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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur elektronischen Steuerung
eines Automatgetriebes nach dem Oberbegriff des Patentanspruches
1.
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Elektronische
Getriebesteuerungen sind auch unter der Abkürzung EGS bekannt, beispielsweise
durch die
DE 199 54
921 A1 der Anmelderin. Die EGS ist eine elektronische Steuereinheit,
deren Aufgabe u. a. in der Ansteuerung eines hydraulischen Schaltgerätes besteht,
welches die Schaltung der einzelnen Gänge des Kraftfahrzeuges bewirkt. Die
EGS erhält
fahrzeugspezifische, motorspezifische und getriebespezifische Eingangssignale,
welche über
Sensoren erfasst werden. Motorseitige Eingangssignale sind beispielsweise
die Motordrehzahl oder die Drosselklappenstellung, getriebeseitige
Eingangssignale umfassen beispielsweise die Abtriebsdrehzahl des
Getriebes, welche im Getriebe über
einen Drehzahlsensor erfasst wird. Fahrzeugseitige Eingangssignale
sind z. B. die Position des Automatik-Wählhebels, welche durch einen
Positionssensor erkannt und als Eingangssignal der EGS zugeleitet wird.
Eine derartige Positionserkennungseinrichtung wurde durch die
DE 199 09 496 A1 der
Anmelderin bekannt. Da die EGS und die Sensoren an verschiednen
Stellen im Getriebe oder im Fahrzeug positioniert sind, bestehen
elektrische Verbindungen zur EGS, beispielsweise als serieller Datenbus
(CAN-Datenbus). Die verschiedenen Signalleitungen werden in einem
Stecker zusammengeführt,
welcher mit der EGS einen Steckkontakt bildet (
EP 0 758 726 A2 ).
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Durch
die
DE 101 34 053
A1 der Anmelderin wurde ein elektrischer Zentralstecker
für ein
elektronisches Steuergerät
(EGS) bekannt, in welchem die verschiedenen Signalleitungen zusammengefasst und über eine
Steckverbindung der EGS zugeführt werden.
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Es
ist bekannt, dass die EGS ferner mit einer Speichereinheit verbunden
ist, in welcher herstellungsbedingte Eigenschaften von Vorrichtungen
und Bauteilen des Getriebes sowie Betriebs- und Funktionsdaten gespeichert
sind.
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Durch
die
DE 101 10 729
A1 wurde ein so genanntes Kennungsmodul bekannt, welches
eine Eigenschaftsspeichereinheit und eine Betriebsdatenspeichereinheit,
vorzugsweise als integrierte Baueinheit aufweist. Das Kennungsmodul
ist im Getriebe angeordnet und über
eine Kommunikations- und Datenleitung mit einer elektronischen Steuereinheit (EGS)
verbunden. Die im Kennungsmodul gespeicherten Daten können beim
Start des Motors oder bedarfsweise ausgelesen und in die EGS eingelesen werden.
Die EGS ist damit unabhängig
vom jeweiligen Getriebe bzw. Fahrzeug.
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Durch
die
DE 43 02 248 C2 wurde
eine elektronische Steuerung eines Kraftfahrzeug-Automatikgetriebes
bekannt, wobei im Getriebe eine Eigenschaftsspeichereinheit sowie
Sensoren angeordnet sind, welche über elektrische Leitungen mit
einer außerhalb
des Getriebes angeordneten elektronischen Steuereinheit (EGS) kommunizieren.
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Nachteilig
bei dem vorgenannten Stand der Technik ist, dass die einzelnen mit
der EGS kommunizierenden Komponenten wie Drehzahlsensoren, Positionssensoren
und Speichereinheiten jeweils separat im oder am Getriebe angeordnet
und einzeln oder über
eine gemeinsame Leitung, z. B. einen Kabelbaum mit der EGS verbunden
sind. Hierdurch entstehen Mehrkosten aufgrund von mehr Aufwand in Herstellung
und Montage und der Anzahl an Bauteilen, verbunden mit einer höheren Anzahl
von Kontaktstellen und einer höheren
Anzahl von Montageschritten. Dies birgt zusätzliche Fehlerquellen in sich und
kann sich negativ auf die Qualität
des Produktes auswirken.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den schaltungstechnischen
Aufwand für
die Eingangssignale einer elektronischen Steuereinheit zu verringern
und damit auch die Kosten zu reduzieren.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Patentanspruches
1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
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Erfindungsgemäß ist im
Getriebe ein Modulträger
vorgesehen, auf welchem mindestens ein Sensor zur Erfassung von
fahrzeug-, motor- oder getriebespezifischen Ist-Werten angeordnet
ist. Vorzugsweise ist der Modulträger auf einem hydraulischen
Steuergerät
angeordnet, welches sich innerhalb des Getriebegehäuses befindet.
Vorteilhaft bei dem erfindungsgemäßen Modulträger ist, dass mindestens ein
Sensor und vorzugsweise auch die Speichereinheit darauf angeordnet
sind und zu einem Modul integriert werden können. Bei den Sensoren handelt
es sich vorwiegend um Drehzahlsensoren zur Erfassung der Motor-
und/oder der Getriebeabtriebsdrehzahl, um Drucksensoren oder Positionssensoren,
welche die Position des Wählhebels
des Getriebes erkennen. Die Signalleitungen der Sensoren sind in
den Modulträger
bzw. das Modulgehäuse
integriert und führen
zu einem gemeinsamen Modulausgang in Form eines Steckers. Die Speichereinheit,
in welcher herstellungsbedingte sowie Funktions- und Betriebsdaten
abgelegt sind, kann auf dem Modulträger montiert oder separat angeordnet
sein. Die Speichereinheit ist ebenfalls mit dem gemeinsamen Ausgang
des Moduls in Form eines Steckers verbunden. Bei der Erstinitialisierung
des Getriebes werden die Daten aus der Speichereinheit in die EGS
eingelesen.
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Die
elektronische Steuereinheit (EGS) kann entweder innerhalb des Getriebegehäuses oder
außen
am Getriebegehäuse
oder an einem vom Getriebe entfernt liegenden Ort im Fahrzeug positioniert sein,
wobei eine Daten- und
Kommunikationsverbindung zum Modulträger, vorzugsweise über einen seriellen
Datenbus (CAN-Bus oder LIN-Bus) vorgesehen ist. Vorteilhaft bei
der erfindungsgemäßen Anordnung
der Sensoren und der Speichereinheit in verschiedenen Kombinationen
ist, dass zusätzliche Kabelverbindungen,
Kontaktstellen sowie Montageschritte entfallen und somit Kosten
gespart werden. Darüber
hinaus wird die Qualität
des Produktes aufgrund einer geringeren Fehlerrate bei der Herstellung gesteigert.
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Nach
einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Modulausgang, an dem die
Signalleitungen zusammengeführt
sind, als Zentralstecker ausgebildet, der ebenfalls mit dem Modul
integriert sein kann. Möglich
ist auch eine flexible elektrische Verbindung zwischen Zentralstecker
und Modulgehäuse.
Der Zentralstecker wird mit der EGS kontaktiert.
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Es
zeigen:
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1 eine
erste Ausführungsform
der Erfindung mit einem Modul träger,
auf welchem eine Speichereinheit und ein Positionssensor angeordnet
sind,
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2 ein
zweites Ausführungsbeispiel
der Erfindung mit zwei Sensoren auf dem Modulträger,
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3 ein
drittes Ausführungsbeispiel
der Erfindung mit einem Drehzahlsensor und der Speichereinheit auf
dem Modulträger,
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4 ein
viertes Ausführungsbeispiel
der Erfindung mit einem Drehzahl- und Positionssensor sowie der
Speichereinheit auf dem Modulträger,
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5 ein
fünftes
Ausführungsbeispiel
der Erfindung, welches dem Ausführungsbeispiel
gemäß 1 entspricht,
jedoch ohne Drehzahlsensor,
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6 ein
sechstes Ausführungsbeispiel
der Erfindung, welches dem Ausführungsbeispiel
gemäß 2 entspricht,
jedoch ohne eine flexible Anbindung einer Speichereinheit,
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7 ein
siebtes Ausführungsbeispiel
der Erfindung, welches dem Ausführungsbeispiel
gemäß 3 entspricht,
jedoch ohne flexible Anbindung des Positionssensors,
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8 ein
achtes Ausführungsbeispiel
der Erfindung, welches dem Ausführungsbeispiel
gemäß 4 entspricht,
jedoch mit einem integrierten Zentralstecker,
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9 ein
neuntes Ausführungsbeispiel
der Erfindung, welches dem Ausführungsbeispiel
gemäß 5 entspricht,
jedoch mit einem integrierten Zentralstecker,
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10 ein
zehntes Ausführungsbeispiel
der Erfindung, welches dem Ausführungsbeispiel
gemäß 6 entspricht,
jedoch mit integriertem Zentralstecker und
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11 ein
elftes Ausführungsbeispiel
der Erfindung, welches dem Ausführungsbeispiel
gemäß 3 entspricht,
jedoch mit integriertem Zentralstecker und ohne flexibel angebundenen
Positionssensor.
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1 zeigt
als erstes Ausführungsbeispiel der
Erfindung ein schematisch dargestelltes Automatgetriebe 1 eines
Kraftfahrzeuges. Im Automatgetriebe 1, im Folgenden kurz
Getriebe 1 genannt, ist ein Modulträger 2 angeordnet,
welcher vorzugsweise auf einem nicht dargestellten hydraulischen
Steuergerät,
welches sich ebenfalls innerhalb des Getriebegehäuses befindet, angeordnet ist.
Auf dem Modulträger 2 sind
eine Speichereinheit 3 sowie ein Positionssensor 4 fest
angeordnet. Ferner sind innerhalb des Getriebes 1, allerdings
nicht auf dem Modulträger 2,
ein Drehzahlsensor 5 sowie ein Zentralstecker 6 angeordnet,
welcher über
flexible elektrische Leitungen 7, 8 mit dem Drehzahlsensor 5 und
dem Modulträger 2 verbunden
ist. Die Speichereinheit 3 ist ein aus dem Stand der Technik
bekannter Speicher, in welchem herstellungsbedingte Daten sowie
Betriebs- und Funktionsdaten, z. B. Schaltkennlinien bzw. Strom/Druckkennlinien
abgelegt sind. Der Speichereinheit 3 hat eine Kapazität von etwa
2 kByte. Der Positionssensor 4 ist ein an sich bekannter
Sensor, welcher die Stellung eines nicht dargestellten Wählhebels
des Getriebes, also beispielsweise R, N, D erkennt und in ein elektrisches
Signal umwandelt. Die Speichereinheit 3 und der Positionssensor 4 weisen
einen gemeinsamen Ausgang auf, welcher über die flexible Leitung 8 zum
Zentralstecker 6 führt.
Die im Zentralstecker 6 zusammengeführten Signale bzw. Daten aus
Positionssensor 4, Drehzahlsensor 5 und Speichereinheit 3 werden
einer gestrichelt dargestellten elektronischen Steuereinheit 9,
bekannt unter der Abkürzung
EGS, über
eine gestrichelt dargestellte Leitung 10 zugeführt. Die
EGS 9 kann – wie dargestellt – außerhalb
des Getriebes 1 an einem beliebigen Ort im Fahrzeug oder
am Gehäuse
des Getriebes 1 oder innerhalb des Getriebegehäuses positioniert
sein. Die Kommunikation zwischen Zentralstecker 6 und EGS 9,
insbesondere zwischen der Speichereinheit 3 und der EGS 9 verläuft vorzugsweise über einen
seriellen Datenbus (CAN-Bus). Die Speichereinheit 3 und
der Positionssensor 4 können offen
auf dem Modulträger 2,
welcher als Platte oder Konsole ausgebildet sein kann, angeordnet
sein oder auch innerhalb eines Modulgehäuses, welches die Speichereinheit 3 und
den Positionssensor 4 umschließen kann. Die Daten der Speichereinheit 3 werden
bei Inbetriebnahme (Initialisierung) des Getriebes 1 ausgelesen
und in die EGS 9 eingelesen.
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2 zeigt
ein zweites Ausführungsbeispiel der
Erfindung, wobei für
gleiche Teile gleiche Bezugszahlen verwendet werden. Auf dem Modulträger 2 sind
der Positionssensor 4 und der Drehzahlsensor 5 fest
angeordnet, d. h. als integrale Bestandteile des Modulträgers 2 bzw. – wie oben
erwähnt – eines
nicht dargestellten Modulgehäuses.
Die Speichereinheit 3 dagegen befindet sich an anderer
Stelle im Getriebe 1 und ist über eine flexible Daten- und
Kommunikationsleitung 11 mit dem Zentralstecker 6 verbunden. Der
Ausgang des Modulträgers 2 ist über eine
Signalleitung 12 mit dem Zentralstecker 6 verbunden,
welcher – wie
in 1 dargestellt – mit der EGS 9 verbunden
ist. Die beiden Sensoren 4, 5 sind beispielhaft,
weitere Sensoren können
auf dem Modulträger 2 oder
außerhalb
des Modulträgers 2 angeordnet sein.
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3 zeigt
ein drittes Ausführungsbeispiel der
Erfindung, wobei auf dem Modulträger 2 der Drehzahlsensor 5 und
die Speichereinheit 3 angeordnet sind. Die Anbindung des
Modulträgers 2 erfolgt über eine
flexible Leitung 13 an den Zentralstecker 6, an
welchen ferner der Positionssensor 4 mittels einer flexiblen
Leitung 14 angeschlossen ist.
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4 zeigt
ein viertes Ausführungsbeispiel der
Erfindung mit dem Modulträger 2,
auf welchem drei Elemente, nämlich
der Drehzahlsensor 5, die Speichereinheit 3 und
der Positionssensor 4 fest angeordnet sind. Die elektrischen
Ausgänge
der drei Elemente 3, 4, 5 sind am Modulausgang
zusammengefasst und werden über
eine flexible Leitung 15 dem Zentralstecker 6 zugeführt.
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5 zeigt
ein fünftes
Ausführungsbeispiel der
Erfindung mit dem Modulträger 2,
auf welchem die Speichereinheit 3 und der Positionssensor 4 – wie im
Ausführungsbeispiel
gemäß 1 – angeordnet sind.
Der elektrische Ausgang des Moduls, bestehend aus Modulträger 2,
Speichereinheit 3 und Positionssensor 4, ist über eine
flexible Leitung 16 mit dem Zentralstecker 6 verbunden.
Der Drehzahlsensor 5 ist hier nicht an den Zentralstecker 6 angeschlossen.
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6 zeigt
ein sechstes Ausführungsbeispiel
der Erfindung, welches dem Ausführungsbeispiel
gemäß 2 entspricht,
jedoch ohne die Speichereinheit 3 mit flexibler Anbindung 11.
Der Ausgang des Modulträgers 2 ist über eine
flexible Leitung 17 mit dem Zentralstecker 6 verbunden.
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7 zeigt
ein siebtes Ausführungsbeispiel der
Erfindung, welches dem Ausführungsbeispiel
gemäß 3 entspricht,
jedoch ohne den Positionssensor 4 mit flexibler Anbindung 14.
Der Ausgang des Modulträgers 2 ist über eine
flexible Leitung 18 mit dem Zentralstecker 6 verbunden.
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8 zeigt
ein achtes Ausführungsbeispiel der
Erfindung, welches dem Ausführungsbeispiel
gemäß 4 entspricht,
jedoch ist der Zentralstecker 6 mit dem Modulträger 2 integriert,
sodass ein Modul 19 gebildet wird, welches aus Modulträger 2,
Speichereinheit 3, Positionssensor 4 und Drehzahlsensor 5 einschließlich integriertem
Zentralstecker 6 besteht. Wie bereits oben erwähnt, sind
die dargestellten Komponenten beispielhaft, weitere Sensoren könnten in
das Modul integriert werden. Somit ergibt sich hier für sämtliche
Komponenten nur eine Anschlussstelle über den Zentralstecker 6,
der – wie
erwähnt – über einen
CAN-Datenbus mit der EGS kommuniziert.
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9 zeigt
ein neuntes Ausführungsbeispiel der
Erfindung, welches dem Ausführungsbeispiel
gemäß 5 entspricht,
jedoch mit einem integrierten Zentralstecker 6, d. h. die
flexible Anbindung 16 gemäß 5 entfällt hier.
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10 zeigt
ein zehntes Ausführungsbeispiel
der Erfindung, welches dem Ausführungsbeispiel
gemäß 6 entspricht,
jedoch mit integriertem Zentralstecker 6, d. h. die flexible
Anbindung 17 gemäß 6 ist
in 10 entfallen.
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11 zeigt
ein elftes Ausführungsbeispiel der
Erfindung, welches bezüglich
des Modulträgers 2 dem
Ausführungsbeispiel
gemäß 7 entspricht, jedoch
mit integriertem Zentralstecker 6, sodass hier die flexible
Anbindung 18 gemäß 7 entfällt.
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- 1
- Getriebe
- 2
- Modulträger
- 3
- Speichereinehit
- 4
- Positionssensor
- 5
- Drehzahlsensor
- 6
- Zentralstecker
- 7
- elektrische
Leitung
- 8
- elektrische
Leitung
- 9
- EGS
- 10
- Daten-
und Kommunikationsleitung
- 11
- Daten-
und Kommunikationsleitung
- 12
- elektrische
Leitung
- 13
- elektrische
Leitung
- 14
- elektrische
Leitung
- 15
- elektrische
Leitung
- 16
- elektrische
Leitung
- 17
- elektrische
Leitung
- 18
- elektrische
Leitung
- 19
- Modul