Titel

Elektronische Baugruppe

Die Erfindung betrifft eine elektronische Baugruppe gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruches.

Stand der Technik

Viele elektronische Bauelemente weisen als Teil einer elektronischen Schaltung ein Sensorelement auf, mittels welchem ganz spezifische physikalische Mess größen erfassbar sind. Ein Airbag-Steuergerät weist beispielsweise ein Senso relement auf, welches zur Erfassung einer Beschleunigung und/oder einer Dreh bewegung eines motorbetriebenen Fahrzeugs, beispielsweise eines Kraftfahr zeugs, geeignet ist. Die mit dem Sensorelement erfassten Messgrößen dienen dann beispielsweise als Eingangsgrößen eines elektronischen Stabilisierungs systems (ESP), welches bei erfassten Messgrößen außerhalb eines zulässigen Wertebereichs eine regulative Maßnahme für den Fährbetrieb des Fahrzeuges einleitet. Derartige Sensorelemente können beispielsweise Inertialsensoren sein, welche zumindest einen Beschleunigungssensor und/oder einen Drehraten sensor umfassen. Diese Sensorelemente sind dabei oft als aktive Elemente aus gebildet, indem eine Messstruktur mit einer kontinuierlichen mechanischen Oszil lation angeregt wird. In Hinblick auf die angeregte Oszillation sind diese Senso relemente für den Betrieb innerhalb eines Arbeitsfrequenzbereiches ausgelegt bzw. kalibriert. Die Messstruktur ist beispielsweise in Form einer mikromechani schen Struktur ausgebildet. Mit zusätzlicher Elektronik sind sogenannte MEMS- Sensoren (Micro-Electro-Mechanical Systems) gerade im KFZ-Bereich in großen Stückzahlen eingesetzt. Dabei können bei Krafteinwirkungen auf das Sensorel ement, welche durch einen Fährbetrieb des Fahrzeuges bedingt sind, Rück schlüsse beispielsweise von Beschleunigung und/oder Drehgeschwindigkeit des Fahrzeuges geschlossen werden. Diese Sensorelemente arbeiten sehr zuverläs- sig, solange keine Störgrößen einwirken, welche die Messsignale verfälschen. Dies ist unter anderem der Fall, wenn Störgrößen Frequenzspektren aufweisen, welche auch in den Arbeitsfrequenzbereich des Sensorelementes fallen. Übli cherweise treten derartige Störgrößen nicht direkt aus einer äußeren Erregung bedingt durch den Fährbetrieb oder durch Fahrbedingungen des Fahrzeugs auf, beispielsweise aufgrund des Fahrbelags. Dies liegt daran, dass die Arbeitsfre quenzen der Sensorelemente weitaus höher liegen. Allerdings können durch Vib rationseinwirkungen und Ratterbewegungen von Elementen im Umfeld des Sen sorelementes nicht periodische mechanische Schwingungen entstehen, welche auch harmonische Frequenzschwingungen höherer Ordnung bewirken, die auch Frequenzwerte im Bereich der Arbeitsfrequenz aufweisen können. Oft lassen sich Vibrationseinwirkungen und/oder Ratterbewegungen nicht gänzlich vermei den, weil anwendungsbedingt Elemente nur lose anliegen oder mit nur kleinem Spalt voneinander beabstandet sind. Damit besteht die Gefahr, dass übertragene Störfrequenzen bedingt durch Vibrationseinwirkungen und/oder Ratterbewegun gen fehlerhafte Messwertsignale bewirken, welche von fehlerfreien Messsignalen nicht unterschieden werden können.

Offenbarung der Erfindung Vorteile

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, fehlerhafte Messsignalwerte im Be trieb eines Sensorelementes aufgrund von auf diesen einwirkenden mechanisch verursachten Störfrequenzen zu reduzieren oder auszuschließen.

Diese Aufgabe wird durch eine elektronische Baugruppe gemäß dem unabhän gigen Anspruch gelöst.

Ausgegangen wird dabei von einer elektronischen Baugruppe, umfassend ein mehrteiliges Gehäuse und zumindest einen im Gehäuse aufgenommenen Schal tungsträger. Auf dem Schaltungsträger ist zumindest ein Sensorelement ange ordnet, welches ein Messprinzip aufweist, das auf der Erfassung zumindest einer physikalischen Größe einer mit einer kontinuierlich mechanischen Oszillation in nerhalb eines Arbeitsfrequenzbereiches des Sensorelementes angeregten Mess struktur beruht. Ein erstes Gehäuseelement weist zumindest einen ersten Anla genkontakt mit dem Schaltungsträger und zumindest einen zweiten Analgenkon- takt mit einem weiteren Element der elektronischen Baugruppe auf. Über den zweiten An lagen kontakt sind mechanische Störfrequenzen über den Schaltungs träger auf das Sensorelement übertragbar.

Der zweite An lagen kontakt ist dabei linien- oder punktförmig ausgebildet und um fasst zumindest einen federnd nachgiebigen Vorsprung, welcher an dem ersten Gehäuseelement oder am weiteren Element angeformt ist, insbesondere einstü ckig. Der Vorsprung wird in seiner Federnachgiebigkeit derart weich eingestellt, dass in einem Betriebsmodus der elektronischen Baugruppe unter Einwirkung ei ner mechanischen Erregerkraft auf die elektronische Baugruppe mit einer Grund frequenz unterhalb eines Arbeitsfrequenzbereiches des Sensorelementes har monische Frequenzen höherer Ordnung der Erregerkraft innerhalb des Arbeits frequenzbereiches als die Störfrequenzen erregbar sind. Diese Störfrequenzen weisen zugeordnet dabei jeweils einen Messwert als die erfasste zumindest eine physikalische Größe auf, wobei die Messwerte noch bzw. nur unterhalb eines Schwellenwertes eines für das Sensorelement festgelegten kleinsten Messsig nalwertes liegen. Messwerte, welche unterhalb des festgelegten kleinsten Mess wertsignalwertes liegen, werden für eine weitere Auswertung und/oder Verarbei tung nicht mehr herangezogen. Der kleinste Messwertsignalwert kann dabei sei tens des Sensorelements durch eine kleinste Messauflösung bedingt sein. Eben so kann der kleinste Messwertsignalwert auch anwendungsspezifisch festgelegt sein und beispielsweise elektronisch und/oder softwaretechnisch eingestellt sein. Vorteilhaft können in einfachster Weise trotz weiterhin nicht auszuschließenden Vibrationseinwirkungen bzw. Ratterbewegungen, insbesondere zwischen dem ersten Gehäuseelement und dem weiteren Element, deren direkte Auswirkungen auf das Sensorelement entschärft werden. Bei derartigen Vibrationseinwirkungen bzw. Ratterbewegungen kommt es im ungünstigsten Falle dazu, dass unter Ein wirkung der Erregerkraft auf die elektronische Baugruppe der zumindest zweite Anlagenkontakt zwischen dem ersten Gehäuseelement und dem weiteren Ele ment im zeitlichen Wechsel ausgebildet ist bzw. wieder kurzzeitig aufgelöst ist. In Folge der angepassten sehr nachgiebigen und weichen Ausgestaltung im Be reich des zweiten Anlagenkontaktes, können viele oder ein Teil von höherfre- quenten harmonischen Schwingungen unterdrückt werden oder zumindest in ih rer Wirkamplitude auf die Messstruktur des Sensorelementes deutlich reduziert werden. Indem sich nur noch harmonische Schwingungsfrequenzen unterhalb des Arbeitsfrequenzbereichs des Sensorelementes ausbilden und/oder sich har- monische Schwingungsfrequenzen innerhalb des Arbeitsfrequenzbereiches mit Wirkamplituden ausbilden, welche lediglich wertkleine Messwerte im Sensorele ment bewirken, können diese aufgrund der fehlenden oder ihrer kleinen Mess wertgrößen unterhalb des genannten Schwellenwertes vollständig unberücksich tigt bleiben. Vorteilhaft ist das Risiko von schwer zu erkennenden fehlerhaften Messwertsignalen reduziert oder gar ausgeschlossen.

In einer weitergehenden Ausführungsform der elektronischen Baugruppe ist das weitere Element ein mit dem ersten Gehäuseelement zusammenwirkendes zwei tes Gehäuseelement oder ein mit dem ersten Gehäuseelement zusammenwir kendes Steckerelement, welches innerhalb einer Wandung des Gehäuses ange ordnet ist. Es ist aufgefallen, dass gerade derartige genannte Stellen, an denen im Bereich des Gehäuses verschiedene Elemente nahe aufeinander auftreffen, ursächlich einen großen Anteil an harmonischen Schwingungsfrequenzen als die Störfrequenzen verursachen. Es ist dabei aber auch überraschend festgestellt worden, dass durch die erfindungsgemäße Ausführung gerade diese kritischen Stellen in ihrer ansonsten schadhaften Auswirkung auf das Sensorelement vor teilhaft entschärft werden können. Bevorzugt ist der Vorsprung als schmaler Steg ausgebildet, insbesondere mit einer Stegbreite < 1,5 mm, beispielsweise < 1,0 mm, welcher auf einer ebenen Fläche galvanisch unter Ausbildung des zweiten Anlagenkontaktes anliegt. Durch die filigrane Ausbildung der Kontaktstelle kann sehr einfach ein Einfluss auf die Nachgiebigkeit innerhalb des zweiten Anlagen kontaktes genommen werden. Es zeigen sich auch Vorteile durch entsprechende Formgestaltungen des Steges, insbesondere, wenn der Steg im Wesentlichen als abstehender halber Zylinder ausgeformt ist.

Eine günstige Ausführungsform der elektronischen Baugruppe zeigt sich darin, dass das erste Gehäuseelement einen umlaufenden Steg aufweist, an welchem mehrere zweite Anlagenkontakte ausgebildet sind. Damit können definierte für die Funktionsweise des Sensorelements nun unkritische Stellen vorgesehen werden und zeitgleich die elektronische Baugruppe sehr formstabil und mecha nisch belastbar ausgeführt werden. In einer weitergebildeten Ausführungsform der elektronischen Baugruppe umfassen die mehreren zweiten An lagen kontakte mindestens einen zweiten Anlagenkontakt zwischen dem ersten Gehäuseele ment und dem zweiten Gehäuseelement und mindestens einen weiteren zweiten Anlagenkontakt zwischen dem ersten Gehäuseelement und dem Steckerele- ment. Dabei bilden das erste Gehäuseelement, das zweite Gehäuseelement und das Steckerelement einen geschlossenen Hohlraum des Gehäuses aus, in wel chen der Schaltungsträger angeordnet ist. Vorteilhaft sind damit auch oft anzu treffende Baukonzepte von Steuergeräten als die elektronische Baugruppe durch die erfindungsgemäße Ausführung vollständig abgedeckt.

Eine Vorteilhafte Ausführungsform der elektronischen Baugruppe ergibt sich dadurch, dass der erste Anlagenkontakt gebildet ist durch einen Befestigungsbe reich innerhalb der elektronischen Baugruppe, in welchem der Schaltungsträger mittels eines Befestigungselementes zwischen dem ersten und dem zweiten Ge häuseelement, insbesondere klemmend befestigt ist. Damit kann der Schaltungs träger sicher und fixiert innerhalb des Gehäuses gehalten werden. Damit ist auch sichergestellt, dass an diesen Befestigungsstellen des Schaltungsträgers keine weiteren kritischen Stellen vorliegen können mit potentiell weiteren kritischen Störfrequenzen. Durch das Befestigungselement ist bevorzugt ein Randbereich des ersten Gehäuseelementes gegen einen Randbereich des zweiten Gehäu seelementes und/oder gegen einen Randbereich des Steckerelements anliegend angedrückt.

Eine bevorzugte Ausführungsform der elektronischen Baugruppe sieht vor, dass das Sensorelement zumindest einen Drehratensensor umfasst, insbesondere als Teil eines Inertialsensors als das zumindest ein Sensorelement. Weiter bevorzugt beruht dabei eine Messstruktur des Sensorelementes auf eine MEMS- Messstruktur.

Gerade Drehratensensoren zeigen eine Querempfindlichkeit gegenüber Be schleunigungen auf, welche insbesondere bei erregten harmonischen Schwin gungsfrequenzen aufgrund von Vibrationseinwirkungen und/oder Ratterbewe gungen kritische Amplitudenwerte im Bereich der Arbeitsfrequenz des Drehra tensensors aufweisen und dabei fehlerhafte Messwertsignale für eine zu sensie- rende Rotationsgeschwindigkeit verursachen.

Vorteilhaft kann erfindungsgemäß eine einfache und abgesicherte Erfassung von Beschleunigungsmesswerten und/oder Drehratenmesswerte zur Bestimmung von Bewegungs- und/oder Positionszuständen erfolgen, beispielsweise für ins besondere sicherheitsrelevante Anwendungen bei motorbetriebenen Fahrzeu- gen. Bevorzugt ist die elektronische Baugruppe ein Steuergerät innerhalb eines solchen motorbetriebenen Fahrzeuges.

Allgemein vorteilhaft zeigen sich insbesondere für den Einsatz bei motorbetrie benen Fahrzeugen Ausführungsformen der elektronischen Baugruppe, bei wel chen das zumindest ein Sensorelement einen Arbeitsfrequenzbereich von 15 - 45 KHz aufweist, insbesondere von 22 - 36 KHz.

Untersuchungen können belegen, dass fahrbetriebsbedingte Erregungsfrequen zen auf die elektronische Baugruppe infolge der unmittelbaren Einwirkung der Umwelt während eines Fährbetriebes, beispielsweise durch das Überfahren einer Fahrbelagsstrecke, sich zumindest im Wesentlichen noch unterhalb dieses ge nannten Arbeitsfrequenzbereiches des Sensorelementes ausbilden. Über Fahr zyklen festgestellte Erregerkräfte weisen im Wesentlichen dabei eine Grundfre quenz von <= 10kHz und einen Amplitudenwert einer Beschleunigung zwischen lg und 5g auf. Indirekt können in Folge dieser Erregerkräfte provozierte Vibrati onseinwirkungen bzw. Ratterbewegungen an bereits beschriebenen kritischen Stellen harmonische Schwingungsfrequenzen als Störfrequenzen bis in den Ar beitsfrequenzbereich ausbilden. Diese werden durch die vorgesehene Anpas sung der Federnachgiebigkeit des Vorsprunges des zweiten An lagen kontaktes gedämpft. Die Anpassung erfolgt daher in bevorzugten Ausführungsformen der elektronischen Baugruppe derart, dass ein infolge der Störfrequenzen erfasster Amplitudenmesswert einer Beschleunigung an der Position des Sensorelements <= lg beträgt und damit kleiner-gleich als die Erdbeschleunigung. Vorteilhaft kann dann der Schwellenwert des festgelegten kleinsten Messsignalwertes eines Drehratensensors <= 0,5 deg/s festgelegt sein, wodurch die durch die Störfre quenzen feststellbaren Messwerte für eine Rotationsgeschwindigkeit innerhalb des Arbeitsfrequenzbereiches vollständig unberücksichtigt bleiben können.

Eine Messung der Amplitudenmesswerte einer Beschleunigung an der Position des Sensorelementes kann beispielsweise innerhalb eines Versuchsaufbaus er folgen. Dieser umfasst beispielsweise eine Schüttelvorrichtung (auch als Shaker bekannt), auf die die elektronische Baugruppe, umfassend das Sensorelement, befestigt ist. Die Schüttelvorrichtung simuliert einwirkende Erregerkräfte bei spielsweise eines nachgebildeten Fahrzyklusses eines möglichen Fährbetriebes eines motorbetriebenen Fahrzeuges. Die dabei verursachten Störfrequenzen und deren jeweiligen Amplitudenwerte für eine Beschleunigung können mittels einer Lasermessvorrichtung erfasst werden. Die Lasermessvorrichtung umfasst einen Messlaser, dessen Messstrahl genau auf die Position des Sensorelementes ge richtet ist. Durch eine Auswertung des reflektierten Messstrahles lassen sich die Störfrequenzen und deren Amplitudenwerte sehr genau feststellen. Bei einer er folgreichen umgesetzten erfindungsgemäßen Ausführung der elektronischen Baugruppe mit zumindest einem Drehratensensor werden bei einem simulierten Fahrzyklus mit ausschließlich einer linearen Schwingbewegung der Schüttelvor richtung nur noch Rotationsgeschwindigkeiten unterhalb des genannten Schwel lenwertes angezeigt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Diese zeigt in:

Fig. 1: ein erstes Diagramm mit Darstellung von harmonischen Schwin gungsfrequenzen und deren jeweiligen Amplitudenwerte für eine Beschleunigung bei einer elektronischen Baugruppe gemessen an der Position eines Sensorelements unter Einwirkung einer Er regerkraft mit einer Grundschwingung,

Fig. 2: ein zweites Diagramm mit Darstellung von fehlerhaft erfassten

Amplitudenwerten einer Rotationsgeschwindigkeit aufgrund von harmonischen Schwingungsfrequenzen bei einer elektronischen Baugruppe im Umfeld eines eine Drehrate erfassenden Senso relements unter Einwirkung einer Erregerkraft mit einer Grund schwingung und mit einer linearen Bewegungsausrichtung,

Fig. 3: eine Schnittdarstellung einer elektronischen Baugruppe umfas send ein Sensorelement und Darstellung kritischer Stellen zur Ausbildung von harmonischen Schwingungsfrequenzen als Stör frequenzen infolge von Vibrationseinwirkungen und/oder Ratter bewegungen von Elementen der elektronischen Baugruppe unter Einwirkung einer Erregerkraft, Fig. 4: unterschiedliche perspektivische Darstellungen eines ausgebilde ten Vorsprungs im Bereich eines zumindest zeitlich wirkenden Anlagenkontaktes an einer kritischen Stelle wie in Fig. 3 gezeigt,

Fig. 5: ein drittes Diagramm mit Darstellung von harmonischen Schwin gungsfrequenzen und deren jeweiligen Amplitudenwerte für eine Beschleunigung bei einer elektronischen Baugruppegemessen an der Position eines Sensorelements unter Einwirkung einer Er regerkraft mit einer Grundschwingung nach Anpassung einer Fe dernachgiebigkeit des Vorsprunges wie in Fig. 4 gezeigt.

Ausführungsformen der Erfindung

In den Figuren sind funktional gleiche Bauelemente jeweils mit gleichen Bezugs zeichen gekennzeichnet.

In der Fig. 1 ist ein erstes Diagramm mit Darstellung von harmonischen Schwin gungsfrequenzen f2 bis fx und deren jeweiligen Amplitudenwerte a für eine Be schleunigung bei einer elektronischen Baugruppe 100 gezeigt. Die harmonischen Schwingungsfrequenzen f2 bis fx sowie die Amplitudenwerte a werden dabei bei spielsweise mittels einer Lasermessvorrichtung innerhalb eines Versuchsauf baus, beispielsweise einer Rüttelvorrichtung (nicht gezeigt), erfasst. Eine solche elektronische Baugruppe 100 ist beispielsweise in der Fig. 3 in einer Schnittdar stellung aufgezeigt. Diese umfasst dabei ein mehrteiliges Gehäuse 10, bei spielsweise mit mindestens einem Gehäusedeckel 10.1 als einem ersten Gehäu seelement und mit mindestens einem Gehäuseboden 10.2 als einem zweiten Gehäuseelement. Der Gehäusedeckel 10.1 ist beispielsweise aus einem Alumi niumspritzgussteil gebildet, der Gehäuseboden 10.2 beispielsweise aus einem Blechteil. Das Gehäuse 10 ist im montierten Zustand umseitig geschlossen, wo bei innerhalb einer ansonsten vorliegenden Öffnung 16 auf beispielsweise einer Stirnseite A des Gehäuses 10 ein Steckerelement 20, insbesondere eine Ste ckerleiste, dichtend zum ersten und zweiten Gehäuseelement 10.1, 10.2 ange ordnet ist. Durch die beiden Gehäuseelemente 10.1, 10.2, und das Steckerele ment 20 ist ein Hohlraum 15 innerhalb des Gehäuses 10 umschlossen ausgebil det. Innerhalb des Hohlraumes 15 ist zumindest ein Schaltungsträger 30 aufge nommen. Der Schaltungsträger 30 ist dabei beispielsweise klemmend zwischen den beiden Gehäuseelementen 10.1, 10.2 festgehalten. Die Klemmung erfolgt beispielsweise durch eine oder mehrere kraftschlüssige Verbindungen umfas send zumindest einen Befestigungsbereich. Im Falle einer möglichen Schraub verbindung durchdringt eine Schraube 11a als ein mögliches Befestigungsele ment von Seiten des Gehäusebodens 10.2 Aussparungen 11b, welche innerhalb des Gehäusebodens 10.2 und dem Schaltungsträger 30 ausgebildet sind, bevor sie dann in einem Befestigungsgewinde 11c innerhalb des Gehäusedeckels 10.1 eingeschraubt ist. In diesem Befestigungsbereich ist demnach zumindest ein ers ter Anlagenkontakt 11 der elektrischen Baugruppe 100 mit einem der Gehäusee lemente 10.1, 10.2 ausgebildet. Auf dem Schaltungsträger 30 ist zumindest ein Sensorelement 40 als Teil einer auf dem Schaltungsträger 30 ausgebildeten elektronischen Schaltung 35 angeordnet. Hierbei können noch weitere elektri sche und/oder elektronische Bauelemente Teil der elektronischen Schaltung 35 sein. Das Sensorelement 40 weist dabei ein Messprinzip auf, welches auf der Er fassung zumindest einer physikalischen Größe s einer mit einer kontinuierlich mechanischen Oszillation 41 innerhalb eines Arbeitsfrequenzbereiches 42 des Sensorelementes 40 angeregten Messstruktur beruht. Beispielsweise ist das Sensorelement 40 ein Drehratensensor oder ein Inertialsensor, umfassend einen Beschleunigungs- und Drehratensensor. Das Sensorelement 40 weist bevorzugt eine MEMS-Messstruktur auf. Im Betrieb der elektronischen Baugruppe 100 ist diese verschiedenen äußeren mechanischen Umwelteinwirkungen ausgesetzt. Beispielsweise ist die elektronische Baugruppe 100 ein Steuergerät innerhalb ei nes motorisierten Fahrzeuges, wobei mittels des Sensorelements 40 Bewe gungszustände des Fahrzeuges erfassbar sind, insbesondere während eines Fährbetriebes. Dabei wirken im Betrieb mechanische Kräfte F auf die elektrische Baugruppe 100 ein, damit auch auf das Sensorelement 40. Die mechanischen Kräfte F ergeben sich beispielsweise bei Überfahren einer Fahrstrecke, in einer Kurvenlage, bei Unebenheiten, in Schleudersituationen des Fahrzeuges usw.. Diese Kräfte F bzw. ein Bewegungszustand des Fahrzeuges lassen sich durch eine Erfassung zumindest einer physikalischen Größe s mittels der Messstruktur des Sensorelementes 40 ableiten, beispielsweise durch Erfassung eines Be schleunigungsmesswertes a oder eines Rotationsbewegungsmesswertes Y.

Die Fig. 1 zeigt nun eine beispielhafte Messsituation an der Position des Senso relements 40 unter Einwirkung einer Erregerkraft F während eines Betriebszeit punktes der elektronischen Baugruppe 100, beispielsweise während eines Fähr betriebs innerhalb eines motorisierten Fahrzeuges. Der Fährbetrieb ist beispiels- weise durch die zuvor genannte Rüttelvorrichtung mit einer entsprechenden ein wirkenden Erregerkraft F simuliert. Auf der vertikalen Diagrammachse sind dabei durch die Lasermessvorrichtung erfassten Amplitudenwerte a an der Position des Sensorelements 40 aufgetragen, wogegen auf der waagrechten Diagrammachse die zum jeweiligen Amplitudenwert a zugeordnete Frequenz f abgebildet ist. Die dargestellten Amplitudenwerte a mit den Frequenzen f2 - fx ergeben sich dabei als harmonische Schwingungen 43 der mit einer Grundfrequenz fl einwirkenden Erregerkraft F. Dabei wirken diese harmonischen Schwingungen 43 als ein Viel faches der Grundschwingung fl der Erregerkraft F als Störfrequenzen für die Messsituation, denn zumindest ein Teil der harmonischen Schwingungen 43 wei sen hohe Amplituden der Beschleunigungsmesswerte a innerhalb der Arbeitsfre quenzbereiches 42 des Sensorelementes 40 auf. Die Messwerte a übersteigen dabei in ihrer Amplitude deutlich Beschleunigungswerte >9,81 m/s2 (entspricht lg, d.h. der einfachen Erdbeschleunigung). Diese auftretenden Amplitudenwerte a führen jedoch zu fehlerhaften Sensormesswerten s, da sie in diesem Fre quenzspektrum nicht direkt durch die Erregerkraft F und damit repräsentativ für einen Fahrzustand ausgebildet sind. Der Arbeitsfrequenzbereich 42 umfasst da bei beispielsweise Arbeitsfrequenzen 42a von 15 - 45 KHz.

Die Fig. 2 zeigt derartige fehlerhafte Messwerte s innerhalb eines zweiten Dia- grammes einer beispielhaften Messsituation, wie die in der Fig. 1 beschriebene. Der Messwerte s ist dabei eine sensierte Drehrate Y eines Sensorelements 40 der elektronischen Baugruppe 100 unter Einwirkung der Erregerkraft F Die Erre gerkraft F ist dabei nur in einer linearen Kraftwirkung wirksam, beispielsweise in x Richtung. Dies lässt sich beispielsweise auch in einem Versuchstand durch eine oszillierende Erregerkraft F sehr einfach umsetzen. In dieser Messsituation dürfte außer ggf. einem wertgeringen Messwertsignalrauschen 45 keine Messwerte s für eine Drehrate Y sensiert werden, da durch die lineare Kraftwirkung eine Drehbewegung ausgeschlossen ist. Trotzdem ist eine hohe Amplitude für eine sensierte Drehrate Y mit einer Frequenz fY mittels des Sensorelementes 40 auf gezeigt. Hierbei handelt es sich um einen fehlerhaften Messwert s für die Drehra te Y, welcher aufgrund der Störfrequenz 43 verursacht ist.

Fehlerhafte Messwerte s bzw. die Störfrequenzen 43 ergeben sich aus Vibrati onseinwirkungen V und/oder Ratterbewegungen R im Umfeld des Sensorele mentes 40. Als besonders kritische Stellen zeigen sich hierbei Stellen der elekt- ronischen Baugruppe 100, bei denen zumindest eines der Gehäuseelemente 10.1, 10.2 sehr nah zu einem anderen Element der elektronischen Baugruppe 100 angeordnet ist, ohne mit diesem fest verbunden zu sein. Eine erste kritische Stelle 12.1 zeigt sich hierbei in einer nahen ersten Anordnung der beiden Ge häuseelemente 10.1, 10.2. Eine zweite kritische Stelle 12.2 zeigt sich in einer zweiten Anordnung umfassend eines der Gehäuseelemente 10.1, 10.2 und das Steckerelement 20. Unter Einwirkung der Erregerkraft F kann sich an diesen kri tischen Stellen 12.1, 12.2 durch eine Schwinganregung ein zeitlich wechselhafter zweiter Anlagenkontakt 12 der elektronischen Baugruppe 100 immer wieder aus bilden bzw. auflösen. Dies führt zwangsläufig zu Vibrationseinwirkungen V bzw. Ratterbewegungen R zwischen den Elementen 10.1, 10.2, 20 der kritischen Stel len 12.1, 12.2. In der Konsequenz bilden sich harmonische Schwingungsfre quenzen f2 bis fx höherer Ordnung aus, welche sich weitergeleitet über den Schaltungsträger 30 und den zumindest einen ersten Anlagenkontakt 11 als die die fehlerhaften Messwerte s verursachenden Störfrequenzen 43 nachteilig be merkbar machen.

In der Fig. 4 sind unterschiedliche perspektivische Darstellungen eines ausgebil deten Vorsprungs 50 im Bereich eines zumindest zeitlich wirkenden zweiten An lagenkontaktes 12 an einer der kritischen Stellen 12.1, 12,2 - wie in Fig. 3 gezeigt - dargestellt. Dabei ist vorgesehen, im Falle der Ausbildung eines zweiten Anla genkontaktes 12.2 sicherzustellen, dass dieser linien- oder punktförmig ausgebil det ist. Dies kann beispielsweise durch einen dünnwandigen Steg erfolgen, wel cher an dem ersten Gehäuseelement 10.1 bzw. dem Steckerelement 20 ausge bildet ist und welcher bei der Ausbildung eines zweiten An lagen kontaktes 12 kraftbeaufschlagt gegen eine ebene Fläche des Gehäusebodens 10.2 federnd nachgiebig angedrückt ist. So kann der zweite Anlagenkontakt 12 bereits im montierten Zustand des Gehäuses 10 ausgebildet sein, indem durch das Befes tigungselement 11a ein Randbereich des ersten Gehäuseelementes 10.1 gegen einen Randbereich des zweiten Gehäuseelementes 10.2 und/oder gegen einen Randbereich des Steckerelements 20 anliegend angedrückt ist. Dabei weist der Gehäusedeckel 10.1 und das Steckerelement 20 bevorzugt jeweils einen umlau fenden oder teilumlaufenden Steg 14, 24 auf, an welchem jeweils mehrere zweite Anlagenkontakte 12 ausgebildet sind. Mittels dem Steg 14, 24 wird eine mecha nisch starre und belastbare Grundkonstruktion der elektronischen Baugruppe 100 sichergestellt. Der Vorsprung 50, insbesondere in Form des dünnwandigen Steges, wird zur Vermeidung von fehlerhaften Messwerten s in seiner Feder nachgiebigkeit spezifisch weich angepasst. Dies erfolgt derart, dass in einem Be triebsmodus der elektronischen Baugruppe 100 unter Einwirkung einer mechani schen Erregerkraft F auf die elektronische Baugruppe 100 mit einer Grundfre quenz fl unterhalb eines Arbeitsfrequenzbereiches 42 des Sensorelementes 40 - wie beispielsweise in der Messsituation gemäß den Fig. 2 und 3 - harmonische Schwingungsfrequenzen 43 höherer Ordnung der Erregerkraft F innerhalb des Arbeitsfrequenzbereiches 42 als die Störfrequenzen 43 zwar erregbar sind. Auf grund der spezifischen Anpassung der Federnachgiebigkeit sensiert das Senso relement 40 nun Messwerte s resultierend aus einer Störfrequenz 43 nur unter halb eines Schwellenwertes Smin eines für das Sensorelement 40 festgelegten kleinsten Messsignalwertes. Unterhalb dieses Schwellenwertes Smin werden grundsätzlich keine Messwerte s für eine weitere Auswertung und/oder Verarbei tung mehr herangezogen, somit auch nicht die ansonsten durch die Störfrequen zen verursachten fehlerhaften Messwerte s.

Eine Messsituation für eine derartig angepasste elektronische Baugruppe 100 ist beispielsweise in der Fig. 5 innerhalb des dritten Diagrammes dargestellt. Über raschenderweise konnte festgestellt werden, dass durch die entsprechende Maßnahme, die Federnachgiebigkeit des Vorsprungs 50 spezifisch weich auszu bilden, der Effekt erzielt werden kann, dass durch Störfrequenzen 43 verursachte Beschleunigungswerte a deutlich verringert werden können, insbesondere für Er regerkräfte F mit Amplitudenwerten bis 5g und einer Grundfrequenz fl <= 10kHz. In der Konsequenz fallen aufgrund der Störfrequenzen 43 sensierte Messwerte s unterhalb eines Schwellenwertes Smin. Ausgehend von einem Drehratensensor wie in Fig. 2 fallen die dort vor einer erfindungsgemäßen Ausführung sensierten fehlerhaften hohen Messwerte s einer Drehrate Y insbesondere unterhalb von 0,5 deg/s als der Schwellenwert Smin.

Eine Festlegung einer spezifischen weichen Federnachgiebigkeit des Vorsprun ges 50 in beschriebener Weise lässt sich nachfolgend umsetzen. In einem ersten Schritt wird an den kritischen Stellen 12.1, 12.2 sowie an der Position des Senso relements 40 Messwerte bei Einwirken einer Erregerkraft F gemessen. Die an der Position des Sensorelementes 40 resultierenden Messwerte ergeben sich dabei in Abhängigkeit eines Dämpfungsfaktors. Dieser charakterisiert den Wider stand der Übertragungsstrecke für die an den kritischen Stellen 10.1, 10.2 aus- gebildeten Schwingungen bis zur Position des Sensorelementes 40. Der Dämp fungsfaktor ergibt sich dabei als Verhältnis der an den kritischen Stellen 12.1, 12.2 gemessenen Messwerte zu den an der Position des Sensorelementes 40 gemessenen Messwerte. Er wird hauptsächlich bestimmt durch das Material und die Schnittstellen innerhalb der realen Übertragungsstrecke.

In einem zweiten Schritt wird jeweils ein Vorsprung 50 für einen punkt- oder li nienförmigen zweiten Anlagenkontakt 12, beispielsweise in Form eines dünn wandigen Steges, mittels eines Simulationswerkzeuges ausgelegt, wobei die Si mulationsergebnisse mit dem ermittelten Dämpfungsfaktor skaliert sind. Das Si mulationswerkzeug liegt insbesondere in Form einer Auslegungssoftware vor, mittels welcher Belastungszustände von Objekten unter verschiedenen ein wirkenden Belastungsgrößen aufgezeigt werden können. In eigenen Anwendun gen wurden dünnwandige Stege in Form von Halbzylinder mit einem Radius R als Vorsprung 50 vorgesehen. Es ergaben sich dabei im zweiten Schritt für den

Radius Werte <0,75 mm.