DE4430324C1 - Saugrohr - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein für eine Brennkraftmaschine eines Kraft­ fahrzeugs ausgebildete, ein Luftfiltergehäuse aufweisende Saugein­ richtung zum Zuführen der Verbrennungsluft zur Brennkraftmaschine, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei Brennkraftmaschinen heutiger Kraftfahrzeuge führen üblicherweise Ansaugkrümmer von den einzelnen Zylindern zu einem Luftverteilerrohr, welches über ein Ansaugrohr mit dem Luftfiltergehäuse Verbindung hat. In diesem An­ saugrohr ist ein Luftmengensensor und eine Drosselklappe mit einem Drosselklappensteller angeordnet. Zum Motorma­ nagement dient eine Motorsteuerelektronik, welche über elektrische Kabel mit dem Luftmengensensor, dem Drossel­ klappensteller und weiteren Einrichtungen Verbindung hat. Da die Motorsteuerelektronik vor übermäßiger Erwärmung geschützt werden muß und in ihr Bauteile angeordnet sind, welche ihrerseits durch Verlustleistung Wärme erzeugen, die abgeführt werden muß, ordnet man das Gehäuse mit der Motorsteuerelektronik weit entfernt von der Brennkraftma­ schine an. Meist ist dieses Gehäuse am den Motorraum zur Windschutzscheibe hin versperrenden Wasserkasten, der Spritzwand oder einem sonstigen Karosserieteil befestigt.

Diese Anordnung hat den Nachteil, daß relativ lange Kabel von den einzelnen, mit ihr zu verbindenden Bauteilen zu der Motorsteuerelektronik führen und über Stecker mit der Motorsteuerelektronik zu verbinden sind. Die Verlegung solcher Leitungen im Motorraum ist zeitaufwendig und ko­ stenintensiv. Die erforderlichen Steckverbindungen können durch Korrosion oder andere Mängel Ursache für Fehlfunk­ tionen der Motorsteuerelektronik sein.

Aus der DE 34 05 935 C2 ist es bekannt, eine Elektronik in einem Ge­ häuse an einem Drosselklappenstutzen anzuordnen und dadurch die Elektronik zu kühlen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Saugrohr der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die elektrischen Schaltungen der elektronischen Bauteile bei gleichzeitiger Kühlung durch die Saugluft zu­ sammenfaßbar sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Merkmale des Kennzeichens des Anspruchs 1 gelöst.

Bei einer solchen Anordnung kommt es dazu, daß der Luftstrom im Saug­ rohr den Boden des Gehäuses der Motorsteuerelektronik und der Sen­ sorelektronik kühlt und dadurch sowohl von den elektronischen Bauteilen erzeugte Verlustleistungswärme als auch die von der Brennkraftmaschine abgestrahlte und in das Gehäuse der Motorsteuerelektronik gelangende Wärme abführt. Die motornahe Anordnung der Motorsteuerelektronik spart längere elektrische Verbindungen von im Bereich der Brennkraft­ maschine vorgesehene Einrichtungen zu der Motorsteuerelektronik und den entsprechenden Montageaufwand ein sowie irgendwelche nach außen führenden Leitungen von dem Luftmassensensor zur Motorsteuerelektro­ nik. Weiterhin werden dadurch Kosten eingespart, daß Saugrohr, Luft­ massensensor, Sensorelektronik und die Motorsteuerelektronik zu einer Baueinheit zusammengefaßt sind.

Elektrische Leitungen von dem Luftmassensensor zur Motorsteuerelektronik und der Stecker zum lösbaren Verbinden mit der Motorsteuerelektronik entfallen gänzlich.

Üblicherweise ist der Luftmassensensor ein autarkes Bauteil mit einer Sensorelektronik, die einen Spannungsstabilisator und einen elektroni­ schen Speicher aufweist. Die Anordnung dieser elektronischer Bauteile verbilligt sich wesentlich, durch die erfindungsgemäße Ausbildung. Dar­ über hinaus kann man durch diese Anordnung einen Spannungsstabilisa­ tor für den Luftmassensensor einsparen.

Besonders intensiv ist die Kühlung der Motorsteuerelektronik, wenn gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung der gekühlte Wandbereich der Boden des Gehäuses der Motorsteuerelektronik ist und als eine Bodenplatte aus Metall ausgebildet ist.

Eine solche Bodenplatte wird vorzugs­ weise aus Aluminium oder Magnesium gefertigt. Denkbar ist es natürlich auch, daß das gesamte Gehäuse der Motorsteuerelektronik aus Metall besteht.

Der Wärmefluß zwischen der Bodenplatte und der Leiter­ platte wird nicht durch eine dazwischenliegende Luft­ schicht behindert, wenn auf die Bodenplatte aus Me­ tall eine Leiterplatte auflaminiert ist. Durch Anwendung der Planartechnik erreicht man wei­ terhin, daß die Motorsteuerelektronik schwingungsunemp­ findlicher wird als die bisher angewendete Hybridtechnik.

Die im Saugrohr strömende Luft hat unmittelbaren Kontakt mit der Bodenplatte, wenn die Bodenplatte des Gehäuses zugleich einen Teilbereich der Wandung des Saugrohres bildet. Eine solche Ausführungsform ist besonders kosten­ günstig herzustellen und führt zu einer besonders guten Kühlung, da die Wärme aus der Bodenplatte nicht mehr durch die meist aus Kunststoff bestehende Wandung des Saugrohres zur im Saugrohr strömenden Luft fließen muß.

Konstruktiv vorteilhaft ist eine Ausgestaltung, gemäß der das Saugrohr angrenzend an die Bodenplatte im Bereich der Motorsteuerelektronik trogförmig ausgebildet ist.

Luftmassensensoren kalibriert man derzeit mit relativ großem Aufwand. Dieser Aufwand kann wesentlich verringert werden, wenn zum Kalibrieren des Luftmassensensors in ei­ nem im Gehäuse für die Motorsteuerung erforderlichen elektronischen Speicher ein Sensorkorrekturprogramm abge­ speichert ist. Hierdurch kann man Abweichungen der Kenn­ linie des Luftmassensensors hinnehmen. Man braucht des­ halb nicht mehr den Sensor selbst zu eichen, sondern be­ rücksichtigt in der Motorsteuerelektronik die von der idealen Kennlinie des Luftmassensensors abweichende Kenn­ linie durch das Sensorkorrekturprogramm.

Für die Anforderungen in einem Kraftfahrzeug genügt es, wenn das Sensorkorrekturprogramm zum Verschieben der Sen­ sorkennlinie aufgrund zweier Messungen des Luftmassen­ durchsatzes und der sich dabei ergebenden Sensorspannung ausgebildet ist.

Zur weiteren Senkung der Fertigungs- und Montagekosten trägt es bei, wenn das Gehäuse der Motorsteuerelektronik mit einem Drosselklappensteller eine Baueinheit bildet.

Optimal für das bei der heutigen Kraftfahrzeugfertigung angestrebte Zuliefern möglichst umfassender, funktions­ tüchtiger Baueinheiten ist es, wenn das Saugrohr mit ei­ nem Luftfilterkasten, dem Gehäuse mit der Motorsteuer­ elektronik, dem Luftmassensensor, der Drosselklappe mit dem Drosselklappensteller, einer Einspritzleiste mit Ein­ spritzventilen, einem Luftverteilerrohr und einzelnen, zu jeweils einem Zylinder führenden Ansaugkrümmern ein Saug­ modul als bauliche Einheit bildet.

Die Erfindung läßt verschiedene Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind zwei da­ von in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines erfin­ dungsgemäßen Saugrohres mit den angrenzenden Bauteilen einer Brennkraftmaschine,

Fig. 2 einen Querschnitt durch das Saugrohr im Be­ reich eines Gehäuses einer Motorsteuer­ elektronik,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des Saugrohres mit dem noch offenen Gehäuse der Motorsteuer­ elektronik,

Fig. 4 den Boden des Gehäuses mit der Leiterplatte und einem Luftmassensensor.

Die Fig. 1 zeigt ein Saugrohr 1, welches ein Luftvertei­ lerrohr 2 mit einem Luftfilterkasten 3 verbindet. Vom Luftverteilerrohr 2 führen auf übliche Weise Ansaugkrüm­ mer 4 zu den nicht gezeigten Zylindern einer Brenn­ kraftmaschine. Dargestellt sind in der Fig. 1 Einspritz­ ventile 5, welche jeweils Kraftstoff in die Ansaugkrümmer 4 einspritzen.

Am unteren Ende des Saugrohres 1 erkennt man einen Dros­ selklappensteller 6 mit einer elektrischen Verbindung 7. Diese Verbindung 7 führt ebenso wie eine von den Ein­ spritzventilen 5 kommende elektrische Verbindung 8 zu ei­ nem Motorleitungsstecker 9, welcher in eine Steckerauf­ nahme 10 eines Gehäuses 11 gesteckt ist. In diesem Ge­ häuse 11 ist eine in Fig. 2 gezeigte Motorsteuerelektro­ nik 12 angeordnet. Zu erkennen ist in Fig. 1, daß das Gehäuse 11 auf dem Saugrohr 1 angeordnet ist.

Die Schnittdarstellung gemäß Fig. 2 zeigt, daß das Ge­ häuse 11 einen Boden 13 hat, der als Metallplatte, vor­ zugsweise aus Aluminium oder Magnesium, ausgebildet ist. Dieser Boden 13 bildet einen Teilbereich einer Wandung 14 des Saugrohres 1. Auf dem Boden 13 ist eine Leiterplatte 15 zum Beispiel durch Kleben auflaminiert, welche die Mo­ torsteuerelektronik 12 trägt. Vom Boden 13 ragt ein Luft­ massensensor 16 in das Saugrohr 1 hinein, so daß dieser ohne nach außen führende Leitungen mit der Motorsteuer­ elektronik 12 Verbindung hat. Eine üblicherweise am Luft­ massensensor 16 angeordnete Sensorelektronik 17 ist bei dieser Ausführungsform zusammen mit der Motorsteuer­ elektronik 12 auf der Leiterplatte 15 angeordnet. Die Mo­ torsteuerelektronik 12 weist einen elektronischen Spei­ cher 18 auf, in dem ein Sensorkorrekturprogramm abgespei­ chert sein kann.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 sitzt das Gehäuse 11 außenseitig auf dem Saugrohr 1 auf, so daß die Wärme von der Motorsteuerelektronik 12 durch den Boden 13 des Ge­ häuses 11 und die Wandung 14 des Saugrohres 1 in den in ihm fließenden Luftstrom gelangen muß.

Die Fig. 3 zeigt, daß im Boden 13 und der Leiterplatte 15 eine längliche Durchbrechung 19 vorgesehen ist, durch die Kontaktfahnen 20 des Luftmassensensors 16 zu ragen vermögen, so daß sie über in Fig. 2 gezeigte Lötverbindungen 21 mit nicht gezeigten Leitern auf der Leiterplatte 15 verbunden werden können. Positioniert wurden in Fig. 3 auch Meßdrähte 22, 23 des Luftmassen­ sensors 16. Dieser Luftmassensensor 16 arbeitet dadurch, daß diese Meßdrähte 22, 23 bei unterschiedlichem Luft­ strom im Saugrohr 1 unterschiedlich gekühlt werden und sich auf diese Weise der elektrische Widerstand dieser Meßdrähte 22, 23 verändert.

Claims (9)

1. Für eine Brennkraftmaschine eines- Kraftfahrzeugs ausgebildete, ein Luftfiltergehäuse aufweisende Saugrichtung zum Zuführen der Ver-
brennungsluft zur Brennkraftmaschinen, wobei an einer durch den Luftstrom gekühlten Außenwand der Saugeinrichtung ein Gehäuse mit einer auf einer Leiterplatte befindlichen Motorsteuerelektronik angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die gekühlte Wand der Saugeinrichtung mit einer Bodenplatte (13) des Gehäuses (11) der Motorsteuerelektronik (12) wärmeleitend verbunden ist und durch die Bodenplatte (13) ein Luftmassensensor (16) in die Saugeinrichtung hineinragt, wobei dessen Sensorelektronik auf der Lei­ terplatte (15) der Motorsteuerelektronik (12) angeordnet ist.

2. Saugrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenplatte aus Metall besteht.

3. Saugrohr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Bodenplatte eine Leiterplatte (15) auflaminiert ist.

4. Saugrohr nach zumindest einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenplatte des Gehäuses (11) zugleich einen Teilbereich der Wandung (14) des Saugrohres (1) bildet.

5. Saugrohr nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Saugrohr (1) angrenzend an die Bodenplatte im Bereich der Motorsteuerelektronik ausgebildet ist

6. Saugrohr nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Kalibrieren des Luftmassensensors (16) in einem im Gehäuse (11) für die Motorsteuerelektronik (12) erforder­ lichen elektronischen Speicher (18) ein Sensorkorrektur­ programm abgespeichert ist.

7. Saugrohr nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorkorrekturprogramm zum Verschieben der Sensor­ kennlinie aufgrund zweier Messungen des Luftmassendurch­ satzes und der sich dabei ergebenden Sensorspannung aus­ gebildet ist.

8. Saugrohr nach zumindest einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (11) der Motorsteuerelektronik (12) mit einem Drosselklappenstel­ ler (6) eine Baueinheit bildet.

9. Saugrohr nach zumindest einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Saugrohr mit einem Luft­ filterkasten (3), dem Gehäuse (11) mit der Motorsteuer­ elektronik (12), dem Luftmassensensor (16), der Drossel­ klappe mit dem Drosselklappensteller (6), einer Ein­ spritzleiste mit Einspritzventilen (5), einem Luftvertei­ lerrohr (2) und einzelnen, zu jeweils einem Zylinder füh­ renden Ansaugkrümmern (4) ein Saugmodul als bauliche Ein­ heit bildet.