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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Motor gemäß dem Oberbegriff von Anspruch
1.
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Im
Allgemeinen ist, wie in 6 gezeigt, eine Motorsteuereinheit 1 zur
Steuerung der Kraftstoffeinspritzmenge, des Zündzeitpunkts und dergleichen auf
der Innenseite einer vorderen Armaturentafel 2 des Fahrgastraums
oder auf dem Boden unter einem Sitz angeordnet.
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Jedoch
weist die in dem Fahrgastraum angeordnete Motorsteuereinheit Probleme
auf, wie beispielsweise die Notwendigkeit langer Leitungsdrähte zur
Verbindung der Motorsteuereinheit mit jedem einzelnen von verschiedenen
Sensoren, Kraftstoffeinspritzdüsen,
einem Zündsteuergerät und anderen Aktuatoren.
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Die
japanische Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift Nr. Jitsu-Kai-Shou
56-5237 offenbart ein Verfahren, bei dem eine Motorsteuereinheit
im Motorraum installiert ist, um diese Probleme zu lösen. Ein
Hauptproblem bei der Anbringung der Motorsteuereinheit im Motorraum
besteht darin, die Motorsteuereinheit vor Hitze, elektromagnetischen
Feldern und elektrischen Störgeräuschen zu
schützen.
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DE 33 42 821 offenbart einen
Motor mit in zwei Reihen angeordneten Zylindern gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
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US 5,136,998 offenbart Motoren,
bei denen sich der Sensor in demselben Gehäuse befindet, das das elektrische
Steuergerät
enthält,
wobei das Gehäuse
direkt auf dem Motor befestigt ist.
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Im
Fall dieses Stands der Technik wird das Wärmeproblem gelöst, indem
die Motorsteuereinheit mit einem Wärmeisolierbehälter umgeben
wird und die Motorsteuereinheit zusätzlich mit Kraftstoff gekühlt wird,
der durch eine Kraftstoffleitung strömt, die in dem Wärmeisolierbehälter vorgesehen
ist.
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Da
jedoch erforderlich ist, dass der Wärmeisolierbehälter um
die Kraftstoffleitung herum angeordnet ist, ist die Anordnung der
Motorsteuereinheit durch das Verhältnis mit der Kraftstoffleitung
beschränkt,
die im Motorraum angeordnet ist.
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Da
die Motorsteuereinheit mit mehreren Sensoren und Aktuatoren verbunden
ist, weist der Motor andererseits sehr viele Leitungsdrähte und Verbindungsklemmen
auf. Bei modernen Kraftfahrzeugen sind diese Leitungsdrähte und
Klemmen als sogenannter Kabelbaum integriert. Eine optimale Konstruktion
besteht in der Anordnung des Kabelbaums im Motor, und diese Konstruktion
beschränkt ebenfalls
die Position der Motorsteuereinheit.
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Daher
ist es sehr schwierig, die beste Anordnung der Motorsteuereinheit
nahe bei der Kraftstoffleitung im Motorraum zu finden, während die
beste Konstruktion des Kabelbaums beibehalten wird.
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Des
Weiteren ist die Motorsteuereinheit von dem Wärmeisolierbehälter umgeben,
und daher müssen
sich Erdungsklemmen für
innere elektrische Komponenten außerhalb des Wärmeisolierbehälters erstrecken.
Dies führt
zu einer komplizierten Konstruktion des Wärmeisolierbehälters.
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Im
Hinblick auf die oben beschriebenen Probleme besteht eine Aufgabe
der vorliegenden Erfindung darin, einen Fahrzeugmotor mit einer
Steuergerätbefestigungsvorrichtung
zur Ermöglichung
einer Verkürzung
der Länge
des Kabelbaums und zur Erleichterung einer Anordnung desselben zu
schaffen.
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Gemäß der Erfindung
wird ein Motor geschaffen, der eine linke Zylinderreihe zur Verbrennung
und eine rechte Zylinderreihe zur Verbrennung umfasst, wobei die
linke und die rechte Zylinderreihe derart versetzt angeordnet sind,
dass ein linker Versatzabschnitt auf der linken Seite und ein rechter
Versatzabschnitt auf der rechten Seite bereitgestellt werden, gekennzeichnet
durch:
eine elektrische Ausrüstung, die entweder in dem
linken Versatzabschnitt oder in dem rechten Versatzabschnitt bereitgestellt
ist, um den Motor zu steuern; und
eine Motorsteuereinheit,
die entsprechend in dem anderen Versatzabschnitt bereitgestellt
ist, um die elektrische Ausrüstung
zu steuern.
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Eine
andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Motorsteuereinheitsbefestigungsvorrichtung
an einer Stelle zu schaffen, an der die Motorsteuereinheit keinem
starken elektromagnetischen Feld oder elektrischen Störgeräuschen ausgesetzt
ist, die von elektrischen Komponenten, wie beispielsweise einem
Generator, einem Klimaanlagenkompressor und einer Batterie, erzeugt
werden. Um die Aufgabe zu erfüllen,
sind diese elektrischen Komponenten an einer von der Motorsteuereinheit entfernten
Stelle angeordnet, z. B. an einem Freiraum eines anderen Versatzabschnitts
der linken Zylinderreihe.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Motorsteuereinheitsbefestigungsvorrichtung
zu schaffen, die eine gute Wärmestrahlungsleistung
aufweist. Um die Aufgabe zu erfüllen,
besteht die Motorsteuereinheitsbefestigungsvorrichtung aus einem
gut wärmeleitenden
Material, wie beispielsweise einer Aluminiumlegierung.
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Im
Folgenden wird eine spezifische Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen nur beispielhaft
beschrieben, wobei:
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1 eine
Draufsicht ist, die eine Anordnung eines Motors und der umgebenden
Ausrüstung
in einem Motorraum zeigt;
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2 eine
Draufsicht ist, die einen Motor zeigt, der mit einer Motorsteuereinheitsbefestigungsvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung ausgerüstet
ist;
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3 eine
Vorderansicht ist, die einen Motor zeigt, der mit einer Motorsteuereinheitsbefestigungsvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung ausgerüstet
ist;
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4 eine
Seitenansicht ist, die einen einen Motor zeigt, der mit einer Motorsteuereinheitsbefestigungsvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung ausgerüstet
ist;
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5a eine
Draufsicht auf eine Motorsteuereinheitsbefestigungsvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung ist;
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5b eine
Vorderansicht einer Motorsteuereinheitsbefestigungsvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung ist;
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5c eine
Seitenansicht einer Motorsteuereinheitsbefestigungsvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung ist; und
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6 eine
perspektivische Ansicht ist, die eine Anordnung einer Motorsteuereinheit
gemäß des Stands
der Technik zeigt.
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Im
Folgenden wird Bezug auf die Zeichnungen genommen, um das Verständnis der
vorliegenden Erfindung zu erleichtern.
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Unter
Bezugnahme auf 1 ist ein Motor 12 in
Längsrichtung
in einem Motorraum 11a befestigt, der im vorderen Abschnitt
eines Fahrzeugs 11 bereitgestellt ist. Bei dieser Ausführungsform
ist der Motor 12 ein Vier-Zylinder-Boxer-Motor. Da jeder
Zylinder hinsichtlich der linken (LI) und der rechten (RE) Zylinderreihe 12a, 12b eines
Zylinderblocks austauschbar angeordnet ist, ist die LI Zylinderreihe 12a zur
RE Zylinderreihe 12b rückwärts versetzt
angeordnet. Als Folge davon ist ein LI Versatzabschnitt 12c am
vorderen Ende der LI Zylinderreihe gebildet und ein RE Versatzabschnitt 12d ist
am hinteren Ende der RE Zylinderreihe gebildet.
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Wie
in 4 gezeigt, ist der Motor 12 des Weiteren
in einem spezifizierten Winkel θ (in
dieser Ausführungsform
7 Grad) im Verhältnis
zu einer horizontalen Linie HL aufwärts geneigt.
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Eine
Batterie 13 ist an der linken vorderen Ecke des Motorraums 11a angeordnet,
und ein Klimaanlagenkompressor 14 ist am LI Versatzabschnitt 12c des
Motors 12 angeordnet. Des Weiteren ist ein Generator 15 in
der vorderen Mitte des Motors 12 montiert und ein Anlasser 16 ist
am hinteren linken Ende des Motors 12 montiert. Diese Bauteile
der elektrischen Anlage, die Batterie 13, der Kompressor 14,
der Generator 15 und der Anlasser 16, erzeugen ein
starkes elektromagnetisches Feld.
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Eine
Motorsteuereinheit 17 ist am RE Versatzabschnitt 12d des
Motors 12 angeordnet, wo keine Wirkung eines elektromagnetischen
Feldes auftritt. Wie in 5a bis 5b gezeigt,
umfasst ein Hauptkörper 17a der
Motorsteuereinheit 17 einen Basiskörper 17b und eine
Abdeckung 17c, die aus einem gut leitenden Material, wie
beispielsweise einer Aluminiumlegierung, hergestellt sind.
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Eine
Leiterplatte mit integriertem Schaltkreis 17d, die mit
elektronischen Komponenten, wie beispielsweise einer CPU, einstückig bestückt ist,
ist auf dem Basiskörper 17b befestigt
und vollständig
von der Abdeckung 17c eingeschlossen. Des Weiteren steht
eine Verbindungsklemme 17e der Leiterplatte mit integriertem
Schaltkreis 17d nach außen durch einen Anschluss 17h vor.
Der Anschluss 17h ist mit einem Anschluss 18 gekoppelt,
der mit einem Kabelbaum verbunden ist, um Eingabe- und Ausgabesignale
in die und aus der Motorsteuereinheit 17 zu übertragen.
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Des
Weiteren ist ein Halter 17f der an der Rückseite
des Hauptkörpers 17a bereitgestellt
ist, mit einer oder mehreren Schrauben (nicht gezeigt) durch Befestigungslöcher 17g an
der oberen Fläche
eines Zylinderkopfes 12e der RE Zylinderreihe des Motors 12 befestigt.
Daher weist der Motor selbst einen Erdungspegel auf und es ist keine
zusätzliche
Erdungsklemme notwendig.
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Der
Kabelbaum besteht aus einem Motorkabelbaum, der am Motor 12 angeordnet
ist, und einem Karosseriekabelbaum, der entlang der Fahrzeugkarosserie 11 angeordnet
ist.
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Der
Motorkabelbaum ist mit verschiedenen Sensoren, Schaltern (zum Beispiel
einem Kühlmitteltemperatursensor,
einem Klopfsensor, einem Öldrucksensor,
einem Drosselklappensensor, einem Leerlaufschalter, einem Ansaugkrümmerdrucksensor,
einem Nockenwinkelsensor und einem Kurbelwellenwinkelsensor) zur
Erfassung der Motorbetriebsbedingungen sowie mit verschiedenen Aktuatoren
(zum Beispiel einem Kraftstoffeinspritzventil, einem Ablassventil
und einem Zündsteuergerät) zur Steuerung
des Kraftstoff- und Zündzeitpunkts
verbunden. Diese Sensoren, Schalter und Aktuatoren sind Komponenten,
die die Motorsteuerung betreffen, und sie sind am Motor 12 angeordnet.
Des Weiteren ist der Karosseriekabelbaum mit Komponenten (zum Beispiel
der Batterie 13, dem Zündschalter, dem
Abgastemperatursensor, dem Anlasser 16 und dem Getriebesteuergerät) verbunden,
die relativ weit von der Motorsteuereinheit 17 entfernt
angeordnet sind.
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Als
nächstes
wird eine Wirkung der so beschaffenen Ausführungsform beschrieben.
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Bei
einem Zustand der Motorsteuereinheit 17, die am Motor 12 befestigt
ist, ist die Verbindungsklemme 17e der Leiterplatte mit
integriertem Schaltkreis 17d in die hintere Abwärtsrichtung
entlang der geneigten Position des Motors 12 gerichtet.
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Da
der mit dem Anschluss 17h verbundene Anschluss 18 dieselbe
geneigte Position aufweist wie der Motor, tropfen daher Wassertröpfchen,
die am Anschluss 18 haften, aus der Motorsteuereinheit 17 die
geneigte Richtung entlang, und als Folge davon dringen niemals Wassertropfen
in das Innere der Motorsteuereinheit 17.
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Da
die Motorsteuereinheit 17 oberhalb des RE Versatzabschnitts 12d angeordnet
ist, beeinträchtigt
sie des Weiteren keine elektrischen Teile, die um den Motor 12 angeordnet
sind, wodurch ein einfacher Zugriff auf die Motorsteuereinheit zur
Wartung ermöglicht
wird.
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Da
die Motorsteuereinheit 17 des Weiteren direkt am Motor 12 befestigt
ist, können
Sensoren, Schalter und Aktuatoren, die am Motor 12 installiert sind,
direkt mit der Motorsteuereinheit 17 verbunden werden,
und dies bedeutet, dass die Länge
des Kabelbaums verkürzt
werden kann. Die kurze Länge des
Kabelbaums kann nicht nur verhindern, dass die Motorsteuereinheit
durch Störgeräusche behindert wird,
sondern sie kann auch die Übertragungszeit von
Steuersignalen verkürzen,
was zu einer größeren Steuerbarkeit
und größeren Zuverlässigkeit
des Motorsteuersystems führt.
Des Weiteren trägt
die kurze Länge
des Kabelbaums dazu bei, die Teilekosten zu senken.
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Da
die Motorsteuereinheit 17 des Weiteren in Richtung eines
Fußbretts
des Fahrgastraums ausgerichtet ist, erleichtert dies nicht nur die
Verbindung der Motorsteuereinheit 17 mit einem Kabelbaum
im Fahrgastraum, sondern kann ebenfalls die Länge des Kabelbaums verkürzen. Da
der Motorkabelbaum nicht in den Fahrgastraum verlegt wird, kann
der Durchmesser der Drahtlöcher
(Löcher,
die zur Verdrahtung des Motorraums mit dem Fahrgastraum an einer
Trennwand vorgesehen sind) verkleinert werden, wodurch eine hohe
Abdichtleistung erreicht wird.
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Da
die Motorsteuereinheit 17 des Weiteren an einer Stelle
angeordnet ist, die sich von der Stelle der Batterie 13,
des Klimaanlagenkompressors 14, des Generators 15 und
des Anlassers 16 entfernt befindet, ist es möglich, die
Motorsteuereinheit 17 wirksam vor diesen elektrischen Komponenten
zu schützen,
die große
Magnetfelder und elektrische Störgeräusche abgeben.
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Da
die Motorsteuereinheit 17 gemäß der vorliegenden Erfindung
des Weiteren an einer von dem Luftstrom von der Fahrzeugfront gut
belüfteten
Stelle angeordnet ist, steigt die Temperatur der Motorsteuereinheit 17 kaum
an. Des Weiteren ist die Stelle, an der die Motorsteuereinheit 17 angeordnet
ist, gut gegen Spritzwasser oder Schlamm geschützt.
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Da
der Hauptkörper 17a der
Motorsteuereinheit 17 aus einem Material mit einer guten
Wärmeleitfähigkeit,
wie beispielsweise einer Aluminiumlegierung, besteht, ist die Wärmestrahlungseigenschaft der
Einheit gut. Da der Hauptkörper
des Weiteren direkt am Motor 12 befestigt ist, wird Wärme leicht durch
den Halter 17f zum Motor 12 übertragen. Daher wird der Hauptkörper 17a auf
einer relativ niedrigen Temperatur gehalten.
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Da
die Leiterplatte mit integriertem Schaltkreis 17d des Weiteren
leicht geerdet werden kann, indem die Leiterplatte mit integriertem
Schaltkreis 17d einfach mit einem Leitungsdraht mit dem
Hauptkörper 17a der
Einheit verbunden wird, ist es nicht notwendig, Erdungsdrähte zur
Verbindung der Leiterplatte mit integriertem Schaltkreis 17d mit
dem Motor 12 herzustellen.
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Es
wird darauf hingewiesen, dass der in der bevorzugten Ausführungsform
beispielhaft erläuterte Motor
nicht auf einen Boxermotor beschränkt ist und ein V-Motor sein
kann. In dem Fall, in dem der Motor im Verhältnis zur Längsrichtung horizontal montiert ist,
kann die Verbindungsklemme 17e selbst leicht abwärts geneigt
sein.
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Während die
vorliegende bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben wurde, versteht
es sich, dass diese Offenbarung dem Zweck der Veranschaulichung dient
und dass verschiedene Veränderungen
und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Bereich der
Erfindung abzuweichen, wie er in den Ansprüchen abgegrenzt wird.