DE10011807B4

DE10011807B4 - Electronic control unit for electrohydraulic pressure control devices

Info

Publication number: DE10011807B4
Application number: DE2000111807
Authority: DE
Inventors: Stephan Risch; Michael Jürgens
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2000-03-10
Filing date: 2000-03-10
Publication date: 2013-08-01
Anticipated expiration: 2020-03-11
Also published as: DE10011807A1

Abstract

Elektronische Kontrolleinheit für elektrohydraulische Druckregelvorrichtungen, insbesondere in elektromagnetischen Bremssystemen, mit einem oder mehreren Verschlussmitteln (1) zur Abdeckung oder Aufnahme einer Ansteuerelektronik, einem ein- oder mehrteilig zusammengesetzten Gehäuserahmen (2) zur Halterung von Ventilspulen (3), wobei die Verschlussmittel (1) gemeinsam mit dem Gehäuserahmen (2) ein Reglergehäuse bilden und die Verschlussmittel (1) aus einem wärmeleitfähigen Material, vorzugsweise aus Metall, insbesondere aus Aluminium bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilspulen (3) gegenüber dem Reglergehäuse durch elastische Pufferelemente (4) beweglich fixiert sind.Electronic control unit for electrohydraulic pressure control devices, in particular in electromagnetic brake systems, with one or more closure means (1) for covering or receiving a control electronics, a one or more parts assembled housing frame (2) for holding valve coils (3), wherein the closure means (1) together with the housing frame (2) form a regulator housing and the closure means (1) made of a thermally conductive material, preferably made of metal, in particular aluminum, characterized in that the valve coils (3) relative to the controller housing by elastic buffer elements (4) fixed movable are.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische Kontrolleinheit für eine elektrohydraulische Druckregelvorrichtung gemäß Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to an electronic control unit for an electrohydraulic pressure control device according to the preamble of claim 1.

Für elektronische Bremsysteme in Kraftfahrzeugen, insbesondere elektrohydrauliche Bremssysteme (EHB) werden besonders leistungsfähige elektronische Regler benötigt. Im Gegensatz zu herkömmlichen Bremsystemen, z. B. ABS, sind die Anforderungen erheblich höher. So befindet sich das System aus elektronischer Kontrolleinheit und hydraulischer Kontrolleinheit in höherem Maße im Zustand der Regelung, wodurch sich pro Zeiteinheit eine höhere lokale Wärmemenge aufgrund im Wesentlichen ohmscher Widerstände der Elektronik bzw. der Spulen einstellt. Diese entstehende Wärmemenge kann jedoch durch bestehende magnetische Stecker und Reglergehäuse aus Kunststoff nicht ausreichend abgeführt werden. Diese sind insofern nicht für EHB einsetzbar.For electronic brake systems in motor vehicles, especially electrohydraulic brake systems (EHB) particularly powerful electronic controllers are needed. In contrast to conventional brake systems, z. B. ABS, the requirements are considerably higher. Thus, the system of electronic control unit and hydraulic control unit is in a higher degree in the state of the control, whereby per unit of time sets a higher local heat quantity due to substantially ohmic resistances of the electronics or the coils. However, this resulting amount of heat can not be adequately dissipated by existing magnetic plug and controller housing made of plastic. These are not suitable for EHB.

Die EP 0 691 250 A1 beschreibt eine Ventilspulenanordnung für elektrohydraulische Kraftfahrzeugbremssysteme, wobei die Ventilspulen mittels Rasthaken an dafür vorgesehene Flächen montiert sind.The EP 0 691 250 A1 describes a valve coil assembly for electro-hydraulic automotive brake systems, wherein the valve coils are mounted by means of latching hooks to designated areas.

Aus der DE 195 18 522 A1 geht ein Steuergerät für ein Kraftfahrzeug hervor, in dessen Gehäuse ein Kühlkörper zum Abführen der von Leistungsbauelementen erzeugten Wärme vorhanden ist und der Kühlkörper zusätzlich zur Leistungsversorgung der Elektronik genutzt wird. Das Gehäuse des Steuergerätes kann dabei zur Verbesserung der Wärmeabfuhr aus Metall hergestellt sein. Um die Wärmeabfuhr an die Umgebung weiter zu verbessern, ist in der DE 40 40 288 C2 eine Elektronik-Baugruppe mit Metallgehäuse beschrieben, welches dafür vorgesehene Kühlrippen aufweist.From the DE 195 18 522 A1 goes out a control device for a motor vehicle, in the housing, a heat sink for dissipating the heat generated by power components is present and the heat sink is used in addition to the power supply of the electronics. The housing of the control unit can be made to improve the heat dissipation of metal. To further improve the heat dissipation to the environment, is in the DE 40 40 288 C2 describes an electronic assembly with metal housing, which has designated cooling fins.

Die DE 197 22 357 C1 beschreibt ein Steuergerät mit mehreren Steckergehäusen, welches Verlustwärme erzeugende und in Flip-Chip-Technik aufgebrachte, integrierte Schaltkreise umfasst. Die Schaltkreise werden von einem Wärmeleitkleber umschlossen, welcher diese an einer Innenseite des Gehäuses des Steuergeräts fixiert. Der die Schaltkreise umfassende Innenraum des Steuergeräts wird dabei nach außen mittels Dichtelementen abgedichtet.The DE 197 22 357 C1 describes a control unit with a plurality of connector housings, which includes heat loss generating and applied in flip-chip technology, integrated circuits. The circuits are enclosed by a thermal adhesive, which fixes them to an inside of the housing of the controller. The circuit comprising the interior of the control unit is sealed to the outside by means of sealing elements.

Die vorliegende Erfindung setzt sich zum Ziel, eine elektronische Kontrolleinheit für elektrohydraulische Druckregelvorrichtungen zur Verfügung zu stellen, welche eine verbesserte Anpassung insbesondere gegenüber thermischen Ausdehnungseffekten sowie Bauteiltoleranzen aufweist.The present invention sets itself the goal of providing an electronic control unit for electrohydraulic pressure control devices which has an improved adaptation, in particular to thermal expansion effects and component tolerances.

Diese Aufgabe wird durch eine elektronische Kontrolleinheit gemäß Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by an electronic control unit according to claim 1.

Vorteilhafterweise besteht die erfindungsgemäße elektronische Kontrolleinheit aus einem einfachen und kostengünstigen Alugehäuse. Das Alugehäuse gemäß der Erfindung ist günstig herstellbar, da es ganz ohne einen schieberintensiven Hinterschnitt auskommt.Advantageously, the electronic control unit according to the invention consists of a simple and inexpensive aluminum housing. The aluminum housing according to the invention is inexpensive to produce, since it does not require a slider-intensive undercut completely.

Die Leiterplatte, auf der sich im Allgemeinen die Reglerelektronik befindet, ist vorzugsweise so am Reglergehäuse angebracht, dass die Wärmeabfuhr besonders günstig ist.The printed circuit board, on which the controller electronics are generally located, is preferably mounted on the controller housing so that the heat dissipation is particularly favorable.

Die elektromagnetischen Spulen zur Betätigung der Hydraulikventile sind am Gehäuserahmen vorzugsweise solide in der Weise aufgehängt, dass einrastende Halteelemente vorgesehen sind, die insbesondere an den Ventilspulen befestigt sind und in Aussparungen am Gehäuserahmen einrasten. Dieses Design erfüllt besonders gut die gestellten Anforderungen bezüglich mechanischer, elektrischer und thermischer Anbindung bei ausreichend elastischer Aufhängung, welche notwendig ist, um fertigungstechnische Bauteiltoleranzen in X, Y und Z-Richtung auszugleichen.The electromagnetic coils for actuating the hydraulic valves are preferably solidly hung on the housing frame in such a way that latching holding elements are provided, which are fastened in particular to the valve coils and engage in recesses on the housing frame. This design is particularly well suited to the mechanical, electrical and thermal bonding requirements with sufficient elastic suspension, which is necessary to compensate for manufacturing component tolerances in the X, Y and Z directions.

Bevorzugt kann bei der erfindungsgemäßen elektronischen Kontrolleinheit auf die Verwendung von Gießmassen verzichtet werden. Vielfach werden Gießmassen zum Schutz der Elektronik vor Verschmutzung und Korrosion, als auch zur Verbesserung der Wärmeableitung eingesetzt. Dieses bekannte Verfahren ist jedoch kostenintensiv und führt zu einem aufwendigeren Herstellungsprozess.In the case of the electronic control unit according to the invention, the use of casting compounds may preferably be dispensed with. In many cases, casting compounds are used to protect the electronics from contamination and corrosion, as well as to improve heat dissipation. However, this known method is cost-intensive and leads to a more complex production process.

Gemäß vorliegender Erfindung werden größere Teile des Reglergehäuses aus einem wärmeleitenden Material, insbesondere Aluminium, besonders bevorzugt in Aluminiumspritzguss, gefertigt. Vorteilhafterweise kann bei Verwendung von Aluminium als Gehäusematerial eine einfachere Spulenaufhängung verwendet werden, als bei Reglern, die in an sich bekannter Weise in einem Kunststoffgehäuse angeordnet werden.According to the present invention, larger parts of the regulator housing are made of a thermally conductive material, in particular aluminum, particularly preferably in aluminum injection molding. Advantageously, when using aluminum as the housing material a simpler coil suspension can be used, as with regulators, which are arranged in a conventional manner in a plastic housing.

Bei Verwendung von wärmeleitendem Material lässt sich das Reglergehäuse vorteilhafterweise weniger aufwendig fertigen, als ein Kunststoffgehäuse, ohne das die wärmeleitenden Eigenschaften dabei verschlechter werden. Die erfindungsgemäße Konstruktion bietet zudem eine verbesserte Trennung von Spulenbereich zu Elektronikbereich. Die verbesserte Kopplung zwischen Verschlussmittel und Gehäuserahmen führt ebenfalls zu einer verbesserten Wärmeableitung.When using thermally conductive material, the controller housing can advantageously be less expensive finished, as a plastic housing, without the heat-conducting properties are deteriorated thereby. The construction according to the invention also offers an improved separation from coil region to electronics region. The improved coupling between the closure means and the housing frame also results in improved heat dissipation.

1 zeigt ein Beispiel für eine Ausführungsform eines Al-Spritzgussgehäuses in Seitenansicht, welches sich durch einfache Formgebung auszeichnet, da es ohne Schieber und Hinterschnitt – was kostengünstig ist – gefertigt werden kann. Die Leiterplatte 5 ist auf Aluminiumplatte 6 laminiert. Dies kann direkt oder über Wärmeleitkleber 11 erfolgen. Weiterhin kann beispielsweise Leiterplatte 5 auch auf Verschlussmittel 1 direkt aufgebracht sein, um Wärme über Verschlussmittel 1 nach außen abzuführen. Das Beispiel in 3 zeigt eine Variante mit sehr viel kleiner gestalteter Aluplatte 6, die hier als Träger für die Stromversorgungseinheit der Elektronik 12 (PCU) dient. 1 shows an example of an embodiment of an Al injection molded housing in side view, which is characterized by simple design, since it can be produced without slide and undercut - which is inexpensive. The circuit board 5 is on aluminum plate 6 laminated. This can be done directly or via thermal adhesive 11 respectively. Furthermore, for example, printed circuit board 5 also on closure means 1 be applied directly to heat via closure means 1 dissipate to the outside. The example in 3 shows a variant with a much smaller designed aluminum plate 6 , which here as a carrier for the power supply unit of the electronics 12 (PCU) is used.

In 1 ist ferner Al-Verschlussmittel 1 als Beispiel für ein erfindungsgemäßes Verschlussmittel für die erfindungsgemäße elektronische Kontrolleinheit dargestellt. Verschlussmittel 1 besitzt an einer ersten Oberfläche (Oberseite) Rippen oder Noppen 8 und ist auf Gehäuserahmen 2 aufgesetzt. Insbesondere handelt es sich hierbei um diagonale Rippen, da diese hinsichtlich der Kühlwirkung – ähnlich Noppen – gegenüber üblichen Querrippen von Vorteil sind. Verschlussmittel 1 weist die umlaufende Dichtung 9 auf, die den Regler vor eindringendem Wasser schützt. Gehäuserahmen 2 kann ein- oder mehrteilig sein. Im unteren Teil des Gehäuserahmens 2 befindet sich ein Spulenträgerbereich, an dem die Ventilspulen 3 befestigt sind. Der Spulenträgerbereich kann ein Teil des Gehäuserahmens 2 sein oder ein weiteres Einzelteil, welches thermisch leitend mit dem Gehäuserahmen 2 verbunden ist. Am Verschlussmittel 1 ist ein Befestigungselement 13 angebracht, welches im Beispiel ein verstemmter Nietkopf ist. Vorteilhafterweise ist diese Art der Befestigung besonders gut wärmeleitend und zudem einfach herstellbar. Es ist dabei bevorzugt, die Befestigungselemente 13 in Bereichen mit großer Wärmeentwicklung anzubringen, so dass dort auch ein möglichst guter Wärmeabfluss erzielt werden kann.In 1 is also Al-sealing agent 1 as an example of an inventive closure means for the electronic control unit according to the invention. closure means 1 has ribs or nubs on a first surface (upper side) 8th and is on the frame 2 placed. In particular, these are diagonal ribs, as they are in terms of cooling effect - similar to knobs - compared to conventional transverse ribs advantage. closure means 1 has the circumferential seal 9 on, which protects the regulator from penetrating water. housing frame 2 can be one or more parts. In the lower part of the case frame 2 there is a coil carrier area where the valve coils 3 are attached. The bobbin area may be part of the housing frame 2 his or another item, which is thermally conductive to the housing frame 2 connected is. At the closure means 1 is a fastener 13 attached, which is a caulked rivet head in the example. Advantageously, this type of attachment is particularly good heat conducting and also easy to produce. It is preferred, the fasteners 13 To install in areas with high heat development, so that there as well as possible heat dissipation can be achieved.

2 zeigt das Beispiel von 1 in Aufsicht mit einer vergrößerten Darstellung eines elastischen, toleranzausgleichenden Aufhängungsbereichs für eine Ventilspule im linken Teilbild. Gegenüber herkömmlichen an sich bekannten Spulenaufhängungen wurde hier ein anderes Konzept mit Vierkantloch mit Hinterschnitt und vier angespritzten Rasthaken 7 eingesetzt. Das Vierkantloch bietet den Vorteil einer Sicherung gegen Verdrehen der Ventilspule 3 um die Längsachse der Ventilspule 3. Zwischen Ventilspule 3 und Spulenträgerbereich befindet sich Elastomerring 4, der Ventilspule 3, optimiert für den thermischen und magnetischen Übergang, auf das nicht dargestellte Ventilgehäuse drückt, welches eine vergleichsweise große Wärmesenke gegenüber dem Ventil darstellt. 2 shows the example of 1 in plan view with an enlarged view of an elastic, tolerance compensating suspension area for a valve spool in the left partial image. Compared to conventional per se known coil suspensions was here another concept with square hole with undercut and four molded locking hooks 7 used. The square hole offers the advantage of a safeguard against twisting of the valve spool 3 around the longitudinal axis of the valve spool 3 , Between valve spool 3 and bobbin area is elastomer ring 4 , the valve coil 3 , Optimized for the thermal and magnetic transition, presses on the valve housing, not shown, which represents a comparatively large heat sink relative to the valve.

Im rechten Teilbild von 2 ist ein Beispiel für einen elektrischen Stecker für die elektrischen Anschlüsse des Reglers gemäß der Erfindung dargestellt, welcher auf dem Gehäuse für den Regler aufgebracht ist. Stecker 10 ist in Seitenansicht auch in 1 vorhanden. Vorzugsweise handelt es sich bei dem länglichen, größeren Stecker 10 um einen 180° drehbaren Stecker, welcher vorteilhafterweise für alle denkbaren Steckervarianten geeignet ist. Stecker 10 besteht bevorzugt aus einem Kunststoffmaterial. Gemäß Ausführungsbeispiel ist Stecker 10 am Al-Gehäuse 2 mit einem heißverstemmten Kunstoffsteg befestigt. Die Heißverstemmung erfolgt nach Einsetzen (Montage) der Steckerbuchse 10 in das Al-Gehäuse 2.In the right part of 2 is an example of an electrical connector for the electrical connections of the controller according to the invention shown, which is applied to the housing for the controller. plug 10 is in side view also in 1 available. Preferably, it is in the elongated, larger connector 10 around a 180 ° rotatable connector, which is advantageously suitable for all conceivable connector variants. plug 10 is preferably made of a plastic material. According to embodiment is plug 10 on the Al case 2 attached with a hot-caked plastic bridge. The hot caulking takes place after insertion (assembly) of the socket 10 in the Al case 2 ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Verschlussmittelclosure means
22: Gehäuserahmenhousing frame
33: Ventilspulevalve spool
44: Elastische PufferelementeElastic buffer elements
55: Leiterplattecircuit board
66: Trägercarrier
77: Rasthakenlatch hook
88th: Rippen und/oder NoppenRibs and / or pimples
99: Dichtung bzw. wärmeleitendes BefestigungsmittelSeal or heat-conducting fastener
1010: Steckerplug
1111: WärmeleitkleberThermal Adhesive
1212: Elektronikelectronics
1313: Befestigungselementfastener
1414: KunststoffstegPlastic web
1515: Motorsteckermotor connector
1616: Kupferkern, insbes. mit Elektronik 12 verlötetCopper core, especially with electronics 12 soldered
1717: Einpresskontaktierung der Ventilspule 3 Press-fitting contact of the valve spool 3
1818: Drucksensorpressure sensor

Claims

Electronic control unit for electrohydraulic pressure control devices, in particular in electromagnetic brake systems, with one or more closure means ( 1 ) for covering or receiving a control electronics, a one or more parts composite housing frame ( 2 ) for holding valve coils ( 3 ), the closure means ( 1 ) together with the housing frame ( 2 ) form a regulator housing and the closure means ( 1 ) consist of a thermally conductive material, preferably of metal, in particular of aluminum, characterized in that the valve coils ( 3 ) relative to the controller housing by elastic buffer elements ( 4 ) are movably fixed.

Electronic control unit according to claim 1, characterized in that the housing frame ( 2 ) has a coil support portion formed of a heat conductive metal.

Electronic control unit according to claim 2, characterized in that the entire housing frame ( 2 ) consists of thermally conductive material.

Electronic control unit according to one of the preceding claims, characterized in that a first surface of the closure means ( 1 ) represents a flat surface.

Electronic control unit according to one of claims 1 to 3, characterized in that a first surface of the closure means ( 1 ) diagonal ribs or nubs ( 8th ) having.

Electronic control unit according to one of the preceding claims, characterized in that the closure means ( 1 ) by means of a sealing means sealingly on the housing frame ( 2 ) is attached.

Electronic control unit according to one of the preceding claims, characterized in that the controller housing a printed circuit board ( 5 ) includes.

Electronic control unit according to claim 7, characterized in that the printed circuit board ( 5 ) carries the electronics.

Electronic control unit according to claim 7 or 8, characterized in that the printed circuit board ( 2 ) surface directly or via a heat conduction, in particular thermal adhesive or film, with a plate-shaped heat-conducting support ( 6 ), which is preferably made of aluminum, is connected.

Electronic control unit according to one of the preceding claims, characterized in that the valve coils ( 3 ) on the housing frame ( 2 ) by latching holding means ( 7 ) are attached.

Electronic control unit according to claim 10, characterized in that the holding means ( 7 ) are designed so that the valve spool ( 3 ) is held against rotation.

Electronic control unit according to claim 10 or 11, characterized in that the holding means ( 7 ) in a preferably common bottom opening of the housing frame ( 2 ), the buffer elements ( 4 ) in each case in an annular manner around the holding means ( 7 ) and bottom openings are formed and a gap between the valve spool ( 3 ) and housing frame ( 2 ), wherein preferably the bottom openings and also the buffer elements ( 4 ) have the shape of a square hole with or without rounded corners, so that the valve coils ( 3 ) are held against rotation.

Electronic control unit according to claim 12, characterized in that a plurality of holding means are arranged along the bottom opening.

Electronic control unit according to one of the preceding claims, characterized in that at least one, preferably two or more, plugs ( 10 ) are integrated.

Electronic control unit according to one of the preceding claims, characterized in that the closure means ( 1 ) with the housing frame ( 2 ) by means of heat-conducting fastening means ( 9 ) is firmly connected.

Electronic control unit according to claim 15, characterized in that in the region of the fastening means ( 9 ) the closure means ( 1 ) thermally conductive with the housing frame ( 2 ), preferably also with the carrier ( 6 ), communicates.