CN114788428A - 可模块化扩展的电子控制器 - Google Patents
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Abstract
本发明披露了一种可模块化扩展的电子控制器(10),该可模块化扩展的电子控制器具有以下:电子电路板(12),在该电子电路板上,导体轨道(18,18')设置在至少一侧上、在侧边缘的区域中,所述导体轨道包围该侧的第一内部区域(14)并且使第一内部区域与该侧的外部区域(16)分隔开,其中,用于将电子电路板(12)电连接到至少一个电子模块(22,22')的至少一个模块连接端口(20)设置在外部区域(16)中;壳体,该壳体具有用于接纳电子电路板(12)的两个半部(24,26),其中,至少一个壳体半部(24,26)具有环绕的、至少部分地导电的屏蔽壁(28,30),该环绕的、至少部分地导电的屏蔽壁在壳体的组装状态下至少部分地搁置在设置在电子电路板(12)的至少一侧上的导体轨道(18,18')上,并且使得在导体轨道(18,18')与相应壳体半部(24,26)的至少部分地导电的屏蔽壁(28,30)之间建立电接触;其中,至少一个壳体半部(26)在壳体壁的外侧上具有用于至少一个电子模块(22,22')的至少一个容纳部(32,32'),该至少一个容纳部在组装状态下能够从壳体之外触及;其中,至少一个容纳部(32,32')被设置成使得放置在容纳部中的至少一个电子模块(22,22')能够电连接到设置在电子电路板(12)的外部区域(16)中的至少一个模块连接端口(20),并且其中,电子电路板(12)具有在至少一个模块连接端口(20)与设置在内部区域(14)上的一个或多个电子组件之间的电连接件。
Description
技术领域
本发明涉及一种可模块化扩展的电子控制器、特别是用于机动车辆中的可模块化扩展的电子控制器。
背景技术
电子控制器(Electronic Control Unit:ECU)主要用于汽车工程中以进行各种闭环和开环控制任务,并且典型地具有容置在用于保护电子器件的壳体中的一个或多个电子电路板。用于机动车辆中的控制器必须针对不同的环境影响进行设计,这取决于安装位置。例如,定位在比如内燃机等热源附近的控制器必须针对宽的温度范围进行设计,以便保护敏感电子器件防止外部温度过高造成损坏。设置在湿气影响较大的安装位置中的控制器必须对应地密封,以防止湿气进入电子器件中。特别地,防灰尘和其他污染物对控制器也是重要的,例如以防止短路和着火。此外,由于机动车辆中的电子器件的密度越来越大,控制器也必须针对适当的电磁兼容性(EMC,electromagnetic compatibility)进行设计。为了满足汽车环境中针对控制器的这些不同要求,控制器的壳体通常会专门适配于要容纳的电子器件以及安装位置。
例如,EP 2594122 A2示出了一种用于汽车领域的电子控制器,其中,两个金属壳体半部在两侧包围印刷电路板的内部区域并且被放置在环绕的金属轨道上,使得内部的敏感电子器件受到保护,并借助于设置在壳体之外的连接件进行电接触。然而,没有提供模块化可扩展性。
为了用附加的系统扩展电子控制器,这些系统可以作为附加的模块借助于所谓的板对板插入连接器与主电子零件或主模块集成在同一壳体中。板对板插入连接器是安装在电路板上的用于将两个或更多个电路板电连接的专用插入连接器。
然而,在模块层面的这种类型的系统集成可能会导致以下问题:由于EMC和热原因,经常不能保证不受干扰,因为与主模块在模块上没有集成系统的情况下的正常工作相比,添加的模块可能会影响主模块的行为。在已经生产出控制器之后向控制器的模块添加系统是有问题的,例如因为制造商通常不可能维持对控制器的保修。在向现有控制器添加模块这方面的灵活性是有限的。
例如,DE 10307082 A1披露了一种用于机动车辆的车载电气系统的控制器,其中,在壳体内设置了用于插入附加的装置或模块的插入式卡槽。然而,无法找到关于壳体、EMC屏蔽等的进一步细节。
EP 1782667 A1描述了一种用于电信传输的基站的构思,首先,该构思关于污垢、温度和EMC影响的要求不等同于汽车领域中关于污垢、温度和EMC影响的要求。虽然描述了模块化扩展,但设计实施例的细节仍然不清楚。虽然该设计实施例的图4示出了在中心区域具有开口(该开口的尺寸可能应适合示出为块的内部天线403,并且该开口可能可以由共用盖404封闭)的基本组件402的示意性分解图,但在此无法更详细地得出开口的类型、零件之间的电连接以及任何潜在的屏蔽。
图12及以下等等示出了另一个示例性实施例,其中,在壳体内和印刷电路板上形成各单独的区段,并且这些区段借助于印刷电路板上对应的屏蔽壁和接地电导体轨道与彼此相互屏蔽开。图12中在此提供了用于传输接口的可选的、附加的印刷电路板1210,当壳体被打开时,该印刷电路板能够在对应的区段内借助于连接器插头1211被连接。在壳体的中心区域中,1209示出了通向可选的内部天线的未详细说明的机械接口,其中,该位置明显不同于附加的印刷电路板1210的位置,此外,在此同样无法更详细地得出开口的类型、零件之间的电连接以及任何潜在的屏蔽。
发明内容
现在以下将描述一种可模块化扩展的电子控制器、特别是用于机动车辆中的可模块化扩展的电子控制器。
根据第一方面,披露了一种可模块化扩展的电子控制器,该可模块化扩展的电子控制器具有以下:电子电路板,在该电子电路板上在至少一侧上在电子电路板的侧边缘的区域中设置有导体轨道,所述导体轨道包围该侧的第一内部区域并且使该第一内部区域与该侧的外部区域分隔开。因此,该外部区域位于电子电路板的侧边缘的区域中,并且因此位于在空间上在被导体轨道包围的内部区域之外的面上,该导体轨道作为接地轨道优选地电连接到接地电连接件。在该外部区域中设置有用于将电子电路板与至少一个电子模块电连接的至少一个模块连接端口。
壳体具有用于接纳电子电路板的两个半部。壳体的至少一个半部在此具有环绕的、至少部分地导电的屏蔽壁,该环绕的、至少部分地导电的屏蔽壁在壳体的组装状态下至少部分地搁置在至少设置在电子电路板的一侧上的导体轨道上,并且使得在导体轨道与相应壳体半部的至少部分地导电的屏蔽壁之间建立电接触。
至少一个壳体半部在外侧上、因此在背离壳体内部且通过壳体壁分隔的外部侧上具有用于至少一个电子模块的至少一个容纳部,该至少一个容纳部可从处于组装状态的壳体之外被触及。
至少一个容纳部被设置成,使可选地(即,附加地)放置在容纳部中的至少一个电子模块可以电连接到设置在电子电路板的外部区域中的至少一个模块连接端口。电子电路板具有在至少一个模块连接端口与设置在内部区域上的一个或多个电子组件之间的电连接件/电连接部。容纳部形成于外侧上,优选地也以容纳电子模块的凹部形状形成于壳体半部的壁中,其中,该壳体半部的壁在任何情况下都在电子电路板的内部区域中设置在容纳部中的电子模块与电子电路板之间。优选地,容纳部中的电子模块在此平行于电子电路板设置,使得电子模块的第一部分覆盖电子电路板的内部区域,其中,如上文已经解释的,壳体的壁定位在该电子模块与该电子电路板之间。电子模块的第二部分(即,与第一部分不同的部分)设置在电子电路板的外部区域上方,并且在那里通过具有至少一个模块连接端口的开口连接到电子电路板。电子电路板可以是多层板。在此实例中,至少一个模块连接端口与设置在内部区域上的一个或多个电子组件之间的电连接件可以在多层电路板的一个或多个内层中实施。
特别地,电子电路板可以被设计成实施控制器的标准功能,并且至少一个模块连接端口借助于其所连接的电子模块可以被设计成借助于所连接的电子模块实施控制器的另外的功能。
控制器的设计方式可以为使得连接到至少一个模块连接端口的电子模块可以在不拆卸控制器的壳体的壳体半部的情况下进行调换。两个壳体半部在此(优选地,借助于屏蔽壁)以环绕方式搁置在电导体轨道上并且以EMC紧密方式环绕地密封电子电路板的内部区域。可选的电子模块设置在壳体半部中的至少一个壳体半部的外侧上的该至少一个壳体半部的容纳部中并且可在该至少一个壳体半部的外侧触及,并且能够在不必打开任何壳体半部的情况下借助于也定位在外部区域中的模块连接端口连接该可选的电子模块。
容纳部中的至少一个容纳部可以被配置成容纳具有冷却元件的电子模块。
可以为容纳部设置保护盖,这些保护盖被配置成附接到壳体半部之一上。
壳体半部中的至少一个壳体半部可以具有集成散热器,该集成散热器用于冷却设置在电子电路板上的至少一个组件。
至少一个电缆连接端口可以设置在电子电路板的外部区域中,并且电子电路板可以具有在至少一个电缆连接端口与设置在内部区域上的一个或多个电子组件之间的电连接件,其中,至少一个壳体半部针对每个电缆连接端口具有一个容纳部。
至少一个电缆连接端口可以设置在电子电路板的角部区域中,并且特别地,每个电缆连接端口可以设置在电子电路板的角部区域中,其方式为使得每个电缆连接端口的插入方向与电子电路板在侧平面中的侧边缘所成的角度为大约45°。
在另外的优选设计实施例中,只要没有电子模块装配在壳体的外侧上的容纳部中,就设置保护盖,该保护盖设置在容纳部内部、覆盖通向至少一个模块连接端口的开口。该保护盖在此当然小于将会在容纳部和插入该容纳部中的电子模块之上延伸的保护盖,但同时保护模块连接端口或已经预组装在该模块连接端口上的连接器插头的区域免受外部影响。附加地,该在内部的保护盖可以设计得更加简单(例如,设计为粘性箔,可选地具有针对EMC影响的金属中间层),或者所述内部保护盖也可以被设计成不能无损地移除,因此可以用作操纵的证据,即如果保护罩被破坏,那么损坏或操纵将被记录,并且保修将会失效。
根据另外的方面,披露了一种电子模块,该电子模块被配置成扩展如本文所披露的控制器的功能并且具有电子电路板,其中,在电子电路板的一侧上以如下方式设置有连接端口,使得当将电子电路板放置在控制器的壳体半部的容纳部中时,该连接端口电接触控制器的电子电路板的模块连接端口。
结合附图所展示的示例性实施例从以下描述中得出另外的特征。
附图说明
在附图中
图1以从上方斜视的立体图示出了可模块化扩展的电子控制器的示例性实施例的分解图;
图2以从下方斜视的立体图示出了图1所示出的示例性实施例的另外的分解图;
图3以从上方斜视的视图示出了可模块化扩展的电子控制器的另外的示例性实施例的分解图;
图4示出了处于组装状态的图3的可模块化扩展的电子控制器的另外的示例性实施例的立体图;
图5B示出了上部壳体半部的内部的平面图,并且
图5A示出了图1所示出的控制器的电子电路板的上侧的平面图;以及
图6A示出了下部壳体半部的内部的平面图;以及
图6B示出了图1所示出的控制器的电子电路板的下侧的平面图;
图7A示意性地示出了另外的设计实施例和图7B详细示出的区段的位置;
图7B示出了根据图7A的组件的一部分的截面;
图8A示出了根据根据图7A的设计实施例、没有壳体的电子电路板和可选的电子模块的形状和位置的三维图;
图8B示出了根据根据图7A的设计实施例、没有壳体的电子电路板和可选的电子模块的位置的平面图;
图9A示出了具有两个可选的电子模块的设计实施例;
图9B示出了没有可选的电子模块并且容纳部保持打开、但在容纳部内具有用于通向模块连接端口的开口的保护盖的设计实施例;
图10A示出了没有可选的电子模块并且容纳部保持打开、不过在通向模块连接端口的开口之上没有保护盖的设计实施例的平面图;以及
图10B示出了根据图9B的设计实施例的平面图。
具体实施方式
在以下描述中,相同元件、功能上相同和功能上相关的元件可以设有相同的附图标记。绝对值在下文中仅通过举例的方式指示,而不应被理解为是限制性的。
控制器10可通过附加的电子模块模块化扩展,该控制器在图1和图2中以立体图示出。
控制器10具有电子电路板12,该电子电路板形成控制器10的主模块并且实施该控制器的标准功能。电子电路板12在两侧(即,该电子电路板的上侧和下侧)上可以具有导体轨道18,该导体轨道设置在电子电路板12的周边区域中并且环绕整个电子电路板12,使得通过此(特别是闭合的)导体轨道18形成内部区域14和通过导体轨道18与该内部区域分隔开的外部区域16。特别地,电子电路板12在两侧上(即,在该电子电路板的上侧和下侧上)还可以填充有电子部件。
导体轨道18被设置为接地轨道。图5A和图6B示出了电子电路板12的示例,在该电子电路板上,导体轨道18以环绕方式在该电子电路板12的上侧上设置在周边区域中(图5A),而另一个导体轨道18'同样以环绕方式在电子电路板12的下侧上设置在周边区域中(图6B)。
在电子电路板的外部区域16中,一个或多个模块连接端口20和20”'和/或一个或多个电缆连接端口20'、20”可以设置在所述电子电路板的上侧和/或下侧上。特别地,电缆连接端口20'、20”可以各自设置在电子电路板12的角部区域中,特别是使得所述电缆连接端口20'、20”的插入方向与电子电路板12在其侧平面中的侧边缘所成的角度为大约45°,其结果是,在不需任何进一步密封措施的情况下机械地防止水和污垢或灰尘的进入(“伞原理”)。电子部件和/或组件可以设置在内部区域14中。
内部区域14上的部件/组件可以通过一条或多条线路电连接到模块连接端口20、20”',该一条或多条线路通过电子电路板12(特别是多层电子电路板)的一个或多个内层来实现,使得当垂直于电子电路板12的平面观看时,导体轨道18和18'包围电子电路板12的内层。
控制器10的壳体具有两个壳体半部24和26:图5B示出了第一壳体半部26的内部的平面图;右边的图6A示出了第二壳体半部24的内部的平面图。两个壳体半部24、26各自分别具有环绕的、至少部分地导电的屏蔽壁28和30。屏蔽壁28可以形成为与相应壳体半部24、26是一体的,特别是可以由与壳体半部24、26的材料相同的材料构成。对于电屏蔽,屏蔽壁28可以由比如铜等导电材料形成,或者可以涂覆有这种材料。
在壳体的组装状态下,当两个壳体半部24和26接合在一起并且电子电路板12设置在壳体中时,壳体半部24和26的屏蔽壁28至少部分地搁置在导体轨道18和18'上,使得导体轨道18、18'与相应壳体半部24、26的屏蔽壁28之间建立了电接触。
因此,电子电路板12的内部区域14在上侧和下侧可以通过壳体半部24、26和屏蔽壁28得到有效屏蔽免受EMC影响。
上部壳体半部26具有分别用于电子模块22和22'的容纳部32和32',以便扩展控制器10的主电子电路板12的功能。容纳部32和32'可从壳体之外触及,并且设置在壳体半部26的外壁上,其方式为使得在壳体的组装状态下,可借助于这些容纳部32、32'触及模块连接端口20、20”',并且借助于连接器25使放置于容纳部中的电子模块22能够由存在于相应容纳部中的模块连接端口20接触。连接器25是否已经预组装在模块连接端口20或电子模块22上对于功能而言无关紧要。
然而,应当强调的是,模块连接端口20、20”'在主电子电路板12上的位置设置在外部边缘区域16中并且因此与受保护的内部区域14分隔开。
电子模块22、22'可以被配置成扩展电子电路板12的功能,例如以提供客户特定软件和/或硬件。数据可以借助于通过连接器25和模块连接端口20提供的电子接口在电子模块22与电子电路板12之间进行交换;例如,该电子接口可以提供电子电路板12与电子模块22之间的总线连接,并且电子模块22上的处理器可以运行客户定制软件,该定制软件可以用附加的特征扩展电子电路板12的功能。同样,电子模块22'可以借助于电子接口连接到电子电路板12。如图1中可以看出的,电子模块22'可以通过比如风扇23”等冷却元件进行冷却。特别地,风扇23”可以设置于在工作期间产生必须通过风扇23”排出的废热的组件上方。
如果有安装空间的话,在电子模块22上也可以设置冷却元件比如风扇。还可以想到的是,电子模块22'没有其他功能,仅是用于连接冷却元件(特别是主动式风扇),这特别是使得能够在非常苛刻的热状况(在这些热状况下需要相应高的冷却能力)下使用控制器。此外,主动对流也可以提高组件的整体热负荷能力。
容纳部32和32'可以用保护盖33和33'封闭,以便保护电子模块22、22'免受比如过高或过低的温度、湿气、污垢等外部影响。特别地,保护盖33、33'也可以由导电材料制成,以便屏蔽电子模块22、22'免受EMC影响。例如借助于橡胶密封件,保护盖33、33'也可以被配置成使得这些保护盖密封容纳部32、32',以便防止任何湿气进入。用于将废热从由保护盖封闭的容纳部排出的至少一个开口也可以设置在保护盖中,比如在风扇23”上方在盖33”中的开口,其用于将借助于风扇23”由容纳部32'从组件排出的废热排出。
上部壳体半部26还可以具有用于电缆连接端口20'、20”的容纳部34、34',这些容纳部的设计方式可以为使得所述容纳部34、34'屏蔽电缆连接端口20'、20”免受比如湿气、EMC、以及机械负荷等外部影响。
此外,上部壳体半部26可以具有集成散热器35、特别是呈冷却翅片形状的集成散热器,该集成散热器可以用于冷却设置在电子电路板12的上侧和/或下侧上的至少一个组件。设置在电子电路板12的下侧上的组件可以从下方进行冷却,并且与在电子电路板12的上侧上的散热器35进行热连接。
图3示出了控制器10'的立体图,该控制器与图1和图2中所示出的控制器10一样可用附加的电子模块模块化扩展,并且与其不同之处在于,在容纳部32中放置有具有插入式电连接件23的另一个电子模块22”,并且相应地不同设计的保护盖33”、33”'用于覆盖容纳部32、32'。保护盖33”在此被配置成使得能够从控制器10'之外触及电子模块22”的插入式电连接件23。
图4示出了处于组装状态的此控制器10',即壳体半部24和26已组装、并且保护盖33”和33”'装配在用于电子模块的容纳部上。
在图4中也可以清楚看出设置在容纳部34、34'中的电缆连接端口的朝向,这些电缆连接端口的主插入轴线以与控制器10'的侧边缘成大约45°的角度延伸。因此,电缆连接端口在控制器10、10'上在两侧以大约45°朝下取向,这对于机动车辆中的安装可能是有利的。
参考图5和图6,应当再次指出在电子电路板12的对应侧上的导体轨道18、18'关于相应导电屏蔽壁28、30的镜像对称轮廓。在控制器的组装状态下,当两个壳体半部24和26已组装并且电子电路板12定位在壳体半部之间时,环绕的且至少部分地导电的屏蔽壁28、30至少部分地搁置在电子电路板12的对应侧上的导体轨道18、18'上,使得电子电路板12的内部区域14可以通过屏蔽壁28、30和壳体半部24、26得到有效屏蔽免受EMC影响。特别地,内部区域14可以与外部区域16电屏蔽开,使得可以避免或至少抑制内部区域14上的来自电子模块22、22'、22”和可选地来自电缆连接端口20'、20”的EMC影响。
在图6B中也可以清楚识别出在电子电路板12上的模块连接端口20的位置,这些模块连接端口用于在通过导体轨道18利用屏蔽壁30屏蔽的内部区域14之外的外部区域16中连接可选的电子模块。因此,壳体半部26在内部区域14上方也是封闭的,即由于壳体的壁,在外壁的外侧上的容纳部32与该壳体的内部区域、特别是与电子电路板12的内部区域14屏蔽开。
图7A示意性地展示了本发明的另外的设计实施例,其中电缆连接端口20'、20”和可选的电子模块22上的可选的插入式电连接件23都设置在壳体的同一侧上,这对于基础功能来说无关紧要。图7A主要用于阐明图7B中详细示出的截面的位置。
因此,图7B示出了穿过根据图7A的组件的一部分的截面。从图7B中的底部开始,示出了下部壳体半部24,之后示出了主电子电路板12的内部区域14上方的腔室,此主电子电路板12上的组件可以以受保护方式设置在该腔室中。此腔室由屏蔽壁30侧向界定。如已经解释的,屏蔽壁30延伸至主电子电路板12的下侧,并且在该主电子电路板的下侧上与接地导体轨道18接触。在主电子电路板12的上侧上也由上部壳体半部26形成用于主电子电路板12上的部件的腔室,同样,相对于环境以及相对于设置在容纳部32中的可选的电子模块22,所述腔室在侧向受到对应的屏蔽壁28以及朝上受到壳体26的壁的保护。因此,容纳部32设置在本身封闭的壳体的外侧上。
如图7B中可以容易看出的,主电子电路板12侧向延伸超出内部区域14(边界可以通过两个外壁28、30看出)、延伸到外部区域16中,其中,设置了用于可选的电子模块22与在主电子电路板上的模块连接端口之间的连接的连接器25。因此,可以在例如供应商与OEM之间在直接由两个封闭的壳体半部24、26充分保护主电子电路板12的情况下运输控制器,或者甚至在正好不需要电子模块22的情况下使用所述控制器。附加地,然而,控制器10可以在不必打开壳体半部24、26的情况下随时加装电子模块22或更换新的电子模块。以此方式,内部区域14受到保护且永久保持受到保护。仅附加的外部盖件33为此目的在必要时打开。
图8A示出了根据根据图7A的设计实施例、没有壳体半部24和26的电子电路板12和可选的电子模块22的形状和位置的三维图。然而,此图8A主要用于更好地理解图7B。具体地,图8B示出了根据图7A的设计实施例在电子电路板的各个区域(14、16)上方的可选的电子模块22的位置的确切平面图。在此特别重要的是,要遵循接地轨道18在主电子电路板12上的走向,所述走向在图8B的中心区域中是直接可见的,但在电子模块22的区域下面,该走向在此用虚线以示意性方式继续,以便最终表明内部区域14相对于外部区域16在(主)电子电路板(12)上的位置。具体地,电子模块22被设置成使得电子模块22的第一部分覆盖电子电路板(12)的内部区域14。在那里,壳体半部26的壁当然实际上定位在电子模块22与电子电路板12之间,并且在此不得不省略,以便能够在12上方首先示出22。
电子模块22的第二(即,不同的)部分设置在电子电路板12的外部区域16上方,并且在那里借助于至少一个模块连接端口20或设置在该至少一个模块连接端口上的连接器25连接到电子电路板12。因此,电子模块22平行于电子电路板12,并且借助于一个部分覆盖外部区域16的一部分并且借助于另一个部分覆盖内部区域14的一部分,其中,壳体壁定位在内部部分14与电子模块之间的壳体半部中,而在覆盖外部区域16的区域中壳体半部26具有用于连接器25的开口37,以便将电子模块22连接到模块连接端口20。
图9A同样示出了根据图7和图8的具有两个可选的电子模块(22)的配置的三维整体图,这两个可选的电子模块在此隐藏在其保护盖33后面并且在此仅可以借助于可选的连接件23看出。相比之下,图9B示出了没有可选的电子模块且容纳部32保持打开的设计实施例。一方面,可以容易看出,壳体半部的壳体壁如何继续保护主电子电路板的内部区域,即使容纳部32本身保持打开亦如此。根据优选的改进,然而,保护盖36在容纳部32内部、在通向模块连接端口(20同样在此被覆盖)的开口(37被遮挡在36下面)上。
出于此原因,图10A示出了没有可选的电子模块且容纳部32保持打开、不过没有保护盖(在此省略了36)的配置的平面图,因此示出了壳体壁中通向模块连接端口22或设置在该模块连接端口处的连接器25的开口37(该开口本身被遮挡在该保护盖下面)。然而,因为在这种情形下,环境影响和EMC干扰至少可能进入主电子电路板12的外部区域16中,所以此开口37优选地用保护盖36封闭(如图10B所示),特别是在控制器10要在没有可选的电子模块的情况下销售或工作时亦如此。
如本文所披露的具有壳体的控制器可以例如以保护等级IP42被设计用于-40℃至+85℃的工作温度范围。集成在壳体中的散热器可以例如由AlSi9Cu3铝压铸件制成。AlMg3金属片材可以用作盖材料。冷却构思可以主动实施(例如用风扇23”)和/或被动实施(例如用集成在壳体半部26中的散热器35)。
特别地,本文所描述的可模块化扩展的电子控制器的构思提供了以下列出的优点和选项:
-使得有可能将电子模块集成在现有控制器中,其结果是,控制器的主模块的功能可以灵活扩展。
-因为壳体可以相对于EMC和热影响屏蔽控制器的实施主模块的电子电路板,所以可以保证不受出于EMC和热原因的干扰,使得主模块的行为即使由于连接到控制器的附加的电子模块也不会受到EMC或热影响。特别地,对于车辆中的安全相关应用,可以由此保证根据ISO26262的“不受干扰”。
-即使在已经生产控制器之后,也可以添加一个或多个电子模块,而不必拆开控制器壳体以暴露实施控制器的主模块的电子电路板,这可能会使制造商的保修失效。
-实现了高度的灵活性。例如,可以因此可选地将冷却风扇取代于附加的系统集成在控制器中。
附图标记列表
10 控制器
12 电子电路板
14 电子电路板的内部区域
16 电子电路板的外部区域
18 电子电路板上的封闭(接地)导体轨道
20;20”' 电子电路板上用于连接可选的电子模块(22)的模块连接端口
20'、20” 电缆连接端口
22、22' 壳体半部中的至少一个壳体半部的外侧上的容纳部(32)中的可选的电子模块
23 可选的电子模块(22)上的可选的插入式电连接件
23” 可选的风扇
24、26 壳体半部
25 电子电路板(12)与可选的电子模块(22)之间的连接器
28、30 屏蔽壁
32、32' 壳体半部的外侧上的用于可选的电子模块(22)的容纳部
33、33' 用于容纳部32和32'的保护盖
33”、33”' 用于插入式连接件23和可选的风扇(23”)的保护盖
34、34' 用于电缆连接端口20'、20”的容纳部
35 集成在壳体半部之一中的散热器
36 在没有装配电子模块(22)的情况下在容纳部(32)内用于通向模块连接端口(20)的开口(37)的保护盖
37 壳体半部(26)的容纳部(32)中的用于模块连接端口(20)与电子模块(22)之间的连接器(25)的开口。
Claims (13)
1.一种可模块化扩展的电子控制器(10),该可模块化扩展的电子控制器具有
-电子电路板(12),在该电子电路板上在至少一侧上在侧边缘的区域中设置有导体轨道(18,18'),所述导体轨道(18,18')包围该侧的第一内部区域(14)并且使该第一内部区域与该侧的外部区域(16)分隔开,其中,在该外部区域(16)中设置有用于将该电子电路板(12)与至少一个电子模块(22,22')电连接的至少一个模块连接端口(20);
-壳体,该壳体具有用于接纳电子电路板(12)的两个半部(24,26),其中,至少一个壳体半部(24,26)具有环绕的、至少部分地导电的屏蔽壁(28,30),该环绕的、至少部分地导电的屏蔽壁在该壳体的组装状态下至少部分地搁置在至少设置在该电子电路板(12)的一侧上的导体轨道(18,18')上,并且使得在该导体轨道(18,18')与相应壳体半部(24,26)的至少部分地导电的屏蔽壁(28,30)之间建立电接触;
-其中,至少一个壳体半部(26)具有用于至少一个电子模块(22,22')的至少一个容纳部(32,32'),该至少一个容纳部能够在组装状态下从壳体之外触及,使得至少一个电子模块(22,22')能够设置在壳体半部(26)的外侧上;
-其中,所述至少一个容纳部(32,32')被设置成,使能够被放置在壳体半部的外侧上的容纳部中的至少一个电子模块(22,22')能够电连接到设置在电子电路板(12)的外部区域(16)中的至少一个模块连接端口(20);并且
-其中,电子电路板(12)具有在所述至少一个模块连接端口(20)与设置在内部区域(14)上的一个或多个电子组件之间的电连接件。
2.如权利要求1所述的控制器,其特征在于,容纳部形成于壳体半部的壁的外侧上,其中,该壳体半部的壁在容纳部中设置在电子模块(22,22')与电子电路板(12)之间。
3.如权利要求2所述的控制器,其特征在于,电子模块(22,22')设置在容纳部(32)中,使得电子模块(22,22')的第一部分覆盖电子电路板(12)的内部区域(14),其中,壳体半部(26)的壁在内部区域处定位在电子模块(22,22')与电子电路板(12)之间,并且电子模块(22,22')的第二部分设置在电子电路板(12)的外部区域(16)上方并且在外部区域处通过至少一个模块连接端口(20)连接到电子电路板(12)。
4.如前述权利要求之一所述的控制器,其特征在于,电子电路板(12)是多层电路板,其中,在至少一个模块连接端口(20)与设置在内部区域(14)处的一个或多个电子组件之间的电连接件在该多层电路板的一个或多个内层中实现。
5.如前述权利要求之一所述的控制器,其特征在于,电子电路板(12)被配置成实施该控制器的标准功能,并且至少一个模块连接端口(20)通过连接到该至少一个模块连接端口的电子模块(22,22')被配置成通过所连接的电子模块(22,22')实施该控制器的另外的功能。
6.如前述权利要求之一所述的控制器,其特征在于,所述控制器的配置方式为使得连接到该至少一个模块连接端口(20)的电子模块(22,22')能够在不拆卸该控制器(10)的壳体的壳体半部(24,26)的情况下进行更换。
7.如前述权利要求之一所述的控制器,其特征在于,容纳部(32,32')中的至少一个容纳部被配置成容纳具有冷却元件(23”)的电子模块(22')。
8.如前述权利要求之一所述的控制器,其特征在于,设置用于容纳部(32,32')的保护盖(33,33'),所述保护盖(33,33')被配置成附接到壳体半部(34)之一。
9.如前述权利要求之一所述的控制器,其特征在于,所述壳体半部(34)中的至少一个壳体半部具有集成散热器(35),该集成散热器用于冷却设置在电子电路板(12)上的至少一个组件。
10.如前述权利要求之一所述的控制器,其特征在于,至少一个电缆连接端口(20',20”)设置在电子电路板(12)的外部区域(16)中,并且电子电路板(12)具有在该至少一个电缆连接端口(20',20”)与设置在内部区域(14)上的一个或多个电子组件之间的电连接件,其中,至少一个壳体半部(26)针对每个电缆连接端口(20',20”)具有一个容纳部(34,34')。
11.如权利要求10所述的控制器,其特征在于,所述至少一个电缆连接端口(20',20”)设置在电子电路板(12)的角部区域中,特别地,每个电缆连接端口(20',20”)以如下方式设置在电子电路板(12)的角部区域中,使得每个电缆连接端口(20',20”)的插入方向与该电子电路板(12)在侧平面中的侧边缘所成的角度为大约45°。
12.如前述权利要求之一所述的控制器,其特征在于,只要没有电子模块(22)装配在壳体的外侧上的容纳部中,就设置保护盖(36),该保护盖设置在容纳部(32)内部、覆盖通向至少一个模块连接端口(20)的开口(37)。
13.一种电子模块(22),该电子模块被配置成扩展如前述权利要求之一所述的控制器(10)的功能并且具有电子电路板(23),其中,在电子电路板(23)的一侧上以如下方式设置有连接端口(25),使得当将电子电路板(23)放置在控制器(10)的壳体半部(26)的容纳部(32)中时,该连接端口(25)电接触控制器(10)的电子电路板(12)的模块连接端口(20)。
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