器处，可以使车辆控制设备小型化。

附图说明

根据以下参考附图进行的详细描述，将使本公开的上述和其他目的、特征和优点变得更加明显。在附图中：

图1是示出根据第一实施例的TCU的构造的横截面图；

图2是示出不透油结构的构造的放大截面图；

图3是TCU的分解立体图；

图4是金属基座的平面图；

图5是树脂覆盖件的仰视图；

图6是表示TCU的组装过程的流程图；

图7是以透视的方式示出变速器壳体的内部的示意图；

图8是示出根据第二实施例的TCU的构造的横截面图；

图9是示出根据第三实施例的TCU的构造的横截面图；

图10是示出根据第四实施例的TCU的构造的横截面图；

图11是示出根据第五实施例的TCU的构造的横截面图；

图12是示出根据第六实施例的TCU的构造的横截面图；以及

图13是示出根据第七实施例的TCU的构造的横截面图。

具体实施方式

(第一实施例)

如图7所示，具有形成在阀本体2内部的液压控制油通道的阀本体2安装在与外壳相对应的变速器壳体1的内部底部部分上。变速箱壳体1也可以称为T/M壳体1。与根据本实施例的车辆控制设备相对应的变速器控制单元3设置在阀本体2上。变速器控制单元3还可以被称为TCU 3。TCU3的金属基座4大致呈矩形形状并用螺钉5固定在阀本体2上。

将与润滑用油相对应的自动变速器流体50注入到T/M壳体1中。自动变速器流体50也可以称为ATF 50。换句话说，TCU 3设置在ATF 50的氛围中，并且由ATF 50覆盖。金属基座4由例如经过阳极氧化处理(或氧化铝膜处理)的铝制成。尽管未示出，但是作为变速器主体的机构设置在T/M壳体1的内部。

如图1所示，TCU 3的树脂壳体7通过不透油结构附接至金属基座4，从而形成内部空间。树脂壳体7也可以称为树脂覆盖件。电子部件8所安装于其上的印刷电路板9容纳在内部空间中，该内部空间通过将树脂壳体7通过不透油结构附接到金属基座4而形成。下文将描述不透油结构的细节。电子部件8包括用于变速器的控制电路。然而，这里不描述电子部件8的细节。多个附接凸台10设置在树脂壳体7处，并且印刷电路板9通过螺钉11固定至附接凸台10。如图1所示，附接凸台10从顶部延伸到底部。

穿透连接器12与树脂壳体7成一体。穿透连接器12如图1的右侧所示向上延伸。穿透连接器12穿透T/M壳体1的分隔壁，并突出到T/M壳体1的外部。穿透连接器12的前端部分是车辆侧连接器13。车辆侧布线14的一端连接至印刷电路板9，并且车辆侧布线14的另一端连接至车辆侧连接器13的连接器端子。车辆侧连接器13用于将TCU 3电连接至车辆侧的控制设备。密封构件15设置在穿透连接器12与T/M壳体1的分隔壁之间。

如图1的左侧所示，负载侧连接器16与树脂壳体7成一体。负载侧布线17的一端连接至印刷电路板9，并且负载侧布线17的另一端连接至负载侧连接器16的连接器端子。负载侧连接器16用于将TCU 3连接到阀本体2内部的受电控制的装置。

如图3所示，树脂壳体7通过多个螺钉18固定至金属基座4。如图1所示，不透油结构19形成在固定位置的内周部分处以围绕印刷电路板9的外周部分。该不透油结构19包括凹槽20、不透油密封构件21以及突出部22。如图4所示，如从金属基座4的表面所观察的，凹槽20设置在金属基座4处。如图2所示，不透油密封构件21设置在凹槽20处。如图5所示，如从树脂壳体7的表面所观察的，突出部22设置在树脂壳体7处。不透油密封构件21由例如氟橡胶制成。凹槽20也可以被称为凹陷部。

支撑构件24设置在金属基座4处。支撑构件24面向上并支撑散热构件23。散热构件23也可以被称为散热粘合剂23。当树脂壳体7附接到金属基座4时，印刷电路板9的下表面与安装在支撑构件24上的散热粘合剂23接触。对于散热粘合剂23，在组装TCU 3之后，进行硬化处理。由印刷电路板9产生的热量通过散热粘合剂23和支撑构件24传导到金属基座4，然后进行散热。

图2示出了变形形式的不透油结构19的横截面形状。在树脂壳体7附接并固定到金属基座4并且突出部22进入凹槽20的情况下，每个部分的形状被设定为使得不透油密封构件21在如图2所示的竖直方向上的厚度大于该不透油密封构件21在如图2所示的水平方向上的厚度。例如，将不透油密封构件21在竖直方向(或第一方向)上的厚度设定为2.0mm左右，并且将不透油密封构件21在水平方向(或第二方向)上的厚度设定为1.0mm左右。因此，在车辆行驶的情况下，可以大大减小传递到印刷电路板9的沿竖直方向的振动。因此，可以增强防振特性。

下面描述组装TCU 3的流程。如图6所示，在S1，将散热粘合剂23涂覆在经过阳极氧化处理的金属基座4上。随后，在S2，将不透油密封构件21涂覆在凹槽20内部。在S3，对与印刷电路板9组装在一起的树脂壳体7进行等离子清洗。在S4，将树脂壳体7与金属基座4组装在一起并且然后对树脂壳体7进行热处理，在S5，使不透油密封构件21和散热粘合剂23硬化、然后冷却。

通过执行上述过程，阳极氧化金属基座4和不透油密封构件21处于氢键状态。通过等离子清洗处理而被加工的树脂壳体7以及不透油密封构件21处于共价键状态。换言之，氢键形成在金属基座4和不透油密封构件21之间，而共价键形成在树脂壳体7和不透油密封构件21之间。

如图1所示，通风孔25形成在穿透连接器12中。通风孔25允许TCU 3的内部空间和外部空间之间的连通。印刷电路板9存储在TCU 3的内部空间中。具有空气渗透性的呼吸过滤器26设置在通风孔25面对外部空间的位置处。覆盖件27设置在呼吸过滤器26的外部。

根据本实施例，TCU 3设置在T/M壳体1的内部可以被ATF 50覆盖的环境下。TCU 3包括金属基座4和树脂壳体7。树脂壳体7与连接器12集成并附接到金属基座4。连接器12穿透T/M壳体1。包括在用于变速器的控制电路中的电子部件8安装在印刷电路板9上。印刷电路板9设置在形成于金属基座4与树脂壳体7之间的内部空间中。不透油密封构件21设置在金属基座4与树脂壳体7之间以围绕印刷电路板9的周边。穿透连接器12具有在T/M壳体1的内部空间和T/M壳体1的外部之间连通的通风孔25，并且呼吸过滤器26设置在通风孔25面对外部的位置处。

由于形成在金属基座4与树脂壳体7之间的空间通过通风孔25与外部连通，因此随着T/M壳体1的内部的温度变化，内部压力可以不变化。因此，可以减小施加到结构的应力。通过将呼吸过滤器26设置在通风孔25面对外部的位置处，可以抑制异物进入T/M壳体1的情况。

由于通风孔25设置在穿透连接器12处，因此可以减小TCU 3的尺寸。由于设置了覆盖件27以覆盖呼吸过滤器26的至少一部分，因此可以避免当操作人员进行安装等时触摸并损坏呼吸过滤器26的情况。

金属基座4和不透油密封构件21处于氢键状态，而树脂壳体7和不透油密封构件21处于共价键状态。因此，可以增强粘合强度以防止ATF 50进入金属基座4与不透油封构件21之间的界面以及树脂壳体7与不透油封构件21之间的界面。

由于金属基座4由铝制成并经过阳极氧化处理并且树脂壳体7则经过等离子处理，因此将形成在金属基座4与不透油密封件21之间的界面设定为用于氢键的最佳状态，并且将形成在树脂壳体7与不透油密封构件21之间的界面设定为用于共价键的最佳状态。由于不透油密封构件21由氟橡胶制成，因此可以使用对ATF 50具有相对较高抗性并且具有挠性的材料。

用于容纳不透油密封构件21的凹槽20形成在金属基座4处。突出部22形成在树脂壳体7处以按压不透油密封构件21的中央部分。凹槽20的形状设定为使得当将树脂壳体7附接至金属基座4时，从突出部22的前端在延伸方向上的间隔比在与延伸方向垂直的方向上的间隔具有更长宽度。因此，可以在车辆行驶的情况下减小传递到印刷电路板9的沿竖直方向(或延伸方向)的振动。因此，可以增强抗振动性。

根据本公开，在树脂壳体7上进行等离子处理(或等离子清洗处理)以使污垢蒸发为二氧化碳以消除树脂壳体上的污垢。因此，去除污垢允许树脂壳体7与不透油密封构件21形成更强力的共价键。

(第二实施例)

以下，对于与第一实施例相同的部分标注以相同的附图标记，并省略其说明。描述与第一实施例的不同之处。在如图8所示的根据第二实施例的TCU 31中，连接至作为阳连接器的车辆侧连接器13的阴连接器32包括杆33，该杆33可旋转以锁定阴连接器32与车辆侧连接器13之间的连接。

杆33具有：由阴连接器32的外壳34以可旋转的方式支撑的一端；以及在例如图8中所示的深度方向和向下方向之间90度的范围内旋转的另一端。深度方向是背离图8的图面的方向。如图8所示，阴连接器32的连接被锁定。代替覆盖件27，杆33覆盖呼吸过滤器26的外部。根据第二实施例，采用阴连接器32的杆33作为呼吸过滤器26的覆盖件。因此，可以减少部件的数量。

(第三实施例)

在如图9所示的根据第三实施例的TCU 35中，连接到车辆侧连接器14的阴连接器36类似于第二实施例中的用于覆盖呼吸过滤器26的外部的阴连接器。但是，在第三实施例中，当阴连接器36与车辆侧连接器13连接时，阴连接器36的外壳37覆盖呼吸过滤器26的外部。

根据第三实施例，采用阴连接器36的外壳37的一部分作为呼吸过滤器26的覆盖件。因此，与第二实施例类似，可以减少部件的数量。

(第四实施例)

在如图10所示的根据第四实施例的TCU 38中，连接到车辆侧连接器13的阴连接器39类似于第三实施例中的用于覆盖呼吸过滤器26的外部的阴连接器。此外，相似的是，阴连接器39的外壳40覆盖呼吸过滤器26的外部。然而，阴连接器39包括用于防水的O形环41。呼吸过滤器26被设置成覆盖O形环41和作为阳连接器的车辆侧连接器13的连接器端子所位于的空间。

(第五实施例)

在如图11所示的根据第五实施例的TCU 42中，连接到车辆侧连接器44的阴连接器39类似于第四实施例中的用于覆盖呼吸过滤器26的外部的阴连接器。但是，代替穿透连接器12，穿透连接器43允许通风孔25的外部与车辆侧连接器44的内部之间的连通。在该实施例中，车辆侧连接器44代替车辆侧连接器13。可与外部连通的连通孔45形成在车辆侧连接器44的外壳的一部分处。呼吸过滤器26设置在车辆侧连接器44的外壳的内部。

(第六实施例)

如图12所示的根据第六实施例的TCU 46与根据第一实施例的TCU 3不同。在该实施例中，呼吸过滤器26焊接到车辆侧连接器13的外壳。

(第七实施例)

如图13所示的根据第七实施例的TCU 47与根据第一实施例的TCU 3不同。在该实施例中，TCU 47具有插塞式呼吸过滤器48，其代替呼吸过滤器26和覆盖件27。呼吸过滤器48具有呼吸过滤器26和覆盖件27两者的功能。由日东电工株式会社制造的“Z系列”通风过滤器TEMISH(注册商标)的制造可以用作呼吸过滤器48。

(其他实施例)

不透油密封构件可以不限于氟橡胶。不透油结构的构造可以不限于图2所示的构造。可以通过在金属条处提供突出部并在树脂覆盖件处提供凹槽来形成不透油结构。如果需要，可提供用于覆盖呼吸过滤器的覆盖件。如果需要，可以提供负载侧连接器16，并且可以直接实现与阀本体2的内部的连接。TCU 3可以不放置在阀本体2上。

尽管已经根据示例描述了本公开，但是应当理解，本公开不限于这种示例或结构。本公开包含在等同范围内的各种修改和变化。此外，在本公开中可以进行各种组合和形成，以及包括一个、多于一个或少于一个元件的其他组合和形成。

注意，本申请中的流程图或流程图的处理包括各部分(也称为步骤)，每个部分例如表示为S1。此外，每个部分可以分为几个子部分，而几个部分可以组合为单个部分。此外，每个这样配置的部分也可以称为装置、模块或手段。

Claims (8)

1.一种车辆控制设备，其布置在容纳变速器的外壳(1)内部，所述车辆控制设备包括：

金属基座(4)，其由金属制成；

树脂壳体(7)，其附接到所述金属基座以提供内部空间；

印刷电路板(9)，电子部件(8)安装在所述印刷电路板上，所述印刷电路板布置在所述内部空间中；以及

不透油密封构件(21)，其放置在所述金属基座与所述树脂壳体之间以围绕所述印刷电路板，

其中，所述电子部件包括在用于所述变速器的控制电路中，

其中，所述金属基座和所述不透油密封构件处于氢键状态，以及

其中，所述树脂壳体和所述不透油密封构件处于共价键状态。

2.根据权利要求1所述的车辆控制设备，

其中，所述金属基座由铝制成并被阳极氧化。

3.根据权利要求1所述的车辆控制设备，

其中，所述树脂壳体经过等离子处理。

4.根据权利要求1所述的车辆控制设备，

其中，所述不透油密封构件包括氟橡胶。

5.根据权利要求1所述的车辆控制设备，还包括：

凹陷部(20)，其布置在所述金属基座和所述树脂壳体中的一个处并容纳所述不透油密封构件；以及

突出部(22)，其布置在所述金属基座和所述树脂壳体中的另一个处并且按压容纳在所述凹陷部中的所述不透油密封构件的中央部分，

其中，所述突出部具有沿第一方向延伸的前端，

其中，在所述树脂壳体附接至所述金属基座的情况下，在所述第一方向上从所述前端到所述凹陷部的间隔比在垂直于所述第一方向的第二方向上位于所述凹陷部和所述突出部之间的间隔具有更大的宽度。

6.根据权利要求1所述的车辆控制设备，

其中，所述树脂壳体包括具有连接器(12、13、44)的部分，所述连接器布置成穿透所述外壳的内部和外部，

其中，所述连接器包括通风孔(25)，所述通风孔与所述金属基座和所述树脂壳体之间的所述内部空间以及所述外壳的所述外部连通；以及

其中，所述车辆控制设备还包括呼吸过滤器(26、47)，所述呼吸过滤器布置在所述通风孔面对所述外壳的所述外部的位置处。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的车辆控制设备，

其中，所述车辆控制设备放置在润滑油(50)的氛围中并被所述润滑油覆盖。

8.一种用于制造车辆控制设备的方法，包括：

制备由金属制成的金属基座(4)；

制备树脂壳体(7)；

制备不透油密封构件(21)；

在所述金属基座处形成凹槽(20)；以及

通过以下步骤在所述不透油密封构件和所述金属基座之间形成氢键并在所述不透油密封构件和所述树脂壳体之间形成共价键：

阳极氧化所述金属基座；

将所述不透油密封构件涂覆在所述凹槽内部；

在所述树脂壳体上执行等离子清洗处理；

通过所述不透油密封构件将所述树脂壳体附接到所述金属基座，

对所述树脂壳体和所述金属基座执行热处理；以及

硬化所述不透油密封构件，然后冷却所述不透油密封构件。

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