DE19629630A1

DE19629630A1 - Steuergeräteanordnung mit einem elektrischen Anbaugerät

Info

Publication number: DE19629630A1
Application number: DE1996129630
Authority: DE
Inventors: Willi Kuehn; Reinhard Fassel; Herbert Klinger; Hartmut Zoebl; Thomas Sutter
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1996-07-23
Filing date: 1996-07-23
Publication date: 1997-09-11

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Steuergeräteanordnung mit ei nem elektrisches Anbaugerät, insbesondere ein elektroni sches Steuer- oder Regelgerät für eine wärmeabgebende elektromechanische Anordnung, nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Es ist bereits aus der DE-OS 42 22 838 ein elektrisches Gerät bekannt, bei dem Verlustwärme erzeugende Leistungs bauelemente für die Steuergeräteelektronik auf einer Lei terplatte im Gehäuse angeordnet sind. Um die Verlustwärme der Leistungsbauelemente abzuleiten, liegen diese auf ei ner wärmeleitenden Schicht, die fest auf die Leiterplatte aufgebracht ist. Diese wärmeleitende Schicht hat auch Kontakt zu Teilen des Gehäuses, so daß als Kühlelement hier auch das Gehäuse oder Teile davon in Frage kommen können.

Dieses elektrische Gerät ist aber separat von einer zu steuernden Vorrichtung, z. B. einem Automatikgetriebe an geordnet. Durch die separate Anordnung sind aber lange Leitungen und zusätzliche Anschlüsse notwendig.

Ferner ist es möglich, das elektrische Gerät direkt an das Automatikgetriebe anzubauen, wodurch die oben erwähn ten Leitungen und Anschlüsse eingespart werden können. Hierbei wird das Gehäuse des Automatikgetriebes als Wär mesenke für das elektrische Gerät benutzt. Da aber Auto matikgetriebe Temperaturen von 130°C bis 140°C aufweisen, müssen zur Ableitung der Wärme vom elektrischen Gerät teure und ausgesuchte Bauelemente verwendet werden. Fer ner ist die Qualität und die Zuverlässigkeit der Wärmeab leitung gering.

Vorteile der Erfindung

Die Steuergeräteanordnung der eingangs beschriebenen Art ist in der erfindungsgemäßen Weiterbildung mit den kenn zeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch vorteil haft, daß sie insbesondere als Anbausteuergerät an Aggre gaten angebaut werden kann, die im Betrieb selbst hohe Temperaturen bis zu 140°C erreichen.

Beispielsweise bei einer Anbringung als Steuerelektronik für Automatikgetriebe in Kraftfahrzeugen ist das metalli sche Gehäuse des Getriebes nicht vorteilhaft als Wärme senke hinzuziehen. Da aber einerseits um Leitungen und Anschlüsse zu sparen eine große Nähe der Steuerelektronik zum zu steuernden Aggregat und andererseits eine Wärmeab fuhr der Leistungsbauelemente im Anbaugerät erforderlich ist, bietet die erfindungsgemäße Anordnung dadurch Vor teile, daß die Abwärme des Aggregats das Anbaugerät nicht erreicht. Die eigene Wärmeabgabe des Anbaugeräts ist durch die ev. mit Kühlrippen versehenen Metallteile auf der dem Aggregat abgewandten Seite gewährleistet.

Die Wärme der elektrischen Leitungsbauelemente, des als Anbausteuergerät ausgebildeten Steuergeräts, wird gesteu ert in die Umgebungsluft und nicht zum angebauten Aggre gat hin abgegeben. Die Wärmebelastung der Leistungsbau elemente des Steuergeräts wird vermindert, da sich zwei separate Luftschichten ausbilden können. So hält eine Luftschicht vom Getriebe zur Bodenplatte des Gehäuses hin und eine zweite Luftschicht im Gehäuse des Steuergerätes von der Bodenplatte des Gehäuses zur Elektronik hin die Wärme des Getriebes von den Leistungsbauelementen ab.

Der Abstand zwischen dem Anbaugerät und dem Aggregat kann in vorteilhafter Weise dazu genutzt werden einen Luft strom hindurchzulassen oder eine Isolierschicht, vorzugs weise eine Keramikscheibe, anzubringen.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Un teransprüchen angegeben.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Steuerge räteanordnung wird anhand der Zeichnung erläutert. Die Figur zeigt einen Schnitt durch ein Anbaugerät für ein Automatikgetriebe.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Eine Steuergeräteanordnung nach der Figur weist ein An baugerät 1 auf, das an einem Aggregat 2 befestigt ist. Das Anbaugerät 1 enthält im Innenraum und insbesondere auf einer Leiterplatte 3 eine Steuergeräteelektronik für vorgegebene Steuerfunktionen im Aggregat 2. Die Steuerge räteelektronik weist verschiedene Leistungsbauelemente, wie z. B. Endstufen, Spannungsregler usw. auf, die im Be trieb Wärme abgeben, welche wiederum möglichst schnell nach außen hin abgeführt werden soll.

Das Aggregat 2 ist beim Ausführungsbeispiel ein automati sches Getriebe für ein Kraftfahrzeug, welches im Betrieb selbst Temperaturen von 130°C bis 140°C erreichen kann und bei Umgebungstemperaturen von ca. 120°C betrieben wird. Es muß somit eine Ableitung der Wärme des Aggregats 2 zum Anbaugerät 1 hin verhindert werden.

Über eine Steckverbindung 4 ist das Aggregat 2 mit der Steuergeräteelektronik des Anbaugerätes 1 verbunden, wo bei die Steckverbindung so gestaltet ist, daß das Anbau gerät, unterstützt von Abstandshaltern 5, in einem Ab stand von ca. 5 mm bis 15 mm über dem Aggregat 2 zu lie gen kommt. Die dem Aggregat 2 gegenüberliegende Seite 6 des Gehäuses des Anbaugerätes 1 ist ein Kunststoffteil, so daß zusammen mit einer Luftströmung im Abstandsraum oder einer Keramik-Isolierschicht eine gute Isolation des Anbaugeräts vom Aggregat erreicht wird.

Auf der anderen Seite des Anbaugeräts 1 ist ein metalli sches Gehäuseteil 7, vorzugsweise mit Kühlrippen 8, vor handen, an dem die Leiterplatte 3 gehalten ist. Hier kön nen wärmeerzeugende Leistungsbauelemente angebracht wer den, deren Wärmeabfuhr somit gewährleistet ist.

Wichtig ist beim Ausführungsbeispiel, daß sich zwischen dem Gehäuse des Anbaugerätes 1 und dem Gehäuse des Aggre gats 2 eine wärmeisolierende Schicht befindet. In einfa cher Weise kann hierbei durch einen ca. 5 bis 15 mm gro ßen Abstand zwischen den beiden Gehäusen eine wärmeiso lierende Trennung erreicht werden. Dadurch wird ein Wär meübergang von den beiden Gehäusen untereinander, d. h. in beiden Richtungen verhindert. Die Wärmeabgabe vom Anbau gerät 1 erfolgt nun gesteuert auf der dem Aggregat 2 ab gewandten Seite 6. Aufgrund des Abstandes kann nun die umgebende kühlere Luft das Gehäuse des Anbaugerätes 1 von allen Seiten kühlen. Ferner verhindert der Luftstrom im Spalt zwischen den beiden Gehäusen einen Übergang der Wärme vom Aggregat 2 zum Anbaugerät 1, wodurch die Wär meisolation des Aggregats 2 verbessert wird.

Durch konstruktive Maßnahmen kann nun diese Wärmeisolati on zwischen dem Anbaugerät 1 und dem Aggregat 2 noch ver bessert werden. So kann in den Spalt eine wärmeisolieren den Schicht z. B. eine Keramikplatte eingebaut werden. Denkbar wäre auch, diese wärmeisolierende Schicht auf der Innenseite der Bodenplatte des Anbaugerätes anzuordnen, wodurch zusätzlich noch der isolierende Effekt der Luft strömung durch den Spalt beibehalten wird.

Gewöhnlich bestehen die Gehäuse der Anbaugeräte, insbe sondere aus Stabilitätsgründen aus Metall. Um die Wärmei solation noch zu verstärken, kann bei mehrteiligen Gehäu sen von Anbaugeräten das dem Aggregat zugewandte Teil aus Kunststoff und das abgewandte Teil aus Metall bestehen.

Claims

1. Steuergeräteanordnung mit einem elektrischen Anbauge rät (1) und einem zu steuernden, wärmeabgebenden Aggregat (2), wobei Leistungsbauelemente im Anbaugerät (1) ange ordnet sind und das Anbaugerät (1) in der Nähe des Aggre gats (2) angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß

- das Anbaugerät (1) in einem derartigen Abstand am Ag gregat (2) befestigt ist, daß ein Luftstrom zur Wärmeiso lation zwischen dem Anbaugerät (1) und dem Aggregat (2) zirkulieren kann.

2. Steuergeräteanordnung mit einem elektrischen Anbauge rät (1) und einem zu steuernden, wärmeerzeugenden Aggre gat (2), wobei Leistungsbauelemente im Anbaugerät (1) an geordnet sind und das Anbaugerät (1) in der Nähe des Ag gregats (2) angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß

- das Anbaugerät (1) über eine wärmeisolierende Schicht in einem Abstand am Aggregat (2) befestigt ist.

3. Steuergeräteanordnungen nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß

- zwischen den Leistungsbauelementen des Anbaugerätes (1) und der dem Aggregat (2) zugewandten Seite das Gehäuse des Anbaugerätes (1) eine wärmeisolierende Schicht ange ordnet ist.

4. Steuergeräteanordnungen nach Anspruch 2 oder 3, da durch gekennzeichnet, daß

- die wärmeisolierende Schicht eine Keramikplatte ist.

5. Steuergeräteanordnungen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß

- das Gehäuse des Anbaugerätes (1) mehrteilig ausgebildet ist und daß das Anbaugerät (1) an der dem Aggregat (2) zugewandten Seite (6) ein Kunststoffgehäuseteil und an der dem Aggregat (2) abgewandten Seite Metallgehäuseteile (7) zur Wärmeabstrahlung aufweist.

6. Steuergeräteanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß

- der Abstand zwischen dem Kunststoffgehäuseteil und dem Aggregat (2) ca. 5 bis 15 mm beträgt.

7. Steuergeräteanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß

- das Metallgehäuseteil (7) mit Kühlrippen versehen ist und die Leitungsbauelemente im Anbaugerät (1) direkt auf diesem Gehäuseteil angeordnet sind.

8. Steuergeräteanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß

- der Abstand zwischen dem Kunstsoffgehäuseteil und dem Aggregat (2) über eine entsprechend geformte Steckverbin dung (4) und/oder über Abstandshalter (5) am Kunststoff gehäuse realisiert ist.