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Die Erfindung betrifft eine elektrische
Verbindungseinrichtung für
ein zur Steuerung einer Brennkraftmaschine vorgesehenes Bauteil,
insbesondere eine Einspritzdüse.
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Eine als Mikrocomputer ausgebildete
Motorsteuerungseinheit ist im allgemeinen im Inneren der Fahrzeugkabine
angeordnet, wo die Umgebungsbedingungen vergleichsweise gut sind.
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Die Sensoren und Stellglieder sind
im Inneren des Motorraumes angeordnet. Sie sind durch eine als Kabelbaum
bezeichnete Leitung zur Übertragung
von Signalen miteinander verbunden.
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Ein Beispiel für eine im Motorraum angeordnete
elektronische Steuerungseinrichtung, wie z.B. eine Motorsteuerungseinheit,
ist in der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 63-113 764 (1988)
offenbart. Dort ist an der Außenwand
eines Drosselklappengehäuses
eine Steuerungseinheit befestigt. Das Drosselklappen-Hauptgehäuse und
ein Gehäuse
für eine
elektronische Schaltung sind einstückig ausgebildet, wobei die
elektronische Schaltung innerhalb des Gehäuses angeordnet und der Spalt
zwischen dem Gehäuse
und der elektronischen Schaltung mit einem Füllstoff aufgefüllt ist.
Da die Steuerungseinheit im Motorraum angeordnet ist, wird die Leitung
durch eine wasserdichte Gummihalterung geführt.
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In der japanischen Patentveröffentlichung Nr.
4-203 437 (1992) ist eine Technologie beschrieben, bei der der Kühleffekt
für ein
elektronisches Bauteil dadurch verbessert wird, daß eine Steuerungseinrichtung
für einen
Hitzdraht-Luftmengenmesser
und der Hitzdraht-Luftmengenmesser einstückig an einem Luftfiltergehäuse befestigt
sind. Damit soll lediglich eine Kühlung der elektronischen Teile
in der Steuerungseinheit erreicht werden.
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Eine ähnliche Technologie zur Kühlung elektronischer
Teile ist in der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 4-32 566 (1992)
beschrieben. Dort sind die elektronischen Teile mit einer hohen
Wärmeentwicklung
auf Platten aus nichtorganischem Material und Teile mit einer vergleichsweise geringen
Wärmeentwicklung
auf Platten aus organischem Material im Inneren eines Motorraums
angeordnet.
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Bei den oben beschriebenen konventionellen
Technologien ist eine elektronische Steuerungseinrichtung im Inneren
des Motorraums angeordnet und die elektronischen Teile werden durch
Verwendung der Ansaugluft des Motors gekühlt. Wenn z.B. eine elektronische
Steuerungseinrichtung in einem Luftfilter angeordnet ist, wird die
Leitungslänge
zwischen den Bauteilen, d.h. die Länge des Kabelbaumes, nur geringfügig verkürzt, da
die elektrischen Signale zwischen diesen Bauteilen übertragen
werden müssen.
Der Effekt einer Anordnung der elektronischen Steuerungseinrichtung
innerhalb des Motorraums ist daher nicht so groß. Auch der Nutzen im Hinblick
auf die Ausführung
der Verdrahtung zwischen den Bauteilen ist nicht so groß. So wird
beispielsweise die Gesamtarbeit nicht erleichtert, da die Bauteile
ausgerichtet, die Verbindungsstücke
befestigt und die Verdrahtung mit dem Kabelbaum hergestellt werden
muß. Da
die Bauteile für
die Motorsteuerung ferner mit den Kabelbäumen verbunden sind, verlaufen
eine Vielzahl von Kabelbäumen
im Inneren des Motorraums. Es ist daher wahrscheinlich, daß aufgrund
der Vibration oder aufgrund von wiederholtem Kontakt mit einer Bauteilkante
o.ä. ein
Bruch der Leitung auftritt. Wie bereits erläutert wurde, verbleibt bei
der konventionellen Technik auch weiter die zu vermeidende und mühsame Arbeit
der Bauteilausrichtung und Verdrahtung und auch das Problem der Zuverlässigkeit
bleibt bestehen.
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Die
DE 34 35 566 C2 zeigt einen Kabelbaum für Kraftfahrzeuge
mit einer Vielzahl von Kabeln, die endzeitige Stecker zum Anschluß von elektrischen Bauteilen
aufweisen. Die Kabel sind dabei lose in einem zweiteiligen Gehäuse aus
einem Grundkörper und
einem Deckel angeordnet.
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Die
DE 76 17 838 U1 zeigt einen Kabelbaum, bei
dem die elektrischen Leiter in eine Hülle aus elastomeren Material
eingegossen sind. Der Kabelbaum weist eine Vielzahl von einzelnen
elektrischen Steckverbindern zum Anschluß von elektrischen Bauelementen
auf.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht
darin, eine zweckmäßige elektrische
Verbindungseinrichtung zu schaffen, die eine einfachere Verbindung
der Ansteuerleitungen für
ein zur Steuerung der Brennkraftmaschine vorgesehenes Bauteil ermöglicht.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Die Grundidee besteht darin, daß beispielsweise
beim Aufbau eines Motor-Luftansaugsystems ein für die Steuerung erforderliches
Signalübertragungssystem
durch Befestigung von einem Bauteil, wie einer lösbaren Platte, aufgebaut werden
kann. Die elektrische Verbindungseinrichtung zeichnet sich dadurch
aus, daß die
Platte entsprechende elektrische Leitungen und Kontaktelemente aufweist,
und daß durch
Befestigung der Platte am Ansaugkanal eine Leitungsverbindung erfolgt.
Darüber
hinaus sind die elektrischen Leitungen einstöckig mit der Platte ausgebildet,
indem sie diese aufnimmt oder aus einem Stück gegossen ist. Auf diese
Weise kann mit der Befestigung der Abdeckplatte gleichzeitig eine elektrische
Leitungsverbindung zur Einspritzdüse hergestellt werden. Sowohl
die elektrischen Leitungen als auch die Einspritzdüse sind
so vor Verschmutzung oder Beschädigung
geschützt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
wird im folgenden unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
Draufsicht einer an einem V-Motor befestigten Steuerungseinheit;
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2(A) eine
Seitenansicht eines Verbinders und eines Verbinders mit einem Kabelbaum;
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2(B) einen
Querschnitt A-A von 2(A);
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3 einen
Teilquerschnitt der am V-Motor gemäß 1 befestigten Steuerungseinheit von der Vorderseite
gesehen;
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4 einen
Querschnitt der am V-Motor gemäß 3 befestigten Steuerungseinheit
von der Seite gesehen;
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5 eine
vergrößerte Ansicht
des in 4 dargestellten
Verbinders;
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6 einen
vergrößerten Querschnitt
eines Verbindungsbereichs von einem Teil des Luftansaugrohrs und
des Drosselklappengehäuses;
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7 einen
vergrößerten Querschnitt
eines Verbindungsbereichs von einem Drosselklappengehäuse und
einem Gehäuse
des Hitzdrahtmessers;
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8(A) eine
Draufsicht eines Befestigungsteils einer Einspritzeinrichtung;
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8(B) eine
Seitenansicht des Befestigungsteils von 8(A); und
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9 eine
vergrößerte Schnittansicht
des Verbindungsbereichs einer Einspritzeinrichtung und eines Kabelbaums.
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1 zeigt
eine Steuerungseinheit in einer Vertiefung zwischen den beiden Reihen
eines V-Motors. In 1 ist
an einem Luftansaugrohr 1 eine Steuerungseinheit 2 befestigt.
Das Bezugszeichen 3 bezeichnet ein Verbindungsstück, das
eine Verbindung zwischen der Seite der Steuerungseinheit und ihrer
Anschlußseite
herstellt. Mit dem Bezugszeichen 4 ist ein Kabelbaum bezeichnet.
Die Verbindungsstücke 3 sind an
Stellen angeordnet, an denen sich die Steuerungseinheit 2 und
das Luftansaugrohr 1 gegenüberliegen und deren Verbindung
erfolgt gleichzeitig mit der Befestigung der Teile. Eine Befestigungsschraube 15 dient
ausschließlich
der Befestigung der Steuerungseinheit. Das Verbindungsteil 3 kann
auch zur Befestigung der Steuerungseinheit am Luftansaugrohr dienen,
wenn das Verbindungsteil zur Ausübung
einer Befestigungsfunktion ausgebildet ist. Da jedoch in einem Motorraum
eine starke Vibration vorliegt, steigt die Wahrscheinlichkeit, daß im Betrieb
Störungen
der Verbindung auftreten. Zur Gewährleistung einer zuverlässigen Befestigung
der Teile, ist es daher besser, wenn die Steuerungseinheit 2 durch
die Befestigungsschrauben 15 befestigt ist. Mit den Bezugszeichen 6a, 6b sind
die Motorenteile der beiden Reihen des V-Motors gekennzeichnet.
Das Bezugszeichen 5 bezeichnet einen Kabelbaum zur Verbindung
der Steuerungseinheit 2 mit anderen Teilen. Der Kabelbaum
dient zur Verbindung von Teilen, die nicht einstückig mit dem Kabelbaum ausgebildet
werden können,
und enthält
eine Stromzufuhrleitung. Über
Verbinder 7a, 7b wird eine Signalleitung verbunden,
wenn das Luftansaugrohr 1 und das Drosselklappengehäuse 9 zusammengebaut
werden. Zur Verbindung eines Kabelbaums 8 mit einem Kabelbaum 12 sind
die Verbinder sowohl in dem Luftansaugrohr 1 als auch in
dem Drosselklappengehäuse 9 angeordnet.
Beim Zusammenbau des Drosselklappengehäuses 9 mit einem Hitzdrahtmessergehäuse 10 wird
der Kabelbaum 8 mit einem Kabelbaum 24 über Verbinder 22a, 22b verbunden.
Die Verbinder befinden sich in der Seite des Drosselklappengehäuses und
der Seite des Hitzdrahtmessergehäuses.
Das Bezugszeichen 11 bezeichnet einen Sensor zur Bestimmung
der Luftmenge und ist im vorliegenden Fall ein Hitzdrahtsensor.
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In 1 liegt
der Kabelbaum 12 oder der Kabelbaum 8 auf dem
Luftansaugrohr 1 bzw. dem Drosselklappengehäuse 9.
Der Kabelbaum kann jedoch auch einstückig mit dem Luftansaug rohr
ausgebildet sein, so daß das
Luftansaugrohr 1 den Kabelbaum 12 aufnimmt, wie
dies in den 2(A) und 2(B) gezeigt ist.
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2(B) ist
ein schematischer Querschnitt entlang der Linie A-A von 2(A). In dem Luftansaugrohr 1 ist
ein Verbindungsstück 7ac eingebettet. Das
Drosselklappengehäuse 9 weist
einen ähnlichen Aufbau
auf. Wenn das Luftansaugrohr 1 oder das Drosselklappengehäuse 9 aus
Harz hergestellt wird, kann ein zuverlässiger Kabelbaum dadurch geschaffen
werden, daß er
einteilig und nach außen
nicht freiliegend ausgeführt
wird. Derselbe Effekt kann dadurch erreicht werden, daß das Drosselklappengehäuse 9 in ähnlicher
Weise einstückig
mit dem darin eingebetteten Kabelbaum 8 ausgebildet ist.
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3 ist
eine schematische Vorderansicht von 1 im
Schnitt. Mit dem Bezugszeichen 16 sind ein Ansaugkrümmer, mit
den Bezugszeichen 24a, 24b Zündspulen, mit dem Bezugszeichen 13 eine
Einspritzvorrichtung und mit dem Bezugszeichen 14 ein Kraftstoffkanal
bezeichnet. Die Steuerungseinheit 2 ist in der Mitte des
V-Motors angeordnet.
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4 zeigt
die Befestigungsposition der Steuerungseinheit im Querschnitt. Bei
dieser Ausführung
sind ein Verbindungsstück 26 in
der Seite des Luftansaugrohrs 1 und ein Verbindungsstück 3 in
der Seite der Steuerungseinheit 2 miteinander verbunden.
Die Steuerungseinheit 2 ist über Befestigungsschrauben 15 an
dem Luftansaugrohr 1 befestigt. Gleichzeitig ist das Verbindungsstück 3 mit
dem Verbindungsstück 26 verbunden,
um die Verbindung mit dem Kabelbaum 12 zu komplettieren.
Durch Zusammenbau von Drosselklappengehäuse 9 und Luftansaugrohr 1 werden
die Verbindungsstücke 7a, 7b miteinander
verbunden. Bei dieser Ausführung
sind die mit den Kabelbäumen
verbundenen Verbin dungsstücke
in dem Drosselklappengehäuse 9 bzw.
dem Luftansaugrohr 1 eingebettet. Es ist ersichtlich, daß eine Verbindung
der Kabelbäume
gleichzeitig mit dem Zusammenbau von Drosselklappengehäuse 9 und
Luftansaugrohr 1 erfolgt.
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5 ist
eine vergrößerte Darstellung
der Verbindungsstücke 3 und 26.
Mit den Bezugszeichen 30, 32 sind Verbindungsstifte
bezeichnet. Die Verbindung erfolgt durch Oberflächenkontakt der Stifte.
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6 ist
eine vergrößerte Teilansicht
der Verbindung von Luftansaugrohr 1 mit Drosselklappengehäuse 9 und
der Verbindungsstücke 7a, 7b mit den
Kabelbäumen 12, 8.
Die Verbindungsstücke 7a, 7b sind
in einem Flansch 9a des Drosselklappengehäuses 9 und
einem Flansch 1a des Luftansaugrohrs 1 einstückig ausgebildet. Über eine
Verbindungsschraube 17 sind die beiden Gehäuse miteinander verbunden
und befestigt. Der Kabelbaum 8 ist mit einem Verbindungsstift 7d verbunden.
Durch Zusammenfügen
der beiden Gehäuse
gelangt der Verbindungsstift 7d gleichzeitigin Kontakt
mit einer Verbindungsbuchse 7c in der dem Verbindungsstift
gegenüberliegenden
Aufnahmeseite und stellt eine Verbindung her. In dieser Ausführung liegt
der Kabelbaum an der Außenseite
des Gehäuses.
Der Kabelbaum kann jedoch auch einteilig ausgebildet sein, so daß der Kabelbaum
im Gehäuse
aufgenommen ist.
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7 ist
ein vergrößerter Querschnitt
eines Verbindungsbereichs von einem Drosselklappengehäuse 9 mit
einem Hitzdrahtmessergehäuse 10 und eines
Verbindungsbereichs von Verbindungsstücken 22a, 22b mit
Kabelbäumen 8, 28. Über eine
Schraube 37 sind die beiden Gehäuse miteinander verbunden.
Bei dieser Ausführung
sind die Verbindungsstücke
integriert und die Kabelbäume
sind eingebettet. Der Kabelbaum 8 ist im Inneren des Drosselklappengehäuses eingebet tet,
d.h. er ist in einem Stück
zwischen dem Außen-
und Innenumfang aufgenommen. In ähnlicher
Weise ist der Kabelbaum 28 im Inneren des Hitzdrahtmessergehäuses aufgenommen.
Auf diese Weise können
die Kabelbäume
wirksam vor Beschädigungen
geschützt
werden, da die Kabelbäume
nicht am Außenbereich
der Gehäuse
verlaufen.
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Die 8(A), 8(B) und 9 zeigen ein Ausführungsbeispiel einer Befestigung
der Einspritzvorrichtung. Bei dieser Ausführung ist der Kabelbaum zur Übertragung
eines Einspritzsignals integriert. Das Bezugszeichen 35 kennzeichnet
eine Befestigungsschraube und das Bezugszeichen 44 einen
Verbindungsstift. Mit dem Bezugszeichen 14 ist eine Druckplatte
zur Befestigung einer Einspritzvorrichtung, mit dem Bezugszeichen 14a ein
Kabelbaum für
das Kraftstoffeinspritzsignal und mit dem Bezugszeichen 14b ein
Verbindungsteil eines Kabelbaums für eine Einspritzeinrichtung 13 bezeichnet.
Auch in dieser Ausführung
ist der Kabelbaum wirksam gegen Beschädigungen geschützt, da
er nicht an der Außenseite
liegt.
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9 ist
ein Querschnitt der Einspritzeinrichtung und des Kabelbaums.
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Da die Verbindung des Kabelbaums
erfindungsgemäß gleichzeitig
mit der Befestigung des Bauteils hergestellt wird, ist eine äußerst zweckmäßige Vorrichtung
mit einer einfacheren Verbindung der Kabelbäume möglich. Durch die integrierte
Ausführung
des Kabelbaums ist eine Leitungsverbindung mit einer hohen Zuverlässigkeit
möglich.