DE102019123754A1

DE102019123754A1 - Electronic control unit

Info

Publication number: DE102019123754A1
Application number: DE102019123754.8A
Authority: DE
Inventors: Ramon Casagrande
Original assignee: Connaught Electronics Ltd
Current assignee: Connaught Electronics Ltd
Priority date: 2019-09-05
Filing date: 2019-09-05
Publication date: 2021-03-11

Abstract

Elektronische Steuereinheit, umfassend eine Basis, wobei die Basis einen allgemein planaren Boden und mehrere Träger, die sich von dem planaren Boden erstrecken, aufweist, wobei jeder Träger am Umfang des planaren Bodens angeordnet ist; eine Leiterplatte PCB, die von dem planaren Boden versetzt ist; mehrere Verbinder, die auf der PCB parallel montiert sind; und einen Deckel, der eine herabhängende Schürze aufweist, die, wenn sie an der Basis angebracht ist, mehrere Öffnungen definiert, wobei jeder Verbinder der mehreren Verbinder dahingehend konfiguriert ist, sich durch eine jeweilige Öffnung der mehreren Öffnungen über einen Rand der PCB hinaus zu erstrecken, wobei jeder Verbinder auf einem jeweiligen Träger der mehreren Träger gestützt wird; wobei der Deckel und die Basis dazu konfiguriert sind, eine Kapselung zu bilden, die die PCB elektromagnetisch abschirmt und verhindert, dass Flüssigkeit die PCB berührt.An electronic control unit comprising a base, the base having a generally planar floor and a plurality of supports extending from the planar floor, each support being disposed on the perimeter of the planar floor; a circuit board PCB offset from the planar floor; a plurality of connectors mounted in parallel on the PCB; and a lid having a depending skirt that, when attached to the base, defines a plurality of openings, each connector of the plurality of connectors configured to extend beyond an edge of the PCB through a respective one of the plurality of openings wherein each connector is supported on a respective one of the plurality of carriers; wherein the lid and base are configured to form an enclosure that electromagnetically shields the PCB and prevents liquid from contacting the PCB.

Description

Gebietarea

Die vorliegende Anmeldung betrifft elektronische Steuereinheiten.The present application relates to electronic control units.

Hintergrundbackground

Hersteller haben stetig die Menge und/oder die Komplexität von elektrischen und elektronischen Vorrichtungen in ihren Produkten erhöht. Da die Anzahl von Vorrichtungen gestiegen ist und die Komplexität der Vorrichtungen gestiegen ist, hat es eine noch stärkere Notwendigkeit gegeben, zu gewährleisten, dass keine Vorrichtung durch von anderen Vorrichtungen oder Quellen ausgehende elektromagnetische Felder beeinträchtigt wird und wiederum von einer gegebenen Vorrichtung ausgehende elektromagnetische Felder keine anderen Vorrichtungen beeinträchtigen. Der stetig steigende Bedarf an solchen Vorrichtungen, die Datenerfassungs-, Netzwerkkonnektivitäts-, Sicherheits- und Autonomsteuerungsmerkmale in Fahrzeugen bereitstellen, bedeutet, dass die Gewährleistung von elektromagnetischer Verträglichkeit (EMV) von Vorrichtungen für Hersteller von Vorrichtungen für den Gebrauch in Fahrzeugen und insbesondere Automobilen, besonders wichtig ist.Manufacturers have steadily increased the amount and / or complexity of electrical and electronic devices in their products. As the number of devices has increased and the complexity of the devices has increased, there has been an even greater need to ensure that no device is affected by electromagnetic fields emanating from other devices or sources and, in turn, that electromagnetic fields emanating from a given device are not affect other devices. The ever increasing need for such devices that provide data acquisition, network connectivity, security and autonomous control features in vehicles means that ensuring electromagnetic compatibility (EMC) of devices for manufacturers of devices for use in vehicles, and particularly automobiles, especially important is.

Eine gebräuchliche Technik der Verbesserung von EMV besteht darin, empfindliche elektronische Komponenten einer Vorrichtung in einem Gehäuse, das elektromagnetische Felder sperrt, abzuschirmen. Für die meisten üblichen Frequenzen und Feldstärken von elektromagnetischen Feldern stellt ein leitendes Gehäuse eine geeignete Abschirmungswirkung bereit. Angesichts der Fähigkeit von elektromagnetischen Feldern, in teilweise geschlossene Räume zu lecken, hängt die Wirksamkeit dieser Technik jedoch stark von der Konfiguration des Gehäuses, insbesondere der Verbindungsstellen mit anderen Komponenten oder anderen Gehäuseteilen, ab.A common technique for improving EMC is to shield sensitive electronic components of a device in a housing that blocks electromagnetic fields. A conductive housing provides a suitable shielding effect for most common frequencies and field strengths of electromagnetic fields. In view of the ability of electromagnetic fields to leak into partially enclosed spaces, however, the effectiveness of this technique depends heavily on the configuration of the housing, in particular the connection points with other components or other housing parts.

Im Zusammenhang mit EMV kann eine elektromagnetische Abschirmung als das Sperren des Passierens von elektromagnetischen Feldern betrachtet werden. Dementsprechend kann eine elektromagnetische Leckage als das Gestatten des Passierens von elektromagnetischen Feldern betrachtet werden. Um eine elektromagnetisch leckende Öffnung in einem ansonsten elektromagnetisch abgedichteten Gehäuse elektromagnetisch abzudichten kann eine EM-Abdichtungskomponente verwendet werden. Solch eine Komponente wird im Allgemeinen an oder in der elektromagnetisch leckenden Öffnung platziert und umfasst oftmals ein leitendes Material, das mit dem leitenden Gehäuse in gutem elektrischen Kontakt steht. Bei einigen Frequenzen und Stärken des elektromagnetischen Felds muss das Blockieren der Öffnungen nicht vollständig sein. Mit anderen Worten, EM-Abdichtungskomponenten können kleine Luftspalte oder Durchgänge aufweisen, die den Austausch von Staub oder Flüssigkeit gestatten.In the context of EMC, electromagnetic shielding can be viewed as blocking the passage of electromagnetic fields. Accordingly, electromagnetic leakage can be viewed as allowing electromagnetic fields to pass through. An EM sealing component can be used to electromagnetically seal an electromagnetically leaking opening in an otherwise electromagnetically sealed housing. Such a component is generally placed on or in the electromagnetically leaking opening and often comprises a conductive material that is in good electrical contact with the conductive housing. At some frequencies and strengths of the electromagnetic field, the blocking of the openings need not be complete. In other words, EM sealing components can have small air gaps or passages that allow dust or liquid to be exchanged.

Wie oben erläutert wurde, werden Vorrichtungen in einem leitenden Gehäuse durch Hersteller dieser Vorrichtungen oftmals elektromagnetisch abgedichtet. Signale in Form von elektromagnetischen Feldern müssen jedoch möglicherweise in das und/oder aus dem leitenden Gehäuse übertragen werden. Es können elektrische Verbinder verwendet werden, um die Signale durch das leitende Gehäuse zu übertragen. Elektrische Verbinder erfordern Öffnungen oder Durchgänge durch das leitende Gehäuse. Um zu vermeiden, dass die Öffnungen die EMV der Vorrichtung gefährden, können spezielle Konstruktionen des leitenden Gehäuses und/oder der Verbinder, die möglicherweise EM-Abdichtungskomponenten enthalten, erforderlich sein. Diese speziellen Konstruktionen können teuer sein, die Herstellung verkomplizieren und/oder können andere nachteilige Wirkungen haben.As discussed above, devices in a conductive housing are often electromagnetically sealed by manufacturers of these devices. However, signals in the form of electromagnetic fields may need to be transmitted into and / or out of the conductive housing. Electrical connectors can be used to carry the signals through the conductive housing. Electrical connectors require openings or passages through the conductive housing. To prevent the openings from compromising the EMC of the device, special constructions of the conductive housing and / or connectors, possibly including EM sealing components, may be required. These particular constructions can be expensive, complicate to manufacture, and / or can have other adverse effects.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Kapselung, die EMV ohne die Nachteile bekannter Lösungen bewahrt.An object of the present invention is to provide an enclosure that preserves EMC without the disadvantages of known solutions.

Kurzfassungshort version

Gemäß der vorliegenden Erfindung liegt eine elektronische Steuereinheit nach Anspruch 1 vor. Die abhängigen Ansprüche führen weitere optionale Merkmale auf.According to the present invention there is an electronic control unit according to claim 1. The dependent claims list further optional features.

FigurenlisteFigure list

Es werden nunmehr Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beispielhaft unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben; darin zeigen:

1 eine Ansicht eines Teils einer elektronischen Steuereinheit ECU mit einem Muschelschalengehäuse;
2 eine Ansicht, die mehrere in einem Gehäuseteil der ECU von 1 angeordnete Verbinder zeigt;
3 eine Ansicht eines Teils einer ECU gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4 eine Ansicht eines Verbinders, der an einer Leiterplatte PCB (Printed Circuit Board) befestigt ist und auf einem Träger der ECU von 3 gestützt wird; und
5 eine Ansicht des Basisteils des Gehäuses der ECU von 3, die einen Träger zeigt.

Embodiments of the present invention will now be described, by way of example, with reference to the accompanying drawings; show in it:

1 a view of part of an electronic control unit ECU with a clam shell housing;
2 FIG. 13 is a view showing several in one housing part of the ECU of FIG 1 shows arranged connectors;
3 a view of part of an ECU according to an embodiment of the present invention;
4th a view of a connector which is attached to a printed circuit board (PCB) and on a carrier of the ECU of FIG 3 is supported; and
5 FIG. 8 is a view of the base portion of the housing of the ECU of FIG 3 showing a carrier.

Beschreibungdescription

Eine elektronische Steuereinheit (ECU) 10 ist irgendein eingebettetes System, das ein oder mehrere der elektrischen oder elektronischen Systeme oder Teilsysteme innerhalb beispielsweise eines Fahrzeugs steuert. Ein Beispiel für eine ECU wäre ein Motorsteuergerät in einem Fahrzeug. Ein anderes Beispiel ist eine Steuereinheit, die mit einer oder mehreren sich um das Fahrzeug herum befindenden Kameras verbunden ist, die Bilder zur Anzeige im Fahrzeug bereitstellen können. Die ECU umfasst elektronische Komponenten, die allgemein auf einer Leiterplatte (PCB) oder einem entsprechenden Substrat angeordnet sind. Die elektronischen Komponenten können gegenüber Flüssigkeiten oder Schuttteilchen oder elektromagnetischen Feldern empfindlich sein, und sie sind deshalb in einem Schutzgehäuse vorgesehen.An electronic control unit (ECU) 10 is any embedded system that controls one or more of the electrical or electronic systems or subsystems within, for example, a vehicle. An example of an ECU would be an engine control unit in a vehicle. Another example is a control unit that is connected to one or more cameras located around the vehicle that can provide images for display in the vehicle. The ECU includes electronic components generally arranged on a printed circuit board (PCB) or a corresponding substrate. The electronic components can be sensitive to liquids or debris or electromagnetic fields, and they are therefore provided in a protective housing.

Ein Beispiel für ein Gehäuse 110 für eine ECU 10 wird in 1 gezeigt. Das Gehäuse 110 kapselt die PCB und ihre montierten Komponenten ein. Das Gehäuse 110 ist aus irgendeinem Material hergestellt, das dazu dient, elektromagnetische Wellen abzuschirmen. In der Regel werden leitende Materialien, wie zum Beispiel Aluminium oder eisenhaltige Materialien, verwendet. Da die ECU 10 in der Regel mit anderen Vorrichtungen in Verbindung steht und/oder diese steuert, bildet das Gehäuse 110 nicht vollständig eine vollständige Ummantelung, sondern hat stattdessen mindestens eine, vorzugsweise mehrere, Öffnungen, um das Passieren eines oder mehrerer Verbinder zu gestatten, die dazu dienen, Leistungsverbindungen und elektrische Verbindungen mit Komponenten innerhalb des Gehäuses zu gestatten.An example of a case 110 for one ECU 10 is in 1 shown. The case 110 encapsulates the PCB and its assembled components. The case 110 is made of any material used to shield electromagnetic waves. As a rule, conductive materials such as aluminum or ferrous materials are used. Since the ECU 10 is usually connected to other devices and / or controls them, forms the housing 110 not entirely a complete jacket, but instead has at least one, preferably more, openings to permit passage of one or more connectors which serve to permit power connections and electrical connections to components within the housing.

Es wird bevorzugt, die Öffnungen und den Verbinder aufeinander auszurichten, da dies die Verbindung von Kabeln oder anderen Vorrichtungen mit den Verbindern erleichtert, insbesondere, wenn Zugang zu den oder Sichtbarkeit der elektrischen Verbinder(n) reduziert ist.It is preferred to align the openings and the connector as this facilitates the connection of cables or other devices to the connectors, particularly when access to or visibility of the electrical connector (s) is reduced.

Wie oben erwähnt wurde, besteht aufgrund der elektrischen Beschaffenheit der auf der PCB montierten Komponenten eine Gefahr, dass elektromagnetische Felder von außerhalb des Gehäuses 110 die Komponenten beeinträchtigen können. Zusätzlich oder alternativ kann in Abhängigkeit von den Komponenten eine Gefahr bestehen, dass die Komponenten elektromagnetische Felder aussenden, die andere Komponenten oder Vorrichtungen außerhalb des Gehäuses 110 beeinträchtigen.As mentioned above, due to the electrical nature of the components mounted on the PCB, there is a risk of electromagnetic fields from outside the housing 110 affect the components. Additionally or alternatively, depending on the components, there may be a risk that the components emit electromagnetic fields that the other components or devices outside the housing 110 affect.

Aufgrund der elektromagnetischen Abschirmungswirkung des Gehäusematerials können solche problematischen elektromagnetischen Felder nur über Öffnungen, wie zum Beispiel jene für die Verbinder, in das Gehäuse 110 eintreten oder es verlassen. Jeder Verbinder 200 blockiert zum Teil eine jeweilige Öffnung. Normalerweise ist dieses Blockieren größtenteils auf einen leitenden Teil, wie zum Beispiel den äußeren Körper eines Verbinders, zurückzuführen, der den Großteil der Öffnung elektromagnetisch abgedichtet. Für eine leichtere Herstellung und leichtere Montage von Vorrichtungen ist jedoch eine Öffnung in dem Gehäuse 110 für einen Verbinder 200 keine perfekte Passung um den Verbinder 200 herum. Deshalb kann es in einem Spalt zwischen dem Verbinder 200 und dem Rand einer Öffnung zu einer elektromagnetischen Leckage kommen. Mindestens aus diesem Grunde können die Öffnungen in dem Gehäuse 110 eine potenzielle Quelle für elektromagnetische Felder sein, die die EMV der ECU 10 gefährden können.Due to the electromagnetic shielding effect of the housing material, such problematic electromagnetic fields can only enter the housing through openings, such as those for the connectors 110 enter or leave it. Any connector 200 partially blocks a respective opening. Usually, much of this blocking is due to a conductive part, such as the outer body of a connector, which electromagnetically seals most of the opening. However, there is an opening in the housing for easier manufacture and assembly of devices 110 for a connector 200 not a perfect fit around the connector 200 around. Therefore it can be in a gap between the connector 200 electromagnetic leakage occurs at the edge of an opening. At least for this reason, the openings in the housing 110 be a potential source of electromagnetic fields affecting the EMC of the ECU 10 can endanger.

Eine Art und Weise, wie die Gefahr einer elektromagnetischen Leckage aus Öffnungen gemindert werden kann, erfolgt mit EM-Abdichtungskomponenten. Ein solches Beispiel ist ein EMV-Kragen 230, der an einem Verbinder 200 montiert ist, 2. Der EMV-Kragen 230 dient dazu, den Spalt zwischen dem Verbinder 200 und dem Rand der Öffnung in dem Maße zu blockieren, dass keine elektromagnetischen Felder dazwischen passieren können oder zumindest so stark abgeschwächt oder reflektiert werden, dass passierende elektromagnetische Felder für den Betrieb der ECU 10 oder anderen Vorrichtungen nicht problematisch sind.One way in which the risk of electromagnetic leakage from openings can be reduced is with EM sealing components. One such example is an EMC collar 230 attached to a connector 200 is mounted, 2 . The EMC collar 230 serves to clear the gap between the connector 200 and to block the edge of the opening to the extent that no electromagnetic fields can pass between them or are at least weakened or reflected so strongly that passing electromagnetic fields are necessary for the operation of the ECU 10 or other devices are not problematic.

In 2 ist dieser EMV-Kragen 230 an einem Verbinder 200 mit einem leitenden äußeren Körper 210 montiert. Der dargestellte EMV-Kragen 230 liegt in Form einer leitenden radial federnde ringförmigen Komponente vor, die sowohl gegen den äußeren Körper 210 des Verbinders als auch die Öffnung in dem Gehäuse 110 presst. Der EMV-Kragen 230 weist mehrere Schlitze auf, die zum Erhöhen der Flexibilität des EMV-Kragens 230 und dadurch Gewährleisten eines guten Presskontakts mit dem äußeren Körper 210 des Verbinders und dem Gehäuse 110 ausgebildet sind. Es können gleichermaßen auch andere Formen des EMV-Kragens 230 verwendet werden, wie zum Beispiel Toroid-Komponenten und/oder leitende Schaumstoffkomponenten.In 2 is this EMC collar 230 on a connector 200 with a conductive outer body 210 assembled. The EMC collar shown 230 is in the form of a conductive radially resilient annular component that bears against both the outer body 210 of the connector and the opening in the housing 110 presses. The EMC collar 230 has several slots that increase the flexibility of the EMC collar 230 and thereby ensuring good press contact with the outer body 210 the connector and the housing 110 are trained. Other forms of EMC collar can also be used 230 may be used, such as toroidal components and / or conductive foam components.

Jeder EMV-Kragen 230 definiert eine Längsachse 250, die eine Rotationssymmetrieachse (nur eine gezeigt) ist. Die Dicke des EMV-Kragens 230 kann als die Länge des EMV-Kragens 230, sich entlang dieser Achse 250 erstreckt, betrachtet werden. Da es sich um eine federnde Komponente handelt, kann sich diese Länge mit Belastung des EMV-Kragens 230 mit Kräften ändern.Every EMC collar 230 defines a longitudinal axis 250 , which is an axis of rotational symmetry (only one shown). The thickness of the EMC collar 230 can be considered the length of the EMC collar 230 to move along this axis 250 extends to be considered. Since it is a resilient component, this length can increase with the load on the EMC collar 230 change with strength.

Das EM-Abdichtungsvermögen des EMV-Kragens 230 des Verbinders 200 wird verbessert, wenn die elektrische Leitfähigkeit zwischen dem Verbinder 200 und dem leitenden Gehäuse 110 gut ist. Deshalb besteht eine weitere Funktion des leitenden EMV-Kragens 230 darin, zu gewährleisten, dass sich die Verbinder und das Gehäuse 110 in einem guten elektrischen Kontakt befinden.The EM sealing capacity of the EMC collar 230 of the connector 200 is improved when the electrical conductivity between the Interconnects 200 and the conductive housing 110 good is. Therefore, there is another function of the conductive EMC collar 230 in ensuring that the connector and the housing 110 are in good electrical contact.

Der in 1 dargestellte Verbinder 200 weist mehrere Stifte 220 zur Übertragung von elektrischen Signalen und/oder Leistung auf. Zur Montagefreundlichkeit werden insbesondere in Bereichen mit begrenztem Zugang oder eingeschränkter Sichtbarkeit, oftmals aufdrehbare, aufschiebbare oder Bajonett-Verschluss-Verbinder verwendet, um die Leichtigkeit der Verbindung zu verbessern und zu gewährleisten, dass eine robuste Verbindung gebildet worden ist. Der Verbinder 200 umfasst mehrere Stifte 220 innerhalb des äußeren Körpers 210. Die mehreren Stifte 220 können durch Isolatoren von dem äußeren Körper 210 und voneinander elektrisch isoliert sein. Der äußere Körper 210 kann zumindest teilweise mit einer isolierenden Abdeckung oder Abschirmung bedeckt sein.The in 1 shown connector 200 has multiple pens 220 for the transmission of electrical signals and / or power. For ease of assembly, particularly in areas with limited access or limited visibility, twist-on, slide-on or bayonet-lock connectors are often used to improve the ease of connection and to ensure that a robust connection has been formed. The connector 200 includes multiple pens 220 within the outer body 210 . The multiple pens 220 can through insulators from the outer body 210 and be electrically isolated from each other. The outer body 210 can be at least partially covered with an insulating cover or shield.

Wenn ein Verbinder 200 mit einem EMV-Kragen 230 durch eine Aufnahmeöffnung in einem leitenden Gehäuse 110 passiert, greift der EMV-Kragen 230 an die Wand des leitenden Gehäuses 110 an und verringert die Gefahr einer elektromagnetischen Leckage. Ein Beispiel für vier solche Verbinder, die in einer jeweiligen Reihe von Öffnungen in einem leitenden Gehäuse 110 einer ECU 10 aufgenommen sind, wird in den 1 und 2 gezeigt.If a connector 200 with an EMC collar 230 through a receiving opening in a conductive housing 110 happens, the EMC collar engages 230 on the wall of the conductive housing 110 and reduces the risk of electromagnetic leakage. An example of four such connectors inserted into a respective row of openings in a conductive housing 110 an ECU 10 are included in the 1 and 2 shown.

Jeder Verbinder 200 kann insofern asymmetrisch sein, als er in dem Abschnitt, der sich innerhalb des Gehäuses befindet, im Vergleich zu dem Abschnitt, der sich außerhalb befindet, anders geformt ist. Ein Beispiel für diese Ausführung ist in 2 zu sehen, in der Verbinder mit Bajonett-Verschluss-Verbindungen aus den oben erläuterten Gründen an dem sich außerhalb des Gehäuses befindenden Teil des Verbinders, aber mit einem abgeflachten Körper, der eine Anordnung von Stiftverbindern (nicht gezeigt) innerhalb des Gehäuses zum Erleichtern der Befestigung an einer PCB aufweist, gezeigt werden.Any connector 200 may be asymmetrical in that it is shaped differently in the portion that is inside the housing compared to the portion that is outside. An example of this implementation is in 2 See the connector with bayonet lock connections for the reasons explained above on the part of the connector external to the housing, but with a flattened body having an array of pin connectors (not shown) within the housing to facilitate attachment on a PCB.

Um jeden Verbinder 200 an einer gewünschten Stelle festzuhalten und zu positionieren verwendet das in den 1 und 2 gezeigte Gehäuse 110 eine Klemm-Muschelschalengehäuseausführung. Mit anderen Worten, das Gehäuse 110 umfasst zwei Teile: einen ersten Gehäuseteil 111 und einen zweiten Gehäuseteil 112. Sowohl der erste Gehäuseteil 111 als auch der zweite Gehäuseteil 112 bilden einen durch eine jeweilige Schürze und eine jeweilige Basis begrenzten Hohlraum. Wenn der erste Gehäuseteil 111 und der zweite Gehäuseteil 112 zusammengebracht werden, wirken sie zur Bildung einer Kapselung 100, die das Innere des Gehäuses ist, zusammen. Die Kapselung 100 wird durch herabhängende Schürzen der Gehäuseteile und ihre jeweiligen Basen begrenzt.Around every connector 200 to hold and position at a desired location uses the in the 1 and 2 Housing shown 110 a clamping clamshell housing design. In other words, the case 110 comprises two parts: a first housing part 111 and a second housing part 112 . Both the first housing part 111 as well as the second housing part 112 form a cavity delimited by a respective skirt and a respective base. When the first housing part 111 and the second housing part 112 are brought together, they act to form an encapsulation 100 , which is the inside of the case, together. The encapsulation 100 is limited by the hanging aprons of the housing parts and their respective bases.

Der erste 111 und der zweite 112 Gehäuseteil können Dichtungsmerkmale aufweisen, um die Abdichtung entlang einer Verbindungsstelle zwischen den Gehäuseteilen zu verbessern, wenn die Gehäuseteile zusammengebracht werden. Zum Beispiel können eingebaute Merkmale, wie zum Beispiel eine überlappende Lippe oder ein Graben und eine entsprechende aufgenommene Nut oder zusätzliche Komponenten, wie polymere und/oder leitende Flachdichtungen oder O-Ringe, vorgesehen sein. Die Dichtungsmerkmale können die Abdichtung gemäß einem oder mehreren Aspekten verbessern. Zum Beispiel kann ein leitender O-Ring Wasserdichtheit verbessern und die Gefahr von elektromagnetischen Leckagen vermindern.The first 111 and second 112 housing parts may have sealing features to improve the seal along a joint between the housing parts when the housing parts are brought together. For example, built-in features such as an overlapping lip or trench and a corresponding received groove or additional components such as polymeric and / or conductive gaskets or O-rings may be provided. The sealing features can improve the seal in one or more aspects. For example, a conductive O-ring can improve water tightness and reduce the risk of electromagnetic leakage.

Wenn der erste 111 und der zweite 112 Gehäuseteil zusammengebracht sind ist, wie in 1 zu sehen ist, die Verbindungsstelle zwischen ihnen unterbrochen und ist an einigen Stellen getrennt, um mehrere Öffnungen bereitzustellen. Die Öffnungen erstrecken sich durch die Schürzen um jeden Gehäuseteil 111, 112 herum, und jede Öffnung ist zum Festhalten eines Verbinders 200 bemessen. Jede Öffnung wird durch eine Ausnehmung 113, 2, in der Schürze des ersten Gehäuseteils 111 und eine entsprechende Ausnehmung 114 in der Schürze des zweiten Gehäuseteils 112, 1, gebildet.When the first 111 and second 112 housing parts are brought together, as in FIG 1 can be seen, the junction between them is broken and is separated in some places to provide multiple openings. The openings extend through the skirts around each housing part 111 , 112 around, and each opening is for holding a connector in place 200 measured. Each opening is through a recess 113 , 2 , in the skirt of the first part of the case 111 and a corresponding recess 114 in the skirt of the second housing part 112 , 1 , educated.

Wie am besten in 2 zu sehen ist, ist die Muschelschalenform des Gehäuses 110 dazu ausgeführt, EMV-Kragen aufweisende Verbinder zu fixieren. Der EMV-Kragen 230 des Verbinders 200 wird in der Ausnehmung 113 des ersten Gehäuseteils 111 aufgenommen, derart, dass bei Hinzufügen des zweiten Gehäuseteils 112 die entsprechende Ausnehmung 114 am zweiten Gehäuseteil 112 einen Druck an den EMV-Kragen 230 anlegt, wodurch der Verbinder 200 und die elektromagnetische Abdichtung der Öffnung 132, durch die sich der Verbinder 200 erstreckt, fixiert werden. Die beiden Gehäuseteile können durch Schrauben, Schnappverschluss, Klemmkomponenten, elastische oder polymere Komponenten oder jegliche Maßnahme, die die beiden Gehäuseteile aneinander fixiert, aneinander fixiert werden.As best in 2 what can be seen is the clamshell shape of the case 110 designed to fix connectors having EMC collars. The EMC collar 230 of the connector 200 is in the recess 113 of the first housing part 111 added, such that when adding the second housing part 112 the corresponding recess 114 on the second housing part 112 a print on the EMC collar 230 creates, whereby the connector 200 and the electromagnetic sealing of the opening 132 through which the connector 200 extends, to be fixed. The two housing parts can be fixed to one another by screws, snap locks, clamping components, elastic or polymeric components or any measure that fixes the two housing parts to one another.

Die beiden Gehäuseteile mindern das Eindringen von Fluid, wie zum Beispiel Wasser, das den Betrieb von Komponenten innerhalb des Gehäuses 110 beeinträchtigen kann. Bei einigen Ausführungsformen können das Gehäuse 110 und andere Komponenten so konfiguriert sein, dass das Gehäuse nach dem Zusammenfügen einen internationalen Standard erfüllt, wie zum Beispiel den von der Internationalen Elektrotechnischen Kommission festgelegten Ingress-Protection(IP-)Standard („Schutz gegen Eindringen“). Einige elektronische Vorrichtungen in einem Muschelschalengehäuse wie oben beschrieben können IP5K0 erfüllen, was bedeutet, dass sie einen begrenzten Schutz gegen Staubeintritt, aber keinen Schutz gegen das Eintreten von Flüssigkeiten haben.The two housing parts reduce the ingress of fluid, such as water, that the operation of components within the housing 110 can affect. In some embodiments, the housing 110 and other components can be configured in such a way that the housing meets an international standard after assembly, such as the Ingress Protection (IP) standard established by the International Electrotechnical Commission. Some electronic Devices in a clamshell housing as described above can meet IP5K0, which means that they have limited protection against the ingress of dust but no protection against the ingress of liquids.

Eine oder beide der Gehäusekomponenten können Merkmale zum Gestatten des Fixierens der Gehäusekomponenten oder des zusammengefügten Gehäuses an einer Stelle aufweisen. Zum Beispiel stellt 1 Gehäuseteile mit sich von den Schürzen weg erstreckenden Vorsprüngen dar, wobei die Vorsprünge 190 Befestigungsmittel, wie zum Beispiel Schrauben, stützen, damit die Gehäuseteile oder das zusammengefügte Gehäuse an einer Stelle befestigt werden können bzw. kann. Andere Montagekomponenten und Befestigungsmittel beinhalten Presspassungen, Klebstoffmontage, Schnappverbindung, Verschrauben und Umreifen, und diese können wie erforderlich verwendet werden.Either or both of the housing components may have features for allowing the housing components or the assembled housing to be fixed in place. For example poses 1 Housing parts with projections extending away from the aprons, the projections 190 Fastening means, such as screws, support so that the housing parts or the assembled housing can be fastened in one place. Other assembly components and fasteners include interference fits, adhesive assembly, snap fit, bolting, and strapping, and these can be used as required.

Wie in 1 zu sehen ist, kann einer der bzw. können beide der Gehäuseteile auch Schutzteile oder eine Verkleidung 170 umfassen, die sich von den Gehäuseteilen weg erstreckt bzw. erstrecken und dazu dient bzw. dienen, die Verbinder vor einem versehentlichen Kontakt oder einer Beschädigung zu schützen.As in 1 can be seen, one or both of the housing parts can also have protective parts or a cladding 170 which extend from the housing parts and serve to protect the connectors from accidental contact or damage.

Die Gehäuseteile können durch Formen oder durch Gießen hergestellt sein, was insofern von Vorteil ist, als die Durchgängigkeit des leitenden Materials gewährleistet wird, wodurch die Wahrscheinlichkeit von elektromagnetischen Leckagen weiter minimiert wird. Die Gehäuseteile können auch abgerundet oder abgeschrägt sein und/oder Verstärkungsstrukturen aufweisen, um eine leichte Herstellung zu gestatten.The housing parts can be manufactured by molding or by casting, which is advantageous in that the continuity of the conductive material is ensured, whereby the probability of electromagnetic leakage is further minimized. The housing parts can also be rounded or beveled and / or have reinforcing structures in order to allow easy production.

Nunmehr auf die 3-5 Bezug nehmend, wird ein Gehäuse 110 für eine ECU 10 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung gezeigt. In diesen Figuren werden gleiche Zahlen zur Bezeichnung gleicher Teile hinsichtlich der ECU der 1 und 2 verwendet. Das Gehäuse 110 umfasst eine im Wesentlichen flache Basis 120. Die Basis 120 umfasst einen Boden 121, 5, der eine allgemein planare Oberfläche definiert. Das Gehäuse umfasst ferner einen Deckel 130, wobei der Deckel einen Hohlraum aufweist. Die Basis 120 und der Deckel 130 sind dahingehend konfiguriert, zur Bildung einer Kapselung 100 zusammenzuwirken, wobei der Hohlraum des Deckels 130 und der Boden 121 der Basis 120 die Kapselung 100 definieren.Now to the 3-5 Referring to this, a housing becomes 110 for one ECU 10 shown according to an embodiment of the invention. In these figures, like numbers are used to denote like parts with respect to the ECU of 1 and 2 used. The case 110 includes a substantially flat base 120 . The base 120 includes a floor 121 , 5 , which defines a generally planar surface. The housing also includes a cover 130 , wherein the lid has a cavity. The base 120 and the lid 130 are configured to form an encapsulation 100 cooperate, the cavity of the lid 130 and the floor 121 the base 120 the encapsulation 100 define.

Im Gegensatz zu dem Muschelschalengehäuse der 1 und 2 ist die Verbindungsstelle zwischen den beiden Gehäuseteilen (der Basis 120 und dem Deckel 130) im Wesentlichen auf die Ebene der Basis 120 ausgerichtet.In contrast to the clamshell housing of the 1 and 2 is the junction between the two housing parts (the base 120 and the lid 130 ) essentially at the level of the base 120 aligned.

Wie gezeigt wird, ist in 3 der Deckel 130 der obere Gehäuseteil und die Basis 120 der untere Gehäuseteil, es versteht sich jedoch, dass die ECU 10 auch mit der Basis 120 neben einer Decke und somit mit unter der Basis 120 angeordnetem Deckel 130 montiert sein könnte. Die Basis 120 dient dazu, die durch den Deckelteil 130 gebildete Kapselung 100 zumindest teilweise abzudichten.As shown, in 3 the lid 130 the upper case and the base 120 the lower part of the housing, however, it should be understood that the ECU 10 also with the base 120 next to a ceiling and thus under the base 120 arranged lid 130 could be mounted. The base 120 is used by the cover part 130 formed encapsulation 100 to seal at least partially.

Die durch den Boden definierte planare Oberfläche kann eine flache Ebene oder eine Oberfläche, die in eine, in zwei oder in mehr Richtungen sanft gekrümmt ist, sein. Bei einigen Ausführungsformen befindet sich der Großteil des Bodens 120, vorzugsweise über 70%, besonders bevorzugt über 80%, ganz besonders bevorzugt über 90%, innerhalb von 10 mm der planaren Oberfläche 121. Die Basis 120 umfasst ferner eine Reihe von Trägern 122, die sich im Wesentlichen senkrecht von dem Boden erstrecken. Jeder Träger 122 ist eine individuelle Struktur, die von anderen Trägern getrennt ist. An einem Ende jedes Trägers, das von der planaren Fläche am weitesten weg ist, befindet sich eine Fläche, die dazu konfiguriert ist, einen Verbinder 200 zu stützen. Die Stützfläche kann eine Ausnehmung 125, 5, aufweisen, um den Verbinder 200 zu positionieren. Bei einigen Ausführungsformen dient die Ausnehmung 125 dem Stützen eines EMV-Kragens 230 eines Verbinders 200.The planar surface defined by the floor may be a flat plane or a surface gently curved in one, two, or more directions. In some embodiments, most of the floor is located 120 , preferably over 70%, particularly preferably over 80%, very particularly preferably over 90%, within 10 mm of the planar surface 121 . The base 120 also includes a number of carriers 122 extending substantially perpendicularly from the floor. Any porter 122 is an individual structure that is separate from other carriers. At one end of each beam furthest from the planar surface is a surface that is configured to be a connector 200 to support. The support surface can be a recess 125 , 5 , have to the connector 200 to position. In some embodiments, the recess serves 125 supporting an EMC collar 230 of a connector 200 .

Bei der dargestellten Ausführungsform 4 werden ähnliche Verbinder 200 gezeigt, es versteht sich jedoch, dass Varianten dieser Ausführungsform verschiedene Verbinder in der gleichen ECU, zum Beispiel 1 RosenbergerHSD@-Hochgeschwindigkeits(HSD-)Verbinder und 1 Single Fakra-Verbinder (Fakra - Fachkreis Automobil, eine deutsche Norm), die beide geeignete EMV-Kragen, aber mit unterschiedlicher Geometrie (Höhe, Tiefe, Gesamtgröße und EMV-Feder-Größe), tragen, einsetzen können.In the illustrated embodiment 4, similar connectors are used 200 However, it goes without saying that variants of this embodiment have different connectors in the same ECU, for example 1 RosenbergerHSD @ high-speed (HSD) connector and 1 single Fakra connector (Fakra - Fachkreis Automobil, a German standard), both of which are suitable EMC collars, but with different geometries (height, depth, overall size and EMC spring size).

Der Deckel 130 umfasst eine herabhängende Schürze 131 oder Wand, die sich um seinen Umfang herum befindet. Der Deckel umfasst ferner ein Dach, das sich zwischen der herabhängenden Schürze zur Definition eines Hohlraums innerhalb des Deckels erstreckt. Die herabhängende Schürze 131 weist eine Reihe von Öffnungen auf. Jede Öffnung 132 ist zur Aufnahme eines entsprechenden Trägers 122 innerhalb der zwischen dem Deckel 130 und dem Träger 122 definierten Öffnung positioniert. Bei der Ausführungsform können die Öffnung 132 und die Ausnehmung 125 des entsprechenden Trägers 122 dazu konfiguriert sein, den EMV-Kragen 230 des Verbinders 200 aufzunehmen und zu stützen.The lid 130 includes a hanging apron 131 or wall that is around its perimeter. The lid further includes a roof extending between the depending skirt to define a cavity within the lid. The hanging apron 131 has a number of openings. Every opening 132 is to accommodate a corresponding carrier 122 within between the lid 130 and the wearer 122 defined opening positioned. In the embodiment, the opening 132 and the recess 125 of the relevant institution 122 be configured to use the EMC collar 230 of the connector 200 to absorb and support.

Die Träger und die herabhängende Schürze 131 können in den den EMV-Kragen 230 berührenden Bereichen eine vergrößerte Dicke aufweisen. Um eine adäquate Fixierung des EMV-Kragens 230 zu gewährleisten, kann die vergrößerte Dicke die Dicke des EMV-Kragens 230 oder vorzugsweise mindestens die Hälfte der Dicke des EMV-Kragens 230 sein.The straps and the hanging apron 131 can in the EMC collar 230 contacting areas have an increased thickness. To ensure adequate fixation of the EMC collar 230 To ensure the increased thickness, the thickness of the EMC collar 230 or preferably at least half the thickness of the EMC collar 230 be.

Obgleich der EMV-Kragen 230 bei der dargestellten Ausführungsform als ringförmig gezeigt wird, sei darauf hingewiesen, dass der EMV-Kragen 130 bei alternativen Ausführungsformen zum Beispiel quadratisch geformt sein kann, wobei der Verbinder, der Träger und die Öffnung zum Zusammenwirken mit dem Kragen geeignet geformt sind.Although the EMC collar 230 is shown as ring-shaped in the embodiment shown, it should be noted that the EMC collar 130 for example, in alternative embodiments, it may be square-shaped with the connector, bracket and opening appropriately shaped for cooperation with the collar.

In das Gehäuse 110 einer ECU 10 eintretendes Fluid tritt höchstwahrscheinlich durch einen Spalt in der Dichtung zwischen den Gehäusekomponenten, das heißt entlang der Teilungslinie in dem Gehäuse 110, ein. Bei dem Gehäuse 110 der 1 und 2 tritt Fluid höchstwahrscheinlich an der sich in einer Linie mit der Mitte der Verbinder befindenden Ebene in das Gehäuse 110 ein. Folglich können Fluidtropfen durch die Teilungslinie eintreten und auf eine irgendwelche elektrische Komponenten auf der PCB 300 berührende PCB 300 gelangen.In the case 110 an ECU 10 Incoming fluid will most likely pass through a gap in the seal between the housing components, i.e. along the parting line in the housing 110 , on. With the case 110 of the 1 and 2 fluid will most likely enter the housing at the plane in line with the center of the connectors 110 on. As a result, fluid droplets can enter through the parting line and onto any electrical components on the PCB 300 contacting PCB 300 reach.

Da der Großteil der Verbindungsstelle in dem Gehäuse 110 der 3 bis 5 unter der Linie der Verbinder und somit der PCB 300 liegt, ist es weniger wahrscheinlich, dass in das Gehäuse 110 eintretende Fluidtropfen die PCB 300 beeinflussen. Aus diesem Grunde ist das Gehäuse 110 der 3 bis 5 in einem solchen Maße toleranter gegenüber Tropfen, als einige elektronische Vorrichtungen in solch einem Gehäuse IP5K2 erfüllen können, was bedeutet, dass sie begrenzten Schutz gegenüber dem Eindringen von Staub haben, aber und gegen direkte Wasserspritzer nach oben geschützt sind, während die Vorrichtung um nicht mehr als die Vertikale geneigt ist.Because the majority of the joint is in the housing 110 of the 3 to 5 below the line of the connector and thus the PCB 300 it is less likely to be in the housing 110 incoming fluid drops the PCB 300 influence. Because of this, the case is 110 of the 3 to 5 to such an extent more tolerant of drops than some electronic devices in such a housing can meet IP5K2, which means that they have limited protection against ingress of dust, but are protected against direct water splashes upwards while the device is no more than the vertical is inclined.

Bei Varianten der oben beschriebenen Ausführungsformen können Vorspannungskomponenten (nicht gezeigt) innerhalb oder außerhalb des ECU-Gehäuses 110 einen mechanischen Druck an Verbinder anlegen. Diese Vorspannungskomponenten können die Verbinder gegen die herabhängende Schürze des Deckels 130 pressen und dadurch zwischen den Verbindern und den Gehäusen eine gute Abdichtung und gute elektrische Verbindung gewährleisten.In variations of the embodiments described above, preload components (not shown) can be inside or outside the ECU housing 110 apply mechanical pressure to connector. These biasing components hold the connectors against the depending skirt of the lid 130 press and thereby ensure a good seal and good electrical connection between the connectors and the housings.

Zum Beispiel kann eine sich innerhalb der ECU befindende PCB eine oder mehrere leitende EMV-Federn entlang der PCB aufweisen, die gegen das ECU-Gehäuse und den Verbinder pressen. Diese Ausführung bietet den Vorteil, dass EMV-Kragen nicht erforderlich sind, da die durch die Kragen bereitgestellte Vorspannkraft stattdessen durch die Vorspannungskomponenten bereitgestellt wird.For example, a PCB located within the ECU may have one or more conductive EMC springs along the PCB that press against the ECU housing and connector. This embodiment offers the advantage that EMC collars are not required, since the prestressing force provided by the collar is instead provided by the prestressing components.

Claims

Elektronische Steuereinheit (10), umfassend: eine planare Basis (120) und mehrere Träger (122), die sich von der planaren Basis erstrecken, wobei jeder Träger (122) am Umfang der planaren Basis angeordnet ist; eine Leiterplatte, PCB (300), die von dem planaren Boden versetzt ist; mehrere Verbinder, die auf der PCB parallel montiert sind; und einen Deckel (130), der eine herabhängende Schürze (131) aufweist, die, wenn sie an der Basis angebracht ist, mehrere Öffnungen definiert, wobei jeder Verbinder der mehreren Verbinder dahingehend konfiguriert ist, sich durch eine jeweilige Öffnung der mehreren Öffnungen über einen Rand der PCB hinaus zu erstrecken, wobei jeder Verbinder auf einem jeweiligen Träger der mehreren Träger gestützt wird; wobei der Deckel und die Basis dazu konfiguriert sind, eine Kapselung (100) zu bilden, die die PCB elektromagnetisch abschirmt und verhindert, dass Flüssigkeit die PCB berührt.An electronic control unit (10) comprising: a planar base (120) and a plurality of supports (122) extending from the planar base, each support (122) being disposed on the perimeter of the planar base; a printed circuit board, PCB (300) offset from the planar floor; a plurality of connectors mounted in parallel on the PCB; and a lid (130) having a depending skirt (131) which when attached to the base defines a plurality of openings, each connector of the plurality of connectors being configured to extend over an edge through a respective one of the plurality of openings extending out of the PCB, each connector being supported on a respective one of the plurality of carriers; wherein the lid and base are configured to form an enclosure (100) that electromagnetically shields the PCB and prevents liquid from contacting the PCB.

Elektronische Steuereinheit nach Anspruch 1, wobei jeder Träger (122) der mehreren Träger von allen anderen Trägern der mehreren Träger getrennt ist.Electronic control unit according to Claim 1 wherein each carrier (122) of the plurality of carriers is separate from all other carriers of the plurality of carriers.

Elektronische Steuereinheit nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Basis (120) und der Deckel (130) ein leitendes Material umfassen.Electronic control unit according to Claim 1 or 2 wherein the base (120) and the lid (130) comprise a conductive material.

Elektronische Steuereinheit nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die Verbinder durch eine Verkleidung (170) geschützt sind, die sich von der Basis oder dem Deckel erstreckt.An electronic control unit according to any preceding claim, wherein the connectors are protected by a shroud (170) extending from the base or the lid.

Elektronische Steuereinheit nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die Basis (120) und/oder der Deckel (130) aus Aluminiumguss gebildet sind.Electronic control unit according to any preceding claim, wherein the base (120) and / or the cover (130) are formed from cast aluminum.

Elektronische Steuereinheit nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei jeder Träger (122) der mehreren Träger eine Ausnehmung (125) umfasst, die dazu konfiguriert ist, einen Teil des Verbinders aufzunehmen.The electronic control unit of any preceding claim, wherein each bracket (122) of the plurality of brackets includes a recess (125) configured to receive a portion of the connector.

Elektronische Steuereinheit nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei jede Öffnung (132) der mehreren Öffnungen dazu konfiguriert ist, einen Teil eines eingeführten Verbinders (200) zu berühren.The electronic control unit of any preceding claim, wherein each opening (132) of the plurality of openings is configured to contact a portion of an inserted connector (200).

Elektronische Steuereinheit nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei ein leitender Kragen (230) an jedem Verbinder (200) an dem jeweiligen Träger (122) der mehreren Träger gestützt wird.An electronic control unit as claimed in any preceding claim, wherein a conductive collar (230) is supported on each connector (200) on the respective one of the plurality of carriers.

Elektronische Steuereinheit nach Anspruch 8, wobei der leitende Kragen (230) entweder ringförmig oder quadratisch mit einer axialen Dicke geformt ist und sich jeder Träger (122) über mindestens den Großteil der axialen Dicke erstreckt.Electronic control unit according to Claim 8 , the conductive collar (230) being either is annular or square in shape with an axial thickness and each support (122) extends over at least the majority of the axial thickness.

Elektronische Steuereinheit nach Anspruch 9, wobei die herabhängende Schürze (131) so konfiguriert ist, dass jede Öffnung eine Tiefe von mindestens dem Großteil der axialen Dicke aufweist.Electronic control unit according to Claim 9 wherein the depending skirt (131) is configured such that each opening has a depth of at least a majority of the axial thickness.

Elektronische Steuereinheit nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei jeder leitende Kragen (230) federnd ist und dazu konfiguriert ist, gegen den Verbinder (200), den Träger (122) und die herabhängende Schürze (131) zu pressen.Electronic control unit according to one of the Claims 8 to 10 wherein each conductive collar (230) is resilient and configured to press against the connector (200), the bracket (122) and the depending skirt (131).

Elektronische Steuereinheit nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei jeder der mehreren Verbinder die gleiche Größe aufweist und die mehreren Verbinder angrenzend auf der PCB positioniert sind.The electronic control unit of any preceding claim, wherein each of the plurality of connectors is the same size and the plurality of connectors are positioned adjacently on the PCB.

Elektronische Steuereinheit nach einem vorhergehenden Anspruch, ferner umfassend mehrere Vorspannungskomponenten, wobei die mehreren Vorspannungskomponenten dazu konfiguriert sind, jeden Verbinder (200) der mehreren Verbinder gegen ihre jeweilige Öffnung (132) vorzuspannen.The electronic control unit of any preceding claim, further comprising a plurality of biasing components, wherein the plurality of biasing components are configured to bias each connector (200) of the plurality of connectors against its respective opening (132).

Automobilkomponente, die die elektronische Steuereinheit nach einem vorhergehenden Anspruch umfasst.An automobile component comprising the electronic control unit of any preceding claim.