WO2013034354A1 - Control unit - Google Patents

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WO2013034354A1
WO2013034354A1 PCT/EP2012/064398 EP2012064398W WO2013034354A1 WO 2013034354 A1 WO2013034354 A1 WO 2013034354A1 EP 2012064398 W EP2012064398 W EP 2012064398W WO 2013034354 A1 WO2013034354 A1 WO 2013034354A1
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WO
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control device
housing element
control
control unit
support means
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PCT/EP2012/064398
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Inventor
Josef Loibl
Roland Friedl
Herbert WALLER
Original Assignee
Zf Friedrichshafen Ag
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    • H05K5/0026—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus provided with connectors and printed circuit boards [PCB], e.g. automotive electronic control units
    • H05K5/0073—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus provided with connectors and printed circuit boards [PCB], e.g. automotive electronic control units having specific features for mounting the housing on an external structure
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    • H05K5/0082—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus provided with connectors and printed circuit boards [PCB], e.g. automotive electronic control units specially adapted for transmission control units, e.g. gearbox controllers
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    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
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    • H05K7/20845—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for automotive electronic casings
    • H05K7/20854—Heat transfer by conduction from internal heat source to heat radiating structure

Definitions

  • the present invention relates to a control device according to the preamble of claim 1.
  • Generic control devices for transmission controls in the motor vehicle in particular for mechatronic transmission controls are added in the prior art in a conventional housing and set on the gear, z. B. directly or indirectly via a component carrier.
  • a thermally conductive housing bottom is regularly urged against serving as a heat sink supporting surface, z. B. by means of a screw or riveting near or in the housing bottom.
  • Such solutions show z.
  • control devices thus formed which have such a conventionally formed housing, are subject to restrictions in terms of their Entracermungsdorfkeit and the choice of their installation location in the transmission.
  • the present invention seeks to provide a control device which overcomes these disadvantages and in particular is improved and can be improved.
  • a control unit also commonly known as an E-box, is proposed for a transmission control of a motor vehicle, in particular a mechatronic transmission control or a mechatronic transmission control module, which can be accommodated in the transmission of the motor vehicle, eg. B. in the fluid sump.
  • Such transmission controls have sensors and actuators, which are connected via electrical Antitle isten and connecting lines to the control unit.
  • the controller is extremely robust by means of a printed circuit board, in particular a FR4 printed circuit board formed, on which the control electronics of the control unit is added.
  • the FR4 printed circuit board can in this case be formed as a multilayer, highly integratable printed circuit board, and advantageously at the same time serve as a component carrier of a mechatronic control or a transmission control module which can be formed by means of the control unit, eg. B. together with mechanical support elements.
  • the control device has a housing element with a contact surface, by means of which the control device can be thermally connected to a corresponding surface of a support device separate in relation to the transmission control, d. H. thermally conductive.
  • the housing element is intended to protect components, in particular power components of the control unit electronics, in particular to house them, and to de-heat them.
  • the components may preferably be thermally conductive contacted to the housing element.
  • the contact surface is in this case preferably formed on a side facing away from the components of the housing element.
  • the control unit is provided in the context of the present invention for direct connection to the support device.
  • the support means is preferably provided by a gear housing or a circuit board, i. a hydraulic circuit board formed.
  • the intended for cooling or thermally attachable to the support housing member is preferably solid and further preferably a bottom plate of the controller.
  • a housing element which is in particular solid, can advantageously have a high heat capacity and bring about a good heat distribution, moreover serving as a robust support for the further components of the control device or a transmission control formed therewith.
  • the control unit has, in the context of the present invention, at least one cooling arm formed on the housing element for connection to the carrying device.
  • the Entracermungsarm is preferably integral, in particular ckig, formed with the housing element, in particular in a common manufacturing step, and further in particular such that the contact surface of the control device for thermal connection to the support means relative to the provided by the housing element bearing surface is increased, in particular clearly.
  • the additionally provided by the Entracermungsarm contact surface is in preferred embodiments in the range greater than 30% of the bearing surface formed by the housing element, in particular in the range of 50%.
  • the contact surface of the housing element and the contact surface of the Entracermungsarms form a continuous contact surface.
  • the Entracermungsarm is also solid, especially with a high thermal conductivity and heat capacity formed.
  • the Entracermungsarm can be secured against vibration at one of the housing element clearly remote location on the support means.
  • the Entracermungsarm preferably have a simple manner to produce threaded hole, which allows a permanently reliable thermal and mechanical connection to the support device.
  • the shape of the Entracermungsarms here is matched to the respective, individual Trag Rheinsgeometrie, so that the Ausiresde of transmission environments over those in the art are extended, ie the variant management is greatly facilitated. Fixing points no longer need to be stored directly in the area of the control unit or the e-box. It is provided that the shaping of the at least one Entracermungsarms corresponds to structures on the surface of the support means and / or is formed to extend between the same. Such structures can, for. B. by sensors, actuators or connectors in the transmission environment, the Trageinrich- tungsober Formation be formed as such or other elements.
  • a contact surface formed on the respective cooling arm for the thermal connection to the carrying device can preferably be adapted to the surface structure or contour of the carrying device, so that optimized desaturation of the control device via the carrying device can be achieved by corresponding contact surfaces.
  • both the housing element and the heat-dissipation arm are manufactured as an aluminum die-cast part, in particular in a single production step and furthermore in particular in one piece.
  • a Enticarmungsarm can also be formed complex shape, so that a flat contact surface for connecting the same to the support device is no longer mandatory. It is also conceivable here to design the contact surface of the housing element unplaned or adapted to an individual support device geometry.
  • control device has a plurality of Entracermungsarmen, which may all be formed as explained above.
  • Entracer- mung arms can diverge with each other here, in particular depending on the intended for connection to the same Trag estradiometrie.
  • an assembly having a control unit as described above, the control unit being part of a transmission control of the assembly, in particular a mechatronic transmission control or a mechatronic transmission control module.
  • the assembly further comprises a support means, which is formed separately with respect to the transmission control, in particular as stated above for the control unit in the form of a circuit board or a gear housing, wherein the control device is connected to the support means by means of at least one Enticarmungsarmes, in particular thermally conductive and / or mechanically.
  • FIG. 1 shows by way of example a plan view of a control device according to a possible embodiment of the invention
  • FIG. 2 shows an example of the control unit of FIG. 1 in a view from below.
  • Figs. 1 and 2 show a control unit 1 for a transmission control of a motor vehicle, which is formed in a sandwich construction, and is provided in particular for integration into an imageable by means of the control unit 1 mechatronic transmission control module.
  • a first lidding housing element 2 of the control device 1 is in this case arranged on the upper side 3a of a printed circuit board 3, Fig. 1, a second, formed as a bottom plate housing element 4 on the underside 3b of the circuit board 3, s. FIG. 2.
  • the first housing element 2 is screwed to the second housing element 4 by way of a total of six screwed connections 5 arranged in pairs opposite one another via corresponding bores in the printed circuit board 3.
  • the arrangement of the screw 5 is not limited to the shape shown in FIGS. 1 and 2, but may be arbitrarily provided as long as a connection of the first housing member 2 with the second housing member 4 with the interposition of the circuit board 3 can be achieved.
  • the circuit board 3 which is designed as a FR4 circuit board, in particular as a multilayer printed circuit board, an electronic control circuit 6 of the control unit 1 is added, wherein electronic components thereof housed by the first 2 and second housing element 4 and thus protected.
  • the circuit board 3 interfaces 3c, which on one of the first 2 and second housing member 4 laterally projecting peripheral edge portion of the circuit board 3rd are formed.
  • the base plate or the second housing element 4 arranged on the underside 3b of the printed circuit board 3 is thermally conductively coupled to the control circuit 6 for cooling the control unit 1, in particular for cooling power components thereof.
  • the bottom plate 4 is massively manufactured as a die-cast aluminum part. Waste heat from the control unit 1 can via a - demarcated by the dashed line in Fig. 2 delimited - abutment surface 4a of the bottom plate, which is provided for thermal connection to a support means in the form of a transmission housing, are discharged to the support means, that is, the control unit 1 are cooled.
  • a Entracermungsarm 7 Integrally formed with the base plate 4 is a Entracermungsarm 7, which by means of a bearing surface formed thereon 7a provided by the bottom plate 4 contact surface 4a for thermal connection to the support means, that is, to a corresponding contact surface thereof, increases.
  • the Entracermungsarm 7 is formed as a prolonged extension of the bottom plate 4 and has a shape which is tuned to the surface geometry of the proposed support means, in particular with respect to its contact surface 7a.
  • the Entracermungsarm 7 thus formed allows to extend between raised structures on a support means flush with the surface of the support means, so that a surface or surface areas can be made available for cooling through the support means, which between raised structures are available to the support device, but are not available in the prior art for heating.
  • the in terms of its shaping necessarily necessarily complex yet solid formed Entwarmungsarm 7 is made in a single manufacturing step together with the bottom plate 4 as a one-piece die-cast aluminum part.
  • the aluminum die casting process allows such a complex shape in a simple manner.
  • the Entwarmungsarm 7 has at a distal with respect to the second housing element 4 end 7b a screw 8, which allows the determination of the control unit 1 and in particular a thus formed transmission control module from the second housing element 4, so that a required in the prior art mounting point close or in the bottom plate 4 is unnecessary.
  • the screw 8 is advantageously simply formed as a threaded hole, which is easy to implement in the solid aluminum diecasting. Expensive threaded bushes, as these are sometimes used in the prior art, are not necessary.

Abstract

The invention relates to a control unit (1) for a transmission control of a motor vehicle, having a housing element (4) having a contact surface (4a) by means of which the control unit (1) can be thermally connected to a corresponding surface of a support device, separate in relation to the transmission control, wherein at least one cooling arm (7) is designed on the housing element (4) for connecting to the support device.

Description

Steuergerät  control unit
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuergerät gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 . The present invention relates to a control device according to the preamble of claim 1.
Gattungsgemäße Steuergeräte für Getriebesteuerungen im Kraftfahrzeug, insbesondere für mechatronische Getriebesteuerungen, werden im Stand der Technik in einem konventionellen Gehäuse aufgenommen und am Getriebe festgelegt, z. B. unmittelbar oder mittelbar über einen Komponententräger. Zur Entwärmung des Steuergeräts wird regelmäßig ein thermisch leitfähiger Gehäuseboden gegen eine als Wärmesenke dienende Abstützfläche gedrängt, z. B. mittels einer Verschraubung oder Vernietung nahe oder in dem Gehäuseboden. Derartige Lösungen zeigen z. B. die Druckschriften DE 10 2004 061 818 A1 und DE 10 2007 061 1 1 6 A1 . Generic control devices for transmission controls in the motor vehicle, in particular for mechatronic transmission controls are added in the prior art in a conventional housing and set on the gear, z. B. directly or indirectly via a component carrier. To heat the control unit, a thermally conductive housing bottom is regularly urged against serving as a heat sink supporting surface, z. B. by means of a screw or riveting near or in the housing bottom. Such solutions show z. For example, the documents DE 10 2004 061 818 A1 and DE 10 2007 061 1 1 6 A1.
Nachteilig hierbei ist, dass die derart gebildeten Steuergeräte, welche ein derart konventionell gebildetes Gehäuse aufweisen, hinsichtlich ihrer Entwärmungsmöglichkeit und der Wahl ihres Einbauortes im Getriebe Beschränkungen unterworfen sind. The disadvantage here is that the control devices thus formed, which have such a conventionally formed housing, are subject to restrictions in terms of their Entwärmungsmöglichkeit and the choice of their installation location in the transmission.
Ausgehend hiervon liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Steuergerät anzugeben, welches diese Nachteile überwindet und insbesondere verbessert entwärmbar ist. Proceeding from this, the present invention seeks to provide a control device which overcomes these disadvantages and in particular is improved and can be improved.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. This object is achieved by the features of claim 1. Advantageous embodiments and further developments are the subject of the dependent claims.
Vorgeschlagen wird erfindungsgemäß ein Steuergerät, gemeinhin auch als E-Box bekannt, für eine Getriebesteuerung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eine mechatronische Getriebesteuerung bzw. ein mechatronisches Getriebesteuermodul, welche bzw. welches im Getriebe des Kraftfahrzeugs aufgenommen werden kann, z. B. im Fluidsumpf. Derartige Getriebesteuerungen weisen Sensoren und Aktoren auf, welche über elektrische Ankontaktierungen und Verbindungsleitungen mit dem Steuergerät verbunden sind. Bevorzugt ist das Steuergerät äußerst robust mittels einer Leiterplatte, insbesondere einer FR4-Leiterplatte gebildet, an welcher die Steuerelektronik des Steuergeräts aufgenommen ist. Die FR4-Leiterplatte kann hierbei als mehrlagige, hoch- integrationsfähige Leiterplatte gebildet sein, und vorteilhaft gleichzeitig als Komponententräger einer mittels des Steuergeräts bildbaren mechatronischen Steuerung bzw. eines Getriebesteuermoduls dienen, z. B. zusammen mit mechanischen Halteelementen. According to the invention, a control unit, also commonly known as an E-box, is proposed for a transmission control of a motor vehicle, in particular a mechatronic transmission control or a mechatronic transmission control module, which can be accommodated in the transmission of the motor vehicle, eg. B. in the fluid sump. Such transmission controls have sensors and actuators, which are connected via electrical Ankontaktierungen and connecting lines to the control unit. Preferably, the controller is extremely robust by means of a printed circuit board, in particular a FR4 printed circuit board formed, on which the control electronics of the control unit is added. The FR4 printed circuit board can in this case be formed as a multilayer, highly integratable printed circuit board, and advantageously at the same time serve as a component carrier of a mechatronic control or a transmission control module which can be formed by means of the control unit, eg. B. together with mechanical support elements.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung weist das Steuergerät ein Gehäuseelement mit einer Anlagefläche auf, mittels welcher das Steuergerät an eine korrespondierende Oberfläche einer in Bezug auf die Getriebesteuerung separaten Trageinrichtung thermisch anbindbar ist, d. h. wärmeleitend. Das Gehäuseelement ist dazu vorgesehen, Bauelemente insbesondere Leistungsbauelemente der Steuergeräteelektronik zu schützen, insbesondere einzuhäusen, und diese zu entwärmen. Hierzu können die Bauelemente bevorzugt thermisch leitfähig an das Gehäuseelement ankontaktiert sein. Die Anlagefläche ist hierbei bevorzugt an einer den Bauelementen abgewandten Seite des Gehäuseelements gebildet. In the context of the present invention, the control device has a housing element with a contact surface, by means of which the control device can be thermally connected to a corresponding surface of a support device separate in relation to the transmission control, d. H. thermally conductive. The housing element is intended to protect components, in particular power components of the control unit electronics, in particular to house them, and to de-heat them. For this purpose, the components may preferably be thermally conductive contacted to the housing element. The contact surface is in this case preferably formed on a side facing away from the components of the housing element.
Das Steuergerät ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung zur unmittelbaren Anbindung an die Trageinrichtung vorgesehen. Die Trageinrichtung wird bevorzugt durch ein Getriebegehäuse oder eine Schaltplatte, i.e. eine hydraulische Schaltplatte, gebildet. The control unit is provided in the context of the present invention for direct connection to the support device. The support means is preferably provided by a gear housing or a circuit board, i. a hydraulic circuit board formed.
Das zur Entwärmung vorgesehene bzw. thermisch an die Trageinrichtung anbindbare Gehäuseelement ist bevorzugt massiv gebildet und weiterhin bevorzugt eine Bodenplatte des Steuergeräts. Ein solches insbesondere massiv gebildetes Gehäuseelement kann vorteilhaft eine hohe Wärmekapazität aufweisen und eine gute Wärmeverteilung bewirken, zudem als robuster Träger für die weiteren Komponenten des Steuergeräts bzw. einer damit gebildeten Getriebesteuerung dienen. The intended for cooling or thermally attachable to the support housing member is preferably solid and further preferably a bottom plate of the controller. Such a housing element, which is in particular solid, can advantageously have a high heat capacity and bring about a good heat distribution, moreover serving as a robust support for the further components of the control device or a transmission control formed therewith.
Um ein hinsichtlich seiner Entwärmungsmöglichkeit verbessertes Steuergerät bereitzustellen, weist das Steuergerät im Rahmen der vorliegenden Erfindung wenigstens einen an dem Gehäuseelement gebildeten Entwärmungsarm zur Anbindung an der Trageinrichtung auf. Der Entwärmungsarm ist bevorzugt integral, insbesondere einstü- ckig, mit dem Gehäuseelement gebildet, insbesondere in einem gemeinsamen Fertigungsschritt, und weiterhin insbesondere derart, dass die Anlagefläche des Steuergeräts zur thermischen Anbindung an der Trageinrichtung gegenüber der durch das Gehäuseelement bereitgestellten Anlagefläche vergrößert ist, insbesondere deutlich. Die zusätzlich durch den Entwärmungsarm bereitgestellte Anlagefläche liegt bei bevorzugten Ausführungsformen im Bereich größer 30 % der durch das Gehäuseelement gebildeten Anlagefläche, insbesondere im Bereich um 50%. Bevorzugt bilden die Anlagefläche des Gehäuseelements und die Anlagefläche des Entwärmungsarms eine zusammenhängende Anlagefläche. In order to provide a controller which is improved with regard to its ability to heat, the control unit has, in the context of the present invention, at least one cooling arm formed on the housing element for connection to the carrying device. The Entwärmungsarm is preferably integral, in particular ckig, formed with the housing element, in particular in a common manufacturing step, and further in particular such that the contact surface of the control device for thermal connection to the support means relative to the provided by the housing element bearing surface is increased, in particular clearly. The additionally provided by the Entwärmungsarm contact surface is in preferred embodiments in the range greater than 30% of the bearing surface formed by the housing element, in particular in the range of 50%. Preferably, the contact surface of the housing element and the contact surface of the Entwärmungsarms form a continuous contact surface.
Bevorzugt ist der Entwärmungsarm ebenfalls massiv, insbesondere mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit und Wärmekapazität, gebildet. Insbesondere bei hoher Struktursteifigkeit desselben kann der Entwärmungsarm vibrationsfest an einem von dem Gehäuseelement deutlich entfernten Ort an der Trageinrichtung befestigt werden. Preferably, the Entwärmungsarm is also solid, especially with a high thermal conductivity and heat capacity formed. In particular, with a high structural rigidity of the same, the Entwärmungsarm can be secured against vibration at one of the housing element clearly remote location on the support means.
Der insbesondere struktursteif bzw. massiv gebildete wenigstens eine Entwärmungsarm kann neben einer thermischen Anbindung an die Trageinrichtung vorteilhaft zur mechanischen Anbindung des Steuergeräts an die Trageinrichtung ausgebildet sein, insbesondere zur Festlegung an einem von der Gehäuseelement-Anlagefläche entfernten Montageort, so dass mittels des Entwärmungsarmes auch Fixierpunkte für die Festlegung des Steuergeräts an einer Trageinrichtung eröffnet werden können, welche mit herkömmlichen Gehäusen nicht zur Verfügung stehen. Zur Befestigung kann der Entwärmungsarm bevorzugt eine auf einfache Weise herzustellende Gewindebohrung aufweisen, welche eine dauerhaft zuverlässige thermische und mechanische Anbindung an die Trageinrichtung ermöglicht. The at least one Entwärmungsarm formed in particular structurally solid or can advantageously be formed in addition to a thermal connection to the support device for mechanical connection of the controller to the support means, in particular for fixing to a remote from the housing element contact surface mounting location, so that by means of the Entwärmungsarmes also fixation can be opened for the determination of the controller to a support device, which are not available with conventional housings. For attachment, the Entwärmungsarm preferably have a simple manner to produce threaded hole, which allows a permanently reliable thermal and mechanical connection to the support device.
Bevorzugt ist die Gestalt des Entwärmungsarms hierbei auf die jeweilige, individuelle Trageinrichtungsgeometrie abgestimmt, so dass die Ausgestaltungsmöglichkeiten von Getriebeumgebungen gegenüber jenen im Stand der Technik erweitert werden, d. h. das Variantenmanagement wird erheblich erleichtert. Befestigungspunkte müssen nicht länger unmittelbar im Bereich des Steuergerätes bzw. der E-Box vorgehalten werden. Vorgesehen ist, dass die Formgebung des wenigstens einen Entwärmungsarms mit Strukturen an der Oberfläche der Trageinrichtung korrespondiert und/oder dieser ausgebildet ist, sich zwischen denselben zu erstrecken. Derartige Strukturen können z. B. durch Sensoren, Aktoren oder Stecker in der Getriebeumgebung, die Trageinrich- tungsoberfläche als solche oder weitere Elemente gebildet sein. Preferably, the shape of the Entwärmungsarms here is matched to the respective, individual Trageinrichtungsgeometrie, so that the Ausgestaltungsmöglichkeiten of transmission environments over those in the art are extended, ie the variant management is greatly facilitated. Fixing points no longer need to be stored directly in the area of the control unit or the e-box. It is provided that the shaping of the at least one Entwärmungsarms corresponds to structures on the surface of the support means and / or is formed to extend between the same. Such structures can, for. B. by sensors, actuators or connectors in the transmission environment, the Trageinrich- tungsoberfläche be formed as such or other elements.
Eine am jeweiligen Entwärmungsarm zur thermischen Anbindung an der Trageinrichtung durch diesen gebildeten Anlagefläche kann bevorzugt der Oberflächenstruktur bzw. Kontur der Trageinrichtung angepasst sein, so dass sich eine optimierte Entwär- mung des Steuergeräts über die Trageinrichtung durch korrespondierende Anlageflächen erzielen lässt. A contact surface formed on the respective cooling arm for the thermal connection to the carrying device can preferably be adapted to the surface structure or contour of the carrying device, so that optimized desaturation of the control device via the carrying device can be achieved by corresponding contact surfaces.
Zur Bildung eines wie vorstehend beschriebenen Steuergeräts wird vorgeschlagen, sowohl das Gehäuseelement als auch den Entwärmungsarm als Aluminium- Druckgussteil zu fertigen, insbesondere in einem einzigen Fertigungsschritt und weiterhin insbesondere einstückig. Mittels Aluminium-Druckguss kann ein Entwärmungsarm auch komplexer Form ausgebildet werden, so dass eine plane Anlagefläche zur Anbindung desselben an die Trageinrichtung nicht mehr zwingend erforderlich ist. Denkbar ist hierbei auch, die Anlagefläche des Gehäuseelements unplan bzw. an eine individuelle Trageinrichtungsgeometrie angepasst auszubilden. In order to form a control device as described above, it is proposed to manufacture both the housing element and the heat-dissipation arm as an aluminum die-cast part, in particular in a single production step and furthermore in particular in one piece. By means of die-cast aluminum, a Entwärmungsarm can also be formed complex shape, so that a flat contact surface for connecting the same to the support device is no longer mandatory. It is also conceivable here to design the contact surface of the housing element unplaned or adapted to an individual support device geometry.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist auch vorgesehen, dass das Steuergerät eine Mehrzahl von Entwärmungsarmen aufweist, welche sämtlich wie vorstehend erläutert gebildet sein können. Hinsichtlich ihrer Ausgestaltung können die Entwär- mungsarme hierbei untereinander divergieren, insbesondere in Abhängigkeit der zur Anbindung an dieselben vorgesehenen Trageinrichtungsgeometrie. In the context of the present invention it is also provided that the control device has a plurality of Entwärmungsarmen, which may all be formed as explained above. With regard to their design, the Entwär- mung arms can diverge with each other here, in particular depending on the intended for connection to the same Trageinrichtungsgeometrie.
Vorgeschlagen wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch eine Baugruppe mit einem wie vorstehend beschriebenen Steuergerät, wobei das Steuergerät Bestandteil einer Getriebesteuerung der Baugruppe ist, insbesondere einer mechatroni- schen Getriebesteuerung oder eines mechatronischen Getriebesteuermoduls. Die Baugruppe weist weiterhin eine Trageinrichtung auf, welche in Bezug auf die Getriebesteuerung separat gebildet ist, insbesondere wie vorstehend für das Steuergerät ausgeführt in Form einer Schaltplatte oder eines Getriebegehäuses, wobei das Steuergerät an der Trageinrichtung mittels wenigstens eines Entwärmungsarmes angebunden ist, insbesondere thermisch leitfähig und/oder mechanisch. Also proposed in the context of the present invention is an assembly having a control unit as described above, the control unit being part of a transmission control of the assembly, in particular a mechatronic transmission control or a mechatronic transmission control module. The assembly further comprises a support means, which is formed separately with respect to the transmission control, in particular as stated above for the control unit in the form of a circuit board or a gear housing, wherein the control device is connected to the support means by means of at least one Entwärmungsarmes, in particular thermally conductive and / or mechanically.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnungen, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigen, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein. Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of embodiments of the invention, with reference to the figures of the drawings, which show details essential to the invention, and from the claims. The individual features can be realized individually for themselves or for several in any combination in a variant of the invention.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Preferred embodiments of the invention are explained below with reference to the accompanying drawings. Show it:
Fig. 1 exemplarisch eine Draufsicht auf ein Steuergerät gemäß einer möglichen Ausführungsform der Erfindung; 1 shows by way of example a plan view of a control device according to a possible embodiment of the invention;
Fig. 2 exemplarisch das Steuergerät von Fig. 1 in einer Ansicht von unten.  2 shows an example of the control unit of FIG. 1 in a view from below.
In den nachfolgenden Figurenbeschreibungen sind gleiche Elemente bzw. Funktionen mit gleichen Bezugszeichen versehen. In the following description of the figures, the same elements or functions are provided with the same reference numerals.
Figs. 1 und 2 zeigen ein Steuergerät 1 für eine Getriebesteuerung eines Kraftfahrzeugs, welches in Sandwichbauweise gebildet ist, und insbesondere zur Integration in ein mittels des Steuergeräts 1 bildbares mechatronisches Getriebesteuermodul vorgesehen ist. Ein erstes deckelndes Gehäuseelement 2 des Steuergeräts 1 ist hierbei an der Oberseite 3a einer Leiterplatte 3 angeordnet, Fig. 1 , ein zweites, als Bodenplatte gebildetes Gehäuseelement 4 an der Unterseite 3b der Leiterplatte 3, s. Fig. 2. Zur Schaffung eines robusten Steuergerätegehäuses ist das erste Gehäuseelement 2 mittels insgesamt sechs, jeweils paarig gegenüberliegend angeordneten Verschraubun- gen 5 über entsprechende Bohrungen in der Leiterplatte 3 mit dem zweiten Gehäuseelement 4 verschraubt. Die Anordnung der Verschraubungen 5 ist nicht auf die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Form beschränkt, sondern kann beliebig vorgesehen werden, solange eine Verbindung des ersten Gehäuseelementes 2 mit dem zweiten Gehäuseelement 4 unter Zwischenlage der Leiterplatte 3 erzielbar ist. An der Leiterplatte 3, welche als FR4-Leiterplatte, insbesondere als mehrlagige Leiterplatte ausgebildet ist, ist eine elektronische Steuerschaltung 6 des Steuergeräts 1 aufgenommen, wobei elektronische Bauelemente derselben mittels des ersten 2 und zweiten 4 Gehäuseelements eingehäust und somit geschützt sind. Zur Anbindung der elektronischen Steuerschaltung 6 an weitere Komponenten einer mechatronischen Getriebesteuerung wie zum Beispiel Sensoren, Aktuatoren, Stecker, o.ä., weist die Leiterplatte 3 Schnittstellen 3c auf, welche an einem das erste 2 und zweite 4 Gehäuseelement seitlich überragenden Umfangsrandabschnitt der Leiterplatte 3 gebildet sind. Figs. 1 and 2 show a control unit 1 for a transmission control of a motor vehicle, which is formed in a sandwich construction, and is provided in particular for integration into an imageable by means of the control unit 1 mechatronic transmission control module. A first lidding housing element 2 of the control device 1 is in this case arranged on the upper side 3a of a printed circuit board 3, Fig. 1, a second, formed as a bottom plate housing element 4 on the underside 3b of the circuit board 3, s. FIG. 2. In order to create a robust control unit housing, the first housing element 2 is screwed to the second housing element 4 by way of a total of six screwed connections 5 arranged in pairs opposite one another via corresponding bores in the printed circuit board 3. The arrangement of the screw 5 is not limited to the shape shown in FIGS. 1 and 2, but may be arbitrarily provided as long as a connection of the first housing member 2 with the second housing member 4 with the interposition of the circuit board 3 can be achieved. On the circuit board 3, which is designed as a FR4 circuit board, in particular as a multilayer printed circuit board, an electronic control circuit 6 of the control unit 1 is added, wherein electronic components thereof housed by the first 2 and second housing element 4 and thus protected. For connecting the electronic control circuit 6 to other components of a mechatronic transmission control such as sensors, actuators, connectors, etc., the circuit board 3 interfaces 3c, which on one of the first 2 and second housing member 4 laterally projecting peripheral edge portion of the circuit board 3rd are formed.
Die an der Unterseite 3b der Leiterplatte 3 angeordnete Bodenplatte bzw. das zweite Gehäuseelement 4 ist zur Entwärmung des Steuergeräts 1 , insbesondere zur Entwärmung von Leistungsbauelementen desselben, thermisch leitfähig an die Steuerschaltung 6 gekoppelt. Um eine gute Wärmeleitfähigkeit und eine hohe Wärmekapazität zu ermöglichen, ist die Bodenplatte 4 massiv als Aluminiumdruckgussteil gefertigt. Abwärme aus dem Steuergerät 1 kann über eine - zur Verdeutlichtung durch die gestrichelte Linie in Fig. 2 abgegrenzt - Anlagefläche 4a der Bodenplatte, welche zur thermischen Anbindung an eine Trageinrichtung in Form eines Getriebegehäuses vorgesehen ist, an die Trageinrichtung abgeführt werden, das heißt das Steuergerät 1 entwärmt werden. The base plate or the second housing element 4 arranged on the underside 3b of the printed circuit board 3 is thermally conductively coupled to the control circuit 6 for cooling the control unit 1, in particular for cooling power components thereof. In order to enable a good thermal conductivity and a high heat capacity, the bottom plate 4 is massively manufactured as a die-cast aluminum part. Waste heat from the control unit 1 can via a - demarcated by the dashed line in Fig. 2 delimited - abutment surface 4a of the bottom plate, which is provided for thermal connection to a support means in the form of a transmission housing, are discharged to the support means, that is, the control unit 1 are cooled.
Mit der Bodenplatte 4 integral gebildet ist ein Entwärmungsarm 7, welcher mittels einer daran gebildeten Anlagefläche 7a die seitens der Bodenplatte 4 bereitgestellte Anlagefläche 4a zur thermischen Anbindung an die Trageinrichtung, das heißt an eine korrespondierende Anlagefläche derselben, vergrößert. Der Entwärmungsarm 7 ist als prolongierter Fortsatz an der Bodenplatte 4 gebildet und weist eine Form auf, welche auf die Oberflächengeometrie der vorgesehenen Trageinrichtung abgestimmt ist, insbesondere hinsichtlich seiner Anlagefläche 7a. Integrally formed with the base plate 4 is a Entwärmungsarm 7, which by means of a bearing surface formed thereon 7a provided by the bottom plate 4 contact surface 4a for thermal connection to the support means, that is, to a corresponding contact surface thereof, increases. The Entwärmungsarm 7 is formed as a prolonged extension of the bottom plate 4 and has a shape which is tuned to the surface geometry of the proposed support means, in particular with respect to its contact surface 7a.
Der derart gebildete Entwärmungsarm 7 erlaubt, sich zwischen erhabenen Strukturen an einer Trageinrichtung flächenbündig mit der Oberfläche der Trageinrichtung zu erstrecken, so dass eine Fläche bzw. Flächenbereiche zur Entwärmung über die Trageinrichtung nutzbar gemacht werden können, welche zwischen erhabenen Strukturen der Trageinrichtung zur Verfügung stehen, im Stand der Technik jedoch nicht zur Ent- wärmung verfügbar sind. The Entwärmungsarm 7 thus formed allows to extend between raised structures on a support means flush with the surface of the support means, so that a surface or surface areas can be made available for cooling through the support means, which between raised structures are available to the support device, but are not available in the prior art for heating.
Der hinsichtlich seiner Formgebung dazu notwendigerweise komplex und dennoch massiv gebildete Entwarmungsarm 7 ist in einem einzigen Fertigungsschritt zusammen mit der Bodenplatte 4 als einstückiges Aluminiumdruckgussteil hergestellt. Insbesondere das Aluminium-Druckgussverfahren erlaubt auf einfache Weise eine solch komplexe Formgebung. The in terms of its shaping necessarily necessarily complex yet solid formed Entwarmungsarm 7 is made in a single manufacturing step together with the bottom plate 4 as a one-piece die-cast aluminum part. In particular, the aluminum die casting process allows such a complex shape in a simple manner.
Der Entwarmungsarm 7 weist an einem in Bezug auf das zweite Gehäuseelement 4 distalen Ende 7b einen Anschraubpunkt 8 auf, welcher die Festlegung des Steuergeräts 1 und insbesondere eines damit gebildeten Getriebesteuermoduls vom zweiten Gehäuseelement 4 entfernt ermöglicht, so dass ein im Stand der Technik benötigter Anschraubpunkt nahe oder in der Bodenplatte 4 entbehrlich ist. Der Anschraubpunkt 8 ist vorteilhaft einfach als Gewindebohrung gebildet, welche in dem massiven Aluminum-Druckgussteil einfach zu realisieren ist. Teure Gewindebuchsen, wie diese bisweilen im Stand der Technik verwendet werden, sind nicht nötig. The Entwarmungsarm 7 has at a distal with respect to the second housing element 4 end 7b a screw 8, which allows the determination of the control unit 1 and in particular a thus formed transmission control module from the second housing element 4, so that a required in the prior art mounting point close or in the bottom plate 4 is unnecessary. The screw 8 is advantageously simply formed as a threaded hole, which is easy to implement in the solid aluminum diecasting. Expensive threaded bushes, as these are sometimes used in the prior art, are not necessary.
Durch die insbesondere massive und struktursteife Ausbildung sowohl der Bodenplatte 4 als auch des damit integral gebildeten Entwärmungsarms 7 ist vorteilhaft eine verwindungsarme Befestigung in einer Getriebeumgebung trotz des entfernten Befestigungspunkts und somit eine vibrationsfeste Anordnung ermöglicht. Wie Fig. 2 zu entnehmen ist, ist ein weiterer Anschraubpunkt 9 zur Festlegung des Steuergeräts an der vorgesehenen Trageinrichtung an der Bodenplatte 4 bereitgestellt, wobei ein solcher alternativ oder zusätzlich auch an einem weiteren Entwärmungsarm 7 angeordnet sein kann. Bezuqszeichen Due to the particularly massive and structurally rigid design of both the bottom plate 4 and the Entwärmungsarms 7 integrally formed therewith advantageously a low-distortion attachment in a transmission environment despite the distant attachment point and thus a vibration-resistant arrangement allows. As can be seen from FIG. 2, a further screw-on point 9 for fixing the control device to the provided carrying device is provided on the base plate 4, whereby such an alternative or additionally can also be arranged on a further cooling arm 7. REFERENCE CHARACTERS
Steuergerät control unit
erstes Gehäuseelement first housing element
Leiterplattecircuit board
a Leiterplattenoberseitea PCB top
b Leiterplattenunterseiteb PCB bottom
c Schnittstelle c interface
zweites Gehäuseelementa Anlagefläche 4  second housing element a contact surface 4
Verschraubung  screw
Steuerschaltung  control circuit
Entwärmungsarm Entwärmungsarm
a Anlagefläche 7a contact surface 7
b distales Ende 7 b distal end 7
Anschraubpunkt  fixation point
weiterer Anschraubpunkt  another screw point

Claims

Patentansprüche claims
1 . Steuergerät (1 ) für eine Getriebesteuerung eines Kraftfahrzeugs, aufweisend ein Gehäuseelement (4) mit einer Anlagefläche (4a), mittels welcher das Steuergerät (1 ) an eine korrespondierende Oberfläche einer in Bezug auf die Getriebesteuerung separaten Trageinrichtung thermisch anbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gehäuseelement (4) wenigstens ein Entwärmungsarm (7) zur Anbindung an der Trageinrichtung gebildet ist. 1 . Control unit (1) for a transmission control of a motor vehicle, comprising a housing element (4) with a contact surface (4a), by means of which the control device (1) is thermally attachable to a corresponding surface of a support device separate in relation to the transmission control, characterized in that on the housing element (4) at least one Entwärmungsarm (7) is formed for connection to the support means.
2. Steuergerät (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Formgebung des Entwärmungsarms (7) mit Strukturen an der Oberfläche der Trageinrichtung korrespondiert und/oder dieser ausgebildet ist, sich zwischen denselben zu erstrecken. 2. Control device (1) according to claim 1, characterized in that the shaping of the Entwärmungsarms (7) with structures on the surface of the support means corresponds and / or is formed to extend between the same.
3. Steuergerät (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Entwärmungsarm (7) zur mechanischen Anbindung des Steuergeräts (1 ) an der Trageinrichtung, insbesondere an einem von der Gehäuseelement-Anlagefläche entfernten Montageort, ausgebildet ist. 3. Control device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one Entwärmungsarm (7) for mechanical connection of the control device (1) to the support means, in particular at a remote from the housing element contact surface mounting location is formed.
4. Steuergerät (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Entwärmungsarm (7) zur thermisch leitfähigen Anbindung an der Trageinrichtung mittels einer durch diesen gebildeten Anlagefläche (7a) ausgebildet ist. 4. Control device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one Entwärmungsarm (7) for thermally conductive connection to the support means by means of a contact surface formed by this (7 a) is formed.
5. Steuergerät (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseelement (4) eine Bodenplatte des Steuergeräts (1 ) bildet. 5. Control device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the housing element (4) forms a bottom plate of the control device (1).
6. Steuergerät (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseelement (4) und/oder der Entwärmungsarm (7) als Aluminium-Druckgussteil gefertigt sind, insbesondere jeweils massiv. 6. Control device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the housing element (4) and / or the Entwärmungsarm (7) are made as aluminum die-cast part, in particular each solid.
7. Steuergerät (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (1 ) eine Mehrzahl von Entwärmungsarmen (7) aufweist. 7. Control device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the control device (1) has a plurality of Entwärmungsarmen (7).
8. Steuergerät (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagefläche (4a) des Gehäuseelements (4) unplan gebildet ist, insbesondere auf die Trageinrichtungsgeometrie abgestimmt. 8. Control device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the bearing surface (4a) of the housing element (4) is formed unplan, in particular matched to the Trageinrichtungsgeometrie.
9. Baugruppe mit einem Steuergerät (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Steuergerät (1 ) Bestandteil einer Getriebesteuerung der Baugruppe ist, wobei die Baugruppe weiterhin eine Trageinrichtung aufweist, welche in Bezug auf die Getriebesteuerung separat gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (1 ) an der Trageinrichtung mittels wenigstens eines Entwärmungsarmes (7) angebunden ist, insbesondere thermisch leitfähig und/oder mechanisch. 9. Assembly with a control unit (1) according to one of claims 1 to 8, wherein the control unit (1) is part of a transmission control of the assembly, wherein the assembly further comprises a support means which is formed separately with respect to the transmission control, characterized in that the control device (1) is connected to the carrying device by means of at least one cooling arm (7), in particular thermally conductive and / or mechanical.
10. Baugruppe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebesteuerung eine mechatronische Getriebesteuerung ist, in welche das Steuergerät integriert ist, insbesondere ein Getriebesteuermodul. 10. An assembly according to claim 9, characterized in that the transmission control is a mechatronic transmission control, in which the control unit is integrated, in particular a transmission control module.
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