DE102005020926B4 - Control unit for a motor vehicle transmission - Google Patents
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Abstract
Steuergerät für ein Kraftfahrzeuggetriebe, insbesondere ein am Kraftfahrzeuggetriebe angebautes Steuergerät, mit einem Gehäuse aus einem Gehäuseunterteil (3), einer Gehäusedichtung (4) und einem Gehäuseoberteil (5), wobei innerhalb des Gehäuses eine Leiterplatte (8) angeordnet ist, auf der ein Winkelpositionssensor (6) mit einer Winkelpositionssensorelektronik (7) sowie ein Winkelpositionssensormagnet (10) mit einem Magnetträger (11) angeordnet sind, und wobei am Gehäuseunterteil (3) ein Hydraulik- und Sensorikstecker (14) gelagert ist, der über eine Leiterplatte (15) mit einer Getriebesteuerungselektronik (9) verbunden ist, die die Leiterplatte (8) kontaktiert, und wobei das Steuergerät einen Schaltwellenhebel (1) aufweist, welcher mittels einer Schaltwelle (2) außerhalb des Gehäuses gelagert ist. DOLLAR A Die vorliegende Erfindung erlaubt erstmals vorteilhaft die Lagerung des Schaltwellenhebels (1) einer Getriebesteuerung außerhalb dessen Gehäuses (3, 5). Sie eignet sich daher insbesondere für im Motorraum unmittelbar am Getriebe eines Kraftfahrzeuges angebaute Getriebesteuerungen.Control unit for a motor vehicle transmission, in particular a control unit mounted on the motor vehicle transmission, with a housing consisting of a lower housing part (3), a housing seal (4) and an upper housing part (5), a circuit board (8) being arranged inside the housing on which an angular position sensor (6) with an angular position sensor electronics (7) and an angular position sensor magnet (10) with a magnet carrier (11) are arranged, and wherein on the lower housing part (3) a hydraulic and sensor connector (14) is mounted, which is also connected via a printed circuit board (15) A transmission control electronics (9) is connected, which contacts the circuit board (8), and wherein the control device has a selector shaft lever (1) which is mounted outside of the housing by means of a selector shaft (2). DOLLAR A The present invention advantageously allows the gearshift lever (1) of a transmission control to be mounted outside its housing (3, 5) for the first time. It is therefore particularly suitable for transmission controls mounted directly on the transmission of a motor vehicle in the engine compartment.
Description
Die Erfindung betrifft ein Steuergerät für ein Kraftfahrzeuggetriebe, das im Motorraum unmittelbar am Getriebe angebaut werden kann.The The invention relates to a control device for a motor vehicle transmission, which can be mounted in the engine compartment directly on the gearbox.
Für die Anordnung eines Getriebesteuergerätes innerhalb eines Kraftfahrzeugs sind verschiedene Möglichkeiten bekannt.For the arrangement a gearbox control unit Within a motor vehicle are different possibilities known.
Bei so genannten „Stand alone"-Lösungen wird das Getriebesteuergerät – im Folgenden als TCU (Transmission Control Unit) bezeichnet – dezentral im Passagierraum montiert. Das hat den Vorteil, dass die dort vorherrschenden Umgebungsbedingungen es ermöglichen, ein Steuergerät zu verwenden, das nicht hermetisch dicht ausgeführt wird. Dies führt zu einer deutlichen Kosteneinsparung. Andererseits führt die dezentrale Anordnung der TCU in relativ großer Entfernung zu den zu steuernden Ventilen innerhalb des Getriebes und zu Sensoren, deren Signale für die Steuerungsaufgabe benötigt werden, zu einem erhöhten Verkabelungsaufwand, der insbesondere hohe Qualitätsrisiken birgt.at so-called "stand alone "solutions the transmission control unit - below as TCU (Transmission Control Unit) - decentralized in the passenger compartment assembled. This has the advantage that the prevailing environmental conditions there make it possible a control unit which is not hermetically sealed. This leads to a significant cost savings. On the other hand, the decentralized arrangement leads the TCU in relatively large Distance to the valves to be controlled within the transmission and to sensors whose signals for the control task is required become an elevated one Cabling effort, in particular, high quality risks harbors.
Bekannt ist auch, eine Getriebesteuerung in das Steuergerät der Motorsteuerung zu integrieren. Derartige Steuergeräte werden häufig als Power Control Unit (PCU) bezeichnet. Derartige Steuergeräte sind in der Regel hermetisch dicht konstruiert, um sie im Motorraum verbauen zu können und dadurch die Verkabelungswege zu den Ventilen und zu den Sensoren kurz zu halten. Dieses Konzept erfordert aber eine gleichzeitige und abgestimmte Entwicklung von Motor- und Getriebesteuerung, die wirtschaftlich erst bei großen Stückzahlen interessant wird. Des Weiteren muss das Modul den hohen Belastungen in der Einbauumgebung hinsichtlich Temperatur, Vibration, Stößen, Feuchtigkeit, Salzsprühnebel und ähnlichem gerecht werden.Known is also a transmission control in the control unit of the engine control to integrate. Such controllers are often called a power control unit (PCU). Such controllers are usually hermetic tightly designed to be installed in the engine compartment and thereby the wiring paths to the valves and to the sensors to keep it short. But this concept requires a simultaneous and coordinated development of engine and transmission control, the economically only at large numbers becomes interesting. Furthermore, the module must withstand the high loads in the installation environment with regard to temperature, vibration, impact, moisture, salt spray and the like satisfy.
In den letzten Jahren wurden auch vermehrt so genannte Mechatronik-Konzepte umgesetzt, bei denen die TCU direkt in das Getriebe integriert wird – meist an der Hydraulikplatte in der Nähe der Ventile montiert. Dabei sind die mechanischen, elektrischen und sensorischen Komponenten in kompakter Form einander ergänzend verbaut. Auf diese Weise werden keine zusätzlichen Steckverbindungen benötigt, um die Ventile ansteuern und Sensorsignale übertragen zu können. Die Steuerung (Sensorik und Software) kann bereits in der Getriebemontage auf das jeweilige Getriebe eingelernt, abgestimmt und justiert werden. Ein derartiges System besitzt die höchste Zuverlässigkeit. Evtl. notwendige Reparaturen sind jedoch äußerst aufwändig und wegen der kritischeren Einbauumgebung muss das Steuergerät noch höheren Belastungen, z.B. unmittelbarer Kontakt mit Getriebeöl, standhalten, was zu deutlich erhöhten Kosten führt.In In recent years, so-called mechatronics concepts have also been increasingly used implemented, in which the TCU is integrated directly into the transmission - usually close to the hydraulic plate the valves mounted. Here are the mechanical, electrical and sensory components in a compact form complemented each other. This way, no extra Plug connections needed to to control the valves and transmit sensor signals. The Control (sensors and software) can already be found in the gearbox assembly be taught to the respective transmission, tuned and adjusted. Such a system has the highest reliability. Possibly. however, necessary repairs are extremely expensive and because of the more critical ones In the installation environment, the controller must still be able to withstand higher loads, e.g. immediate Contact with gear oil, withstand, resulting in significantly increased costs leads.
Weiterhin bekannt sind sog. „Add On"-Lösungen, bei denen die TCU direkt am Getriebe angeordnet ist. Hierzu muss die TCU hermetisch dicht konstruiert sein, damit sie im Motorraum am Getriebe verbaut werden kann. Dadurch sind die Verkabelungswege zu den einzelnen Getriebesensoren relativ kurz (Kabelbüschel) und es besteht die Möglichkeit, die Sensorkabel mittels nur eines Steckers an der TCU kontaktieren zu können. Auch kann die Steuerung (Sensorik und/oder Software) bereits in der Getriebemontage auf das jeweilige Getriebe eingelernt, abgestimmt und justiert werden. Auch ein derartiges Steuergerät muss selbstverständlich den hohen Belastungen in der Einbauumgebung gerecht werden.Farther known are so-called "Add On "solutions, where the TCU is located directly on the gearbox. For this must the TCU will be hermetically sealed to fit in the engine compartment can be installed on the gearbox. This causes the cabling paths to the individual transmission sensors relatively short (cable tufts) and there is a possibility connect the sensor cables to the TCU using only one plug to be able to. Also, the controller (sensors and / or software) already in the Gearbox mounting geared to the respective gearbox, tuned and adjusted. Even such a control unit must of course the high Loads in the installation environment.
Die
Aus
der
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Steuergerät für ein Kraftfahrzeuggetriebe zu schaffen, das als so genanntes "Add On"-System an einem Kraftfahrzeuggetriebe positioniert und verbaut werden kann. Dabei wird ein verbessertes Steckersystem benötigt, damit das Steuergerät mit der Fahrzeugelektronik und mit den im Getriebe befindlichen Ventilen (z.B. Druckregel-, Parksperr- und Kühlventile) und Sensoren (z.B. Drehzahl-, Temperatur- und Drucksensoren) verbunden werden kann. Außerdem soll die Winkelstellung der Schaltwelle durch einen in dem Steuergerät integrierten Winkelpositionssensor überwacht werden. Weiterhin muss das Steuergerät den in der Einbauumgebung (Motorraum) einwirkenden Belastungen, wie z.B. Temperatur, Vibration, Stoß, feuchte Wärme, Salzsprühnebel, ÖL, usw. standhalten und Ausfälle müssen vermieden werden.The object of the invention is to provide a control device for a motor vehicle transmission, which can be positioned and installed as a so-called "add on" system on a motor vehicle transmission. An improved connector system is needed so that the control unit can be connected to the vehicle electronics and with the valves in the transmission (eg pressure control, parking lock and cooling valves) and sensors (eg speed, temperature and pressure sensors). In addition, the angular position of the shift shaft by a in the STEU monitor integrated angular position sensor. Furthermore, the controller must withstand the stresses imposed in the installation environment (engine compartment) such as temperature, vibration, shock, wet heat, salt spray, oil, etc., and failures must be avoided.
Diese Aufgabe wird durch ein Steuergerät für ein Kraftfahrzeuggetriebe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind der Gegenstand der abhängigen Ansprüche.These Task is by a control unit for a Motor vehicle transmission solved with the features of claim 1. advantageous Training and further education, which individually or in combination with each other can be used are the subject of dependent Claims.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der Figuren erläutert.embodiments The invention will be explained below with reference to the figures.
Darin zeigen:In this demonstrate:
Gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel (
Ein
Winkelpositionssensor
Ein
Hydraulik- und Sensorikstecker
Der
Verbau eines Fahrzeugsteckers
Die
Positionierung der TCU erfolgt bei der Montage des Steuergerätes auf
das Getriebe durch das Aufstecken des Magnetträgers
Ein
zweites Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in den
Ein
Magnetträger
Die
Positionierung der TCU erfolgt bei der Montage des Steuergerätes auf
das nicht dargestellte Getriebe bei dieser Ausführungsform durch das Aufstecken
des Hydraulik- & Sensoriksteckers
In
den
Im
Gegensatz zur Ausführungsform
Ein
Hydraulik- & Sensorikstecker
Der
Verbau eines Fahrzeugsteckers
Ein
Winkelpositionssensor-Magnet
Bei
den nun folgenden Ausführungsformen
Zu
den einzelnen Elementen der vorhergehenden Ausführungsformen korrespondierende
Elemente werden auch im Folgenden mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet,
allerdings jeweils erweitert um ein „.x", wobei x der jeweiligen Ausführungsform
entspricht, das heißt
z.B. die Schaltwelle der fünften
Ausführungsform
wird mit
In
einer vierten Ausführungsform
(
Ein
Hydraulik- & Sensorikstecker
Auch
bei dieser Ausführungsform
ist ein Winkelpositionssensor-Magnet
Die
Positionierung der TCU erfolgt analog zu der zweiten und dritten
Ausführungsform
bei der Montage des Steuergerätes
auf das Getriebe durch das Aufstecken des Hydraulik- & Sensoriksteckers
Eine
fünfte
Ausführungsform
(
Der
Winkelpositionssensor-Magnet
Die
Positionierung der TCU erfolgt bei der Montage des Steuergerätes auf
das Getriebe durch das Aufstecken des Hydraulik- & Sensoriksteckers
In
den
Auch
hier ist der Winkelpositions-Sensor
Die
Getriebesteuerungs-Elektronik
Ähnlich der
vierten Ausführungsform
ist der Hydraulik- & Sensorikstecker
Auch
der Verbau des Fahrzeugsteckers
Der
Winkelpositionssensor-Magnet
Die
Positionierung der TCU erfolgt auch bei dieser Ausführungsform
bei der Montage des Steuergerätes
auf das nicht dargestellte Getriebe durch das Aufstecken des Hydraulik- & Sensoriksteckers
Eine
in den
Der
Schaltwellen-Hebel
Der
Winkelpositionssensor-Magnet
Selbstverständlich sind die Gestaltungsmerkmale und Ausführungsvarianten der einzelnen Elemente der verschiedenen beschriebenen Ausführungsformen auch beliebig miteinander kombinierbar. So kann zum Beispiel die erste Ausführungsform durch einen einfachen Wechsel der Materialien des Gehäuseober- und -unterteils ohne weiteres eine thermische Anbindung zum Getriebe erhalten. Ebenso kann der Stellhebel alternativ zu der in der zur ersten Ausführungsform beschriebenen Lösung oberhalb der TCU angeordnet werden und dann das Winkelpositions-Sensor-Design der zweiten Ausführungsform zum Einsatz kommen. Derartige Modifizierungen und Kombinationen der einzelnen Ausführungsformen sind selbstverständlich möglich.Of course they are the design features and design variants the individual elements of the various described embodiments also arbitrarily combinable with each other. For example, the first embodiment a simple change of the materials of the housing top and bottom without further obtained a thermal connection to the transmission. As well For example, the lever may be alternative to that in the first embodiment described solution be placed above the TCU and then the angular position sensor design the second embodiment be used. Such modifications and combinations the individual embodiments are natural possible.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Getriebesteuergeräts ergeben sich folgende Vorteile:
- – Die Schaltwelle befindet sich außerhalb des Elektronikraums. Somit ist keine aufwendige und kostspielige dynamische Dichtung zur sich drehenden Schaltwelle notwendig, sondern es können einfache statische Dichtungen zur hermetischen Abdichtung verwendet werden.
- – Der Stellhebel kann durch geeignete Wahl der Winkelpositionssensor-Varianten sowohl oberhalb als auch unterhalb der TCU positioniert werden.
- – Der Winkelpositions-Sensor befindet sich im Elektronikraum, der das Sensorsignal erzeugende Magnet außerhalb. Der Magnet ist vor Verschmutzung durch Abdeckungen und einen O-Ring geschützt. Da das TCU-Gehäuse wegen der Sensorik nicht durchbrochen ist, wird eine zusätzliche fehleranfällige Dichtstelle vermieden.
- – Ein Gehäuseunterteil aus Kunststoff kann thermisch zum Getriebe abschirmen, um die Wärme des Getriebes von der TCU fern zu halten (Ausführungsformen 1 bis 3).
- – Ein Gehäuseunterteil aus Aluminiumguss kann thermisch zum Getriebe angebunden werden, um die Wärme der TCU an das Getriebegehäuse weiterzuleiten (Ausführungsformen 4 bis 7).
- – Ein
Gehäuseoberteil
aus Aluminiumguss kann die Wärme
der TCU über
den Fahrtwind in den Motorraum abgeben (Ausführungsformen 1
- – Der Hydraulik- & Sensorikstecker wird bei der Montage der TCU ans Getriebe direkt mit dem Gegenstecker kontaktiert. Eine zusätzliche Verkabelung ist aufgrund dessen nicht notwendig, dies führt zu einer Kosten-, Montageaufwand- und Fehlerreduzierung und zu einer höheren Qualität.
- – Die Montagetoleranzen (Schaltwelle zu Gegenstecker "Hydraulik- & Sensorikstecker") können durch den in der TCU schwimmend gelagerten Hydraulik- & Sensorikstecker kompensiert werden (Ausführungsformen 1 bis 3).
- – Die Montagetoleranzen (Schaltwelle zu Gegenstecker "Hydraulik- & Sensorikstecker") können durch den in der TCU schwimmend gelagerten Winkelpositionssensor-Magnetträger mit O-Ring kompensiert werden (Ausführungsformen 2 bis 7).
- - The stem is located outside the electronics compartment. Thus, no complex and costly dynamic seal for rotating the switching shaft is necessary, but it can be used simple static seals for hermetic sealing.
- - The lever can be positioned by suitable choice of the angular position sensor variants both above and below the TCU.
- - The angular position sensor is located in the electronics compartment, the outside of the sensor signal generating magnet. The magnet is protected from contamination by covers and an O-ring. Since the TCU housing is not broken because of the sensors, an additional error-prone sealing point is avoided.
- - A housing base made of plastic can thermally shield the gearbox to keep the heat of the transmission away from the TCU (Embodiments 1 to 3).
- - A housing base made of cast aluminum can be thermally connected to the gearbox to forward the heat of the TCU to the gear housing (embodiments 4 to 7).
- - An upper housing part made of cast aluminum can deliver the heat of the TCU on the wind in the engine compartment (Embodiments 1
- - The hydraulic & sensor connector is directly contacted with the mating connector when mounting the TCU to the gearbox. Due to this, additional cabling is not necessary, resulting in cost, installation effort and error reduction and higher quality.
- - The mounting tolerances (switching shaft to mating connector "hydraulic & sensor connector") can be compensated by the floating in the TCU hydraulic & Sensorikstecker (embodiments 1 to 3).
- - The assembly tolerances (selector shaft to mating connector "hydraulic & sensor connector") can be compensated by the floating in the TCU angular position sensor magnet carrier with O-ring (Embodiments 2 to 7).
Die
vorliegende Erfindung erlaubt erstmals vorteilhaft die Lagerung
des Schaltwellenhebels
Claims (9)
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