DE8808013U1 - Control unit - Google Patents
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Description
47&Bgr;0 Uppstadl .·····47&Bgr;0 Uppstadl .·····
Beschreibung
SteuergerätDescription
Control unit
Die Erfindung betrifft ein Steuergerät, insbesondere für Kraftfallirzeuge, mit mindestens einer Leiterplatte, die Leiterbahnen und mit den Leiterbahnen elektrisch verbundene elektrische und/oder elektronische Bauteile aufweist, mit einem Speicnefmodul, das ein elektronisches Speicherelement aufweist und das über eine Anschlußeinrichtung, die über federnde Ansch lußkontäkte verfügt, mit Anschlußelektroden eines auf der Leiterplatte angeordneten elektronischen Bauteils lösbar elektrisch verbunden ist.The invention relates to a control device, in particular for power vehicles, with at least one circuit board which has conductor tracks and electrical and/or electronic components electrically connected to the conductor tracks, with a storage module which has an electronic storage element and which is detachably electrically connected to connection electrodes of an electronic component arranged on the circuit board via a connection device which has spring-loaded connection contacts.
bestimme'nden Programme oder Programmabläufe oder Parameter abzuändern.to change certain programs or program sequences or parameters.
aufweist, in dem mindestens eine Leiterplatte angeordnet j ist, die Leiterbahnen und mit diesen Leiterbahnen elektrisch |in which at least one printed circuit board is arranged j, the conductor tracks and electrically connected to these conductor tracks |
verbundene elektronische und/oder elektrische Bauteile Iconnected electronic and/or electrical components I
aufweist. An einer der Leiterplatten ist ein Sockel jOn one of the circuit boards there is a socket j
befestigt, in dem ein Datenmodul ei'nsetzbar und entnehmbar ist. Der Sockel weist dabei Anschlußteile auf, die elektrisch leitend mit einem elektronischen Bauelement auf der Leiterplatte verbunden sinds Das Däisnmödul weist ein elektronisches Bauelement auf, das mit den Ansch lußteiLen des Sockels beim Einsetzen des Datenmoduls verbindbar ist.in which a data module can be inserted and removed. The base has connectors that are electrically connected to an electronic component on the circuit board. The data module has an electronic component that can be connected to the connectors of the base when the data module is inserted.
aufgenommen, der mit einem durch eine öffnung des Gehäuses ragenden Griff eine lösbare Baueinheit bildet*which forms a detachable unit with a handle protruding through an opening in the housing*
Nachteilig erweist sich hierbei, daß, um die öffnung in dem Gehäuse gegen äußere Einflüsse wie Feuchtigkeit und Staub abzudichten, die insbesondere im Kraftfahrzeug inThe disadvantage here is that in order to seal the opening in the housing against external influences such as moisture and dust, which are particularly common in motor vehicles,
Verstärktem Maße auftreten/ ein zusätzlicher Dichtring Und eine den Griff und die Öffnung abdeckende Kappe erforderlich sind/ die die Herste L Lungskosten erhöhen. Weiterhin erweist sich als nachteilig, daß die Anschlußwege des elektronischen Bauelements in dem Datenmödul zur Leiterplatte recht weit sind/ wodurch die Störanfälligkeit gegenüber elektromagnetischen Einstrahlungen erhöht wird.An additional sealing ring and a cap covering the handle and the opening are required to a greater extent, which increase the manufacturing costs. Another disadvantage is that the connection paths of the electronic component in the data module to the circuit board are quite long, which increases the susceptibility to interference from electromagnetic radiation.
insbesondere erweist sich als nachteilig, daß die erhöhten Kosten für diese aufwendige Befestigungsanordnung des Datenmoduls über die gesamte Serienproduktion entstehen, obwohl eine Abänderung der Programme nach der Entwicklungsphase und bei bestimmungsgemäßem Einsatz in der Vorserie in der Serienproduktion nur äußerst selten erforder lieh ist.In particular, it is disadvantageous that the increased costs for this complex fastening arrangement of the data module arise throughout the entire series production, although a modification of the programs after the development phase and when used as intended in the pre-series is only extremely rarely necessary in series production.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Steuergerät zu schaffen, bei dem auf einfache und kostengünstige Weise einem auf einer Leiterplatte angeordneten elektronischen Bauteil ein mit diesem Bauteil lösbar verbindbares, elektronisches Speicherelement zugeordnet wird, ohne daß dieses Speicherelement zusätzlichen Platz auf der Leiterplatte beansprucht, so daß die Leiterplatte der Entwicklungsphase und der Vörserie der Leiterplatte der Serie entsprechen kann und bei dem die Zuverlässigkeit der Verbindung erhöht wird und die Störsicherheit heraufgesetzt wird«The invention is based on the object of creating a control device in which an electronic storage element that can be detachably connected to an electronic component arranged on a circuit board is assigned in a simple and cost-effective manner, without this storage element taking up additional space on the circuit board, so that the circuit board in the development phase and the pre-series can correspond to the circuit board in the series and in which the reliability of the connection is increased and the interference immunity is increased.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das SpeicnermöduL parallel zu der Leiterplatte angeordnet ist/ daß das elektronische Bauteil als Mikroprozessor ausgebildet ist und daß das Speichermodul die freiliegenden Abschnitte des Mikroprozessors teilweise oder ganz umschließt.The problem is solved in that the memory module is arranged parallel to the circuit board, that the electronic component is designed as a microprocessor and that the memory module partially or completely encloses the exposed sections of the microprocessor.
Dadurch, daß das Speichermodul parallel zu der Leiterplatte angeordnet ist, ergibt sich der Vorteil, daß das Speichermodul auf der Leiterplatte keinen zusätzlichen Platz beansprucht, wodurch die Leiterplatte in derThe fact that the memory module is arranged parallel to the circuit board provides the advantage that the memory module does not take up any additional space on the circuit board, which means that the circuit board can be
ld < · 4 1·ld < · 4 1·
Entwicklungsphase/ in der Vorserie und ·&iacgr;&eegr; der Serie den
gleichen Aufbau/ das gleiche Leit
kann/ was die Kosten gering hält.Development phase/ in the pre-series and ·&iacgr;&eegr; the series the same structure/ the same guide
can/ which keeps costs low.
gleichen Aufbau/ das gleiche Leiterp latten-Läyout/habenhave the same structure/ the same circuit board layout /
Vorteilhaft ist es, daß das elektronische Bauteil als Mikroprozessor ausgebildet ist und daß das SpeichermoduL die freiliegenden Abschnitte des Mikroprozessors teilweise oderganz umschließt, weil so auf einfache und kostengünstige Art und weise die Anschlußwege kurz gehalten werden können, was die Zuverlässigkeit der elektrischen und mechanischen Verbindung erhöht und gleichzeitig die Störsicherheit gegenüber elektromagnetischen und mechanischen Störungen verbessert.It is advantageous that the electronic component is designed as a microprocessor and that the memory module partially or completely encloses the exposed sections of the microprocessor, because this allows the connection paths to be kept short in a simple and cost-effective manner, which increases the reliability of the electrical and mechanical connection and at the same time improves the immunity to electromagnetic and mechanical interference.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Erfindungsgegenstands gehen aus den Unteransprüchen hervor.Further advantageous embodiments and developments of the subject matter of the invention emerge from the subclaims.
Es ist vorteilhaft, daß das Speichermodul, eine Zusatz Leiterplatte aufweist, die auf ihrer deirr Mikroprozessor abgewandten Seite einen Sockel aufweist, dessen Anschlußkontakte auf ihrer der Leiterplatte zugewandten Seite als Federelemente ausgebildet sind und auf ihrer der Leiterplatte abgewandt«n Seite die Zusatz Leiterplatte durch Durchbrüche in der Zusatz Leiterplatte durchragen und daß die Zusatzleiterplatte auf ihrer dem Mikroprozessor abgewandten Seite das Speicherelement aufweist, dessen Anschlußelektroden elektrisch leitend über Leiterbahnen mit den Anschlußkontakten verbunden sind, weil so einfach und kostengünstig ein Speicherelement mit dem Mikroprozessor elektrisch leitend lösbar verbunden werden kann, die Anzahl der Steck- und Lötverbindungen klein gehalten werden kann und kein zusätzlicher Platz auf der Leiterplatte durch das Speichermodul beansprucht wird, wodurch die elektromagnetische Störsicherheit erhöht wird.It is advantageous that the memory module has an additional circuit board which has a base on its side facing away from the microprocessor, the connection contacts of which are designed as spring elements on the side facing the circuit board and on the side facing away from the circuit board protrude through the additional circuit board through openings in the additional circuit board and that the additional circuit board has the memory element on its side facing away from the microprocessor, the connection electrodes of which are connected to the connection contacts in an electrically conductive manner via conductor tracks, because this makes it easy and inexpensive to detachably connect a memory element to the microprocessor in an electrically conductive manner, the number of plug and solder connections can be kept small and no additional space on the circuit board is required by the memory module, which increases the electromagnetic interference immunity.
Dadurch, daß das Spe;chermodul über Befestigungselemente fest mit der Leiterplatte verbunden ist, ergibt sich derBecause the memory module is firmly connected to the circuit board via fastening elements, the
,&ngr;,&ngr;
VortevL/ daß das Spei chermöduL auch bei 'hohen mechanischen Beanspruchungen/ wie sie in Kraftfahrzeugen häufig auftreten, sieher mit dem Mikroprozessor4 Verbunden ist, wodurch dife Sicherheit und die Zuverlässigkeit bei dem Betrieb des Steuergeräts erhöht wird*Advantage: the memory module is connected to the microprocessor 4 even under high mechanical stresses, such as those that frequently occur in motor vehicles, thereby increasing the safety and reliability of the control unit's operation*
In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft/ daß die Leiterplatte Durchbrüche aufweist, durch die die Befestigungselemente hindurchrägen, was die Sicherheit der Verbindung erhöht und die Kosten gering hält, da zur Befestigung des Speichermoduls auf der Leiterplatte nur diese Bohrungen erforderlich sind.In this context, it is advantageous that the circuit board has openings through which the fastening elements protrude, which increases the security of the connection and keeps costs low, since only these holes are required to attach the memory module to the circuit board.
Dadurch, daß die Befestigungselemente Schrauben sind, ergibt sich der Vorteil, daß die Verbindung kostengünstig und einfach herstellbar ist.The fact that the fastening elements are screws has the advantage that the connection is inexpensive and easy to produce.
Vorteilhaft ist es, wenn die die Durchbrüche der Leiterplatte durchragenden Enden der Befestigungselemente Rastmittel aufweisen, die die Leiterplatte hintergreifen, weil so ein schnelles und einfaches Auswechseln des SpeichermoduLs gewährleistet wird, ohne die Sicherheit und die Zuverlässigkeit der Verbindung zu verringern.It is advantageous if the ends of the fastening elements that protrude through the openings in the circuit board have locking means that engage behind the circuit board, because this ensures that the memory module can be replaced quickly and easily without reducing the safety and reliability of the connection.
Ein Ausführungsbeispiel ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.An embodiment is shown in the drawings and is described in more detail below.
Gleiche oder gleichwirkende Bauteile werden in den Zeichnungen mit gleichen Bezugszeichen versehen.Identical or equivalent components are given the same reference symbols in the drawings.
Es zeigenShow it
Figur 1 eine Leiterplatte des Steuergeräts mit e?»*i^« elektronischen Bauelement und einem Speichermodul im TeiIschni tt.Figure 1 shows a circuit board of the control unit with an electronic component and a memory module in partial section.
Figur Z eine Leiterplatte des Steuergeräts mit einem elektronischen Bauelement im Teilschnitt.Figure Z shows a circuit board of the control unit with an electronic component in partial section.
Figur 1 zeigt eine Leiterplatte (1) das erfindungsgemäßen Steuergeräts mit einem elektronischen Bauelement und einem Speichermodul (3) im Teilschnitt.Figure 1 shows a circuit board (1) of the control device according to the invention with an electronic component and a memory module (3) in partial section.
Die Leiterplatte CD weist hier beispielhaft auf ihrer dem elektronischen Bauelement zugewandten Oberseite Leiterbahnen auf. In anderen AusführungsDeispielen kann die Leiterplatte (1) über Leiterbahnen auf ihrer dem elektronischen Bauelement abgewandten Unterseite oder sowohl auf der Unterseite als auch auf der Oberseite verfügt. Mit diesen Leiterbahnen sind elektrische und/oder elektronische £ The printed circuit board CD here has, for example, conductor tracks on its upper side facing the electronic component. In other embodiments, the printed circuit board (1) can have conductor tracks on its underside facing away from the electronic component or on both the underside and the upper side. Electrical and/or electronic components can be connected to these conductor tracks.
dargestellt, daß als Mikroprozessor (2) ausgebildet ist und |shown that is designed as a microprocessor (2) and |
als SMD-Bauteil ausgeführt ist. Der Mikroprozessor (2) weist |is designed as an SMD component. The microprocessor (2) has |
hier beispielhaft auf vier Seiten seines Gehäuses |here as an example on four sides of its housing |
diesen elektrisch leitend verbunden sind. Der Mikroprozessor 1 kann dabei auch nur über Anschlußelektroden (10) auf zwei Seiten seines Gehäuses verfügen. Das Gehäuse des Mikroprozessors kann zudem über Anschlußelektroden (10)these are electrically connected. The microprocessor 1 can also only have connection electrodes (10) on two sides of its housing. The housing of the microprocessor can also have connection electrodes (10)
verfügen, die in konventioneller Anschlußtechnik die ,which in conventional connection technology the ,
dieser Unterseite der Leiterplatte (1) mit dort befindlichen 'this underside of the circuit board (1) with there located '
Da in der Entwicklungsphase des Steuergeräts die die Steuerfunkt ionen bestimmenden Programme oder Programmabläufe öder Parameter häufig abgeändert werden müssen, ist der Mikroprozessor (2) nicht maskenprogrammiert, so daß ihm die Steuerfunktionen bestimmenden Programme fehlen. p Since the programs or program sequences or parameters determining the control functions often have to be changed during the development phase of the control unit, the microprocessor (2) is not mask-programmed, so that it lacks the programs determining the control functions. p
rt 'Ist* bä& Spiffsh^rincdiil <3>rt 'Ist* bä& Spiffsh^rincdiil <3>
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Il Il Il .· ··*'Il Il Il .· ··*'
&idigr;&igr;&idiagr;&igr;&igr;· · , !&id;&igr;&id;&igr;&igr;· · , !
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Mikroprozessor (2) zugewandten Seite mit einem SockeL (55
verbunden ist. Der SockeL (5) verfügt über AnschLußkontakte
(6), die an ihrer der LeiterpLatte CD zugewandten Seite aLs FedereLemente ausgebildet sind, die zu denMicroprocessor (2) facing side with a socket (55
The socket (5) has connection contacts (6) which are designed as spring elements on their side facing the printed circuit board CD, which
AnschLußeLektroden C1Ü) des Mikroprozessors (2) hingebogen
sind. Auf der der LeiterpLatte (1) abgewandten Seite
durchragen die AnschLußkontakte (6), die in dem SockeL (5)
fest eingebettet sind, die ZusatzLeiterpLatte (4) durch
Durchbrüche in der ZusatzLeiterpLatte (4). Die
AnschLußkontakte (6) sind elektrisch Leitend mit
Leiterbahnen auf der ZusatzLeiterpLatte C4) verbunden. Auf
dieser der LeiterpLatte (1) abgewandten Seite weist die
ZusatzLeiterpLatte (4) ein SpeichereLement (7) auf, in dem
unterschiedliche Programme, Programmablaufe und Parameter
abgespeichert sein können und dessen Anschlußelektroden (9)
elektrisch leitend mit den Leiterbahnen auf der
ZusatzLeiterpLatte (4) und über diese Leiterbahnen mit den
AnschLußkontakten (6) des SockeLs (5) verbunden sind.Connection electrodes C1Ü) of the microprocessor (2). On the side facing away from the circuit board (1)
the connection contacts (6), which are firmly embedded in the socket (5), protrude through the additional circuit board (4)
Openings in the additional circuit board (4).
Connection contacts (6) are electrically conductive with
Conductor tracks on the additional circuit board C4). On this side facing away from the circuit board (1), the
Additional circuit board (4) has a memory element (7) in which different programs, program sequences and parameters
can be stored and whose connecting electrodes (9) are electrically conductively connected to the conductor tracks on the
Additional circuit board (4) and are connected via these conductor tracks to the connection contacts (6) of the socket (5).
Das Speicherelement (7) ist hier beispielhaft als
SMD-Bauteil ausgeführt. Das Speicherelement (7) weist hier
auf vier Seiten seines Gehäuses AnschLußelektroden (9) auf.
Das Speicherelement (7) kann auch nur auf zwei Seiten seines
Gehäuses über AnschLußeLektroden (9) verfügen. Das
Speicherelement (7) kann zudem über einen SockeL mit der
Zusatz Leiterplatte (4) verbunden sein. In einem anderen
Ausführungsbeispiel kann das SpeichereLement C7) nicht als
SMD-Bauteil/ sondern als Bauteil in konventioneller
Anschlußtechnik ausgeführt sein.The storage element (7) is shown here as an example
SMD component. The storage element (7) has connection electrodes (9) on four sides of its housing. The storage element (7) can also have connection electrodes (9) on only two sides of its housing. The
Storage element (7) can also be connected via a socket to the
Additional circuit board (4) must be connected. In another
In this embodiment, the memory element C7) can be used not as an SMD component/ but as a component in conventional
connection technology must be implemented.
Um die Materia L kosten und die Herstellungskosten gering zu
halten, ist der in Figur 1 gezeigte Sockel (5) ein
Standard-Bauteil, das im allgemeinen verwendet wird, um
SMD-Bauteile mit Leiterplatten zu Verbinden/ die
Leiterbahnen ausschließlich auf ihrer Unterseite aufweisen
und zur Bestückung mit konventionellen elektrischen und/oder
elektronischen Bauteilen vorgesehen sind, die überIn order to keep the material costs and manufacturing costs low, the base (5) shown in Figure 1 is a
Standard component that is generally used to
Connecting SMD components to circuit boards/ the
have conductor tracks only on their underside and are intended for assembly with conventional electrical and/or electronic components that have
• 4 · '• 4 · '
,•■II·· ·",•■II·· ·"
AnschLußeLektroden verfugen, die die Leiterplatte durch Durchbrüche durchragen.Connect electrodes that protrude through the circuit board through openings.
Um Platz auf der Leiterplatte (1) zu sparen und um das Layout der Leiterplatte (1) bei einem übersang aus der Entwicklungsphase zu der Vorrerie und der Serie nicht verändern zu müssen, wird das Speichermodul (3) parallel zu der Leiterplatte (1) angeordnet. Um die Zuverlässigkeit der e 1-9^t ri sehen Verbindung zu erhöhen und die Störanfälligkeit gegen elektromagnetische Einstrahlungen herabzusetzen, umschließt der Sockel (5) des Speichermoduls (3) den Mikroprozessor (2) teilweise oder ganz, wodurch die Anschlußwege u.nd die Anzahl der Steckverbindungen und Lötverbindungen möglichst klein gehalten werden.In order to save space on the circuit board (1) and to avoid having to change the layout of the circuit board (1) when moving from the development phase to the pre-production and series production, the memory module (3) is arranged parallel to the circuit board (1). In order to increase the reliability of the connection and to reduce the susceptibility to electromagnetic interference, the base (5) of the memory module (3) partially or completely encloses the microprocessor (2), thereby keeping the connection paths and the number of plug connections and solder connections as small as possible.
Da Lai einer starken mechanischen Beanspruchung, die insbesondere in Kraftfahrzeugen häufig auftritt, die Haltekraft der als Federelemente ausgebildeten Anschlußkontakte (6) des Speichermoduls (3) häufig nicht ausreichen, um dauerhaft eine sichere elektrische Verbindung zwischen dem Mikroprozessor (2) und dem Speicherwodul (3) zu gewährleisten, weist das Speichermodul (3) Befestigungselemente (8) auf, die hier beispielhaft als Schrauben ausgebildet sind. Die Schrauben durchragen die Leiterplatte (1) durch die Durchbrüche (11) und werden von der Unterseite der Leiterplatte (1) mit Kuttern befestigt. In einem anderen Ausführungsbeispiel können um eine einfache und schnelle Montierbarkeit und Lösbarkeit des Spei ehermoduLs mit der Leiterplatte zu erreichen, die Befestigungselemente (8) an ihren den Leiterplatten durchragenden Enden Rastmittel aufweisen, die die Leiterplatte (1) hintergreifen. Ebenso können die Befestigungselemente (8) Rastmittel aufweisen, die an der Zusatz Leiterplatte (4) angreifen. Ist ein Austauschen der Programme in der EntwickLungsphase erforderlich/ so wird das Speichermodul (3) gegen ein anderes SpeichermoduL (3) ausgetauscht« Das Speicherelement (75 kann wieder verwendet Werden/ Wenn es als EPROM oder als EEPROM ausgebildet ist.Since, in the case of strong mechanical stress, which often occurs in motor vehicles in particular, the holding force of the connection contacts (6) of the memory module (3) designed as spring elements is often insufficient to permanently ensure a secure electrical connection between the microprocessor (2) and the memory module (3), the memory module (3) has fastening elements (8), which are designed here as screws, for example. The screws extend through the circuit board (1) through the openings (11) and are fastened from the underside of the circuit board (1) with cutters. In another embodiment, in order to achieve simple and quick assembly and detachability of the memory module with the circuit board, the fastening elements (8) can have locking means on their ends extending through the circuit boards, which engage behind the circuit board (1). The fastening elements (8) can also have locking means that engage the additional circuit board (4). If it is necessary to replace the programs during the development phase, the memory module (3) is replaced with another memory module (3). The memory element (75) can be reused if it is designed as an EPROM or an EEPROM.
&igr; &igr;* I&igr;&igr;* I
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[· Teilschnitt. Der in Figur 2 gezeigte Entwicklungsstand des[· Partial section. The development stage of the
; (1) weist dabei das gleiche Platinen-Layout wie in der; (1) has the same board layout as in the
] Entwicklungsphase auf, die in Figur 1 gezeigt wird. Nach dem ] development phase, which is shown in Figure 1. After the
Entfernen des Speichermoduls verbleiben aus der Entwicklungsphase nur noch die Durchbrüche (11) in der Leiterplatte (1). Der jetzt mit d-er Leiterplatte CD verbundene Mikroprozessor (2) ist gegenüber der Entwicklungsphase maskenproprammiert. Er beinhaltet somit die für die Durchführung der Steuerfunktionen erforderlichen I Programme.After removing the memory module, only the openings (11) in the circuit board (1) remain from the development phase. The microprocessor (2) now connected to the circuit board CD is mask programmed compared to the development phase. It therefore contains the I programs.
5 Sollte es in der Serienproduktion erforderlich sein, die5 Should it be necessary in series production to
; Programme abzuändern, so kann jederzeit ein Speichermodul; To modify programs, a memory module can be installed at any time
fi (3) mit dem Mikroprozessor C2) auf der Leiterplatte CDfi (3) with the microprocessor C2) on the circuit board CD
- verbunden werden, wobei möglicherweise erforderliche- be connected, whereby any necessary
vorzunehmende Änderungen in den Anschlußwegen zu den AnschLußeLektroden des Mikroprozessors C2) äußerst &eriwg sind.changes to be made in the connection paths to the connection electrodes of the microprocessor C2) are extremely &eriwg.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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