用于机动车辆的转向系统的控制装置、用于机动车辆的机电式动力转向机构和线控转向式转向系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于机动车辆的转向系统的控制装置，该控制装置具有装置电子器件(30)，该装置电子器件(30)布置在印刷电路板(20)上并且包括控制电子器件(31)、电力模块(32)和电流馈送部(33)，控制电子器件(31)构造成处理输入信号，以便将控制信号输出至电力模块(32)，并且电力模块(32)具有用于连接转向伺服马达以根据控制信号致动转向伺服马达的接触点(34)，其特征在于，电路板(20)被设计为刚性

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于机动车辆的转向系统的控制装置、用于机动车辆的机电式动力转向机构和线控转向式转向系统
[0001]描述
[0002]本专利技术涉及根据权利要求1的通用术语的机动车辆的转向系统的控制单元、根据权利要求8的通用术语的机电式机动车辆伺服转向系统和根据权利要求9的通用术语的线控转向式转向系统。
[0003]从DE102009 002524 A1中，已知控制单元用于电辅助或外部动力转向的操作。在控制单元内部存在电路载体，在该电路载体上布置有用于控制和调节目的的微控制器。此外，载体上存在电子功率放大器，该电子功率放大器用于致动电动马达。控制单元借助于电池插电式系统经由对应的接触点连接至电池的正负极。缺点是在控制单元内部的一件式电路载体上布置全部的装置电子器件需要很大的空间。结果是对应地较大的控制单元。
[0004]由于机动车辆中控制单元的数量不断增加，在车辆尺寸保持不变的情况下，每个控制单元可用的安装空间减少。减少所需安装空间的一种方式是使用若干较小的电路载体，并在安装在控制单元中时将它们彼此连接，并以空间优化的方式将它们布置在控制单元中。然而，缺点是控制单元的组装变得更加困难，并且所需的插头连接器本身占据了可用安装空间的很大比例。此外，只有在组装时才能对硬件进行部件损坏和错误的焊接接头的测试。组装状态下的目视检查也很耗时。这些缺点使得在转向系统的控制单元中以成本有效的方式使用多板系统复杂化。
[0005]因此，本专利技术的目的是创造一种用于机动车辆的转向系统的控制单元、机电式机动车辆伺服转向系统和线控转向式转向系统，其尺寸小并且同时可以快速且容易地组装。
[0006]该目的是通过具有权利要求1的特征的机动车辆的转向系统的控制单元，以及具有权利要求8的特征的机电式机动车辆伺服转向系统和具有权利要求9的特征的线控转向式转向系统来实现的。
[0007]结果，通过将装置电子器件布置在印刷电路板上来创造用于机动车辆的转向系统的控制单元。该装置电子器件包括控制电子器件、电力模块和电流馈送部。控制电子器件被设计成用于处理输入信号，并将控制信号输出至电力模块。电力模块具有用于连接转向伺服马达以根据接收的控制信号来致动转向伺服马达的接触点。利用根据本专利技术的控制单元，电路板形成为刚性
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柔性电路板，该电路板具有由至少一个第一柔性部分连接的至少两个刚性电路载体。控制电子器件和电力模块相应地布置在电路载体中的各个电路载体上。电路板的第二柔性部分形成在电力模块的电路载体上以用于电流馈送部。
[0008]通过将电路板设计为刚性
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柔性电路板，可以将控制单元的全部的装置电子器件布置在单个电路板上，并以节省空间的方式将其安装在控制单元中。这样做的优点是，可以在安装之前对装置电子器件的功能进行全面测试，并且还简化了目视检查。由于电路板之间不必进行插头连接，因此简化了电路板在控制单元中的安装。通过借助于至少一个第一柔性部分连接刚性电路载体，电路载体可以以空间优化的方式安装在控制单元中。
[0009]根据本专利技术的设计的另一个优点是控制单元中的优化的电流馈送部。电力模块布置在单独的刚性电路载体上，与电流馈送部设计为一体，这允许所需的高马达电流直接递
送至转向伺服马达，而无需插头连接。具体地，马达绕组可以硬连线至电力模块的接触点。通过缩短电流路径，节省了材料成本并最小化了欧姆损耗。经由电力模块和第一柔性部分的电路载体间接实现对控制电子器件的供电。因此，可以有利地省去控制电子器件的电路载体的单独电源。由于与马达电流相比，控制电子器件的功耗要求较低，所以控制电子器件的扩展电流路径并不显著。
[0010]优选地，两个刚性电路载体布置成在控制单元中至少部分地一者在另一者的顶部上重叠。这种布置特别好地利用了控制单元中的安装空间。具体地，可以如下设置：刚性电路载体是大致一者在另一者的顶部上叠合的。
[0011]在优选的实施方式中，控制单元可以作为其马达轴的延伸附接至转向伺服马达，其中电力模块的电路载体布置在马达侧，并且控制电子器件的电路载体布置在电力模块的电路载体的背离马达的一侧。由于在马达侧布置了电力模块，进一步缩短了马达电流的电流路径。
[0012]此外，可以如下设置：控制电子器件包括转子位置传感器，并且电力模块的电路载体具有与转子位置传感器相关联的孔口，用于穿过转子位置传感器的编码器元件。当控制单元布置为转向伺服马达的马达轴的延伸时，该实施方式特别有利。附接至转向伺服马达的马达轴的编码器元件可以穿过设置在马达侧上的电力模块的电路载体的孔口，以便与布置在控制电子器件的电路载体上的转子位置传感器相互作用。因此，转子位置传感器可以直接集成到控制电子器件中，而不会改变控制单元中刚性电路载体的优化布置。替代性地，转子位置传感器也可以布置在电力模块的电路载体或另一个单独的刚性电路载体上。
[0013]在优选的实施方式中，还设置了用于接收输入信号的插头连接器，插头连接器中的所有插头连接器都布置在控制电子器件的电路载体上。在电路载体的设计中必须特别考虑插头连接器，因为它们在电路载体平面和高度上都占据了相当大的安装空间。通过将用于控制单元的输入信号的所有插头连接器布置在控制电子器件的电路载体上，可以将两个刚性电路载体布置成彼此特别接近。插头连接器优选地布置在电路载体的背离电力模块的一侧。
[0014]在用于电流馈送部的柔性部分上，可以形成第三刚性电路载体，在该第三刚性电路载体上布置有用于连接至机动车辆的车载电气系统的插头连接器。第三刚性电路载体为电源的插头连接器提供固定平台，该固定平台可锚定至控制单元的壳体。然而，替代性地，插头连接器也可以直接设置在第二柔性部分上。
[0015]电路载体优选地通过在彼此关联的紧固点处附接至电路载体的间隔元件彼此分开。
[0016]本专利技术还涉及一种机电式车辆伺服转向系统，包括：转向机构，该转向机构用于将驾驶员的转向请求从方向盘机械地传输到机动车辆的转向轮；转向角传感器，该转向角传感器用于对驾驶员的转向请求进行电子检测；以及转向伺服马达，该转向伺服马达用于将转向力辅助引入转向机构中。为了根据由转向角传感器检测到的驾驶员的转向请求来致动转向伺服马达，机动车辆伺服转向系统包括根据本专利技术的先前描述的控制单元。
[0017]在另一实施方式中，本专利技术涉及一种线控转向式转向系统，包括：经由转向轴连接至方向盘的转向角传感器，该转向角传感器用于对驾驶员的转向请求进行电子检测；反馈致动器和转向伺服马达，其用于在转向轮上设定检测到的驾驶员的转向请求。为了根据由
转向角传感器检测到的驾驶员的转向请求来致动转向伺服马达，机动车辆伺服转向系统包括根据本专利技术的先前描述的控制单元。
[0018]在以下说明和从属权利要求中可以发现本专利技术的其他实施方式。
[0019]下面基于附图中所示的示例性实施方式对本专利技术进行更详细地解释。
[0020]图1示意性地示出了具有根据本专利技术的控制单元的示例性实施方式的转向系统的结构，
[0021]图2示意性地示出了处于移除本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于机动车辆的转向系统(1)的控制单元，所述控制单元具有布置在电路板(20)上的装置电子器件(30)，所述装置电子器件(30)包括控制电子器件(31)、电力模块(32)和电流馈送部(33)，其中，所述控制电子器件(31)被设计用于处理输入信号并将控制信号输出至所述电力模块(32)，并且所述电力模块(32)具有用于连接转向伺服马达(12)以根据所述控制信号致动所述转向伺服马达(12)的接触点(34)，其特征在于，所述电路板(20)呈刚性
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柔性电路板的形式，所述刚性
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柔性电路板具有由至少一个柔性部分(21)连接的至少两个刚性电路载体(22、23)，其中，所述控制电子器件(31)和对应的所述电力模块(32)分别布置在所述电路载体(22、23)的一个电路载体上，并且所述电路板(20)的第二柔性部分(24)形成在所述电力模块(32)的所述电路载体(23)上以用于所述电流馈送部(33)。2.根据权利要求1所述的控制单元，其特征在于，所述两个刚性电路载体(22、23)布置成在所述控制单元(9)中至少部分地一者在另一者的顶部上重叠。3.根据权利要求1或2所述的控制单元，其特征在于，所述控制单元(9)能够附接至所述转向伺服马达(12)以作为所述转向伺服马达(12)的马达轴的延伸，其中，在所述控制单元(9)中，所述电力模块(32)的所述电路载体(23)布置在马达侧，并且所述控制电子器件(31)的所述电路载体(22)布置在所述电力模块(32)的所述电路载体(23)的背离所述马达的一侧。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的控制单元，其特征在于，所述控制电子器件(31)包括转子位置传感器(35)，并且所述电力模块(32)的所述电路载体(23)具有与所述转子位置传感器(35)相关联的孔口(28)，以用于使所述转子位置传感器(35)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：盖尔盖伊，
申请(专利权)人：蒂森克虏伯普利斯坦股份公司，
类型：发明
国别省市：