DE9105034U1 - Elektronisches Steuergerät für eine Einrichtung in einem Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

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Siemens Aktiengesellschaft

Elektronisches Steuergerät für eine Einrichtung in einem Kraftfahrzeug

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Steuergerät gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Solche Steuergeräte werden in Kraftfahrzeugen eingesetzt, um z.B. das Antiblockiersystem, das automatische Getriebe, die Einspritzung oder die Zündung zu steuern. Die elektronischen oder elektrischen Bestandteile des Steuergerätes müssen wegen den im Kraftfahrzeug auftretenden harten Beanspruchungen gut geschützt werden, insbesondere gegen Erschütterungen.

Ist das Steuergerät nicht im Innenraum sondern im Motorraum untergebracht, muß es zusätzlich gegen aggressive Umwelteinflüsse, z.B. gegen Feuchtigkeit, Salz, Benzin usw. geschützt werden. Ein bekanntes Steuergerät hat ein feuchtigkeitsdichtes Gehäuse mit einem Teilbereich, in dem die elektrische Schaltung untergebracht ist und der von einer feuchtigkeitsdichten, flexiblen Membran abgeschlossen ist. Ein zwischen der Membran und einem Deckel des Gehäuses gebildeter Teilbereich ist belüftet (EP-Al 0 113 073). Die elektrische Schaltung kann zusätzlich durch eine Vergußmasse geschützt sein. Die Herstellung eines solchen Steuergeräts ist sehr aufwendig.

Bei einem anderen elektronischen Steuergerät (DE-OS 27 02 173) ist das Gehäuse, in dem eine elektronische Schaltung und Bauelemente einer Steuerelektronik sowie eines Leistungsteils untergebracht sind, teilweise mit Gießharz ausgegossen. Die Bauelemente des Leistungsteils sowie die Steckerleiste zumindest teilweise sind in die Vergußmasse eingebettet. Da die Bauelemente sehr unterschiedliche Abmessungen aufweisen, muß, wenn sie alle eingebettet werden sollen, ziemlich viel Vergußmasse verwendet werden. Dies erhöht das Gewicht des Steuergeräts.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Steuergerät zu

schaffen, dessen Schaltungsbestandteile einwandfrei in eine

Vergußmasse eingebettet sind, das aber ein möglichst geringes

Gewicht aufweist.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Steuergerät mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Vorteile der Erfindung liegen unter anderem darin, daß ein bereits vorhandenes, für die Montage im Fahrgastraum vorgesehenes Steuergerät in einfacher Weise für den Einsatz im Motorraum geeignet gemacht werden kann. Außerdem ermöglicht sie
eine gute Wärmeabfuhr von den Leistungsbauelementen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
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Figur 1 ein Steuergerät nach der Erfindung in einer Schnittansicht entsprechend der Linie A-A von Figur 2;
Figur 2 das Steuergerät nach Figur 1 in einer Vorderansicht in der Lage, in der das Gerät eingebaut wird;
Figur 3 eine Gießmaske für das Steuergerät nach Figur 1 und 2,

und

Figur A das Steuergerät nach Figur 2 in einer geschnittenen
Seitenansicht.

Ein Steuergerät 1 (Figur 1) enthält elektrische und/oder elektronische Schaltungsbestandteile, die auf einer Leiterplatte 2 angeordnet oder mit ihr verbunden sind. So sitzt z.B. ein Bauelement 3 direkt auf der Leiterplatte auf, während Leistungsbauelemente A, 5 und 6, z.B. Leistungstransistoren, durch An-

schlußdrähte 7, 8 und 9 mit der Leiterplatte 2 verbunden sind.

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Die Anschlußdrähte werden dazu in Kontaktierungsbohrungen eingesteckt und verlötet. Die Leiterplatte weist hier nicht dargestellte Leiterbahnen auf, durch die die einzelnen Schaltungsbestandteile elektrisch untereinander verbunden sind. 5

Die Leiterplatte 2 und sämtliche Schaltungsbestandteile und Bauelemente 3, 4, 5 und 6 sind in einem Gehäuse 10 untergebracht, das z.B. als Aluminium-Druckgußteil ausgebildet ist. Das Gehäuse 10 kann, muß aber nicht, mit einem Deckel 12, z.B. aus Aluminiumblech, verschlossen sein.

Um die Schaltungsbestandteile des Steuergeräts 1, einschließlich der Leiterplatte 2, gegen Umwelteinflüsse zu schützen, werden sie nach der Montage in dem Gehäuse 10 mit einer Vergußmasse 14 umgössen. Dazu wird vor dem Eingießen der noch flüssigen Vergußmasse eine Gießmaske 15 (Figur 3) in das Gehäuse gesetzt. Die Gießmaske ist an die Form der Leiterplatte 2 und der Bauelemente 3 bis 6 so angepaßt, daß diese alle einwandfrei durch die Vergußmasse abgedeckt werden, daß aber Hohlräume ohne Schaltungsbestandteile nicht mehr als unbedingt nötig mit Vergußmasse 15 gefüllt werden. Dadurch wird erreicht, daß das Gewicht des Steuergeräts 1 durch das Einbetten der Schaltungsbestandteile in die Vergußmasse 14 nur geringfügig vergrößert wird.

Die Vergußmasse 14 besteht z.B. aus einem mit Polycarbonat gefüllten Polyurethan. Die Füllung bewirkt, daß die Masse gut wärmeleitend wird. Dies ist zweckmäßig, da in den Leistungsbauelementen 4, 5 und 6 Verlustwärme erzeugt wird, die mög- liehst schnell abzuführen ist.

Der guten Wärmeabfuhr dient auch die direkte Montage der Leistungsbauelemente 4 und 6 auf Seitenwänden 16 bzw. 17 des Gehäuses 10. Sie werden an der jeweiligen Seitenwand auf einer die Wärme gut leitenden Isolierfolie 18 befestigt.

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Die Seitenwände 16, 17 sind als Kühlflächen ausgebildet. Sie weisen zu diesem Zweck eine Vielzahl von Kühlrippen 20 (Figur 2) auf. Der elektrische Anschluß des Steuergeräts 1 erfolgt über ein Steckerteil 21 (vgl. auch Figur A), das hier als 55-polige Messerleiste ausgeführt ist. Die Leiterplatte 2 ist über Anschlußdrähte 22, 23 und 2A mit dem Steckerteil 21 verbunden (Figur A).

Vier Innensechskant-Senkschrauben 26 dienen zur Befestigung des Deckels 12 auf dem Steuergerät 1. Vor dem Einbetten der Schaltungsbestandteile in die Vergußmasse IA werden die Leistungsbauelemente A und 6 jeweils durch eine Feder 27 bzw. 28 gehalten, die sie unter Spannung gegen die Seitenwand 16 bzw. 17 drücken (Figur 1). Zur Montage werden die Federn 27 und 28 zusammen mit einem Halter 29 bzw. 30 in eine in dem Gehäuse 10 vorgesehene Nut unter Vorspannung eingedrückt. Damit fixieren sie die Leistungsbauelemente A und 6 während des Aushärtens der Klebstoffschicht 8 und/oder der Vergußmasse IA in ihrer Lage.

Die Gießmaske 15 ist in Figur 3 in einer Ausführung als Kunststoff-Tiefziehteil dargestellt. In dieser Ausführung wird sie als "verlorene" Gießmaske eingesetzt, die nach dem Eingießen und Aushärten der Vergußmaske in dem Gehäuse 1 verbleibt. Diese Ausführung ist besonders wirtschaftlich herzustellen. Für bestimmte Anwendungszwecke kann die Gießmaske 15 auch als wiederverwendbares Bauteil eingesetzt werden. Sie ist dann als massiver Körper ausgebildet. Im ersten Fall, d.h. bei verlorener Gießmaske, bildet die Gießmaske 15 die äußere Abdeckung für die Vergußmasse IA und die in ihr eingebetteten Schaltungsbestandteile. Sie schützt diese einwandfrei gegen Feuchtigkeit und sonstige Umwelteinflüsse. In diesem Fall ist der Deckel 12 entbehrlich.

In der Ausführung nach Figur A ist das Gehäuse 10 zusätzlich durch den Deckel 12 verschlossen. In seinem in der Zeichnung

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unten liegenden Randbereich ist der Deckel 12 mit einer oder mehreren Öffnungen 31 versehen, durch die möglicherweise sich bildendes Kondenzwasser abfließen kann.

Die Leiterplatte 2 wird - vor dem Einfüllen der Vergußmasse mit einer oder mehreren Schrauben 32 - an dem Gehäuse 10 befestigt.

Claims (4)

91 G 1 2 1 8 DE 6 Schutzansprüche

1. Elektronisches Steuergerät (1) für eine Einrichtung in einem Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Antiblockiersystem, das in einem Gehäuse (10) untergebrachte Schaltungsbestandteile (2 bis 6) aufweist, die durch eine Vergußmasse (14) gegen äußere Einflüsse geschützt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergußmasse (14) ein durch eine Gießmaske (15) in seiner äußeren Kontur begrenztes Volumen im Inneren des Gehäuses (10) einnimmt.

2. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergußmasse (14) aus einem wärmeleitfähigen Kunststoff besteht.

3. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießmaske (15) als verlorenes Teil ausgebildet ist.

4. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) mit einem Deckel (12) versehen ist, der an seiner in Einbaulage unten liegenden Seite mit einer Ablauföffnung (31) versehen ist.