DE102010042262A1 - Electronic control device for automatic transmission of motor vehicle, has electrical coupling coupled to main module, which includes additional module to drive oil pump and terminals contacting respective connector and wiring harness - Google Patents
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Abstract
Description
Stand der TechnikState of the art
Kraftfahrzeuge, die mit einem Verbrennungsmotor angetrieben werden, benötigen in nahezu allen Fällen ein Getriebe, um das in vielen Drehzahlbereichen unzureichende Drehmoment des Verbrennungsmotors an das für den Vortrieb des Kraftfahrzeugs in den verschiedenen Fahrsituationen erforderliche Drehmoment anzugleichen. Anfänglich wurden in Kraftfahrzeugen fast ausschließlich Getriebe eingesetzt, bei denen die Schaltstufen bzw. die Gänge mechanisch mittels eines Schalthebels vom Benutzer gewählt werden konnten. Die rein mechanisch geschalteten Kraftfahrzeuggetriebe wurden in der Vergangenheit, insbesondere aus Komfortgründen, zunehmend von Automatikgetrieben, wie zum Beispiel den mechanisch-hydraulisch arbeitenden Stufenautomaten mit Drehmomentwandler verdrängt. Diese frühen Stufenautomaten erreichten aufgrund der geringen Anzahl der Schaltstufen sowie des hydromechanisch arbeitenden Drehmomentwandlers im Vergleich zu manuell geschalteten Getrieben oftmals nur schlechtere Wirkungsgrade. Der Wirkungsgrad dieser Stufenautomaten lässt sich beispielsweise durch eine Wandlerüberbrückungskupplung und/oder eine Erhöhung der Anzahl der Schaltstufen erzielen.Motor vehicles which are driven by an internal combustion engine require in almost all cases a transmission in order to equalize the torque of the internal combustion engine, which is insufficient in many engine speed ranges, to the torque required for the propulsion of the motor vehicle in the various driving situations. Initially, almost exclusively gearboxes were used in motor vehicles, in which the switching stages or the gears could be selected mechanically by means of a shift lever by the user. In the past, especially for reasons of comfort, the purely mechanically connected motor vehicle transmissions were increasingly being replaced by automatic transmissions, such as, for example, the mechanical-hydraulic step machines with torque converters. Due to the small number of switching stages and the hydromechanically operating torque converter, these early stepping machines often only achieved poorer efficiencies compared to manual transmissions. The efficiency of these step machines can be achieved for example by a lockup clutch and / or an increase in the number of switching stages.
Die zunehmend strengeren Umweltauflagen und insbesondere die Notwendigkeit, den Kraftstoffverbrauch der Kraftfahrzeuge immer weiter zu senken, führten in der Vergangenheit zu konstruktiven Weiterentwicklungen der Kraftfahrzeuggetriebe. So kommen in modernen Kraftfahrzeugen weit verbreitet automatische oder halbautomatische Getriebe zum Einsatz, bei denen die Schaltstufen durch elektronisch angesteuerte, elektromechanische oder hydraulische Aktuatoren betätigt werden. In diesem Zusammenhang sind beispielsweise das Doppelkupplungsgetriebe, das stufenlose Getriebe (s. g. ”CVT” = Continuously Variable Transmission) oder ein wahlweise manuell oder automatisch gesteuertes Automatikgetriebe (s. g. ”AMT” = Automatic Manually Transmission”) zu nennen. Zur verbrauchsoptimierten Steuerung solcher Automatikgetriebe sind elektronische Steuerungsmodule erforderlich, die in vielen Fällen im Inneren des Getriebegehäuses zwischen Aktuatoren, wie zum Beispiel hydraulischen Steuergeräten, Elektromagneten sowie Elektromotoren, und den Getriebewellen platziert sind. Für den Betrieb der automatischen Getriebe ist in der Regel eine Ölpumpe notwendig, die bislang direkt vom Getriebe angetrieben wurde. Zur weiteren Minimierung des Kraftstoffverbrauchs kommen in automatischen Getrieben häufig elektrisch angetriebene Ölpumpen zum Einsatz, die beispielsweise eine leichte Veränderung der Pumpendrehzahl und damit des Förderstroms neben weiteren Zusatzfunktionen erlauben. Hierdurch ist eine weitere Reduktion des Kraftstoffverbrauchs realisierbar. Die zur Steuerung des Pumpenmotors notwendigen elektronischen Baugruppen werden im Allgemeinen unmittelbar mit in das elektronische Steuerungsmodul des automatischen Getriebes integriert. Der Hauptnachteil dieser Steuerungsmodule liegt darin, dass auch für den Fall, dass keine elektrisch betriebene Ölpumpe im Getriebe vorhanden ist, die elektronischen Komponenten zu deren Steuerung mit verbaut aber nicht genutzt werden.The increasingly stringent environmental requirements and in particular the need to reduce the fuel consumption of motor vehicles ever further, led in the past to constructive developments of the motor vehicle transmission. For example, in modern motor vehicles, automatic or semi-automatic transmissions are widely used, in which the shift stages are actuated by electronically controlled, electromechanical or hydraulic actuators. In this context, for example, the dual-clutch transmission, the continuously variable transmission (see "CVT" = Continuously Variable Transmission) or an optional manually or automatically controlled automatic transmission (see "AMT" = Automatic Manually Transmission) to call. For the consumption-optimized control of such automatic transmissions electronic control modules are required, which are placed in many cases inside the transmission housing between actuators, such as hydraulic control units, solenoids and electric motors, and the transmission shafts. For the operation of the automatic transmission is usually an oil pump necessary, which was previously driven directly from the transmission. To further minimize fuel consumption often come in automatic transmissions electrically driven oil pumps are used, for example, allow a slight change in the pump speed and thus the flow rate in addition to other additional functions. As a result, a further reduction in fuel consumption can be realized. The necessary for controlling the pump motor electronic components are generally integrated directly into the electronic control module of the automatic transmission. The main disadvantage of these control modules is that even in the event that there is no electrically operated oil pump in the gearbox, the electronic components are used to control them with but not used.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Erfindungsgemäß weist die elektronische Steuereinrichtung ein Hauptmodul zur Getriebesteuerung auf, das mit einem optionalen Zusatzmodul zur Steuerung eines Elektromotors zum Antrieb einer elektrischen Ölpumpe verbindbar ist. Infolge des optional mit dem Hauptmodul – das für die reine Getriebesteuerung zuständig ist – verbindbaren Zusatzmoduls, kann die erfindungsgemäße Steuereinrichtung auf einfache und kostengünstige Weise mit der zur Steuerung einer elektrisch angetriebenen Ölpumpe erforderlichen elektronischen Baugruppe nachgerüstet werden. Das an das Hauptmodul ansteckbare Zusatzmodul umfasst dabei unter anderem die Pumpenmotorsteuerung und eine Entstörbaugruppe. Auf dem Zusatzmodul sind somit ausschließlich die elektronischen Baugruppen zur Steuerung bzw. Regelung des Elektromotors für den Antrieb der Ölpumpe des Getriebes zusammengefasst. Die zur Schaffung einer zuverlässigen elektrischen Verbindung zwischen dem Hauptmodul und dem optionalen Zusatzmodul sowie dem Fahrzeugkabelbaum erforderlichen Steckverbinder sind hermetisch dicht gegenüber Fluiden aller Art ausgestaltet und können daher erforderlichenfalls auch im Getriebeölsumpf platziert werden. Der Begriff der Ölwanne definiert hier nicht nur eine Ölwanne im engeren technischen Sinne, die üblicherweise am tiefsten Punkt des Getriebes positioniert ist, sondern bedeutet auch eine Trennwand zur Separation eines ölhaltigen Raumes von der ölfreien Umgebung in einer beliebigen Raumlage.According to the invention, the electronic control device has a main module for transmission control, which can be connected to an optional additional module for controlling an electric motor for driving an electric oil pump. As a result of the optionally with the main module - which is responsible for the pure transmission control - connectable additional module, the control device according to the invention can be retrofitted in a simple and cost-effective manner with the necessary for controlling an electrically driven oil pump electronic assembly. The attachable to the main module additional module includes, inter alia, the pump motor control and a suppression module. On the additional module thus only the electronic components for controlling or regulating the electric motor for driving the oil pump of the transmission are summarized. The necessary to create a reliable electrical connection between the main module and the optional additional module and the vehicle wiring harness connectors are designed hermetically sealed against fluids of all kinds and can therefore, if necessary, be placed in the transmission oil sump. The term sump here not only defines an oil sump in the narrower technical sense, which is usually positioned at the lowest point of the transmission, but also means a partition for separating an oil-containing space from the oil-free environment in any spatial position.
Der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung folgend wird das Hauptmodul der elektronischen Steuereinrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeuggetriebe mit einer einheitlichen Steckerschnittstelle ausgeführt. Dies bietet in vorteilhafter Weise die Möglichkeit, das Hauptmodul über einen Adapter mit einem externen Kabel zu verbinden, für den Fall, dass beispielsweise eine mechanisch angetriebene Ölpumpe eingesetzt wird, oder aber im Falle des Anschlusses einer elektrischen Ölpumpe wird auf ein Zusatzmodul zurückgegriffen, welches mit einer elektrischen Kupplung für die Ölpumpenansteuerung an eben diese eine einheitliche Steckerschnittstelle, die am Hauptmodul für die Getriebesteuerung vorgesehen ist, angeschlossen. Damit kann auf sehr einfache und kostengünstige Weise eine Steuereinrichtung bereitgestellt werden, über welche sowohl Kraftfahrzeuggetriebe, die mit einer mechanisch betriebenen Ölpumpe versehen sind, bestückt werden können, als auch Kraftfahrzeuggetriebe, die eine elektrische Ölpumpe aufweisen. Das Hauptmodul kann sehr einfach aufgebaut sein, da kein Steuerteil für eine elektrisch zu betreibende Ölpumpe auf diesem angeordnet ist, weil diese Komponenten alle in das optional einsetzbare Zusatzmodul zur elektrischen Ankopplung der Ölpumpenansteuerung verlagert sind.Following the solution proposed according to the invention, the main module of the electronic control device, in particular for a motor vehicle transmission, is designed with a uniform plug interface. This offers advantageously the possibility to connect the main module via an adapter with an external cable, for the case that, for example, a mechanically driven oil pump is used, or in the case of the connection of an electric oil pump is resorted to an additional module, which with an electrical coupling for the oil pump control to just this one standard connector interface, which is provided on the main module for the transmission control connected. This can be on very simple and inexpensive manner, a control device can be provided, via which both motor vehicle transmissions, which are provided with a mechanically operated oil pump, can be equipped, and motor vehicle transmissions, which have an electric oil pump. The main module can be very simple, since no control part is arranged for an electrically operated oil pump on this, because these components are all shifted into the optionally usable additional module for electrical connection of the oil pump drive.
Die einheitliche Steckerschnittstelle am Hauptmodul kann wahlweise entweder mit einem Steckadapter verbunden werden, der lediglich einen mit einem Steckanschluss elektrisch kontaktierbaren ersten Anschluss und einen mit einem externen Kabelbaum kontaktierbaren zweiten Anschluss aufweist. Alternativ besteht die Möglichkeit, an der einheitlich ausgebildeten Steckerschnittstelle des Hauptmoduls eine elektrische Kupplung anzuschließen, die mit dem separat von dem Hauptmodul hergestellten Zusatzmodul zur Ansteuerung einer elektrischen Ölpumpe verbunden ist und die einen mit dem Steckanschluss elektrisch kontaktierbaren ersten Anschluss und einen mit dem externen Kabelbaum elektrisch kontaktierbaren zweiten Anschluss aufweist.The standard connector interface on the main module can optionally be connected either to a plug-in adapter which has only one electrically connectable to a plug connection first connection and a contactable with an external wiring harness second connection. Alternatively, it is possible to connect to the unitarily designed connector interface of the main module an electrical coupling which is connected to the separately produced from the main module add-on module for controlling an electric oil pump and the one electrically connectable to the plug connection first connection and one with the external wiring harness electrically having contactable second terminal.
Gemäß einem weiteren Aspekt der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung besteht die Möglichkeit, das Zusatzmodul der erfindungsgemäß vorgeschlagenen elektronischen Steuereinrichtung entweder innerhalb oder außerhalb einer Ölwanne, insbesondere eines Kraftfahrzeuggetriebes, zu montieren. Der Begriff „Ölwanne” definiert hier nicht eine Ölwanne im engeren Sinne, die üblicherweise am tiefsten Punkt eines Getriebes angeordnet ist, sondern kann auch eine Trennwand zur Separation eines ölhaltigen Raumes von einer ölfreien Umgebung in einer beliebigen Raumlage einschließen. Wird das Zusatzmodul der erfindungsgemäß vorgeschlagenen elektronischen Steuereinrichtung, welches die elektronischen Baugruppen zur Steuerung bzw. Regelung des Elektromotors für den Antrieb der elektrischen Ölpumpe zusammenfasst, außerhalb der Ölwanne montiert, ist eine Dichtung am Steckeranschluss des Hauptmoduls vorgesehen. Diese kann beispielsweise an einem erhöhten Ansatz ausgebildet sein. Für den Fall, dass das Zusatzmodul innerhalb der Ölwanne angeordnet wird, befindet sich die Dichtung gegenüber der Durchführung der Ölwanne an der Kopplungsstelle des Zusatzmoduls, da die Durchführung der Ölwanne für diesen Einbaufall an der Verbindungsstelle zum externen Anschluss angeordnet ist.According to a further aspect of the solution proposed according to the invention, it is possible to mount the additional module of the electronic control device proposed according to the invention either inside or outside of an oil sump, in particular of a motor vehicle transmission. The term "sump" here does not define an oil sump in the strict sense, which is usually located at the lowest point of a transmission, but may also include a partition for separating an oily space from an oil-free environment in any spatial position. If the additional module of the inventively proposed electronic control device, which summarizes the electronic components for controlling or regulating the electric motor for driving the electric oil pump, mounted outside of the oil pan, a seal on the plug connection of the main module is provided. This can for example be formed on an elevated approach. In the event that the additional module is disposed within the oil pan, the seal is opposite the passage of the oil pan at the coupling point of the additional module, since the implementation of the oil pan for this installation case is located at the junction to the external terminal.
Zur Schaffung zuverlässiger elektrischer Verbindungen zwischen dem Hauptmodul und dem nachrüstbaren Zusatzmodul sowie dem Fahrzeugkabelbaum sind die erforderlichen Steckverbindungen hermetisch dicht gegenüber Fluiden aller Art ausgebildet, so dass ein Einbau der Komponenten gegebenenfalls auch im Getriebeölsumpf erfolgen könnte.To create reliable electrical connections between the main module and the retrofittable additional module and the vehicle wiring harness, the required connectors are hermetically sealed against fluids of all kinds, so that installation of the components could possibly also be done in the gearbox oil sump.
Für den Fall, dass das optional einsetzbare Zusatzmodul außerhalb der Ölwanne angebaut wird, treten geringere Anforderungen an die Widerstandsfähigkeit und die Dichtheit gegenüber aggressiven Umgebungsfluiden, wie zum Beispiel dem Getriebeöl, und an die Temperaturbeständigkeit auf. Demzufolge lässt sich für diesen Einsatzfall das Zusatzmodul einfacher und kostengünstiger fertigen, darüber hinaus wird die Zugängigkeit verbessert und der Instandhaltungs- und Wartungsaufwand reduziert. Ferner wird bei einer Montage des Zusatzmoduls außerhalb der Ölwanne die Kühlung des Zusatzmoduls und des Elektromotors erleichtert.In the event that the optional additional module is mounted outside of the oil pan, lower requirements for the resistance and the tightness against aggressive environmental fluids, such as the gear oil, and on the temperature resistance on. Consequently, for this application, the additional module can be made simpler and more cost-effective, moreover, the accessibility is improved and the maintenance and service costs are reduced. Furthermore, the cooling of the additional module and the electric motor is facilitated when mounting the additional module outside the oil pan.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Anhand der Zeichnung soll die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben werden.With reference to the drawing, the invention will be described below in more detail.
Es zeigt:It shows:
Ausführungsformenembodiments
Die
Ein Hauptmodul
Die
Der am Hauptmodul
Die elektrische Kupplung
Die
Die
Die
Sowohl das Hauptmodul
Claims (10)
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