Die vorliegende Offenbarung betrifft ein modular erweiterbares elektronisches Steuergerät, insbesondere für den Einsatz in Kraftfahrzeugen.

Elektronische Steuergeräte (engl. Electronic Control Unit: ECU) werden vor allem in der Automobiltechnik für verschiedene Regel- und Steueraufgaben eingesetzt und weisen typischerweise eine oder mehrere Elektronikplatinen auf, die in einem Gehäuse zum Schutz der Elektronik untergebracht sind. In Kraftfahrzeugen eingesetzte Steuergeräte müssen je nach Montageort für unterschiedliche Umwelteinflüsse ausgelegt sein. Beispielsweise muss ein in der Nähe einer Hitzequelle wie einem Verbrennungsmotor angeordnetes Steuergerät für große Temperaturbereiche ausgelegt sein, um die empfindliche Elektronik vor Schäden aufgrund zu hoher Außentemperaturen zu schützen. Ein an einem Montageort mit großem Feuchtigkeitseinfluss angeordnetes Steuergerät muss vor dem Eindringen von Feuchtigkeit in die Elektronik entsprechend abgedichtet sein. Auch ein Schutz insbesondere gegen Staub und andere Verschmutzungen ist für ein Steuergerät wichtig, um beispielsweise Kurzschlüsse und einen Brand zu verhindern. Zudem müssen aufgrund der zunehmenden Elektronikdichte in Kraftfahrzeugen Steuergeräte auch für eine entsprechende elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) ausgelegt sein. Um diesen unterschiedlichen Anforderungen an Steuergeräte im Automobilumfeld gerecht zu werden, sind die Gehäuse der Steuergeräte in der Regel an die unterzubringende Elektronik und den Montagort speziell angepasst.

So zeigt beispielsweise die EP 2594122 A2 ein elektronisches Steuergerät für den Automobilbereich, bei welchem zwei metallische Gehäusehälften einen inneren Bereich der Leiterplatte beidseitig einschließen und auf eine umlaufende metallische Bahn aufsetzen, so dass die empfindliche Elektronik im Inneren geschützt ist und die elektrische Kontaktierung über Anschlüsse erfolgt, welche außerhalb des Gehäuses angeordnet sind. Eine modulare Erweiterbarkeit ist jedoch nicht vorgesehen. Zur Erweiterung eines elektronischen Steuergeräts um zusätzliche Systeme können diese Systeme als zusätzliche Module mittels sogenannter Board-to- Board- (Leiterplatte-zu-Leiterplatte-) Steckverbinder im gleichen Gehäuse wie das Hauptelektronikteil bzw. Hauptmodul integriert werden. Board-to-Board- Steckverbinder sind spezielle, auf Leiterplatten montierte Steckverbinder, die zum elektrischen Verbinden von zwei oder mehr Leiterplatten dienen.

Diese Art der System Integration auf Modulebene kann jedoch folgende Probleme mit sich bringen: eine Störungsfreiheit kann aus EMV- und thermischen Gründen häufig nicht gewährleistet werden, da ein hinzugefügtes Modul das Verhalten des Hauptmoduls im Vergleich zum normalen Betrieb des Hauptmoduls ohne integriertes System auf dem Modul beeinflussen kann. Das Hinzufügen eines Systems auf einem Modul eines Steuergeräts nach der Produktion des Steuergeräts ist problematisch, da beispielsweise die Garantie des Steuergeräts vom Hersteller in der Regel nicht aufrechterhalten werden kann. Die Flexibilität beim Hinzufügen von Modulen zu einem bestehenden Steuergerät ist begrenzt.

So ist beispielsweise aus der DE 10307082 A1 ein Steuergerät für das Bordnetz eines Kraftfahrzeugs bekannt, bei dem innerhalb des Gehäuses ein Steckkartenschacht zum Einführen von Zusatzgeräten oder Modulen vorgesehen ist. Nähere Details über das Gehäuse, der EMV-Abschirmung usw sind jedoch nicht zu entnehmen.

Die EP 1782667 A1 beschreibt ein Konzept einer Basisstation für Telekommunikationsübertragung, deren Anforderungen hinsichtlich Schmutz- , Temperatur- und EMV-Einflüssen schon einmal nicht mit denen im Automobilbereich gleichzusetzen sind. Zwar sind modulare Erweiterungen beschrieben, bleiben die Details der Ausgestaltung jedoch unklar. So zeigt zwar deren Fig. 4 eine skizzenhafte Explosionszeichnung aus einer Grundbaugruppe 402 mit einer Öffnung im mittleren Bereich, deren Abmaße wohl zu der als Block dargestellten internen Antenne 403 passen dürften und die wohl durch eine gemeinsame Hülle 404 verschlossen werden können, aber die Art der Öffnung, elektrische Verbindungen zwischen den Teilen als auch eventuelle Abschirmungen sind hier nicht näher entnehmbar. In Fig. 12 ff. wird ein anderes Ausführungsbeispiel dargestellt, bei welchem innerhalb des Gehäuses und auf der Leiterplatte einzelne Segmente gebildet werden und die Segmente wechselseitig über entsprechende Abschirmwände und elektrische Erdungsbahnen auf der Leiterplatte voneinander abgeschirmt werden. Dabei wird in Fig. 12 eine optionale zusätzliche Leiterplatte 1210 für ein Übertragungsinterface vorgesehen, welche innerhalb des entsprechenden Segments bei geöffnetem Gehäuse über Verbindungsstecker 1211 anschließbar ist. In einem mittleren Bereich des Gehäuses ist mit 1209 ein nicht näher spezifiziertes mechanisches Interface zu einer optionalen internen Antenne gezeigt, wobei die Position eindeutig von der der zusätzlichen Leiterplatte 1210 abweicht und zudem wieder die Art der Öffnung, elektrische Verbindungen zwischen den Teilen als auch eventuelle Abschirmungen hier nicht näher entnehmbar sind.

Nachfolgend wird nun ein modular erweiterbares elektronisches Steuergerät, insbesondere für den Einsatz in Kraftfahrzeugen, beschrieben.

Gemäß einem ersten Aspekt wird ein modular erweiterbares elektronisches Steuergerät offenbart, das folgendes aufweist: eine Elektronikplatine, bei der auf mindestens einer Seite im Bereich der Seitenränder der Elektronikplatine eine Leiterbahn angeordnet ist, die einen ersten, inneren Bereich der Seite umschließt und von einem äußeren Bereich der Seite trennt. Dieser äußere Bereich liegt also im Bereich der Seitenränder der Elektronikplatine und damit auf der Fläche räumlich außerhalb des inneren Bereichs, welcher durch die Leiterbahn umschlossen wird, die vorzugsweise als Erdungsbahn elektrisch auf elektrische Masse geschaltet ist. In diesem äußeren Bereich ist mindestens ein Modulverbindungsanschluss zum elektrischen Verbinden der Elektronikplatine mit zumindest einem Elektronikmodul angeordnet.

Das Gehäuse weist zwei Hälften zur Aufnahme der Elektronikplatine auf. Dabei weist mindestens eine Gehäusehälfte eine umlaufende zumindest teilweise elektrisch leitfähige Abschirmwand auf, die im montierten Zustand des Gehäuses zumindest teilweise auf der mindestens auf einer Seite der Elektronikplatine angeordneten Leiterbahn aufsitzt und einen elektrischen Kontakt zwischen der Leiterbahn und der zumindest teilweise elektrisch leitfähigen Abschirmwand der jeweiligen Gehäusehälfte bewirkt. Mindestens eine Gehäusehälfte weist außen, also auf der vom Gehäuseinneren abgewandten und durch die Gehäusewand getrennten Außenseite mindestens eine von außerhalb des Gehäuses im montierten Zustand zugängliche Aufnahme für das zumindest eine Elektronikmodul auf.

Die mindestens eine Aufnahme ist so angeordnet, dass das zumindest eine, in der Aufnahme optional, also zusätzlich platzierte Elektronikmodul elektrisch mit dem mindestens einen, im äußeren Bereich der Elektronikplatine angeordneten Modulverbindungsanschluss elektrisch verbunden werden kann. Die Elektronikplatine weist elektrische Verbindungen zwischen dem mindestens einen Modulverbindungsanschluss und einer oder mehreren, auf dem inneren Bereich angeordneten elektronischen Baugruppen auf. Die Aufnahme ist außen, vorzugsweise auch in Form einer das Elektronikmodul aufnehmenden Vertiefung in der Wand der Gehäusehälfte gebildet, wobei die Wand der Gehäusehälfte jedenfalls im inneren Bereich der Elektronikplatine zwischen Elektronikmodul in der Aufnahme und Elektronikplatine angeordnet ist. Dabei ist das Elektronikmodul in der Aufnahme vorzugsweise parallel zur Elektronikplatine so angeordnet, dass ein erster Teil des Elektronikmoduls den inneren Bereich der Elektronikplatine überdeckt, wobei sich dort, wie voranstehend schon erläutert, dazwischen die Wand des Gehäuses befindet. Ein zweiter, also von dem ersten abweichender, Teil des Elektronikmoduls ist über dem äußeren Bereich der Elektronikplatine angeordnet und dort durch eine Öffnung mit dem mindestens einen Modulverbindungsanschluss mit der Elektronikplatine verbunden. Die Elektronikplatine kann eine mehrlagige Platine sein. Die elektrischen Verbindungen zwischen dem mindestens einen Modulverbindungsanschluss und einer oder mehreren, auf dem inneren Bereich angeordneten elektronischen Baugruppen können dann in einer oder mehreren inneren Lagen der mehrlagigen Platine ausgeführt sein.

Insbesondere kann die Elektronikplatine ausgebildet sein, Standard- Funktionen des Steuergeräts zu implementieren, und der mindestens eine Modulverbindungsanschluss kann ausgebildet sein, über ein an ihn angeschlossenes Elektronikmodul weitere Funktionen des Steuergeräts über das angeschlossene Elektronikmodul zu implementieren. Das Steuergerät kann derart ausgebildet sein, dass ein an den mindestens einen Modulverbindungsanschluss angeschlossenes Elektronikmodul ohne Auseinandernehmen der Gehäusehälften des Gehäuses des Steuergeräts ausgetauscht werden kann. Die beiden Gehäusehälften sitzen dabei vorzugsweise mit den Abschirmwänden umlaufend auf den elektrischen Leiterbahnen auf und schließen den inneren Bereich der Elektronikplatine umlaufend EMV-dicht ab. Das optionale Elektronikmodul ist in seiner Aufnahme außen an zumindest einem der Gehäusehälften angeordnet und dort zugänglich und über den ebenfalls im äußeren Bereich befindlichen Modulverbindungsanschluss verbindbar, ohne dass eine der Gehäusehälften geöffnet werden müsste.

Mindestens eine der Aufnahmen kann ausgebildet sein, ein Elektronikmodul mit einem Kühlelement aufzunehmen.

Für die Aufnahmen können Schutzabdeckungen vorgesehen sein, die zur Befestigung an einer der Gehäusehälften ausgebildet sind.

Mindestens eine der Gehäusehälften kann einen integrierten Kühlkörper zum Kühlen von mindestens einer auf der Elektronikplatine angeordneten Baugruppe aufweisen.

Im äußeren Bereich der Elektronikplatine kann mindestens ein Kabelverbindungsanschluss angeordnet sein, und die Elektronikplatine kann elektrische Verbindungen zwischen dem mindestens einen Kabelverbindungsanschluss und einer oder mehreren, auf dem inneren Bereich angeordneten elektronischen Baugruppen aufweisen, wobei mindestens eine Gehäusehälfte für jeden Kabelverbindungsanschluss eine Aufnahme aufweist.

Der mindestens eine Kabelverbindungsanschluss kann in einem Eckbereich der Elektronikplatine angeordnet sein, und insbesondere kann jeder Kabelverbindungsanschluss derart in einem Eckbereich der Elektronikplatine angeordnet sein, dass die Steckrichtung jedes Kabelverbindungsanschlusses einen Winkel von etwa 45° zu den Seitenkanten der Elektronikplatine in der Seitenebene aufweist. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist, solange in einer Aufnahme außen am Gehäuse kein Elektronikmodul montiert ist, eine Schutzabdeckung vorgesehen, welche innerhalb der Aufnahme angeordnet die Öffnung zu dem zumindest einen Modulverbindungsanschluss abdeckt. Diese Schutz- abdeckung ist dabei natürlich kleiner als jene Schutzabdeckung, die über sich über die Aufnahme und das darin eingesetzte Elektronikmodul erstrecken würde, sichert jedoch zugleich den Bereich des Modulverbindungsanschlusses oder dort bereits vormontierter Verbindungsstecker gegen Außeneinflüsse ab. Zudem kann diese innere Schutzabdeckung deutlich einfacher, bspw als eine klebende Folie ggfs mit einer metallischen Zwischenschicht für die EMV- Wirkung gestaltet sein oder auch nicht zerstörungsfrei entfernbar gestaltet sein und so als Nachweis von Manipulationen dienen, dh bei zerstörter Schutzabdeckung würde eine Beschädigung oder Manipulation dokumentiert die Gewährleistung entfallen. Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Elektronikmodul offenbart, das zum Erweitern der Funktionalität eines Steuergeräts wie hierin offenbart ausgebildet ist und eine Elektronikplatine aufweist, wobei auf einer Seite der Elektronikplatine ein Verbindungsanschluss derart angeordnet ist, dass beim Platzieren der Elektronikplatine in einer Aufnahme einer Gehäusehälfte des Steuergeräts der Verbindungsanschluss elektrisch einen Modul verbindungsanschluss der Elektronikplatine des Steuergeräts kontaktiert

Weitere Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit dem in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 eine Explosionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines modular erweiterbaren elektronischen Steuergeräts in einer perspektivischen Ansicht von schräg oben;

Fig. 2 eine weitere Explosionsdarstellung des in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels in einer perspektivischen Ansicht von schräg unten;

Fig. 3 eine Explosionsdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines modular erweiterbaren elektronischen Steuergeräts in einer Ansicht von schräg oben;

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung des weiteren Ausführungsbeispiels eines modular erweiterbaren elektronischen Steuergeräts von Fig. 3 in zusammengebauten Zustand;

Fig. 5B eine Draufsicht auf die Innenseite der oberen Gehäusehälfte und Fig. 5A auf die Oberseite der Elektronikplatine des in Fig. 1 gezeigten Steuergeräts; und

Fig. 6A eine Draufsicht auf die Innenseite der unteren Gehäusehälfte und

Fig.6B auf die Unterseite der Elektronikplatine des in Fig. 1 gezeigten Steuergeräts Fig.7A skizziert eine weitere Ausgestaltung sowie die Lage des Schnitts, der in Fig. 7B detailliert gezeigt wird

Fig. 7B Schnitt durch einen Teil der Baugruppe gemäß Fig. 7A

Fig. 8A dreidimensionale Darstellung der Form und Lage von Elektronikplatine und optionalen Elektronikmodulen gemäß der Ausgestaltung gemäß Fig.7A ohne Gehäuse

Fig. 8B Draufsicht auf die Lage von Elektronikplatine und optionalen Elektronikmodulen gemäß der Ausgestaltung gemäß Fig.7A ohne Gehäuse

Fig.9A Ausgestaltung mit zwei optionalen Elektronikmodulen Fig. 9B Ausgestaltung ohne optionale Elektronikmodule und offen verbleibender Aufnahme, jedoch Schutzabdeckung innerhalb der Aufnahme für die Öffnung zum Modulverbindungsanschluss

Fig.lOA Draufsicht auf die Ausgestaltung ohne optionale Elektronikmodule und offen verbleibender Aufnahme noch ohne Schutzabdeckung über der Öffnung zum Modulverbindungsanschluss

Fig.10B Draufsicht auf die Ausgestaltung gemäß Fig 9B

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG

In der folgenden Beschreibung können gleiche, funktional gleiche und funktional zusammenhängende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen sein. Absolute Werte sind im Folgenden nur beispielhaft angegeben und sind nicht einschränkend zu verstehen.

In den Fig. 1 und 2 ist perspektivisch ein Steuergerät 10 gezeigt, das modular durch zusätzliche Elektronikmodule erweiterbar ist. Das Steuergerät 10 weist eine Elektronikplatine 12 auf, die das Hauptmodul des Steuergeräts 10 bildet und Standard-Funktionen des Steuergeräts implementiert. Die Elektronikplatine 12 kann auf beiden Seiten, also ihrer Ober- und Unterseite, eine Leiterbahn 18 aufweisen, die im Randbereich der Platine 12 angeordnet ist und die gesamte Platinen 12 umläuft, so dass durch diese insbesondere geschlossene Leiterbahn 18 ein innerer Bereich 14 und ein von diesem durch die Leiterbahn 18 getrennter äußerer Bereich 16 gebildet wird. Die Platine 12 kann insbesondere auch auf beiden Seiten, also ihrer Ober- und Unterseite, mit elektronischen Bauteilen bestückt sein.

Die Leiterbahn 18 ist als Erdungsbahn vorgesehen. In Fig. 5A und 6B ist ein Beispiel der Platine 12 gezeigt, bei dem die Leiterbahn 18 auf der Oberseite der Platine 12 im Randbereich umlaufend (Fig. 5A) und eine weitere Leiterbahn 18' auf der Unterseite der Platine 12 ebenfalls im Randbereich umlaufend (Fig. 6B) angeordnet ist. Im äußeren Bereich 16 der Platine können auf ihrer Oberseite und/oder Unterseite ein oder mehrere Modulverbindungsanschlüsse 20 und 20‘“ und/oder ein oder mehrere Kabelverbindungsanschlüsse 20‘, 20“ angeordnet sein. Die Kabelverbindungsanschlüsse 20‘, 20“ können insbesondere jeweils in einem Eckbereich der Platine 12 angeordnet sein, und insbesondere derart, dass ihre Steckrichtung einen Winkel von etwa 45° zu den Seitenkanten der Platine 12 in der Seitenebene derselben aufweist , wodurch mechanisch ohne weitere Dichtungsmaßnahme das Eindringen von Wasser und Schmutz oder Staub verhindert wird („Umbrellaprinzip“). Im inneren Bereich 14 können elektronische Bauelemente und/oder Baugruppen angeordnet sein.

Die Bauelemente/Baugruppen auf dem inneren Bereich 14 können mit einem Modulverbindungsanschluss 20, 20‘“ elektrisch über eine oder mehrere Leitungen verbunden sein, die über eine oder mehrere innere Lagen der insbesondere mehrlagigen Platine 12 ausgeführt sind, so dass die Leiterbahnen 18 und 18' senkrecht zur Ebene der Platine 12 betrachtet die innerer Lagen der Platine 12 einschließen.

Das Gehäuse der Steuergeräts 10 weist zwei Gehäusehälften 24 und 26 auf: Fig. 5B zeigt eine Draufsicht auf die Innenseite der ersten Gehäusehälfte 26; Fig. 6A zeigt rechts eine Draufsicht auf die Innenseite der zweiten Gehäusehälfte 24. Beide Gehäusehälften 24, 26 weisen jeweils eine umlaufende zumindest teilweise elektrisch leitfähige Abschirmwand 28 bzw. 30 auf. Die Abschirmwand 28 kann einteilig mit der jeweiligen Gehäusehälfte 24, 26 ausgebildet sein, und insbesondere auf dem gleichen Material wie die Gehäusehälfte 24, 26 bestehen. Zur elektrischen Abschirmung kann die Abschirmwand 28 aus einem leitfähigen Material wie Kupfer gebildet sein oder mit einem solchen Material beschichtet sein.

Im montierten Zustand des Gehäuses, wenn beide Gehäusehälften 24 und 26 zusammengefügt sind und die Platine 12 im Gehäuse angeordnet ist, sitzt die Abschirmwand 28 der Gehäusehälften 24 und 26 zumindest teilweise auf der Leiterbahn 18 und 18' auf, so dass ein elektrischer Kontakt zwischen der Leiterbahn 18, 18' und der Abschirmwand 28 der jeweiligen Gehäusehälfte 24, 26 besteht. Hierdurch kann der innere Bereich 14 der Platine 12 auf der Ober- und der Unterseite durch die Gehäusehälfte 24, 26 und der Abschirmwand 28 wirksam vor EMV-Einflüssen abgeschirmt werden.

Die obere Gehäusehälfte 26 weist Aufnahmen 32 und 32' für Elektronikmodule 22 bzw. 22' zur Erweiterung der Funktionalität der Hauptplatine 12 des Steuergeräts 10 auf. Die Aufnahmen 32 und 32' sind von außerhalb des Gehäuses zugänglich und derart außen an der Außenwand der Gehäusehälfte 26 vorgesehen, dass im montierten Zustand des Gehäuses die Modulverbindungsanschlüsse 20, 20‘“ über diese Aufnahmen 32, 32' zugänglich sind und über einen Verbinder 25 ein in einer Aufnahme platziertes Elektronikmodul 22 mit dem in der jeweiligen Aufnahme vorhandenen Modulverbindungsanschluss 20 kontaktiert werden kann. Ob dabei der Verbinder 25 bereits vorab am Modulverbindungsanschluss 20 vormontiert ist oder aber am Elektronikmodul 22 ist für die Funktion unerheblich.

Hervorzuheben ist jedoch, dass die Position der Modulverbindungsanschlüsse 20, 20‘“ auf der Hauptplatine 12 im äußeren Randbereich 16 und damit getrennt von dem geschützten inneren Bereich 14 angeordnet sind.

Die Elektronikmodule 22, 22' können zur Erweiterung der Funktionalität der Platine 12 ausgebildet sein, beispielsweise kundenspezifische Software und/oder Hardware bereitstellen. Über eine durch den Verbinder 25 und den Modulverbindungsanschluss 20 elektronische Schnittstelle kann ein Datenaustausch zwischen dem Elektronikmodul 22 und der Platine 12 erfolgen, beispielsweise kann die elektronische Schnittstelle eine Bus- Verbindung zwischen der Platine 12 und dem Elektronikmodul 22 bereitstellen, und ein Prozessor auf dem Elektronikmodul 22 kann eine kundenspezifische Software ausführen, die durch zusätzliche Funktionen die Funktionalität der Platine 12 erweitern kann. Ebenso kann das Elektronikmodul 22' über eine elektronische Schnittstelle mit der Platine 12 verbunden werden. Wie in Fig. 1 erkennbar ist, kann das Elektronikmodul 22' durch ein Kühlelement wie einen Lüfter 23“ gekühlt werden. Insbesondere kann der Lüfter 23“ über einer Baugruppe angeordnet sein, die im Betrieb eine Abwärme erzeugt, die durch den Lüfter 23“ wegbefördert werden muss. Auch auf dem Elektronikmodul 22 kann ein Kühlelement wie ein Lüfter angeordnet sein, wenn der Bauraum hierfür vorhanden ist. Es ist auch denkbar, dass das Elektronikmodul 22' keine weitere Funktion aufweist, und nur dem Anschluss eines Kühlelements, insbesondere aktiven Lüfters dient, und es so insbesondere ermöglicht, das Steuergerät unter sehr anspruchsvollen thermischen Bedingungen einzusetzen, bei denen eine entsprechend hohe Kühlleistung erforderlich ist. Durch eine aktive Konvektion kann zudem die thermische Belastbarkeit der Baugruppe insgesamt verbessert werden.

Die Aufnahmen 32 und 32' können mit Schutzabdeckungen 33 und 33' verschlossen werden, um die Elektronikmodule 22, 22' vor äußeren Einflüssen wie zu hohen oder zu niedrigen Temperaturen, Feuchtigkeit, Schmutz, etc. zu schützen. Die Schutzabdeckungen 33, 33' können insbesondere auch aus einem leitfähigen Material hergestellt sein, um die Elektronikmodule 22, 22' vor EMV-Einflüssen abzuschirmen. Die Schutzabdeckungen 33, 33' können auch so ausgebildet sein, dass sie die Aufnahmen 32, 32' abdichten, um ein Eindringen von Feuchtigkeit zu verhindern, beispielsweise durch Gummidichtungen. In einer Schutzabdeckung kann auch mindestens eine Öffnung zum Herausbefördern von Abwärme aus der von der Schutzabdeckung verschlossenen Aufnahme vorgesehen sein, wie beispielsweise die Öffnung in der Abdeckung 33“ über dem Lüfter 23“ zum Herausbefördern der vom Lüfter 23“ von einer Baugruppe wegbeförderten Abwärme aus der Aufnahme 32‘.

Die obere Gehäusehälfte 26 kann zudem Aufnahmen 34, 34' für die Kabelverbindungsanschlüsse 20‘, 20“ aufweisen, die so ausgebildet sein können, dass sie die Kabelverbindungsanschlüsse 20‘, 20“ vor äußeren Einflüssen wie Feuchtigkeit, EMV und auch mechanischen Belastungen abschirmen.

Weiterhin kann die obere Gehäusehälfte 26 einen integrierten Kühlkörper 35 insbesondere in Form von Kühlrippen aufweisen, der zum Kühlen von mindestens einer auf der Oberseite und/oder der Unterseite der Platine 12 angeordneten Baugruppe dienen kann. Auf der Unterseite der Platine 12 angeordnete Baugruppen können von unten gekühlt werden und auf der Oberseite der Platine 12 eine thermische Verbindung zum Kühlkörper 35 aufweisen.

Fig. 3 zeigt perspektivisch ein Steuergerät 10‘, das wie das in Fig. 1 und 2 gezeigte Steuergerät 10 modular durch zusätzliche Elektronikmodule erweiterbar ist und sich von diesem darin unterscheidet, dass ein anderes Elektronikmodul 22“ mit elektrischen Steckanschlüssen 23 in der Aufnahme 32 platziert ist und dementsprechend anders ausgebildete Schutzabdeckungen 33“, 33‘“ zur Abdeckung der Aufnahmen 32, 32' verwendet werden. Die Schutzabdeckung 33“ ist hierbei so ausgebildet, dass sie den Zugang zu den elektrischen Steckanschlüssen 23 des Elektronikmoduls 22“ von außerhalb des Steuergeräts 10' ermöglicht.

Fig. 4 zeigt dieses Steuergerät 10' im montierten Zustand, d.h. mit zusammengesetzten Gehäusehälften 24 und 26 und montierten Schutzabdeckungen 33“ und 33‘“ über den Aufnahmen für die Elektronikmodule.

Gut erkennbar ist in Fig. 4 auch die Ausrichtung der in den Aufnahmen 34, 34' vorgesehenen Kabelverbindungsanschlüsse, deren Flaupt-Steckachsen in einen Winkel von etwa 45° zu den Seitenkanten des Steuergerätes 10' verlaufen. Dadurch sind Kabelverbindungsanschlüsse beidseitig am Steuergerät 10, 10' um ca. 45° nach unten ausgerichtet, was von Vorteil für die Montage in einem Kraftfahrzeug sein kann.

Bezüglich der Figuren 5 und 6 sei nochmals auf den spiegelsymmetrischen Verlauf der Leiterbahn 18, 18' auf der entsprechenden Seite der Platine 12 zu der jeweiligen leitfähigen Abschirmwand 28, 30 hingewiesen. Im montierten Zustand der Steuergeräts, wenn beide Gehäusehälften 24 und 26 zusammengesetzt sind und sich die Platine 12 zwischen den Gehäusehälften befindet, sitzen die umlaufenden und zumindest teilweise elektrisch leitfähigen Abschirmwände 28, 30 zumindest teilweise auf der Leiterbahn 18, 18' auf der entsprechenden Seite der Platine 12 auf, so dass der innere Bereich 14 der Platine 12 durch die Abschirmwände 28, 30 und die Gehäusehälften 24, 26 vor EMV-Einflüssen effizient abgeschirmt werden können. Insbesondere kann der innere Bereich 14 vom äußeren Bereich 16 elektrisch abgeschirmt werden, so dass EMV-Einflüsse von den Elektronikmodulen 22, 22‘, 22“ und ggf. den Kabelverbindungsanschlüssen 20‘, 20“ auf den inneren Bereich 14 vermieden oder zumindest unterdrückt werden können.

Gut in Fig. 6B bereits zu erkennen ist auch die Position der Modulverbindungsanschlüsse 20 an der Elektronikplatine 12 zum Anschluss optionaler Elektronikmodule im äußeren Bereich 16 außerhalb des durch die Leiterbahn 18 mit der Abschirmwand 30 abgeschirmten inneren Bereichs 14. Die Gehäusehälfte 26 ist über dem inneren Bereich 14 daher auch geschlossen, dh durch die Wandung des Gehäuses die Ausnahme 32 außen an der Außenwand von dessen innerem Bereich und insb. dem inneren Bereich 14 der Elektronikplatine 12 abgeschirmt.

Fig.7A skizziert eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, bei welcher die Kabelverbindungsanschlüsse 20‘, 20“ und optionalen elektrische

Steckanschlüsse 23 an den optionalen Elektronikmodulen 22 alle auf der gleichen Gehäuseseite angeordnet sind, wobei dies für die Grundfunktionen unerheblich ist. Fig. 7A dient primär dafür, die Lage des Schnitts zu verdeutlichen, der in Fig. 7B detailliert gezeigt wird.

So zeigt Fig. 7B einen Schnitt durch einen Teil der Baugruppe gemäß Fig. 7A. Beginnend in Fig.7B von unten ist die untere Gehäusehälfte 24 gezeigt, welche über dem inneren Bereich 14 der Hauptplatine 12 eine Kammer zeigt, in welcher Baugruppe auf dieser Hauptplatine 12 geschützt angeordnet sein können. Diese Kammer wird seitlich durch die Abschirmwand 30 abgegrenzt. Wie schon erläutert, erstreckt sich die Abschirmwand 30 bis zur unteren Seite der Hauptplatine 12 und ist dort in Kontakt mit der Erdungs-Leiterbahn 18. Auf der Oberseite der Hauptplatine 12 ist durch die obere Gehäusehälfte 26 ebenfalls eine Kammer für Bauelemente auf der Hauptplatine 12 ausgeformt, die seitlich wieder durch die entsprechende Abschirmwand 28 seitlich als auch durch die Wandung des Gehäuses 26 noch oben hin geschützt sind und zwar sowohl gegenüber der Umgebung als eben auch gegenüber dem optionalen Elektronikmodul 22, welches in der Aufnahme 32 angeordnet ist. Die Aufnahme 32 ist also außen am an sich geschlossenen Gehäuse angeordnet. Wie in Fig. 7B gut zu erkennen, erstreckt sich die Hauptplatine 12 über den inneren Bereich 14 (die Grenze ist durch die beiden Außenwände 28,30 zu erkennen) seitlich in den äußeren Bereich 16 hinaus und ist dort der Verbinder 25 für die Verbindung zwischen dem optionalen Elektronikmodul 22 mit dem Modulverbindungsanschluss auf der Hauptplatine angeordnet. Dadurch wird es möglich, das Steuergerät rein mit der Hauptplatine 12 voll geschützt durch die beiden geschlossenen Gehäusehälften 24,26 zu versenden, bspw. zwischen Zulieferern und OEMS oder sogar zu verwenden, wenn eben keine Elektronikmodule 22 erforderlich sind. Zudem kann aber das Steuergerät 10 jederzeit mit einem Elektronikmodul 22 nachgerüstet oder ein solches durch ein neues ersetzt werden, ohne dass die Gehäusehälften 24,26 geöffnet werden müssten. Damit ist und bleibt der innere Bereich 14 permanent geschützt. Einzig die zusätzliche äußere Abschirmung 33 wird dafür gegebenenfalls geöffnet.

Fig. 8A dreidimensionale Darstellung der Form und Lage von Elektronikplatine 12 und optionalen Elektronikmodulen 22 gemäß der Ausgestaltung gemäß Fig.7A ohne die Gehäusehälften 24 und 26. Diese Figur 8A dient aber primär zum besseren Verständnis der Fig. 7B. Fig. 8B zeigt nämlich die exakte Draufsicht auf die Lage der optionalen Elektronikmodule 22 über den verschiedenen Bereichen (14,16) der Elektronikplatine gemäß der Ausgestaltung gemäß Fig.7A. Besonders wichtig ist dabei den Verlauf der Erdungsbahn 18 auf der Hauptplatine 12 zu verfolgen, welcher im mittleren Bereich der Fig. 8B direkt sichtbar ist, unter dem von den Elektronikmodulen 22 Bereich jedoch hier skizzenhaft gestrichelt fortgesetzt wird, um letztlich die Lage von innerem Bereich 14 zu äußerem Bereich 16 auf der Elektronik(haupt)platine (12) zu verdeutlichen. Das Elektronikmodul 22 ist nämlich so angeordnet ist, dass ein erster Teil des Elektronikmoduls 22 den inneren Bereich 14 der Elektronikplatine (12) überdeckt. Dort befindet sich natürlich eigentlich die Wand der Gehäusehälfte 26 zwischen Elektronikmodul 22 und Elektronikplatine 12 und musste hier weggelassen werden, um 22 über 12 überhaupt darstellen zu können. Ein zweiter, also anderer Teil des Elektronikmoduls 22 ist über dem äußeren Bereich 16 der Elektronikplatine 12 angeordnet und dort über den mindestens einen Modulverbindungsanschluss 20 bzw. den dort angeordneten Verbinder 25 mit der Elektronikplatine 12 verbunden. Das Elektronikmodul 22 liegt also parallel über der Elektronikplatine 12 und überdeckt dabei mit einem Teil einen Teil des äußeren Bereichs 16 als auch mit einem anderen Teil einen Teil des inneren Bereichs 14, wobei in der Gehäusehälfte zwischen innerem Teil 14 und dem Elektronikmodul sich die Gehäusewand befindet, während die Gehäusehälfte 26 in dem den äußeren Bereich 16 überdeckenden Bereich eine Öffnung 37 für den Verbinder 25 aufweist, um das Elektronikmodul 22 mit dem Modulverbindungsanschluss 20 zu verbinden.

Fig.9A zeigt nochmals eine dreidimensionale Gesamtansicht der Ausgestaltung gemäß der Figuren 7 und 8mit zwei optionalen Elektronikmodulen (22), die hier hinter deren Schutzabdeckungen 33 verdeckt sind und hier nur anhand der optionalen Anschlüsse 23 erkennbar sind. Fig.9B zeigt im Vergleich dazu hingegen eine Ausgestaltung ohne optionale Elektronikmodule und offen verbleibender Aufnahme 32. Zum einen ist gut zu erkennen, wie die Gehäusewand der Gehäusehälfte den inneren Bereich der Flauptplatine weiterhin schützt, auch wenn die Aufnahme 32 an sich offenbleibt. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist jedoch innerhalb der Aufnahme 32 eine Schutzabdeckung 36 über der Öffnung (37 unter 36 verdeckt) zum Modulverbindungsanschluss (20 hier ebenfalls verdeckt).

Aus diesem Grund zeigt Fig.lOA eine Draufsicht auf die Ausgestaltung ohne optionale Elektronikmodule und offen verbleibender Aufnahme 32 noch ohne Schutzabdeckung (36 hier eben weggelassen) und so die an sich darunter verdeckte Öffnung 37 in der Gehäusewand zum Modulverbindungs anschluss 22 bzw dem dort angeordneten Verbinder 25. Da in dieser Situation jedoch Umwelteinflüsse und EMV-Störungen zumindest in den äußeren Bereich 16 der Flauptplatine 12 gelangen könnten, wird diese Öffnung 37 vorzugsweise mit der Schutzabdeckung 36 verschlossen, wie in Fig.10B gezeigt, und zwar wenn eben das Steuergerät 10 ohne das optionale Elektronikmodul vertrieben oder betrieben werden soll. Ein Steuergerät mit einem Gehäuse wie hierin offenbart kann beispielsweise mit der Schutzart IP42 für einen Betriebstemperaturbereich von -40°C bis +85°C ausgelegt werden. Ein in das Gehäuse integrierter Kühlkörper kann beispielsweise aus AISi9Cu3 Aluminium-Druckguss hergestellt sein. Als Abdeckmaterial können AIMg3 Bleche aus Metall verwendet werden. Das Kühlkonzept kann aktiv (mit beispielsweise einem Lüfter 23“) und/oder passiv (mit beispielsweise einem in die Gehäusehälfte 26 integrierten Kühlkörper 35) implementiert sein.

Das hierin beschriebene Konzept eines modular erweiterbaren elektronischen Steuergeräts bietet insbesondere die nachfolgend aufgeführten Vorteile und Möglichkeiten:

- Es wird die Integration eines Elektronikmoduls in ein bestehendes Steuergerät ermöglicht, durch das die Funktionalität des Hauptmoduls des Steuergeräts flexibel erweitert werden kann.

- Es kann eine Störungsfreiheit aus EMV- und thermischen Gründen gewährleistet werden, da das Gehäuse die ein Hauptmodul implementierende Elektronikplatine eines Steuergeräts vor EMV- und thermischen Einflüssen abschirmen kann, so dass das Verhalten des Hauptmoduls auch durch ein zusätzliches an das Steuergerät angeschlossenes Elektronikmodul nicht durch EMV- oder thermische Einflüsse beeinträchtigt wird. Insbesondere kann dadurch die „Freedom from Interference“ nach ISO 26262 für sicherheitsrelevante Anwendungen im Fahrzeug gewährleistet werden.

- Auch nach der Produktion eines Steuergeräts können ein oder mehrere Elektronikmodule hinzugefügt werden, ohne dass das Gehäuse des Steuergeräts zum Freilegen der das Hautmodul des Steuergeräts implementierende Elektronikplatine freigelegt werden muss, was zu einem Verlust einer Herstellergarantie führen könnte.

- Es wird ein hohes Maß an Flexibilität erreicht. So kann beispielsweise, optional ein Kühlgebläse anstelle eines zusätzlichen Systems in das Steuergerät integriert werden. Bezuqszeichenliste

10 Steuergerät

12 Elektronikplatine

14 innerer Bereich der Elektronikplatine

16 äußerer Bereich der Elektronikplatine

18 geschlossene (Erdungs)-Leiterbahn auf der Elektronikplatine

20; 20‘“ Modulverbindungsanschlüsse an der Elektronikplatine zum Anschluss optionaler Elektronikmodule (22)

20‘, 20“ Kabelverbindungsanschlüsse

22, 22' optionale Elektronikmodule in Aufnahmen (32) außen an zumindest einer der Gehäusehälften

23 optionale elektrische Steckanschlüsse an den optionalen

Elektronikmodulen (22)

23“ optionaler Lüfter 24, 26 Gehäusehälften

25 Verbinder zwischen Elektronikplatine (12) und optionalem

Elektronikmodul (22)

28, 30 Abschirmwand

32, 32' Aufnahmen für optionale Elektronikmodule (22) außen an den Gehäusehälften

33, 33' Schutzabdeckungen für die Aufnahmen 32 und 32'

33“, 33‘“ Schutzabdeckungen für die Steckanschlüsse 23 und den optionalen Lüfter (23“)

34, 34' Aufnahmen für die Kabelverbindungsanschlüsse 20‘, 20“

35 Kühlkörper integriert in eine Gehäusehälfte

36 Schutzabdeckung innerhalb der Aufnahme (32) für die Öffnung (37) zum Modulverbindungsanschluss (20) für den Fall, dass kein Elektronikmodul (22) montiert ist

37 Öffnung in der Aufnahme (32) der Gehäusehälfte (26) für den Verbinder (25) zwischen Modulverbindungsanschluss (20) und Elektronikmodul (22)