DE102019220514A1 - Control device for a vehicle, method for temperature control of a control device and method for manufacturing a control device - Google Patents

Control device for a vehicle, method for temperature control of a control device and method for manufacturing a control device Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung (102) für ein Fahrzeug (100), wobei die Steuervorrichtung (102) ein Gehäuse (104) zum Aufnehmen einer Steuerschaltung (106), einen Lagerzapfen (108), der auf einer Außenseite des Gehäuses (104) angeordnet ist, einen Ventilatorrotor (110), der ein Rotormagnetfeld (114) aufweist und drehbar um den Lagerzapfen (108) angeordnet ist, um einen Luftstrom zum Kühlen der Außenseite des Gehäuses (104) bereitzustellen, und eine Spuleneinheit (112) aufweist, die gegenüberliegend zu der Außenseite im Inneren des Gehäuses (104) angeordnet ist, und ausgebildet ist, um ein zum Antreiben des Ventilatorrotors (110) geeignetes Spulenmagnetfeld (116) zu erzeugen.

Figure DE102019220514A1_0000
The invention relates to a control device (102) for a vehicle (100), the control device (102) having a housing (104) for receiving a control circuit (106), a bearing pin (108) arranged on an outside of the housing (104) is, a fan rotor (110) which has a rotor magnetic field (114) and is rotatably arranged around the bearing pin (108) to provide an air flow for cooling the outside of the housing (104), and a coil unit (112), which is opposite is arranged to the outside in the interior of the housing (104), and is designed to generate a coil magnetic field (116) suitable for driving the fan rotor (110).
Figure DE102019220514A1_0000

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht von einer Steuervorrichtung für ein Fahrzeug, einem Verfahren zum Temperieren einer Steuervorrichtung und einem Verfahren zum Herstellen einer Steuervorrichtung nach Gattung der unabhängigen Ansprüche aus.The invention is based on a control device for a vehicle, a method for temperature control of a control device and a method for producing a control device according to the preamble of the independent claims.

In Fahrzeugen eingesetzte Steuervorrichtungen, auch als Steuergeräte bekannt, können sich erwärmen. Um einen sicheren Betrieb zu gewährleisten, kann eine aktive Kühlung sinnvoll sein.Control devices used in vehicles, also known as control devices, can heat up. Active cooling can be useful to ensure safe operation.

Die EP 2 399 786 81 beschreibt eine gekühlte Steuerungseinheit eines motorisierten Gurtstraffers für ein Fahrzeug.The EP 2 399 786 81 describes a cooled control unit of a motorized seat belt pretensioner for a vehicle.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz eine verbesserte Steuervorrichtung für ein Fahrzeug, ein verbessertes Verfahren zum Temperieren einer Steuervorrichtung sowie ein verbessertes Verfahren zum Herstellen einer Steuervorrichtung gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Vorrichtung möglich.Against this background, the approach presented here is used to present an improved control device for a vehicle, an improved method for controlling the temperature of a control device and an improved method for manufacturing a control device according to the main claims. The measures listed in the dependent claims make advantageous developments and improvements of the device specified in the independent claim possible.

Vorteilhafterweise wird durch den Ansatz eine kompakte Lüftungsmöglichkeit zum Temperieren einer Steuervorrichtung geschaffen, wodurch gleichzeitig Fertigungskosten gering gehalten werden können, da wenig Fertigungsmaterial benötigt wird.Advantageously, the approach creates a compact ventilation option for controlling the temperature of a control device, whereby production costs can be kept low at the same time, since little production material is required.

Eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug weist die folgenden Merkmale auf:

  • ein Gehäuse zum Aufnehmen einer Steuerschaltung zum Steuern einer Fahrzeugfunktion des Fahrzeugs;
  • einen Lagerzapfen, der auf einer Außenseite des Gehäuses angeordnet ist;
  • ein Ventilatorrotor mit einer Mehrzahl von Ventilatorflügeln, wobei der Ventilatorrotor ein Rotormagnetfeld aufweist und drehbar um den Lagerzapfen angeordnet ist, um einen Luftstrom zum Kühlen der Außenseite des Gehäuses bereitzustellen; und
  • eine Spuleneinheit, die gegenüberliegend zu der Außenseite im Inneren des Gehäuses angeordnet ist, und ausgebildet ist, um ein durch Wechselwirkung mit dem Rotormagnetfeld zum Antreiben des Ventilatorrotors geeignetes Spulenmagnetfeld zu erzeugen.
A control device for a vehicle has the following features:
  • a housing for housing a control circuit for controlling a vehicle function of the vehicle;
  • a trunnion disposed on an outside of the housing;
  • a fan rotor having a plurality of fan blades, the fan rotor having a rotor magnetic field and being rotatably disposed about the trunnion to provide a flow of air to cool the exterior of the housing; and
  • a coil unit which is arranged opposite to the outside in the interior of the housing and is designed to generate a coil magnetic field suitable for driving the fan rotor by interaction with the rotor magnetic field.

Die Steuervorrichtung kann beispielsweise als ein Steuergerät für ein Fahrzeug ausgeformt sein. Das Fahrzeug kann dabei beispielsweise ausgeformt sein, um Personen und zusätzlich oder alternativ Gegenstände zu transportieren. Das Gehäuse kann ausgeformt sein, um die Steuerschaltung vor Umwelteinflüssen zu schützen. Die Steuerschaltung kann eine elektronische Schaltung umfassen, die ausgebildet sein kann, um die Fahrzeugfunktion des Fahrzeugs zu steuern. Dabei kann auf bekannte Steuerschaltungen zurückgegriffen werden. Eine Fahrzeugfunktion kann dabei beispielsweise ein Bremsassistent sein. Der Lagerzapfen kann beispielsweise als ein fest an dem Gehäuse angeordnetes Element realisiert sein. In diesem Fall können Gehäuse und Lagerzapfen einstückig ausgeformt sein. Alternativ ist der Lagerzapfen an dem Gehäuse befestigt, sodass Gehäuse und Lagerzapfen als zwei separat ausgeformte und nachträglich verbundene Bauteile ausgeformt sein können. Der Ventilatorrotor kann beispielsweise als ein Axialventilator realisiert sein, der verwendet werden kann, um die Steuerschaltung zu kühlen. Das Rotormagnetfeld kann entsprechend eines Magnetfelds eines Rotors eines Elektromotors ausgeformt sein. Die Steuerschaltung kann im Inneren des Gehäuses angeordnet sein. Die Außenseite des Gehäuses kann dem entsprechend eine der Steuerschaltung abgewandte Fläche des Gehäuses sein, sodass umgekehrt eine der Steuerschaltung zugewandte Fläche des Gehäuses als Innenseite des Gehäuses bezeichnet werden kann. Die Spuleneinheit kann zumindest eine Spule oder Wicklung umfassen, die bei einer Bestromung das Spulenmagnetfeld erzeugen kann. Das Spulenmagnetfeld kann entsprechend eines Magnetfelds eines Stators eines Elektromotors ausgeformt sein. Durch eine geeignete Bestromung der Spuleneinheit kann ein zum Antreiben des Ventilatorrotors geeignetes Spulenmagnetfeld erzeugt werden. Dabei kann auf bekannte, zum Betreiben eines Elektromotors geeignete Prinzipien zurückgegriffen werden. Somit kann sich ein Antrieb des Ventilatorrotors aus einem durch den Ventilatorrotor selbst gebildeten Rotor und einem durch die Spuleneinheit gebildeten Stator zusammensetzen. Dabei sind der Ventilatorrotor und die Spuleneinheit durch einen gemäß einem Ausführungsbeispiel geschlossenen durchgängigen Wandabschnitt einer Wand des Gehäuses voneinander getrennt. Indem der Ventilatorrotor zugleich als Rotor eines Elektromotors dient, kann die Steuervorrichtung besonders flach ausgeführt werden. Es kann somit ein magnetisch gekuppelter Ventilator zur Kühlung leistungsstarker Steuergeräte realisiert werden.The control device can be designed, for example, as a control device for a vehicle. The vehicle can be shaped, for example, to transport people and additionally or alternatively objects. The housing can be shaped in order to protect the control circuit from environmental influences. The control circuit can comprise an electronic circuit which can be designed to control the vehicle function of the vehicle. Known control circuits can be used here. A vehicle function can be a brake assistant, for example. The bearing journal can be implemented, for example, as an element which is fixedly arranged on the housing. In this case, the housing and the bearing journal can be molded in one piece. Alternatively, the bearing journal is attached to the housing, so that the housing and the bearing journal can be formed as two separately formed and subsequently connected components. The fan rotor can be implemented, for example, as an axial fan that can be used to cool the control circuit. The rotor magnetic field can be shaped in accordance with a magnetic field of a rotor of an electric motor. The control circuit can be arranged inside the housing. The outside of the housing can accordingly be a surface of the housing facing away from the control circuit, so that conversely a surface of the housing facing the control circuit can be referred to as the inside of the housing. The coil unit can comprise at least one coil or winding which, when energized, can generate the coil magnetic field. The coil magnetic field can be shaped in accordance with a magnetic field of a stator of an electric motor. By suitably energizing the coil unit, a coil magnetic field suitable for driving the fan rotor can be generated. Known principles suitable for operating an electric motor can be used here. Thus, a drive of the fan rotor can be composed of a rotor formed by the fan rotor itself and a stator formed by the coil unit. In this case, the fan rotor and the coil unit are separated from one another by a continuous wall section of a wall of the housing which is closed according to an exemplary embodiment. Since the fan rotor also serves as the rotor of an electric motor, the control device can be designed to be particularly flat. A magnetically coupled fan for cooling powerful control devices can thus be implemented.

Gemäß einer Ausführungsform kann der Ventilatorrotor zum Bereitstellen des Rotormagnetfelds permanentmagnetmagnetisch ausgeformt sein, also einen Permanentmagnet darstellen. Dies ermöglicht eine sehr kompakte Bauform des Ventilatorrotors. Alternativ kann der Ventilatorrotor zumindest einen Permanentmagneten umfassen. Der zumindest eine Permanentmagnet kann beispielsweise an einem Ventilatorflügel angeordnet sein. Dies ermöglicht eine einfache Herstellung des Ventilatorrotors.According to one embodiment, the fan rotor for providing the rotor magnetic field can be designed to be permanent magnet magnetic, that is to say represent a permanent magnet. This enables a very compact design of the fan rotor. Alternatively, the fan rotor comprise at least one permanent magnet. The at least one permanent magnet can be arranged on a fan blade, for example. This enables the fan rotor to be manufactured easily.

Gemäß einer Ausführungsform kann die Steuervorrichtung eine Betriebseinrichtung zum Betreiben der Spuleneinheit aufweisen. Die Betriebseinrichtung kann ausgebildet sein, um in einem ersten Betriebszustand eine Betriebsspannung zum Erzeugen des Spulenmagnetfelds an die Spuleneinheit bereitzustellen. Die Betriebseinrichtung kann eine elektronische Schaltung zum Ansteuern der Spuleneinheit umfassen. Die Betriebseinrichtung kann ausgebildet sein, um die Betriebsspannung mit einer geeigneten Modulation zum Erzeugen eines zum Antreiben des Ventilatorrotors geeigneten wechselnden Rotormagnetfelds bereitzustellen. Gemäß einer Ausführungsform kann die Betriebseinrichtung ferner ausgebildet sein, um in einem zweiten Betriebszustand eine durch das Rotormagnetfeld in die Spuleneinheit induzierte Spannung zu sensieren. Das bedeutet, dass die induzierte Spannung beispielsweise bei einem Bestromungsstopp der Spuleneinheit erfasst werden kann. Vorteilhafterweise kann Betriebseinrichtung somit zum einen zum Antreiben des Ventilatorrotors als auch zum Überwachen einer Drehung des Ventilatorrotors verwendet werden.According to one embodiment, the control device can have an operating device for operating the coil unit. The operating device can be designed to provide an operating voltage for generating the coil magnetic field to the coil unit in a first operating state. The operating device can comprise an electronic circuit for controlling the coil unit. The operating device can be designed to provide the operating voltage with a suitable modulation for generating a changing rotor magnetic field suitable for driving the fan rotor. According to one embodiment, the operating device can also be designed to sense a voltage induced in the coil unit by the rotor magnetic field in a second operating state. This means that the induced voltage can be detected, for example, when the current is stopped in the coil unit. The operating device can thus advantageously be used on the one hand for driving the fan rotor and also for monitoring a rotation of the fan rotor.

Gemäß einer Ausführungsform kann die Betriebseinrichtung ausgebildet sein, um unter Verwendung der induzierten Spannung ein eine Drehzahl des Ventilatorrotors repräsentierendes Drehzahlsignal bereitzustellen. Vorteilhafterweise kann dadurch die Drehzahl kontrolliert werden.According to one embodiment, the operating device can be designed to provide a speed signal representing a speed of the fan rotor using the induced voltage. The speed can advantageously be controlled in this way.

Gemäß einer Ausführungsform kann die Betriebseinrichtung ausgebildet sein, um die Betriebsspannung unter Verwendung des Drehzahlsignals zu regeln. Vorteilhafterweise kann dadurch beispielsweise eine Bestromung der Spuleneinheit angeglichen werden, wenn die Drehzahl zu hoch oder zu niedrig ist. Das bedeutet, dass eine Amplitude und zusätzlich oder alternativ eine Frequenz angepasst werden kann.According to one embodiment, the operating device can be designed to regulate the operating voltage using the rotational speed signal. In this way, for example, an energization of the coil unit can advantageously be adjusted if the speed is too high or too low. This means that an amplitude and additionally or alternatively a frequency can be adjusted.

Die Steuervorrichtung kann gemäß einer Ausführungsform ein Kugellager zum Lagern des Ventilatorrotors an dem Lagerzapfen aufweisen. Durch das Kugellager kann der Ventilatorrotor stabil und mit geringer Reibung gelagert werden.According to one embodiment, the control device can have a ball bearing for mounting the fan rotor on the bearing journal. Thanks to the ball bearing, the fan rotor can be stored stably and with low friction.

Gemäß einer Ausführungsform kann die Steuervorrichtung eine Leiterplatte für die Steuerschaltung aufweisen. Dabei kann die Spuleneinheit an der Leiterplatte befestigt sein. Vorteilhafterweise kann die Steuerschaltung auf der Leiterplatte integriert ausgeführt sein. Zusätzlich kann die Leiterplatte als Träger für die Spuleneinheit dienen. Dies ermöglicht eine sehr kompakte Bauform.According to one embodiment, the control device can have a printed circuit board for the control circuit. The coil unit can be attached to the circuit board. The control circuit can advantageously be implemented in an integrated manner on the printed circuit board. In addition, the circuit board can serve as a carrier for the coil unit. This enables a very compact design.

Unter der Steuervorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Gemäß einer Ausführungsform kann die Steuervorrichtung die Steuerschaltung aufweisen. Die Steuerschaltung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Steuerschaltung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.In the present case, the control device can be understood to mean an electrical device that processes sensor signals and outputs control and / or data signals as a function thereof. According to one embodiment, the control device can have the control circuit. The control circuit can have an interface which can be designed in terms of hardware and / or software. In the case of a hardware design, the interfaces can, for example, be part of a so-called system ASIC, which contains a wide variety of functions of the control circuit. However, it is also possible that the interfaces are separate, integrated circuits or at least partially consist of discrete components. In the case of a software-based design, the interfaces can be software modules that are present, for example, on a microcontroller alongside other software modules.

Gemäß einer Ausführungsform kann zumindest ein zwischen dem Ventilatorrotor und der Spuleneinheit angeordneter Abschnitt des Gehäuses aus Aluminium ausgeformt sein. Vorteilhafterweise können das Rotormagnetfeld und das Spulenmagnetfeld durch ein Aluminiumgehäuse hindurch miteinander wechselwirken. Zudem kann die hohe Wärmeleitfähigkeit von Aluminium genutzt werden, um von der Steuerschaltung generierte Abwärme zu der Außenseite des Gehäuses abzuführen.According to one embodiment, at least one section of the housing arranged between the fan rotor and the coil unit can be formed from aluminum. The rotor magnetic field and the coil magnetic field can advantageously interact with one another through an aluminum housing. In addition, the high thermal conductivity of aluminum can be used to dissipate waste heat generated by the control circuit to the outside of the housing.

Gemäß einer Ausführungsform kann das Gehäuse an der Außenseite zumindest eine Kühlrippe aufweisen. Vorteilhafterweise kann dadurch eine Kühlleistung unterstützt werden.According to one embodiment, the housing can have at least one cooling rib on the outside. A cooling performance can advantageously be supported in this way.

Gemäß einer Ausführungsform kann das Gehäuse an der Außenseite ein den Ventilatorrotor überspannendendes Deckelelement mit zumindest einer Öffnung für den Luftstrom aufweisen. Das Deckelelement kann beispielsweise als Teil des Gehäuses realisiert sein, das beispielsweise mit der Kühlrippe verbunden sein kann. Durch das Deckelelement kann der Ventilatorrotor vor Beschädigungen geschützt werden.According to one embodiment, the housing can have on the outside a cover element spanning the fan rotor with at least one opening for the air flow. The cover element can be implemented, for example, as part of the housing, which can be connected to the cooling rib, for example. The fan rotor can be protected from damage by the cover element.

Die Steuervorrichtung kann gemäß einer Ausführungsform zumindest einen weiteren Ventilatorrotor aufweisen. Vorteilhafterweise kann dadurch die Kühlleistung erhöht werden.According to one embodiment, the control device can have at least one further fan rotor. The cooling capacity can advantageously be increased as a result.

Ferner wird ein Verfahren zum Temperieren einer Steuervorrichtung in einer der zuvor genannten Varianten vorgestellt, wobei das Verfahren einen Schritt des Bereitstellens und einen Schritt des Sensierens umfasst. Im Schritt des Bereitstellens wird eine Betriebsspannung an die Spuleneinheit zum Erzeugen des Spulenmagnetfelds bereitgestellt, um den Ventilatorrotor zum Bereitstellen des Luftstroms zum Kühlen der Außenseite des Gehäuses anzutreiben. Im Schritt des Sensierens wird eine in die Spuleneinheit durch das Rotormagnetfeld induzierte Spannung sensiert und ein eine Drehzahl des Ventilatorrotors repräsentierendendes Drehzahlsignal unter Verwendung der induzierten Spannung bereitgestellt.Furthermore, a method for temperature control of a control device is presented in one of the aforementioned variants, the method comprising a step of providing and a step of sensing. In the step of providing, an operating voltage is provided to the coil unit for generating the coil magnetic field in order to drive the fan rotor to provide the airflow to cool the outside of the housing. In the sensing step, a voltage induced in the coil unit by the rotor magnetic field is sensed and a speed signal representing a speed of the fan rotor is provided using the induced voltage.

Durch das Verfahren kann die Steuervorrichtung vorteilhafterweise gekühlt werden, um beispielsweise ein Überhitzen der Steuerschaltung zu vermeiden. Vorteilhafterweise kann das Drehzahlsignal zum Überwachen und zusätzlich oder alternativ zum Regeln der Drehzahl des Ventilatorrotors verwendet werden. Weiterhin wird ein Verfahren zum Herstellen einer Steuervorrichtung mit einem Leiterelement in einer der zuvor genannten Varianten vorgestellt, das einen Schritt des Bereitstellens, einen Schritt des Lagerns und einen Schritt des Anordnens umfasst. Im Schritt des Bereitstellens wird ein genanntes Gehäuse mit dem genannten Lagerzapfen bereitgestellt. Weiterhin wird ein Ventilatorrotor mit einer Mehrzahl von Ventilatorflügeln bereitgestellt, wobei der Ventilatorrotor ein Rotormagnetfeld aufweist. Ferner wird eine Spuleneinheit bereitgestellt, die im Inneren des Gehäuses anordenbar und ausgebildet ist, um ein durch Wechselwirkung mit dem Rotormagnetfeld zum Antreiben des Ventilatorrotors geeignetes Spulenmagnetfeld zu erzeugen. Im Schritt des Lagerns wird der Ventilatorrotor an dem mit dem Gehäuse verbundenen Lagerzapfen gelagert. Im Schritt des Anordnens wird die Spuleneinheit im Inneren gegenüberliegend zu der Außenseite des Gehäuses angeordnet,
Ausführungsbeispiele des hier vorgestellten Ansatzes sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:

  • 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Steuervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
  • 2 eine schematische Querschnittsdarstellung einer Steuervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
  • 3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Temperieren einer Steuervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
  • 4 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen einer Steuervorrichtung mit einem Leiterelement gemäß einem Ausführungsbeispiel.
The control device can advantageously be cooled by the method in order, for example, to avoid overheating of the control circuit. The speed signal can advantageously be used for monitoring and additionally or alternatively for regulating the speed of the fan rotor. Furthermore, a method for producing a control device with a conductor element in one of the aforementioned variants is presented, which comprises a step of providing, a step of storing and a step of arranging. In the step of providing a named housing with the named bearing journal is provided. Furthermore, a fan rotor is provided with a plurality of fan blades, the fan rotor having a rotor magnetic field. Furthermore, a coil unit is provided which can be arranged in the interior of the housing and is designed to generate a coil magnetic field suitable for driving the fan rotor by interaction with the rotor magnetic field. In the storage step, the fan rotor is mounted on the bearing journal connected to the housing. In the arranging step, the coil unit is arranged inside opposite to the outside of the housing,
Embodiments of the approach presented here are shown in the drawings and explained in more detail in the description below. It shows:
  • 1 a schematic representation of a vehicle with a control device according to an embodiment;
  • 2 a schematic cross-sectional illustration of a control device according to an embodiment;
  • 3 a flowchart of a method for temperature control of a control device according to an embodiment; and
  • 4th a flowchart of a method for producing a control device with a conductor element according to an embodiment.

In der nachfolgenden Beschreibung günstiger 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.In the following description of advantageous exemplary embodiments of the present invention, identical or similar reference numerals are used for the elements shown in the various figures and having a similar effect, a repeated description of these elements being dispensed with.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 100 mit einer Steuervorrichtung 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Fahrzeug 100 ist beispielsweise ausgebildet, um Personen und/oder Gegenstände zu transportieren. Beispielsweise ist das Fahrzeug 100 als ein Personenkraftwagen oder ein Motorrad ausgeführt. Die Steuervorrichtung 102 wird auch als Steuergerät bezeichnet. Beispielsweise kann die Steuervorrichtung 102 ein Motorsteuergerät, ein Airbagsteuergerät oder ein Bremssteuergerät darstellen und eine entsprechende Funktionalität bereitstellen, wie sie von entsprechenden Steuergeräten bekannt ist. Somit ist die Steuervorrichtung 102 beispielsweise ausgebildet ist, um eine Fahrzeugfunktion, wie beispielsweise eine Bremsfunktion anzusteuern. Die Steuervorrichtung 102 weist ein Gehäuse 104 zum Aufnehmen einer Steuerschaltung 106 zum Steuern der Fahrzeugfunktion auf. Weiterhin weist die Steuervorrichtung 102 einen Lagerzapfen 108, einen Ventilatorrotor 110 sowie eine Spuleneinheit 112 auf. 1 shows a schematic representation of a vehicle 100 with a control device 102 according to an embodiment. The vehicle 100 is designed, for example, to transport people and / or objects. For example, the vehicle is 100 executed as a passenger car or a motorcycle. The control device 102 is also known as a control unit. For example, the control device 102 represent an engine control unit, an airbag control unit or a brake control unit and provide a corresponding functionality as it is known from corresponding control units. Thus, the control device is 102 is designed, for example, to control a vehicle function, such as a braking function. The control device 102 has a housing 104 to accommodate a control circuit 106 to control the vehicle function. Furthermore, the control device 102 a journal 108 , a fan rotor 110 and a coil unit 112 on.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Steuerschaltung 106 bereits in dem Gehäuse 104 angeordnet dargestellt. Die Steuerschaltung 106 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um eine Fahrzeugfunktion, hier eine Funktionseinheit 113 des Fahrzeugs 100, wie beispielsweise eine Bremseinheit, anzusteuern. Dazu ist die Steuerschaltung 106 gemäß diesem Ausführungsbeispiel lediglich beispielhaft ausgebildet, um ein Steuersignal 120 an die Funktionseinheit 113 auszugeben.According to this embodiment, the control circuit 106 already in the case 104 shown arranged. The control circuit 106 is designed according to this embodiment to a vehicle function, here a functional unit 113 of the vehicle 100 , such as a brake unit to control. To do this is the control circuit 106 in accordance with this exemplary embodiment, designed merely as an example, to a control signal 120 to the functional unit 113 to spend.

Der Lagerzapfen 108 ist dabei auf einer Außenseite des Gehäuses 104 angeordnet. Der Ventilatorrotor 110 weist ein Rotormagnetfeld 114 auf und ist drehbar um den Lagerzapfen 108 angeordnet, um einen Luftstrom zum Kühlen der Außenseite des Gehäuses 104 bereitzustellen. Dazu weist der Ventilatorrotor 110 eine Mehrzahl von Ventilatorflügeln 115 auf, durch die bei einer Drehung des Ventilatorrotors 110 um den Lagerzapfen 108 der Luftstrom erzeugt wird.The journal 108 is on the outside of the housing 104 arranged. The fan rotor 110 exhibits a rotor magnetic field 114 and is rotatable around the bearing pin 108 arranged to provide a flow of air to cool the outside of the housing 104 provide. This is what the fan rotor 110 a plurality of fan blades 115 due to the rotation of the fan rotor 110 around the journal 108 the airflow is generated.

Die Spuleneinheit 112 ist im Inneren des Gehäuses 104 gegenüberliegend und auf Höhe des Ventilatorrotors 110 angeordnet. Die Spuleneinheit 112 ist ausgebildet, um ein zum Antreiben des Ventilatorrotors 110 geeignetes Spulenmagnetfeld 116 zu erzeugen.The coil unit 112 is inside the case 104 opposite and at the height of the fan rotor 110 arranged. The coil unit 112 is designed to drive the fan rotor 110 suitable coil magnetic field 116 to create.

Das Gehäuse 104 oder zumindest ein zwischen dem Ventilatorrotor 110 und der Spuleneinheit 112 angeordneter Abschnitt des Gehäuses 104 ist aus einem wärmeleitfähigen und für Magnetfelder durchlässigen Material, gemäß diesem Ausführungsbeispiel aus Aluminium, realisiert. Optional ist das Gehäuse 104 fluiddicht ausgeführt.The case 104 or at least one between the fan rotor 110 and the coil unit 112 arranged portion of the housing 104 is made of a thermally conductive material permeable to magnetic fields, according to this Example made of aluminum, realized. The housing is optional 104 executed fluid-tight.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist der Ventilatorrotor 110 zum Bereitstellen des Rotormagnetfelds 114 insgesamt als ein Permanentmagnet ausgeformt. Alternativ umfasst der Ventilatorrotor 110 zumindest einen Permanentmagneten. Beispielsweise ist an jedem, einigen oder einem der Ventilatorflügel 115 ein Permanentmagnet angeordnet. In diesem Fall kann sich das Rotormagnetfeld 114 aus mehreren Einzelmagnetfeldern einzelner an dem Ventilatorrotor 110 angeordneter Permanentmagneten zusammensetzen. Eine Anordnung eines Permanentmagneten an einen der Ventilatorflügel 115 kann auf unterschiedliche Weise realisiert sein, beispielsweise durch Befestigen an einer Außenseite eines der Ventilatorflügel 115, beispielsweise über eine Klebeverbindung, oder durch Einfügen in einen Körper eines der Ventilatorflügel 115.According to this embodiment, the fan rotor 110 for providing the rotor magnetic field 114 overall shaped as a permanent magnet. Alternatively, comprises the fan rotor 110 at least one permanent magnet. For example, there is on each, some or one of the fan blades 115 a permanent magnet arranged. In this case the rotor magnetic field can 114 from several individual magnetic fields individually on the fan rotor 110 Assemble arranged permanent magnets. An arrangement of a permanent magnet on one of the fan blades 115 can be implemented in different ways, for example by attaching one of the fan blades to an outside 115 , for example via an adhesive connection, or by inserting into a body of one of the fan blades 115 .

Wenn das Rotormagnetfeld 114 und das Spulenmagnetfeld 116 in einer von Elektromotoren bekannten Art und Weise aufeinander wirken, wirkt ein Drehmoment auf den Ventilatorrotor 110, wodurch der Ventilatorrotor 110 um den Lagerzapfen 108 gedreht wird. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist die Steuervorrichtung 102 eine Betriebseinrichtung 118 zum Betreiben der Spuleneinheit 112 und somit des Ventilatorrotors 110 auf. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Betriebseinrichtung 118 Teil der Steuerschaltung 106. Alternativ ist die Betriebseinrichtung 118 als eine eigenständige separate Schaltung realisiert.When the rotor magnetic field 114 and the coil magnetic field 116 act on each other in a manner known from electric motors, a torque acts on the fan rotor 110 , causing the fan rotor 110 around the journal 108 is rotated. According to this embodiment, the control device 102 an operating facility 118 to operate the coil unit 112 and thus the fan rotor 110 on. According to this embodiment, the operating facility 118 Part of the control circuit 106 . Alternatively, the operating facility 118 realized as an independent separate circuit.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Betriebseinrichtung 118 ausgebildet, um in einem ersten Betriebszustand eine Betriebsspannung 121 zum Bewirken eines Stromflusses zum Erzeugen des Spulenmagnetfelds 116 an die Spuleneinheit 112 bereitzustellen. Beispielsweise ist die Betriebseinrichtung 118 ausgebildet, um die Betriebsspannung 121 pulsweitenmoduliert an die Spuleneinheit 112 bereitzustellen. Auf diese Weise kann der Ventilatorrotor 110 angetrieben werden.According to one embodiment, the operating facility is 118 designed to provide an operating voltage in a first operating state 121 for causing a current to flow to generate the coil magnetic field 116 to the coil unit 112 provide. For example, the operating facility 118 trained to the operating voltage 121 pulse width modulated to the coil unit 112 provide. This way the fan rotor can 110 are driven.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Betriebseinrichtung 118 ferner ausgebildet, um einen Betrieb des Ventilatorrotors 110 zu überwachen. Dazu ist die Betriebseinrichtung 118 ausgebildet, um in einem zweiten Betriebszustand eine durch das Rotormagnetfeld 114 des sich drehenden Ventilatorrotors 110 in die Spuleneinheit 112 induzierte Spannung 122 zu sensieren. Weiterhin ist die Betriebseinrichtung 118 gemäß diesem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um unter Verwendung der induzierten Spannung 122 ein eine Drehzahl des Ventilatorrotors 110 repräsentierendes Drehzahlsignal 124 bereitzustellen. Dazu wird beispielsweise eine Zuordnungsvorschrift verwendet, die eine Zuordnung zwischen Charakteristika der induzierten Spannung 122 und Drehzahlwerten umfasst. Weiterhin optional ist die Betriebseinrichtung 118 ausgebildet, um unter Verwendung des Drehzahlsignals 124 die Betriebsspannung 121 zu regeln. Beispielsweise kann eine Charakteristik der Betriebsspannung 121 zu verändert werden, dass sich die Drehzahl des Ventilatorrotors 110 erhöht, wenn das Drehzahlsignal 124 eine zu geringe Drehzahl anzeigt. Gemäß unterschiedlicher Ausführungsbeispiele wird das Drehzahlsignal 124 nur intern in der Betriebseinrichtung 118 oder der Steuerschaltung 106 verwendet, oder zusätzlich oder alternativ aus dem Gehäuse 104 herausgeführt.
In anderen Worten wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein magnetgekuppelter Ventilator, der hier als Ventilatorrotor 110 bezeichnet ist, für Steuergeräte vorgestellt. Der Ventilatorrotor 110 kann als Ersatz von Huckepacklösungen mit Gebläseeinheiten verwendet werden, die auf Kühlkörper montiert werden und bei denen der Ventilatorrotor über Steckkontakte und einen eigenen Kabelbaum angeschlossen wird. Durch den gemäß diesem Ausführungsbeispiel vorgestellten Ansatz wird gegenüber einer solchen Huckepacklösung vorteilhafterweise eine Bauform der Steuervorrichtung 102 verkleinert, da gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Motorfunktion und eine Lüfterfunktion vereint sind und dadurch weniger Komponenten zu verbauen sind. Dadurch kann anderweitig mehr Bauraum genutzt werden. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind kleine Bauformen möglich, da nur der Ventilatorrotor 110 außerhalb des Gehäuses 104 angeordnet ist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist eine Steckverbindung wegen des induktiven Konzepts nicht erforderlich. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel benötigt die Steuervorrichtung 102 keine besonderen Schutzmaßnahmen. Weiterhin ermöglicht das magnetisch/induktive Konzept des Antriebs gleichzeitig eine Messung einer Rotorbewegung ohne zusätzliche Verkabelung, das bedeutet der Drehzahl des Ventilatorrotors 110. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist dadurch beispielsweise eine Stillstandserkennung des Ventilatorrotors 110 möglich, was beispielsweise bei einer Kühlung von Geräten mit hohen Anforderungen an eine Ausfallsicherheit wichtig ist. Beispielhaft wird ein solcher Stillstand durch das Drehzahlsignal 124 angezeigt.According to one embodiment, the operating facility is 118 further designed to operate the fan rotor 110 to monitor. This is the factory equipment 118 designed to be in a second operating state by the rotor magnetic field 114 of the rotating fan rotor 110 into the coil unit 112 induced voltage 122 to sense. Furthermore, the operating facility 118 designed according to this embodiment to use the induced voltage 122 on a speed of the fan rotor 110 representing speed signal 124 provide. For this purpose, an assignment rule is used, for example, which assigns an assignment between characteristics of the induced voltage 122 and speed values. The operating equipment is also optional 118 designed to use the speed signal 124 the operating voltage 121 to regulate. For example, a characteristic of the operating voltage 121 to be changed that the speed of the fan rotor 110 increases when the speed signal 124 indicates that the speed is too low. According to different exemplary embodiments, the speed signal 124 only internally in the facility 118 or the control circuit 106 used, or additionally or alternatively from the housing 104 led out.
In other words, according to this exemplary embodiment, a magnetically coupled fan is used, here as a fan rotor 110 is designated, presented for control units. The fan rotor 110 can be used as a replacement for piggyback solutions with fan units that are mounted on heat sinks and where the fan rotor is connected via plug contacts and its own wiring harness. The approach presented according to this exemplary embodiment advantageously provides a structural form of the control device compared to such a piggyback solution 102 reduced, since according to this exemplary embodiment a motor function and a fan function are combined and as a result fewer components have to be installed. This means that more installation space can be used elsewhere. According to this embodiment, small designs are possible, since only the fan rotor 110 outside the case 104 is arranged. According to this exemplary embodiment, a plug connection is not required because of the inductive concept. According to this embodiment, the control device needs 102 no special protective measures. Furthermore, the magnetic / inductive concept of the drive enables a rotor movement to be measured at the same time without additional cabling, i.e. the speed of the fan rotor 110 . According to this exemplary embodiment, for example, standstill detection of the fan rotor is thereby possible 110 possible, which is important, for example, when cooling devices with high reliability requirements. Such a standstill is exemplified by the speed signal 124 displayed.

2 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung einer Steuervorrichtung 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die hier dargestellte Steuervorrichtung 102 kann der in 1 beschriebenen Steuervorrichtung 102 entsprechen. Lediglich in der Darstellung unterscheiden sich 1 und 2 insofern, dass gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Fokus auf den Teil der Steuervorrichtung 102 gelegt ist, an dem sich gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Spuleneinheit 112 und der Ventilatorrotor 110 befinden. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist die Steuervorrichtung 102 das Gehäuse 104 mit einer Außenseite 204 auf. An der Außenseite 204 weist das Gehäuse 104 optional zumindest eine Kühlrippe 200 aufweist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist das Gehäuse 104 an einer der Kühlrippe 200 gegenüberliegenden Seite des den Ventilatorrotors 110zumindest eine weitere Kühlrippe 202 auf. Die Kühlrippe 200 sowie die weitere Kühlrippe 202 sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um eine Ableitung von Wärme von der Außenseite 204 des Gehäuses 104 zu unterstützen. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist das Gehäuse 104 an der Außenseite 204 ein den Ventilatorrotor 110 überspannendendes Deckelelement 206 mit zumindest einer Öffnung 208 für den Luftstrom auf. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die zumindest eine Öffnung 208 als eine Durchgangsöffnung realisiert. Unterhalb des Deckelelements 206 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Ventilatorrotor 110 angeordnet, der drehbar um den Lagerzapfen 108 angeordnet ist. Der Ventilatorrotor 110 ist somit in einem Innenraum angeordnet, der durch eine Wand des Gehäuses 104, das Deckelelement 206 und Seitenwände der Kühlrippen 200, 202 begrenzt ist. 2 shows a schematic cross-sectional representation of a control device 102 according to an embodiment. The control device shown here 102 can the in 1 control device described 102 correspond. They only differ in the presentation 1 and 2 to the extent that, according to this exemplary embodiment, the focus is on the part of the control device 102 is placed on which, according to this embodiment, the coil unit 112 and the fan rotor 110 are located. According to this embodiment, the control device 102 the case 104 with an outside 204 on. On the outside 204 knows that casing 104 optionally at least one cooling fin 200 having. According to this exemplary embodiment, the housing 104 on one of the cooling fin 200 opposite side of the fan rotor 110 at least one further cooling rib 202 on. The cooling fin 200 as well as the further cooling fin 202 are designed according to this exemplary embodiment in order to dissipate heat from the outside 204 of the housing 104 to support. According to this exemplary embodiment, the housing 104 on the outside 204 on the fan rotor 110 spanning cover element 206 with at least one opening 208 for airflow. According to this exemplary embodiment, the at least one is an opening 208 realized as a through opening. Below the cover element 206 is according to this embodiment the fan rotor 110 arranged to be rotatable about the bearing pin 108 is arranged. The fan rotor 110 is thus arranged in an interior space through a wall of the housing 104 , the cover element 206 and side walls of the cooling fins 200 , 202 is limited.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist der Lagerzapfen 108 als ein Teil des Gehäuses 104 realisiert. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist der Lagerzapfen 108 mit einem Kugellager 210 zum Lagern des Ventilatorrotors 110 an dem Lagerzapfen 108 ausgestattet.According to this embodiment, the bearing pin 108 as part of the housing 104 realized. According to this embodiment, the bearing pin 108 with a ball bearing 210 for storing the fan rotor 110 on the journal 108 fitted.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist an dem Ventilatorrotor 110 zumindest ein Permanentmagnet 212 angeordnet. Der Permanentmagnet 212 ist dabei an einer der Spuleneinheit 112 zugewandten Seite des Ventilatorrotors 110 angeordnet. Beispielhaft sind in 2 zwei Permanentmagnet 212 einer Mehrzahl von an dem Ventilatorrotor 110 angeordneter Permanentmagneten dargestellt. Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel ist der Ventilatorrotor 110 selbst durch eine geeignete Materialwahl als Permanentmagnet realisierbar. Optional weist die Steuervorrichtung 102 gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel zumindest einen weiteren Ventilatorrotor auf, der von derselben Spuleneinheit 112 oder einer weiteren Spuleneinheit in Drehung versetzt werden kann.According to this embodiment is on the fan rotor 110 at least one permanent magnet 212 arranged. The permanent magnet 212 is on one of the coil units 112 facing side of the fan rotor 110 arranged. Examples are in 2 two permanent magnets 212 a plurality of on the fan rotor 110 arranged permanent magnets shown. According to an alternative embodiment, the fan rotor is 110 can even be implemented as a permanent magnet by choosing a suitable material. Optionally, the control device 102 According to an alternative embodiment, at least one further fan rotor, which is from the same coil unit 112 or another coil unit can be set in rotation.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist das Gehäuse 104 einen zwischen dem Ventilatorrotor 110 und der Spuleneinheit 112 angeordneten Abschnitt 214 auf. Der Abschnitt 214 stellt einen Teil einer Außenwand des Gehäuses 104 dar. According to this exemplary embodiment, the housing 104 one between the fan rotor 110 and the coil unit 112 arranged section 214 on. The section 214 represents part of an outer wall of the housing 104 represent.

Das Gehäuse 104 ist beispielsweise vollständig oder nur in dem Abschnitt 214 aus Aluminium ausgeformt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Spuleneinheit 112 parallel zu dem plan ausgeführten Abschnitt 214 angeordnet.The case 104 is, for example, complete or only in the section 214 Formed from aluminum. According to this embodiment is the coil unit 112 parallel to the planned section 214 arranged.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Spuleneinheit 112 in einem Inneren der Steuervorrichtung 102 angeordnet, das bedeutet, auf einer dem Ventilatorrotor 110 abgewandten Seite des Abschnitts 214. Der Abschnitt erstreckt sich durchgängig zumindest über eine gesamte von dem Ventilatorrotor 110 abgedeckten Fläche der Außenwand 204 des Gehäuses 104.According to this embodiment is the coil unit 112 in an interior of the control device 102 arranged, that is, on one of the fan rotor 110 facing away from the section 214 . The section extends continuously at least over an entire part of the fan rotor 110 covered area of the outer wall 204 of the housing 104 .

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist die Steuervorrichtung 102 eine Leiterplatte 216, die auch als PCB (printed circuit board) bezeichnet wird, auf, an der gemäß einem Ausführungsbeispiel die hier nicht dargestellte Steuerschaltung gemäß diesem Ausführungsbeispiel angeordnet ist. Des Weiteren ist die Spuleneinheit 112 gemäß diesem Ausführungsbeispiel an der Leiterplatte 216 befestigt, beispielsweise unter Verwendung eines von der Leiterplatte 216 getragenen Rahmens. Die Leiterplatte 216 ist hier beispielhaft an einander gegenüberliegenden Rändern an dem Gehäuse 104 befestigt.According to this embodiment, the control device 102 a circuit board 216 , which is also referred to as a PCB (printed circuit board), on which, according to an exemplary embodiment, the control circuit, not shown here, according to this exemplary embodiment is arranged. Furthermore is the coil unit 112 according to this embodiment on the circuit board 216 attached, for example using one of the circuit board 216 worn frame. The circuit board 216 is here by way of example on opposite edges on the housing 104 attached.

In anderen Worten ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel im Inneren der Steuervorrichtung 102, die auch als Steuergerät bezeichnet wird, eine Ansteuerelektronik angeordnet, die hier als Steuerschaltung bezeichnet wird. Die Steuerschaltung ist beispielsweise ausgebildet, um die Spuleneinheit 112 anzusteuern, die beispielsweise eine Mehrzahl von Spulen aufweist. Die Spuleneinheit 112 ist derart angeordnet und ausgeformt, dass sich ein drehendes Magnetfeld, das auch als Spulenmagnetfeld bezeichnet wird, erzeugen lässt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel koppelt das Spulenmagnetfeld in den Ventilatorrotor 110, der auch als Rotor bezeichnet werden kann, und nimmt den Ventilatorrotor 110 mittels am Ventilatorrotor 110 angeordneter Permanentmagnete 212 mit, die beispielsweise als Magnetplättchen ausgeformt sind. Wird beispielsweise das rotierende Spulenmagnetfeld abgeschaltet, dreht der Ventilatorrotor 110 weiter und induziert in der Spuleneinheit 112 eine Induktionsspannung, die auch als induzierte Spannung bezeichnet wird und die gemäß einem Ausführungsbeispiel für die Messung der Drehzahl verwendet wird. Dadurch ist beispielsweise eine Drehzahlregelung durchführbar oder beispielsweise eine Verklemmung des Ventilatorrotors 110 ist erkennbar. Weist die Steuervorrichtung 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel eine Mehrzahl von Ventilatorrotoren 110 auf, ist es möglich, eine Luftströmung durch die Steuervorrichtung 102 derart zu lenken, dass eine lokale Kühlung ermöglicht wird.In other words, according to this exemplary embodiment, it is inside the control device 102 , which is also referred to as a control device, arranged an electronic control system, which is referred to here as a control circuit. The control circuit is designed, for example, to control the coil unit 112 to control, which has, for example, a plurality of coils. The coil unit 112 is arranged and shaped in such a way that a rotating magnetic field, which is also referred to as a coil magnetic field, can be generated. According to this exemplary embodiment, the coil magnetic field couples into the fan rotor 110 , which can also be referred to as a rotor, and takes the fan rotor 110 by means of the fan rotor 110 arranged permanent magnets 212 with, for example, shaped as a magnetic plate. For example, if the rotating coil magnetic field is switched off, the fan rotor rotates 110 further and induces in the coil unit 112 an induction voltage, which is also referred to as an induced voltage and which, according to an exemplary embodiment, is used for measuring the speed. In this way, for example, a speed control can be carried out or, for example, the fan rotor can jam 110 is recognizable. Instructs the control device 102 according to one embodiment, a plurality of fan rotors 110 on, it is possible to have an air flow through the control device 102 to be directed in such a way that local cooling is made possible.

3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 300 zum Temperieren einer Steuervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren 300 ist beispielsweise von der Steuervorrichtung durchführbar, wie sie in einer der 1 oder 2 beschrieben wurde. Das Verfahren 300 umfasst dabei einen Schritt 302 des Bereitstellens und einen Schritt 304 des Sensierens. Im Schritt des Bereitstellens wird eine Betriebsspannung an die Spuleneinheit zum Erzeugen des Spulenmagnetfelds bereitgestellt, um den Ventilatorrotor zum Bereitstellen des Luftstroms zum Kühlen der Außenseite des Gehäuses anzutreiben. Im Schritt 304 des Sensierens wird eine in die Spuleneinheit durch das Rotormagnetfeld induzierte Spannung sensiert und ein eine Drehzahl des Ventilatorrotors repräsentierendendes Drehzahlsignals unter Verwendung der induzierten Spannung bereitgestellt. 3 shows a flow chart of a method 300 for tempering a control device according to an embodiment. The procedure 300 can be carried out, for example, by the control device, as in one of the 1 or 2 has been described. The procedure 300 comprises one step 302 of providing and a step 304 of sensing. In the step of providing, an operating voltage is provided to the coil unit for generating the coil magnetic field in order to drive the fan rotor for providing the air flow for cooling the outside of the housing. In step 304 During sensing, a voltage induced in the coil unit by the rotor magnetic field is sensed and a speed signal representing a speed of the fan rotor is provided using the induced voltage.

4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 400 zum Herstellen einer Steuervorrichtung mit einem Leiterelement gemäß einem Ausführungsbeispiel. Durch das Verfahren 400 kann beispielsweise eine Steuervorrichtung hergestellt werden, wie sie in einer der 1 bis 2 beschrieben wurde. Das Verfahren 400 umfasst einen Schritt 402 des Bereitstellens, einen Schritt 404 des Lagerns und einen Schritt 406 des Anordnens. 4th shows a flow chart of a method 400 for producing a control device with a conductor element according to an embodiment. Through the procedure 400 For example, a control device can be produced as it is in one of the 1 to 2 has been described. The procedure 400 includes one step 402 of deploying, one step 404 of storage and a step 406 of arranging.

Im Schritt 402 des Bereitstellens wird ein Gehäuse mit einem Lagerzapfen bereitgestellt. Der Lagerzapfen steht dabei von einer Außenseite des Gehäuses ab. Weiterhin wird ein Ventilatorrotor mit einer Mehrzahl von Ventilatorflügeln bereitgestellt. Der Ventilatorrotor weist ein Rotormagnetfeld auf und wird im montierten Zustand verwendet, um einen Luftstrom zum Kühlen der Außenseite des Gehäuses bereitzustellen. Ferner wird eine Spuleneinheit bereitgestellt, die im Inneren des Gehäuses anordenbar und ausgebildet ist, um ein Spulenmagnetfeld zu erzeugen, das im betriebsbereiten Zustand der Spuleneinheit mit dem Rotormagnetfeld des Ventilatorrotors wechselwirken kann, um den Ventilatorrotor anzutreiben.In step 402 of providing a housing with a bearing journal is provided. The bearing pin protrudes from an outside of the housing. Furthermore, a fan rotor with a plurality of fan blades is provided. The fan rotor has a rotor magnetic field and, when assembled, is used to provide an air flow for cooling the outside of the housing. Furthermore, a coil unit is provided which can be arranged in the interior of the housing and is designed to generate a coil magnetic field which, when the coil unit is ready for operation, can interact with the rotor magnetic field of the fan rotor in order to drive the fan rotor.

Im Schritt 404 des Lagerns wird der Ventilatorrotor an dem mit dem Gehäuse verbundenen Lagerzapfen gelagert, beispielsweise auf den Lagerzapfen aufgesetzt.In step 404 During storage, the fan rotor is mounted on the bearing journal connected to the housing, for example placed on the bearing journal.

Im Schritt 406 des Anordnens wird die Spuleneinheit im Inneren gegenüberliegend zu der Außenseite des Gehäuses angeordnet, um die Steuervorrichtung herzustellen. Dazu wird die Spuleneinheit beispielsweise direkt oder unter Verwendung einer die Spuleneinheit tragenden Leiterplatte am Gehäuse befestigt.In step 406 of arranging, the coil unit is arranged inside opposite to the outside of the housing to manufacture the control device. For this purpose, the coil unit is fastened to the housing, for example, directly or using a printed circuit board carrying the coil unit.

Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.If an exemplary embodiment comprises an “and / or” link between a first feature and a second feature, this is to be read in such a way that the exemplary embodiment according to one embodiment has both the first feature and the second feature and, according to a further embodiment, either only the has the first feature or only the second feature.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • EP 239978681 [0003]EP 239978681 [0003]

Claims (14)

Steuervorrichtung (102) für ein Fahrzeug (100), wobei die Steuervorrichtung (102) die folgenden Merkmale aufweist: ein Gehäuse (104) zum Aufnehmen einer Steuerschaltung (106) zum Steuern einer Fahrzeugfunktion des Fahrzeugs (100); einen Lagerzapfen (108), der auf einer Außenseite (204) des Gehäuses (104) angeordnet ist; ein Ventilatorrotor (110) mit einer Mehrzahl von Ventilatorflügeln, wobei der Ventilatorrotor (110) ein Rotormagnetfeld (114) aufweist und drehbar um den Lagerzapfen (108) angeordnet ist, um einen Luftstrom zum Kühlen der Außenseite (204) des Gehäuses (104) bereitzustellen; und eine Spuleneinheit (112), die gegenüberliegend zu der Außenseite (204) im Inneren des Gehäuses (104) angeordnet ist, und ausgebildet ist, um ein durch Wechselwirkung mit dem Rotormagnetfeld (114) zum Antreiben des Ventilatorrotors (110) geeignetes Spulenmagnetfeld (116) zu erzeugen.Control device (102) for a vehicle (100), the control device (102) having the following features: a housing (104) for housing a control circuit (106) for controlling a vehicle function of the vehicle (100); a bearing journal (108) which is arranged on an outer side (204) of the housing (104); a fan rotor (110) having a plurality of fan blades, the fan rotor (110) having a rotor magnetic field (114) and being rotatably arranged around the bearing pin (108) to provide an air flow for cooling the outside (204) of the housing (104) ; and a coil unit (112) which is arranged opposite the outside (204) in the interior of the housing (104) and is designed to generate a coil magnetic field (116) suitable for driving the fan rotor (110) by interaction with the rotor magnetic field (114) to create. Steuervorrichtung (102) gemäß Anspruch 1, wobei der Ventilatorrotor (110) zum Bereitstellen des Rotormagnetfelds (114) permanentmagnetmagnetisch ausgeformt ist oder zumindest einen Permanentmagneten (212) umfasst.Control device (102) according to Claim 1 , wherein the fan rotor (110) for providing the rotor magnetic field (114) is formed to be permanent magnet magnetic or comprises at least one permanent magnet (212). Steuervorrichtung (102) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einer Betriebseinrichtung (118) zum Betreiben der Spuleneinheit (112), wobei die Betriebseinrichtung (118) ausgebildet ist, um in einem ersten Betriebszustand eine Betriebsspannung (121) zum Erzeugen des Spulenmagnetfelds (114) an die Spuleneinheit (112) bereitzustellen und in einem zweiten Betriebszustand eine durch das Rotormagnetfeld (116) in die Spuleneinheit (112) induzierte Spannung (122) zu sensieren.Control device (102) according to one of the preceding claims, with an operating device (118) for operating the coil unit (112), the operating device (118) being designed to generate an operating voltage (121) for generating the coil magnetic field (114) in a first operating state. to the coil unit (112) and, in a second operating state, to sense a voltage (122) induced in the coil unit (112) by the rotor magnetic field (116). Steuervorrichtung (102) gemäß Anspruch 3, wobei die Betriebseinrichtung (118) ausgebildet ist, um unter Verwendung der induzierten Spannung (122) ein eine Drehzahl des Ventilatorrotors (110) repräsentierendes Drehzahlsignal (124) bereitzustellen.Control device (102) according to Claim 3 wherein the operating device (118) is designed to provide a speed signal (124) representing a speed of the fan rotor (110) using the induced voltage (122). Steuervorrichtung (102) gemäß Anspruch 4, wobei die Betriebseinrichtung (118) ausgebildet ist, um die Betriebsspannung (121) unter Verwendung des Drehzahlsignals (124) zu regeln.Control device (102) according to Claim 4 , wherein the operating device (118) is designed to regulate the operating voltage (121) using the speed signal (124). Steuervorrichtung (102) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem Kugellager (210) zum Lagern des Ventilatorrotors (110) an dem Lagerzapfen (108).Control device (102) according to one of the preceding claims, with a ball bearing (210) for mounting the fan rotor (110) on the bearing journal (108). Steuervorrichtung (102) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einer Leiterplatte (216) für die Steuerschaltung (106), wobei die Spuleneinheit (112) an der Leiterplatte (216) befestigt ist.Control device (102) according to one of the preceding claims, with a printed circuit board (216) for the control circuit (106), the coil unit (112) being fastened to the printed circuit board (216). Steuervorrichtung (102) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit der Steuerschaltung (106).Control device (102) according to one of the preceding claims, with the control circuit (106). Steuervorrichtung (102) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei zumindest ein zwischen dem Ventilatorrotor (110) und der Spuleneinheit (112) angeordneter Abschnitt (214) des Gehäuses (104) aus Aluminium ausgeformt ist.Control device (102) according to one of the preceding claims, wherein at least one section (214) of the housing (104) arranged between the fan rotor (110) and the coil unit (112) is formed from aluminum. Steuervorrichtung (102) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Gehäuse (104) an der Außenseite (204) zumindest eine Kühlrippe (200) aufweist.Control device (102) according to one of the preceding claims, wherein the housing (104) has at least one cooling fin (200) on the outside (204). Steuervorrichtung (102) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Gehäuse (104) an der Außenseite (204) ein den Ventilatorrotor (110) überspannendendes Deckelelement (206) mit zumindest einer Öffnung (208) für den Luftstrom aufweist.Control device (102) according to one of the preceding claims, wherein the housing (104) has on the outside (204) a cover element (206) spanning the fan rotor (110) and having at least one opening (208) for the air flow. Steuervorrichtung (102) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit zumindest einem weiteren Ventilatorrotor.Control device (102) according to one of the preceding claims, with at least one further fan rotor. Verfahren (300) zum Temperieren einer Steuervorrichtung (102) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Verfahren (300) die folgenden Schritte umfasst: Bereitstellen (302) einer Betriebsspannung (121) an die Spuleneinheit (112) zum Erzeugen des Spulenmagnetfelds (116), um den Ventilatorrotor (110) zum Bereitstellen des Luftstroms zum Kühlen der Außenseite (204) des Gehäuses (104) anzutreiben; und Sensieren (304) einer in die Spuleneinheit (112) durch das Rotormagnetfeld (116) induzierten Spannung und Bereitstellen eines eine Drehzahl des Ventilatorrotors (110) repräsentierendenden Drehzahlsignals (124) unter Verwendung der induzierten Spannung (122) .Method (300) for temperature control of a control device (102) according to one of the preceding claims, wherein the method (300) comprises the following steps: Providing (302) an operating voltage (121) to the coil unit (112) for generating the coil magnetic field (116) in order to drive the fan rotor (110) for providing the air flow for cooling the outside (204) of the housing (104); and Sensing (304) a voltage induced in the coil unit (112) by the rotor magnetic field (116) and providing a speed signal (124) representing a speed of the fan rotor (110) using the induced voltage (122). Verfahren (400) zum Herstellen einer Steuervorrichtung (102) mit einem Leiterelement (216) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Verfahren (400) die folgenden Schritte umfasst: Bereitstellen (402) eines Gehäuses (104) zum Aufnehmen einer Steuerschaltung (106) zum Steuern einer Fahrzeugfunktion des Fahrzeugs (100) mit einem Lagerzapfen (108), der auf einer Außenseite (204) des Gehäuses (104) angeordnet ist, eines Ventilatorrotors (110) mit einer Mehrzahl von Ventilatorflügeln, wobei der Ventilatorrotor (110) ein Rotormagnetfeld (114) aufweist, und einer Spuleneinheit (112), die ausgebildet ist; Lagern (404) des Ventilatorrotors (110) drehbar an dem Lagerzapfen (108), um einen Luftstrom zum Kühlen der Außenseite (204) des Gehäuses (104) bereitstellen zu können; und Anordnen (406) der Spuleneinheit (112) im Inneren gegenüberliegend zu der Außenseite (204) des Gehäuses (104), um ein durch Wechselwirkung mit dem Rotormagnetfeld (114) zum Antreiben des Ventilatorrotors (110) geeignetes Spulenmagnetfeld (116) erzeugen zu können.Method (400) for producing a control device (102) with a conductor element (216) according to one of the preceding claims, wherein the method (400) comprises the following steps: providing (402) a housing (104) for receiving a control circuit (106) for controlling a vehicle function of the vehicle (100) with a bearing journal (108) which is arranged on an outer side (204) of the housing (104), a fan rotor (110) with a plurality of fan blades, the fan rotor (110) having a rotor magnetic field (114) and a coil unit (112) formed; Supporting (404) the fan rotor (110) rotatably on the journal (108) to provide an air flow for cooling the outside (204) of the housing (104) can; and Arranging (406) the coil unit (112) inside opposite to the outside (204) of the housing (104) in order to be able to generate a coil magnetic field (116) suitable for driving the fan rotor (110) by interaction with the rotor magnetic field (114).
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