DE19518522A1 - Steuergerät für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Steuergerät für ein Kraftfahrzeug

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Description

Die Erfindung betrifft ein Steuergerät für ein Kraftfahrzeug insbesondere ein ABS-Steuergerät, gemäß Oberbegriff von Pa­ tentanspruch 1.
Solche Steuergeräte weisen ein Gehäuse auf, in dem eine eine Schaltung tragende Leiterplatte angeordnet ist. Elektrische Bauteile werden über einen Steckverbinder und Leiterbahnen der Leiterplatte mit Strom oder Spannung versorgt. Die Bau­ teile werden ebenfalls über Leiterbahnen der Leiterplatte an­ gesteuert. Wenn viele Bauteile in dem Steuergerät vorhanden sind, so kann aufgrund der hohen Anzahl von Leiterbahnen und Stromversorgungsleitungen die einwandfreie Funktion des Steu­ ergeräts nur durch eine Multilayer-Leiterplatte gewährleistet werden.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Steuergerät für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, das einfach aufgebaut ist.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Merkmale von Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Er­ findung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer sche­ matischen Zeichnung im folgenden näher dargestellt.
In der Figur ist eine Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Steuergerät 10 dargestellt. Hierbei handelt es sich um ein ABS-Steuergerät, bei dem nicht dargestellte Ventile elektro­ magnetisch gesteuert werden. Die Erfindung kann auch bei an­ deren Steuergeräten, z. B. für die Motorsteuerung oder Getrie­ besteuerung, eingesetzt werden.
Ein ABS-Steuergerät 10 weist ein Gehäuse mit einem Deckel 11 und einem Boden 12 auf. In einer Seitenkammer des Bodens 12 sind Spulen 13 zum Steuern der Ventilen angeordnet. Je nach Steuerfunktion können auch andere elektrische Bauteile in ei­ nem solchen Steuergerät 10 verwendet werden.
In dem Gehäuse 11, 12 ist eine eine elektronische Schaltung tragende Leiterplatte 14 angeordnet. Auf der Leiterplatte 14 sind unter anderem Leistungsbauelemente 15 angeordnet, deren Wärme nach außen abgeführt werden muß. Hierzu ist ein Kühl­ körper 16 vorgesehen, der einerseits mit den Bauelementen und andererseits mit dem Gehäuse 11, 12 thermisch in Verbindung steht. Dieser Kühlkörper 16 dient erfindungsgemäß sowohl als Strom- oder Spannungsversorgung als auch als Kühlkörper.
Der Kühlkörper 16 weist trapezförmige Abschnitte auf, die an der Leiterplatte 14 in einen Bereich anliegen, auf dessen Oberseite ein oder mehrere Leistungsbauelemente 15 befestigt sind.
Um den Wärmeübergang zwischen der Leiterplatte 14 und dem Kühlkörper 16 zu verbessern, kann der Kühlkörper 16 mit Schrauben, Nieten oder sonstigen geeigneten Befestigungsmit­ teln 17 an der Leiterplatte 14 befestigt sein. Der Kühlkörper 16 liegt andererseits großflächig auf einem Teil des Bodens 12 auf, damit die Wärme gut nach außen transportiert werden kann. Hierzu kann das Gehäuse 11, 12 aus Metall oder Kunst­ stoff hergestellt sein. Dies hat zudem den Vorteil, daß die Schaltung vor elektromagnetischer Strahlung geschützt ist und daß störende Strahlung, die durch die Schaltung erzeugt wird, nicht nach außen gelangt.
Falls zwischen dem Kühlkörper 16, der beispielsweise eine Spannung von +5 oder +12 V führt, und zwischen Leiterplatte 14 einerseits und zwischen Kühlkörper 16 und Gehäuse 11, 12 andererseits unterschiedliche Potentiale auftreten, so ist eine elektrische Isolierung mittels Isolierfolien 18 notwen­ dig.
Über eine außerhalb des Steuergeräts 10 liegende Spannungs­ quelle und über einen Steckverbinder 19 werden Spannungsan­ schlüsse ⊕ und ⟂ zu der Leiterplatte 14 geführt. Über Lei­ terbahnen, die mit den Spannungsanschlüssen ⊕ bzw. ⟂ elek­ trisch verbunden sind, wird die Schaltung des Steuergeräts 10 mit Energie versorgt.
Die Spulen 13 weisen einen Versorgungsanschluß 20, der mit dem Kühlkörper 16 elektrisch verbunden ist, und einen Steuer­ anschluß 21 auf, der mit der Schaltung elektrisch verbunden ist. Der Kühlkörper 16 ist mit einem der Spannungsanschlüsse ⊕ oder ⟂ elektrisch verbunden. Hierzu ist der Kühlkörper 16 mit einem Anschlußstift 22 mit der Leiterplatte 14 verlötet. Eine Leiterbahn verbindet den Spannungsanschluß ⊕ oder ⟂ mit dem Anschlußstift 22.
Der Kühlkörper 16 kann plattenförmig ausgebildet sein, wobei darauf zu achten ist, daß kein Kurzschluß zu Teilen vorhanden ist, die eine andere Spannung führen. Aus diesem Grunde weist der Kühlkörper 16 Löcher 23 auf, durch die der Steueranschluß 21 einer Spule 13 ragt, während der Versorgungsanschluß 20 direkt mit dem Kühlkörper 16 verbunden ist.
Der Kühlkörper 16 kann auch als Stanzbiegeteil oder als Tief­ ziehteil gitterförmig ausgebildet sein. Wichtig dabei ist je­ doch, daß Kühlkörper 16 elektrisch sowie thermisch leitend ist und eine hohe Wärmeaufnahmekapazität aufweist. Dies ist beispielsweise durch eine Metallplatte, beispielsweise Kup­ ferplatte gewährleistet.
Der Kühlkörper 16 kann mit der Gehäuse 11, 12 verschnappt, verschraubt, vernietet oder auf andere technisch gleichwer­ tige Weise verbunden sein. Die elektrischen Bauelemente der Schaltung sind mit der Leiterplatte 14 durch Löten oder Kle­ ben elektrisch verbunden. Die Leiterplatte 14 kann dann auf dem Kühlkörper 16 aufliegen und an diesem befestigt sein. Aus diesem Grunde braucht die Leiterplatte 14 nicht an dem Ge­ häuse 11, 12 befestigt zu sein.
Das Steuergerät 10 kann auch zwei oder mehrere Kühlkörper aufweisen, wobei jeder Kühlkörper mit je einem Spannungsan­ schluß ⊕ und ⟂ verbunden ist. Die Spannung kann auch negati­ ve Werte, beispielsweise -5V annehmen.

Claims (5)

1. Steuergerät für ein Kraftfahrzeug, mit einem Gehäuse (11, 12), in dem eine eine Schaltung tragende Leiterplatte (14) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (11, 12) ein Kühlkörper (16) zum Abführen von durch Leistungsbauelemente (15) erzeugter Wärme angeord­ net ist, der zugleich als Stromschiene zum Versorgen von elektrischen Bauteilen (13) mit Energie verwendet wird.
2. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlkörper (16) in Bereichen an der Leiterplatte (14) an­ liegt, in denen die Leistungsbauelemente (15) befestigt sind.
3. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlkörper (16) einerseits an der Leiterplatte (14) und andererseits an dem Gehäuse (11, 12) befestigt ist, damit die Wärme nach außen abgeführt wird.
4. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlkörper (16) einerseits mit einem Strom- oder Span­ nungsanschluß (⊕, ⟂) und andererseits mit Anschlüssen (20) der Bauteile elektrisch verbunden ist.
5. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es zwei Kühlkörper aufweist, wobei jeder Kühlkörper mit einem Pol einer Spannungsquelle verbunden ist.
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