DE4344027A1 - Steuergerät zur Steuerung von Motorbetriebsfunktionen - Google Patents
Steuergerät zur Steuerung von MotorbetriebsfunktionenInfo
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- F02M35/10—Air intakes; Induction systems
- F02M35/10242—Devices or means connected to or integrated into air intakes; Air intakes combined with other engine or vehicle parts
- F02M35/10249—Electrical or electronic devices fixed to the intake system; Electric wiring
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P2050/00—Applications
- F01P2050/30—Circuit boards
Description
Die Erfindung betrifft ein Steuergerät zur Steuerung von Motorbetriebsfunktionen gemäß
dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Solche Steuergeräte sind aus dem Kraftfahrtechnischen Taschenbuch / Bosch, 20. Aufla
ge, VDI-Verlag, 1987, bekannt und sind normalerweise im Motorraum oder in einem
unmittelbar an den Motorraum angrenzenden, vom Motorraum thermisch abgekoppelten
Raum angeordnet. Als Betriebsdaten werden beispielsweise über entsprechende Sensoren
erfaßt: die Drehzahl der Brennkraftmaschine, die Winkelstellung der Kurbelwelle, die
Stellung der Drosselklappe oder ein Klopfsignal, als Umgebungsparameter werden bei
spielsweise erfaßt: die Temperatur der Ansaugluft oder der Luftdruck. Das Steuergerät
enthält mehr oder weniger viele Subsysteme, in denen je nach Aufbau des Systems über
Hardware und/oder Software Signale zur Steuerung der Zündung, der Einspritzung, der
Abgasrückführung usw. ermittelt werden.
Moderne Steuergeräte sind zunehmend in Hybridtechnik aufgebaut, die sich dadurch aus
zeichnet, daß zahlreiche Elemente der benötigten Schaltungen unmittelbar durch auf einen
Träger aufgetragene Schichten gebildet sind. Auf dem Träger befinden sich meist zusätz
lich benötigte aktive oder passive Bauelemente. Um die in den einzelnen Schaltungen an
fallenden Verlustwärmen sicher abzuführen, hat sich bewährt, den Träger sowie ggf. er
forderliche weitere Schaltungselemente unmittelbar auf einem Kühlkörper anzuordnen,
der die Verlustwärme nach außen abgibt.
Die zahlreichen erforderlichen Sensoren sind über externe Leitungen mit dem Steuergerät
verbunden, was einerseits einen erheblichen Verkabelungsaufwand bedeutet und anderer
seits die Betriebszuverlässigkeit beeinflußt, da Leitungssteckverbindungen häufige Stö
rungsquellen sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Steuergerät der eingangs beschriebenen
Gattung derart auszubilden, daß der Aufbau vereinfacht ist und eine erhöhte Betriebszu
verlässigkeit erreicht wird.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst.
Mit der Erfindung wird erreicht, daß der Temperatursensor zum Erfassen der Temperatur
der der Brennkraftmaschine zugeführten Ansaugluft integrierter Bestandteil des Steuerge
rätes ist und nicht extern verkabelt werden muß. Da der Kühlkörper des Steuergerätes di
rekt am Saugrohr befestigt ist, kann aus der Temperatur des Kühlkörpers auf die des
Saugrohrs und damit auf die der Ansaugluft geschlossen werden.
Mit den Merkmalen des Anspruches 2 wird erreicht, daß der Kühlkörper möglichst die
Temperatur der durch das Saugrohr strömenden Ansaugluft hat.
Die Anordnung des Temperatursensors gemäß dem Anspruch 3 ist besonders vorteilhaft,
da der Temperatursensor auf diese Weise die Ansauglufttemperatur möglichst genau er
faßt.
Insgesamt wird die Temperatur des Kühlkörpers sowohl durch die Verlustleistung des
Motorsteuergerätes, als auch durch die Menge der durch das Saugrohr strömenden
Frischluft und deren Temperatur bestimmt. Die Verlustleistung des Steuergerätes kann in
einfacher Weise durch die Differenz der dem Steuergerät zugeführten elektrischen Lei
stung und der von ihm abgegebenen elektrischen Leistung ermittelt werden. Die Menge
der durch das Saugrohr strömenden Frischluft kann ebenfalls entweder über einen ohne
hin vorhandenen Luftmengenmesser/Luftmassenmesser gemessen oder aus Betriebsdaten
der Brennkraftmaschine ermittelt werden. Somit ist es gemäß Anspruch 4 möglich, den
vom Temperatursensor gemessenen Temperaturwert mittels der ermittelten Verlustwärme
und der ermittelten zuströmenden Frischluftmenge auf einen Wert zu korrigieren, der der
Temperatur der durch das Saugrohr strömenden Frischluftmenge möglichst genau ent
spricht.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels mit weiteren Einzel
heiten erläutert.
Es stellen dar:
Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Saugrohr mit darauf angebrachtem Steuergerät
und
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Korrektureinrichtung zur Korrektur des Temperatur
signals.
Gemäß Fig. 1 weist ein Saugrohr 2 einer Brennkraftmaschine eine Öffnung 4 auf, in die
ein Kühlkörper 6 eines insgesamt mit 8 bezeichneten Steuergerätes eingesetzt ist.
Das Steuergerät 8 ist in an sich bekannter Weise in Hybridtechnik ausgeführt und enthält
einen Träger 10, welcher unmittelbar integrierte Schaltungen usw. in sich aufnimmt. Auf
dem Träger 10 oder dem Kühlkörper 6 befinden sich weitere Bauelemente 12 bzw. Schal
tungsbausteine des Steuergerätes 8. Zum Anschluß an externe Sensoren und Aktuatoren
weist das Steuergerät 8 an seinem Gehäuse 14 eine Anschlußbuchse 16 auf.
Der schaltungstechnische Aufbau des Steuergerätes 8 sowie sein Zusammenwirken mit
der Brennkraftmaschine, zu der das Saugrohr 2 gehört, sind an sich bekannt und werden
hier nicht weiter erläutert.
Der Kühlkörper 6 ist mittels Schrauben 18 unmittelbar auf eine entsprechende Flanschflä
che 20 des Saugrohrs 2 aufgeschraubt, so daß die vom Kühlkörper 6 abzuführende Ver
lustwärme über die Flanschfläche 20 an das Saugrohr 2 abgegeben wird. Die zum Inneren
des Saugrohrs 2 freiliegende Fläche des Kühlkörpers 6 ist mit Rippen 22 versehen, über
die ein weiterer Teil der Verlustwärme abgegeben wird, bzw. über die sichergestellt ist,
daß die Temperatur der Rippen 22 sich der der Strömung im Saugrohr 2 annähert.
An einer zwischen den Rippen 22 befindlichen Fläche des Kühlkörpers 6 ist ein Tempera
tursensor 24, beispielsweise in Form eines Platinfilms, angebracht, welcher über nicht
dargestellte, durch den Kühlkörper 6 hindurchführende Zuleitungen mit der Elektronik
des Steuergeräts 8 verbunden ist. Alternativ könnte der Temperatursensor 24 auch unmit
telbar an der auf dem Kühlkörper 6 aufliegenden Fläche des Trägers 10 ausgebildet sein,
wobei dann lediglich das im folgenden beschriebene Korrekturmodell modifiziert ist.
Fig. 2 zeigt den Temperatursensor 24 und einen weiteren Sensor 26, welcher die durch
das Saugrohr 2 strömende Luftmenge bestimmt. Die beiden Sensoren 24 und 26 sind an
eine Korrektureinrichtung 28 angeschlossen, die einen Ausgang 30 aufweist.
Die Korrektureinrichtung 28 errechnet aus der vom Temperatursensor 24 gemessenen
Temperatur der durch das Saugrohr 2 strömenden Frischluft Tg, der vom Sensor 26 ge
messenen, durch das Saugrohr 2 strömenden Frischluftmenge MG und der Verlustleistung
des Steuergerätes 8 einen Temperaturwert TL, welcher am Ausgang 30 als ein der tatsäch
lichen Temperatur der durch das Saugrohr 2 strömenden Frischluft weitgehend gleicher
Wert erscheint und der dann als der Temperaturwert dient, entsprechend dem das Steuer
gerät die verschiedenen Motorbetriebsfunktionen steuert.
Die Korrektureinrichtung 28 kann rein durch Software dargestellt sein; sie kann aber auch
Speicher enthalten, in denen die entsprechenden Funktionen nach meßtechnischer Ermitt
lung abgespeichert sind. Der Sensor 26 kann ebenfalls durch Software ersetzt sein, da die
der nicht dargestellten Brennkraftmaschine zuströmende Frischluftmenge aus Betriebsda
ten der Brennkraftmaschine, beispielsweise der Drehzahl und der Drosselklappenstellung
oder der von der Brennkraftmaschine abgegebenen Leistung oder der eingespritzten
Kraftstoffmenge, abgeleitet werden kann. Die Verlustleistung VL des Steuergerätes 8
kann ebenfalls versuchstechnisch ermittelt werden und in Abhängigkeit von den Betriebs
zuständen der Brennkraftmaschine in einem Speicher abgelegt werden.
Vorteilhafterweise kann das Signal des Temperatursensors 24 auch zum Anzeigen kriti
scher Temperaturzustände des Motorsteuergerätes benutzt werden, indem beispielsweise
bei unzulässig hohen Temperaturen ein Warnsignal ausgelöst wird oder der Betriebszu
stand der Brennkraftmaschine selbsttätig dahingehend geändert wird, daß die Temperatur
sinkt.
Claims (4)
1. Steuergerät (8) zur Steuerung von Motorbetriebsfunktionen einer mit einem
Saugrohr (2) zum Zuleiten von Ansaugluft oder Ansaugluftgemisch versehenen Brenn
kraftmaschine in Abhängigkeit von Betriebs- und Umgebungsparametern, wobei ein
Temperatursensor (24) zum Erfassen der Ansauglufttemperatur vorgesehen ist, welches
Steuergerät (2) einen Kühlkörper (6) zum Ableiten der durch die Bauelemente des Steuer
gerätes entstehenden Verlustwärme aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlkör
per (6) des Steuergerätes (8) unmittelbar am Saugrohr (2) befestigt ist, und daß der Tem
peratursensor (24) die Temperatur des Kühlkörpers (6) erfaßt.
2. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlkör
per (6) durch eine Öffnung (4) des Saugrohrs (2) hindurch unmittelbar an das Innere des
Saugrohrs angrenzt.
3. Steuergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Tempera
tursensor (24) an einer zum Inneren des Saugrohrs (2) freiliegenden Fläche des Kühlkör
pers (6) angebracht ist.
4. Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine
Korrektureinrichtung (28), welche den vom Temperatursensor (24) gemessenen Tempera
turwert in Abhängigkeit von der Verlustwärme des Steuergerätes (8) und/oder der Menge
der der Brennkraftmaschine zuströmenden Frischluft korrigiert.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE4344027A1 true DE4344027A1 (de) | 1995-06-29 |
DE4344027C2 DE4344027C2 (de) | 1996-10-24 |
Family
ID=6505892
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE4344027A Expired - Lifetime DE4344027C2 (de) | 1993-12-23 | 1993-12-23 | Steuergerät zur Steuerung von Motorbetriebsfunktionen |
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DE (1) | DE4344027C2 (de) |
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Also Published As
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8320 | Willingness to grant licenses declared (paragraph 23) | ||
R030 | Patent maintained unamended by decision of fpc | ||
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