DE8808013U1

DE8808013U1 - Steuergerät

Info

Publication number: DE8808013U1
Application number: DE8808013U
Authority: DE
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 1988-06-22
Filing date: 1988-06-22
Publication date: 1988-10-27

Description

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Beschreibung
Steuergerät

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.

Bei Geräten dieser Art, ist es insbesondere in der Entwicklungsphase häufig notwendig, die tfie Steuferfunktionen

bestimme'nden Programme oder Programmabläufe oder Parameter abzuändern.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift mit der Nummer DE-OS 34 37 666 ist ein Steuergerät bekannt, daß ein Gehäuse f

aufweist, in dem mindestens eine Leiterplatte angeordnet j ist, die Leiterbahnen und mit diesen Leiterbahnen elektrisch |

verbundene elektronische und/oder elektrische Bauteile I

aufweist. An einer der Leiterplatten ist ein Sockel 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.

Das elektronische Bauelement wird dabei von einem Träger

aufgenommen, der mit einem durch eine öffnung des Gehäuses ragenden Griff eine lösbare Baueinheit bildet*

Nachteilig erweist sich hierbei, daß, um die öffnung in dem Gehäuse gegen äußere Einflüsse wie Feuchtigkeit und Staub abzudichten, die insbesondere im Kraftfahrzeug in

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.

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.

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«

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.

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 der

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Entwicklungsphase/ in der Vorserie und ·&iacgr;&eegr; der Serie den gleichen Aufbau/ das gleiche Leit
kann/ was die Kosten gering hält.

gleichen Aufbau/ das gleiche Leiterp latten-Läyout_/haben

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.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Erfindungsgegenstands gehen aus den Unteransprüchen hervor.

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.

Dadurch, daß das Spe;chermodul über Befestigungselemente fest mit der Leiterplatte verbunden ist, ergibt sich der

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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*

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.

Dadurch, daß die Befestigungselemente Schrauben sind, ergibt sich der Vorteil, daß die Verbindung kostengünstig und einfach herstellbar ist.

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.

Ein Ausführungsbeispiel ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Gleiche oder gleichwirkende Bauteile werden in den Zeichnungen mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Es zeigen

Figur 1 eine Leiterplatte des Steuergeräts mit e?»*i^« elektronischen Bauelement und einem Speichermodul im TeiIschni tt.

Figur Z eine Leiterplatte des Steuergeräts mit einem elektronischen Bauelement im Teilschnitt.

Figur 1 zeigt eine Leiterplatte (1) das erfindungsgemäßen Steuergeräts mit einem elektronischen Bauelement und einem Speichermodul (3) im Teilschnitt.

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 _£

Bauteile elektrisch leitend verbunden. »1 In Figur 1 ist beispielhaft ein elektronisches Bauelement |

dargestellt, daß als Mikroprozessor (2) ausgebildet ist und |

als SMD-Bauteil ausgeführt ist. Der Mikroprozessor (2) weist |

hier beispielhaft auf vier Seiten seines Gehäuses |

Anschlußelektroden (10) auf, die zu den Leiterbahnen auf der | Oberseite der Leiterplatte (1) abgewinkelt sind und mit 1

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)

verfügen, die in konventioneller Anschlußtechnik die ,

Leiterplatte (1) zur Unterseite durchragen und die auf \

dieser Unterseite der Leiterplatte (1) mit dort befindlichen '

Leiterbahnen elektrisch verbunden sind. ^;

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

Aus diesem Grund wird de* Mikroprozessor (Z) ein f Speiöhermödul (3) zugeordnet, das Leicht lösbar mit dem I

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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 den

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.

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.

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 über

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AnschLußeLektroden verfugen, die die Leiterplatte durch Durchbrüche durchragen.

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.

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.

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I Figur 2 zeigt eine Leiterplatte CD des erfindungsgemäßen I Steuergeräts mit einem elektronischen Bauteil im

[· Teilschnitt. Der in Figur 2 gezeigte Entwicklungsstand des

I Steuergeräts entspricht dem der Großserie. Die Leiterplatte

; (1) weist dabei das gleiche Platinen-Layout wie in der

] Entwicklungsphase auf, die in Figur 1 gezeigt wird. Nach dem

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.

5 Sollte es in der Serienproduktion erforderlich sein, die

; Programme abzuändern, so kann jederzeit ein Speichermodul

fi (3) mit dem Mikroprozessor C2) auf der Leiterplatte CD

- verbunden werden, wobei möglicherweise erforderliche

vorzunehmende Änderungen in den Anschlußwegen zu den AnschLußeLektroden des Mikroprozessors C2) äußerst &eriwg sind.

Claims

Ansprüche:

1. Steuergerät, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit mindestens einer Leiterplatte, die Leiterbahnen und mit den Leiterbahnen elektrisch verbundene elektrische und/oder elektronische Bauteile aufweist, mit einen Speichermodul, das ein elektronisches Speicherelement aufweist und über eine Anschlußeinrichtung, die über federnde Ansch lußkontakte verfügt, mit AnschLuße lektroden eines auf der Leiterplatte angeordneten elektronischen Bauteils lösbar elektrisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das SpeichermoduL (3) parallel zu der Leiterplatte (1) angeordnet ist, daß das elektronische Bauteil als Mikroprozessor (2) ausgebildet ist und daß das Spei ehermodu I (3) die freiliegenden Abschnitte des Mikroprozessors (2) teilweise oder ganz umschließt.

2. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Speichermodul (3) eine ZusatzleiterpLatte (4) aufweist, die auf ihrer dem Mikroprozessor (2) zugewandten Seite einen Sockel (5) aufweist, o^ssen Anschlußkontakte (6) auf ihrer der Leiterplatte (1) zugewandten Seite als Federe lemente ausgebildet sind und auf ihrer der Leiterplatte (1) abgewandten Seite die Zusatz Lei terplatte (4) durch Durchbrüche in der

Zusatz Leiterplatte (4) durchragen und daß die

Zusatz Leiterplatte (4) auf ihrer dem Mikroprozessor (2)

abgewandten Seite das Speicherelement (7) aufweist, dessen Anschlußelektroden (9) elektrisch leitend über

Leiterbahnen mit den Anschlußkontakten (6) verbunden

sind.

3. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das SpeichermoduL (3) Über Befestigungselemente (8) fest mit der Leiterplatte (1) verbunden ist.

4. Steuergerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

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die LeiterpLatte (1) Durchbrüche (11) aufweist, durch die die BefestigungseLemente (8) hindurchragen.

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5. Steuergerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß

i* die BefestigungseLemente (8) Schrauben sind.

6. Steuergerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die die Durchbrüche (11) der LeiterpLatte (1) durchragenden Enden der BefestigungseLemente (8) RastmitteL aufweisen, die die LeiterpLatte hi ntergrei fen.

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