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Die
Erfindung betrifft eine Anordnung einer elektronischen Steuereinheit
in einem Fahrzeug.
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Derartige
elektronische Steuereinheiten sind in der Fahrzeugtechnik meist
als sogenannte Steuergeräte
aufzufinden.
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Diese
Steuergeräte
steuern in einem Fahrzeug Funktionen wie Sperren und Öffnen der
Tür- insbesondere
der Zentralverriegelung, Aktivieren und Deaktivieren der Diebstahlsicherung,
Ein- und Ausschalten der Beleuchtung (Innen- und/oder Außenraum),
Steuern des ABS, Steuern der Zündung,
etc.
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Insbesondere
bei Steuergeräten
für die
Motorsteuerung (Zündung
bzw. Zündzeitpunkte,
Lambda-Sonde, etc. und anderen Steuergeräten, welche sich funktionsbedingt
im Motorraum befinden, treten Probleme hinsichtlich einer Wärmeentwicklung
(Motorabwärme)
auf, die sich auf die Funktion der Elektronik negativ auswirken
können.
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Zudem
ist es bei der heutigen, immer kompakteren Bauweise schwierig, ein
solches Steuergerät
in der Nähe
der zu steuernden Funktion unterzubringen, um den sonst bei entfernter
Installation notwendigen zusätzlichen
Verkabelungsaufwand zu vermeiden.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine elektronische
Steuereinheit zu schaffen, welche in einem Fahrzeug auf einfache und
kostengünstige
Weise vor einer übermäßigen Wärmeentwicklung
geschützt
ist und zudem einen geringen Platzbedarf benötigt.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer
elektronischen Steuereinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Durch
die Anordnung einer elektronischen Steuereinheit an oder in einem
Flüssigkeitsbehälter für eine Scheibenwaschanlage
des Fahrzeuges, wird diese Steuereinheit vorteilhafterweise, insbesondere gegen
Motorabwärme,
gekühlt
bzw. abgeschirmt.
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In
vorteilhafter Ausgestaltung weist der Behälter eine Ausnehmung auf, in
welcher die Steuereinheit angeordnet ist. Hierdurch erhöht sich
die kühlende
bzw. abschirmende Wirkung, da die elektronische Steuereinheit nunmehr
von mehreren Seiten von Wandungen des Behälters umgeben ist.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Ausnehmung als flüssigkeitsfreier
Hohlraum im Inneren des Behälters
ausgebildet. Hierdurch kann vorteilhafterweise selbst bei dieser
Innenlage vermieden werden, dass die Flüssigkeit in unerwünschten Kontakt
mit der elektronischen Steuereinheit kommt. Eine Kapselung mittels
speziellem flüssigkeitsdichten
Gehäuse
der elektronischen Steuereinheit ist daher nicht notwendig.
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Hierbei
ist es sogar denkbar, auf ein extra Gehäuse für die elektronische Steuereinheit
vollständig
zu verzichten, da der Hohlraum des (Kunststoff-)Behälters zugleich
als schützendes
(gegen Wärme,
Erschütterungen,
Flüssigkeit,
etc.) Gehäuse für die elektronische
Steuereinheit bzw. für
deren wenigstens eine Platine sowie den darauf angeordneten Bauelementen
dient.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der Behälter einen
Deckel auf, mit welchem der Hohlraum abgedeckt ist. Hierdurch ist
die in diesem Hohlraum angeordnete elektronische Steuereinheit leicht
von außen
zugänglich,
ohne dass die Schutzwirkung des Hohlraums wesentlich vermindert wird.
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So
kann beispielsweise eine elektronische Steuereinheit, welche Sicherungen
oder andere austauschbare Bauelemente aufweist, von außen leicht zugänglich bleiben,
ohne hierfür
(Austausch einer Sicherung) ausgebaut werden zu müssen. Zudem
können
Wartungs- und Reparaturarbeiten an der elektronischen Steuereinheit
durch die leichte Zugänglichkeit
(von außen)
erleichtert werden.
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Selbstverständlich ist
es auch denkbar, dass die Steuerelektronik Anschlüsse aufweist,
welche mittels Leitungen (Leiterbahn, Kabel, etc.) nach außen geführt sind,
ohne dass eine Zugänglichkeit
zu der elektronischen Steuereinheit von außen gegeben sein muss.
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In
vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Ausnehmung wenigstens
seitlich und unterhalb durch Behälterwandungen,
im Falle eines gebildeten Hohlraums durch Behälterinnenwandungen, begrenzt.
Hierdurch erhöht
sich vorteilhafterweise die schützende
Wirkung der Ausnehmung.
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Selbstverständlich ist
es in allen Ausführungsformen
denkbar, dass die elektronische Steuereinheit, ob mit oder ohne
eigenes Gehäuse,
zusätzlich
zur abschirmenden Wirkung eine gute Wärmeleitung zum Behälter (beispielsweise
durch (großflächige Anordnung
bzw. Befestigung an der Behälterwandung)
und dessen Flüssigkeit
besitzt.
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Hierdurch
kann die elektronische Steuereinheit noch besser vor einer unerwünschten
Erwärmung
geschützt
werden, da nicht nur eine Abschirmung gegen Fremdwärmung sondern
auch eine Abführung
der von der elektronischen Steuereinheit selbst entwickelten Wärme gewährleistet
ist.
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Besonders
vorteilhaft lässt
sich die erfindungsgemäße Anordnung
der elektronischen Steuereinheit an oder in dem Behälter im
Motorraum des Fahrzeuges einsetzen, da hier die abzuschirmende Fremdwärme durch
die Motorabwärme
besonders hoch ist.
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Zusätzlich zu
den vorstehend erläuterten vorteilhaften
Wirkungen der erfindungsgemäßen Anordnung
kann in beliebigen Ausführungsformen
die Eigenschaft, dass die Flüssigkeit
im Behälter
durch die von der Steuereinheit selbst entwickelte Wärme (Verlustleistung)
erwärmt
wird, so dass sich die Reinigungswirkung der Scheibenwaschanlage
(durch Warm- oder gar Heißwasser
gegenüber
kaltem Wischwasser) erhöht,
hinzutreten.
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Auch
das störende
Einfrieren des Wischwassers (im Behälter, im Schlauch, in den Spritzdüsen oder
auf der Scheibe) im Winter kann hierdurch vorteilhafterweise vermieden
werden, ohne dass zusätzliche
kostenintensive (und eventuell auch zusätzliche Energie verbrauchende)
Heizeinrichtungen anfallen.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den
abhängigen
Ansprüchen.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand in der Zeichnung dargestellter
Ausführungsbeispiele näher erläutert.
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In
der Zeichnung zeigen:
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1 eine
Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Anordnung einer elektronischen
Steuereinheit in einem Flüssigkeitsbehälter für eine Scheibenwaschanlage
eines Fahrzeuges und
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2 eine
perspektivische Ansicht einer elektronischen Steuereinheit.
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1 zeigt
eine seitliche Schnittansicht durch einen Flüssigkeitsbehälter, insbesondere
einen Flüssigkeitsbehälter 1 einer
Scheibenwaschanlage (mit einer Öffnung
11 zum Befüllen
und einer Auslassöffnung 12)
eines Fahrzeuges. In diesem Be hälter 1 befindet
sich im Wesentlichen zentral eine Ausnehmung 6 zur Aufnahme
einer elektronischen Steuereinheit, insbesondere ein sogenanntes
Steuergerät 4 eines
Kraftfahrzeuges.
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Derartige
Steuergeräte 4 werden
meist in der Fahrgastzelle, beispielsweise in der Mittelkonsole, hinter
dem Armaturenbrett oder dem Fahrzeughimmel, im Motorraum oder im
Kofferraum untergebracht. Üblicherweise
werden unterschiedliche Steuergeräte 4 für unterschiedliche
Funktionen in der Nähe
der zu steuernden Einheiten bzw. deren Funktionen unterzubringen,
um lange unerwünschte
Leitungswege für
die notwendigen Zuleitungen 3 zu vermeiden.
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Beispielsweise
befindet sich das Steuergerät 4 für die Motorsteuerung
(Regelung des Zündzeitpunkts,
der Lambda-Sonde, Katalysator etc.) im Motorraum eines Kraftfahrzeuges,
um lange Kabelwege zu vermeiden. Allerdings wirkt sich hierbei die
Abwärme
des Motors (abhängig
vom Einbauort des jeweiligen Steuergerätes 4 evtl. auch die
Abwärme
des Katalysators) auch auf das Steuergerät 4 für die Motorsteuerung
aus.
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Zudem
ist durch die immer kompaktere Bauweise in der Fahrzeugtechnik wenig
Platz für
den Einbau eines Steuergerätes 4 vorhanden.
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Wie
in 1 ersichtlich, befindet sich bei der erfindungsgemäßen Anordnung
das Steuergerät 4 innerhalb
des Behälters 1 für das Wischwasser,
welcher in einem Fahrzeug üblicherweise
bereits vorhanden ist. Hierzu weist der Behälter 1 eine beispielsweise
nach oben offene Ausnehmung 6 auf, welche durch einen Deckel 2 gegen äußere Einflüsse (Feuchtigkeit,
Spritzwasser, mechanische Einflüsse, Hitze
etc.) abgeschirmt ist.
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Wird
ein manueller Zugang zu dem Steuergerät 4 benötigt, so
kann der Deckel 4, beispielsweise in Form eines aufsteck-,
aufklipps- oder schraubbaren Kunststoffdeckels, abgenommen werden.
Auf diese Weise kann das darunter liegende Steuergerät 4 gewartet
werden oder auch (wie im Figurenbeispiel dargestellt) im Steuergerät vorhandene
Sicherungen 5 im Falle eines Defekts bzw. zur Wartung ausgetauscht
werden.
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Zur
elektrischen Verbindung mit der Fahrzeugelektronik ist eine Zuleitung 3 (beispielsweise über einen
Anschluss 15 mit der Platine 13 verbunden) des
Steuergeräts 4 durch
eine seitliche Öffnung des
Behälters 1 nach
außen
geführt.
Hierzu kann, wie in 1 ersichtlich, eine Manschette
in Form einer Ringdichtung bzw. eines O-Rings 7 vorgesehen sein,
um auch diese Öffnung
gegen äußere Einflüsse zu schützen.
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Durch
diese Innenlage in einer Ausnehmung 6 in Form eines Hohlraums
innerhalb des Behälters 1 ist
das Steuergerät
bzw. dessen Elektronik auf einfache Weise hervorragend geschützt. Aufgrund
dieser Integration eines Steuergeräts 4 in einen Behälter 1 ist
zudem kein zusätzlicher
Raum für
den Einbau des Steuergeräts 4 erforderlich,
da sich ein Behälter 1 mit Ausnehmung 6 an
dem für übliche Spritzwasserbehälter vorgesehenen
Einbauort anbringen lässt.
Das geringere Fassungsvermögen
kann hierbei vernachlässigt
werden oder durch Ausnutzung weiterer Räume im Motorraum und entsprechender
Form des Behälters 1 ausgeglichen
werden.
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Um
eine möglichst
gute und schnelle (nach einem Motorstart) Erwärmung des Wischwassers und
somit eine Erhöhung
der Reinigungswirkung zu erreichen, kann zwischen dem Steuergerät 4 und dem
Behälter 1 bzw.
der darin befindlichen Flüssigkeit
eine möglichst
hohe Wärmeleitung
bzw. ein Wärmeübergang
vorgesehen sein. Um dies zu erreichen, kommt das Steuergerät 4 möglichst
großflächig mit den
Innenwandungen des Behälters 1 in
Kontakt. Wie im Ausführungsbeispiel
dargestellt, können
hierzu Außenwandungen
eines Gehäuses
des Steuergeräts 4 sowohl
mit einer rechten Seitenwand 9 sowie mit Rück- und
Vorderwand (in 1 nicht dargestellt), als auch
mit dem Boden 10 der Ausnehmung 6 in flächiger Berührung, beispielsweise
durch Einklemmen oder Kleben, liegen.
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Die
flüssigkeitsfreie
Ausnehmung 6 im Behälter 1 weist
hierzu im Grundriss beispielsweise im Wesentlichen rechteckförmige Innenwandungen 8, 9 auf,
wobei nicht nur die rechte seitliche Innenwandung 9, wie
in 1 dargestellt, sondern auch die linke seitliche
Innenwandung 8 und, wie für einen Fachmann leicht vorstellbar,
die vordere und hintere Innenwandung der Ausnehmung 6 am
Gehäuse
des Steuergeräts 4 anliegen
können.
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Zudem
berührt
das Steuergerät 4 mit
seinem Gehäuseboden,
wie in 1 ersichtlich, auch den Boden 10 der
Ausnehmung 6, so dass eine hohe Wärmeleitung bzw. ein hervorragender
Wärmeübergang
erreicht wird.
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Selbstverständlich ist
es auch denkbar, die Elektronik des Steuergeräts 4 ohne eigenes
Gehäuse
direkt in vorstehend beschriebener Weise anzuordnen, so dass ein
möglicht
hoher Wärmeübergang zwischen
Elektronikschaltung (Platine 13, 14 sowie darauf
angeordnete Bauelemente) und Behälter
inklusive Flüssigkeit,
welche durch eine Öffnung 11 zum
Befüllen
zugeführt
und durch eine Auslassöffnung 12 abgegeben
wird, gegeben ist.
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Die
Befestigung des Steuergeräts 4 in
der Ausnehmung 6 kann hierbei, abgesehen von einem Einklemmen
in die Seitenwandungen der Ausnehmung 6 und/oder Einkleben
auf den Boden der Ausnehmung 6, auch oder zusätzlich über entsprechende
Vorsprünge
oder Ausnehmungen in den Behälterinnenwandungen 8, 9, 10 mittels
Eingreifen in entsprechende komplementäre Ausnehmungen oder Vorsprünge im Gehäuse oder
wenigstens einer Platine 13, 14 des Steuergeräts erfolgen.
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Die
Ausnehmung 6 kann hierbei im Wesentlichen senkrechte Wandungen
aufweisen, wobei auch beliebige andere Grundrisse in Abstimmung
auf die Abmessung des Steuergeräts 4 bzw.
dessen Elektronik denkbar sind.
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Eine
zum Einsetzen des Steuergeräts 4 in den
Behälter 1 notwendige Öffnung kann,
abgesehen von einem im Behälter
bei der Herstellung eingegossenen Steuergerät 4, insbesondere
im Falle einer Platine 13, 14 ohne eigenes Gehäuse, auch
schlitzförmig
ausgestaltet sein, wobei durch einen solchen Schlitz ohne zusätzliche Öffnung auch
die Zuleitung 3 (evtl. inklusive Dichtung 7) geführt sein
kann.
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Selbstverständlich werden
die vorteilhaften Wirkungen „Kühlen der
Steuereinheit" und „Heizen der
Waschflüssigkeit" auch erreicht, wenn
sich die Steuereinheit an einem anderen Ort mit einem Flüssigkeitsbehälter (beispielsweise
im Kofferraum) befindet. Im Motorraum (Front-, Mittel- oder Heckmotor) tritt
die vorteilhafte Wirkung „„Abschirmung
der Motorabwärme" auf oder zu diesen
genannten Wirkungen hinzu.