CN111801503B - 电子液压单元 - Google Patents

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Abstract

一种电子液压单元(1)，带有至少一个用电磁铁(2)控制的液压阀(3、4)；至少一个体积流量源(5)，其包含借助电动机驱动(6)的液压泵(31)；一个带有PCB(8)的控制单元(7)，所述PCB用于调节或控制所述泵(31)的压力和/或体积流量和/或旋转方向；以及一个容纳所述控制单元(7)、体积流量源(8)以及至少一个液压阀(3、4)的壳体(9)，其特征在于，所述至少一个液压阀(3、4)的控制通过所述体积流量源(5)的控制单元(7)进行，并且用于所述至少一个液压阀(3、4)的第一电气触点(10)直接设置在所述PCB(8)上。另外，还提出将所述具有相同布局的PCB(8)用于多个相应的、可通过不同控制线(19、21)进行控制的电子液压单元。

Description

电子液压单元
技术领域
本发明涉及电子液压单元电磁阀的电气控制。这种单元例如可被用于操作或控制含有两个或多个离合器的双离合变速器，或者用于操作或控制机动车中的混合动力变速器。
背景技术
除了借助电磁铁控制的液压阀(电磁阀)之外，这种单元还包含至少一个用电动机驱动的液压泵形式的体积流量源。泵设有一个PCB(Printed Circuit Board-印刷电路板)形式的、用于调节压力和/或体积流量和/或旋转方向的控制单元，其中，会处理转速传感器、压力传感器和/或温度传感器的信号以及可能存在的上一级控制单元的控制指令。为此，控制单元连接在至少一根例如可以被设计成电缆束形式的控制线上。
在已知的电子液压单元中，必须为连接电磁阀与控制单元而拉设电缆，所述电缆可能具有干扰性并且会产生较高的安装和压接费用。另外，还会定期将控制单元集成到电子液压单元中。电子液压单元的控制线并非标准化的，而是在不同车型中可能具有不同的插头配置和/或电缆束结构变型。因此，必须针对不同车型制造配备PCB的电子液压单元，其布局须根据车型进行个性化调整。由此会产生高开发和制造成本。
发明内容
因此，本发明的任务是至少部分解决参考背景技术所述的问题以及尤其是提供一种电子液压单元，在所述电子液压单元中，无须为连接电磁阀而在控制单元中拉设电缆，并且其特征在于开发和制造成本非常低。
该任务通过一种符合独立权利要求所述特征的电子液压单元来解决。在相关权利要求中给出了本发明其他的有利设计方案。需注意的是，在相关权利要求中单独列出的特征可以以技术上合理的任意方式相互组合，并定义本发明的其他具体实施方式。此外，在权利要求书中给出的特征在说明书中进行了更详细的说明和阐述，其中说明了本发明的其他优选具体实施方式。
电子液压单元有助于此，所述电子液压单元带有至少一个用电磁铁控制的液压阀；至少一个体积流量源，其包含借助电动机驱动的液压泵；一个配备PCB的控制单元，所述PCB用于调节或控制泵的压力和/或体积流量和/或旋转方向；以及一个容纳控制单元、体积流量源以及至少一个液压阀的壳体，其中，至少一个液压阀的控制通过体积流量源的控制单元进行，并且用于至少一个液压阀的第一电气触点直接设置在PCB上。
电子液压单元尤其用于操作离合器或液压齿轮致动器，其中后者用来接合、分离或操作变速器元件或用来操作驻车锁。另外，电子液压单元例如还可能是一个电气泵执行器。电子液压单元具有至少一个用电磁铁控制的液压阀，尤其是电磁阀，和至少一个体积流量源，其包含借助电动机驱动的液压泵。另外，电子液压单元还具有一个配备PCB(PrintedCircuit Board-印刷电路板)的控制单元。PCB是一种电路板。PCB用于调节和控制泵的压力和/或体积流量和/或旋转方向。
至少一个液压阀的电气控制同样通过体积流量源控制单元的PCB进行。在此，至少一个液压阀被直接压接在PCB上。为此，在PCB上直接设置了用于至少一个液压阀的第一电气触点。第一电气触点尤其设计在PCB的第一压接区域内。另外，第一电气触点还可以具有多个第一接触部位，例如以PCB中用于压入式针脚的通孔的形式。压入式针脚例如可以设计在压接元件上，其例如可以是一个“Lead-frame(导线架)”，或设计在插头上。另外，压入式针脚还可以设计在冲裁网格上。由此，至少一个液压阀就可以通过压入式连接被电气连接在PCB的第一电气触点上。该解决方案的优点还在于，不需要一个或多个用于从变速器壳体中进行压接的大型中央插头。由此还取消了所需的高成本布线工作。另外，在将压入式针脚压入之前，还可以修改压入式针脚或压接元件冲裁网格和/或PCB至少一个插头(用于连接至少一根控制线)的走向或“线路”。由此就可以根据不同车型的电缆束结构调整电子液压单元，而无需大量不同的、布局经过调整的PCB。因此，可以针对大量不同的车型使用相同的PCB。由此降低了开发和制造成本。
压接元件可以设置用于连接PCB和至少一个液压阀。压接元件，例如可以是一个Leadframe(导线框)，在此可以被引导穿过体积流量源与至少一个液压阀的共同的壳体。由此，压接元件就可以直接与PCB压接。
压接元件与至少一个液压阀之间的第一电气连接可以通过绝缘位移连接进行，并且压接元件与PCB之间的第二电气连接可以通过压入式连接进行。
压接元件可以包含至少部分被载体部件包围的第一冲裁网格。第一冲裁网格可以是一种通过冲压生成的扁平金属结构。通过第一冲裁网格可以仅在一个制造步骤中制造大量电气导体。第一冲裁网格的单个电气导体可以在压接元件与PCB之间的第二电气连接区域内被设计成压入式针脚(“Press fit pins”)。压入式针脚可以具有针眼，它们在压入时会被挤压在一起并由此生成预紧力。冲裁网格可以至少部分被例如塑料注塑包封形式的载体部件包围。载体部分可以具有用于将压接元件定位和/或固定在壳体上的挤压肋。
可以在壳体中设置用于压接元件的通孔并借助密封件或粘胶密封壳体与压接元件之间的缝隙。密封件可以是例如弹性体密封件和/或粘胶剂可以是密封胶。由此可以避免工作介质到达PCB上。
至少一个液压阀可以通过第一控制线与第一电气触点相连。在该方案中，至少一个液压阀并非(直接)布置在电子液压单元的壳体中。第一控制线例如可以被设计成电缆束的形式。
PCB可以具有用于第二控制线的第二电气触点，并且至少一个液压阀可以通过第二控制线与PCB的第二电气触点相连。第二电气触点尤其设计在PCB的第二压接区域内。另外，第二电气触点还可以具有多个第二接触部位，例如以PCB中用于压入式针脚的通孔的形式。压入式针脚例如可以设计在插头上。另外，压入式针脚还可以设计在插头的冲裁网格上。在该方案中，至少一个液压阀同样没有布置在电子液压单元的壳体中，而是可以通过第二电气触点和同样可以被设计成电缆束形式的第二控制线与PCB电气连接。
PCB可以具有用于第二控制线的第二电气触点，并且在PCB上可以在用于至少一个液压阀的第一电气触点与用于第二控制线的第二电气触点之间设计至少一个导体电路。优选在PCB上第一电气触点与第二电气触点之间设计多个导体电路。在PCB的布局中，可以在第一电气触点与第二电气触点之间将至少一个导体电路设置成“线路”。
控制单元可以处理转速传感器和/或压力传感器和/或温度传感器的信号和/或上一级控制单元的控制指令。上一级控制单元可以是例如机动车的控制器。
根据本发明的另一个观点，还提出将具有相同布局的PCB用于多个本发明所述的电子液压单元，其中，所述电子液压单元可通过不同的控制线进行控制。不同的控制线尤其是指具有不同插头配置和/或电缆束结构的电缆束。在PCB中，尤其是第一电气触点和第二电气触点始终布置在相同位置上。另外，在将压入式针脚压入之前，还可以修改压入式针脚或压接元件冲裁网格和/或PCB至少一个插头(用于连接至少一根控制线)的走向或“线路”。由此就可以根据不同车型的电缆束结构调整电子液压单元，而无需大量不同的、布局经过调整的PCB。因此，可以针对大量不同的车型使用相同的PCB。由此降低了开发和制造成本。更多细节请参考本发明所述电子液压单元的说明书。
附图说明
下面根据示意图对本发明以及技术范围进行进一步说明。应注意的是，示意图是本发明的特别优选方案，但优选方案不限于此。其中，示意图中相同的部件采用同一个附图标记。以示例和示意图的方式说明：
图1：电子液压单元第一方案的透视示意图；
图2：电子液压单元第一方案的第一剖面图；
图3：电子液压单元第一方案的原理电路图；
图4：电子液压单元第一方案的分解图；
图5：电子液压单元第一方案压接元件的放大示意图；
图6：电子液压单元第一方案的第二剖面图；
图7：电子液压单元第一方案的第三剖面图；
图8：电子液压单元第一方案第一插头的压入区；
图9：电子液压单元第二方案的第一透视示意图；
图10：电子液压单元第二方案的第二透视示意图；
图11：电子液压单元第二方案第二插头的冲裁网格；和
图12：电子液压单元第三方案的透视示意图。
具体实施方式
图1用外部透视示意图示出了电子液压单元1的第一方案。电子液压单元1具有壳体9，其在此处是一个铝制注塑壳体。在图1中，壳体9在压接元件11的区域内是打开的。第一液压阀3和第二液压阀4在该区域内穿过壳体9。第一液压阀3和第二液压阀4分别具有一个电磁铁2。第一液压阀3和第二液压阀4为电磁阀，它们通过压接元件11与电子液压单元1的在此看不见的PCB 8导电连接。
图2用纵向剖面图中示出了电子液压单元1在压接元件11区域内的第一方案。在壳体9中布置着电气液压单元1控制单元7的PCB 8。PCB 8具有压接区域23，其带有在此看不见的接触部位24。带有电磁铁2的第一液压阀3通过压接区域11与PCB 8电气连接。也就是说，将会提供一种集成式的阀门压接。压接元件11朝外穿过壳体9到达第一液压阀3和第二液压阀4，其中，壳体9第一通孔16中的第一缝隙17借助密封件18，例如弹性体密封件的形式，或粘胶剂进行密封，以防污垢或工作介质渗入到壳体9中，进而到达PCB 8。壳体9另外还被盖板26封住。
图3示出了机动车(此处没有示出)动力总成系统组件27中用虚线示意性表示的电子液压单元1第一方案的原理电路图。组件27可以是例如变速器、变速器驻车锁和/或驱动单元。电子液压单元1具有带PCB 8的控制单元7。控制单元7的PCB 8一方面与电动机6相连，另一方面通过压接元件11与带有第一电力驱动29的液压阀3(电磁阀)和带有第二电力驱动30的第二液压阀4(电磁阀)电气连接。电子液压单元1还可以具有多于两个液压阀3、4。PCB8与电动机6以及PCB 8与液压阀3、4之间的压接分别用密封件18进行密封，以防污垢或工作介质渗入到壳体9中，进而到达PCB 8。电动机6驱动体积流量源5的泵31。体积流量源5的泵31又为另外借助液压阀3、4发挥作用的液压线路32供应流量。第一从动件33和第二从动件34作为液压操作的元件，连接在液压线路32上。电子液压单元1还可以具有多于两个从动件33、34。从动件33、34在此可以是例如从动缸，用于操作离合器或液压齿轮致动器，其中后者用来接合、分离或操作变速器元件或用来操作驻车锁。PCB 8具有第一插头28，PCB 8可以借助所述第一插头通过此处没有示出的第一控制线19，例如电缆束形式，与机动车和/或能源供应系统的此处同样没有示出的上一级控制器或控制单元相连。通过控制单元7可以控制体积流量源5的电动机6和液压阀3、4。
图4用分解图示出了电子液压单元1的第一方案。另外还可以看到壳体9和上面固定着电动机6的PCB 8。电子液压单元1具有第一盖子25，其包含一个用于此处没有示出的液压线路32或用于整流的部分，和一个泵接口。另外，液压阀3、4还附带通过压接元件11与PCB8相连。为此，压接元件11具有第一冲裁网格14，其借助直接设计在PCB 8上的第一电气触点10在PCB 8的触点区域23内与PCB 8电气连接。PCB 8的第一电气触点10具有多个第一接触部位24，它们被设计成PCB 8中的通孔。第一电气触点10具有第一孔图形式的第一压接配置。另外，PCB 8还具有直接设计在PCB 8上的、用于第一插头28的第二电气触点20。PCB 8的第二电气触点20具有多个第二接触部位37，它们被设计成PCB 8中的通孔。第二电气触点20具有第二孔图形式的第二压接配置。在PCB 8上第一电气触点10与第二电气触点20之间设计了至少一个导体电路22。尤其是，至少一个导体电路22在PCB 8的布局中被设置为第一电气触点10与第二电气触点20之间的“线路”。液压阀3、4另外还可以通过开口36被放到壳体9中，其中，开口36可以被第二盖子35封住。第二盖子35可以被设计成例如冲压件和/或深冲件。另外，第二盖子35可以具有一个密封粘接。通过壳体9的第二盖子35可以在电子液压单元1上进行其它应用，和/或排除因液压阀3、4电气压接上腐蚀而导致的潜在问题。第一插头28与盖板26之间的接口可以用密封件或密封胶进行密封。
图5用放大示意图示出了电子液压单元1第一方案的压接元件11。压接元件11包含冲裁网格14和载体15，在后者中部分浇铸着冲裁网格14。载体15此处是一个塑料注塑包封。在载体15上设计了多个挤压肋38，它们用于将压接元件11定位或固定在壳体9上。
图6用沿压接元件11的第二剖面图示出了电子液压单元1的第一方案。压接元件11第一冲裁网格14与液压阀3、4之间的第一电气连接12被设计成绝缘位移连接。压接元件11第一冲裁网格14与PCB 8之间的第二电气连接13被设计成压入式连接。
图7用沿压接元件11的第三剖面图示出了电子液压单元1的第一方案。在此可以看到，第一冲裁网格14的末端在第二电气连接13的区域内以压入式针脚的形式被压入到PCB8第一电气触点10的被设计成通孔的接触部位24中。第一冲裁网格14的末端可以在第二电气连接13的区域内具有针眼，其在压入时会被挤压在一起并由此生成预紧力。压接元件11与壳体9之间的第一环形缝隙17以及壳体9与盖板26之间的第二环形缝隙39可以用密封件或用密封胶进行密封。
图8示出了电子液压单元1第一方案中第一插头28的第一压入区40。第一插头28具有第二冲裁网格41，其末端可以被压入到PCB 8第二电气触点20的第一压入区40中。第一插头28可以是例如一个多极插头。在插头28上可以连接此处示意性示出的、用于电子液压单元1的第一控制线19。
图9用第一透视示意图示出了电子液压单元1的第二方案。电子液压单元1第二方案与电子液压单元1第一方案之间的区别在于，此处没有示出的液压阀3、4并非集成在壳体9中，而是通过第二插头42与PCB 8的第一电气触点10电气连接。因此，电子液压单元1的第二方案具有用于控制电子液压单元1和/或为其供应能源的第一插头28和用于控制液压阀3、4的第二插头42。在第一插头28上可以连接示意性示出的第一控制线19，以便将电子液压单元1连接到上一级控制器或能源上。在第二插头42上可以连接示意性示出的第二控制线21，以便将电子液压单元1连接到液压阀3、4上。因此，电子液压单元1的第二方案具有两个分开的、用于控制电动机6和液压阀3、4的插头接口。电子液压单元1的第二方案在其它方面的设计与电子液压单元1的第一方案相同。尤其是，控制单元7的PCB 8与电子液压单元1第一方案中的PCB 8相同。
图10用第二透视示意图示出了电子液压单元1的第二方案。为了能够在电子液压单元1的第二方案中使用与PCB 8第二电气触点20相同的孔图或压接配置，可以通过修改第二冲裁网格41单个导体的走向(“线路”)来修改第一插头28第二冲裁网格41的设计。为此，例如可以按其它方式对第二冲裁网格41的单个导体进行弯曲。第一插头28和第二插头42可以与PCB 8一起被拧在壳体9上。如图4所示，相对于电子液压单元1的第一方案，PCB 8在PCB8第一电气触点10与第二电气触点20之间具有至少一个导体电路22。但在电子液压单元1的第二方案中不使用至少一个导体电路22，因为液压阀3、4朝外通过第二插头42和第二控制线21进行压接。
图11示出了图9和10中所示第一插头28的第二冲裁网格41。在第二冲裁网格41的面向PCB 8的末端上，以带有针眼43的压入式针脚的形式设计了第二冲裁网格41的单个导体。所述针眼在压入到PCB 8第二电气触点20的通孔中时会被挤压在一起，由此生成预紧力。
图12用透视示意图示出了电子液压单元1的第三方案。电子液压单元1第三方案与电子液压单元1第二方案之间的区别在于，此处没有示出的控制单元7和液压阀3、4的控制和/或能源供应通过一个共同的第一插头28进行。为了在电子液压单元1的第三方案中也能使用相同的PCB 8，例如可以按其它方式对第一插头28第二冲裁网格41的单个导体进行弯曲。
附图标记说明
1 电子液压单元
2 电磁铁
3 第一液压阀
4 第二液压阀
5 体积流量源
6 电动机
7 控制单元
8 PCB
9 壳体
10 第一电气触点
11 压接元件
12 第一电气连接
13 第二电气连接
14 第一冲裁网格
15 载体部件
16 通孔
17 第一缝隙
18 密封件
19 第一控制线
20 第二电气触点
21 第二控制线
22 导体电路
23 压接区域
24 第一接触部位
25 第一盖子
26 盖板
27 组件
28 第一插头
29 第一电力驱动
30 第二电力驱动
31 泵
32 液压线路
33 第一从动件
34 第二从动件
35 第二盖子
36 开口
37 第二接触部位
38 挤压肋
39 第二缝隙
40 第一压入区
41 第二冲裁网格
42 第二插头
43 针眼。

Claims (8)

1.一种电子液压单元(1)，带有至少一个用电磁铁(2)控制的液压阀(3、4)；至少一个体积流量源(5)，其包含借助电动机(6)驱动的液压泵(31)；一个带有PCB(8)的控制单元(7)，所述PCB用于调节或控制所述泵(31)的压力和/或体积流量和/或旋转方向；以及一个容纳所述控制单元(7)、体积流量源(5)以及至少一个液压阀(3、4)的壳体(9)，其特征在于，所述至少一个液压阀(3、4)的控制通过所述体积流量源(5)的控制单元(7)进行，并且用于所述至少一个液压阀(3、4)的第一电气触点(10)直接设置在所述PCB(8)上，所述PCB(8)和所述至少一个液压阀(3、4)通过压接元件(11)连接，所述压接元件(11)包含至少部分被载体部件(15)包围的第一冲裁网格(14)，所述载体部件(15)设置有多个挤压肋(38)用于将压接元件(11)固定在壳体(9)上。
2.根据权利要求1所述的电子液压单元(1)，其中，所述压接元件(11)与所述至少一个液压阀(3、4)之间的第一电气连接(12)通过绝缘位移连接进行并且所述压接元件(11)与所述PCB(8)之间的第二电气连接(13)通过压入式连接进行。
3.根据权利要求1所述的电子液压单元(1)，其中，在所述壳体(9)中设置了用于所述压接元件(11)的通孔(16)并借助密封件(18)或粘胶密封所述壳体(9)与所述压接元件(11)之间的缝隙(17)。
4.根据权利要求1所述的电子液压单元(1)，其中，所述至少一个液压阀(3、4)通过第一控制线(19)与所述第一电气触点(10)相连。
5.根据权利要求1所述的电子液压单元(1)，其中，所述PCB(8)具有用于第二控制线(21)的第二电气触点(20)并且其中，所述至少一个液压阀(3、4)通过所述第二控制线(21)与所述PCB(8)的第二电气触点(20)相连。
6.根据权利要求1所述的电子液压单元(1)，其中，所述PCB(8)具有用于第二控制线(21)的第二电气触点(20)并且其中，在所述PCB(8)上在用于所述至少一个液压阀(3、4)的第一电气触点(10)与用于所述第二控制线(21)的第二电气触点(20)之间设计至少一个导体电路(22)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的电子液压单元(1)，其中，所述控制单元(7)会处理转速传感器和/或压力传感器和/或温度传感器的信号和/或上一级控制单元的控制指令。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的电子液压单元(1)，其中，所述电子液压单元(1)可以通过不同的控制线(19、21)控制具有相同布局的PCB(8)。
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