AT7356U1

AT7356U1 - Anbauaggregat für ein kraftfahrzeug

Info

Publication number: AT7356U1
Application number: AT0079803U
Authority: AT
Inventors: Leopold Hellinger; Gerhard Neumann
Original assignee: Siemens Ag Oesterreich
Priority date: 2003-11-13
Filing date: 2003-11-13
Publication date: 2005-02-25

Abstract

Anbauaggregat für ein Kraftfahrzeug mit einem Antrieb, der mit einem Getriebe verbunden ist und von einer Steuereinheit angesteuert wird, wobei die Steuereinheit und das Getriebe in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind, das Gehäuse aus einem Basisteil und einem Deckelteil besteht, wobei das Basisteil an einer sich bei Betrieb erwärmenden Baueinheit des Antriebsstrangs befestigt ist, wobei das Basisteil (3) aus einem Werkstoff gefertigt ist, der eine Wärmeleitfähigkeit aufweist die kleiner ist als die Wärmeleitfähigkeit des Werkstoffs aus dem das Deckelteil (2) besteht.

Description

5 AT 007 356 U1

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft ein Anbauaggregat für ein Kraftfahrzeug mit-einem Gehäuse, das an einer sich bei Betrieb erwärmenden Baueinheit des Antriebsstranges befestigt ist.

Stand der Technik

In der Kraftfahrzeugtechnik werden Anbauaggregate für verschiedene Hilfseinrichtungen -eingesetzt. Sie werden dabei entweder direkt am Verbrennungsmotor, oder an der Kupplung oder am 10 Getriebe befestigt. Als Beispiel sei hier die automatische Getriebeverstellung genannt. Bei Betreib des KfZ erhitzt sich aber sowohl das Getriebe wie auch die Kupplung, was insbesondere für die elektronischen Steuerkomponenten des Anbauaggregates problematisch ist.

Bekannte Anbauaggregate bestehen in der Regel aus einem elektromechanischen ‘Energiewandler und einer elektronischen Steuereinheit, die von einem gemeinsamen metallischen Gehäu-15 se umschlossen sind. Ist das Anbauaggregat beispielsweise direkt am Getriebe oder der Kupplung befestigt, so müssen die einzelnen Baukomponenten rauen Betriebsbedingungen standhalten können. Das heißt, dass bei einer Integration der Steuereinheit im Gehäuse die elektronischen Bauteile für eine Betriebstemperatur von mehr als 160 Grad Celsius ausgelegt sein müssen. Eine geeignete Schaltungstechnologie, welche diesen Betriebstemperaturen und Vibrationen Stand hält, 20 ist die Hybridtechnik, die aber sehr kostenaufwändig ist.

Darstellung der Erfindung

Die Erfindung hat sich das Ziel gesetzt, ein Anbauaggregat für ein Kraftfahrzeug anzugeben, 25 dessen elektronische Steuereinheit gegen im Betrieb auftretende Wärmeeinwirkung besser geschützt ist und das in der Fertigung billiger ist.

Bislang wurde das Gehäuse von Anbauaggregaten welche am Getriebe oder direkt an der Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeuges befestigt werden, aus einem Metallguss hergestellt. 30 Gemäß der Erfindung ist das Gehäuse so ausgeführt, dass das an der Brennkraftmaschine bzw. am Getriebe anliegende Gehäuseteil aus einem Werkstoff mit einer Wärmeleitfähigkeit hergestellt ist, die geringer ist als die Wärmeleitfähigkeit eines Deckelteils des Gehäuses, das zur Wärmeabfuhr der im Innenraum anfallenden Verlustwärme der elektronische Steuerung herangezogen wird. 35 Die Bauelemente der elektronischen Steuerung sind in einem vom Antriebsstrang abgewandten Gehäusebereich untergebracht und dadurch thermisch besser entkoppelt. Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht es, in der elektronischen Steuereinheit Bauelemente zu verwenden, die nur für eine geringere maximale Betriebstemperatur, beispielsweise nur für eine maximale Betriebstemperatur von unter 125 Grad Celsius, ausgelegt sein müssen und dadurch weitaus 40 billiger sind. Dieser Kostenvorteil ist insbesondere bei einer Herstellung in Großserie von entscheidender Bedeutung.

Die Erfindung schlägt vor, dass jene Bereiche des Gehäuses, die mit der Wärmequelle verbunden sind und bislang aus Aluminium ausgeführt waren, durch einen Kunststoff mit vergleichsweise weitaus schlechterer Wärmeleitfähigkeit zu ersetzen. Ein geeigneter Kunststoff für das 45 Basisteil ist beispielsweise Polyamid.

Hierbei hat es sich als günstig erwiesen, wenn dem Kunststoff ein wärmeisolierender 'Füllstoff, beispielsweise Glasfaser, beigemengt wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Deckelteil mit einer Ausnehmung versehen, durch welche in einem zusammengebauten Zustand eine Steckvorrichtung geführt ist. Die Steck-50 Vorrichtung liegt also auf einer von der Wärmequelle abgekehrten Seite und stellt eine elektrische Verbindung zwischen den auf einer Leiterplatte angeordneten elektronischen Bauteilen und einer übergeordneten elektrischen Steuerung des KfZ her.

Hinsichtlich der Herstellung ist es günstig, wenn des Basisteil als Spritzgussteil hergestellt ist. Die Befestigung des Basisteils auf einer Baueinheit des Antriebsstrangs, beispielsweise ‘dem 55 Getriebe, der Kupplung oder dem Motor, kann vorteilhaft durch Ansätze realisiert sein, die an den 2 AT 007 356 U1

Seitenwänden des schalenförmige Basisteils angeformt sind.

Hinsichtlich einer kostengünstigen Fertigung ist von besonderem Vorteil, wenn das Deckelteil aus Aluminiumdruckguss hergestellt ist. Die Wärmeabfuhr in den Außenraum lässt sich durch außenseitige Kühlrippen weiter verbessern. 5 Liegt der Ort des Einbaus des Anbauaggregates in der Nähe der Abgasanlage, so ist es günstig, wenn zwischen der Abgasanlage und dem Anbauaggregat ein Hitzeschild vorgesehen ist. Dieses Hitzeschild kann durch ein Blech biegenteil gebildet sein, das beispielsweise mit dem Deckelteil verschraubt ist. Dadurch wird beim Außerbetriebsetzen des Kraftfahrzeugs, in der sog. Nachheizphase, die von der Abgasanlage ausgehende Wärmestrahlung besser abgeschirmt. 10

Kurzbeschreibung der Zeichnung

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert. Es zeigt: 15 20

Figur 1 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Anbauaggregates in einer Sicht auf das Deckelteil;

Figur 2 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Anbauaggregates in einer Sicht auf die Rückwand des Basisteils;

Figur 3 eine Explosionsdarstellung des erfindungsgemäßen Anbauaggregates;

Figur 4 das erfindungsgemäße Anbauaggregat als Getriebesteuerung die auf einer Mehrscheibenkupplung eines Kraftfahrzeuges angebaut ist.

Ausführung der Erfindung 25 Wie in der perspektivischen Ansicht von Figur 1 dargestellt besteht das erfindungsgemäße Anbauaggregat 1 im Wesentlichen aus einem Motor 4, der mit einem Getriebe und einer Steuerelektronik in Verbindung steht. Das Getriebe und die Steuerelektronik sind in einem Gehäuse untergebracht, das aus einem schalenförmigen Basisteil 3 und einem Deckelteil 2 besteht. Gemäß der Erfindung ist das Basisteil 3 aus einem Material hergestellt, das eine geringere Wärmeleitfähig-30 keit aufweist als das Material des Deckelteils 2. Bevorzugt wird für das Basisteil 3 ein polymere Werkstoff und für das Deckelteil 2 ein metallischer Werkstoff verwendet. Durch diese Ausgestaltung des Gehäuses ist die Steuerelektronik, die sich in einem vom Antriebsstrang entfernt liegenden Abschnitt des Gehäuseinnenraums befindet, thermische sehr gut entkoppelt. Diese thermische Entkopplung lässt sich weiter verbessern, wenn die Kontaktfläche, mit der das Anbauaggregat an 35 der erhitzten Baueinheit anliegt, durch Ausnehmungen unterbrochen ist.

Die gut wärmeleitende metallische Ausführung des Deckelteils 2 führt demgegenüber dazu, dass die in den elektronischen Bauelementen der Steuerelektronik anfallende Verlustwärme sehr gut an die Umgebungsluft im Außenraum abgeleitet wird.

Das Anbauaggregat 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels dient als Stellantriebe für eine 40 Mehrscheibenkupplung 10 durch welche die Vorderachse eines Personenkraftwagens variabel zugeschaltet werden kann. Wie aus Figur 4 zu erkennen ist, ist das Anbauaggregat 1 direkt an der Mehrscheibenkupplung 10 befestigt. In unmittelbarer Nähe zu diesem Einbauort verläuft ein Abgasrohr 11 der Abgasanlage.

Wie am besten aus der Explosionsdarstellung der Figur 3 zu erkennen ist, weist das Deckelteil 45 2 eine Ausnehmung 12 auf, durch die ein elektrischer Anschlussstecker 6 geführt ist. Durch den

Anschlussstecker 6 ist die Leiterplatte 5, auf der sich die elektronische Steuerung des Anbauaggregates befindet, an elektronische Baukomponente einer in der Zeichnung nicht näher dargestellten übergeordneten Steuereinheit des KfZ anschließbar.

Eine Trennwand 7 im Gehäuse trennt den Einbauraum der elektrischen Ansteuerung vom dar-50 unter liegenden, mit Fett gefüllten Getrieberaum des Anbauaggregates 1. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Getriebe ein Schneckengetriebe, das durch die Rückwand des Basisteils 3 mit korrespondierende mechanischen Baukomponenten in der Mehrscheibenkupplung zusammenwirkt (Figur 2).

Das Basisteil 3 ist schalenförmige ausgebildet. An den Seitenwänden des Basisteils 3 sind 55 Ansätze angeformt, die mit Bohrungen versehen sind. Das Basisteil 3 ist durch Befestigungs- 3

Claims

AT 007 356 U1 schrauben direkt an der Mehrscheibenkupplung 10 und befestigt (Figur 2). Der Flansch 9 des Motors 4 ist mittels Befestigungsschrauben an einer Seitenwand des schalenförmigen Basisteils 3 befestigt. Die elektrische Verbindung zur Steuerschaltung auf der Leiterplatte 5 ist durch eine motorseitig angebrachte Steckeinrichtung 8 hergestellt. 5 Die elektronischen Bauelemente auf der Leiterplatte 5 sind auf der zum Deckelteil 2 liegenden Seite angeordnet. Leistungselektronische Bauelementen sind gegebenenfalls direkt wärmeleitend mit diesem Deckelteil 2 verbunden. Das Deckelteil 2 ist aus Aluminium gefertigt, d.h. ein Werkstoff der sehr gut wärmeleitend ist. Dadurch wird die bei Betrieb in den Bauelementen auftretende Verlustwärme sehr gut an den Außenraum abgegeben. 10 Zur Verbesserung der Wärmeabfuhr sind am Deckelteil 2 Kühlrippen ausgebildet. Zusammenstellung der verwendeten Bezugszeichen 1 Anbauaggregat 15 2 Deckelteil 3 Basisteil 4 Motor 5 Leiterplatte 6 Stecker 20 7 Trennwand 8 Stecker am Motor 9 Flansch 10 Getriebe 11 Abgasanlage 25 12 Ausnehmung ANSPRÜCHE: 30 35 40 45 50 S5 1. Anbauaggregat für ein Kraftfahrzeug mit einem Antrieb, der mit einem Getriebe verbunden ist und von einer Steuereinheit angesteuert wird, wobei die Steuereinheit und das-Getriebe in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind, das Gehäuse aus einem Basisteil und einem Deckelteil besteht, wobei das Basisteil an einer sich bei Betrieb erwärmenden Baueinheit des Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisteil (3) aus einem Werkstoff gefertigt ist, der eine Wärmeleitfähigkeit aufweist, die kleiner ist als die Wärmeleitfähigkeit des Werkstoffs aus dem das Deckelteil (2) besteht.
2. Anbauaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff des Basisteils (3) ein Polymer ist.
3. Anbauaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisteil (3) in Spritzgusstechnik hergestellt ist.
4. Anbauaggregat nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der polymere Werkstoff des Basisteils (3) wärmeisolierende Füllstoffe enthält.
5. Anbauaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckelteil(2) ein Metalldruckgussteil, insbesondere eine Aluminiumdruckgussteil ist.
6. Anbauaggregat nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckelteil (2) eine Ausnehmung (12) aufweist durch die ei ne Steckvorrichtung*(6) geführt ist welche signalleitend mit elektronischen Bauteilen auf einer Leiterplatte (5) im Inneren des Gehäuses (3,2) verbunden ist.
7. Anbauaggregat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der elektronischen Bauteile wärmeleitend mit dem Deckelteil (2) verbunden ist.
8. Anbauaggregat nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass, das Basisteil (3) schalenförmig ausgebildet ist und an den Seitenwänden des Basisteils (3) Ansätze mit Bohrungen ausgebildet sind durch welche das Basisteil (3) mittels Befestigungsschrauben direkt an einer Kupplung oder an -einem Getriebe oder an 4 AT 007 356 U1 einem Verbrennungsmotor angeschraubt werden kann.
9. Anbauaggregat nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckelteil (2) an einer von der sich erhitzenden Baueinheit abgewandten Seite angeordnet ist und stirnseitig mit den Seitenwänden des schalenförmige Basisteil 5 (3) verschraubt ist.
10. Anbauaggregat nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Schutz vor Strahlungswärme einer in einem Abstand zum Deckelteil (2) vorbei geführten Abgasanlage (11) ein Hitzeschild vorgesehen ist. 10 HIEZU 4 BLATT ZEICHNUNGEN 15 20 25 30 35 40 45 50 5 55