DE102010035081A1 - Method for mechanically and electrically connecting control devices in motor car, involves forming engaging portions of housing to produce access opening for electrical connection between control devices - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum mechanischen und elektrischen Verbinden wenigstens zweier Steuergeräte in einem Kraftfahrzeug, wobei die Verbindung durch Zusammenstecken der Steuergeräte erfolgt und den Steuergeräten jeweils wenigstens ein Gehäusezugeordnet ist.The invention relates to a method for mechanically and electrically connecting at least two control devices in a motor vehicle, wherein the connection is made by plugging together the control devices and the control units each at least one housing is assigned.
Auf Grund des hohen Ausrüstungsgrades an elektronischen Komponenten in modernen Kraftfahrzeugen nehmen Steuergeräte einen immensen Stellenwert in Kraftfahrzeugen ein. So dienen Steuergeräte zur Steuerung und Regelung der Vielzahl elektronischer Systeme in heutigen Kraftfahrzeugen. Dazu empfangen sie elektrische Signale von Sensoren, werten sie aus und berechnen mit entsprechenden, auf ihren Platinen angeordneten Mikrocontrollern entsprechende Ansteuersignale für Stellglieder (Aktoren). In Fahrzeugen der Luxusklasse können bis zu Ca. 70 Steuergeräte verbaut sein.Due to the high degree of equipment of electronic components in modern motor vehicles control units take an immense place in motor vehicles. Thus, control units are used to control and regulate the large number of electronic systems in today's motor vehicles. For this purpose, they receive electrical signals from sensors, evaluate them and calculate corresponding control signals for actuators (actuators) with corresponding microcontrollers arranged on their boards. In luxury vehicles up to approx. 70 control units to be installed.
Bei zunehmend beengtem Platz für das Verbauen von Komponenten und Bauteilen ist man daher bestrebt, benötigten Platzbedarf zu reduzieren, indem man beispielsweise versucht, die Funktionalitäten von Steuergeräten zumindest teilweise zusammenzufassen und damit Steuergeräte einzusparen oder auch miteinander zusammenarbeitende Steuergeräte platzsparend (beispielsweise durch Steckung) miteinander zu verbinden.With increasingly cramped space for the installation of components and components, one therefore strives to reduce space requirements, for example, trying to at least partially summarize the functionalities of control units and thus save control devices or even cooperating control devices space saving (for example, by plugging) to each other connect.
In dergattungsbildenden
Die
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gattungsgemäßes Verfahren zum mechanischen und elektrischen Verbinden wenigstens zweier Steuergeräte bereitzustellen, bei dem auf einfache Weise eine solche Verbindung hergestellt werden kann und zum andern auch bei nicht erfolgter Verbindung (Steckung) eine Nutzungsmöglichkeit zumindest eines der entsprechend vorbereiteten Steuergeräte verbleibt.The invention is based on the object to provide a generic method for mechanically and electrically connecting at least two control devices, in which a simple way such a connection can be made and on the other hand, even if not connected (plug) a possibility of using at least one of the prepared accordingly Control units remains.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Weiter Vorteile und Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen beschrieben.This object is achieved with the characterizing features of
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum mechanischen und elektrischen Verbinden wenigstens zweier Steuergeräte in einem Kraftfahrzeug, wobei die Verbindung durch Zusammensteckender Steuergeräte erfolgt und den Steuergeräten jeweils wenigstens ein Gehäuse zugeordnet ist.The invention relates to a method for mechanically and electrically connecting at least two control units in a motor vehicle, wherein the connection is made by mating the control units and the control units each at least one housing is assigned.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass beim Zusammensteckender Steuergeräte wenigstens ein Teil des Gehäuses wenigstens eines ersten Steuergerätes derart auf wenigstens einen Teil des Gehäuses wenigstens eines zweiten Steuergerätes wirkt, dass der wenigstens ein Teil des Gehäuses des wenigstens einen zweiten Steuergerätes nachgibt und wenigstens eine Zugangsöffnung zur Herstellung zumindest einer elektrischen Verbindung freigibt.According to the invention, when at least one part of the housing of at least one first control device acts on at least one part of the housing of at least one second control device, the at least one part of the housing of the at least one second control device gives way and at least one access opening for the production at least an electrical connection releases.
Eine gewünschte Verbindung zwischen den Steuergeräten kann somit auf sehr einfache Weise durch Steckung realisiert werden. Sollten jedoch die durch ein aufsteckbares Steuergerät erzeugbaren Zusatzfunktionen in einer Kraftfahrzeugvariante nicht benötigt werden, so kann das beispielsweise nur bestimmte Grundfunktionen aufweisende und mit wenigstens einer Zugangsöffnung zur Herstellung einer elektrischen Verbindung versehene Steuergerät dennoch ohne weiteres verwendet werden, weil die wenigstens eine Zugangsöffnung ohne erfolgte Zusammensteckung der Steuergeräte noch durch einen Teil des Gehäuses verdeckt ist. So ist ein sicherer Betrieb des die Grundfunktionen bereitstellenden Steuergerätes ohne die Gefahr beispielsweise einer Verschmutzung desselben durch eine offene Zugangsöffnung sichergestellt.A desired connection between the control units can thus be realized in a very simple manner by plugging. However, if the additional functions that can be generated by an attachable control unit are not required in a motor vehicle variant, then the controller having only certain basic functions and provided with at least one access opening for establishing an electrical connection can nevertheless be used without difficulty, because the at least one access opening is made without a mating connection the control units is still covered by a part of the housing. Thus, a safe operation of the basic functions providing control unit without the risk, for example, a pollution of the same through an open access opening is ensured.
Eine Weiterbildung des Erfindungsgedankens sieht vor, dass bei der Verbindung der Steuergeräte der wenigstens eine, die Zugangsöffnung freigebende Teil des Gehäuses unverlierbar mit dem Gehäuse verbunden bleibt. Hiermit ist sichergestellt, dass die durch die Steckung verdrängten Gehäuseteile im Fertigungsprozess nicht entsorgt werden müssen bzw. im Fahrbetrieb keine störenden Geräusche durch lose Gehäuseteile verursacht werden.A development of the inventive concept provides that in the connection of the control units of the at least one, the access opening releasing part of the housing remains captively connected to the housing. This ensures that the housing parts displaced by the connection do not have to be disposed of in the manufacturing process or that no disturbing noises are caused by loose housing parts when driving.
Zur Erhöhung der Prozesssicherheit hat es sich als sehr vorteilhaft erwiesen, wenn die Gehäuse beim Zusammenstecken in Steckrichtung geführt werden.To increase the process reliability, it has proved to be very advantageous if the housing are guided when mating in the insertion direction.
Ebenso hat es sich als sehr vorteilhaft herausgestellt, dass wenigstens ein Stecker zur Herbeiführung einer elektrischen Verbindung vorgesehen ist und derart im Gehäuse wenigstens eines Steuergerätes gehalten ist, dass beim Zusammenstecken der Gehäuse der Steuergeräte eine unmittelbare Weiterleitung der Steckkraft vom Stecker auf das Gehäuse erfolgt. Nach dem Stand der Technik ist es nämlich lediglich üblich, den Stecker nur mit einer Leiterplatte des Gehäuses zu verbinden, so dass die Steckkraft vom Stecker direkt auf die Leiterplatte weitergeleitet wird, was zu Beschädigungen der Leiterplatte führen kann. Likewise, it has been found to be very advantageous that at least one plug is provided for bringing about an electrical connection and is held in the housing of at least one control unit such that upon mating of the housing of the control units a direct forwarding of the insertion force from the plug to the housing. Namely, according to the prior art, it is only usual to connect the plug only to a printed circuit board of the housing, so that the plug-in force is transmitted from the plug directly to the printed circuit board, which can lead to damage of the printed circuit board.
Die Erfindung betrifft aber nicht nur ein Verfahren wie oben beschrieben, sondern auch entsprechende Steuergeräte, die zur Verwendung in einem derartigen Verfahren besonders gut geeignet sein sollen.However, the invention relates not only to a method as described above, but also to corresponding control devices which should be particularly well suited for use in such a method.
Steuergeräte weisen bekanntermaßen in ihrem Gehäuse wenigstens ein Bauteil (beispielsweise Anschlusspins oder Stecker) auf, welche zur Herstellung einer steckbaren elektrischen Verbindung mit wenigstens einem anderen Steuergerät dienen.Control units are known to have in their housing at least one component (for example, connection pins or plug), which serve to produce a pluggable electrical connection with at least one other control unit.
Erfindungsgemäß ist nun ein Steuergerät vorgesehen, bei dem das Gehäuse wenigstens eine Zugangsöffnung zu dem Bauteil aufweist und die Zugangsöffnung mit einer Abdeckung versehen ist, welche zumindest bereichsweise nach Art einer Sollbruchstelle mit dem Gehäuse verbunden ist.According to the invention, a control device is now provided in which the housing has at least one access opening to the component and the access opening is provided with a cover which is connected at least in regions in the manner of a predetermined breaking point with the housing.
Durch die Abdeckung ist somit sichergestellt, dass das Steuergerät auch ohne aufgestecktes weiteres Steuergerät ohne die Gefahr einer Befeuchtung von unter der Zugangsöffnung liegenden Kontakten bspw. durch Tauwasser oder einer Verschmutzung derselben betrieben werden kann. Auch ist die Gefahr einer Berührung der Kontakte bei einer Montage ausgeschlossen. Das Steuergerät wird vorzugsweise ein solches sein, welches bestimmte Grundfunktionen eines bestimmten Funktionsbereichs (beispielsweise Tür- und Klappenverriegelung, Zentralverriegelung) bereitstellt.Through the cover is thus ensured that the control unit without plugged further control unit without the risk of moistening lying under the access opening contacts eg. By condensation or contamination of the same can be operated. Also, the risk of touching the contacts during assembly is excluded. The control unit will preferably be one which provides certain basic functions of a particular functional area (eg door and flap interlock, central locking).
Wenn Zusatzfunktionen notwendig sind, so kann auf Grund der Sollbruchstelle bei Aufsteckungen eines Zusatzsteuergerätes diese leicht durchbrochen und eine gewünschte elektrische Verbindung hergestellt werden. Es ist auf Grund bereits genannter Gründe dabei zweckmäßig, wenn die Abdeckung derart mit dem Gehäuse verbunden ist, dass nach Durchbrechung der Sollbruchstelle die Abdeckung unverlierbar am Gehäuse verbleibt.If additional functions are necessary, it can easily be broken due to the predetermined breaking point in suspensions of an additional control unit and a desired electrical connection can be made. It is due to already mentioned reasons expedient if the cover is connected to the housing such that after breaking the predetermined breaking point, the cover remains captive on the housing.
Eine solche Unverlierbarkeit kann sehr vorteilhaft dadurch realisiert sein, dass die Abdeckung wenigstens bereichsweise über ein Filmscharnier mit dem Gehäuse verbunden ist.Such a captive can be realized very advantageous in that the cover is at least partially connected via a film hinge to the housing.
Vorteilhaft weist die Abdeckung wenigstens eine rillenartige Einsenkung auf. Diese Einsenkung kann bei Einsteckung eines weiteren Steuergerätes in die Abdeckung als ”Angriffspunkt” für eine Art Durchstoßwerkzeug des aufzusteckenden Steuergerätes dienen.Advantageously, the cover has at least one groove-like depression. This depression can serve as a "point of attack" for a kind of puncture tool of the aufzustecking control unit when inserting another control device in the cover.
Gehäuseaußenseitig kann die Abdeckung von einer rahmenartigen Materialerhebung umgeben sein. Diese Materialerhebung kann dann einerseits als Fixierhilfe für das aufzusteckende Steuergerät dienen, andererseits vorteilhaft auch als wasserabweisender Schutzwall genutzt werden.Outside the housing, the cover may be surrounded by a frame-like material collection. This collection of material can then serve as a fixing aid for the aufzusteckende controller on the one hand, on the other hand advantageously be used as a water-repellent protective barrier.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungsgedankens sieht vor, dass die rahmenartige Materialerhebung in den Eckpunkten wandartige Erhöhungen aufweist. Diese können beim Aufstecken des weiteren Steuergerätes sehr gut als Führungen genutzt werden und tragen somit zu einer sicheren Verbindung der Steuergeräte bei, ohne dass es zu einer Beschädigung der an der elektrischen Verbindung beteiligten Bauteile (beispielsweise Stecker und/oder Anschlusspins) aufgrund ungenau ausgerichteter Einsteckung kommen kann.A further advantageous embodiment of the inventive concept provides that the frame-like material collection has wall-like elevations in the vertices. These can be used very well as guides when attaching the further control unit and thus contribute to a secure connection of the control units, without causing any damage to the components involved in the electrical connection (such as plugs and / or connection pins) due to inaccurately aligned insertion can.
Gehäuseinnenseitig kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein dass die Abdeckung von einer rahmenartigen Materialerhebung umgeben ist, welche sich in Steckrichtung an einem anderen Teil des Gehäuses abstützt. Auf diese Weise kann sehr effizient die Stabilität des Gehäuses im Bereich der Abdeckung erhöht und damit die Gefahr einer dortigen Durchbiegung bei Einsteckung eines weiteren Steuergerätes reduziert werden.Housing inside can be suitably provided that the cover is surrounded by a frame-like material collection, which is supported in the insertion direction to another part of the housing. In this way, the stability of the housing in the region of the cover can be increased very efficiently and thus the risk of a deflection there when inserting a further control device can be reduced.
Erfindungsgemäß ist noch ein weiteres Steuergerät vorgesehen, welches mit dem erstgenannten erfindungsgemäßen Steuergerät zusammensteckbar ist. Dieses ist gekennzeichnet durch ein Gehäuse, welches wenigstens ein in Steckrichtung nach außen hervorstehenden Bereich aufweist, innerhalb dessen das wenigstens eine Bauteil zur Herstellung einer steckbaren elektrischen Verbindung angeordnet ist. Dieses Bauteil kann beispielsweise ein Stecker sein.According to the invention, a further control unit is provided, which can be plugged together with the first-mentioned control unit according to the invention. This is characterized by a housing which has at least one in the insertion direction outwardly projecting region, within which the at least one component for producing a plug-in electrical connection is arranged. This component may for example be a plug.
Der hervorstehende Gehäusebereich dient somit quasi als Durchstoßwerkzeug zur Auftrennung der mit der Sollbruchstelle versehenen Abdeckung des erstgenannten Steuergerätes.The protruding housing portion thus serves as a kind of puncturing tool for separating the cover provided with the predetermined breaking point of the first-mentioned control unit.
Wie beschrieben, befindet sich in dem hervorstehenden Bereich das Bauteil zur Herstellung der steckbaren elektrischen Verbindung. Zur Vermeidung von durch die Steckkraft verursachten Schäden der Leiterplatte des aufgesteckten Steuergerätes ist es nun sehr zweckmäßig, das Bauteil unmittelbar mit dem Gehäuse des aufzusteckenden Steuergerätes zu verbinden. So wird die Steckkraft statt auf die Leiterplatte direkt auf das Gehäuse weitergeleitet. Zur Erhöhung der Durchstoßwirkung des hervorstehenden Bereiches des aufzusteckenden Steuergerätes kann vorgesehen sein, dass dieser Bereich in einer seitlichen Ansicht wenigstens eine in Steckrichtung weisende Kante aufweist. Diese Kante kann dann vorteilhaft mit einer Sollbruchstelle des anderen Steuergerätes zusammenwirken, die beispielsweise in einer rillenartigen Einsenkung angeordnet sein kann.As described, the component for producing the pluggable electrical connection is located in the projecting region. To avoid damage caused by the insertion force of the printed circuit board of the plugged-control unit, it is now very convenient to connect the component directly to the housing of aufzusteckenden control unit. So the plug-in force is transmitted directly to the housing instead of the printed circuit board. to Increase of the puncture effect of the protruding portion of the aufzusteckenden control unit can be provided that this area has in a side view at least one pointing in the insertion direction edge. This edge can then advantageously cooperate with a predetermined breaking point of the other control unit, which can be arranged for example in a groove-like depression.
Das aufsteckbare Steuergerät wird vorzugsweise Zusatzfunktionen zu den vom anderen Steuergerät ausführbaren Grundfunktionen bereitstellen, wie beispielsweise schlüsselloser Zugang zum Kraftfahrzeug (sog. „Keyless Entry”).The attachable controller will preferably provide additional functions to the basic functions that can be performed by the other controller, such as keyless entry.
Denkbar ist natürlich auch, mehr als zwei Steuergeräte in der beschriebenen Weise miteinander zu verbinden. Entsprechend müssten dann die zu verbindenden Steuergeräte ausgebildet sein. Beispielsweise könnte das als „Basisgerät” fungierende Steuergerät dann mehrere, jeweils mit einer Abdeckung versehene Zugangsöffnungen aufweisen.It is also conceivable, of course, to connect more than two control units in the manner described with each other. Accordingly, the control devices to be connected would then have to be designed. For example, the control unit functioning as a "base unit" could then have a plurality of access openings, each provided with a cover.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung werden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels deutlich, was mit Hilfe der beiliegenden Figuren näher erläutert werden soll. Dabei bedeutenFurther advantages and embodiments of the invention will become apparent from a preferred embodiment, which is to be explained in more detail with the aid of the accompanying figures. Mean
Zunächst soll auf die
So ist in
Beim Aufstecken des zweiten Steuergerätes
Zur mechanischen Fixierung des Gehäuses
Zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen den Steuergeräten
Entsprechend weist das aufsteckbare Steuergerät
Es sei darauf hingewiesen, dass lediglich der Übersichtlichkeit halber der Stecker
Inder
Die Abdeckung
Wird nun der hervorstehende Bereich
Ferner sei darauf hingewiesen, dass unterhalb der Abdeckung
Die
In
Wird nun die Leiterplatte
Ferner ist die bereits erwähnte Kante
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- erstes Steuergerätfirst control unit
- 1010
- Gehäuse des ersten SteuergerätesHousing of the first control unit
- 1111
- wandartige Führungenwall-like guides
- 1212
- Rastöffnungenlatching openings
- 1313
- Abdeckungcover
- 130130
- umlaufender Randbereichcircumferential edge area
- 131131
- erster klappbarer Flügelfirst folding wing
- 132132
- zweiter klappbarer Flügelsecond folding wing
- 133133
- Filmscharnierefilm hinges
- 134134
- SollbruchstellenPredetermined breaking points
- 135135
- SollbruchstelleBreaking point
- 136136
- SollbruchstellenPredetermined breaking points
- 137137
- rillenartige Einsenkunggroove-like depression
- 1414
- Anschlussplatine des ersten SteuergerätesConnection board of the first control unit
- 140140
- Pins zur AnschlussplatinePins to the connection board
- 1515
- gehäuseaußenseitige rahmenartige MaterialerhebungHousing exterior frame-like material collection
- 16 16
- gehäuseinnenseitige rahmenartige MaterialerhebungHousing interior frame-like material collection
- 1717
- Gehäusebodencaseback
- 22
- zweites Steuergerätsecond control unit
- 2020
- Gehäuse des zweiten SteuergerätesHousing of the second control unit
- 2121
- Rastvorsprüngelatching projections
- 2222
- in Steckrichtung hervorstehender Bereich des Gehäusesin the plug direction projecting portion of the housing
- 2323
- GehäuseoberteilHousing top
- 2424
- GehäuseunterteilHousing bottom
- 240240
- Befestigungsvorsprüngeattachment projections
- 241241
- Versteifungsrippenstiffening ribs
- 2525
- Schrägenbevel
- 2626
- Kanteedge
- 2727
- Rastöffnungenlatching openings
- 2828
- Steckerplug
- 280280
- Rastvorsprüngelatching projections
- 281281
- Führungenguides
- 2929
- Crimp-Kabel-Anschlüsse zur PlatineCrimp cable connections to the board
- 3030
- Leiterplatte des zweiten Steuergerätes S Steckrichtung des zweiten SteuergerätesPrinted circuit board of the second control unit S plug-in direction of the second control unit
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102007057705 A1 [0004] DE 102007057705 A1 [0004]
- DE 2004033369 A1 [0005] DE 2004033369 A1 [0005]
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE201010035081 DE102010035081A1 (en) | 2010-08-21 | 2010-08-21 | Method for mechanically and electrically connecting control devices in motor car, involves forming engaging portions of housing to produce access opening for electrical connection between control devices |
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- 2010-08-21 DE DE201010035081 patent/DE102010035081A1/en active Pending
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