DE2823666C2 - Electronic control device for internal combustion engines, in particular for motor vehicles - Google Patents
Electronic control device for internal combustion engines, in particular for motor vehiclesInfo
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Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht von einem elektronischen Steuergerät nach der Gattung des Anspruchs 1 aus. Es ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 26 26 328 bereits bekannt, ein solches elektronisches Steuergerät derart an einem Luftfiltergehäuse anzuordnen, daß die Innenräume des Luftfiltergehäuses und des SteuergerätegehSuses über Luftkanäle miteinander verbunden sind zur Erzeugung einer Luftströmung im Gehäuse des Steuergeräts während des Betriebes der Brennkraftmaschine. Mit dieser Anordnung sollen die elektronischen Bauelemente gegen Verschmutzung geschützt werden. Bei Anordnung des Steuergerätes im Motorraum einer Brennkraftmaschine sollen dessen Bauelemente gegen thermische Überhitzung gesichert sein. Dabei ist jedoch von Nachteil, daß die Luft nur bei verhältnismäßig niedriger Umgebungstemperatur des Steuergeräts wirksam kühlen kann. Dies trifft auch für Gehäuse zu, die mit einzelnen Kühlmittelkanälen für Luft vorgeschlagen wurden.The invention is based on an electronic control device according to the preamble of claim 1. It's over the German Offenlegungsschrift 26 26 328 already known to such an electronic control device to arrange an air filter housing that the interiors of the air filter housing and the control unit housing Are connected to one another via air ducts to generate an air flow in the housing of the control unit during operation of the internal combustion engine. With this arrangement, the electronic components be protected against pollution. When the control unit is arranged in the engine compartment of an internal combustion engine its components should be secured against thermal overheating. However, it is of Disadvantage that the air only cool effectively at a relatively low ambient temperature of the control unit can. This also applies to housings that have been proposed with individual coolant channels for air.
Außerdem ist aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift 18 96 153 bekannt, Fernüberwachungseinrichungen wie beispielsweise Fernsehkameras zum Überwachen von Walzstraßen in einem Kühlgehäuse anzuordnen, daß sie gegen zu hohe Umgebungstemperaturen schützen soll. Dazu sind zwei ineinandergeschobene Rohre mit zylindrischem Zwischenraum zum Durchführen des Kühlmittels vorgesehen.It is also known from the German utility model 18 96 153, remote monitoring devices such as to arrange television cameras for monitoring rolling mills in a cooling case, that it should protect against excessively high ambient temperatures. There are also two nested Pipes provided with a cylindrical space for the passage of the coolant.
Die Rohre bilden ein zusätzliches doppelwandiges Gehäuse für die im inneren Rohr eingesetzte Kamera. Dabei ist von Nachteil, daß zusätzlich zu der teueren Kühleinrichtung noch Mittel zum konzentrischen Halten der Rohre, zum Abdichten des Kiihlmittelraumes an den Stirnseiten der Rohre, eine Lichteintrittsöffnung für die Kamera sowie Zu- und Ableitungen und Steuervorrichtungen für das den Zwischenraum durchströmende Kühlmittel vorzusehen sind. Für den immer geringeren Einbauraum, der in Kraftfahrzeugen zur Verfügung steht, läßt sich eine derart umfangreiche zusätzliche Kühleinrichtung in wirtschaftlicher Großmengenfertigung nicht mehr einbauen. Darüber hinaus erfordert ein elektronisches Steuergerät in Kraftfahrzeugen eine wesentlich sichere kompakte Ausführung als bei der bekannten stationären Einrichtung, um den Anordnungen für den rauhen Betrieb in Kraftfahrzeugen zu genügen.The tubes form an additional double-walled housing for the camera inserted in the inner tube. The disadvantage here is that, in addition to the expensive cooling device, there are also means for concentric holding of the tubes, to seal the coolant space on the end faces of the tubes, a light inlet opening for the camera as well as supply and discharge lines and control devices for the fluid flowing through the space Coolants are to be provided. For the increasingly smaller installation space available in motor vehicles is available, such an extensive additional cooling device can be manufactured economically in large quantities no longer install. In addition, an electronic control device in motor vehicles requires an essential safe, compact design than with the known stationary device to the arrangements to be sufficient for the rough operation in motor vehicles.
Die Halbleiterbauelemente enthaltende Schaltgeräteeinheit mit einem druckfesten Gehäuse nach der deut-The switchgear unit containing semiconductor components with a pressure-resistant housing according to the German
.5 sehen Offenlegungsschrift 27 07 754 hat zwar einen Kühlkörper, der ein für den Wärmetransport geeignetes Medium wie öl oder Wasser enthält. In dem Kühlkörper ist jedoch noch eine vom Medium umgebene Rohrschlange angeordnet, durch die das eigentliche Kühlmittel — beispielsweise Wasser — geleitet werden kann, um die in das Medium eingeleitete Wärme abzuführen..5 see Offenlegungsschrift 27 07 754 has one Heat sink that contains a medium suitable for heat transfer such as oil or water. In the heat sink however, a pipe coil surrounded by the medium is also arranged through which the actual coolant - for example water - can be conducted in order to dissipate the heat introduced into the medium.
Kraftfahrzeugen ungeeignet, weil sie durch das mit zwei für den Wärmetransport benötigten, voneinander und gegenüber dem Umfeld abzudichtenden Flüssigkeitssystemen zu große Sicherheitsmaßnahmen erfordert und zu teuer und platzraubend ist.Motor vehicles unsuitable because they are due to the two Fluid systems that are required for heat transport and must be sealed off from each other and from the environment requires excessive security measures and is too expensive and space-consuming.
Bei einem bekannten elektronischen Regler für Drehstromgeneratoren von Kraftfahrzeugen ist das Gehäuseinnere mit einer weichen Silikonharzmasse ausgefüllt. Das ist bei verhältnismäßig großem Gehäuseinneren unwirtschaftlich und somit von Nachteil. Auch harte Epoxidharzmassen sind als Vergußmasse ebenso wie harter Schaumstoff beispielsweise bei dem elektrischen Gerät nach der deutschen Offenlegungsschrift 19 44 198 bekannt Sie haben den Nachteil, daß bei Temperatur-Wechselbesns^ruchun** Schaden an den Lötstellen zwischen Bauelementen und Leiterbahnen entstehen bei den Werkstoffen unterschiedlicher Ausdehnungskoeffizienten. In a known electronic controller for three-phase generators The inside of the housing of motor vehicles is filled with a soft silicone resin compound. If the interior of the housing is relatively large, this is uneconomical and therefore a disadvantage. Also hard epoxy resin compounds are as a potting compound as well as hard foam, for example in the electrical Device known according to the German Offenlegungsschrift 19 44 198. They have the disadvantage that when the temperature changes, it ruchun ** Damage to the soldering points between components and conductor tracks occurs the materials with different expansion coefficients.
Aufgabe, Lösung und Vorteile der ErfindungObject, solution and advantages of the invention
Der Erfindung legt die Aufgabe zugrunde, ein elektronisches Steuergerät für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Kraftfahrzeuge zu schaffen, bei dem die Nachteile der bekannten Lösungen vermieden werden. Das Steuergerät soll sich für den Anbau am Motorblock des Kraftfahrzeuges eignen und mit einfachen, platzsparenden Kühl- und Schwingungsdämpfungsmitteln versehen werden.The invention is based on the object of an electronic To create control device for internal combustion engines, in particular for motor vehicles, in which the Disadvantages of the known solutions are avoided. The control unit should be suitable for mounting on the engine block of the motor vehicle and provided with simple, space-saving cooling and vibration damping means will.
Zur Lösung der Aufgabe sind die im Kennzeichen des Hauptanspruchs angegebenen Maßnahmen vorgesehen. The measures specified in the characterizing part of the main claim are provided to solve the problem.
Dabei ist von Vorteil, daß das Gehäuse des Steuergeräts mit einem Kühlkörper integriert ist, der sowohl Kühlmittelkanäle enthält als auch die Bauelemente der Leistungsstufe trägt. Als bereits vorhandenes Kühlmittel eignet sich der Kraftstoff des Fahrzeugs der mit relativ niedriger Temperatur der Brennkraftmaschine zugeführt wird. Außerdem wirkt der das Innere des Steuergerätegehäuses ausfüllende Schaumstoff wärmeisolierend. Er verträgt darüber hinaus die verhältnismäßig hohen Umgebungstemperaturen des Motorblocks und wirkt schwingungsdämpfend, so daß die von Motor und Straße auf das Steuergerät übertragenen Stöße weitgehend absorbiert werden.The advantage here is that the housing of the control device is integrated with a heat sink that both Contains coolant channels as well as carries the components of the power stage. As an existing coolant If the fuel of the vehicle is suitable for the one with a relatively low temperature of the internal combustion engine is fed. In addition, the foam filling the inside of the control unit housing has a heat-insulating effect. In addition, it can withstand the relatively high ambient temperatures of the engine block and has a vibration-damping effect, so that the shocks transmitted from the engine and road to the control unit are largely absorbed.
Durch die in den UnteransDrüchen aufgeführtenBy those listed in the sub-claims
Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Anspruch 1 angegebenen Steuergeräts möglich. Besonders vorteilhaft ist, daß die Leistungsstufe weitgehend von Kühlmittelkanälen umgeben ist und darüber hinaus noch Kühlrippen des Kühlkörpers in die Nähe der Bauelemente der Steuerelektronik ragen. Somit wirkt der von Kühlmittel durchflossene Kühlkörper auch als »Kühlspeicher« vor allem bei kurzzeitiger Erhöhung der das Steuergerät umgebenden Temperatur, das heißt, bei Stauwärme. I/adurch wird eine Erhöhung der Temperatur im Steuergerät auf unerwünschte Werte verhindert, die sowohl durch die von der Leistungsstufe abgegebene Verlustwärme als auch von der Umgebungstemperatur des Motorblocks des Kraftfahrzeugs, an dem das Steuergerät angebaut ist, herrührtMeasures, advantageous developments of the control device specified in claim 1 are possible. Particularly It is advantageous that the power stage is largely surrounded by coolant channels and beyond the cooling fins of the heat sink still protrude near the components of the control electronics. Thus the Heat sinks through which coolant flows, also as »cooling storage«, especially when temporarily increased the temperature surrounding the control unit, i.e. in the case of accumulated heat. I / aby being an increase in temperature prevents undesired values in the control unit, both by the output of the power level Heat loss as well as from the ambient temperature of the engine block of the motor vehicle on which the control unit is attached
Zeichnungdrawing
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben. Sie zeigt inAn embodiment of the invention is shown in the drawing. She shows in
F i g. 1 ein elektronisches Steuergerät im Längsschnitt, und inF i g. 1 an electronic control unit in longitudinal section, and in
F i g. 2 das Steuergerät im Schnitt entlang der Linie H-II in Fig. 1.F i g. 2 the control unit in section along the line H-II in Fig. 1.
Beschreibung der ErfindungDescription of the invention
Das elektronische Steuergerät hat ein rahmenförmiges Gehäuse 1 aus Leichtmetall-Druckguß mit außen angeformten Befestigungslaschen 2 zum Anbau des Steuergeräts am Motorblock einer Brennkraftmaschine. An der Innenwand des Gehäuses 1 sind Befestigungsaugen 3 für eine Leiterplatte 4 ausgebildet In einer Wand 5 des Gehäuses 1 ist tine Öffnung 6 vorgesehen, durch weiche ein Ansatz 7 eines Steckerteils 8 nach außen ragt. Das Steckerteil 8 ist gegenüber dem Gehäuse 1 abgedichtet angeordnetThe electronic control unit has a frame-shaped housing 1 made of light metal die-cast with the outside molded fastening straps 2 for mounting the control unit on the engine block of an internal combustion engine. On the inner wall of the housing 1, fastening eyes 3 for a circuit board 4 are formed in a wall 5 of the housing 1 tine opening 6 is provided through which an approach 7 of a plug part 8 to the outside protrudes. The plug part 8 is arranged in a sealed manner with respect to the housing 1
An der der öffnung 6 gegenüberliegenden Wand 9 des Gehäuses 1 ist ein stegförmiger Kühlkörper 10 ausgebildet. Er erstreckt sich über die Breite des Gehäuses 1 und ragt etwa bis zur Mitte in das Gehäuse 1 senkrecht zu den Gehäusewänden. Im Kühlkörper 10 sind zwei Kühlmittelkanäle 11 und 12 ausgebildet, die quer durch den Kühlkörper 10 laufen. Der Kanal 11 verläuft nahe der Gehäusewand 9 und der Kanal 12 nahe dem freien Rand des Kühlkörpers 10. An einer Längswand 13 des Gehäuses 1 ist im Bereich des Kühlkörpers 10 eine Vertiefung 14 ausgebildet, welche die beiden Kühlmittelkanäle 11 und 12 verbindet Am Gehäuse 1 ist eine Abdeckplatte 15 befestigt, welche wiederum die Vertiefung 14 nach außen abdichtend verschließt An der gegenüberliegenden Längswand 16 des Gehäuses 1 sind um die Mündung der Kühlmittelkanäle 11 und 12 Anschlußmuffen 17 und 18 für den Anschluß des U-förmigen Kühlmittelkanalsystems 11,14,12 an eine nicht näher dargestellte Kraftstoffzuführungsleitung der ebenfalls nicht dargestellten Brennkraftmaschine befestigt. Vom Kühlkörper 10 erstrecken sich im Bereich des Kühlmittelkanals 12 Kühlrippen 19 in Veriängerung des Kühlkörpers 10 und Kühlrippen 20 und 21 senkrecht zum Kühlkörper 10 nach oben und unten in das Gehäuse 1.A web-shaped heat sink 10 is formed on the wall 9 of the housing 1 opposite the opening 6. It extends over the width of the housing 1 and protrudes vertically into the housing 1 approximately to the middle to the housing walls. In the heat sink 10 two coolant channels 11 and 12 are formed, which transversely run through the heat sink 10. The channel 11 runs near the housing wall 9 and the channel 12 near the free edge of the heat sink 10. On a longitudinal wall 13 of the housing 1 in the region of the heat sink 10 is a Formed recess 14, which connects the two coolant channels 11 and 12 On the housing 1 is a Cover plate 15 attached, which in turn closes the recess 14 sealingly to the outside at the opposite Longitudinal wall 16 of the housing 1 are around the mouth of the coolant channels 11 and 12 connecting sleeves 17 and 18 for the connection of the U-shaped coolant duct system 11,14,12 to one unspecified shown fuel supply line attached to the internal combustion engine, also not shown. From the cooling body 10, cooling fins 19 extend in the region of the coolant channel 12 in an extension of the Heat sink 10 and cooling fins 20 and 21 perpendicular to the heat sink 10 up and down into the housing 1.
Eine Leiterplatte 22 ist in an sich bekannter und nicht näher dargestellter Weise mit Leiterbahnen versehen. An der Leiterplatte 22 sind Bauelemente 23 einer Steuerelektronik angeordnet. Die Anschlußelektroden 24 der Bauelemente 23 ragen durch öffnungen 25 der Leiterplatte 22 in den Bereich zugehöriger Leiterbahnen.A circuit board 22 is provided with conductor tracks in a manner known per se and not shown in detail. Components 23 of control electronics are arranged on circuit board 22. The connection electrodes 24 of the components 23 protrude through openings 25 of the circuit board 22 in the area of associated conductor tracks.
Desgleichen erstrecken sich Anschlußenden 26 der im Steckerteil 7,8 angeordneten Stecker 27 durch öffnungen 25 der Leiterplatte 22 in den Bereich der zugeord neten Leiterbahnen. Am Kühlkörper 10 ist ein Leistungstransistor 28 als Bauteil der Leistungsstufe des elektronischen Steuergeräts befestigt Im Kühlkörper 10 sind Löcher 29 ausgebildet durch welche die Anschlußelektroden 30 des Leistungstransistors 28 ragen und sich durch ihnen zugeordneten Öffnungen 25 derLikewise, connecting ends 26 of the plug 27 arranged in the plug part 7, 8 extend through openings 25 of the circuit board 22 in the area of zugeord Neten conductor tracks. On the heat sink 10 is a power transistor 28 as a component of the power stage of the Electronic control unit attached in the heat sink 10 holes 29 are formed through which the connection electrodes 30 of the power transistor 28 protrude and through openings 25 of the associated with them
ίο Leiterplatte 22 ebenfalls in den Bereich zugehöriger Leiterbahnen erstrecken. Die Bauelemente 23 der Steuerelektronik sind dabei so auf der Leiterplatte 22 angeordnet, daß sie in der Nähe der Kühlrippen 19,20 liegen, wobei die Kühlrippen 19, 20 sich auch zwischen die Bauelemente 23 erstrecken können. Dadurch wird die Umgebung der Bauelemente 23 der Steuerelektronik möglichst kühl gehalten. Die derart bestückte, im Gehäuse 1 eingesetzte und an den Befestigungsaugen 3 befestigte Leiterplatte 22 ermöglicht ein Maschinenlöten sämtlicher Verbindungsstellen 3 der Anschlußelektroden 24, 30 der elektronischen Bauelemente 23, 28 und der Anschiuoenden 26 der Stecker 27 mit den zugehörigen Leiterbahnen der Leiterplatte 22 in einem Arbeitsgang. ίο circuit board 22 also associated with the area Extend conductor tracks. The components 23 of the control electronics are arranged on the circuit board 22 in such a way that that they are in the vicinity of the cooling fins 19, 20, the cooling fins 19, 20 also between the Components 23 can extend. As a result, the surroundings of the components 23 of the control electronics kept as cool as possible. The one fitted in this way, inserted in the housing 1 and attached to the fastening eyes 3 attached circuit board 22 enables machine soldering of all connection points 3 of the connection electrodes 24, 30 of the electronic components 23, 28 and the Anschiuoenden 26 of the connector 27 with the associated Conductor tracks of the circuit board 22 in one operation.
Das rahmenförmige Gehäuse 1 ist an seiner Unterseite mit eicem Boden 32 aus Kunststoff versehen und an
seiner Oberseite mit einem Deckel 33 ebenfalls aus Kunststoff verschlossen.
Das Gehäuseinnere ist mit einem Schaumstoff 34 beispielsweise Polyurethan ausgefüllt. Der Schaumstoff 34
sowie Boden 32 und Deckel 33 aus Kunststoff bewirken noch eine zusätzliche Maßnahme zum Isolieren der
Bauelemente 23 von der Umgebungstemperatur des am Motorblock der Brennkraftmaschine angebauten elektronischen
Steuergeräts.The frame-shaped housing 1 is provided on its underside with a bottom 32 made of plastic and closed on its top with a cover 33, also made of plastic.
The interior of the housing is filled with a foam 34, for example polyurethane. The foam 34 as well as the base 32 and cover 33 made of plastic also effect an additional measure for isolating the components 23 from the ambient temperature of the electronic control device attached to the engine block of the internal combustion engine.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (3)
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Publications (2)
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ID=6040576
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8125 | Change of the main classification |
Ipc: H05K 7/20 |
|
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |