DE4137112A1 - Lokale abschirmung von elektronischen bauteilen eines elektronischen steuergeraetes in einem kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Steuergerät in einem Kraftfahrzeug, wobei das Steuergerät elektronische Bauteile, die elektromagnetische Störungen verursachen, und wenigstens eine die Abstrahlung dieser Störungen verhindernde Abschirmung aufweist.

Elektronische Steuergeräte, bei denen die Steuerung durch hochintegrierte elektronische Bauteile, wie Mikroprozessoren erfolgt, sind seit langem bekannt. Es ist ebenfalls bekannt, daß solche elektronischen Bauteile beim Betrieb elektromagnetische Felder erzeugen und abstrahlen, die Störungen im Betrieb anderer elektrischer oder elektronischer Baueinheiten hervorrufen können. Ferner sind diese Bauteile im allgemeinen auch selbst auf elektromagnetische Einstrahlungen empfindlich. Dementsprechend erfordert die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) bezüglich der Abstrahlung elektromagnetischer Felder mit zunehmender Integrationsdichte und Verarbeitungsgeschwindigkeit sowie kleineren Strukturbreiten der elektronischen Schaltkreise immer mehr Aufwand. Dieses Problem wird im allgemeinen dadurch gelöst, daß das gesamte Steuergerät oder Teile des Steuergeräts mit hochfrequenzdichten Gehäusen, Teilabschirmungen und Massefaltblechen und Bauteilen zur Abblockung und Glättung der Hochfrequenz, wie Durchführungs- und Abblockkondensatoren und Induktivitäten versehen wird.

So ist beispielsweise aus der DE-OS-39 15 651 ein Abschirmblech zur Bildung eine Kammer bekannt, die für die Aufnahme von elektrischen, insbesondere gedruckten Schaltungen geeignet ist. Hier wird ein komplettes Steuergerät in einer Abschirmkammer angeordnet.

Aus der DE-OS-39 03 229 ist weiterhin ein elektronischer Schaltkreis für ein Kraftfahrzeug, insbesondere in einem Kombinationsinstrument bekannt. Bei dieser Ausführungsform werden nur die die Rechnereinheit bildenden Bauteile in einem gemeinsamen Abschirmgehäuse angeordnet, das dann von einer Leiterplatte des Steuergerätes getragen wird.

Durch die Erfindung wird die Aufgabe gelöst, ein elektronisches Steuergerät der eingangs erwähnten Art zu schaffen und derart auszubilden, daß die Planung von neuen Modellvarianten des Steuergerätes und dessen Fertigungstechnik vereinfacht und gleichzeitig die Zuverlässigkeit des Steuergerätes erhöht werden.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Abschirmung wenigstens im wesentlichen unmittelbar an dem jeweiligen die elektromagnetischen Störungen erzeugenden Bauteil angeordnet ist, und wenigstens das die größten elektromagnetischen Störungen erzeugende Bauteil, das in der Regel der Mikroprozessor ist, mit einer solchen lokalen Abschirmung versehen ist.

Durch den erfindungsgemäßen Vorschlag wird erreicht, daß die Abschirmung gegen die elektromagnetischen Störungen lokal am Ort der Entstehung erfolgt. Dies bedeutet, daß das jeweilige Bauteil, das die elektromagnetischen Störungen erzeugt und abstrahlt, an sich allein mit Hilfe eines metallischen Gehäuses abgeschirmt wird. Da mit dieser Abschirmungsweise, bei der das elektronische Bauteil zusammen mit seiner Abschirmung als eine einheitliche Baueinheit angesehen werden kann, eine Abschirmkammer, in der das komplette Steuergerät oder dessen Teile angeordnet wären, entfallen kann, kann dieses beliebig neu- oder umgeplant werden, ohne daß eine Abschirmkammer bezüglich der elektromagnetischen Verträglichkeit, die von dem jeweiligen Aufbau und Einbauort des Steuergerätes und der Kabelverlegungen stark abhängig ist, neu überarbeitet werden müßten. Darüberhinaus wird mit der erfindungsgemäßen Ausführungsform erreicht, daß elektromagnetische Störungen nicht nur zwischen einer in einer Abschirmkammer angeordneten Gruppe von Bauteilen und der Umgebung der Abschirmkammer, sondern schon zwischen zwei Bauteilen des Steuergeräts nicht zustandekommen können.

Da bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform des Steuergerätes die eine Gruppe von Bauteilen enthaltende Abschirmkammer entfallen kann, kann bei der Planung von Steuergeräten weiterhin mit einem viel geringeren finanziellen sowie gewichtsmäßigen Aufwand für die Abschirmmaßnahmen gerechnet werden.

Zwar können verschiedene elektronische Bauteile elektromagnetische Störungen verursachen, jedoch ist in der Regel der Mikroprozessor des Steuergeräts der Hauptverursacher dieser Störungen. Dementsprechend muß nach dem erfindungsgemäßen Vorschlag wenigstens der Mikroprozessor mit einer lokalen Abschirmung versehen sein.

Die Abschirmung des die elektromagnetischen Störungen erzeugenden elektronischen Bauteils des Steuergerätes kann mit einem an die Form dieses Bauteils eng angepaßten gesonderten metallischen Gehäuse erfolgen. Es wird jedoch bevorzugt, wenn die Abschirmung des elektronischen Bauteils einen Bestandsteil des Gehäuses dieses Bauteils bildet. So kann beispielweise die Abschirmung bei einem Mikroprozessor mit Hilfe eines abschirmenden metallischen IC-Gehäuses gebildet werden, das das Silizium des Prozessors lokal umschließt.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuergerätes ist das abschirmende metallische Gehäuse des elektronischen Bauteils zur Abblockung der Hochfrequenzstörungen durch ein oder mehrere Abblockkondensatoren mit der Spannungsquelle verbunden.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuergerätes weist das Metall des abschirmenden Gehäuses des Bauteils eine gute Wärmeleitfähigkeit auf, wodurch die an diesem auftretende Verlustwärme gut an die Umgebung abgeführt wird.

Claims (4)

1. Elektronisches Steuergerät in einem Kraftfahrzeug, wobei das Steuergerät elektronische Bauteile, die elektromagnetische Störungen verursachen, und wenigstens eine die Abstrahlung dieser Störungen verhindernde Abschirmung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmung wenigstens im wesentlichen unmittelbar an dem jeweiligen die elektromagnetischen Störungen erzeugenden Bauteil angeordnet ist, und wenigstens das die größten elektromagnetischen Störungen erzeugende Bauteil, das in der Regel ein Mikroprozessor ist, mit einer solchen lokalen Abschirmung versehen ist.

2. Elektronisches Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmung unmittelbar von dem Gehäuse des Bauteils gebildet wird.

3. Elektronisches Steuergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das abschirmende Gehäuse des elektronischen Bauteils durch ein oder mehrere Abblockkondensatoren mit der Spannungsquelle verbunden ist.

4. Elektronisches Steuergerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das für die Abschirmung verwendete Metall eine gute Wärmeleitfähigkeit hat.