DE10001789A1

DE10001789A1 - Elektronische Steuervorrichtung für einen Motor in einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE10001789A1
Application number: DE2000101789
Authority: DE
Inventors: Olaf Ristau
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2000-01-17
Filing date: 2000-01-17
Publication date: 2001-07-19

Abstract

Ein Kraftfahrzeug wie insbesondere ein Pkw enthält im allgemeinen ein sogenanntes Motorsteuergerät für die Ermittlung und Steuerung von Betriebsparametern des Motors und einen Zentralelektronik zur Steuerung der übrigen elektrischen Bausteine des Fahrzeugs. Zwischen dem Motorsteuergerät und der Zentralelektronik erfolgt ein bidirektionaler Datenaustausch. Zu diesem Zweck sind das Motorsteuergerät und die Steuerelektronik über einen Kabelbaum miteinander verbunden. Ein Kabelbaum bildet eine Quelle von Störmöglichkeiten, insbesondere aufgrund von Erschütterungen durch die Beschleunigungen des Fahrzeugs. DOLLAR A Aufgabe ist es, die Mittel für den Datenaustausch zwischen dem Motorsteuergerät und der Zentralelektronik zu vereinfachen und die Gefahr von Störungen zu verringern. DOLLAR A Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Zentralelektronik (1) und das Motorsteuergerät (3) über eine gedruckte Leiterplatte (2) miteinander verbunden. Alternativ ist das Motorsteuergerät (3) vollständig in die Zentralelektronik (1) integriert. Dadurch wird der bisher angewendete Kabelbaum nicht mehr benötigt.

Description

Die Erfindung geht aus von einer elektronischen Steuervorrichtung für einen Motor in einem Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiges Kraftfahrzeug, vorzugsweise ein Personenkraftwagen, enthält im allgemeinen ein sogenanntes Motorsteuergerät. Dem Motorsteuergerät werden insbesondere Werte über Betriebsparameter des Motors zugeführt, zum Beispiel über die jeweilige Kolbenstellung, die Ventilstellung, den Zündzeitpunkt, die Temperatur an verschiedenen Punkten des Motors usw. Diese Meßwerte werden in dem Motorsteuergerät verarbeitet und erzeugen dadurch Steuerbefehle, die im Motor den Meßwerten entsprechende Einstell- oder Korrekturmaßnahmen durchführen.

Ein derartiges Kraftfahrzeug enthält außerdem eine sogenannte Zentralelektronik, die im wesentlichen alle elektrischen Funktionen des Kraftfahrzeugs steuert. Das sind zum Beispiel die Türverriegelung, eine Diebstahlsicherung, die Beleuchtung, Fahrtrichtungsanzeiger, Anzeigen für verschiedene Betriebszustände und dergl. Eine derartige Zentralelektronik enthält in der Regel eine Vielzahl von Prozessoren, Relais und ähnlichen Bauteilen.

Für den Gesamtbetrieb des Fahrzeugs müssen auch das Motorsteuergerät und die Zentralelektronik Daten in beiden Richtungen miteinander austauschen. Hierzu ist es bekannt, jeweils das Motorsteuergerät und die Zentralelektronik über einen Kabelbaum miteinander zu verbinden. Der Kabelbaum kann elektrische Leiter und auch Lichtleiter enthalten. Ein derartiger Kabelbaum ist ein relativ sperriges und schwer handhabbares Bauteil. Insbesondere besteht die Gefahr von Kontaktunterbrechungen oder Leiterbrüchen durch Schüttelbewegungen oder Schwingungen des Kabelbaums aufgrund der ständigen negativen und positiven Beschleunigungen des Fahrzeugs.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Mittel für den Datenaustausch zwischen dem Motorsteuergerät und der Zentralelektronik zu vereinfachen und die Gefahr der genannten Störungen durch die ständigen Beschleunigungen des Fahrzeugs zu verringern.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird somit im Gegensatz zum Stand der Technik kein Kabelbaum benötigt. Durch den dadurch bewirkten Wegfall von Drähten ist die gesamte Anordnung für die elektrische Verbindung zwischen dem Motorsteuergerät und der Zentralelektronik wesentlich weniger anfällig gegen jegliche Art von Störungen durch Rüttelbewegungen und Schwingungen aufgrund von Beschleunigungen des Fahrzeugs. Auch ist die Herstellung der elektrischen Verbindung zwischen dem Motorsteuergerät und der Zentralelektronik bei der Fertigung wesentlich einfacher als bei einem Kabelbaum, der meist manuell angebracht und befestigt werden muß. Die Erfindung ist insbesondere auf dem Marinebereich in Wasserfahrzeugen vorteilhaft anwendbar, kann aber grundsätzlich bei jeder Art von Fahrzeugen angewendet werden.

Bei einer ersten Variante der Erfindung sind das Motorsteuergerät und die Zentralelektronik über eine gedruckte Leiterplatte miteinander verbunden, die den bisher benötigten Kabelbaum ersetzt. Die Leiterplatte stellt dabei ein von dem Motorsteuergerät und der Zentralelektronik mechanisch getrenntes Teil dar, das lediglich in die beiden Bausteine eingesteckt wird und die notwendige elektrische Verbindung zwischen diesen Teilen herstellt. Bei einer zweiten Variante der Erfindung ist das Motorsteuergerät vollständig in die Zentralelektronik integriert, also gewissermaßen in diese eingebunden und bildet einen integrierten Bestandteil der Zentralelektronik. Dann wird die getrennte Leiterplatte nicht benötigt, oder sie ist auch ein fester Bestandteil der Zentralelektronik.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist die Leiterplatte beidseitig mit Leitern bedruckt. Dadurch werden eine bessere Raumausnutzung und eine Unterbringung einer größeren Zahl von Leiterzügen bei vorgegebenen Abmessungen der Bausteine ermöglicht.

Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung enthält die Leiterplatte zusätzlich Leiterbrücken für eines oder beide der durch die Leiterplatte miteinander verbundenen Bauteile. Derartige Leiterbrücken sind bei einer gedruckten Leiterplatte wesentlich einfacher herstellbar als in einem Kabelbaum. Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung enthält die gedruckte Leiterplatte zusätzlich optische oder akustische Anzeigemittel für Betriebsparameter des Fahrzeugs oder für Alarmfunktionen. Diese Mittel können auch bei der zweiten Variante der Erfindung direkt auf einer Außenfläche der Zentralelektronik angeordnet sein.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigen

Fig. 1 den grundsätzlichen Aufbau einer Steuervorrichtung gemäß der ersten Variante der Erfindung,

Fig. 2 den Aufbau einer Zentralelektronik mit Motorsteuergerät gemäß der zweiten Variante der Erfindung,

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung der Ausführungsform gemäß Fig. 2 und

Fig. 4 eine Ausführungsform der Steuervorrichtung mit Anzeigemitteln.

Fig. 1 zeigt eine Zentralelektronik 1, ein Motorsteuergerät 3 und einen Motor 4. Für den notwendigen bidirektionalen Datenaustausch zwischen der Zentralelektronik 1 und dem Motorsteuergerät 3 sind diese beiden Bausteine über eine gedruckte Leiterplatte 2 miteinander verbunden, die mit gegenüberliegenden Seiten jeweils in die Zentralelektronik 1 und in das Motorsteuergerät 3 eingesteckt ist. Die Leiterplatte 2 ist über den bidirektionalen Datenbus 5 mit dem Motor 4 zum Austausch der Daten in der beschriebenen Weise verbunden. Statt des Datenbus 5 kann auch ein übliches Leiterbündel, zum Beispiel in Form eines Kabelbaums oder von Flachleitungen, vorgesehen sein. Die Zentralelektronik 1 versorgt über den Datenbus 6 alle übrigen elektrisch betriebenen Bausteine innerhalb des Kraftfahrzeugs.

In Fig. 2 ist das Motorsteuergerät 3 in Form eines sogenannten EDC (Elektronic Diesel Control)-Steuergerätes unmittelbar in die Zentralelektronik 1 integriert, zum Beispiel auf einer Leiterplatte 7 der Zentralelektronik 1 angeordnet. Die Leiterplatte 7 enthält im unteren Teil unterhalb des Motorsteuergeräts 3 Bauteile J7, J2, D1, J16, S3, J17, S4, S1, J6, J9, J10, J5, die im wesentlichen Relais, Prozessoren und sonstige diskrete Bauteile darstellen. Außerdem enthält die Leiterplatte 7 einen Anschluß 8 für ein Diagnosegerät. Es ist ersichtlich, daß auch bei dieser Ausführungsform der bisher benötigte Kabelbaum für den bidirektionalen Datenaustausch zwischen dem Motorsteuergerät 3 und dem übrigen Teil der Zentralelektronik 1 nicht mehr benötigt wird.

Fig. 3 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform der Zentralelektronik 1 mit dem Motorsteuergerät 3 gemäß Fig. 2. Im oberen Teil der Fig. 3 ist wieder das Motorsteuergerät 3 dargestellt, während im unteren Teil die Bauteile von Fig. 2 dargestellt sind.

In Fig. 4 sind auf der Leiterplatte 2 zusätzlich fünf Instrumente 8 zur Anzeige verschiedener Betriebsparameter wie Motordrehzahl, Betriebsspannungen, Temperaturen, Öldruck und dergl. sowie Einstellmittel angeordnet. Die Ausführung gemäß Fig. 4 ist auch bei der Anordnung von Fig. 2 anwendbar. Instrumente 8 würden sich dann auf einer Oberfläche der Zentralelektronik 1 befinden.

BEZUGSZEICHENLISTE

1

Zentralelektronik

2

Gedruckte Leiterplatte

3

Motorsteuergerät

4

Motor

5

Datenbus

6

Datenbus

7

Leiterplatte

8

Instrumente

Claims

1. Elektronische Steuervorrichtung für einen Motor in einem Kraftfahrzeug mit einer mehrere elektrisch betriebene Baugruppen steuernden Zentralelektronik und einem die Motorfunktionen steuernden Motorsteuergerät, die elektrisch miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentralelektronik (1) und das Motorsteuergerät (3) über eine gedruckte Leiterplatte (2) miteinander verbunden sind oder daß das Motorsteuergerät (3) vollständig in die Zentralelektronik (1) integriert ist.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (2) beidseitig mit Leitern bedruckt ist.

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (2) Leiterbrücken für eines oder beide der durch die Leiterplatte (2) miteinander verbundenen Bausteine (1, 3) enthält.

4. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gedruckte Leiterplatte (2) zusätzlich optische oder akustische Anzeigemittel (8) für Betriebsparameter des Fahrzeugs oder für Alarmfunktionen enthält.

5. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß optische oder akustische Anzeigemittel für Betriebsparameter des Fahrzeugs oder für Alarmfunktionen mit der Zentralelektronik (1) integriert sind.

6. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (2) ein von der Zentralelektronik (1) und dem Motorsteuergerät (3) getrenntes und in diese Bausteine (1, 3) eingestecktes Bauteil ist.

7. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Motorsteuergerät (3) an dem Motorgehäuse gelagert und die Zentralelektronik (1) über die Leiterplatte (2) auf das Motorsteuergerät (3) aufgesetzt ist.

8. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Motorsteuergerät (3) und die übrigen Bauteile der Zentralelektronik (1) auf einer gemeinsamen Leiterplatte (7) angeordnet sind.

9. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anwendung bei Wasserfahrzeugen auf dem Marinebereich.