DE102006030158A1

DE102006030158A1 - Steuergerät für ein automatisches oder automatisiertes Getriebe eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE102006030158A1
Application number: DE102006030158A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Birkenmaier; Henrik Schuh; Markus Ulbricht; Kai Heinrich
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2006-06-29
Filing date: 2006-06-29
Publication date: 2008-01-03
Anticipated expiration: 2026-06-30
Also published as: DE102006030158B4

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Steuergerät (1) für ein automatisches oder automatisiertes Getriebe eines Kraftfahrezeuges, mit mehreren Magnetventilen (7), die Kontaktfederelemente (10) aufweisen, einem hydraulische oder pneumatische Steuerkanäle aufweisenden ersten Geräteteil (2) zur Aufnahme der Magnetventile sowie einem zweiten Geräteteil (13), das mit elektrischen Leiterbahnen (14) für die Kontaktfederelemente versehen ist. Bei einem solchen Steuergerät ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Magnetventile mit dem ersten Geräteteil fest verbunden sind und die Kontaktfederelemente der Magnetventile auf das zweite Geräteteil zugerichtet sind, wobei in einer gefügten Stellung der beiden Geräteteile die Kontaktfederelemente die Leiterbahnen kontaktieren. Bei einem solchen Steuergerät erfolgt beim Montageprozess eine parallele Kontaktierung der Kontaktferderelemente. Die Kontaktierung ist zuverlässig und kann bei geringen Montagekräften bewerkstelligt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuergerät für ein automatisches oder automatisiertes Getriebe eines Kraftfahrzeuges, mit mehreren Magnetventilen, die Kontaktfederelemente aufweisen, einem hydraulische oder pneumatische Steuerkanäle aufweisenden ersten Geräteteil zur Aufnahme der Magnetventile, sowie einem zweiten Geräteteil, das mit elektrischen Leiterbahnen für die Kontaktfederelemente versehen ist.
Automatische oder automatisierte Getriebe für Kraftfahrzeuge weisen ein elektrisches Steuergerät bzw. eine elektrohydraulische oder elektropneumatische Steuerung auf, die oftmals mit einem Elektronikmodul versehen ist. Zusätzlich sind in einem Getriebe auch eine Vielzahl von Magnetventilen und Druckregelventilen angeordnet, die ebenfalls elektrisch angesteuert werden.
Aus der DE 43 44 584 C2 ist ein Steuergerät der Eingangs genannten Art bekannt. Bei diesem erfolgt beim Montageprozess eine sequenzielle Kontaktierung der einzelnen Kontaktfederelemente der Magnetventile: Zunächst werden die beiden Gehäuseteile gefügt und miteinander verbunden. Dann werden die Magnetventile mit den Kontaktfederelementen, auf das erste Geräteteil ausgerichtet, in eine Durchgangsbohrung des zweiten Geräteteils eingesteckt, wobei das erste Geräteteil die Magnetventile im Bereich deren vorderen Enden aufnehmen. Beim Einstecken kontaktieren die Kontaktfederelemente die elektrischen Leiterbahnen am zweiten Geräteteil, die somit dem ersten Geräteteil abgewandt angeordnet sind. Die in die beiden Gehäuseteile eingesteckten Magnetventile werden mittels Haltebügeln befestigt, wobei die Haltebügel im zweiten Gehäuseteil gelagert sind. Die Haltebügel fixieren jeweils zwei Magnetventile. – Bei diesem Steuergerät befindet sich somit die Kontaktfläche für die Kontaktfederelemente auf der dem ersten Geräteteil abgewandten Seite des zweiten Geräteteils. Beim Einstecken der Magnetventile in das zweite Gehäuseteil werden die Magnetventile mit den Leiterbahnen des zweiten Geräteteils kontaktiert.
Nachteilig ist bei diesem Steuergerät die angesprochene sequenzielle Kontaktierung. Diese birgt insbesondere die Gefahr einer fehlerhaften Kontaktierung, weil die Kontaktierung des jeweiligen Magnetventils mit dessen Befestigung am zweiten Geräteteil einhergeht.
In der DE 199 46 438 C1 ist für den vorgenannten Fall ein konkreter Aufbau zum elektrischen Kontaktieren eines Magnetventils beschrieben.
Aus der EP 1 138 099 B1 ist eine Steuerung für ein Automatgetriebe bekannt, mit einem Steuergerät, das über elektrische Verbindungsleitungen mit Magnetventilen des Getriebes verbunden ist. Die elektrischen Verbindungsleitungen sind als metallische Stanzgitter mit Endstücken ausgebildet und die zylindrisch ausgebildeten Magnetventile mit metallischen Anschlussfahnen versehen. Diese sind als federelastische zangenförmige Gabelkontakte ausgebildet, in die die Endstücke des Stanzgitters im Klemmsitz eingreifen. Ein solcher Anschluss kann auf Grund der Ausbildung der Anschlussfahnen und des Stanzgitters nur mit recht hohen Montagekräften bewerkstelligt werden und ist nicht für einen gleichzeitigen Anschluss einer Vielzahl von Magnetventilen geeignet.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Steuergerät der Eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass bei geringen Montagekräften eine parallele, zuverlässige Kontaktierung aller Magnetventile im Bereich deren Kontaktfederelementen sichergestellt ist.
Gelöst wird die Aufgabe bei einem Steuergerät der Eingangs genannten Art dadurch, dass die Magnetventile mit dem ersten Geräteteil fest verbunden sind und die Kontaktfederelemente der Magnetventile auf das zweite Geräteteil zugerichtet sind, wobei in einer gefügten Stellung der beiden Geräteteile die Kontaktfederelemente die Leiterbahnen kontaktieren.
Bei dem erfindungsgemäßen Steuergerät erfolgt beim Montageprozess eine parallele Kontaktierung. Die Magnetventile werden in das erste Geräteteil gefügt und mit diesem verbunden. Die Kontaktfederelemente der Magnetventile sind hierbei auf das zweite Geräteteil zugerichtet. Die Kontaktierung der Kontaktfederelemente erfolgt beim Fügen der beiden Geräteteile. Hierbei nähert sich das eine Geräteteil dem anderen Geräteteil an, bis die Leiterbahnen des zweiten Geräteteils die Kontaktfederelemente der Magnetventile kontaktieren.
Bei dem ersten Gehäuseteil handelt es sich beispielsweise um eine Steuerplatte, einen Ventilblock oder ein Gehäuseteil des Getriebes. Bei dem zweiten Getriebeteil handelt es sich insbesondere um einen sogenannten AVT-Rahmen oder um einen Deckel, insbesondere um einen AVT-Rahmen mit Deckel. Die Bezeichnung AVT steht hierbei für Aufbau- und Verbindungs-Technik. Ein AVT-Rahmen ist insbesondere ein Kunststoffrahmen mit elektrischen Leitern, die insbesondere als Stanzgitter oder flexible Leitungen ausgestaltet sind. Zweck des AVT-Rahmens ist die Verbindung von Sensoren und Aktuatoren im Steuergerät des Automatgetriebes.
Unter diesem Aspekt sieht eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung vor, dass das erste Geräteteil mit mindestens einem Sensor und das zweite Geräteteil mit einer elektrischen Steuereinheit versehen ist, wobei beim Fügen der beiden Geräteteile der Sensor und die elektrische Steuereinheit mittels einer Steckverbindung miteinander elektrisch verbunden werden.
Der Montageprozess lässt sich unter dem Aspekt der Vereinfachung der Montage der Magnetventile weiter vereinfachen, wenn mehrere Magnetventile in einem Bestandteil des ersten Gehäuseteils bildenden Ventilmodul gelagert und mit diesem befestigt sind. Entsprechendes gilt für die Sensoren. Es sind zweckmäßig mehrere Sensoren in einem Bestanteil des ersten Gehäuseteils bildenden Sensormoduls gelagert und mit diesem befestigt.
Unter baulichen und Montageaspekten wird es als besonders zweckmäßig angesehen, wenn Mittel zum unmittelbaren Verbinden von erstem und zweitem Gehäuseteil vorgesehen sind. Dies bedeutet, dass das zweite Geräteteil unmittelbar mit dem ersten Geräteteil beispielsweise verschraubt wird. Diese Verschraubung kann bei dem Ventilmodul und/oder dem Sensormodul erfolgen. Es ist im Rahmen der Erfindung gleichfalls möglich, das erste Geräteteil und auch das zweite Geräteteil nicht miteinander, sondern mit einem dritten Bauteil des Steuergerätes zu verbinden. So können das Ventilmodul und/oder das Sensormodul mit einer Getriebewanne befestigt sein, mit der auch das zweite Geräteteil verbunden ist. Wesentlich ist nur, dass der Fügeprozess der beiden Geräteteile erfolgen kann, mit der parallelen Kontaktierung beim Montageprozess. Eine besonders zuverlässige Kontaktierung ist dann gewährleistet, wenn das freie Ende des jeweiligen Kontaktfederelementes auf das zweite Geräteteil zugerichtet ist.
Die Erfindung schlägt demzufolge bei dem Steuergerät für das Automatgetriebe eines Kraftfahrzeuges einen besonders einfachen und sicheren Montageprozess mit paralleler Kontaktierung von Kontaktfederelementen und Leiterbahnen vor. Die Magnetventile werden in Steuerplatte/Ventilblock/Getriebegehäuse gefügt und befestigt, und zwar einzeln oder in Gruppen. Die Kontaktfederelemente am Magnetventil sind nach oben, d. h. von der Steuerplatte/dem Ventilblock/dem Getriebegehäuse weggerichtet. Der AVT-Rahmen, eventuell im Deckel, mit Elektronik und Kontaktflächen für die Magnetventile sowie eventuell weiteren Kontakten für Sensorik wird gefügt. Durch den Fügeprozess erfolgt eine gleichzeitige Kontaktierung aller Magnetventile sowie der Sensorik. Bei den einzelnen Sensorelementen handelt es sich beispielsweise um ein Füllstands- oder Wegerfassungssensor. In einem konkreten Anwendungsfall wird der AVT-Rahmen-Deckel danach mit Steuerplatte/Ventilblock/Getriebegehäuse verschraubt.
Dieser beschriebene Montageprozess beinhaltet den Vorteil einer einfachen Kontaktierung bei geringen Montagekräften. Es erfolgt eine gleichzeitige Kontaktierung aller elektrischen Bauteile/Module. Die Kontaktverbindung mit den Magnetventilen ist jeder Zeit lösbar. Dies ist von Vorteil unter dem Aspekt der Tauschbarkeit und des Service. Eine zuverlässige Kontaktierung ist durch den Fügeprozess sichergestellt. Durch den AVT-Rahmen-Deckel werden alle Kontaktfederelemente sicher kontaktiert. Es sind keine zusätzlichen manuellen Steckverbindungen notwendig.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist, ohne hierauf beschränkt zu sein, anhand der Zeichnung in schematischer Darstellung näher erläutert.
Dabei zeigt:
1 das erfindungsgemäße Steuergerät vor dem Fügeprozess der drei Geräteteile.
Bei dem Steuergerät 1 ist das erste, untere Geräteteil 2, unter dem Aspekt der Funktionalität betrachtet, durch ein Ventilmodul 3 und ein Sensormodul 4 gebildet. Bei dem Ventilmodul 3 handelt es sich beispielsweise um eine Steuerplatte, die demnach mit einer Vielzahl von Kanälen für die hydraulische oder pneumatische Steuerung des Getriebes versehen ist. In Strömungsverbindung mit den nicht veranschaulichten Kanälen stehen nach oben offene Kammern 5 des Ventilmoduls 3, in die Kolbenelemente 6 von Magnetventilen 7 eingefügt sind. Das Ventilmodul 3 weist beispielsweise Kammern für mehr als zehn Magnetventile auf; nur zwei Magnetventile 7 sind veranschaulicht.
Das in die jeweilige Kammer 5 eingefügte Magnetventil 7 ist mit dem Ventilmodul 3 verschraubt. Dies ist durch die strichpunktierten Linien 8 veranschaulicht. Das jeweilige Kolbenelement 6 ist in einem Ventilkörper 9 des Magnetventils 7 gehalten. Aus diesem Ventilkörper 9 ragt ein Kontaktfederelement 10, das S-förmig gebogen gestaltet ist, wobei das Kontaktfederelement 10 im Bereich seines freien Endes 11 vom Ventilmodul 3 weggerichtet ist.
Das neben dem Ventilmodul 3 angeordnete Sensormodul 4 nimmt diverse Sensoren des Steuergerätes auf, beispielsweise einen Füllstands- oder Wegerfassungssensor. Auf seiner Oberseite ist das Sensormodul 4 mit einem Stecker 12 zum Anschließen des Sensormoduls 4 versehen.
In nicht gefügtem Zustand des Steuergerätes 1 ist parallel beabstandet zum ersten Geräteteil 2, somit zu dem Ventilmodul 3 und dem Sensormodul 4, das zweite Geräteteil 13 platziert. Bei dem zweiten Geräteteil 13 handelt es sich um eine Baugruppe aus Deckel mit von diesem aufgenommenen AVT-Rahmen und gleichfalls vom Deckel aufgenommener ECU (Electronic Control Unit), somit elektronischer Steuereinheit. Auf seiner dem ersten Geräteteil 2 zugewandten Seite ist das zweite Geräteteil 13 in dem Bereich, der mit dem Ventilmodul 3 des ersten Geräteteils 2 korrespondiert, mit Leiterplatten 14 versehen, und zwar in Fügerichtung 16 fluchtend mit den Kontaktfederelementen 10. In dem Bereich des zweiten Geräteteils 13, der mit dem Sensormodul 4 des ersten Geräteteils 2 korrespondiert, ist auf der dem ersten Geräteteil 2 zugewandten Seite des zweiten Geräteteils 13 ein Stecker 15 mit dem zweiten Geräteteil 13 verbunden.
Gefügt werden die beiden Geräteteile 2 und 13 in Richtung des Pfeiles 16. In der Endphase des Fügevorgangs kontaktieren die Leiterplatten 14 die Enden 11 der Kontaktfederelemente 10 und es wird die Steckverbindung 17 zwischen den beiden Steckern 12 und 15 hergestellt. In gefügter Stellung der beiden Geräteteile 2 und 13 werden diese miteinander verschraubt, wie es durch die strichpunktierten Linien 18 veranschaulicht ist.

1: Steuergerät
2: erstes Geräteteil
3: Ventilmodul
4: Sensormodul
5: Kammer
6: Kolbenelement
7: Magnetventil
8: Linie
9: Ventilkörper
10: Kontaktfederelement
11: Ende
12: Stecker
13: zweites Geräteteil
14: Leiterplatten
15: Stecker
16: Fügerichtung
17: Steckverbindung

Claims

Steuergerät (1) für ein automatisches oder automatisiertes Getriebe eines Kraftfahrzeuges, mit mehreren Magnetventilen (7), welche Kontaktfederelemente (10) aufweisen, einem ersten Geräteteil (2), welches hydraulische oder pneumatische Steuerkanäle aufweist, und zur Aufnahme der Magnetventile (7) vorgesehen ist, sowie einem zweiten Geräteteil (13), welches mit elektrischen Leiterbahnen (14) für die Kontaktfederelemente (10) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetventile (7) mit dem ersten Geräteteil (2) fest verbunden sind und die Kontaktfederelemente (10) der Magnetventile (7) auf das zweite Geräteteil (2) ausgerichtet sind, wobei in einer gefügten Stellung der beiden Geräteteile (2, 13) die Kontaktfederelemente (10) die Leiterbahnen (14) kontaktieren.
Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Geräteteil (2) eine Steuerplatte, eine Ventilplatte, ein Ventilblock oder ein Getriebegehäuse ist.
Steuergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Geräteteil (13) ein AVT-Rahmen oder Deckel, insbesondere ein AVT-Rahmen mit Deckel ist.
Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, dass das freie Ende (11) des jeweiligen Kontaktfederelements (10) auf das zweite Geräteteil (13) ausgerichtet ist.
Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, dass das erste Geräteteil (2) mindestens einen Sensor und das zweite Geräteteil (13) mit einer elektrischen Steuereinheit versehen ist, wobei beim Fügen der beiden Geräteteile (2, 13) der Sensor und die elektrische Steuereinheit mittels einer Steckverbindung (17) miteinander elektrisch verbunden werden.
Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, dass mehrere Magnetventile (7) in einem Bestandteil des ersten Gehäuseteils (2) bildenden Ventilmoduls (3) gelagert und mit diesem befestigt sind.
Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, dass mehrere Sensoren in einem Bestandteil des ersten Gehäuseteils (2) bildenden Sensormodul (4) gelagert und mit diesem befestigt sind.
Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zum unmittelbaren Verbinden von erstem und zweitem Geräteteil (2, 13) vorgesehen sind.