DE102017216360A1

DE102017216360A1 - Kraftfahrzeug mit einem Flüssigkeitsbehälter für eine gefriergefährdete Flüssigkeit und zumindest einem elektronischen Steuergerät

Info

Publication number: DE102017216360A1
Application number: DE102017216360.7A
Authority: DE
Inventors: Florian Bauer; Wilfried Kleczka; Stefan Lange; Christophe Schwartz
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2017-09-14
Filing date: 2017-09-14
Publication date: 2019-03-14

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Flüssigkeitsbehälter für eine gefriergefährdete Flüssigkeit und zumindest einem elektronischen Steuergerät welches mit dem Flüssigkeitsbehälter in wärmeübertragender Verbindung steht. Die Wand des Flüssigkeitsbehälters ist derart gestaltet, dass dieser zumindest eine Ausnehmung aufweist, in welche ein Steuergerät zumindest teilweise hineinragt, so dass ein Wärmeübertrag durch Strahlung oder Konvektion an zumindest zwei Seiten des Steuergeräts erfolgen kann. Der Flüssigkeitsbehälter und das zumindest eine Steuergerät sind im Seitenbereich eines Kofferraums angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Flüssigkeitsbehälter für eine gefriergefährdete Flüssigkeit und zumindest einem elektronischen Steuergerät.
Unter anderem zur Erfüllung stetig steigender Anforderungen an die Schadstoffarmut von Antriebsaggregaten von Kraftfahrzeugen wird Wasser im Kraftfahrzeug mitgeführt, welches der Verbrennung von Kraftstoff in einer Brennkraftmaschine beigemengt wird. In Fahrzeugen mit Dieselmotoren auch mitgeführt wird eine wässrige Harnstofflösung, welche dem Abgasstrom dieses Dieselmotors beigemengt wird. In jedem dieser Fälle kann die im Behälter mitgeführte Flüssigkeit bei entsprechend niedrigen Umgebungstemperaturen gefrieren, weshalb üblicherweise eine geeignete Heizvorrichtung vorgesehen ist, welche ihrerseits Energie benötigt. Weiterhin stellt sich in vielen Fahrzeugen, insbesondere Personenkraftwagen, das Problem, freien Einbauraum für einen solchen Flüssigkeitsbehälter zu finden, dessen Speichervolumen doch bei 30 Litern liegen kann.
Eine Abhilfemaßnahme für diese geschilderte Problematik aufzuzeigen, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung. Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs und ist für ein Kraftfahrzeug mit einem Flüssigkeitsbehälter für eine gefriergefährdete Flüssigkeit und zumindest einem elektronischen Steuergerät dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Steuergerät mit dem Flüssigkeitsbehälter in wärmeübertragender Verbindung steht. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.
In heutigen modernen Kraftfahrzeugen befinden sich mehrere elektronische Steuergeräte in Form von zumeist quaderförmigen Klötzen, welche sich im Betrieb durch die Aufnahme und Verarbeitung von elektrischen Strom erwärmen. Da die Temperatur dieser Steuergeräte einen bestimmten Wert nicht überschreiten darf und deshalb jedes Steuergerät einer wenn auch nur konvektiven Luftkühlung oder der Abgabe von Wärmestrahlung bedarf, können diese Steuergeräte im Fahrzeug nur ausreichend voneinander beabstandet solchermaßen angeordnet werden, dass jedes Steuergerät eine ausreichende Kühlung alleine durch die das Steuergerät umgebende Luft erfährt. Auch diese Anforderung erhöht den Bauraumbedarf. Verringert wird dieser nun mit der vorliegenden Erfindung, indem die Abwärme zumindest eines solchen elektronischen Steuergeräts zumindest anteilig letztlich an eine Flüssigkeit abgegeben wird, welche ein höheres Wärmeaufnahmepotential besitzt. Diese selbst gefriergefährdete Flüssigkeit (wie das eingangs genannte Wasser oder die wässrige Harnstofflösung) werden dabei erwärmt, was deren eigentliche Funktion in keiner Weise beeinträchtigt, jedoch insbesondere in der kalten Jahreszeit äußerst vorteilhaft ist, als ein Einfrieren der Flüssigkeit bei abgestelltem Fahrzeug zumindest zeitlich verzögert wird. Selbst wenn die Flüssigkeit in langen Winternächten einfrieren sollte, so wird dann zu ihrem Auftauen weniger Energie benötigt, als wenn die Flüssigkeit zuvor nicht durch die Abwärme eines oder mehrerer Steuergeräte erwärmt wurde.
Wie bereits erwähnt kann der Wärmeübertrag zwischen dem elektronischen Steuergerät und dem Flüssigkeitsbehälter durch Wärmestrahlung und/oder Konvektion erfolgen, wobei ein Luftspalt zwischen dem Gehäuse des Steuergeräts und dem Flüssigkeitsbehälter möglichst eng oder klein gehalten werden sollte - oder überhaupt nicht vorhanden ist, indem das Steuergerät an der Wand des Flüssigkeitsbehälters anliegt. Besonders vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang, wenn die Wand des Flüssigkeitsbehälters derart gestaltet ist, dass dieser zumindest eine Ausnehmung aufweist, in welche ein Steuergerät zumindest teilweise hineinragt, so dass ein Wärmeübertrag durch Strahlung oder Konvektion an zumindest zwei Seiten des Steuergeräts erfolgen kann. Hierdurch wird sowohl die wärmeübertragende Fläche vergrößert als auch der zur Verfügung stehende Bauraum sehr gut genutzt. Letzteres kann noch gesteigert werden, wenn quasi kaskadenartig mehrere Steuergeräte in übereinander liegenden Ausnehmungen des Flüssigkeitsbehälters angeordnet sind, wie das in der den beiden beigefügten Figuren stark abstrahiert dargestellte Ausführungsbeispiel in einem Schnitt bei Ansicht von hinten (1) durch einen Kofferraum eines Personenkraftwagens mit erfindungsgemäß gestaltetem Flüssigkeitsbehälter - vgl. hierzu auch eine isometrische Darstellung desselben in 2 - zeigt.
Mit der Bezugsziffer 1 ist ein Karosserieabschnitt eines Personenkraftwagens (PKW) im hinteren linken Seitenbereich des Kofferraums K dieses PKW's gekennzeichnet. In diesem Kofferraum ist an der linken Seitenwand ein Flüssigkeitsbehälter 2 eingebaut, der eine gefriergefährdete Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, enthält und ein Fassungsvolumen von bspw. 25 Litern aufweist. Ein Einfüllstutzen dieses Flüssigkeitsbehälters 2 trägt die Bezugsziffer 2a. Wie ersichtlich ist die Wand des Flüssigkeitsbehälters 2 derart gestaltet ist, dass dieser mehrere übereinander liegende sich quasi in den Behälter hinein erstreckende Ausnehmungen 3 aufweist, in welche jeweils ein elektronisches Steuergerät 4 zumindest anteilig hineinragend eingesetzt ist. Elektrische Leitungen vom/zum jeweiligen Steuergerät tragen die Bezugsziffer 5. Bei den Ausnehmungen 3 handelt es sich sozusagen um an den Querschnitt des jeweiligen Steuergeräts 4 angepasste Sacklöcher oder Vertiefungen in der Wand des Flüssigkeitsbehälters 2, der selbstverständlich damit weiterhin ein fluiddicht abgeschlossener Behälter bleibt, jedoch jedes teilweise eingeschobene oder eingesetzte Steuergerät 4 teilweise umhüllt.

Claims

Kraftfahrzeug mit einem Flüssigkeitsbehälter (2) für eine gefriergefährdete Flüssigkeit und zumindest einem elektronischen Steuergerät (4) welches mit dem Flüssigkeitsbehälter (2) in wärmeübertragender Verbindung steht.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Wand des Flüssigkeitsbehälters (2) derart gestaltet ist, dass dieser zumindest eine Ausnehmung (3) aufweist, in welche das Steuergerät (4) zumindest teilweise hineinragt, so dass ein Wärmeübertrag durch Strahlung oder Konvektion an zumindest zwei Seiten des Steuergeräts (4) erfolgen kann.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Flüssigkeitsbehälter (2) und das zumindest eine Steuergerät (4) im Seitenbereich eines Kofferraums (K) angeordnet sind.