CN102537306B

CN102537306B - 电子控制装置

Info

Publication number: CN102537306B
Application number: CN201110445631.0A
Authority: CN
Inventors: P·茨魏格勒
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2010-10-11
Filing date: 2011-10-10
Publication date: 2017-03-01
Anticipated expiration: 2031-10-10
Also published as: FR2965882B1; FR2965882A1; DE102010042262A1; CN102537306A

Abstract

本发明涉及一种用于汽车自动变速器的电子控制装置，包括为了安装在变速器内而设置的主模块，用于控制自动变速器换挡。主模块具有用于将主模块与外部电缆束实现电连接的插接件。主模块的插接件作为接口构成，其可以产生下列的连接可能性：插接件可与插接适配器连接，它仅具有可与插接件实现电触点接通的第一接头和可与外部电缆束实现触点接通的第二接头；或者可选择地与电耦联器连接，它与用于控制电油泵的、同主模块分开地制造的电子附加模块连接，并具有可与插接件实现电触点接通的第一接头和可与外部电缆束实现电触点接通的第二接头。

Description

电子控制装置

技术领域

本发明涉及一种用于汽车自动变速器的电子控制装置。

背景技术

利用内燃机驱动的汽车在几乎任何情况下都需要变速器，以便根据汽车在不同行驶情况下为了实现推进而所需的转矩来补偿内燃机在许多转速范围内不充足的转矩。当初，在汽车上几乎仅使用由使用者机械地可以借助于变速杆来选择换挡等级或挡位的变速器。纯机械换挡的汽车变速器过去特别是出于舒适性的原因逐步地受到自动变速器、例如像具有变矩器的机械-液压工作的多级自动装置的排挤。早期的这些多级自动装置由于换挡等级的数量少以及液力工作的变矩器，与手动换挡的变速器相比通常达到的效率较差。这些多级自动装置的效率例如可以通过一种变矩器跨接耦合器和/或提高换挡等级的数量来实现。

日益严格的环保规定以及特别是不断降低汽车燃料消耗的必要性使过去汽车变速器在结构上得到进一步开发。这样在现代化的汽车上广泛使用自动的或半自动的变速器，其中换挡等级通过电子控制的电动机械的或者液压的执行机构来进行操作。与此相关，值得一提的例如有双离合器变速器、无级变速器（所谓的“CVT”= Continuously VariableTransmission（连续可变传动））或选择性手动或自动控制的自动变速器（所谓的“AMT”=Automatic Manually Transmisson（自动手动传动））。为了能耗优化地控制这种自动变速器，需要电子的控制模块，它们在许多情况下在变速器外壳内部在例如像液压控制装置、电磁铁以及电动机这类的执行机构与传动轴之间进行定位。为了使所述自动变速器运行，一般需要迄今为止直接由变速器驱动的油泵。为了进一步减少燃料消耗，在自动变速器上经常使用电驱动的油泵，该油泵除了其它的附加功能之外，例如还可以轻易地改变泵转速并因此改变输送量。由此可以实现燃料消耗的进一步降低。用于控制所述泵电机所需要的电子组件通常直接地与自动变速器的电子控制模块实现集成化。

这种控制模块的主要缺点在于，在变速器内不存在电驱动的油泵的情况下，用于对其进行控制的电子元器件存在障碍但却不能得到利用。

发明内容

依据本发明，所述电子控制装置具有用于控制变速器的主模块，该主模块可与用于控制驱动电油泵的电动机的优选的附加模块相连接。由于与主模块（该主模块负责纯的变速器控制）可选择地连接的附加模块，依据本发明的控制装置可以按照简单和成本低廉的方式加装用于控制所述电驱动的油泵所需要的电子组件。可以插接在主模块上的附加模块在此方面此外还包括泵电机控制装置和防干扰组件。在附加模块上因此仅组合有用于对于驱动变速器油泵用的电动机进行控制或调节的电子组件。用于在主模块与可选择的附加模块以及汽车电缆束之间产生可靠电连接所需要的插接连接器相对于所有类型的流体实现密闭性密封，并因此在需要时也可以在变速器油底壳内实现定位。概念“油池”在这里不仅是指通常在变速器最下部定位的技术上狭义的油池，而且也表示用于使得含油的空间与任意空间位置上无油的周围区域分开的隔板。

依据本发明所提出的解决方案，特别是用于汽车变速器的电子控制装置的主模块具有统一的插头接口。这一点以具有优点的方式提供的可能性是，对于例如使用机械驱动的油泵的情况来说，或者在电油泵的接头回引（zurückgreifen）到附加模块（该附加模块利用油泵控制用的电耦联器与设置在用于变速器控制的主模块上的所述一种统一的插头接口相连接）的情况下，主模块通过一种适配器与外部电缆连接。因此，可以按照非常简单和成本低廉的方式来提供一种控制装置，通过该控制装置使得汽车变速器既可以装备机械运行的油泵，也可以使得该汽车变速器具有电油泵。所述主模块结构可以非常简单，因为该主模块上不设置用于待电驱动的油泵的控制件，因为这些元件全部转移到用于电连接所述油泵控制装置的可以有选择地安装的附加模块内。

主模块上的统一插头接口可以有选择地与插接适配器连接，该插接适配器仅具有可与插接件实现电触点接通的第一接头以及可与外部的电缆束实现触点接通的第二接头；作为选择存在的可能性是，主模块的统一构成的插头接口上连接着电耦联器，该电耦联器与用于控制电油泵的、同主模块分开地制造的附加模块连接，并具有可与插接件实现电触点接通的第一接头以及可与外部电缆束实现电触点接通的第二接头。

依据本发明所提出的解决方案的另一观点存在的可能性是，依据本发明所提出的电子控制装置的附加模块安装在特别是汽车变速器的油池的的内部，或者安装在该油池的外部。概念“油池”在这里不仅是指通常设置在变速器最下部的狭义上的油池，而且也可以包括用于使得含油的空间与任意空间位置中无油的周围部分分开的隔板。如果将依据本发明所提出的电子控制装置的附加模块（该附加模块将电子组件组合起来，用于对于驱动电油泵用的电动机进行控制或调节）安装在油池的外部，那么主模块的插接件上设有密封件。该密封件例如可以在凸起的凸缘上构成。对于附加模块设置在油池内部的情况来说，相对于油池套管的密封件处于附加模块的耦连部位上，因为油池的套管为这种安装情况设置在与外部接头的连接部位上。

为了在主模块与可以加装的附加模块以及汽车电缆束之间产生可靠的电连接，所需的插接连接相对于所有类型的流体进行密闭地密封，从而这些部件需要时也可以安装在变速器油底壳内。

对于可选择地使用的附加模块安装在油池外部的情况来说，相对于例如像变速器油这种侵蚀性的周围流体的抵抗能力和密封性以及温度耐受性的要求较小。因此对于这种使用情况来说，附加模块可以更加简单和成本低廉地加工，此外改善了可接近性并降低了保养和维修费用。此外，当附加模块安装在油池的外部时使得附加模块和电动机的冷却变得容易。

附图说明

下面借助于附图对于本发明进行详细说明。其中：

图1示出插接在主模块上的附加模块的透视图；

图2至4示出了在组装的不同阶段变速器的第一实施方式的视图，其中，附加模块和电动机在油池的内部进行定位；

图5示出了没有电油泵的变速器连同插接适配器的第一实施方式的子变型方案的透视图；

图6示出了变速器连同处于油池外部的电动机和附加模块的第二实施方式的立体图；

图7示出了图6中的安装完成的变速器连同透明地示出的油池的立体图；以及

图8示出了按照图6的变速器的第二实施方式的子变型方案，其中附加模块和电动机合并成一种功能单元。

具体实施方式

图1示出了一种插接在电子控制装置的主模块上的附加模块的透视图，该附加模块用于控制变速器内的电地操作的油泵。

主模块10包括大量未标注的电子的、电气的和/或电机的元件，用于控制和/或调节在图1中未示出的汽车用自动的变速器的内部的运行过程。主模块10可选择地与附加模块12进行电连接。在附加模块12内，组合了用于对于向变速器提供变速器油的油泵的电动驱动进行控制或调节所需要的所有元件。为了在所述两个模块10、12之间容易地产生电连接，主模块10具有插接件14，该插接件为了相对于在图1中未示出的油池进行密封而具有密封件16，例如O形圈。附加模块12相应地具有带第一和第二电（插接）接头20、22的双面的耦联器18。主模块10上的插接件14这样构成，使耦联器18的第一接头20为了产生一种电连接而可以插接在该插接件上。耦联器18的第二接头22通过另一个（插接）接头24与连接电缆26、特别是汽车电缆束进行电连接。所有的插接件均可以有选择地作为插座或作为插头构成，并且相对于化学侵蚀性流体密封地密闭地构成。主模块10和附加模块12共同形成了一种电子的控制装置28，用于控制包括对于选择性地电操作的油泵进行的控制或调节在内的全部的变速器功能。

图2至4（在进一步的说明中同样参阅这些附图）示出了组装的不同阶段中变速器的第一实施方式，其中一种附加模块和用于驱动油泵的一种电动机设置在油池的内部。出于更好概览的原因，变速器的部件部分地在未组装的位置上示出。

例如是汽车-自动变速器的变速器40尤其包括变速器外壳42、油池44、液压控制装置46、油泵48、用于驱动油泵48的电动机50、主模块52和存在用来驱动所述油泵48的电动机的情况下选择性的附加模块54。主模块52在与可选择的附加模块54的组合的情况下形成了一种电子控制装置56，用于调节和/或控制包括所述油泵48的控制在内的、变速器40内部的全部运行过程。

主模块52装备着作为统一的插头接口的插接件58，而附加模块54具有带第一和第二接头62、64的双面耦联器60。为了在主模块52与附加模块54之间产生必要的电连接，附加模块54的第一接头62与主模块52的插接件58进行电连接。耦联器60的第二接头64可与一种连接电缆的未示出的插接件、例如像汽车电缆束或这类元件进行连接。双面耦联器60的第二接头64具有密封件66，在组装所述变速器40时将油池44内的套管68套在第二接头64上的情况下，借助于该密封件防止变速器油从油池44流出。

在主模块52与附加模块54之间的所述电连接不同于前面介绍的电插塞连接，也可以通过例如优选在油池的内部布线的多极电缆形式的附加的电接口来进行。在这种情况下，插接件58在主模块52上加高地构成，以便可以使通向其他元件的连接线穿过油池44和接头。主模块52上的插接件58在这种情况下仅用于连接所述汽车电缆束，而附加模块在电方面则仅借助于所述接口与主模块连接。

图3示出了一种处在在后阶段的安装状态下的变速器40，其中附加模块54插接在主模块52上的插接件58上，并且产生了电连接。油池尚未安装在变速器外壳42上。油泵48、电动机50以及液压控制装置46和主模块52设置在变速器外壳42的不同位置上。

图4示出了所述变速器40的组装结束并且油池44安装在变速器外壳42上，其中，双面耦联器60的第二接头64从油池44内的套管68伸出。在结合图2至4所示的实施方案中，使用了附加模块54，该附加模块可以实现对于电驱动的油泵进行控制，并且包括为了对其进行控制所需要的电子组件。除了一种泵电机控制之外，附加模块包括抗干扰组件。附加模块54上因此仅仅组合了用于控制或调节所述电动机的电子组件，该电动机用于驱动所述变速器的电油泵。为了连接所述附加模块，使用了插接件58，该插接件（如下面还要介绍的那样）是一种统一的插头接口，该插头接口容纳着耦联器60的接头62、64之一，或者（依据图5的对比图）容纳着一种插接适配器。

在主模块52上构成的、作为统一的插头接口的插接件58对于在变速器上没有电驱动的油泵而是使用机械泵的情况来说，允许所述主模块52通过一种适配器与外部的电缆相连接，或者正如结合图2至4所示的那样，为了控制所述油泵48，附加模块54利用电耦联器60也与所述插接件58进行连接。由此主模块52可以明显更加价格合适地设计，因为无需用于要被电驱动的油泵的控制件。

所述电耦联器60同与主模块52分开制造的电子的附加模块54相连接，该附加模块用于控制电油泵48、88，并且其中电耦联器60包括了与插接件58能进行电触点接通的第一接头62以及与外部电缆束26能进行电触点接通的第二接头64。

图5示出了所述变速器的第一实施变型方案的变型部分的相互拉开的透视图，这种实施变型方案没有提供电驱动的油泵，并且其中所述主模块的插接件借助于一种插接适配器从油池中引出。

主模块52和液压控制装置46安装在变速器外壳42上。为了在这种无电油泵并且具有在主模块52上低的插接件58的实施方式中可以从油池44引出所述插接件58，在插接件58内插入一种插接适配器70。该插接适配器70在其设计结构上基本上遵循一种具有第一接头72和第二接头74的双面的耦联器，其中，第二接头74具有在这里为O形圈的环绕的密封件76，以确保相对于油池44内的套管68所需要的密封作用。接头72、74按直径地设置在插接适配器70的外壳体上。与插接适配器70连接一种未示出的继续引导的连接线，例如像汽车电缆束或这类线束那样。在结合图5所示出的变速器的实施变型方案中，取代图2至4中所示出的电耦联器60设置了所述插接适配器70。该插接适配器70仅具有一种可与插接件58进行电触点接通的第一接头72以及一种可与外部电缆束26进行触点接通的第二接头74。取代这里所介绍的具有低结构高度的插接适配器70，主模块52的插接件58也可以加高地构成，或者具有一体化的凸起部，以便可以穿过油池44。为此需要略微改变所述主模块52在插接件58区域内结构上的构成方案，或者略微改变所述插接件58。在这种情况下，无需单独的所述插接适配器70，由此进一步提高电触点接通的可靠性。主模块52具有基本上在平面上延伸的并且设有电子元器件的装配面，其中，主模块52的插接件58作为从装配面垂直地延伸的插接件14构成，并且该插接件14具有密封件16，该密封件用来相对于变速器油池44的套管68进行密封。结合图2至4示意性地示出的附加模块54与电子控制装置56的主模块52分开地进行制造。附加模块54容纳着用于控制所述电油泵48、88的元件，其中，该附加模块54具有电耦联器60，该电耦联器具有插接在主模块52的插接件58上的第一接头62并且包括用于外部的电缆束26的第二接头64。

图6和7示出了所述变速器的另一种实施变型方案，其中所述电油泵驱动装置和附加模块设置在这里出于更好概览图示的原因而半透明地示出的油池的外部。

在图6的相互拉开的图示中，变速器80尤其包括一种变速器外壳82，主模块84以及具有油泵88的液压控制装置86与该变速器外壳进行法兰连接。主模块84上加高地构成的插接件90具有例如为O形圈形式的密封件92。此外，变速器80包括具有用于主模块84插接件90的套管96的油池94以及用于穿过未示出的电动机驱动轴的另一间隙98。

附加模块102也具有双面耦联器104，该双面耦联器带有以180°对置的第一和第二接头106、108。该耦联器104的第二接头108与未示出的连接线、例如汽车电缆束相连接。为了使连接线可以进行触点接通，插接件90的电接头至少部分地穿过耦联器104或者至少部分“1对1”地相互进行电连接。

与按照图2至5比例的变速器40的第一实施变型方案相反，在该实施变型方案中，电动机100和附加模块102设置在油池94的外部。这样可以使得附加模块102和电动机100在结构上更加简单地设计，并且因此成本更加低廉地加工，因为这些元件无需再相对于变速器油或液压油来说液体密封地进行设计。此外还使元件的维修变得容易，因为无需再从变速器外壳82上取下油池94以实现接近。此外也使附加模块102和电动机100的散热变得容易，因为这些元件处于高达180℃的热的油底壳的外部。为了可以从外侧安装所述电动机100，在油池94内加工出罐状的凹穴110。

图7示出了在完成安装的状态下的变速器80。出于更好地以图示方式概览的原因，油池94半透明地示出。液压控制装置86、主模块84以及油泵88与变速器外壳82进行法兰连接，并由油池94各面地密封封闭地进行包围。用于驱动油泵88的电动机100处于油池94的外部、该油池94的凹穴110内。附加模块102也可以在油池94的外部定位，并固定在该油池上。

附加模块102与主模块84之间的电触点接通通过双面耦联器104的第一接头106进行，该双面耦联器插入到主模块84上的插接件90内。需要时，可以要求将附加模块102通过在耦联器104与插接件90之间的插塞连接的机械的保持作用而附加地机械地固定在油池94或变速器外壳82上。通过耦联器104的第二接头108，使得穿过的线路、例如汽车电缆束实现电连接。附加模块102在与主模块84的共同作用下形成了用于控制变速器80内的全部的运行过程的所述电子控制装置。

图8以部分地相互拉开的视图示出了按照图6至7的比例的变速器的实施方式的子变型方案。变速器80也包括具有油泵88、主模块84、液压控制装置86的变速器外壳82和封装这些元件的油池94。与按照图7的比例的实施方式的区别在于，附加模块102和电动机100形成了一种紧凑的功能单元114，该功能单元可以例如能够卡接地固定在凹穴110的内部。由此，变速器80的制造和装配得到进一步的简化。在图1至4或6至8中所示的附加模块12、54、102与主模块10、52、84分开地制造。电耦联器18、60、104在这些实施变型方案中，例如与电附加模块12、54、102整体地构成。电耦联器18、60、104也可以多部分地构成。处于根据图6的主模块84的电插接件90上的特别是环形构成的密封件92，该密封件用于密封所述变速器的油池94的套管96。附加模块12、54、102的电耦联器104具有基本上柱体的基本形状，其中，第一接头106和第二接头108在电耦联器104的彼此相背对的端面末端上构成。

无论是全部所示的实施变型方案的主模块10、52、84还是依据图2至4的附加模块54，均可以设置在汽车变速器的油池44的内部。

Claims

1.用于汽车自动变速器的电子控制装置（28、56、112），包括为了安装在变速器上而设置的主模块（10、52、84），用于控制自动变速器的换挡过程，其中，主模块（10、52、84）具有用于将该主模块（10、52、84）与外部电缆束（26）实现电连接的插接件（14、58、90），其特征在于，主模块（10、52、84）的插接件（14、58、90）作为接口构成，该接口能够有选择地：

- 或者与插接适配器（70）连接，该插接适配器仅具有能够与插接件（58）实现电触点接通的第一接头（72）和能够与外部电缆束（26）实现触点接通的第二接头（74），

- 或者与电耦联器（18、60、104）连接，该电耦联器与用于控制电油泵（48、88）的、同主模块（10、52、84）分开地制造的电子附加模块（12、54、102）连接，并且具有能够与插接件（14、58、90）实现电触点接通的第一接头（20、62、106）和能够与外部电缆束（26）实现电触点接通的第二接头（22、64、108）。

2.按权利要求1所述的电子控制装置（28、56、112），其特征在于，主模块（10、52、84）具有基本上在平面上延伸的、并且设有电子元器件的装配面，主模块（10、52、84）的插接件作为由装配面垂直地竖立的插接件构成，并且所述插接件（14、90）具有密封件（16、92），用于相对于变速器油池（44、94）的套管（68、96）进行密封。

3.按权利要求1所述的电子控制装置（28、56、112），其特征在于，控制装置包括用于控制电油泵（48、88）的、与主模块（10、52、84）分开地制造的电子附加模块（12、54、102），其中，电子附加模块（12、54、102）具有电耦联器（18、60、104），该电耦联器具有插接在主模块的插接件（14、58、90）上的第一接头（20、62、106），并且该电耦联器具有用于与外部电缆束（26）实现电触点接通的第二接头（22、64、108）。

4.按权利要求3所述的电子控制装置（28、56、112），其特征在于，电耦联器（18、60、104）与电子附加模块（12、54、102）整体地构成。

5.按权利要求3或4所述的电子控制装置（28、56、112），其特征在于，电子附加模块（54）的电耦联器（60）具有密封件（66），用于相对于变速器油池（44）的套管（68）进行密封。

6.按权利要求3或4所述的电子控制装置（28、56、112），其特征在于，电子附加模块（12、54、102）的电耦联器（18、60、104）具有基本上柱体的基本形状，其中，第一接头（20、62、106）和第二接头（22、64、108）在柱体的基本形状的彼此背对的端面末端上构成。

7.按权利要求3或4所述的电子控制装置（28、56、112），其特征在于，主模块（10、52、84）用于安装在变速器的油池（44、94）内，电子附加模块（12、54、102）同样用于安装在该油池（44、94）内。

8.按权利要求3或4所述的电子控制装置（28、56、112），其特征在于，主模块（10、52、84）用于安装在油池（44、94）内，电子附加模块（12、54、102）用于安装在油池（44、94）外部。

9.用于控制电油泵（48、88）的电子附加模块（12、54、102），其特征在于，电子附加模块具有电耦联器（18、60、104），该电耦联器具有能够与按权利要求1至3之一所述的电子控制装置的主模块（10、52、84）的插接件（14、58、90）实现电触点接通的第一接头（20、62、106）以及能够与外部电缆束（26）实现触点接通的第二接头（22、64、108）。

10.按权利要求9所述的电子附加模块（12、54、102），其特征在于，电子附加模块与用于驱动电油泵（88）的电动机（100）形成一种用于安装在变速器油池（94）外侧上的功能单元（114）。