DE102017203860A1

DE102017203860A1 - Fahrzeug mit einem elektronischen Steuergerät

Info

Publication number: DE102017203860A1
Application number: DE102017203860.8A
Authority: DE
Inventors: Joachim Fröschl
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2017-03-09
Filing date: 2017-03-09
Publication date: 2018-09-13

Abstract

Fahrzeug mit
- einem als Halteteil (1) fungierenden Fahrzeugbauteil,
- einem elektronischen Steuergerät (2), das unmittelbar oder mittelbar an dem Halteteil (1) befestigt ist, wobei das elektronische Steuergerät (2) über mindestens ein Verbindungselement, (8, 9), das mindestens eine Kugel (8a, 8b; 9a, 9b) aufweist oder durch mindestens eine Kugel (8a, 8b; 9a, 9b) gebildet ist, reibschlüssig und/oder formschlüssig an dem Halteteil (2) befestigt oder festgeklemmt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einem elektronischen Steuergerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Moderne Fahrzeuge weisen eine Vielzahl elektronischer Steuergerät auf. Die Steuergeräte müssen zuverlässig im Fahrzeug befestigt sein.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fahrzeug anzugeben, welches ein Steuergerät aufweist, das in einfacher, kostengünstiger und zuverlässiger Weise im Fahrzeug befestigt ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Ausgangspunkt der Erfindung ist ein Fahrzeug mit einem als Halteteil fungierenden Fahrzeugbauteil und einem elektronischen Steuergerät, das unmittelbar oder mittelbar an dem Halteteil befestigt ist. Der Begriff „Halteteil“ ist äußerst breit zu interpretieren. Hierbei kann es sich beispielsweise um ein Fahrzeugkarosserieteil handeln. Das Halteteil kann aber auch durch eine andere Komponente gebildet sein, die „in die Fahrzeugkarosserie“ eingebaut ist. Beispielsweise kann es sich bei dem Halteteil auch um ein Getriebegehäuse, ein Gehäuse eines Klimageräts, einen Fahrzeugsitz, eine Instrumententafel etc. handeln.
Das elektronische Steuergerät kann, wie oben bereits erwähnt, unmittelbar oder mittelbar an dem Halteteil befestigt sein. Unmittelbar bedeutet, dass das Steuergerät bzw. dessen Gehäuse direkt an dem Halteteil fixiert ist. Alternativ dazu kann das Steuergerät auch an einer Komponente befestigt sein, welche wiederum an dem Halteteil befestigt ist.
Der Kern der Erfindung besteht darin, dass das elektronische Steuergerät über mindestens ein Verbindungselement, das mindestens eine Kugel aufweist oder das durch mindestens eine Kugel gebildet ist, reibschlüssig und/oder formschlüssig an dem Halteteil befestigt ist. Das elektronische Steuergerät bzw. ein Gehäuse des elektronischen Steuergeräts kann also unmittelbar auf die mindestens eine Kugel des Verbindungselements aufgeklemmt oder aufgeclipst sein. Untersuchungen haben gezeigt, dass sich durch derartige Klemm- bzw. Clipverbindungen in einfacher und kostengünstiger Weise sehr feste vibrationsbeständige Verbindungen erreichen lassen. Verbindungselemente, die durch eine oder mehrere Kugeln gebildet sind, sind sehr kostengünstig. Ein derartiges Verbindungselement kann auf das Halteteil aufgeschweißt oder an das Halteteil angeschweißt sein, sofern das elektronische Steuergerät unmittelbar mit dem Halteteil verbunden ist. Wenn das Steuergerät an einer anderen Komponente befestigt ist, die ihrerseits an dem Halteteil fixiert ist, kann das Verbindungselement auch an der anderen Komponente fixiert sein, z. B. durch Schweißen.
Zur Fixierung derartiger Verbindungselemente kommt insbesondere Laserschweißen oder Reibschweißen in Betracht.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist das Verbindungselement mindestens zwei miteinander verbundene Kugeln oder kugelförmige Abschnitte auf. Derartige Verbindungselemente haben in einer Seitenansicht betrachtet die Form einer 8 bzw. können auch als Doppel- oder Mehrfachkugel bezeichnet werden.
Die zwei oder mehr als zwei Kugeln des Verbindungselements können unmittelbar miteinander verbunden sein. Beispielsweise kann es sich bei den Kugeln um Stahlkugeln handeln, die miteinander zu dem Verbindungselement verschweißt sind.
Das Verbindungselement an sich kann, wie bereits erwähnt, an dem Halteelement festgeschweißt, festgeschraubt, festgeklemmt oder in anderer Weise befestigt sein. Sofern es sich bei dem Halteteil um ein Blechteil einer Fahrzeugkarosserie handelt, kann das Verbindungselement unmittelbar beim Tiefziehen des Blechteils, d. h. unmittelbar im Tiefziehwerkzeug gesetzt werden. Alternativ dazu ist es auch möglich, nach dem Tiefziehen des Blechteils das Verbindungselement anzuschweißen, z. B. durch Laserschweißen oder Reibschweißen oder ein anderes geeignetes Schweißverfahren.
Es kann vorgesehen sein, dass ein Befestigungsabschnitt des Steuergeräts, welcher ein Durchgangsloch aufweist, eine Äquatorebene der mindestens einen Kugel des Verbindungselements formschlüssig hintergreift. Das Verbindungselement erstreckt sich also durch das Durchgangsloch des Befestigungsabschnitts des Steuergeräts hindurch. Das Durchgangsloch weist hierzu einen zumindest etwas geringen Durchmesser auf als die Kugel des Verbindungselements. Um dennoch ein „Hindurchschieben“ oder „Hindurchdrücken“ der Kugel zu ermöglichen, muss das Durchgangsloch elastisch sein. Alternativ oder ergänzend können am Rand des Durchgangslochs elastische Rast- oder Clipelemente vorgesehen sein.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Steuergerät elektrisch leitend mit dem Verbindungselement verbunden ist. Sofern das Verbindungselement unmittelbar mit dem Halteteil verbunden ist, kann das Steuergerät elektrisch leitend über das Verbindungselement mit dem Halteteil verbunden sein. Sofern das Steuergerät über das Verbindungselement mit einer anderen Komponente verbunden ist, kann das Steuergerät elektrisch leitend über das Verbindungselement mit der anderen Komponente verbunden sein. Über das Verbindungselement kann das Steuergerät z.B. elektrisch mit „Masse“, d.h. mit der Fahrzeugkarosserie verbunden sein.
Über das mindestens eine Verbindungselement kann auch Abwärme des Steuergeräts abgeführt werden.
Zwischen dem Steuergerät und dem Halteteil kann ein Kontaktelement, z. B. in der Form einer Kontaktplatte, angeordnet sein, wobei das Kontaktelement elektrische Anschlüsse aufweist, die elektrisch mit elektrischen Anschlüssen des Steuergeräts verbunden sind. Beispielsweise können an einer Oberseite des Kontaktelements erste elektrische Anschlüsse vorgesehen sein, die zweite elektrische Anschlüsse, welche an einer Unterseite des elektronischen Steuergeräts vorgesehen sind, kontaktieren. Die elektrischen Anschlüsse des Steuergeräts und die elektrischen Anschlüsse des Kontaktelements sind also vorzugsweise auf einander zugewandten Seiten des Kontaktelements und des Steuergeräts angeordnet. Die Kontaktplatte und das Steuergerät können elektrische Kontakte in Standardkontaktform auf weisen. Die Größe der Kontakte bzw. deren Größe der Kontaktflächen hängt von der notwendigen Stromtragfähigkeit ab.
Die elektrischen Kontakte können in Form eines Kontaktfeldes bzw. Kontaktarrays angebracht sein. Durch unterschiedliche Kontakte oder Kontaktbrücken abhängig vom Einbauort kann eine spezifische, ortsabhängige Funktion des Steuergeräts dargestellt werden (z. B. Fensterheber vorne / hinten, karosserieabhängig).
Die Verwendung eines Kontaktelements zwischen dem Steuergerät und hat den Vorteil, dass durch die Gestaltung des Kontaktelements Unebenheiten wie z.B. Versteifungen, Kurven im Karosserieblech, etc. oder unterschiedliche Ausprägungen in unterschiedlichen Fahrzeugbaureihen und Fahrzeugderivaten ausgeglichen werden können, so dass an dem Steuergerät und den Kontakten keine Anpassung an einzelne Fahrzeugbaureihen und Fahrzeugderivaten erfolgen muss. Hiermit werden Standardisierungen der Steuergeräte unterstützt.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Kontaktelement über mindestens ein Verbindungselement, das mindestens eine Kugel aufweist oder das durch mindestens eine Kugel gebildet ist, reibschlüssig und/oder formschlüssig an dem Halteteil festgeklemmt ist. Somit kann das Kontaktelement in ähnlicher Weise fixiert sein, wie das elektronische Steuergerät.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Kontaktelement und das Steuergerät über ein und dasselbe Verbindungselement an dem Halteteil festgeklemmt sind. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass eine Doppelkugel oder eine Mehrfachkugel, welche das Verbindungselement bildet, sich durch ein Durchgangsloch, welches in dem Kontaktelement vorgesehen ist und durch ein dazu koaxiales Durchgangsloch, welches in dem Steuergerät bzw. einem Gehäuse des Steuergeräts vorgesehen ist, erstreckt, wobei das Steuergerät und das Kontaktelement mit den Rändern der Durchgangslöcher (und/oder daran vorgesehener Rast- oder Clipelemente) jeweils in Hinterschnittbereiche des Verbindungselements eingreifen.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das Kontaktelement an einen Kabelbaum des Fahrzeugs angeschlossen. Die Halterung des Kabelbaums bzw. eines Steckers am Kabelbaum erfolgt dann über das Kontaktelement bzw. die Kontaktplatte.
Zusammenfassend werden mit der Erfindung insbesondere folgenden Vorteile erreicht:

- Die Fixierung des Steuergeräts kann in standardisierter Form erfolgen.
- Die Kontaktplatte ermöglicht eine fahrzeugspezifische Verbausteuerung bzw. Implementierung.
- Reduzierung der Kostenaufwände durch Entfall spezifischer Halterungen.
- Reduzierung der Zeitaufwände in der Produktion durch vereinfachtes Handling.

Im Folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Befestigung eines elektronischen Steuergeräts; und
2 eine Draufsicht auf die in 1 gezeigte Kontaktplatte.

1 zeigt ein Halteteil 1 eines hier nicht näher dargestellten Fahrzeugs. Bei dem Halteteil 1 kann es sich beispielsweise um ein Karosseriebauteil aus Stahlblech handeln.
An dem Halteteil 1 ist ein elektronisches Steuergerät 2 befestigt. Das elektronische Steuergerät 2 weist ein Gehäuse und eine Basisplatine bzw. Basisplatte 3 auf, in der ein erstes Durchgangsloch 4a und ein zweites Durchgangsloch 4b vorgesehen ist. An einer Unterseite des elektronischen Steuergeräts 2 sind steuergeräteseitige Kontakte 5a, 5b etc. vorgesehen, die elektrisch mit Kontakten 6a, 6b verbunden sind, welche an einer Oberseite einer Kontaktplatte 7 angeordnet sind, welche an einen Kabelbaum 8 angeschlossen ist.
Wie aus 1 ersichtlich ist, ist die Kontaktplatte 7 zwischen dem Halteteil 1 und dem Steuergerät 2 angeordnet.
In der Kontaktplatte 7 sind hier nicht näher dargestellte Durchgangslöcher 7a, 7b vorgesehen.
Auf das Halteteil 1 sind Verbindungselemente 8, 9 aufgeschweißt. Das Verbindungselement 8 besteht aus zwei miteinander verschweißten Kugeln 8a, 8b. Das Verbindungselement 9 besteht ebenfalls aus zwei miteinander verschweißten Kugeln 9a, 9b. Die jeweils untere Kugel 8b bzw. 9b ist auf das Halteteil 1 aufgeschweißt.
Die in der Kontaktplatte 7 vorgesehenen Durchgangslöcher 7a, 7b sind so beschaffen, dass die Kontaktplatte 7 an den beiden Verbindungselementen 8, 9 bzw. an den Kugeln 8b, 9b der Verbindungselemente 8, 9 festklemmbar ist. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass von einem Rand der Durchgangslöcher 7a, 7b federartige oder klemmkragenartige Elemente nach innen abstehen, welche in Hinterschnittbereich ragen, die durch das Halteteil 1 und die Kugel 8b, 9b gebildet ist. Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass die Kugeln 8b, 9b ein gewisses Übermaß in Bezug auf die Durchgangslöcher 7a, 7b aufweisen und die Durchgangslöcher hinreichend elastisch ausgebildet sind, so dass die Kugeln 8b, 9b dennoch „hindurchgedrückt“ werden können.
Die Kontaktplatte 7 kann somit formschlüssig und/oder reibschlüssig an den Verbindungselementen 8, 9 und somit an dem Halteteil 1 festgeklemmt sein.
Wie aus 1 ersichtlich ist, erstrecken sich die Verbindungselemente 8, 9 mit ihren Kugeln 8a bzw. 9a auch durch die Durchgangslöcher 4a, 4b, welche in der Basisplatte 3 des Steuergeräts 2 vorgesehen sind. Die Durchgangslöcher 4a, 4b hintergreifen die Kugeln 8a, 9a in einem Hinterschnittbereich, d. h in einem Bereich, der zwischen der Äquatorebene der Kugeln 8a bzw. 9a und der Kugeln 8b bzw. 9b liegt. Auf diese Weise kann das Steuergerät 2 reibschlüssig und/oder formschlüssig an den Verbindungselementen 8, 9 und somit an dem Halteteil 1 festgeklemmt bzw. festgeclipst werden.
Versuche haben gezeigt, dass sich durch derartige einfache, auf Kugeln basierenden Verbindungselemente sehr kostengünstige und dauerhaft feste, vibrationsbeständige Verbindungen erreichen lassen, die sehr gut zur Befestigung elektronsicher Steuergeräte in Fahrzeugen geeignet sind.
Es kann vorgesehen sein, dass über die Verbindungselemente 8, 9 das Steuergerät 2 bzw. die Basisplatte 3 des Steuergeräts 2 elektrisch leitend mit dem Halteteil 1 verbunden ist. In gleicher Weise kann die Kontaktplatte im Bereich ihrer Durchgangslöcher 7a, 7b elektrisch leitend über die Verbindungselemente 8, 9 mit dem Halteteil verbunden werden.
Über die Verbindungselemente 8, 9 kann ferner Abwärme des Steuergeräts 2 an das Halteteil 1 abgegeben werden.
2 zeigt eine Draufsicht auf die Kontaktplatte 7, an dessen Oberseite eine Vielzahl kontaktplattenseitiger Kontakte vorgesehen sind, von denen lediglich zwei mit den Bezugszeichen 6a, 6b näher bezeichnet sind.

Claims

Fahrzeug mit - einem als Halteteil (1) fungierenden Fahrzeugbauteil, - einem elektronischen Steuergerät (2), das unmittelbar oder mittelbar an dem Halteteil (1) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Steuergerät (2) über mindestens ein Verbindungselement, (8, 9), das mindestens eine Kugel (8a, 8b; 9a, 9b) aufweist oder durch mindestens eine Kugel (8a, 8b; 9a, 9b) gebildet ist, reibschlüssig und/oder formschlüssig an dem Halteteil (2) befestigt oder festgeklemmt ist.
Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (8, 9) mindestens zwei miteinander verbundene Kugeln (8a, 8b; 9b, 9b) oder kugelförmige Abschnitte aufweist.
Fahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei miteinander verbundenen Kugeln (8a, 8b; 9a, 9b) oder kugelförmigen Abschnitte unmittelbar miteinander verbunden sind.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (8, 9) an dem Halteteil festgeklemmt oder festgeschweißt ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Befestigungsabschnitt (4a, 4b) des Steuergeräts (2) eine Äquatorebene der mindestens einen Kugel (8a, 9a) formschlüssig hintergreift.
Fahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsabschnitt (4a, 4b) des Steuergeräts (2) und das Verbindungselement (8, 9) elektrisch leitend sind und elektrisch leitend miteinander verbunden sind.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Steuergerät (2) und dem Halteteil (1) ein Kontaktelement (7) angeordnet ist, wobei das Kontaktelement (7) elektrische Anschlüsse (6a, 6b) aufweist, die elektrisch mit elektrischen Anschlüssen (5a, 5b) des Steuergeräts (2) verbunden sind.
Fahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Anschlüsse (5a, 5b) des Steuergeräts (2) und die elektrischen Anschlüsse (6a, 6b) des Kontaktelements (7) auf einander zugewandten Seiten des Kontaktelements (7) und des Steuergeräts (2) angeordnet sind.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (7) über mindestens ein Verbindungselement (8, 9), das mindestens eine Kugel (8a, 8b; 9a, 9b) aufweist oder durch mindestens eine Kugel (8a, 8b; 9a, 9b) gebildet ist, reibschlüssig und/oder formschlüssig an dem Halteteil (1) festgeklemmt ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (7) und das Steuergerät (2) über ein- und dasselbe Verbindungselement (8, 9) an dem Halteteil (1) befestigt bzw. festgeklemmt sind.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (7) an einen Kabelbaum (8) des Fahrzeugs angeschlossen ist.