DE102011007300A1 - Steuergerät für ein Getriebe eines Fahrzeugs und Verfahren zur Montage eines Steuergeräts für ein Getriebe eines Fahrzeugs an einem Getriebeelement - Google Patents

Steuergerät für ein Getriebe eines Fahrzeugs und Verfahren zur Montage eines Steuergeräts für ein Getriebe eines Fahrzeugs an einem Getriebeelement Download PDF

Info

Publication number
DE102011007300A1
DE102011007300A1 DE201110007300 DE102011007300A DE102011007300A1 DE 102011007300 A1 DE102011007300 A1 DE 102011007300A1 DE 201110007300 DE201110007300 DE 201110007300 DE 102011007300 A DE102011007300 A DE 102011007300A DE 102011007300 A1 DE102011007300 A1 DE 102011007300A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
circuit board
printed circuit
main surface
transmission
transmission element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE201110007300
Other languages
English (en)
Inventor
Josef Loibl
Thomas Maier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Priority to DE201110007300 priority Critical patent/DE102011007300A1/de
Publication of DE102011007300A1 publication Critical patent/DE102011007300A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/0026Casings, cabinets or drawers for electric apparatus provided with connectors and printed circuit boards [PCB], e.g. automotive electronic control units
    • H05K5/0082Casings, cabinets or drawers for electric apparatus provided with connectors and printed circuit boards [PCB], e.g. automotive electronic control units specially adapted for transmission control units, e.g. gearbox controllers

Abstract

Es wird ein Steuergerät (100), insbesondere für ein Getriebe eines Fahrzeugs vorgeschlagen. Dabei weist das Steuergerät (100) ein Abdeckungselement (120) und eine Leiterplatte (110) mit in einem Kontaktierungsbereich (112) angeordneten elektrischen Kontakten (114) zum Anschließen von weiteren Getriebesteuerungselementen und einem Bauelementbereich (116) für elektronische Bauelemente (118) an einer Hauptoberfläche der Leiterplatte (110) auf. Das Steuergerät (100) ist dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckungselement (120) an einer ersten Hauptoberfläche der Leiterplatte (110) angebracht ist. Das Steuergerät (100) ist dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktierungsbereich (112) außerhalb des Abdeckungselements (120) an der ersten Hauptoberfläche der Leiterplatte (110) angeordnet ist. Das Steuergerät (100) ist dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Kontakte (114) des Kontaktierungsbereichs (112) über Leiterbahnen (117) mit den Bauelementen (118) im Bauelementbereich (116) verbunden sind. Das Steuergerät (100) ist dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Hauptoberfläche der Leiterplatte (110) an zumindest einen Teilbereich eines Getriebeelements angrenzt, wobei das Getriebeelement (250) als ein weiteres Abdeckungselement für die Leiterplatte (110) wirkt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Steuergerät für ein Getriebe eines Fahrzeugs und auf Verfahren zur Montage eines Steuergeräts für ein Getriebe eines Fahrzeugs an einem Getriebeelement.
  • Getriebesteuerungen für Fahrzeuggetriebe umfassen eine zentrale elektronische Steuereinheit, mit der weitere Steuerungsbaugruppen, wie beispielsweise Sensoren, Ventile, ein Stecker für einen Anschluss an andere Fahrzeugsysteme und dergleichen, verbindbar sind. Häufig wird die fertig gehauste elektronische Steuereinheit an einem Getriebeelement, wie beispielsweise einer Schaltplatte befestigt.
  • Die DE 10 2007 061 116 A1 bezieht sich auf ein Steuergerätegehäuse, insbesondere für ein Getriebesteuerungsmodul eines Getriebes eines Kraftfahrzeugs. Das Steuergerätegehäuse umfasst ein erstes Gehäuseteil und ein zweites, deckelförmiges Gehäuseteil.
  • Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung ein verbessertes Steuergerät für ein Getriebe eines Fahrzeugs und verbesserte Verfahren zur Montage eines Steuergeräts für ein Getriebe eines Fahrzeugs an einem Getriebeelement, gemäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
  • Die vorliegende Erfindung schafft ein Steuergerät, insbesondere für ein Getriebe eines Fahrzeugs, wobei das Steuergerät ein Abdeckungselement und eine Leiterplatte mit in einem Kontaktierungsbereich angeordneten elektronischen Kontakten zum Anschließen von weiteren Getriebesteuerungselementen und einem Bauelementebereich für elektrische Bauelemente an einer Hauptoberfläche der Leiterplatte aufweist, wobei das Abdeckungselement an einer ersten Hauptoberfläche der Leiterplatte angebracht ist, wobei der Kontaktierungsbereich außerhalb des Abdeckungselements an der ersten Hauptoberfläche der Leiterplatte angeordnet ist, wobei die elektrischen Kontakte des Kontaktierungsbereichs über Leiterbahnen mit den Bauelementen im Bauelementebereich verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Hauptoberfläche der Leiterplatte an zumindest i einen Teilbereich eines Getriebeelementes angrenzt, wobei das Getriebeelement als weiteres Abdeckungselement für die Leiterplatte wirkt.
  • Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein Kraftfahrzeug, wie beispielsweise einen Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, mit einem Schalt- oder Automatikgetriebe handeln. Das Steuergerät kann hierbei eine zentrale steuernde Funktion bei der Getriebesteuerung übernehmen. Das Abdeckungselement des Steuergerätes kann hierbei eine Wärmeableitfunktion und/oder einen mechanischen Schutz für die Leiterplatte realisieren. Bei der Leiterplatte kann es sich um eine Schaltungsplatine handeln, wie sie auf dem entsprechenden Gebiet bekannt ist. Die Leiterplatte kann mehrlagig ausgeführt sein. Die elektronischen Komponenten des Steuergeräts sind an der Leiterplatte angeordnet. Dazu sind die elektronischen Bauelemente in dem Bauelementebereich der Leiterplatte angeordnet. Bei den elektrischen Bauelementen kann es sich um Schaltelemente, Logikelemente und weitere geeignete elektrische bzw. elektronische Bauteile handeln. Elektrische Anschlüsse der elektrischen Bauelemente sind mit den Leiterbahnen der Leiterplatte elektrisch leitfähig verbunden. Zumindest einige der Leiterbahnen der Leiterplatte sind mit den elektrischen Kontakten verbunden, die in dem Kontaktierungsbereich der Leiterplatte angeordnet sind. Bei den Leiterbahnen kann es sich um Verbindungsleitungen aus einem elektrisch leitfähigen Material, wie beispielsweise Kupfer handeln. Die Leiterbahnen können an der Leiterplatte aufgedruckt oder aus der Leiterplatte heraus geätzt sein. Die Leiterbahnen können in einer Schicht oder Lage einer mehrlagigen Leiterplatte gebildet sein. Auf diese Weise können die elektrischen Bauelemente über die außerhalb des Abdeckungselements angeordneten Kontakte kontaktiert werden. Bei den elektrischen Kontakten kann es sich um geeignete Verbindungselemente zur Verbindung der weiteren Getriebesteuerungselemente mit dem Steuergerät handeln. Dabei können die elektrischen Kontakte beispielsweise als Anschlussflächen, Steckkontakte, Anschlussbuchsen oder dergleichen ausgeführt sein. Verbindungen mit den elektrischen Kontakten können als eine nichtlösbare stoffschlüssige Verbindung oder als eine wiederlösbare kraftschlüssige oder formschlüssige Verbindung ausgeführt werden. Die weiteren Getriebesteuerungselemente können hierbei Sensoren und Ventile sein, die üblicherweise bei einer Getriebesteuerung eingesetzt werden. Bei dem Anschließen der weiteren Getriebesteuerungselemente kann neben einer elektrisch leitfähigen Verbindung auch eine mechanische Verbindung zwischen dem Steuergerät und den weiteren Getriebesteuerungselementen oder Verbindungskabeln zu den weiteren Getriebesteuerungselementen hergestellt werden. Das Abdeckungselement des Steuergeräts ist dabei so ausgeformt, dass es einen Zugriff auf die elektrischen Kontakte in dem Kontaktierungsbereich der Leiterplatte zum Anschließen der weiteren Getriebesteuerungselemente ermöglicht. Die zweite Hauptoberfläche der Leiterplatte dient ganzflächig oder teilweise einer Befestigung des Steuergeräts an einem Getriebeelement. Bei dem Getriebeelement kann es sich beispielsweise um eine hydraulische Schaltplatte oder ein Getriebegehäuse handeln. Dabei kann eine Befestigung beispielsweise an einer Oberfläche der innerhalb des Getriebegehäuses angeordneten hydraulischen Schaltplatte oder an einer Innenoberfläche des Getriebegehäuses erfolgen.
  • Die vorliegende Erfindung schafft ferner ein Verfahren zur Montage eines Steuergeräts für ein Getriebe eines Fahrzeugs an einem Getriebeelement, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
    Bereitstellen eines Steuergeräts wobei das Steuergerät ein Abdeckungselement und eine Leiterplatte mit in einem Kontaktierungsbereich angeordneten elektrischen Kontakten zum Anschließen von weiteren Getriebesteuerungselementen und einem Bauelementbereich für elektronische Bauelemente an einer Hauptoberfläche der Leiterplatte aufweist, wobei das Abdeckungselement an einer ersten Hauptoberfläche der Leiterplatte angebracht ist, dass der Kontaktierungsbereich außerhalb des Abdeckungselements an der ersten Hauptoberfläche der Leiterplatte angeordnet ist, dass die elektrischen Kontakte des Kontaktierungsbereichs über Leiterbahnen mit den Bauelementen im Bauelementbereich verbunden sind; und
    Befestigen der zweiten Hauptoberfläche der Leiterplatte des Steuergeräts an einem Befestigungsabschnitt eines Getriebeelements.
  • In Verbindung mit dem obigen Verfahren kann ein Steuergerät gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vorteilhaft verwendet bzw. eingesetzt werden. Das Befestigen kann direkt oder indirekt über zumindest eine Zwischenschicht erfolgen. Das Befestigen kann als eine nichtlösbare stoffschlüssige Verbindung oder als eine wiederlösbare kraftschlüssige oder formschlüssige Verbindung ausgeführt werden. Bei dem Befestigungsabschnitt kann es sich um eine äußere Oberfläche einer innerhalb eines Getriebegehäuses angeordneten hydraulischen Schaltplatte oder eine Innenoberfläche des Getriebegehäuses handeln.
  • Die vorliegende Erfindung schafft ferner ein Verfahren zur Montage eines Steuergeräts für ein Getriebe eines Fahrzeugs an einem Getriebeelement, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
    Bereitstellen eines Steuergeräts wobei das Steuergerät ein Abdeckungselement und eine Leiterplatte mit in einem Kontaktierungsbereich angeordneten elektrischen Kontakten zum Anschließen von weiteren Getriebesteuerungselementen und einem Bauelementbereich für elektronische Bauelemente an einer Hauptoberfläche der Leiterplatte aufweist, wobei das Abdeckungselement an einer ersten Hauptoberfläche der Leiterplatte angebracht ist, dass der Kontaktierungsbereich außerhalb des Abdeckungselements an der ersten Hauptoberfläche der Leiterplatte angeordnet ist, dass die elektrischen Kontakte des Kontaktierungsbereichs über Leiterbahnen mit den Bauelementen im Bauelementbereich verbunden sind;
    Bereitstellen eines Getriebeelementes mit einer Bauelementvertiefung in einem Befestigungsabschnitt des Getriebeelements, in der die elektrischen Bauelemente an der zweiten Hauptoberfläche der Leiterplatte des Steuergeräts aufnehmbar sind, wobei das Getriebeelement zumindest eine Dichtungsvertiefung in dem Befestigungsabschnitt des Getriebeelements aufweist, in der zumindest ein Dichtungselement teilumfänglich aufnehmbar ist;
    Anordnen zumindest eines Dichtungselements in der zumindest einen Dichtungsvertiefung des Befestigungsabschnitts des Getriebeelements; und
    Befestigen der zweiten Hauptoberfläche der Leiterplatte des Steuergeräts an dem Befestigungsabschnitt des Getriebeelements.
  • In Verbindung mit dem obigen Verfahren kann ein Steuergerät gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vorteilhaft verwendet bzw. eingesetzt werden. Der Befestigungsabschnitt des Getriebeelements kann die Bauelementvertiefung und die zumindest eine Dichtungsvertiefung aufweisen. Die Bauelementvertiefung ist hierbei ausgebildet, um die elektronischen Bauelemente an der zweiten Hauptoberfläche der Leiterplatte des Steuergeräts aufzunehmen, wobei die Bauelementvertiefung dazu eine Tiefe aufweist, die zumindest einer maximalen Höhe der Bauelemente entspricht. Die Bauelementvertiefung weist eine Grundfläche auf, die dem Bauelementebereich an der zweiten Hauptoberfläche der Leiterplatte des Steuergeräts entspricht. Bei dem zumindest einen Dichtungselement kann es sich beispielsweise um einen O-Ring oder dergleichen handeln. Das zumindest eine Dichtungselement kann aus einem verformbaren Material hergestellt sein, wie beispielsweise aus Gummi, Silikon oder dergleichen. Die zumindest eine Dichtungsvertiefung in dem Befestigungsabschnitt des Getriebeelements dient der Aufnahme des zumindest einen Dichtungselements, wobei eine Tiefe der zumindest einen Dichtungsvertiefung geringer als eine Dicke des zumindest einen Dichtungselements ist.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass ein Steuergerät für eine Getriebesteuerung eines Fahrzeugs so ausgelegt werden kann, dass ein Teil eines Gehäuses für eine Leiterplatte des Steuergeräts vorteilhaft eingespart werden kann. Dies ist dadurch möglich, dass eine nicht separat gehauste Hauptoberfläche der Leiterplatte an einer Oberfläche eines Getriebeelements als Trage- und/oder Gehäuseelement befestigbar ausgeführt ist. Durch die ohnehin erforderliche Montage des Steuergeräts an dem Getriebeelement ist eine fertige Einhäusung der Leiterplatte (d. h. die fehlende Gehäusehälfte) durch die Oberfläche des Getriebeelementes realisiert. Auch kann eine Kontaktdurchführung von elektrischen Bauelementen zu elektrischen Kontakten der Leiterplatte gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung so ausgelegt sein, dass separate, an der Leiterplatte anzubringende elektrische Verbindungen eingespart werden können.
  • Vorteilhafterweise ist gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ein Aufbau für eine mechatronische Steuerung im Getriebe gefunden, der kostengünstig und einfach herzustellen ist. Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ermöglichen eine Platz-sparende Lösung für das Steuergerät bzw. die Montage des Steuergeräts an einem Getriebeelement. Somit kann das Steuergerät auf Platz-sparende Weise in einem Getriebe untergebracht werden. Das Steuergerät kann als eine getestete und separat fertiggestellte Einheit hergestellt werden. Das Steuergerät kann beispielsweise an die hydraulische Steuerung oder an das Getriebegehäuse im Getriebe angebaut werden, z. B. in einer separaten Produktionslinie. Das Steuergerät als eine beispielsweise fertig montierte und getestete Einheit, die an die hydraulische Steuerung bzw. an das Getriebegehäuse innerhalb des Getriebes montiert werden kann, bietet somit auch eine erhöhte Flexibilität bei der Herstellung des Getriebes.
  • Gemäß einer Ausführungsform können die elektronischen Bauelemente des Bauelementebereichs an der ersten Hauptoberfläche der Leiterplatte angeordnet sein. Das Gehäuseteil kann aus einem Metall oder einem Kunststoff hergestellt sein. Das Gehäuseteil kann eine Gehäusehälfte oder Gehäusehalbschale bilden. Das Gehäuseteil kann hierbei den Bauelementebereich an der ersten Hauptoberfläche der Leiterplatte abdecken. Dabei kann das Gehäuseteil zusammen mit der ersten Hauptoberfläche der Leiterplatte einen Hohlraum bilden, der zur Aufnahme der Bauelemente dient. Eine solche Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil eines mechanischen Schutzes für die Leiterplatte und insbesondere die sich an deren erster Hauptoberfläche befindlichen elektrischen Bauelemente. Zudem kann mittels eines metallischen Gehäuseteils zumindest ein Teil der Abwärme des Steuergeräts beim Betrieb des Steuergerätes abgeführt werden.
  • Auch kann zumindest ein Dichtungselement vorgesehen sein, das zwischen der ersten Hauptoberfläche der Leiterplatte und dem Abdeckungselement angeordnet ist. An dem Abdeckungselement kann zumindest eine Vertiefung vorgesehen sein, in der das zumindest eine Dichtungselement teilweise aufnehmbar ist. Auch kann die Leiterplatte eine Vertiefung aufweisen, in der das zumindest ein Dichtungselement zumindest teilweise aufnehmbar ist. Dazu kann eine Schicht oder Lage einer mehrlagig ausgeführten Leiterplatte in einem Abschnitt entfernt sein, der einer Position des zumindest einen Dichtungselements entspricht. Die Dichtung bietet hierbei den Vorteil, dass die elektrischen Bauelemente der Leiterplatte vor eindringenden Verunreinigungen geschützt werden können. Ebenso kann verhindert werden, dass ein eventuell zwischen den Bauelementen und dem Getriebeelement angeordnetes Wärmeleitmittel austreten kann. Somit steigt die Zuverlässigkeit des Steuergeräts.
  • Ferner kann zumindest ein weiteres elektronisches Bauelementoder eine elektronische Komponente in einem weiteren Bauelementebereich vorgesehen sein, der an der zweiten Hauptoberfläche der Leiterplatte angeordnet ist. Das zumindest eine weitere elektronische Bauelement, das in dem weiteren Bauelementebereich angeordnet ist, kann ebenfalls mit den elektronischen Kontakten in dem Kontaktierungsbereich der Leiterplatte über Leiterbahnen verbunden sein. Somit handelt es sich bei der Leiterplatte um eine beidseitig bestückte Leiterplatte. Dies bietet den Vorteil einer Platz sparenden Unterbringung der elektrischen Bauelemente. Somit kann eine Grundfläche des Steuergeräts verringert werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann das Abdeckungselement einen Kühlkörper für die Leiterplatte für elektronische Bauelemente im Bauelementbereich bilden, wobei die Bauelemente an der zweiten Hauptoberfläche der Leiterplatte angeordnet sind. Eine solche Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil einer verbesserten Abfuhr der Wärme von der Leiterplatte über den Kühlkörper.
  • Dabei kann ein Wärmeleitmittel vorgesehen sein, das zwischen der ersten Hauptoberfläche der Leiterplatte und dem Kühlkörper angeordnet ist. Bei dem Wärmeleitmittel kann es sich um eine Wärmeleitfolie, einen Wärmeleitkleber oder dergleichen handeln. Mittels einer solchen Zwischenschicht in Gestalt des Wärmeleitmittels lässt sich die thermische Anbindung des Kühlkörpers an die Leiterplatte vorteilhaft werter verbessern.
  • Günstig ist es, wenn ein Abdichtungsmittel vorgesehen ist, das zwischen der zweiten Hauptoberfläche der Leiterplatte und dem Getriebeelement angeordnet ist. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil einer Vermeidung eines Eintritts von Verschmutzungspartikeln in einen Bereich zwischen der zweiten Hauptoberfläche der Leiterplatte und dem Getriebeelement. Auch kann ein Austreten von Material wie beispielsweise einem Wärmeleitmittel aus dem Bereich zwischen der zweiten Hauptoberfläche der Leiterplatte und dem Getriebeelement verhindert werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Teilbereich des Getriebeelementes, der an die zweite Hauptoberfläche der Leiterplatte angrenzt, zwischen den an der zweiten Hauptoberfläche der Leiterplatte angeordneten elektronischen Bauelementen und dem Abdichtungsmittel angeordnet sein. Hierdurch kann der genannten Teilbereich des Getriebeelementes zusätzlich als Dichtung wirken, so dass ein sicherer Schutz von Komponenten realisiert wird, die zwischen dem zweiten Hauptoberfläche im Bauelementbereich und dem Getriebeelement angeordnet sind.
  • Um eine möglichst gute Wärmeabfuhr von den elektronischen Bauelementen sicherzustellen, kann ein Wärmeübertragungsmittel vorgesehen sein, das zwischen den an der zweiten Hauptoberfläche der Leiterplatte angeordneten elektronischen Bauelementen und dem Getriebeelement angeordnet ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann ein Verfahren einen Schritt des Anordnens eines Wärmeleitmittels zwischen der zweiten Hauptoberfläche der Leiterplatte des Steuergeräts und dem Befestigungsabschnitt des Getriebeelements aufweisen. Bei dem Wärmeleitmittel kann es sich um eine Zwischenschicht in Gestalt einer Wärmeleitfolie, eines Wärmeleitklebers oder dergleichen handeln. Die Anordnung des Wärmeleitelements kann durch Aufbringen des Wärmeleitelements auf die zweite Hauptoberfläche der Leiterplatte des Steuergeräts und/oder auf zumindest einen Teilbereich des Befestigungsabschnitts des Getriebeelements erfolgen. Der Schritt des Anordnens kann vor dem Schritt des Befestigens des Steuergeräts an dem Getriebeelement ausgeführt werden. Der Schritt des Anordnens eines Wärmeleitelements bietet den Vorteil einer verbesserten thermischen Anbindung der Leiterplatte an das Getriebeelement.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann ein Verfahren einen Schritt des Anordnens zumindest eines Wärmeleitmittel zwischen dem Bauelementebereich an der zweiten Hauptoberfläche der Leiterplatte des Steuergeräts und der Bauelementvertiefung des Getriebeelements aufweisen. Bei dem zumindest einen Wärmeleitelement kann es sich um eine Wärmeleitpaste bzw. einen so genannten Gapfiller handeln. Die Anordnung des zumindest einen Wärmeleitmittels kann durch Aufbringen des Wärmeleitelements oder einer Wärmeleitmittels auf die Bauelemente bzw. den Bauelementebereich an der zweiten Hauptoberfläche der Leiterplatte des Steuergeräts und/oder in die Bauelementvertiefung des Befestigungsabschnitts des Getriebeelements erfolgen. Der Schritt des Anordnens kann vor dem Schritt des Befestigens des Steuergeräts an dem Getriebeelement ausgeführt werden. Der Schritt des Anordnens eines Wärmeleitmittels bietet den Vorteil einer verbesserten thermischen Anbindung der Leiterplatte bzw. der elektrischen Bauelemente an das Getriebeelement.
  • Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung eines Steuergeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 2 bis 4 schematische Schnittansichten durch Steuergeräte gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung und von Getriebeelementen; und
  • 5 und 6 Ablaufdiagramme von Verfahren gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung.
  • In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Steuergeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Gezeigt ist ein Steuergerät 100, das eine Leiterplatte 110 mit einem Kontaktierungsbereich 112, in dem lediglich beispielhaft nur ein elektrischer Kontakt 114 angeordnet ist, sowie einem Bauelementbereich 116, in dem lediglich beispielhaft nur ein über eine Leiterbahn 117 mit dem elektrischen Kontakt 114 verbundenes elektrisches Bauelement 118 angeordnet ist. Ferner ist in der 1 ein Abdeckungselement 120 gezeigt. Auch wenn in 1 beispielhaft lediglich ein elektrischer Kontakt 114 in dem Kontaktierungsbereich 112 dargestellt ist, können in der Praxis eine Mehrzahl von elektrischen Kontakten 114 vorgesehen sein. Diese Möglichkeit ist in 1 aus Platzgründen in der Darstellung nicht wiedergegeben. Auch können, obwohl in 1 beispielhaft lediglich ein elektrisches Bauelement 118 in dem Bauelementebereich 116 dargestellt ist, in der Praxis eine Mehrzahl von elektrischen Bauelementen 118 vorgesehen sein. Diese Möglichkeit ist in 1 ebenfalls aus Platzgründen in der Darstellung nicht realisiert. Ebenso ist demzufolge in 1 lediglich beispielhaft nur eine Leiterbahn 117 gezeigt, obwohl in der Praxis eine Mehrzahl von Leiterbahnen 117 vorgesehen sein kann, abhängig von der Anzahl der elektrischen Kontakte 114 und/oder der elektrischen Bauelemente 118.
  • Die Leiterplatte 110 ist teilweise durch das Abdeckungselement 120 abgedeckt. In 1 stellen durchgezogene Linien 110 jene Abschnitte der Leiterplatte dar, die nicht durch das Abdeckungselement 120 abgedeckt sind. Bei der Leiterplatte 110 kann es sich um eine Schaltungsplatine oder dergleichen aus einem geeigneten Material handeln. Der Kontaktierungsbereich 112 der Leiterplatte 110 ist nicht durch das Abdeckungselement 120 abgedeckt. Der Kontaktierungsbereich 112 der Leiterplatte 110 ist außerhalb des Abdeckungselements 120 angeordnet. Der Kontaktierungsbereich 112 der Leiterplatte 110 weist eine Mehrzahl elektrischer Kontakte 114 auf, auch wenn in 1 lediglich ein solcher elektrischer Kontakt 114 dargestellt ist. In dem Kontaktierungsbereich 112 der Leiterplatte 110 können die elektrischen Kontakte 114 zu einer gemeinsamen Kontakteinrichtung zusammengefasst sein oder eine Mehrzahl von Kontakteinrichtungen bilden. Der Bauelementbereich 116 der Leiterplatte 110 ist durch das Abdeckungselement 120 abgedeckt. Der Bauelementbereich 116 der Leiterplatte 110 ist innerhalb oder unterhalb des Abdeckungselements 120 angeordnet. Auch wenn es in 1 nicht dargestellt ist, so kann der Bauelementbereich 116 eine Mehrzahl elektrischer Bauelemente 118 aufweisen, bei denen es sich um elektronische Bauelemente wie Schaltelemente, Logikelemente oder dergleichen handeln kann. Die Leiterplatte 110 weist zwischen dem Kontaktierungsbereich 112 und dem Bauelementbereich 116 eine Mehrzahl von Leiterbahnen 117 auf, von denen in 1 lediglich eine beispielhaft gezeigt ist, und welche die elektrischen Kontakte 114 und die elektrischen Bauelemente 118 miteinander verbinden.
  • Wenn das Abdeckungselement 120 an einer Hauptoberfläche der Leiterplatte 110 angeordnet ist, wobei an dieser Hauptoberfläche kein Bauelementebereich 116 mit elektrischen Bauelementen 118 angeordnet ist, kann das Abdeckungselement 120 diese Hauptoberfläche der Leiterplatte 110 mit Ausnahme des Kontaktierungsbereichs 112 abdecken. Dabei kann das Abdeckungselement 120 direkt oder indirekt an der Hauptoberfläche der Leiterplatte 110 angebracht sein. Wenn das Abdeckungselement 120 an einer Hauptoberfläche der Leiterplatte 110 angeordnet ist, wobei an dieser Hauptoberfläche der Bauelementbereich 116 mit elektronischen Bauelementen 118 angeordnet ist, kann das Abdeckungselement 120 zusammen mit der Leiterplatte 110 einen abgeschlossenen Innenraum ausformen, in dem die elektrischen Bauelemente 118 dieser Hauptoberfläche angeordnet sind. Der Innenraum kann fluiddicht gegenüber einem Umfeld des Steuergeräts 100 abgedichtet sein.
  • 2 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Steuergeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und eines Getriebeelements. Gezeigt ist ein Steuergerät 100, das eine Leiterplatte 110, einen Kontaktierungsbereich 112, elektrische Bauelemente 118, ein Gehäuseteil 220 und Dichtungselemente 230 aufweist. Bei dem Steuergerät 100 kann es sich um ein Steuergerät wie das Steuergerät aus 1 handeln. Das Steuergerät 100 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beispielhaft zwei Dichtungselemente 230 (oder ein umlaufendes Dichtungselement 230) und beispielhaft fünf elektrische Bauelemente 118 auf, von denen der Übersichtlichkeit der Darstellung halber in 2 nicht alle mit Bezugszeichen versehen sind. Das Steuergerät ist an einem Getriebeelement 250 angebracht. Das Steuergerät ist in einem Teilbereich einer Oberfläche des Getriebeelements 250 befestigt. Bei dem Getriebeelement 250 kann es sich um ein Getriebegehäuse oder eine hydraulische Schaltplatte bzw. Steuerung handeln, wie es einem Fachmann auf dem Gebiet elektronisch gesteuerter Getriebe bekannt ist. Das Getriebeelement 250 weist Dichtungselemente 260 und Wärmeleitelemente bzw. Wärmeleitmittel 270 auf.
  • Die Leiterplatte 110 weist gemäß der Darstellung in 2 eine von dem Getriebeelement 250 abgewandte Hauptoberfläche und eine dem Getriebeelement 250 zugewandte Hauptoberfläche auf. An der von dem Getriebeelement 250 abgewandten Hauptoberfläche der Leiterplatte 110 sind beispielhaft drei elektrische Bauelemente 118 angeordnet. Das Gehäuseteil 220 ist an der von dem Getriebeelement 250 abgewandten Hauptoberfläche der Leiterplatte 110 angeordnet. Das Gehäuseteil als Abdeckungselement 220 bildet einen abgeschlossenen Innenraum um die drei elektrischen Bauelemente 118 an der von dem Getriebeelement 250 abgewandten Hauptoberfläche der Leiterplatte 110 aus. Somit sind die drei elektrischen Bauelemente 118 an der von dem Getriebeelement 250 abgewandten Hauptoberfläche der Leiterplatte 110 innerhalb des Gehäuseteils 220 angeordnet. Das Gehäuseteil 220 liegt in Teilbereichen der von dem Getriebeelement 250 abgewandten Hauptoberfläche der Leiterplatte 110 an der Leiterplatte 110 an. In der Schnittdarstellung gemäß 2 überspannt das Gehäuseteil 220 die drei elektrischen Bauelemente 118 an der von dem Getriebeelement 250 abgewandten Hauptoberfläche der Leiterplatte 110. In einem in 2 links gezeigten Randbereich der Leiterplatte 110 ist der Kontaktierungsbereich 112 angeordnet. In dem Kontaktierungsbereich 112 ist das Gehäuseteil 220 von der Leiterplatte 110 beabstandet. Das Gehäuseteil oder Abdeckungselement 220 setzt in 2 in zwei Bereichen auf der von dem Getriebeelement 250 abgewandten Hauptoberfläche der Leiterplatte 110 auf. In jedem dieser Aufsetzbereiche ist in dem Gehäuseteil 220 eine Dichtungsvertiefung gebildet, in der ein Dichtungselement 230 angeordnet ist. Somit sind in 2 zwei Dichtungselemente 230 (oder ein umlaufendes Dichtungselement, von dem zwei Teile in der Schnittdarstellung aus 2 abgebildet sind) gezeigt. Die Dichtungselemente 230 liegen an drei von vier Seiten an der jeweiligen Dichtungsvertiefung an und liegen an einer von vier Seiten an der von dem Getriebeelement 250 abgewandten Hauptoberfläche der Leiterplatte 110 an.
  • Ein erster Aufsetzbereich ist zwischen dem Kontaktierungsbereich 112 und den elektrischen Bauelementen 118 an der von dem Getriebeelement 250 abgewandten Hauptoberfläche der Leiterplatte 110 angeordnet. Ein zweiter Aufsetzbereich ist zwischen den elektrischen Bauelementen 118 unter einem dem Kontaktierungsbereich 112 entgegengesetzten Randbereich der von dem Getriebeelement 250 abgewandten Hauptoberfläche der Leiterplatte 110 angeordnet. An der dem Getriebeelement 250 zugewandten Hauptoberfläche der Leiterplatte 110 sind zwei elektronische Bauelemente angeordnet, die der Übersichtlichkeit halber in 2 nicht mit Bezugszeichen versehen sind. Die dem Getriebeelement 250 zugewandte Hauptoberfläche der Leiterplatte 110 liegt in Teilbereichen an dem Getriebeelement 250 an. Die dem Getriebeelement 250 zugewandte Hauptoberfläche der Leiterplatte 110 liegt mit Ausnahme eines die zwei unten dargestellten elektronischen Bauelemente umfassenden Bauelementebereichs an dem Getriebeelement 250 an.
  • Das Getriebeelement 250 weist einen Befestigungsbereich (der in der 2 nicht dargestellt ist) auf, in dem das Steuergerät an dem Getriebeelement 250 befestigt ist. Abmessungen des Befestigungsbereichs können hierbei Abmessungen des Steuergeräts entsprechen. Das Getriebeelement 250 weist in dem Befestigungsbereich zwei Dichtungsvertiefungen (oder eine umlaufende Dichtungsvertiefung) und eine Bauelementvertiefung zwischen den Dichtungsvertiefungen auf. In jeder der Dichtungsvertiefungen ist ein Dichtungselement 260 (oder ein umlaufendes Dichtungselement 260) angeordnet. Jedes Dichtungselement 260 liegt an drei von vier Seiten an der jeweiligen Dichtungsvertiefung an und liegt an einer von vier Seiten an der dem Getriebeelement 250 zugewandten Hauptoberfläche der Leiterplatte 110 an. Die Bauelementvertiefung ist so dimensioniert, dass die elektrischen Bauelemente an der dem Getriebeelement 250 zugewandten Hautoberfläche der Leiterplatte 110 in der Bauelementvertiefung aufnehmbar sind. Ferner sind in der Bauelementvertiefung in dem Befestigungsbereich des Getriebeelements 250 zwei Wärmeleitelemente oder Wärmeleitmittel 270 angeordnet. Die Wärmeleitelemente 270 sind zwischen einer Bodenoberfläche der Bauelementvertiefung und den elektrischen Bauelementen an der dem Getriebeelement 250 zugewandten Hauptoberfläche der Leiterplatte 110 angeordnet. Die Wärmeleitelemente 270 füllen einen Zwischenraum zwischen der Bodenoberfläche der Bauelementvertiefung und den elektrischen Bauelementen an der dem Getriebeelement 250 zugewandten Hauptoberfläche der Leiterplatte 110 aus. Auch wenn es in 2 nicht dargestellt ist, können die Wärmeleitelemente 270 auch ein gemeinsames Wärmeleitelement bilden und können auch die elektronischen Bauelemente umgebend in der Bauelementvertiefung angeordnet sein.
  • 3 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Steuergeräts 100 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und eines Getriebeelements. Gezeigt ist ein Steuergerät 100, das eine Leiterplatte 110, einen Kontaktierungsbereich 112, elektronische Bauelemente 118, ein Gehäuseteil 220 und Dichtungselemente 230 aufweist. Bei dem Steuergerät 100 kann es sich um ein Steuergerät wie das Steuergerät aus 1 bzw. ähnlich dem Steuergerät 100 aus 2 handeln. Das Steuergerät 100 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beispielhaft zwei Dichtungselemente 230 oder ein umlaufendes Dichtungselement 230 und beispielhaft sieben elektrische Bauelemente 118 auf, von denen der Übersichtlichkeit der Darstellung halber in 3 nicht alle mit Bezugszeichen versehen sind. Das Steuergerät 100 ist an einem Getriebeelement 250 angebracht. Das Steuergerät 100 ist in einem Teilbereich einer Oberfläche des Getriebeelements 250 befestigt. Bei dem Getriebeelement 250 kann es sich um ein Getriebegehäuse oder eine hydraulische Schaltplatte bzw. Steuerung handeln, wie es einem Fachmann auf dem Gebiet elektronisch gesteuerter Getriebe bekannt ist. Zwischen dem Getriebeelement 250 und dem Steuergerät 100 ist ein Wärmeleitelement oder ein Wärmeleitmittel 370 angeordnet. Die Darstellung in 3 entspricht der Darstellung gemäß 2 mit der Ausnahme, dass in 3 eine abweichende Anzahl von elektrischen Bauelementen gezeigt ist, die elektrischen Bauelemente 118 alle an der von dem Getriebeelement 250 abgewandten Hauptoberfläche der Leiterplatte 110 angeordnet sind und in dem Befestigungsbereich des Getriebeelements 250 lediglich das Wärmeleitelement oder Wärmeleitmittel 370 in Gestalt einer Zwischenschicht angeordnet ist.
  • 4 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Steuergeräts gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung und eines Getriebeelements. Gezeigt ist ein Steuergerät 100, das eine Leiterplatte 110, einen Kontaktierungsbereich 112, elektrische Bauelemente 118, einen Kühlkörper 420 und ein Wärmeleitelement 440 aufweist. Bei dem Steuergerät 100 kann es sich um ein Steuergerät wie das Steuergerät 100 aus 1 bzw. ähnlich dem Steuergerät 100 aus 2 und/oder 3 handeln. Das Steuergerät 100 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beispielhaft sieben elektrische Bauelemente 118 auf, von denen der Übersichtlichkeit der Darstellung halber in 3 nicht alle mit Bezugszeichen versehen sind. Das Steuergerät 100 ist an einem Getriebeelement 250 angebracht. Das Steuergerät ist in einem Teilbereich einer Oberfläche des Getriebeelements 250 befestigt. Bei dem Getriebeelement 250 kann es sich um ein Getriebegehäuse oder eine hydraulische Schaltplatte bzw. Steuerung handeln, wie es einem Fachmann auf dem Gebiet elektronisch gesteuerter Getriebe bekannt ist. Zwischen dem Getriebeelement 250 und dem Steuergerät sind Wärmeleitelemente 270 angeordnet. Die Darstellung in 4 entspricht der Darstellung gemäß 2 mit der Ausnahme, dass in 3 eine abweichende Anzahl von elektronischen Bauelementen gezeigt ist, die elektronischen Bauelemente 118 alle an der dem Getriebeelement 250 zugewandten Hauptoberfläche der Leiterplatte 110 angeordnet sind, statt des Gehäuseteils aus 2 und 3 der Kühlkörper 420 an der der von dem Getriebeelement 250 abgewandten Hauptoberfläche der Leiterplatte 110 angeordnet ist und zwischen dem Kühlkörper 420 und der von dem Getriebeelement 250 abgewandten Hauptoberfläche der Leiterplatte 110 das Wärmeleitelement 440 in Gestalt einer Zwischenschicht angeordnet ist.
  • 5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Gezeigt ist ein Verfahren 500 zur Montage eines Steuergeräts für ein Getriebe eines Fahrzeugs an einem Getriebeelement mit Schritten 510, 520 und 530. Das Verfahren 500 weist einen Schritt des Bereitstellens 510 eines Steuergeräts auf. Bei dem Steuergerät kann es sich die Leiterplatte 100 samt den darauf angeordneten elektronischen Bauelementen und dem Abdeckungselement, beispielsweise entsprechend der Darstellung aus 3 handeln. Das Verfahren 500 weist ferner einen Schritt des Anordnens 520 eines Wärmeleitelements zwischen der zweiten Hauptoberfläche der Leiterplatte des Steuergeräts und dem Befestigungsabschnitt des Getriebeelements auf. Der Schritt des Anordnens 520 kann optional sein und wird vor dem Schritt des Befestigens 530 ausgeführt. Das Verfahren 500 weist auch einen Schritt des Befestigens 530 der zweiten Hauptoberfläche der Leiterplatte des Steuergeräts an einem Befestigungsabschnitt des Getriebeelements.
  • 6 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Gezeigt ist ein Verfahren 600 zur Montage eines Steuergeräts für ein Getriebe eines Fahrzeugs an einem Getriebeelement mit Schritten 610, 620, 630, 640, 650 und 660. Das Verfahren 600 weist einen Schritt des Bereitstellens 610 eines Steuergeräts auf. Bei dem Steuergerät kann es sich die Leiterplatte 100 samt den darauf angeordneten elektronischen Bauelementen und dem Abdeckungselement, beispielsweise entsprechend der Darstellung aus 2 und/oder 4 handeln. Das Verfahren 600 weist auch einen Schritt des Bildens 620 einer Bauelementvertiefung in einem Befestigungsabschnitt des Getriebeelements auf, in der die elektrischen Bauelemente an der zweiten Hauptoberfläche der Leiterplatte des Steuergeräts aufnehmbar sind. Das Verfahren 600 weist auch einen Schritt des Bildens 630 zumindest einer Dichtungsvertiefung in dem Befestigungsabschnitt des Getriebeelements auf, in der zumindest ein Dichtungselement teilumfänglich aufnehmbar ist. Allgemeiner betrachtet können die Schritte des Bildens 620 und 630 zu einem Schritt des Bereitstellens eines Getriebeelementes mit den genannten Merkmalen zusammengefasst werden. Die Abfolge der Schritte 610, 620 und 630 kann hierbei variiert werden. Das Verfahren 600 weist auch einen nachfolgenden Schritt des Anordnens 640 zumindest eines Dichtungselements in der zumindest einen Dichtungsvertiefung des Befestigungsabschnitts des Getriebeelements auf. Das Verfahren 600 weist auch einen Schritt des Anordnens 650 zumindest eines Wärmeleitelements zwischen dem Bauelementebereich an der zweiten Hauptoberfläche der Leiterplatte des Steuergeräts und der Bauelementvertiefung des Getriebeelements auf. Der Schritt des Anordnens 650 des Wärmeleitelements ist optional sein. Das Verfahren 600 weist auch einen Schritt des Befestigens 660 der zweiten Hauptoberfläche der Leiterplatte des Steuergeräts an dem Befestigungsabschnitt des Getriebeelements auf.
  • Im Folgenden werden der Aufbau eines Steuergeräts für ein Fahrzeuggetriebe und die Montage des Steuergeräts an ein Getriebeelement unter Bezugnahme auf die 1 bis 6 anhand verschiedener Ausführungsbeispiele zusammenfassend nochmals näher erläutert.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann aufgrund einer Positionierung des Steuergeräts 100 an dem Getriebeelement 250, wie z. B. an/in einer Schaltplatte oder an/in einem Getriebegehäuse, auf ein Gehäuseunterteil für das Steuergerät 100 verzichtet werden. Die vollständig und beispielsweise beidseitig bestückte Leiterplatte 110, wie die Leiterplatte aus 2, wird auf eine in der Schaltplatte oder einer bearbeiteten Fläche des Getriebegehäuses vorgesehene Bauelementvertiefung aufgesetzt. Das Aufsetzen erfolgt so, dass die elektronischen Bauelemente 118, die sich auf der Unterseite der bestückten Leiterplatte 110 befinden, in die Bauelementvertiefung der Schaltplatte oder einer bearbeiteten Fläche des Getriebegehäuses eintauchen. Zusätzlich kann in der Schaltplatte oder im Getriebegehäuse zumindest eine Dichtungsvertiefung für zumindest ein Dichtungselement 260 vorgesehen sein. Die von den unten auf der Leiterplatte 110 aufgebrachten Bauelementen abgehende Wärme wird z. B. über Wärmeleitelemente 270, wie beispielsweise einen Gapfiller, auf die Schaltplatte geführt und abgeleitet, kann aber alternativ auch ohne den Gapfiller erfolgen, je nachdem wie viel Wärme abgeleitet werden soll. Ein Teil der beim Betrieb des Steuergerätes entstehenden Wärme kann bei Verwendung eines metallischen Gehäuseoberteils 220 auch über die Leiterplatte 110 selber an das Gehäuseoberteil 220 abgegeben werden. Alternativ kann aus Kostengründen das Gehäuseoberteil 220 auch aus Kunststoff ausgeführt sein. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ergibt sich eine kompakte und kleine Bauweise des Steuergeräts 100. Dies ist besonders günstig, wenn wenig Bauraum zur Verfügung steht. Eine geringe Bauhöhe Des Steuergerätes ist aufgrund der Einsparung eines separaten Gehäuseunterteils möglich. Die Einsparung von Bauteilen ermöglicht eine Kostenreduzierung. Das Steuergerät 100 ist ferner als separates Teil handelbar. Die Ausgestaltung des Gehäuseteils 220 ist in Kunststoff- oder Blechteil möglich. Es ist somit eine Verwendung einer Leiterplatte 100 mit gehausten Bauelementen 118 gelötet und zweiseitig bestückt möglich.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird eine einseitig bestückte Leiterplatte 110, wie die Leiterplatte aus 3, auf der Schaltplatte oder einer bearbeiteten Fläche des Getriebegehäuses aufgebracht. Dies erfolgt so, dass die Leiterplatte 110 gleichzeitig als Schaltungsträger und Auflagefläche auf der Schaltplatte dient. Dabei sollte die Leiterplatte 110 eine größere Grundfläche im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel aus 2 aufweisen, um alle elektrischen Bauelemente 118 auf einer Hauptoberfläche der Leiterplatte 110 unterbringen zu können. Über ein Wärmeleitelement 370, das ein Wärmeleitmittel wie eine Wärmeleitfolie oder einen Wärmeleitkleber unterhalb der Leiterplatte 110 aufweisen kann, kann dann eine zusätzliche Entwärmung der elektrischen Bauelemente 118 auf der Oberseite der Leiterplatte 110 über die Unterseite der Leiterplatte 110 an die Schaltplatte oder das Getriebegehäuse erfolgen. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ergibt sich ein einfacher Aufbau, wobei zugleich bei guter Kühlung bzw. guter Wärmeanbindung durch das Wärmeleitelement 370 eine gute elektrische Isolierung möglich ist. Das Wärmeleitelement 370 ist jedoch nicht zwingend erforderlich, da eine Wärmeableitung auch über die Leiterplatte 110 selbst realisiert werden könnte. Auch dieses Ausführungsbeispiel weist eine geringe Bauhöhe auf. Von Bedeutung ist ferner, dass ein einfaches Dichtkonzept durch eine Abdichtung über die Leiterplatte 110 oder Wärmeleitfolie, Gapfiller, Kleber, o. ä. bereitgestellt ist. Die Ausgestaltung des Gehäuseteils 220 ist als Kunststoff- oder Blechteil möglich. Die Dichtungselemente 230 können auch alternativ durch Kleber ersetzt werden (AFT). Trotz der Einsparung eines separat vorzusehenden Gehäuseunterteils ist auch hier die Steuerungselektronik als separates Teil handelbar.
  • Gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Getriebeelement 250, wie beispielsweise eine Schaltplatte oder eine bearbeitete Fläche des Getriebegehäuses, mit entsprechenden Bauelementvertiefungen für die auf der Unterseite einer Leiterplatte 110 unterzubringenden elektronischen Bauelemente 118 vorgesehen. Die Leiterplatte kann hierbei der Leiterplatte 110 aus 4 entsprechen. Dabei können die Bauelementvertiefungen an die Höhen der elektronischen Bauelemente 118 angepasst sein, um eine möglichst gute Wärmeanbindung zu schaffen. Die elektronischen Bauelemente 118 werden nur auf einer Hauptoberfläche der Leiterplatte 110 bestückt. Eine verbesserte Wärmeanbindung der elektronischen Bauelemente 118 an die Schaltplatte kann dabei über Wärmeleitelemente 270 wie einen Gapfiller oder Wärmeleitkleber erfolgen. Auf der Oberseite der Leiterplatte 110 befindet sich ein einfach herzustellender Kühlkörper 420, um zusätzlich Wärme abzuleiten, welche von den elektronischen Bauelementen 118 über die Leiterplatte 110 an den Kühlkörper 420 abgegeben werden kann. Dabei kann zwischen dem Kühlkörper 420 und der Oberseite der Leiterplatte 110 ein Wärmeleitelement 440 in Gestalt einer Wärmeleitfolie oder eines Wärmeleitklebers vorgesehen sein. Die Leiterplatte 110 weist auch hier im Gegensatz dem Ausführungsbeispiel aus 2 eine vergrößerte Grundfläche auf, um alle elektronischen Bauelemente 118 auf einer Seite der Leiterplatte 110 anordnen zu können. Zusätzlich kann auch bei diesem Ausführungsbeispiel eine Dichtungsvertiefung für zumindest ein Dichtungselement 260 vorgesehen werden, um die elektronischen Bauelemente 118 z. B. vor eindringendem Öl zu schützen. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ergibt sich eine niedrige Bauhöhe. Neben der Einsparung eines separaten Gehäuseunterteils ergibt sich auch eine Einsparung eines gegossenen Gehäuseoberteils, da der Kühlkörper 420 als kostengünstiges gestanztes Blechteil ausgeführt werden kann. Ferner ist eine gute Wärmeanbindung durch das Wärmeleitelement 440 bei zugleich erzielter elektrischer Isolierung möglich. Das Wärmeleitelement 440 ist jedoch nicht zwingend erforderlich, die Wärmeableitfunktion könnte auch mittels der Leiterplatte 110 realisiert werden. Es ergibt sich jedoch mittels der Wärmeleitelemente 270 ein zusätzlicher Schutz der elektrischen Bauelemente 118 gegen Vibrationen. Es ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein einfaches Dichtkonzept durch ein Abdichtung mittels der Leiterplatte 110 oder der Wärmeleitelemente 270 und 440 geschaffen.
  • Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung ermöglichen somit das Schaffen einer kostenreduzierten Unterbringung der Steuerungselektronik innerhalb des Getriebes.
  • Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 100
    Steuergerät
    110
    Leiterplatte
    112
    Kontaktierungsbereich
    114
    elektrischer Kontakt
    116
    Bauelementbereich
    117
    Leiterbahn
    118
    elektronisches Bauelement
    120
    Abdeckungselement
    220
    Gehäuseteil, Abdeckungselement
    230
    Dichtungselement
    250
    Getriebeelement
    260
    Dichtungselement
    270
    Wärmeleitelement, Wärmeleitmittel
    370
    Wärmeleitelement, Wärmeleitmittel
    420
    Kühlkörper
    440
    Wärmeleitelement, Wärmeleitmittel
    500
    Verfahren zur Montage eines Steuergeräts für ein Getriebe eines Fahrzeugs an einem Getriebeelement
    510
    Schritt des Bereitstellens
    520
    Schritt des Anordnens
    530
    Schritt des Befestigens
    600
    Verfahren zur Montage eines Steuergeräts für ein Getriebe eines Fahrzeugs an einem Getriebeelement
    610
    Schritt des Bereitstellens
    620
    erster Schritt des Bildens
    630
    zweiter Schritt des Bildens
    640
    erster Schritt des Anordnens
    650
    zweiter Schritt des Anordnens
    660
    Schritt des Befestigens
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102007061116 A1 [0003]

Claims (13)

  1. Steuergerät (100), insbesondere für ein Getriebe eines Fahrzeugs, wobei das Steuergerät ein Abdeckungselement (120; 220; 420) und eine Leiterplatte (110) mit in einem Kontaktierungsbereich (112) angeordneten elektrischen Kontakten (114) zum Anschließen von weiteren Getriebesteuerungselementen und einem Bauelementbereich (116) für elektronische Bauelemente (118) an einer Hauptoberfläche der Leiterplatte (110) aufweist, wobei das Abdeckungselement (120; 220; 420) an einer ersten Hauptoberfläche der Leiterplatte (110) angebracht ist, wobei der Kontaktierungsbereich (112) außerhalb des Abdeckungselements (120; 220; 420) an der ersten Hauptoberfläche der Leiterplatte (110) angeordnet ist, wobei die elektrischen Kontakte (114) des Kontaktierungsbereichs (112) über Leiterbahnen (117) mit den Bauelementen (118) im Bauelementbereich (116) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Hauptoberfläche der Leiterplatte (110) an zumindest einen Teilbereich eines Getriebeelements (250) angrenzt, wobei das Getriebeelement (250) als weiteres Abdeckungselement für die Leiterplatte (110) wirkt.
  2. Steuergerät (100) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronischen Bauelemente (118) im Bauelementbereichs (116) an der ersten Hauptoberfläche der Leiterplatte (110) angeordnet sind.
  3. Steuergerät (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest ein Dichtungselement (230), das zwischen der ersten Hauptoberfläche der Leiterplatte (110) und dem Abdeckungselement (220) angeordnet ist.
  4. Steuergerät (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest eine elektronische Komponente in einem weiteren Bauelementebereich, der an der zweiten Hauptoberfläche der Leiterplatte (110) angeordnet ist.
  5. Steuergerät (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckungselement einen Kühlkörper (420) für die Leiterplatte (110) für elektronische Bauelemente (118) im Bauelementbereich (116) bildet, wobei die Bauelemente an der zweiten Hauptoberfläche der Leiterplatte (110) angeordnet sind.
  6. Steuergerät (100) gemäß Anspruch 5, gekennzeichnet durch ein Wärmeleitmittel (440), das zwischen der ersten Hauptoberfläche der Leiterplatte (110) und dem Kühlkörper (420) angeordnet ist.
  7. Steuergerät (100) gemäß einem der Ansprüche 5 oder 6, gekennzeichnet durch ein Abdichtungsmittel (260), das zwischen der zweiten Hauptoberfläche der Leiterplatte (110) und dem Getriebeelement (250) angeordnet ist.
  8. Steuergerät gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilbereich des Getriebeelementes (250), der an die zweite Hauptoberfläche der Leiterplatte angrenzt, zwischen den an der zweiten Hauptoberfläche der Leiterplatte (250) angeordneten elektronischen Bauelementen (118) und dem Abdichtungsmittel (270) angeordnet ist.
  9. Steuergerät gemäß einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wärmeübertragungsmittel (270) vorgesehen ist, das zwischen den an der zweiten Hauptoberfläche der Leiterplatte (250) angeordneten elektronischen Bauelementen (118) und dem Getriebeelement (250) angeordnet ist.
  10. Verfahren (500) zur Montage eines Steuergeräts (100) für ein Getriebe eines Fahrzeugs an einem Getriebeelement (250), wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Bereitstellen (510) eines Steuergeräts (100), wobei das Steuergerät ein Abdeckungselement (120; 220; 420) und eine Leiterplatte (110) mit in einem Kontaktierungsbereich (112) angeordneten elektrischen Kontakten (114) zum Anschließen von weiteren Getriebesteuerungselementen und einem Bauelementbereich (116) für elektronische Bauelemente (118) an einer Hauptoberfläche der Leiterplatte (110) aufweist, wobei das Abdeckungselement (120; 220; 420) an einer ersten Hauptoberfläche der Leiterplatte (110) angebracht ist, dass der Kontaktierungsbereich (112) außerhalb des Abdeckungselements (120; 220; 420) an der ersten Hauptoberfläche der Leiterplatte (110) angeordnet ist, dass die elektrischen Kontakte (114) des Kontaktierungsbereichs (112) über Leiterbahnen (117) mit den Bauelementen (118) im Bauelementbereich (116) verbunden sind; und Befestigen (530) der zweiten Hauptoberfläche der Leiterplatte (110) des Steuergeräts (100) an einem Befestigungsabschnitt eines Getriebeelements (250).
  11. Verfahren (500) gemäß Anspruch 10, gekennzeichnet durch einen Schritt des Anordnens (520) eines Wärmeleitmittel (370) zwischen der zweiten Hauptoberfläche der Leiterplatte (110) des Steuergeräts (100) und dem Befestigungsabschnitt des Getriebeelements (250).
  12. Verfahren (600) zur Montage eines Steuergeräts (100) für ein Getriebe eines Fahrzeugs an einem Getriebeelement (250), wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Bereitstellen (610) eines Steuergeräts, wobei das Steuergerät ein Abdeckungselement (120; 220; 420) und eine Leiterplatte (110) mit in einem Kontaktierungsbereich (112) angeordneten elektrischen Kontakten (114) zum Anschließen von weiteren Getriebesteuerungselementen und einem Bauelementbereich (116) für elektronische Bauelemente (118) an einer Hauptoberfläche der Leiterplatte (110) aufweist, wobei das Abdeckungselement (120; 220; 420) an einer ersten Hauptoberfläche der Leiterplatte (110) angebracht ist, dass der Kontaktierungsbereich (112) außerhalb des Abdeckungselements (120; 220; 420) an der ersten Hauptoberfläche der Leiterplatte (110) angeordnet ist, dass die elektrischen Kontakte (114) des Kontaktierungsbereichs (112) über Leiterbahnen (117) mit den Bauelementen (118) im Bauelementbereich (116) verbunden sind; Bereitstellen (620, 630) eines Getriebeelementes (250) mit einer Bauelementvertiefung in einem Befestigungsabschnitt des Getriebeelements (250), in der die elektrischen Bauelemente (118) an der zweiten Hauptoberfläche der Leiterplatte (110) des Steuergeräts (100) aufnehmbar sind, wobei das Getriebeelement (250) zumindest eine Dichtungsvertiefung in dem Befestigungsabschnitt des Getriebeelements (250) aufweist, in der zumindest ein Dichtungselement teilumfänglich aufnehmbar ist; Anordnen (640) zumindest eines Dichtungselements (260) in der zumindest einen Dichtungsvertiefung des Befestigungsabschnitts des Getriebeelements (250); und Befestigen (660) der zweiten Hauptoberfläche der Leiterplatte (110) des Steuergeräts (100) an dem Befestigungsabschnitt des Getriebeelements (250).
  13. Verfahren (600) gemäß Anspruch 12, gekennzeichnet durch einen Schritt des Anordnens (650) zumindest eines Wärmeleitmittel (270) zwischen dem Bauelementebereich (116) an der zweiten Hauptoberfläche der Leiterplatte (110) des Steuergeräts (100) und der Bauelementevertiefung des Getriebeelements (250).
DE201110007300 2011-04-13 2011-04-13 Steuergerät für ein Getriebe eines Fahrzeugs und Verfahren zur Montage eines Steuergeräts für ein Getriebe eines Fahrzeugs an einem Getriebeelement Ceased DE102011007300A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201110007300 DE102011007300A1 (de) 2011-04-13 2011-04-13 Steuergerät für ein Getriebe eines Fahrzeugs und Verfahren zur Montage eines Steuergeräts für ein Getriebe eines Fahrzeugs an einem Getriebeelement

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201110007300 DE102011007300A1 (de) 2011-04-13 2011-04-13 Steuergerät für ein Getriebe eines Fahrzeugs und Verfahren zur Montage eines Steuergeräts für ein Getriebe eines Fahrzeugs an einem Getriebeelement

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102011007300A1 true DE102011007300A1 (de) 2012-10-18

Family

ID=46935321

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201110007300 Ceased DE102011007300A1 (de) 2011-04-13 2011-04-13 Steuergerät für ein Getriebe eines Fahrzeugs und Verfahren zur Montage eines Steuergeräts für ein Getriebe eines Fahrzeugs an einem Getriebeelement

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102011007300A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012215673A1 (de) 2012-09-04 2014-03-06 Zf Friedrichshafen Ag Anordnung eines elektrischen Steuergeräts an eine Schaltplatte
DE102013212398A1 (de) * 2013-06-27 2014-12-31 Zf Friedrichshafen Ag Schaltungsvorrichtung und Verfahren zum Herstellen einer Schaltungsvorrichtung zur Steuerung eines Getriebes eines Fahrzeugs
DE102013212301A1 (de) 2013-06-26 2014-12-31 Zf Friedrichshafen Ag Aufnahmevorrichtung für ein Steuergerät
DE102014200746A1 (de) 2014-01-16 2015-07-16 Zf Friedrichshafen Ag Steuergerät und Verfahren zur Montage

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4023319C1 (de) * 1990-07-21 1991-12-12 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart, De
DE19961116A1 (de) * 1999-12-17 2001-07-05 Siemens Ag Leiterplattenanordnung
US20050201069A1 (en) * 2004-03-15 2005-09-15 Denso Corporation Electronic device
DE102007029913A1 (de) * 2007-06-28 2009-01-02 Robert Bosch Gmbh Elektrisches Steuergerät
DE102007061116A1 (de) 2007-12-19 2009-06-25 Robert Bosch Gmbh Steuergerätegehäuse

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4023319C1 (de) * 1990-07-21 1991-12-12 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart, De
DE19961116A1 (de) * 1999-12-17 2001-07-05 Siemens Ag Leiterplattenanordnung
US20050201069A1 (en) * 2004-03-15 2005-09-15 Denso Corporation Electronic device
DE102007029913A1 (de) * 2007-06-28 2009-01-02 Robert Bosch Gmbh Elektrisches Steuergerät
DE102007061116A1 (de) 2007-12-19 2009-06-25 Robert Bosch Gmbh Steuergerätegehäuse

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012215673A1 (de) 2012-09-04 2014-03-06 Zf Friedrichshafen Ag Anordnung eines elektrischen Steuergeräts an eine Schaltplatte
DE102013212301A1 (de) 2013-06-26 2014-12-31 Zf Friedrichshafen Ag Aufnahmevorrichtung für ein Steuergerät
DE102013212301B4 (de) 2013-06-26 2022-11-17 Zf Friedrichshafen Ag Aufnahmevorrichtung für ein Steuergerät
DE102013212398A1 (de) * 2013-06-27 2014-12-31 Zf Friedrichshafen Ag Schaltungsvorrichtung und Verfahren zum Herstellen einer Schaltungsvorrichtung zur Steuerung eines Getriebes eines Fahrzeugs
CN105340076A (zh) * 2013-06-27 2016-02-17 Zf腓德烈斯哈芬股份公司 电路装置及用于制造控制车辆变速器的电路装置的方法
US9472486B2 (en) 2013-06-27 2016-10-18 Zf Friedrichshafen Ag Circuit device and method of manufacturing a circuit device for controlling a transmission of a vehicle
CN105340076B (zh) * 2013-06-27 2019-06-14 Zf腓德烈斯哈芬股份公司 电路装置及用于制造控制车辆变速器的电路装置的方法
DE102014200746A1 (de) 2014-01-16 2015-07-16 Zf Friedrichshafen Ag Steuergerät und Verfahren zur Montage

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1831055B1 (de) Steuermodul
DE102007042593A1 (de) Modul für eine integrierte Steuerelektronik mit vereinfachtem Aufbau
DE102011085170A1 (de) Steuermodul mit verklebter Trägerplatte
EP2055155B1 (de) Steuergerät für ein kraftfahrzeug
DE102013209296B4 (de) Elektronisches Modul, insbesondere Steuergerät für ein Fahrzeug
DE102011007300A1 (de) Steuergerät für ein Getriebe eines Fahrzeugs und Verfahren zur Montage eines Steuergeräts für ein Getriebe eines Fahrzeugs an einem Getriebeelement
DE102012204004A1 (de) Abdeckvorrichtung für einen Kontaktierungsabschnitt einer Leiterplatte, Steuersystem für ein Mechatronikmodul und Verfahren zum Zusammenfügen eines Steuersystems
EP3427557B1 (de) Steuergerät
WO2016177629A1 (de) Elektronische komponente und verfahren zu deren herstellung
DE102006052459A1 (de) Elektronikgehäuse mit Standardinterface
DE102012222180A1 (de) Superflaches Getriebesteuermodul
DE102012213960A1 (de) Getriebesteuermodul eines Kraftfahrzeuggetriebes in Sandwichbauweise mit abgedichtet angeordneten Bauelementen
EP2883431B1 (de) Getriebesteuermodul eines kraftfahrzeuggetriebes in sandwichbauweise mit abgedichtet angeordneten bauelementen
DE102007039618B4 (de) Modul für eine integrierte Steuerelektronik mit vereinfachtem Aufbau
DE102013223542A1 (de) Elektronische Einheit mit Leiterplatte
EP2893785B1 (de) Anordnung eines elektrischen steuergeräts an eine schaltplatte
DE102011003377A1 (de) Leiterplattenanordnung
WO2009040203A1 (de) Modul für eine integrierte steuerelektronik mit vereinfachtem aufbau
DE102010005305B4 (de) Integriertes Steuergerät mit vereinfachter Wärmeabführung
DE102011017747A1 (de) Steuergerät, Steuersystem und Verfahren zum Verbinden eines Steuergeräts für ein Getriebe eines Fahrzeugs mit weiteren Getriebesteuerungselementen
DE102016213694A1 (de) Leiterplattenanordnung
DE102012222199A1 (de) Flaches Getriebesteuermodul
DE102017210349A1 (de) Verfahren zum Herstellen einer Leiterplatte, Leiterplatte sowie Getriebesteuerungseinheit umfassend eine derartige Leiterplatte
DE102011083620A1 (de) Leiterplatte für ein Steuergerät, Steuergerät und Verfahren zur Montage eines Steuergeräts
DE102010003927A1 (de) Steuermodul

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final