DE3736761A1

DE3736761A1 - Combination instrument for motor vehicles

Info

Publication number: DE3736761A1
Application number: DE19873736761
Authority: DE
Inventors: Helmut Fleischer; Ernst-Ulrich Simon; Guenter Schmitt
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Mannesmann VDO AG
Priority date: 1987-10-30
Filing date: 1987-10-30
Publication date: 1989-05-11

Abstract

A combination instrument for motor vehicles is disclosed in which various display instruments, display panels, monitoring lights and warning lights and, possibly, control components and electric and electronic pieces of equipment are arranged in a common housing. The combination instrument comprises a computer unit with microcomputers (36) and/or application-specific integrated circuits, which, in order to protect against electromagnetic faults, is arranged in a high-frequency-tight housing (31). In addition, the incoming and outgoing lines (41, 43, 46) which are vulnerable to interference are protected as they enter or leave by suitable filter measures. These include bushings with bushing-type capacitors (45) and the use of ferrite cores (47) through which the lines are guided. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kombinationsinstrument für Kraftfahrzeuge, bei dem verschiedene Anzeigeinstrumente, Anzeigefelder, Kontroll- und Warnleuchten und gegebenenfalls Bedienteile sowie elektrische und elektronische Ausrüstungsteile in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet und durch eine gemeinsame Sichtscheibe abgedeckt sind.The invention relates to a combination instrument for Motor vehicles in which various display instruments, display fields, Control and warning lights and, if necessary, operating parts and electrical and electronic equipment in a common housing and are covered by a common lens.

Derartige Kombinationsinstrumente sind seit langem bekannt und werden an Stelle der früher üblichen Einzelinstrumente zur Kontrolle verschiedener Funktionen eines Kraftfahrzeugs eingesetzt. Sie enthalten dazu je nach Ausstattungsgrad z.B. den Geschwindigkeitsmesser (Tachometer), Wegstreckenzähler, Drehzahlmesser, Kraftstoffvorratsanzeige, Kühlwassertemperaturanzeige, Zeituhr, Kontrolleuchten für Öldruck, Generator, Fernlicht, Fahrtrichtungsanzeiger, und anderes mehr, wie z.B. Überwachungs- und Rechnersysteme mit deren Anzeigesystemen und sind im Kraftfahrzeug jeweils im Blickfeld des Fahrers in einem entsprechend geformten Instrumententräger untergebracht, der wiederum an der Karosserie befestigt ist.Such combination instruments have long been known and are on Instead of the previously used individual instruments for the control of various Functions of a motor vehicle used. They contain depending on Equipment level e.g. the speedometer (tachometer), Odometer, rev counter, fuel gauge, Cooling water temperature display, timer, indicator lights for oil pressure, Generator, high beam, direction indicators, and more, such as Monitoring and computer systems with their display systems and are in Motor vehicle in each case in the driver's field of vision accordingly molded instrument carrier, which in turn on the body is attached.

In zunehmendem Maße werden elektrisch gesteuerte Anzeigen in solchen Kombinationsinstrumenten verwendet, die neben der größeren Gestaltungsfreiheit eine intelligentere Ansteuerung und damit genauere oder sinnfälligere Anzeigen ermöglichen. Die Ansteuerung erfolgt im allgemeinen unter Verwendung von Mikroprozessoren oder hochintegrierten, anwendungsspezifischen Schaltkreisen. Die darin verarbeiteten digitalen Impulsfolgen sind sehr steilflankig und teilweise auch höherfrequent. Infolgedessen sind sie die Ursache für radiofrequente Störungen, die beim Betrieb des Kraftfahrzeuges evtl. vorhandene weitere elektronische Systeme beeinflussen oder den Rundfunkempfang oder Funkverkehr erschweren. Gleichzeitig sind diese Impulsfolgen aber auch empfindlich gegen Störungen von außen. Solche Störungen können aus anderen elektronischen Systemen der Hochspannungs-Zündanlage, auch fremder Fahrzeuge, herrühren oder von starken Rundfunk- oder Fernsehsendern im Nahbereich.Electrically controlled displays are increasingly used in such Combination instruments used in addition to the larger Design freedom a more intelligent control and therefore more precise or Enable more meaningful ads. The control takes place in general using microprocessors or highly integrated, application specific circuits. The digital processed in it Pulse sequences are very steep and sometimes also have a higher frequency. As a result, they are the cause of radio frequency interference that occurs when Operation of the motor vehicle possibly existing further electronic systems influence or complicate radio reception or radio traffic. At the same time, these pulse sequences are also sensitive to interference from the outside. Such interference can arise from other electronic systems High-voltage ignition system, also from other vehicles, originate from or from strong radio or television stations in the vicinity.

Es ist zwar ein hochfrequenzdichtes Gehäuse mit Anschlußstutzen bekannt (DE-OS 35 15 910), dabei handelt es sich jedoch um einen Abzweiger oder Verteiler für Kabelfernsehanlagen mit einem Netz aus Koaxialkabeln.A high-frequency-tight housing with connecting pieces is known (DE-OS 35 15 910), but it is a tap or Distributor for cable television systems with a network of coaxial cables.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein Kombinations instrument nach dem Gattungsbegriff so weiterzubilden, daß sowohl die Auswirkungen eingehender leitungsgebundener und nicht leitungsgebundener Störungen unterdrückt als auch die drahtlose Ausbreitung ausgehender radiofrequenter Impulsreihen vermindert werden.The invention is accordingly based on the object of a combination instrument according to the generic term so that both the Effects of incoming wireline and non-wireline Suppresses interference as well as wireless propagation outgoing radio frequency pulse series can be reduced.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Maßnahmen. Dabei ist vorteilhaft, daß sich die erfindungsgemäßen Maßnahmen nur auf einen Teil des Kombinationsinstruments erstrecken.This problem is solved with the in the characterizing part of the Measures specified in the main claim. It is advantageous that the Measures according to the invention only on part of the combination instrument extend.

Weiter ist vorteilhaft, daß der bisherige Aufbau eines Kombinationsinstruments nicht grundsätzlich geändert werden muß.It is also advantageous that the previous structure of a Combination instrument does not have to be changed fundamentally.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kombinationsinstruments ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous refinements and developments of the invention Combination instruments result from the subclaims.

Ein Ausführugsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing and explained in more detail in the following description. It shows:

Fig. 1 das Kombinationsinstrument in Frontansicht, Fig. 1, the combination meter in front view,

Fig. 2 das gleiche Kombinationsinstrument in auseinandergezogener, perspektivischer Darstellung ohne Frontblende, Fig. 2 shows the same combination instrument in exploded perspective view without the front panel,

Fig. 3 in Schnittdarstellung ein Gehäuse zur Aufnahme elektronischer Schaltkreise. Fig. 3 is a sectional view of a housing for receiving electronic circuits.

In Fig. 1 ist mit 1 die Frontblende eines Kombinationsinstruments bezeichnet, das nebeneinander in wesentlich der gleichen Ebene eine Tankvorratsanzeige 2, einen Geschwindigkeitsmesser 3, einen Motordrehzahlmesser 4 mit integrierter Verbrauchsanzeige 9, und eine Kühlwasseranzeige 5 aufweist, ferner eine Kontrolleuchte für den Fahrtrichtungsanzeiger 6 sowie eine Flüssigkristallanzeige 7 für elektronische Kilometerzähler und eine Punktmatrix-Anzeige für verschiedene Warnfunktionen.In Fig. 1, 1 denotes the front panel of a combination instrument, which has a tank level indicator 2 , a speedometer 3 , an engine tachometer 4 with integrated consumption indicator 9 , and a cooling water indicator 5 , as well as a control lamp for the direction indicator 6 as well as in substantially the same plane a liquid crystal display 7 for electronic odometer and a dot matrix display for various warning functions.

Fig. 2 zeigt den Aufbau des Kombinationsinstruments. Es besteht aus einer Rückwand 21 mit angeformtem Rand 22. In der Rückwand sind eine Anzahl von Druchbrüchen 23, 24 zur Aufnahme von Steckverbindungen angeordnet, die zur elektrischen Verbindung des Kombinationsinstruments mit den zugehörigen Sensoren und Fremdschaltkreisen, wie z.B. dem Schaltkreis zur Aktivierung der Fahrrichtungsanzeiger, vorgesehen sind. Fig. 2 shows the structure of the combination instrument. It consists of a rear wall 21 with an integrally formed edge 22 . In the rear wall there are a number of openings 23 , 24 for receiving plug connections which are provided for the electrical connection of the combination instrument with the associated sensors and external circuits, such as the circuit for activating the direction indicators.

In die Rückwand 21 ist eine Leiterplatte 25 einlegbar, die alle für die Funktion des Kombinationsinstruments erforderlichen aktiven und passiven Schaltelemente, Leiterbahnen, Steckverbinder und Anschlußpunkte enthält. Die Leiterplatte 25 trägt ferner die für die Signalverarbeitung erforderliche Rechnereinheit, die z.B. aus zwei Einzel-Chip-Mikrorechnern und anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreisen bestehen kann. Diese Rechnereinheit ist in später noch näher beschriebener Weise auf der Leiterplatte 25 angeordnet.A circuit board 25 can be inserted into the rear wall 21 , which contains all active and passive switching elements, conductor tracks, plug connectors and connection points required for the function of the combination instrument. The circuit board 25 also carries the computer unit required for the signal processing, which can consist, for example, of two single-chip microcomputers and application-specific integrated circuits. This computer unit is arranged on the circuit board 25 in a manner described in more detail later.

Vor der Leiterplatte 25 ist eine Trägerplatine 26 angeordnet, die ebenso wie die Rückwand 21 aus einem thermoplastischen Kunststoff geeigneter Zusammensetzung im Spritzgießverfahren hergestellt sein kann. Sie bestimmt zusammen mit dem Rand 22 der Rückwand 21 die äußere Gestalt des Kombinationsinstruments und weist eine Anzahl von Durchbrüchen 26, 27, 28, 29, 30 zur Aufnahme der elektro-mechanischen Anzeigesysteme für die Analoganzeigen 2 bis 5 und 9 auf. Diese Anzeigesysteme lassen sich als Komponenten des Kombinationsinstruments je nach Ausstattungsvariante des Fahrzeugs in bestimmtem Umfang austauschen und entsprechend mit der Leiterplatte 25 verbinden. So kann an Stelle des Motordrehzahlmessers 4 mit integrierter Tankanzeige 9 eine Zeituhr eingebaut und betrieben werden. Ebenso lassen sich elektro-optische Displays für die angegebenen Anzeigefunktionen bei entsprechender Gestaltung und Auslegung der verwendeten Komponenten des Kombinationsinstruments verwenden.Arranged in front of the printed circuit board 25 is a carrier board 26 which, like the rear wall 21, can be made from a thermoplastic material of a suitable composition by injection molding. Together with the edge 22 of the rear wall 21, it determines the outer shape of the combination instrument and has a number of openings 26 , 27 , 28 , 29 , 30 for receiving the electro-mechanical display systems for the analog displays 2 to 5 and 9 . These display systems can be exchanged to a certain extent as components of the combination instrument, depending on the equipment variant of the vehicle, and can be connected accordingly to the printed circuit board 25 . Thus, instead of the engine tachometer 4 with an integrated fuel gauge 9, a timer can be installed and operated. Likewise, electro-optical displays can be used for the specified display functions with the appropriate design and layout of the components of the combination instrument used.

Wie bereits eingangs erwähnt, erfordert der Einsatz einer hochintegrierten Elektronik in einem Kombinationsinstrument eines Kraftfahrzeugs besondere Maßnahmen zur Störungsunterdrückung in beiden Richtungen. Dabei soll sowohl die Rechnereinheit vor Störungen von außen als auch die übrige Fahrzeugelektronik vor Störungen durch den Instrumentenrechner geschützt werden.As already mentioned at the beginning, the use of a highly integrated Electronics in a combination instrument of a motor vehicle special Interference suppression measures in both directions. In doing so both the computer unit from outside interference and the rest Vehicle electronics protected from interference by the instrument computer will.

Auf der Leiterplatte 25 (Fig. 2) ist daher entsprechend Fig. 3 ein Abschirmgehäuse 31 zur Aufnahme der Rechnereinheit und der Peripherie- Beschaltung befestigt. Das Abschirmgehäuse 31 besteht aus dem Gehäuseunterteil 32, das als Halbschale zur Aufnahme einer Leiterplatte 33 oder eines Dickschichthybrids ausgebildet ist, und einem Gehäuseoberteil 34. Gehäuseunterteil 32 und Gehäuseoberteil 34 schließen die Leiterplatte 33 ein und sind an den verbindenden Rändern hochfrequenzdicht ausgebildet. Dazu sind am Rand des Gehäuseoberteils federnde oder rastende verschränkte Laschen 35 vorgesehen, die in Abständen den Rand des Gehäuseunterteils übergreifen. Gehäuseoberteil 34 und Gehäuseuntertel 32 können nach Fertigstellung der Baueinheit zur Verbesserung der Hochfrequenzdichtigkeit miteinander verlötet werden.A shielding housing 31 for receiving the computer unit and the peripheral circuitry is therefore fastened on the printed circuit board 25 ( FIG. 2) in accordance with FIG. 3. The shielding housing 31 consists of the lower housing part 32 , which is designed as a half-shell for receiving a printed circuit board 33 or a thick-film hybrid, and an upper housing part 34 . Lower housing part 32 and upper housing part 34 enclose the printed circuit board 33 and are designed to be radio-frequency-tight at the connecting edges. For this purpose, resilient or locking interlocking tabs 35 are provided on the edge of the upper housing part, which overlap the edge of the lower housing part at intervals. Upper housing part 34 and lower housing part 32 can be soldered to one another after completion of the structural unit in order to improve the high-frequency tightness.

Die Rechnereinheit 36 im Abschirmgehäuse 31 muß zur Sicherstellung der Funktion über verschiedene Peripherieschaltungen oder auch direkt mit den Sensoren und Anzeigesystemen verbunden sein. Es hat sich gezeigt, daß eine vollständige Abschirmung der zu- und abführenden Leitungen in aller Regel nicht erforderlich ist, sondern daß es genügt, wenn die aus dem Abschirmgehäuse heraus- und hineinführenden Leitungen durch Filtermaßnahmen von hoch- und höchstfrequenten Störungen befreit werden. Die Leiterplatte 33 ist dazu mit Anschlußstutzen versehen, von denen jeder zur Durchführung einer Anschlußleitung bestimmt ist und von denen bei 37, 38, 39 eine Anzahl beispielhaft dargestellt ist. Das Gehäuseunterteil 32 ist im Bereich der Anschlußstutzen 37, 38, 39 aufgetütet, so daß jeder Anschlußstutzen bis in den Endbereich von einem Blechmantel 40 umgeben ist. The computer unit 36 in the shielding housing 31 must be connected to the sensors and display systems to ensure the function via various peripheral circuits or also directly. It has been shown that complete shielding of the supply and discharge lines is generally not necessary, but that it suffices if the lines leading out and in from the shield housing are freed of high and high frequency interference by filter measures. The circuit board 33 is provided with connecting pieces, each of which is intended for the implementation of a connecting line and of which a number is exemplified at 37, 38, 39 . The lower housing part 32 is opened in the area of the connecting piece 37 , 38 , 39 , so that each connecting piece is surrounded by a sheet metal jacket 40 up to the end area.

Der Blechmantel 40 als Teil des Gehäuseunterteils 32 bildet mit der durchgeführten Leitung 41 und dem Isolierstoff des Anschlußstutzens 37 einen Kondensator geringer Kapazität, die im übrigen von der Länge und dem Durchmesser des Blechmantels 40 sowie von der Dielektrizitätskonstanten des für den Anschlußstutzen 37 verwendeten Stoffes abhängt. Für schwach verseuchte Leitungen ist diese Filterung gegebenenfalls schon ausreichend.The sheet metal jacket 40 as part of the lower housing part 32 forms with the lead 41 and the insulating material of the connecting piece 37 a capacitor of low capacitance, which also depends on the length and diameter of the sheet metal jacket 40 and on the dielectric constant of the material used for the connecting piece 37 . This filtering may already be sufficient for weakly contaminated lines.

Für stärker durch Störungen beeinflußte Leitungen wird eine Anordnung wie im Anschlußstutzen 38 vorgezogen. Hier weist der Anschlußstutzen 38 eine größere Bohrung 42 auf, die zentrisch von der Leitung 43 durchquert wird. In der Abschlußwand 44 des Anschlußstutzens 38 ist ein Durchführungskondensator 45 befestigt, dessen Filterwirkung zweckmäßigerweise auf die Frequenz der häufigsten und schwerwiegendsten Störungen abgestimmt ist.For lines more strongly affected by interference, an arrangement as in the connecting piece 38 is preferred. Here, the connecting piece 38 has a larger bore 42 which is traversed centrally by the line 43 . A feed-through capacitor 45 is fastened in the end wall 44 of the connecting piece 38 , the filter effect of which is expediently matched to the frequency of the most frequent and most serious disturbances.

Nach einer weiteren Ausgestaltung ist die Leitung 46 unmittelbar nach dem Eintritt in das Abschirmgehäuse 31 mehrfach durch einen Ferritkern 47 geführt, um die Störungen auf der Leitung 46 zu unterdrücken. Diese Maßnahme kann nach Bedarf mit einer der beiden Filtermaßnahmen unter Bildung oder Verwendung eines Kondensators kombiniert sein. Ebenso kann es zweckmäßig sein, den Ferritkern an der Außenseite des Abschirmgehäuses unmittelbar am Anschlußstutzen 39 anzuordnen.According to a further embodiment, the line 46 is guided several times through a ferrite core 47 immediately after entering the shielding housing 31 in order to suppress the interference on the line 46 . If necessary, this measure can be combined with one of the two filter measures by forming or using a capacitor. It can also be expedient to arrange the ferrite core on the outside of the shielding housing directly on the connecting piece 39 .

Die Erfindung soll nicht auf die Anwendung in einem Kombinationsinstrument für Kraftfahrzeuge beschränkt sein. Es ist auch denkbar, andere elektronische Schaltkreise im Kraftfahrzeug gegen leitungsgebundene oder nicht leitungsgebundene Störungen in der angegebenen Weise zu schützen.The invention is not intended for use in a combination instrument limited to motor vehicles. It is also conceivable for others electronic circuits in the motor vehicle against wired or Protect non-line-related interference in the manner specified.

Claims

1. Combination instrument for motor vehicles, in which various display instruments, display panels, control and warning lights and, if necessary, operating parts and electrical and electronic equipment parts are arranged in a common housing and covered by a common viewing window, characterized in that a display computer ( 36 ) is provided, which is arranged in an essentially radio-frequency-tight housing ( 31 ) on the printed circuit board 25 .

2. Combination instrument according to claim 2, characterized in that the peripheral circuit of the computer unit ( 36 ) is also arranged in the high-frequency-tight housing ( 31 ).

3. Combination instrument according to claim 1 or 2, characterized in that for the connection lines ( 41 , 43 , 46 ) on the circuit board ( 33 ) for the computer unit ( 36 ) connecting pieces ( 37 , 38 39 ) are provided.

4. Combination instrument according to claim 3, characterized in that the housing jacket ( 32 ) of the high-frequency-tight housing ( 31 ) is formed into a respective sheet metal jacket 40 surrounding the connecting piece ( 37 , 38 , 39 ).

5. Combination instrument according to claim 4, characterized in that the diameter and length of the sheet metal jacket ( 40 ) and the material of the connecting piece ( 37 ) are selected according to the capacitance to be achieved from the sheet metal jacket ( 40 ) and the line ( 41 ) formed.

6. Combination instrument according to one of the preceding claims, characterized in that the line ( 43 ) is guided through the connecting piece ( 38 ) by means of a feed-through capacitor ( 45 ).

7. Combination instrument according to one of claims 1 to 6, characterized in that the line ( 46 ) is guided at least once through a ferrite core in the immediate region of the connecting piece ( 39 ).