CN112424051A - 用于方向盘总成的集成电子控制单元 - Google Patents

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Abstract

一种车辆方向盘总成包括方向盘框架，方向盘框架具有辋部和位于辋部中的毂部。毂具有面向车辆的后部的第一表面和面向车辆的前部的第二表面。电子控制单元(ECT)具有面向车辆的后部的第一表面，该第一表面位于设置在包括毂的第二表面的第二平面与车辆的前部之间的平面内。电气连接器从ECU的第一表面朝向毂部的第一表面延伸。ECU包括经由线迹电联接至电气连接器的时钟弹簧连接器。通过合并在电气连接器和时钟弹簧连接器之间提供电连接的线迹，ECU减小了方向盘总成中使用的线束的尺寸和/或数量。

Description

用于方向盘总成的集成电子控制单元
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年5月30日提交的申请号为62/677,868的优先权的权益，其全部公开内容通过引用合并于此。
背景技术
越来越多的电气部件被并入方向盘总成中。通常用一个或多个线束将这些电气部件连接到汽车电子设备。线束杂乱、体积大，并且在方向盘内的线路不一。在装配过程中以及通过方向盘激活喇叭时，电线可能会被夹住或干扰方向盘中的驾驶员安全气囊。除电气部件的数量增加之外，方向盘的尺寸趋于更小，使得有效封装电气连接的挑战更大。
发明内容
本公开的各个方面提供了一种车辆方向盘总成。该车辆方向盘总成包括方向盘框架，方向盘框架具有辋部和位于辋部中央的毂部，述毂部具有面向车辆的后部的第一表面和面向车辆的前部的第二表面。该方向盘总成还包括电子控制单元，电子控制单元具有面向车辆的后部的第一表面，其中，电子控制单元的第一表面位于设置在包括毂部的第二表面的第二平面与车辆的前部之间的平面内。电气连接器从电子控制单元的第一表面朝向毂部的第一表面延伸。
在本公开的一些方面，电子控制单元包括电联接至电气连接器的时钟弹簧连接器。在本公开的一些方面，时钟弹簧连接器经由电子控制单元上的处理器电联接至电气连接器。在本公开的一些方面，时钟弹簧连接器经由线迹电联接至电气连接器。
在本公开的上述任何方面中，电子控制单元包括具有电气连接器和时钟弹簧连接器的印刷电路板。在本公开的一些方面，印刷电路板用聚合物包覆成型。
在本公开的任何上述方面中，时钟弹簧连接器从电子控制单元的第一表面朝向毂部的第一表面延伸。电子控制单元包括孔，其中，时钟弹簧连接器布置成穿过孔朝向电子控制单元的第二表面。毂部包括与孔对准的第二孔，并且其中，时钟弹簧连接器还布置为穿过第二孔。
在本公开的任何上述方面中，电子控制单元的第一表面联接至毂部的第二表面。
在本公开的任何上述方面中，电气连接器在超过毂部的边缘的位置处从电子控制单元的第一表面延伸。
在本公开的任何上述方面中，电气连接器在与由毂部限定的开口对准的位置处从电子控制单元的第一表面延伸。
在本公开的任何上述方面中，电子控制单元包括集成喇叭开关。
在本公开的任何上述方面中，电子控制单元的第一表面面向毂部的第二表面。
在本公开的任何上述方面中，电气连接器的连接引脚在平行于电子控制单元的第一表面的方向上延伸。
在本公开的任何上述方面中，电子控制单元包括多个连接器，多个连接器配置为联接至外部时钟弹簧连接器。
本公开的各个其它方面提供了一种用于方向盘总成的电子控制单元。电子控制单元包括限定出延伸穿过其中的孔的印刷电路板。电子控制单元还包括从印刷电路板的第一表面延伸的电气连接器。电子控制单元还包括时钟弹簧连接器，其通过印刷电路板电联接至电气连接器，其中，时钟弹簧连接器从印刷电路板的第一表面延伸并布置成穿过孔。
在本公开的一些方面，印刷电路板还包括从印刷电路板的第一表面延伸的凸台。螺纹凸台的尺寸适于被由方向盘总成的盘毂限定的安装孔容纳。
在本公开的一些方面，印刷电路板还包括围绕凸台的接地连接区域，用于在组装时与盘毂电连接。
在本公开的任何上述方面中，印刷电路板的尺寸适于包括第一表面的一部分，当安装到方向盘总成的盘毂的边缘时，该第一表面的一部分延伸超过方向盘总成的盘毂的边缘。电气连接器被定位在印刷电路板的该第一表面的一部分上。
在本公开的任何上述方面中，印刷电路板包括集成喇叭开关。
在本公开的任何上述方面中，时钟弹簧连接器经由印刷电路板上的线迹电连接至电气连接器。
本公开的各个其它方面提供了一种用于方向盘总成的电子控制单元。电子控制单元包括限定出延伸穿过其中的孔的印刷电路板。电子控制单元包括从印刷电路板的第一表面延伸的电气连接器。电子控制单元包括多个连接器，其从印刷电路板的第一表面延伸并且配置为从时钟弹簧连接器接收电力和/或数据。电气连接器通过印刷电路板电联接至多个连接器中的一个。孔包括布置成与车辆的时钟弹簧对准的第一孔区域。
通过结合附图和权利要求的以下详细描述，将更清楚地理解这些和其它特征。
附图说明
为了更完整地理解本公开，现结合附图和详细描述参考以下简要描述，其中相似的附图标记表示相似的部件。
图1是根据一个实施方式的具有集成电子控制单元的示例性方向盘总成的正面立体图。
图2是具有图1所示的集成电子控制单元的示例性方向盘总成的背面立体图。
图3是具有图1中所示的集成电子控制单元的示例性方向盘总成的俯视立体图。
图4是具有图1所示的集成电子控制单元的示例性方向盘总成的左侧视图。
图5是图1所示的集成电子控制单元的正面立体图。
图6是图1所示的集成电子控制单元的背面立体图。
图7是根据另一实施方式的具有时钟弹簧连接器电缆的集成电子控制单元的正面立体图。
图8是根据所述另一实施方式的具有所述时钟弹簧连接器电缆的所述集成电子控制单元的背面立体图。
图9是没有时钟弹簧连接器电缆的情况下的图7所示的集成电子控制单元的正面立体图。
具体实施方式
首先应该理解，尽管以下示出了一个或多个实施例的说明性实施方式，但是所公开的系统和方法可使用任何数量的技术来实施，无论这些技术当前是否是已知或存在的。本公开绝不应该限于以下所述的说明性实施方式、附图和技术，而是可以在所附权利要求的范围及其等同物的全部范围内进行修改。短语“和/或”的使用表示可以使用选项列表中的任何一个或任何组合。例如，“A、B和/或C”表示“A”、或“B”、或“C”，或“A和B”、或“A和C”、或“B和C”、或“A、B和C”。
本文的集成电子控制单元(ECU)设置有从ECU的第一表面延伸的电气连接器。每个电气连接器用于与在方向盘总成中使用的相应的电气或电子部件连接，这些电气部件在整个本公开中统称为电气部件。ECU包括连接到印刷电路板(PCB)的时钟弹簧连接器。PCB包括将一个或多个电气连接器彼此和/或时钟弹簧连接器电连接的线迹。ECU可包括位于电气连接器当中的一个与时钟弹簧连接器之间的一个或多个处理器。因此，与使用线束相反，ECU集成了用于方向盘总成的电气部件的电气连接。PCB可以另外集成方向盘总成中使用的一个或多个电气部件。例如，PCB的集成电气部件可包括集成喇叭开关。通过合并在电气连接器与时钟弹簧连接器之间提供电连接的线迹，ECU减小了方向盘总成中使用的线束的尺寸和/或数量。在一些实施方式中，可以完全去除方向盘总成中的线束，取而代之的是将来自方向盘总成的电气部件的简单导线直接连接至ECU的电气连接器。
方向盘总成包括盘毂，盘毂具有配置为面向车辆的后部的第一表面和配置为面向车辆的前部的第二表面。ECU配置为安装在方向盘总成的后盖和盘毂之间的方向盘盘毂上，使得ECU的第一表面面对盘毂的第二表面。在一些实施方式中，ECU配置为安装成与方向盘总成的后盖齐平。换句话说，从驾驶员的角度来看，ECU配置为安装成从盘毂朝向车辆的前部或安装在盘毂的背面。通过将ECU安装到盘毂的背面，可以将用于方向盘总成的电气部件的电气连接引至远离驾驶员安全气囊模块，从而避免干扰。
当将ECU安装到盘毂上时，电气连接器从ECU的第一表面朝向盘毂的第一表面即朝向车辆的后部延伸。因为车辆的时钟弹簧定位成从盘毂朝向车辆的前部，所以ECU包括孔，时钟弹簧连接器配置为穿过该孔以连接至时钟弹簧。换句话说，时钟弹簧连接器布置成穿过孔朝向ECU的第二表面。另外，因为ECU安装在盘毂的背面，所以ECU包括延伸超过盘毂的边缘的一个或多个区域。每个区域包括从ECU的第一表面延伸的一个或多个电气连接器。
图1至图3示出了具有集成电子控制单元(ECU)40的示例性方向盘总成100的各种视图。方向盘总成100包括辋10和将辋10连接至盘毂30的辐条20。在如图1所示的示例中，辐条20包括第一辐条21、第二辐条22、第三辐条23和第四辐条24。第一辐条21将盘毂30的第一侧连接到辋10。第二辐条22将与盘毂30的与第一侧相对的盘毂30的第二侧连接至辋10。第三辐条23和第四辐条24将盘毂30的第三侧连接至辋。第三辐条23和第四辐条24在它们之间限定出盘毂30的鞍座25。
盘毂30包括限定出开口的盘毂中心部31，该开口配置为将方向盘总成100联接至车辆的转向柱(未示出)。盘毂中心部31限定出穿过盘毂30的开口。盘毂30还包括穿过其中的第一孔32，该第一孔32配置为容纳用于驾驶员侧安全气囊(DAB)(未示出)的爆管线。盘毂30还包括穿过其中的第二孔33，下面将更详细地描述。盘毂30的第二孔33配置为与转向柱上的时钟弹簧(未示出)对准。盘毂30还包括一个或多个第三孔34，每个第三孔配置为与ECU40的电气连接器或集成电气部件46对准。例如，在一些实施方式中，集成电气部件46可以是集成喇叭开关。盘毂30还包括用于将ECU 40安装至盘毂30的多个安装孔35。安装孔35的尺寸适于容纳螺钉、螺栓或其它机械紧固件。盘毂30还包括配置为将DAB附接到盘毂30的多个气囊支架36和气囊钩37。
盘毂30具有第一表面38和第二表面39。盘毂30的第一表面38配置为当安装在车辆中时(例如，当将盘毂中心部31安装到转向柱上时)面向车辆的后部。板)。同样，第一表面38是DAB被配置为安装在其上的盘毂30的表面。类似地，盘毂30的第二表面39与盘毂30的第一表面38相对并且配置为当安装在车辆中时面向车辆的前部。
ECU 40包括延伸超过盘毂30的边缘的多个区域41-45。当装配时，区域41-45均可延伸到两个辐条20之间限定的区域中。例如，区域41和区域42延伸超过盘毂30的边缘进入第一辐条21和第二辐条22之间的区域。区域43延伸超过盘毂30的边缘进入第一辐条21和和第三辐条23之间的区域。区域44延伸超过盘毂30的边缘进入第二辐条22和第四辐条24之间的区域。区域45延伸超过盘毂30的边缘进入第三辐条23和第四辐条24之间的区域。区域45围绕由盘毂30限定的位于第三辐条23和第四辐条24之间的鞍座25延伸。
区域41-45中的每个区域均包括一个或多个电气连接器47。电气连接器47可包括车辆座舱监控系统连接器、灯条连接器、用于连接至方向盘总成100上的开关的开关连接器(未示出)、手部传感器连接器、振动致动器连接器、麦克风连接器、用于连接至手部传感器组件的一个或多个部件的连接器、发光标志连接器、加热器连接器，和/或负温度系数(NTC)热敏电阻当中的一个或多个。所列电气连接器47并非意在穷举，而是可以使用用于方向盘总成的其它电气部件的其它类型的连接器。可以使用更多或更少的电气连接器47。如上所述，一个或多个电气部件46可集成到ECU 40中，例如喇叭开关。
ECU 40包括时钟弹簧连接器50，时钟弹簧连接器50包括连接至ECU 40的第一表面48的线束51和母连接器52。如图2所示，母连接器52包括适于容纳时钟弹簧的相应的引脚的多个凹部。在一些实施方式中，时钟弹簧连接器50可具有公连接器，该公连接器具有用于与时钟弹簧的相应的凹部接合的引脚。
电气连接器47和时钟弹簧连接器50中的每一个均从ECU 40的第一表面48延伸。ECU 40的第一表面48配置成当安装在车辆中时(例如，当安装到盘毂30上时)面向车辆的后部。类似地，ECU 40的第二表面49与ECU 40的第一表面48相对并且配置为当安装在车辆中时面向车辆的前部。在一些实施方式中，ECU40的第一表面48位于与盘毂30的第一表面38所处的平面平行的平面中。同样，在这样的实施方式中，ECU 40的第二表面49位于与盘毂30的第二表面39所处的平面平行的平面中。
图4是具有集成电子控制单元40的示例性方向盘总成100的左侧视图。如图所示，盘毂30的第一表面38位于第一平面61中，盘毂30的第二表面39位于第二平面62中。同样，ECU 40的第一表面48位于第三平面63中，ECU 40的第二表面49位于第四平面64中。因此，位于第三平面63中的电子控制单元40的第一表面48设置在包括盘毂30的第二表面39的第二平面62与车辆的前部或方向盘总成100的后盖(未示出)之间。相应地，电子控制单元40的第一表面48面向盘毂30的第二表面39。换句话说，电子控制单元40的第一表面48配置为定位成从盘毂30的第一表面38朝向车辆的前部，而盘毂30的第一表面38又配置为面向车辆的后部。在图4所示的示例中，第二平面62平行于第三平面63并与之重合。换句话说，ECU 40的第一表面48定位成从盘毂30的第一表面38朝向车辆的前部，或者ECU 40的第一表面48配置为联接到盘毂30的第二表面39，盘毂30的第二表面39又配置为面向车辆的前部。
图5和图6示出了集成电子控制单元40的各种视图。ECU 40包括多个凸台71，凸台71的尺寸适于并且布置成与盘毂30的安装孔35对准。在一些实施方式中，凸台71是带螺纹的。在装配期间，螺钉、螺栓或其它机械紧固件(未示出)可以从盘毂30的第一表面38穿过安装孔35插入并且旋入凸台71中以将ECU 40牢固地附接到盘毂30上。可以使用将ECU 40附接到盘毂30的其它手段。例如，可以将一个或多个凸台71胶合在安装孔35中，或者可以将ECU40的第一表面48胶合到盘毂30的第二表面39上。在各种实施方式中，凸台71可以不带有螺纹。无论如何，ECU 40配置为固定地附接到盘毂30。虽然示出了ECU 40直接连接到盘毂30(例如，ECU 40的第一表面48接触盘毂的第二表面39)，但是可以存在一个或多个中间部件或其它间隔物以在第一表面48和第二表面39之间提供物理隔离。
ECU 40包括带有线迹的印刷电路板(PCB)，线迹将一个或多个电气连接器47电连接到时钟弹簧连接器50。例如，如图5所示，线迹72将电气连接器47电连接至时钟弹簧连接器50。在如图5所示的示例中，线迹72提供了电气连接器47与时钟弹簧连接器50之间的直接连接。虽然以线迹与电气连接器47之间的一一对应关系示出，但是ECU的PCB可包括连接到多个电气连接器47的一个或多个总线。虽然未示出，但是可以预期一个或多个电气连接器47可以连接到连接至另一个电气连接器47的线迹。例如，用于热敏电阻的连接器可以直接连接至用于加热器的连接器以控制与其连接的加热器部件的操作。
ECU 40的PCB还可包括经由电气连接器47实现本地处理和/或控制的一个或多个处理器。例如，示出了处理器73沿连接器67和时钟弹簧连接器50之间的线迹布置。
ECU 40的PCB可以是使用任何适当的电子包覆成型聚合物的包覆成型PCB。在一些实施方式中，PCB被封装或装在外壳中，诸如聚碳酸酯或ABS外壳等。
ECU 40限定出穿过其中的多个孔。ECU 40的孔包括第一孔74，第一孔的尺寸适于且布置成当与盘毂30组装时允许盘毂中心部31穿过其中。ECU 40的孔还包括第二孔75，第二孔75的尺寸适于且布置成与盘毂30的第一孔32成一直线，以容纳从其中穿过的DAB爆管线。ECU 40的孔还包括第三孔76，第三孔的尺寸适于且布置成与盘毂30的第二孔33成一直线。与盘毂30的第二孔33一样，ECU 40的第三孔76配置为与转向柱上的时钟弹簧(未示出)对准。ECU 40的第三孔76布置成容纳穿过其中以与时钟弹簧连接的钟弹簧连接器50。具体地，时钟弹簧连接器50的母连接器52布置成穿过ECU 40的第三孔76以连接至时钟弹簧。尽管以上描述为不同的孔，但是ECU 40的孔74-76可形成为如图5和6所示的单个整体腔。
上述每个电气连接器47从ECU 40的第一表面48延伸。在如图5和图6所示的示例中，用于电气连接器47的一个或多个连接引脚在垂直于ECU 40的第一表面48的方向上延伸。在一些实施方式中，ECU包括一个或多个直角电气连接器77。直角连接器77从ECU 40的第一表面48延伸，但包括用于直角电气连接器77的一个或多个连接引脚，这些连接引脚在与ECU 40的表面48平行的方向上延伸。
在一些实施方式中，接地连接区域78位于每个凸台71的周围。接地连接区域78电联接至ECU 40的接地端。在一些实施方式中，接地连接区域78是通过暴露ECU的PCB的接地层而形成的。在一些实施方式中，接地连接区域78是由电联接至ECU 40的接地端的一个或多个线迹形成的。因为围绕凸台71在ECU 40的第一表面48上布置了接地连接区域78，在与盘毂30组装后，使得接地连接区域78与盘毂30的第二表面39电接触。ECU 40于是接地到盘毂30。尽管示出为围绕凸台71的环形区域，但接地连接区域78可以形成为任何形状，例如正方形、三角形、椭圆形等。接地连接区域78可以完全围绕、部分围绕或是仅仅充分邻近凸台71设置，以使得使接地连接区域78与盘毂30的第二表面39电接触。在一些实施方式中，接地连接区域78可位于第一表面48上的其它地方，只要使得装配时接地连接区域78能布置成与盘毂30电接触即可。
图7至图9示出了根据另一实施方式的集成电子控制单元的各种视图。图7是根据另一实施方式的具有时钟弹簧连接器电缆150的集成电子控制单元(ECU)140的正面立体图。图9是没有时钟弹簧连接器电缆150情况下的图7所示的ECU 140的正面立体图。
与上述ECU 40相反，ECU 140不包括集成时钟弹簧连接器。而是由单独的时钟弹簧连接器电缆150在ECU 140和车辆的时钟弹簧之间提供电连接。时钟弹簧连接器电缆150包括第一连接器153、第二连接器155和时钟弹簧连接器157。第一连接器153、第二连接器155和时钟弹簧连接器157均可以是公连接器或母连接器。在一些实施方式中，第一连接器153、第二连接器155和时钟弹簧连接器157中的一个或多个可以是与其它连接器不同类型的连接器(例如，公或母)。在各种实施方式中，第一连接器153包括时钟弹簧连接器157的连接的第一子集。类似地，第二连接器155包括时钟弹簧连接器157的连接的第二子集。时钟弹簧连接器157的连接的第一子集和第二子集可一起包括时钟弹簧连接器157的所有连接。
第一连接器153配置为联接至ECU第一连接器154，以便于车辆的时钟弹簧与ECU140之间的数据和/或电力通信。同样，第二连接器155配置为联接至ECU第二连接器156，以便于车辆的时钟弹簧与ECU 140之间的数据和/或电力通信。第一连接器153和第二连接器155当中的一个或两个中的一根或多根电线可以承载数据和/或电力。时钟弹簧连接器157配置为联接至车辆的时钟弹簧，以在车辆的时钟弹簧与ECU 140之间传递数据和电力。
如同ECU 40一样，ECU 140包括当安装在盘毂30上时延伸超过盘毂30的边缘的多个区域(未示出)。每个区域包括一个或多个电气连接器147。电气连接器147可包括车厢监控系统连接器、灯条连接器、用于连接至方向盘总成上的开关(未示出)的开关连接器、手部传感器连接器、振动致动器连接器、麦克风连接器、用于连接至手传感器组件的一个或多个部件的连接器、发光标志连接器、加热器连接器和/或负温度系数(NTC)热敏电阻中的一个或多个。所列电气连接器147并不旨在穷举，而且可以使用用于方向盘总成的其它电气部件的其它类型的连接器。可以使用更多或更少的电气连接器147。如上所述，一个或多个电气部件可以被集成到ECU 140中，例如喇叭开关。
电气连接器147、ECU第一连接器154和ECU第二连接器156中的每一个均从ECU 140的第一表面148延伸。ECU 140的第一表面148配置为当安装在车辆中时(例如，当安装到盘毂30上时)面向车辆的后部。类似地，ECU 140的第二表面149(在图8中最佳可见)与ECU 140的第一表面148相对并且配置为当安装在车辆中时面向车辆的前部。在一些实施方式中，ECU 140的第一表面148位于与盘毂30的第一表面38所处的平面平行的平面中。同样，在这样的实施方式中，ECU 140的第二表面149位于与盘毂30的第二表面39所处的平面平行的平面中。
在如图7至图9所示的示例中，用于电气连接器147的一个或多个连接引脚在垂直于ECU 140的第一表面148的方向上延伸。在一些实施方式中，ECU 140包括一个或多个直角电气连接器(未示出)。直角电气连接器从ECU 140的第一表面148延伸，但是包括用于直角电气连接器的一个或多个连接引脚，这些连接引脚在平行于ECU 140的表面148的方向上延伸。
如以上参考图4所示和所述，盘毂30的第一表面38位于第一平面61中，而盘毂30的第二表面39位于第二平面62中。同样，ECU 140的第一表面148位于第三平面中(未示出)，而ECU 40的第二表面149位于第四平面(未示出)中。因此，位于第三平面中的ECU 140的第一表面148设置在包括盘毂30的第二表面39的第二平面62与车辆的前部或方向盘总成的后盖(未示出)之间。相应地，ECU 140的第一表面148面向盘毂30的第二表面39。换句话说，ECU140的第一表面148配置为定位成从盘毂30的第一表面38朝向车辆的前部，而盘毂30的第一表面38又配置为面向车辆的后部。第二平面62可以平行于第三平面并且与第三平面重合。换句话说，ECU 140的第一表面148定位成从盘毂30的第一表面38朝向车辆的前部，或者ECU140的第一表面148配置为联接至盘毂30的第二表面39，而盘毂30的第二表面39又配置为面向车辆的前部。
ECU 140包括多个安装孔171，安装孔171布置成与盘毂30的安装孔35对准并且尺寸适于容纳对应的螺钉179。在一些实施方式中，盘毂30的安装孔35是带有螺纹的。在组装中，螺钉179穿过安装孔171当中的一个并拧入到盘毂30的螺纹安装孔中，以便将ECU 140牢固地附接到盘毂30。尽管以上描述为螺钉179，但是可以使用其它机械紧固件，例如螺栓。可以使用将ECU 140附接到盘毂30的其它方式。例如，可以将ECU 140的第一表面148的一个或多个突出部(未示出)或部分胶合到盘毂30的第二表面39。无论如何，ECU 140配置为固定地附接到盘毂30。尽管ECU 140可以直接连接到盘毂30(例如，ECU 140的第一表面148接触盘毂30的第二表面39)，但是可以存在一个或多个中间部件或其它间隔件，以在第一表面148和第二表面39之间提供物理隔离。
ECU 140还包括后盖安装孔180，后盖安装孔180布置成与盘毂30或方向盘总成100的一个或多个辐条20上的相应安装孔(未示出)对准。后盖安装孔180尺寸适于容纳用于将后盖(未示出)安装至方向盘总成100的相应螺钉。在一些实施方式中，在ECU 140的第二表面149与相应螺钉的螺钉头之间留有空间以用于容纳后盖的一部分。
接地连接区域178设置在一个或多个安装孔171周围。在图7至图9所示的示例中，接地连接区域178设置在四个安装孔171中的两个周围。接地连接区域178可以设置在更多或更少的安装孔171周围。接地连接区域178可设置在ECU 140的第一表面148和/或第二表面149上。
接地连接区域178电联接至ECU 140的接地端。在一些实施方式中，接地连接区域178是通过暴露ECU的PCB的接地平层而形成的。在一些实施方式中，接地连接区域178是由电联接至ECU 140的接地端的一个或多个线迹形成的。当设置在第一表面148上时，当与盘毂30组装时，围绕安装孔171的接地连接区域178与盘毂30的第二表面39物理和电接触。当设置在第二表面149上时，当与盘毂30组装时，围绕安装孔171的接地连接区域178经由螺钉179与盘毂30电接触。相应地，ECU 40接地到盘毂30。虽然示出为围绕安装孔171的环形区域，但是接地连接区域178可以形成为任何形状，例如正方形、三角形、椭圆形等。接地连接区域178可以完全围绕、部分围绕或者仅仅足够邻近安装孔171，以使接地连接区域178能够通过与盘毂30的第二表面39的直接物理接触和/或经由螺钉179而与盘毂30电接触。在一些实施方式中，接地连接区域178可以位于第一表面148上的其它地方，只要在组装时接地连接区域178与盘毂30电接触即可。
ECU 140包括具有线迹的印刷电路板(PCB)，线迹将每个电气连接器147电连接到ECU第一连接器154或ECU第二连接器156当中的一个。例如，一个或多个线迹可以将一个电气连接器147的相应数量的引脚连接到ECU第一连接器154。同样，一个或多个线迹可以将一个电气连接器147的相应数量的引脚连接到ECU第二连接器156。在一些示例中，一个或多个电气连接器147可仅具有连接至ECU第一连接器154或ECU第二连接器156的线迹。在一些示例中，一个或多个电气连接器147可具有连接至ECU第一连接器154和ECU第二连接器156两者的线迹。在各种示例中，线迹提供了从电气连接器147到ECU第一连接器154和/或ECU第二连接器156的直接连接。然而，ECU 140的PCB可包括一条或多条总线的线迹，该一条或多条总线用于连接到多个电气连接器147。尽管未示出，但是可以预期一个或多个电气连接器147可以连接到连接至另一个电气连接器147的线迹。例如，用于热敏电阻的连接器可直接连接到用于加热器的连接器，以控制与其连接的加热器部件的操作。
如上所述，ECU 140包括多个ECU连接器(例如，ECU第一连接器154和ECU第二连接器156)，这些多个ECU连接器连接到时钟弹簧连接器电缆150上的相应的连接器(例如，第一连接器153和第二连接器155)。多个ECU连接器中的每一个经由PCB上的线迹联接到电气连接器147的子集。相应地，一个或多个电气连接器147可以与ECU 140上的其它电气连接器147电隔离并具有通往时钟弹簧连接器157的独立且电气隔离的路径。
ECU 140的PCB还可包括经由电气连接器147提供本地处理和/或控制的一个或多个处理器(未示出)。而该一个或多个处理器又可连接至ECU第一连接器154和ECU第二连接器156当中的每一个。
ECU 140的PCB可以是使用任何适当的电子包覆成型聚合物的包覆成型PCB。在一些实施方式中，PCB被封装或装在外壳内，例如聚碳酸酯或ABS外壳等。
ECU 140限定出穿过其中的中心孔170以呈现大体马蹄形或“U”形。ECU 140的中心孔170包括第一孔区域174，第一孔区域174尺寸适于且布置为当与毂盘30组装时允许盘毂中心部31从其中穿过。第一孔区域174是大致圆形的孔区域并且位于ECU 140的中央位置。ECU 140的中心孔170还包括第二孔区域175，第二孔区域175的尺寸适于且布置成容纳穿过其中的DAB爆管线。第二孔区域175是大体正方形或矩形形状。ECU 140的中心孔170还包括第三孔区域176，第三孔区域176的尺寸适于且布置成与车辆的转向柱上的时钟弹簧成一直线。ECU 140的第三孔区域176布置成容纳从其中穿过以与时钟弹簧相连接的时钟弹簧连接器157。
如图所示，第一孔区域174、第二孔区域175和第三孔区域176成一条直线布置以形成作为整体腔的中心孔170。第三孔区域176布置在位于中心的第一孔区域174的第一侧上，并且配置为与车辆的转向柱上的时钟弹簧对准。第二孔区域175布置在位于中心的第一孔区域174的第二侧上，该第二侧与位于中心的第一孔区域174的第一侧相对。
尽管已在本公开中提供了几个实施例，但是应该理解，在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可以以许多其它特定形式来实现所公开的系统和方法。本文的示例被认为是说明性的而非限制性的，并且意图不限于本文给出的细节。例如，各种元件或部件可以组合或集成在另一个系统中，或者可以省略或不实施某些特征。
此外，在不脱离本公开的范围的情况下，在各种实施例中以离散或分离的方式描述和示出的技术、系统、子系统和方法可以与其它系统、模块、技术或方法组合或集成在一起。所示出或讨论为彼此直接联接或连通的其它项目可以通过某种接口、设备或中间部件以电气、机械或其它方式间接联接或连通。改变、替换和变更的其它示例可由本领域技术人员确定并且可在不脱离本文公开的精神和范围的情况下做出。

Claims (24)

1.一种车辆方向盘总成，包括：
方向盘框架，其具有辋部和位于所述辋部中央的毂部，所述毂部具有面向所述车辆的后部的第一表面和面向所述车辆的前部的第二表面；以及
电子控制单元，其具有面向所述车辆的所述后部的第一表面，其中，所述电子控制单元的所述第一表面位于设置在包括所述毂部的所述第二表面的第二平面与所述车辆的所述前部之间的平面内，
其中，电气连接器从所述电子控制单元的所述第一表面朝向所述毂部的所述第一表面延伸。
2.根据权利要求1所述的总成，其中，所述电子控制单元包括电联接至所述电气连接器的时钟弹簧连接器。
3.根据权利要求2所述的总成，其中，所述时钟弹簧连接器经由所述电子控制单元上的处理器电联接至所述电气连接器。
4.根据权利要求2所述的总成，其中，所述时钟弹簧连接器经由线迹电联接至所述电气连接器。
5.根据权利要求2所述的总成，其中，所述电子控制单元包括具有所述电气连接器和所述时钟弹簧连接器的印刷电路板。
6.根据权利要求5所述的总成，其中，所述印刷电路板用聚合物包覆成型。
7.根据权利要求2所述的总成，其中，所述时钟弹簧连接器从所述电子控制单元的所述第一表面朝向所述毂部的所述第一表面延伸。
8.根据权利要求7所述的总成，其中，所述电子控制单元包括孔，其中，所述时钟弹簧连接器布置成穿过所述孔朝向所述电子控制单元的所述第二表面。
9.根据权利要求8所述的总成，其中，所述毂部包括与所述孔对准的第二孔，并且其中，所述时钟弹簧连接器还布置为穿过所述第二孔。
10.根据权利要求1所述的总成，其中，所述电子控制单元的所述第一表面联接至所述毂部的所述第二表面。
11.根据权利要求1所述的总成，其中，所述电气连接器在超过所述毂部的边缘的位置处从所述电子控制单元的所述第一表面延伸。
12.根据权利要求1所述的总成，其中，所述电气连接器在与由所述毂部限定的开口对准的位置处从所述电子控制单元的所述第一表面延伸。
13.根据权利要求1所述的总成，其中，所述电子控制单元包括集成喇叭开关。
14.根据权利要求1所述的总成，其中，所述电子控制单元的所述第一表面面向所述毂部的所述第二表面。
15.一种用于方向盘总成的电子控制单元，包括：
印刷电路板，其限定出延伸穿过其中的孔；
电气连接器，其从所述印刷电路板的第一表面延伸；以及
时钟弹簧连接器，其通过所述印刷电路板电联接至所述电气连接器，其中，所述时钟弹簧连接器从所述印刷电路板的第一表面延伸并布置成穿过所述孔。
16.根据权利要求15所述的电子控制单元，其中，所述印刷电路板还包括从所述印刷电路板的所述第一表面延伸的凸台。
17.根据权利要求16所述的电子控制单元，其中，所述凸台的尺寸适于被由所述方向盘总成的盘毂限定的安装孔容纳。
18.根据权利要求15所述的电子控制单元，其中，所述印刷电路板的尺寸适于包括所述第一表面的一部分，当安装到所述方向盘总成的盘毂的边缘时，所述第一表面的所述一部分延伸超过所述方向盘总成的所述盘毂的所述边缘，并且其中，所述电气连接器被定位在所述印刷电路板的所述第一表面的所述一部分上。
19.根据权利要求15所述的电子控制单元，其中，所述印刷电路板包括集成喇叭开关。
20.根据权利要求15所述的电子控制单元，其中，所述时钟弹簧连接器经由所述印刷电路板上的线迹电连接至所述电气连接器。
21.根据权利要求1所述的总成，其中，所述电气连接器的连接引脚在平行于所述电子控制单元的所述第一表面的方向上延伸。
22.根据权利要求1所述的总成，其中，所述电子控制单元包括多个连接器，所述多个连接器配置为联接至外部时钟弹簧连接器。
23.根据权利要求17所述的电子控制单元，其中，所述印刷电路板还包括围绕所述凸台的接地连接区域，用于在组装时与所述盘毂电连接。
24.一种用于方向盘总成的电子控制单元，包括：
印刷电路板，其限定出延伸穿过其中的孔；
电气连接器，其从所述印刷电路板的第一表面延伸；以及
多个连接器，其从所述印刷电路板的第一表面延伸并且配置为从时钟弹簧连接器接收电力和/或数据，其中所述电气连接器通过所述印刷电路板电联接至所述多个连接器中的一个，其中所述孔包括布置成与车辆的时钟弹簧对准的第一孔区域。
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