CN211202259U - 一种集成真空传感与控制的真空泵控制器 - Google Patents

一种集成真空传感与控制的真空泵控制器 Download PDF

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张传敏
池华
陈亮
许振好
孙仕靖
蔡宗欣
林鹏
林泽
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本实用新型公开了一种集成真空传感和控制的真空泵控制器,其包括下述部件:连接头(1)、壳体(2)、真空传感器(6)、下线路板(7)、上线路板(8)、输出线束(10),该连接头(1)从该壳体(2)延伸出,所述连接头(1)中心开有一个通气孔,真空传感器(6)通过连接头(1)的该通气孔感应外界真空度,所述输出线束(10)分别与车身电源和真空泵相连。本实用新型的上述技术方案集成了真空传感器和真空泵控制器,可以在感应真空罐内的真空度,同时可以控制真空泵工作或停机。其体积小,可以直接安装在真空罐上,节省了很大的空间。这点在安装空间都固定的情况下,对于实际配套过程和应用推广非常重要。

Description

一种集成真空传感与控制的真空泵控制器
技术领域
本实用新型属于真空泵控制器技术领域,尤其是涉及新能源汽车的真空泵控制器的技术领域。
背景技术
新能源汽车在能量总转换效率和总排放等方面具有明显优势,被认为是未来汽车发展的重要方向。真空泵作为新能源汽车刹车制动的唯一设备,其控制单元的稳定性直接决定了行车安全的可靠性。现有的新能源汽车中普遍需要设置整车控制器(ECU)外接真空传感器和继电器来实现真空泵的控制功能。这种结构存在的缺陷是:需要三个部件完成整套控制系统,占用较多空间,连线复杂,且无法对真空泵工作状态进行实时监控。因此集成真空传感与控制的真空泵控制器有较大优势。
目前国内真空泵控制器在技术层面较单一,安全可靠性低,在使用过程中存在不停机、不启动、电源输入端不耐受电压冲击、易烧毁元器件等缺点。在严酷环境下,启动点、停止点偏离设定值,造成真空泵频繁启动或不停机,极大消耗真空泵和电瓶的使用寿命,容易造成真空泵损坏。且长期周期性的启动,控制器易烧毁。
在公开号为CN108119348A的中国专利申请当中,刘猛等人公开了一种真空泵控制总成本实用新型公开了一种真空泵控制器总成,包括板体、所述板体上安装有压力传感器、处理芯片和MOS管:所述处理芯片分别与压力传感器和MOS管电连接:所述压力传感器通过气嘴与整车助力器连接,所述管设于真空泵的启动端、当管导通时真空泵启动,当MOS管关断时真空泵停止工作:所述压力传感器通过橡胶管实时读取整车助力器的压力值:所述压力传感器与处理芯片电连接、将读取的压力值发送至处理芯片中:所述处理芯片读取并处理该压力值、对MOS 管发送控制信号以控制MOS管的导通和关断。
然而,在该技术方案中,并不具备电流保护功能,电源电压检测,电源保护功能,真空泵短路断路的检测,报警信号输出等功能。无法满足根据汽车电子产品的设计标准GB/T28046“道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验”中的相关要求。
在公开号为CN109094544A的中国专利申请当中,杨洁等人公开了一种电动汽车真空泵控制器结构及控制方法,其内布置相对压力传感器和大气压力传感器,相对压力传感器和大气压力传感器分别与布置在所述壳体内的线路板总成相连,所述线路板总成与所述控制信号接口部分相连:布置在所述壳体上的真空软管接头的两端分别与真空助力器和所述相对压力传感器相连,其可获得相对真空助力器的气压差值,通过与标准压差值范围相比较以判断真空助力器的工作状态,并控制真空助力器的工作。
然而,该真空泵控制器体积较大,必须安装在车架上,需要通过软管连接真空罐。需要较大的安装空间。一般现在电动汽车的安装空间都较小。真空罐都比较小,特别是纯电动汽车,一般的真空罐就只有拳头那么大。在实际配套过程中,安装空间都固定的,因此该真空泵控制器不能满足实际需求。
在公开号为CN107105590A的中国专利申请当中,张军等人申请公开一种传感器密封套及真空泵一体控制器和密封方法。该控制器包括壳体,电路板和传感器密封套,所述电路板将壳体分为壳体上层和壳体下层,传感器密封套夹设于电路板和壳体底面之间,电路板上开有灌注孔和涌出孔,通过灌注孔对壳体下部分进行密封胶的灌注,当注满壳体下层后密封胶从涌出孔冒出,之后继续灌注密封胶,直至将壳体灌满,从而使电路板完全密封,防止电路板因与空气接触而造成的腐蚀、损坏。
但是,该真空泵控制器存在下述缺陷:第一,该真空泵控制器关注点在于灌胶密封,采用的外壳为塑料方形,不易散热。第二,安装型式单一。该真空泵控制器采用的进气接头为竹节头,只能采用按压的方式,按进真空罐,通过在竹节头上套密封垫的型式进行密封。某些主机厂担忧振动后会有漏气的风险,或担忧橡胶密封垫的老化导致的漏气,从而更倾向于螺纹紧固密封。第三,只有1层线路板,可布置元件较少。第四,由于只有少量元件,且该说明书中也没有提到控制器的各种保护功能,因此不符合汽车电子产品的设计标准GB/T28046“道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验”中的相关要求。
一旦真空泵控制器损坏,真空罐内无真空,真空助力器便失效,司机踩刹车费力,严重时踩不动刹车,则会引起安全事故。因此,真空泵控制器属于安全件,对行车安全非常重要。因此,如何设计一种结构,在有限的空间内放置更多的电子元件,集成真空传感,控制输出与保护,以提高产品可靠性,是本领域技术人员需要研究的方向。
实用新型内容
为解决上述技术问题,本实用新型提供了一种集成真空传感和控制的真空泵控制器,其特征在于,其包括下述部件:连接头1、壳体2、真空传感器6、下线路板7、上线路板8、输出线束10,该连接头1从该壳体2延伸出,所述连接头1中心开有一个通气孔,真空传感器6通过连接头1的该通气孔感应外界真空度,所述输出线束10分别与车身电源和真空泵相连。
在本申请的一个实施方式当中,所述壳体2为铝壳体。
在本申请的一个实施方式当中,所述连接头1为凸起中间有孔结构。作为进气接头的该连接头1在外壳材质是铝壳体的情况下,易于对连接头进行再次加工成各种螺纹或竹节头。
在本申请的一个实施方式当中,所述真空泵控制器14通过连接头 1用真空软管与真空罐相连,或者直接安装在真空罐上。
在本申请的一个实施方式当中,所述壳体2设有台阶,用于放置所述下线路板7、上线路板8。
在本申请的一个实施方式当中,还包括密封垫3,所述真空传感器 6与所述壳体2之间通过密封垫3进行密封,所述密封垫3中间有圆孔,联通所述壳体2的连接头1的通气孔和所述真空传感器6的感应口。
在本申请的一个实施方式当中,还包括卡簧4,通过所述卡簧4使所述下线路板7下方的所述真空传感器6紧紧的压在密封垫3上。
在本申请的一个实施方式当中,还包括插针5,通过插针5连接和固定所述下线路板7和上线路板8。
在本申请的一个实施方式当中,在下线路板7的下表面放置真空传感芯片、及芯片匹配电路,上表面放面放置单片机及周边信号处理电路,在上线路板8的下表面放置电源保护与降压电路,上表面放置大功率输出电路与电流采样电路,以及输出线束10。
在本申请的一个实施方式当中,其还包括防尘套9,所述输出线束 10通过防尘套9的通孔引出壳体2外。
本实用新型的上述技术方案具有以下优点:其集成了真空传感器和真空泵控制器,可以直接装在真空罐上或通过真空软管连接真空罐,感应真空罐内的真空度。同时,其可以控制真空泵工作或停机,来保持真空罐内的真空度,以便真空助力器有足够的真空来助力刹车。
本申请的真空泵控制器的优势还在于:具有两层线路板,可布置更多的元件。从而可以设置具备电流保护功能,电源电压检测,电源保护功能,真空泵短路断路的检测,报警信号输出等功能。并符合汽车电子产品标准汽车电子产品的设计标准GB/T 28046“道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验”中的相关要求。
在具备上述优势的同时,本申请的真空泵控制器的优势还在于体积小,可以直接安装在真空罐上,节省了很大的空间。这点在安装空间都固定的情况下,对于实际配套过程和应用推广非常重要。并且,在本申请的真空泵控制器的壳体是铝壳体的情况下,易于散热,易于后期加工,可加工成各种螺纹,也可加工成竹节头,实用性更强,适用性更广。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式中的技术方案,下面将对具体实施方式中所需要使用的附图做简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图得到其他的附图。
图1是本实用新型的集成真空传感与控制的真空泵控制器的示意图;
图2是本实用新型的集成真空传感与控制的真空泵控制器的部件图;
图3是本实用新型的集成真空传感与控制的真空泵控制器的连接图;
图4是本领域常用的真空罐示意图。
图中附图标记表示为:1-连接头、2-壳体、3-密封垫、4-卡簧、5- 插针、6-真空传感器、7-下线路板、8-上线路板、9-防尘套、10-输出线束、11-接口I、12-线路I、13-真空软管、14-真空泵控制器、15-真空罐、 16-线路II、17-真空泵。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的内容进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施方式是本实用新型的一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他实施方式,都属于本实用新型保护的范围。
图1为本实用新型的集成真空传感与控制的真空泵控制器的示意图。参照图1对本实用新型的集成真空传感与控制的真空泵控制器的结构特点进行说明。
本申请的真空泵控制器中有上下两层线路板,分别是下线路板7 和上线路板8。所述上下两层线路板将壳体2分为壳体上层、中层和下层。本申请的集成真空传感与控制的真空泵控制器有上线路板8和下线路板7这两层线路板,因此有足够的空间布置更多的电子元件,使电路功能齐全。在优选的实施方式当中,该上下线路板即上线路板8与下线路板7通过插针5进行连接和固定。该插针5即起到信号传输作用,又起到固定上线路板8作用。该壳体2可以为铝壳体。
在壳体下层设置有真空传感器6,在壳体中层设置有单片机与处理电路,在壳体上层设置有功率元件。例如,在下线路板7的下表面放置真空传感芯片、及芯片匹配电路,上表面放面放置单片机及周边信号处理电路。上线路板8的下表面放置电源保护与降压电路,上表面放置大功率输出电路与电流采样电路,以及输出线束10。
如上所述,借助上述结构,本申请的产品能够在总成体积小的前提下,在内部具有两层线路板,可布置多种元件,从而电路功能齐全。另外,该结构设置合理,且易于生产。
在一个实施方式当中,本申请的集成真空传感与控制的真空泵控制器可以包括下述部件:连接头1、壳体2、密封垫3、卡簧4、插针5、真空传感器6、下线路板7、上线路板8、防尘套9、输出线束10。
所述壳体2可以是无顶面的圆柱体,并在底部延伸出连接头1。连接头1中心开有一个通气孔。在一个优选的实施方式当中,该连接头1 为竹节头。在连接头1上方有台阶,用于放置密封垫3。在该台阶上方是圆平台,平台上方又可以设有两个小台阶。这两个小台阶中的一个放置下线路板7,另一个放置卡簧4。下线路板7的真空传感器6与密封垫3的压紧方式为卡簧4,通过卡簧4使下线路板7下方的真空传感器 6紧紧的压在密封垫上3。壳体2在卡簧4上方进一步设有另一个小台阶,用于放置上线路板8。壳体2上方有防尘套9,其中间开孔,让输出线束10穿过。在一个优选的实施方式中,上线路板8有输出线束10,通过防尘套9的通孔引出壳体2外。
真空传感器6位于下线路板7的下面。真空传感器6与壳体2之间可以通过密封垫3进行密封。在一个实施方式当中,密封垫3中间有圆孔,联通壳体连接头1的通气孔和真空传感器6的感应口。
图2是是本实用新型的集成真空传感与控制的真空泵控制器的部件图。参照图2,对本申请的集成真空传感与控制的真空泵控制器的安装方法说明如下:
在壳体2内依次放置密封垫3、放置下线路板7、放置卡簧4并卡到位。接下来依次放置上线路板8、焊接6根插针5、焊接输出线束10 并放置防尘套9。
图3为本实用新型的集成真空传感与控制的真空泵控制器的外部连接图。为帮助理解,现参照图3,将本申请的集成真空传感与控制的真空泵控制器的产品工作原理描述如下:
11-接口I、12-I号线路I、13-真空软管、14-真空泵控制器、15-真空罐、16-II号线路、17-真空泵。
如图4所示,一般真空罐是圆柱体。在两个平端面处分别有3个进气口,一个接助力器,一个接真空泵,一个接真空泵控制器。除真空泵控制器的气接口是钻孔外,其他两个气接口是凸起的气嘴。如果真空泵控制器要装在罐子上,它的体积必须小,必须让开两个凸起的气嘴才能装在真空罐上。
本申请的真空泵控制器14由于其体积小,因此可以直接安装在真空罐15上,并且通过输出线束10的I号线路12和II号线路16分别与车身电源和真空泵17相连。真空罐可以分别通过真空软管13与真空泵 17相连,以及接口11与真空助力器相连。真空感应芯片通过连接头1 的通气孔感应外界真空度(此处为真空罐),发出信号给单片机。单片机根据当前的真空度大小,通过大功率输出电路来给真空泵输出电压,控制真空泵17的启停,从而保证真空罐15内的真空度。
另一种真空泵控制器的连接方式,就是通过软管来连接真空罐。在该情况下,该控制器必须要安装在车架的某处。一般车架的空闲位置是很少,因此这种必须安装在车架上的控制器,在实际使用中,受限很大。特别是小型车,几乎就无法安装。当然,在适用的情况下,本申请的真空泵控制器也可以采用通过软管来连接真空罐的方式进行连接。
显然,上述实施方式仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种集成真空传感和控制的真空泵控制器(14),其特征在于,其包括下述部件:连接头(1)、壳体(2)、真空传感器(6)、下线路板(7)、上线路板(8)、输出线束(10),该连接头(1)从该壳体(2)延伸出,所述连接头(1)中心开有一个通气孔,真空传感器(6)通过连接头(1)的该通气孔感应外界真空度,所述输出线束(10)分别与车身电源和真空泵(17)相连。
2.根据权利要求1所述的集成真空传感和控制的真空泵控制器,其特征在于,所述壳体(2)为铝壳体。
3.根据权利要求1或2所述的集成真空传感和控制的真空泵控制器,其特征在于,所述连接头(1)为凸起中间有孔结构。
4.根据权利要求1或2所述的集成真空传感和控制的真空泵控制器,其特征在于,所述真空泵控制器(14)通过连接头(1)用真空软管与真空罐(15)相连,或者直接安装在真空罐(15)上。
5.根据权利要求1或2所述的集成真空传感和控制的真空泵控制器,其特征在于,所述壳体(2)设有台阶,用于放置所述下线路板(7)、上线路板(8)。
6.根据权利要求1或2所述的集成真空传感和控制的真空泵控制器,其特征在于,其还包括密封垫(3),所述真空传感器(6)与所述壳体(2)之间通过密封垫(3)进行密封,所述密封垫(3)中间有圆孔,联通所述壳体(2)的连接头(1)的通气孔和所述真空传感器(6)的感应口。
7.根据权利要求6所述的集成真空传感和控制的真空泵控制器,其特征在于,其还包括卡簧(4),通过所述卡簧(4)使所述下线路板(7)下方的所述真空传感器(6)紧紧的压在密封垫(3)上。
8.根据权利要求1或2所述的集成真空传感和控制的真空泵控制器,其特征在于,其还包括插针(5),通过插针(5)连接和固定所述下线路板(7)和上线路板(8)。
9.根据权利要求1或2所述的集成真空传感和控制的真空泵控制器,其特征在于,在下线路板(7)的下表面放置真空传感芯片、及芯片匹配电路,上表面放面放置单片机及周边信号处理电路,在上线路板(8)的下表面放置电源保护与降压电路,上表面放置大功率输出电路与电流采样电路,以及输出线束(10)。
10.根据权利要求1或2所述的集成真空传感和控制的真空泵控制器,其特征在于,其还包括防尘套(9),所述输出线束(10)通过防尘套(9)的通孔引出壳体(2)外。
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