DE10145540A1

DE10145540A1 - Pressure sensor group for pressure control device has carrier housing for several pressure sensors and sleeve-shaped projection enclosing sensor components

Info

Publication number: DE10145540A1
Application number: DE10145540A
Authority: DE
Inventors: Dieter Dinkel; Ruediger Briesewitz
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2001-03-29
Filing date: 2001-09-14
Publication date: 2003-02-27

Abstract

The pressure sensor group has a carrier housing (3) for reception of several pressure sensors (4), acting as a pre-tested module fitted between cooperating housings (1,2) of a pressure control device, having a sleeve-shaped projection (7) enclosing all sensor components (6,9,10,11), provided with embedded connection contacts (12).

Description

Die Erfindung betrifft eine Drucksensorbaugruppe, insbesondere für ein Drucksteuergerät für Kraftfahrzeug- Bremsanlagen, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The invention relates to a pressure sensor assembly, especially for a pressure control device for motor vehicles Brake systems, according to the preamble of claim 1.

Aus der DE 195 14 383 A1 geht bereits ein Drucksteuergerät für eine radschlupfgeregelte Kraftfahrzeug-Bremsanlage hervor, das ein erstes Gehäuse zur Aufnahme von mehreren elektrisch betätigbaren Drucksteuerventilen und ein zweites Gehäuse zur Aufnahme von elektrischen und elektronischen Bauelementen aufweist. Beim Aufsetzen des zweiten Gehäuses auf das erste Gehäuse werden nicht nur die Drucksteuerventile elektrisch kontaktiert, sondern auch die im ersten blockförmigen Gehäuse einzeln befestigten Drucksensoren, deren elektrische bzw. elektronische Bauteile in den einzelnen Sensorgehäusen integriert sind. A pressure control device is already known from DE 195 14 383 A1 for a wheel slip-controlled motor vehicle brake system out that a first housing to accommodate several electrically operated pressure control valves and a second Housing for electrical and electronic Components. When putting on the second housing on the first housing will not only be the Pressure control valves electrically contacted, but also in the individually attached the first block-shaped housing Pressure sensors, their electrical or electronic components are integrated in the individual sensor housings.

Damit ergibt sich eine aufgelöste Bauweise, bei der jeder einzelne Drucksensor prüf- und montageaufwendig mit den entsprechenden Komponenten in das Drucksteuergerät separat einzuführen und elektrisch zu kontaktieren ist. This results in a disassembled construction in which everyone individual pressure sensor, testing and assembly-intensive with the corresponding components in the pressure control unit separately to be introduced and to be contacted electrically.

Ferner ist aus der DE 198 41 334 A1 eine Drucksensorbaugruppe der eingangs genannten Art bekannt, deren Drucksensoren als einzelne Sensorpillen in einem Trägergehäuse aufgereiht sind, auf denen eine Platine zum Anschluß sämtlicher aus den Drucksensoren hervorstehenden Kontaktstifte angeordnet ist. Eine als Deckel gestaltete die Steckeraufnahme verschließt die mit der Platine versehene Stufenbohrung im Trägergehäuse. Nachteilig ist hierin der relativ hohe Aufwand bezüglich der elektrischen Kontaktierung, sowie die großflächige, reihenweise Anordnung und die Befestigung der einzelnen Sensorpillen im Trägergehäuse. Furthermore, from DE 198 41 334 A1 Pressure sensor assembly of the type mentioned at the beginning, their pressure sensors as individual sensor pills in one Carrier housings are lined up on which a circuit board for Connection of all protruding from the pressure sensors Contact pins is arranged. One designed as a lid The plug holder closes the one provided with the circuit board Stepped bore in the carrier housing. The disadvantage here is relatively high effort in terms of electrical Contacting, as well as the large, row-by-row arrangement and the attachment of the individual sensor pills in Support housing.

Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine miniaturisierte, einfach herzustellende Drucksensorbaugruppe zu schaffen, die vorgenannten Nachteile nicht aufweist. It is therefore the object of the present invention to provide a miniaturized, easy to manufacture pressure sensor assembly to create that does not have the aforementioned disadvantages.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für eine Drucksensorbaugruppe der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. This object is inventively for a Pressure sensor assembly of the type mentioned with the characteristic ones Features of claim 1 solved.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen im nachfolgenden aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand mehrerer Zeichnungen hervor. Other features, advantages and possible uses of the In the following go from the description of an invention Embodiment based on several drawings.

Es zeigen: Show it:

Fig. 1 eine Perspektivdarstellung des ersten Gehäuses für ein Drucksteuergerät mit einer Drucksensorbaugruppe, das zum Betrieb einer radschlupfgeregelten Kraftfahrzeug-Bremsanlage vorgesehen ist, Fig. 1 is a perspective view of the first housing for a pressure control device with a pressure sensor assembly, which is provided for operating a radschlupfgeregelten motor vehicle brake system,

Fig. 2 eine Seitenansicht des in Fig. 1 gezeigten ersten Gehäuses mit der Drucksensorbaugruppe im Querschnitt, Fig. 2 is a side view of, shown in Fig. First casing with the pressure sensor assembly in cross-section 1

Fig. 3 eine Perspektivansicht der Drucksensorbaugruppe mit einer übersichtlichen Darstellung der Flanschfläche. Fig. 3 is a perspective view of the pressure sensor assembly with a clear representation of the flange surface.

Die Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung die Komponenten eines Drucksteuergeräts, bestehend aus einem ersten, blockförmigen Gehäuse 1 zur Aufnahme von mehreren elektrisch betätigbaren Drucksteuerventilen, auf das ein zweites blockförmiges Gehäuse 2 aufgesetzt wird, das elektrische und elektronische Bauelemente beinhaltet, die beim Aufsetzen des zweiten Gehäuses 2 auf das erste Gehäuse 1 die Drucksteuerventile elektrisch kontaktieren. Das zweite Gehäuse 2 ist aus der Fig. 2 ersichtlich. Fig. 1 shows a schematic representation of the components of a pressure control device, consisting of a first block-shaped housing 1 for receiving a plurality of electrically actuable pressure control valves, on which a second block-shaped housing 2 is placed, which contains electrical and electronic components that are used when the second housing 2 on the first housing 1 electrically contact the pressure control valves. The second housing 2 can be seen from FIG. 2.

Ferner beinhaltet das Drucksteuergerät mehrere elektrische als auch elektronische Bauelemente zur Überwachung des Hydraulikdrucks im ersten Gehäuse 1, die erfindungsgemäß über der Stirnfläche des Trägergehäuses 3 horizontal als auch vertikal verteilt sind. Damit ergibt sich eine äußerst kompakte Drucksensorbaugruppe, die als funktionsfähige und vorprüfbare Baugruppe eine eigenständig handhabbare Unterbaugruppe des Drucksteuergeräts bildet. Diese Unterbaugruppe ist zwischen dem ersten und zweiten Gehäuse 1, 2 an der Stirnfläche des blockförmigen ersten Gehäuses 1 von oben gut zugänglich angeordnet. In dieses Gehäuse 1 münden auch sämtliche für die Drucksteuerventile und für die Niederdruckspeicher vorgesehenen Aufnahmebohrungen 17 ein. Die Drucksensorbaugruppe 19 läßt sich somit äußerst schmal bauend auf kleinster Gehäusefläche zwischen den beiden Aufnahmebohrungen 17 der Niederdruckspeicher und den beiden Reihen der für die Auslaßventile sowie für die elektrischen Umschalt- und Trennventilen vorgesehenen Aufnahmebohrungen 17 integrieren. Furthermore, the pressure control device contains several electrical and electronic components for monitoring the hydraulic pressure in the first housing 1 , which according to the invention are distributed horizontally and vertically over the end face of the carrier housing 3 . This results in an extremely compact pressure sensor assembly which, as a functional and pre-testable assembly, forms an independently manageable subassembly of the pressure control device. This subassembly is arranged between the first and second housings 1 , 2 on the end face of the block-shaped first housing 1 so that it is easily accessible from above. All housing bores 17 provided for the pressure control valves and for the low-pressure accumulator also open into this housing 1 . The pressure sensor assembly 19 can thus be built in an extremely narrow manner on the smallest housing area between the two receiving bores 17 of the low-pressure accumulator and the two rows of the receiving bores 17 provided for the outlet valves and for the electrical changeover and separating valves.

Zur Befestigung des scheibenförmigen Trägergehäuses 3 am Gehäuse 1 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel über den Umfang des näherungsweise runden Trägergehäuses 3 mehrere Schrauben gleichmäßig verteilt, die jedoch bei Wunsch oder Bedarf durch andere allgemein bekannte kraft- und/oder auch formschlüssige Halteelemente ersetzt werden können. For fastening the disk-shaped support housing 3 on the housing 1 a plurality of screws are evenly distributed in the present embodiment, the circumference of the approximately circular support housing 3, but can be replaced generally at desired or needed by other known force-locking and / or form-locking retaining elements.

Die Drucksensorbaugruppe weist somit im wesentlichen ein Trägergehäuse 3 auf, an dem die einzelnen Komponenten der Drucksensorik radial über die Stirnfläche des Trägergehäuses 3 verteilt sind. Das Trägergehäuse 3 bildet eine eigenständig handhabbare, zwischen dem ersten und zweiten Gehäuse 1, 2 des Drucksteuergeräts 16 positionierbare Unterbaugruppe. Hierzu ist von Bedeutung, daß das Trägergehäuse 3 einen hülsenförmigen Gehäusefortsatz 7 aufweist, in dem mehrere Kontaktkissen 12 feuchtegeschützt eingebettet sind und wobei zwischen den Kontaktkissen 12 und dem Trägergehäuse 3 ein Abstand zur Aufnahme von elektrischen und/oder elektronischen Bauteilen vorgesehen ist, die mit mehreren über der Stirnfläche des Trägergehäuses 3 verteilt angeordneten Meßelementen 9 verbunden sind. The pressure sensor assembly thus essentially has a carrier housing 3 , on which the individual components of the pressure sensor system are distributed radially over the end face of the carrier housing 3 . The carrier housing 3 forms a subassembly that can be handled independently and can be positioned between the first and second housings 1 , 2 of the pressure control device 16 . It is important for this that the carrier housing 3 has a sleeve-shaped housing extension 7 , in which a plurality of contact pads 12 are embedded so as to be protected against moisture, and wherein a distance is provided between the contact pads 12 and the carrier housing 3 for receiving electrical and / or electronic components, which have several Measuring elements 9 arranged distributed over the end face of the carrier housing 3 are connected.

Als Feuchteschutz für die Innenteile der Drucksensorik ist am Gehäusefortsatz 7 eine umlaufende Dichtkante 8 vorgesehen, die an einer Gehäusefläche des zweiten Gehäuses 2 dichtend anliegt. As a moisture protection for the inner parts of the pressure sensor system, a circumferential sealing edge 8 is provided on the housing extension 7 , which sealingly rests on a housing surface of the second housing 2 .

Aus der Fig. 2 ist eine von mehreren Druckaufnahmeöffnungen 5 ersichtlich, die sich auf der vom Gehäusefortsatz 7abgewandten Stirnseite durch das Trägergehäuse 3 bis zu einem Druckanschluß 4 in das erste Gehäuse 1 erstreckt. Jede Druckaufnahmeöffnung 5 (vergl. Fig. 3) erstreckt sich in Richtung des Gehäusefortsatzes 7 bis zu jeweils einer der die Druckaufnahmeöffnungen 5 im Trägergehäuse 3 verschließenden Membranen 6, wovon in Fig. 2 aufgrund der gewählten Zeichnungsschnittebene lediglich eine Membran 6 in miniaturisierter Bauform zu erkennen ist. Auf jeder Membran 6 ist ein Meßelement 9 angebracht, das jeweils mit einer im Gehäusefortsatz 7 angeordneten Leiterplatte 10 elektrisch verbunden ist, die anwenderspezifische integrierte Schaltkreise 11 aufweist. Die integrierten Schaltkreise 11 sind mit mehreren starren oder elastischen Kontaktkissen 12 elektrisch verbunden, die abschnittsweise in einer vorzugsweise durch Umspritzen hergestellten Trägermasse 13 im Gehäusefortsatz 7 eingebettet sind. Der Gehäusefortsatz 7 weist über ein einziges Kontaktkissen 12 eine einzige Spannungsversorgung auf. Über ein weiteres Kontaktkissen 12 besteht eine einzige elektrische Masseverbindung für die gesamte Drucksensorik. From Fig. 2 is a visible from several pressure receiving openings 5, which extends on the side remote from the housing extension 7 end face through the support housing 3 to a pressure port 4 into the first housing 1. Each pressure receiving opening 5 (see FIG. 3) extends in the direction of the housing extension 7 to one of the membranes 6 closing the pressure receiving openings 5 in the carrier housing 3 , of which only a membrane 6 in a miniaturized design can be seen in FIG. 2 due to the selected sectional drawing plane is. A measuring element 9 is attached to each membrane 6 , each of which is electrically connected to a printed circuit board 10 arranged in the housing extension 7 , which has user-specific integrated circuits 11 . The integrated circuits 11 are electrically connected to a plurality of rigid or elastic contact pads 12 , which are embedded in sections in a carrier mass 13, preferably produced by injection molding, in the housing extension 7 . The housing extension 7 has a single power supply via a single contact pad 12 . There is a single electrical ground connection for the entire pressure sensor system via a further contact pad 12 .

Das Trägergehäuse 3 ist auf der vom Gehäusefortsatz 7 abgewandten Stirnseite mit einer Zentrierbohrung 14 zur Aufnahme eines Bolzens versehen, der sich in eine im ersten Gehäuse 1 angeordnete Motoraufnahmebohrung 15 erstreckt. Die Zentrierbohrung 14 ist konzentrisch zur Motoraufnahmebohrung 15 ausgerichtet, um gleichzeitig den Bolzen zur Aufnahme eines von einem Elektromotor angetriebenen Pumpenexzenters zu verwenden. The carrier housing 3 is provided on the end face facing away from the housing extension 7 with a centering bore 14 for receiving a bolt, which extends into a motor mounting bore 15 arranged in the first housing 1 . The center bore 14 is aligned concentrically to the motor accommodating bore 15 so as to simultaneously use the pin for receiving a driven by an electric motor Pumpenexzenters.

Zwischen dem Trägergehäuse 3 und dem ersten Gehäuse 1 ist eine Flachdichtung 16 angeordnet, die mit Durchbrüchen für die mit dem Bolzen versehene Zentrierbohrung 14 und die Druckaufnahmeöffnungen 5 versehen ist. Das Trägergehäuse 3 ist in der Peripherie zur Zentrierbohrung 14 mit dem ersten Gehäuse 1 verschraubt. A flat seal 16 is arranged between the carrier housing 3 and the first housing 1 and is provided with openings for the centering bore 14 provided with the bolt and the pressure receiving openings 5 . The carrier housing 3 is screwed in the periphery to the center hole 14 with the first housing. 1

Zur Reduzierung der elektrischen Bauteile, beispielsweise bezüglich der Kontaktkissen 12, sind die integrierten Schaltkreise 11 derart ausgelegt, daß eine Übertragung mehrerer unterschiedlicher Drucksensorsignale mittels eines geeigneten Multiplex-Datenbus zu einer im zweiten Gehäuse 2 integrierten Steuerelektronik über lediglich ein einziges Kontaktkissen 12 erfolgt. In order to reduce the electrical components, for example with regard to the contact pads 12 , the integrated circuits 11 are designed in such a way that a plurality of different pressure sensor signals are transmitted by means of a suitable multiplex data bus to control electronics integrated in the second housing 2 via only a single contact pad 12 .

Die Fig. 3 zeigt in räumlicher Darstellung die erfindungsgemäße Drucksensorbaugruppe mit Blick auf das hexagonale Profil des scheibenförmigen Trägergehäuses 3, das im Winkelabstand von 120 Grad die zur Befestigung am ersten Gehäuse 1 in drei Aufnahmebohrungen eingesetzte Schrauben 18 aufweist. In den Zwischenräumen der Schrauben 18 münden die Druckaufnahmeöffnungen 5 in das Trägergehäuse 3 ein. Durch die gewählte Darstellung ist die Zentrierbohrung 14 gut zu erkennen, die zwischen den Aufnahmebohrungen für die Schrauben 18 und den Druckaufnahmeöffnungen 5 näherungsweise zur Mitte der Flanschfläche des Trägergehäuses 3 ausgerichtet ist. Fig. 3 shows in three-dimensional representation, the pressure sensor assembly according to the invention with a view of the hexagonal profile of the disc-shaped support body 3 having the screws 18 used for fastening to the first housing 1 in the three insertion holes at an angular distance of 120 degrees. The pressure receiving openings 5 open into the carrier housing 3 in the spaces between the screws 18 . The selected illustration clearly shows the centering hole 14 , which is approximately aligned with the center of the flange surface of the carrier housing 3 between the receiving holes for the screws 18 and the pressure receiving openings 5 .

Die Konstruktion der vorgeschlagenen Drucksensorbaugruppe 19 ermöglicht eine besonders einfache Herstellung in miniaturisierter Ausführung, Funktionsprüfung und Abdichtung der funktionsrelevanten Baugruppen zwischen dem ersten Gehäuse 1 und dem zweiten Gehäuse 2. The design of the proposed pressure sensor assembly 19 enables particularly simple manufacture in a miniaturized design, functional testing and sealing of the functionally relevant assemblies between the first housing 1 and the second housing 2 .

Das mit der Drucksensorik vorbestückte Trägergehäuse 3 ist mittels der am Umfang verteilter Schrauben 18 am ersten Gehäuse 1 befestigt, so daß beim Aufsetzen des zweiten Gehäuses 2 auf das erste Gehäuse 1 der Gehäusefortsatz 7 mit seiner Dichtkante 8 am Gehäuse 2 feuchtegeschützt anliegt und im Innenbereich mit seinen Kontaktkissen 12 die Kontaktflächen der im zweiten Gehäuse 2 integrierten elektronischen Bauteile berührt. Damit ist auf einfache Weise eine komprimierte elektrische Kontaktierung der gesamten zwischen dem Gehäusefortsatz 7 und dem Trägergehäuse 3 angeordneten Drucksensorik möglich. The preassembled with the pressure sensor carrier housing 3 is fixed by means of the distributed on the circumference of screws 18 on the first housing 1, so that abuts when mounting the second housing 2 to the first housing 1, the extension housing 7 damp protected with its sealing edge 8 of the housing 2 and in the inner area with his contact pad 12 touches the contact surfaces of the electronic components integrated in the second housing 2 . Compressed electrical contacting of the entire pressure sensor system arranged between the housing extension 7 and the carrier housing 3 is thus possible in a simple manner.

Erfindungsgemäß sind die der Drucksensorik zugeordneten Meßelemente 9 stern- bzw. kreisförmig besonders platzsparend an der Stirnfläche des Trägergehäuses 3 angeordnet, das überdies die wesentlichen elektrischen und elektronischen Bauelemente der Drucksensorik in Form von integrierten Schaltkreisen 11 auf einer Leiterplatte 10 aufnimmt, die mit den in einer Spritz- oder Vergußmasse eingebetteten Kontaktkissen 12 zu einer kompakten elektrischen Kontaktierung zusammengeführt sind. According to the invention, the measuring elements 9 assigned to the pressure sensor system are arranged in a star-shaped or circular manner in a particularly space-saving manner on the end face of the carrier housing 3 , which, moreover, accommodates the essential electrical and electronic components of the pressure sensor system in the form of integrated circuits 11 on a printed circuit board 10 , which are connected to the in a Injection or potting compound embedded contact pad 12 are brought together to form a compact electrical contact.

Durch die bezüglich der Drucksensorik vorgestellten Integrationsmaßnahmen wird zwangsläufig die Montagefläche, die Kosten zur Herstellung, Prüfung und Montage der Drucksensorbaugruppe erheblich reduziert. Bezugszeichenliste 1 Gehäuse
2 Gehäuse
3 Trägergehäuse
4 Druckanschluß
5 Druckaufnahmeöffnung
6 Membran
7 Fortsatz
8 Dichtkante
9 Meßelement
10 Leiterplatte
11 Schaltkreis
12 Kontaktkissen
13 Trägermasse
14 Zentrierbohrung
15 Motoraufnahmebohrung
16 Flachdichtung
17 Aufnahmebohrung
18 Schrauben
19 Drucksensorbaugruppe
The integration measures presented with regard to the pressure sensor system inevitably significantly reduce the assembly area, the costs for producing, testing and assembling the pressure sensor assembly. LIST OF REFERENCE NUMERALS 1 Housing
2 housings
3 carrier housing
4 pressure connection
5 pressure receiving opening
6 membrane
7 extension
8 sealing edge
9 measuring element
10 circuit board
11 circuit
12 contact pads
13 carrier mass
14 center hole
15 Motor mounting hole
16 flat gasket
17 location hole
18 screws
19 pressure sensor assembly

Claims

1. Pressure sensor assembly, in particular for a pressure control device, which is provided with a first housing for accommodating preferably a plurality of electrically actuable pressure control valves and with a second housing for accommodating electrical and / or electronic components, which when the second housing is placed on the first housing Contact pressure control valves electrically, the pressure control device having at least a few pressure measuring points exposed to the hydraulic pressure in the first housing, which are arranged between the first and second housing and to which a suitable pressure sensor system is connected, with a carrier housing to which the pressure sensor system is assigned as a pre-testable assembly , wherein the carrier housing forms an independently manageable subassembly that can be positioned between the first and second housing of the pressure control device, characterized in that the carrier housing ( 3 ) has a sleeve-shaped housing extension Set ( 7 ), in which several contact pads ( 12 ) are embedded protected from moisture, which are connected to the pressure sensor system, and that between the contact pads ( 12 ) and the carrier housing ( 3 ) a distance for receiving electrical and / or electronic components is provided which are connected to a plurality of measuring elements ( 9 ) arranged distributed over the end face of the carrier housing ( 3 ).

2. The pressure sensor assembly of claim 1, characterized in that the carrier housing (3) is provided on the side remote from the housing extension (7) end face with a plurality of pressure-receiving openings (5) extending in the direction of the extension (7) up to several pressure-receiving openings (5 ) in the carrier housing ( 3 ) closing membranes ( 6 ).

3. Pressure sensor assembly according to claim 1 or 2, characterized in that on the membranes ( 6 ) the measuring elements ( 9 ) are attached, which is electrically connected to a printed circuit board ( 10 ) arranged in the housing extension ( 7 ), the user-specific integrated circuits ( 11 ) having.

4. Pressure sensor assembly according to claim 3, characterized in that the integrated circuits ( 11 ) with a plurality of contact pads ( 12 ) are electrically connected, which are embedded in sections in a carrier mass ( 13 ) preferably produced by injection molding in the housing extension ( 7 ).

5. Pressure sensor assembly according to claim 4, characterized in that the housing extension ( 7 ) by means of a single contact pad ( 12 ) has a single voltage supply and by means of a further contact pad ( 12 ) has a single electrical ground connection for all pressure sensors.

6. Pressure sensor assembly according to claim 1, characterized in that the carrier housing ( 3 ) on the end facing away from the housing extension ( 7 ) has a centering hole ( 14 ) for receiving a bolt which is arranged in a first housing ( 1 ) arranged in the motor mounting hole ( 15th ) extends.

7. Pressure sensor assembly according to claim 6, characterized in that the centering hole ( 14 ) is aligned concentrically with the motor mounting hole ( 15 ).

8. Pressure sensor assembly according to one of the preceding claims, characterized in that between the carrier housing ( 3 ) and the first housing ( 1 ) a flat seal ( 16 ) is arranged, which is provided with openings for the centering bore ( 14 ) and the pressure receiving openings ( 5 ) is.

9. Pressure sensor assembly according to claim 1, characterized in that the carrier housing ( 3 ) in the periphery of the center hole ( 14 ) with the first housing ( 1 ) is non-positively and / or positively connected.

10. Pressure sensor assembly according to claim 3, characterized in that the integrated circuits ( 11 ) communicate by means of a multiplex data bus with control electronics integrated in the second housing ( 2 ).