CN218277447U - 控制器防护装置、控制设备及作业机械 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及控制器防护技术领域，提供一种控制器防护装置、控制设备及作业机械，该控制器防护装置包括：第一主壳体、次壳体和信号传输线；次壳体嵌入于第一主壳体内部，控制器设置在次壳体远离第一主壳体的一侧；信号传输线的第一端与控制器连接，信号传输线的第二端穿过次壳体与外部设备进行信号传输。本实用新型用以解决现有技术中直接将控制器装配在金属外壳内，导致的抗振动性能差的缺陷，实现提高控制器的防护。

Description

控制器防护装置、控制设备及作业机械

技术领域

本实用新型涉及控制器防护技术领域，尤其涉及一种控制器防护装置、控制设备及作业机械。

背景技术

随着经济的不断发展，汽车需求日益增加，因此，对汽车技术提出了越来越高的挑战。在汽车内部，存在多个控制器，现有技术通常采用金属外壳对控制器进行防护，直接将控制器装配在金属外壳内，抗振动性能较差。另外，通过线束与外部设备进行连接，线束杂乱，可观性差。

实用新型内容

本实用新型提供一种控制器防护装置、控制设备及作业机械，用以解决现有技术中直接将控制器装配在金属外壳内，导致的抗振动性能差的缺陷，实现提高控制器的防护。

本实用新型提供一种控制器防护装置，包括：第一主壳体、次壳体和信号传输线；

所述次壳体嵌入于所述第一主壳体内部，所述控制器设置在所述次壳体远离所述第一主壳体的一侧；

所述信号传输线的第一端与所述控制器连接，所述信号传输线的第二端穿过所述次壳体与外部设备进行信号传输。

根据本实用新型提供的一种控制器防护装置，所述装置还包括：第二主壳体；

所述第二主壳体和所述第一主壳体一体成型设置；

所述第二主壳体包括：至少一个接线端子；

每个所述接线端子的第一端与所述信号传输线连接，每个所述接线端子的第二端与所述外部设备连接。

根据本实用新型提供的一种控制器防护装置，所述控制器包括至少一个接口；

每个所述接口与对应的所述信号传输线连接，任一个所述接口对应一个所述接线端子；

所述信号传输线的第一端与所述接口连接。

根据本实用新型提供的一种控制器防护装置，所述装置还包括：柔性电路板转接线；

所述柔性电路板转接线的第一端与所述信号传输线的第二端连接，所述柔性电路板转接线的第二端与每个所述接线端子的第一端连接。

根据本实用新型提供的一种控制器防护装置，所述第一主壳体和所述第二主壳体卡接在所述外部设备上。

根据本实用新型提供的一种控制器防护装置，所述第一主壳体和所述第二主壳体的材质为金属材质，所述次壳体的材质为塑料材质。

根据本实用新型提供的一种控制器防护装置，所述信号传输线包括PIN针。

根据本实用新型提供的一种控制器防护装置，所述信号传输线注塑在所述次壳体内部。

本实用新型还提供一种控制设备，包括：控制器和上述任一项所述的控制器防护装置。

本实用新型还提供一种作业机械，包括：作业机械本体以及上述任一项所述的控制器防护装置，或，上述任一项所述的控制设备。

本实用新型提供的控制器防护装置、控制设备及作业机械，该控制器防护装置包括：第一主壳体、次壳体和信号传输线，该次壳体嵌入于第一主壳体内部，控制器设置在次壳体远离第一主壳体的一侧，可见，本实用新型通过在主壳体和控制器之间增加次壳体，以增强抗振动性能；信号传输线的第一端与控制器连接，信号传输线的第二端穿过次壳体与外部设备进行信号传输，可见，本实用新型将信号传输线注塑在次壳体内部，避免了信号传输线设置在次壳体外部导致的线路杂乱且美观性较差的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的控制器防护装置的结构示意图之一；

图2是本实用新型提供的控制器防护装置的结构示意图之二；

图3是本实用新型提供的控制器防护装置的结构示意图之三；

图4是本实用新型提供的控制器防护装置的结构示意图之四；

图5是本实用新型提供的控制器防护装置的结构示意图之五；

图6是本实用新型提供的控制器防护装置的结构示意图之六；

图7是本实用新型提供的控制器防护装置的结构示意图之七。

附图标记：

101：第一主壳体；102：次壳体；103：信号传输线；

104：控制器；201：第二主壳体；202：接线端子；

203：上盖；401：中央处理模块；402：输入模块；

403：输出模块；404：外部通信模块；4021：AD模块；

4022：DI模块；4023：PI模块；4031：第一驱动模块；

4032：第二驱动模块；4041：CAN总线模块；

4042：CAN线接口；4043：电源模块；4044电源接口；

601：柔性电路板转接线；701：外部设备的连接端。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合图1至图7描述本实用新型的控制器防护装置。

为了能够清楚的说明控制器防护装置，下面对汽车的自动变速箱的场景为例进行示意说明：

现有技术中对自动变速箱的控制器的保护即为：将控制器直接装配在金属外壳内，抗振动、耐环境高温能量弱。并且，该控制器只有一个外部接口，通过车身线束以外部传感器及负载进行连接，不利用控制器与自动变速箱的集成，且外部线束的可靠性较差。再者，控制器与自动变速箱分离，安装在不同的位置，整车系统的适配难度较高。

当然，本实用新型并不是仅仅包括自动变速箱，例如还包括：发电机、电动机，自动变速箱仅为举例说明，并不用于对保护范围进行限定。

本实用新型实施例提供了一种控制器防护装置，如图1所示，该装置包括：第一主壳体101、次壳体102和信号传输线103。

次壳体102嵌入于第一主壳体101内部，控制器104设置在次壳体102远离第一主壳体101的一侧；信号传输线103的第一端与控制器104连接，信号传输线103的第二端穿过次壳体102与外部设备进行信号传输。

其中，控制器104包括：印制电路板(Printed Circuit Board，简称PCB)。控制器104包括信号采集、数据处理和对外驱动等处理功能。

其中，第一主壳体101的尺寸大小基于整车物理空间进行设置。

一个具体实施例中，第一主壳体101的材质为金属材质，用于支撑、保护和固定控制器104。次壳体102的材质为塑料材质，用于支撑、保护和固定控制器104，并且，用于通过信号传输线103实现将控制器104与外部设备的信号传输。

具体的，次壳体102根据第一主壳体101和控制器104的安装间隙进行尺寸大小的设计，以能够稳定的支撑控制器104。

具体的，本实用新型采用耐高温的塑料材质，例如，高温工程塑料，以提高耐环境高温性能。

具体的，金属外壳、塑料外壳和PCB板的安装结构主要采用内嵌式，PCB板紧密嵌入塑料外壳内，塑料外壳紧密嵌入在金属外壳内。

本实用新型采用金属外壳、塑料外壳将PCB板内嵌的方式，抗振动、耐环境高温能力更强。另外，在产品迭代方面，当PCB板及插接件等进行变更时，仅需要变更中间层的塑料外壳即可，有效的降低了开发匹配难度以及更换成本。

一个具体实施例中，信号传输线包括PIN针，其中，PIN针用于完成信号传输。

一个具体实例中，PIN针注塑在次壳体内部，即，塑料外壳内部。

本实用新型采用将PIN针注塑在塑料外壳内，使PIN的导通能力持续时长增加，即导通方面更加耐久可靠。另外，在防护装置的生产组装方面，取消了手工插接的过程，减少了由于人工操作产生的产品不一致的风险。

一个具体实施例中，如图2所示，该装置还包括：第二主壳体201；第二主壳体201和第一主壳体101一体成型设置；第二主壳体201包括：至少一个接线端子202；每个接线端子202的第一端与信号传输线103连接，每个接线端子202的第二端与外部设备连接。

其中，在图2中以4个接线端子202为例进行示意，当然此处仅为举例说明，并不用于对保护范围进行限定。

另外，第一主壳体101还包括上盖203，上盖203用于将控制器104密封在第一主壳体101内部。

具体的，本实用新型包括至少一个信号传输线，每个接线端子202的第一端与至少一个信号传输线103连接。

具体的，不同的接线端子202对应的信号传输线103的条数不一致，具体条数基于实际情况进行设置即可。

一个具体实施例中，控制器包括至少一个接口，每个接口与对应的信号传输线103连接，任一个接口对应一个接线端子202。

具体的，一个接口对应多个信号，一个信号对应一个PIN针。因此，为每个接口预先配置与之对应的至少一条信号传输线103，并进行连接。

具体的，接线端子202包括对外插接件，该对外插接件设置在第一主壳体101上，或第二主壳体201上。若对外插接件设置在第一主壳体101上，第一主壳体101需要预留缺口，以使对外插接件和外部通信。若对外插接件设置在第二主壳体201上，第二主壳体201需要预留缺口，以使对外插接件和外部通信。其中，在图2中以对外插接件设置在第二主壳体201上为例进行的示意，在图3中以对外插接件设置在第一主壳体101上为例进行的示意。在图3中由于PCB板的对外接口和对外插接件的位置距离较近，因此未将连接关系画出。

在图2和图3中的虚线表示柔性电路板转接线，仅为示意表示，不具备其他物理含义。

具体的，接线端子202还包括：对内插接件。

具体的，为了能够清楚的说明对外插接件和对内插接件，下面对控制器进行具体说明：

如图4所示，控制器包括：中央处理模块401、输入模块402、输出模块403和外部通信模块404。

其中，中央处理模块401采用32位的微控制单元(MCU)芯片，负责信号的接收和发送、数据逻辑运算和数据存储等工作。

其中，输入模块402包括：AD模块4021、DI模块4022和PI模块4023。

其中，AD模块4021包括6路以上的模拟采集电路，采用运算放大器提高输入阻抗。AD模块4021用于将采集的电压水平信号传输给中央处理模块401。

DI模块4022包括4路以上低有效数字采集电路，2路以上高有效数字采集电路。DI模块4022用于将采集的电压状态信号传输给中央处理模块401。

PI模块4023包括2路以上PWM采集电路，设有缓冲器芯片对采集信号进行整形。PI模块4023用于将变速箱的转速转换的频率及占空比信号传输给中央处理模块401。

其中，输出模块403包括：第一驱动模块4031和第二驱动模块4032。

其中，第一驱动模块4031包括3路高低边驱动电路，中央处理模块401通过SPI总线向第一驱动模块4031发送请求，第一驱动模块4031通过单独控制MOS管，实现高低边驱动功能且驱动反馈电流。第二驱动模块4032包括14路以上低边驱动电路，中央处理模块401通过SPI总线向第二驱动模块4032发送请求，第二驱动模块4032通过单独控制MOS管，实现低边驱动功能。

其中，外部通信模块404包括：与CAN总线模块4041连接的CAN线接口4042，和与电源模块4043连接的电源接口4044。

其中，CAN总线模块包括3路CAN总线电路，其中1路具备上电唤醒功能，以使中央处理模块401接收与发送CAN总线信号。

其中，电源接口4044采用PMIC、LDO芯片，用于将电源模块4043的24V电压转化为供PCB板使用的10V或5V或3.3V电压，并且，电源接口4044与电源模块4043的连接中间设有过压保护、反向保护、稳压、滤波等电路。

其中，输入模块402和输出模块403用于和自动变速箱的信号进行交互(传输和控制)，外部通信模块404用于和整车中去除自动变速箱之前的其他器件进行信号的交互。

其中，中央处理模块401、输入模块402、输出模块403和外部通信模块404实质为接口。

其中，外部通信模块404为接口对外插接件对应，输入模块402、输出模块403和对内插接件对应。

例如，和图3中的4个接线端子202对应，设置在第一主壳体101上的对外插接件与外部通信模块404对应，设置在第二主壳体201上的3个内部插接件分别为与输入模块402对应的内部插接件、与第一驱动模块4031对应的内部插接件和与第二驱动模块4032对应的内部插接件。

当然，内部插接件的顺序没有要求，用户基于自身的实际需要进行设置即可。

本实用新型采用上述电气原理设计控制器的各个接口，适用性更广，并且，使得整个PCB板简洁、稳定且可靠，并且迭代性强。

具体的，通过图5进行防护装置的俯视图，在图5中通过第一主壳体101、次壳体102、控制器104、外部通信模块404、输入模块402、第一驱动模块4031和第二驱动模块4032进行示意。

一个具体实施例中，如图6所示，装置还包括：柔性电路板转接线601；柔性电路板转接线601的第一端与信号传输线103的第二端连接，柔性电路板转接线601的第二端与每个接线端子202的第一端连接。

其中，图2和图3中的虚线也为柔性电路板转接线601。

其中，信号传输线103的第二端所在位置处包括焊盘(次壳体102包括焊盘)，PIN针通过焊接方式连接PCB板与金属外壳外的柔性电路板转接线601。

本实用新型利用柔性电路板转接线601组装密度高、质量轻、厚度薄和可自由弯曲折叠的特性，增加了信号传输的可靠性。

一个具体实施例中，如图7所示，第一主壳体和第二主壳体卡接在外部设备上。

其中，外部设备包括自动变速箱。

具体的，根据外部设备的结构将第一主壳体和第二主壳体卡接在外部设备上，并且防护装置的接线端子202需要和外部设备的连接端701对接，实现控制器和外部设备的集成。

其中，当防护装置的接线端子202为公头时，外部设备的连接端701为母头；当防护装置的接线端子202为母头时，外部设备的连接端701为公头，具体根据实际情况进行设置即可。

本实用新型通过将防护装置、控制器与外部设备的集成装配，使得内外信号分离，使得信号传输更安全。并且能够有效的减少线束，以节约成本。另外，高度集成化的装配方式提高了信号传输和设备控制的稳定性。

本实用新型提供的控制器防护装置包括：第一主壳体、次壳体和信号传输线，该次壳体嵌入于第一主壳体内部，控制器设置在次壳体远离第一主壳体的一侧，可见，本实用新型通过在主壳体和控制器之间增加次壳体，以增强抗振动性能；信号传输线的第一端与控制器连接，信号传输线的第二端穿过次壳体与外部设备进行信号传输，可见，本实用新型将信号传输线注塑在次壳体内部，避免了信号传输线设置在次壳体外部导致的线路杂乱且美观性较差的问题。

本实用新型实施例还提供了一种控制设备，该控制设备包括：控制器和上述任一项具体实施例中描述的控制器防护装置。

本实用新型的控制设备为控制器和控制器防护装置组成的整体，可以将该控制设备与被控设备(外部设备)进行集成操作，以使信号传输更安全。并且能够有效的减少线束，以节约成本。另外，高度集成化的装配方式提高了信号传输和设备控制的稳定性。

本实用新型实施例还提供了一种作业机械，该作业机械包括作业机械本体以及上述实施例中任一项描述的控制器防护装置，或，控制设备。

其中，作业机械包括：挖掘机、起重机、泵车、搅拌车等。

本实用新型的作业机械包括控制设备与被控设备集成后的整体，有效的节约了作业机械的物理空间，以及减少了作业机械的线束传输。

以上所描述的实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种控制器防护装置，其特征在于，包括：第一主壳体、次壳体和信号传输线；

所述次壳体嵌入于所述第一主壳体内部，所述控制器设置在所述次壳体远离所述第一主壳体的一侧；

所述信号传输线的第一端与所述控制器连接，所述信号传输线的第二端穿过所述次壳体与外部设备进行信号传输。

2.根据权利要求1所述的控制器防护装置，其特征在于，所述装置还包括：第二主壳体；

所述第二主壳体和所述第一主壳体一体成型设置；

所述第二主壳体包括：至少一个接线端子；

每个所述接线端子的第一端与所述信号传输线连接，每个所述接线端子的第二端与所述外部设备连接。

3.根据权利要求2所述的控制器防护装置，其特征在于，所述控制器包括至少一个接口；

每个所述接口与对应的所述信号传输线连接，任一个所述接口对应一个所述接线端子；

所述信号传输线的第一端与所述接口连接。

4.根据权利要求2所述的控制器防护装置，其特征在于，所述装置还包括：柔性电路板转接线；

所述柔性电路板转接线的第一端与所述信号传输线的第二端连接，所述柔性电路板转接线的第二端与每个所述接线端子的第一端连接。

5.根据权利要求2所述的控制器防护装置，其特征在于，所述第一主壳体和所述第二主壳体卡接在所述外部设备上。

6.根据权利要求2所述的控制器防护装置，其特征在于，所述第一主壳体和所述第二主壳体的材质为金属材质，所述次壳体的材质为塑料材质。

7.根据权利要求1-6任一项所述的控制器防护装置，其特征在于，所述信号传输线包括PIN针。

8.根据权利要求1-6任一项所述的控制器防护装置，其特征在于，所述信号传输线注塑在所述次壳体内部。

9.一种控制设备，其特征在于，包括：控制器和权利要求1-8任一项所述的控制器防护装置。

10.一种作业机械，其特征在于，包括：作业机械本体以及权利要求1-8任一项所述的控制器防护装置，或，权利要求9所述的控制设备。

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