-
Die vorliegende Erfindung betrifft Steuergerätetechnologie. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Anordnung zur Getriebesteuerung für ein Fahrzeug mit einem Steuermodul.
-
Stand der Technik
-
Steuergeräte finden in verschiedenen Bereichen von Automobilen Anwendung und steuern dezentral und insbesondere lokal einzelne Komponenten eines Fahrzeuges. So sind beispielsweise in Getrieben Steuergeräte bzw. Elektronikmodule mit Steuergeräten vorgesehen, die erst den mechanischen Betrieb des Getriebes sicherstellen und kontrolliert steuern mögen. Solche Elektronikmodule für Getriebe weisen unter anderem Steuergeräte, diskrete Bauteile wie Sensoren, interne Steckverbindungen zum Beispiel zu Magnetventilen und zumindest eine Steckverbindung zum Anschluss an den Fahrzeugkabelbaum und damit zur Anbindung an weitere Fahrzeugelektronik unter Verwendung eines Kommunikationsbusses auf. Hierüber kann dem Elektronikmodul des Getriebes Betriebsinformationen bzw. Betriebsanweisungen zur Verfügung gestellt werden. Gleichzeitig kann das Elektronikmodul seinen aktuellen Betriebszustand und weitere Parameter an andere im Fahrzeug verteilte Steuergeräte weitergeben.
-
Einige Getriebe weisen zur Effizienzsteigerung Pumpenelemente auf, beispielsweise elektrische Ölpumpen, welche meist als bürstenlose Motorelemente ausgeführt sind. Derartige Motorelemente mögen weiterhin eine elektronische Ansteuerung, beispielsweise eine sogenannte B6-Brücke sowie einen Eingangsfilter aufweisen. Die elektronische Ansteuerung kann dabei als Bestandteil des Elektronikmoduls bzw. eines Steuermoduls ausgeführt sein und benötigt zusätzlich Bauraum im Getriebe. In den elektrischen Leitungen zu Magnetventilen sowie der Ansteuerung des Motorelementes fließen im Vergleich zu weiteren Elementen des Elektronikmoduls vergleichsweise hohe Ströme, welche besondere Berücksichtigung bezüglich ihrer elektromagnetischen Verträglichkeit bedingen.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung kann darin gesehen werden, eine neuartige Anordnung zur Getriebesteuerung für ein Fahrzeug mit einem verbesserten und insbesondere platzsparenden bzw. den Platz verbessert ausnützenden Aufbau bereitzustellen.
-
Demgemäß wird eine Anordnung zur Getriebesteuerung für ein Fahrzeug, ein Getriebe sowie ein Fahrzeug, insbesondere Automobil gemäß den unabhängigen Ansprüchen angezeigt. Bevorzugte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
-
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung kann darin gesehen werden, das Elektronikmodul zur Getriebesteuerung bzw. dessen Steuermodul geeignet im Getriebe aufzuteilen bzw. funktional zu verteilen. Während herkömmlich ein solches Steuermodul im Wesentlichen einstückig ausgeführt wurde und die jeweiligen Anschlüsse im Getriebe zu den weiteren Komponenten geführt wurden, wird erfindungsgemäß angezeigt, das Steuermodul selbst aufzutrennen und an den einzelnen Komponenten anzuordnen und lediglich eine geeignete elektrische Verbindung zwischen den einzelnen Modulelementen des Steuermoduls vorzusehen.
-
Erfindungsgemäß soll das Elektronikmodul Aktuatoren und ein Motorelement, beispielsweise eine elektrische Ölpumpe, ansteuern sowie Sensorsignale erfassen. Dabei wird der vorhandene Bauraum im Getriebe optimal ausgenützt. Die Anordnung der vorliegenden Erfindung ist dabei insbesondere geeignet bei Getrieben in Front-Quer-Einbaulage. Bei einer derartigen Getriebetopologie ist regelmäßig auf beiden Seiten eines hydraulischen Steuergerätes Bauraum für Modulelemente vorhanden. Durch die vorliegende Erfindung ist eine optimierte Aufteilung der Komponenten bereitgestellt, ohne dass der Aufwand für Verbindungstechnik erhöht wird. Dadurch stellt sich eine derartige Anordnung auch kostenneutral dar.
-
Erfindungsgemäß wird das Elektronikmodul in mehrere Modulelemente, zumindest zwei Modulelemente aufgeteilt, welche dabei insbesondere eine Trennung nach Hochstrombereich und Schwachstrombereich bereitstellen. Somit ist ein erstes Modulelement und ein zweites Modulelement vorgesehen, wobei das erste Modulelement beispielsweise als Hochstrom-Modulelement ausgebildet, während das zweite Modulelement als Schwachstrom-Modulelement ausgebildet sein kann. Zwischen den beiden Modulelementen ist eine elektrische Verbindung vorgesehen, welche die zumindest zwei Modulelemente funktional zu einem gemeinsamen Steuermodul und Elektronikmodul zusammenfasst. Insbesondere durch Verlagerung eines elektronischen Ansteuerelementes, wie beispielsweise eine B6-Brücke, sowie eines Filterelementes, z.B. eines Eingangsfilters eines Motorelementes, beispielsweise einer elektrischen Ölpumpe als diejenigen Elemente, die im Wesentlichen das Hochstrom-Modulelement ausbilden, auf eine bestimmte Position im Getriebe, losgelöst von einem weiteren Modulelement, dem Schwachstrom-Modulelement, kann im Getriebe vorhandener Bauraum optimiert ausgenützt werden. So können das zweite Modulelement bzw. die Hochstrom-Modulelemente des Elektronikmoduls sowie das Schwachstrom-Modulelement auf unterschiedlichen Seiten eines Hydrauliksteuergerätes angeordnet sein. Beispielsweise können die Hochstromelemente auf derjenigen Seite des Hydrauliksteuergerätes angeordnet sein, welche von einem im Getriebe vorhandenen Radsatzes abgewandt ist.
-
Bei heutigen Getriebeapplikationen sind die einzelnen Elemente bzw. Bauteile regelmäßig nur auf einer Seite des hydraulischen Steuergerätes und damit verdichtet angeordnet. Erfindungsgemäß können bei der vorgeschlagenen Anordnung die benötigten Komponenten gleichmäßig auf beiden Seiten eines Hydrauliksteuergerätes aufgeteilt werden.
-
Durch diese nun lokal getrennte Anordnung von Schwachstrom-Modulelement und Hochstrom-Modulelement ergibt sich eine verbesserte EMV-Anordnung sowie eine verbesserte Anbindung und Reihenfolge von Filterelement, elektronischem Ansteuerelement und Motorelement. Die Hochstrombereiche und Schwachstrombereiche sind so voneinander entfernt, dass eine Beeinträchtigung des Schwachstrombereiches durch elektromagnetische Effekte, ausgelöst vom Hochstrom-Modulelement, reduziert werden kann. Weiterhin kann das Hydrauliksteuergerät für das Hochstrom-Modulelement als ein Kühlelement fungieren und im Hochstrom-Modulelement erzeugte Wärmeenergie abführen. Hierdurch lassen sich auch auf der Seite des Radsatzes im Getriebe geringere Einbauhöhen für Elektronikmodulkomponenten realisieren, das Getriebe kann somit platzoptimiert ausgebildet werden. Weiterhin entfallen Hochstromleitungen von der dem Radsatz zugewandten Seite zur abgewandten Seite. Die Verbindung 12 umfasst dabei regelmäßig 2 (Hochstrom)-Versorgungsleitungen vom Getriebestecker zur Hochstrombaugruppe, ansonsten ausschließlich Signalleitungen, während herkömmlich jede einzelne Akutatoransteuerung als Hochstrom-Leitung mit ca. 1 bis 2A pro Leitung bei einer Anzahl von ca. 10 bis 20 Leitungen ausgeführt wird, während die Verbindung der B6-Brücke, z.B. 3 Leitungen mit je 60A und dadurch mit hohem EMV Störfaktor, herkömmlich von der Schwachstrom auf die Hochstromseite führt. D.h. nun, dass erfindungsgemäß keine Hochstrombereiche durch den Schwachstrombereich geführt bzw. angebunden werden müssen, da Getriebestecker meist an der Schnittstelle von Schwach- zu Hochstrombereich angeordnet sind. Die aufgeteilte Bereitstellung der einzelnen Komponenten des Elektronikmoduls lässt sich dabei zumindest kostenneutral darstellen, möglicherweise sogar eine Kostenersparnis bewirken.
-
Elektronikmodule, welche innerhalb eines Getriebes verbaut werden, sind regelmäßig aggressiver Getriebeflüssigkeit und hohen Temperaturen im Getriebe ausgesetzt. Um die empfindliche Elektronik vor der aggressiven Getriebeflüssigkeit zu schützen, muss die Elektronik in einem dichten Steuergerät bzw. in einem dichten Gehäuse untergebracht werden. Das Elektronikmodul wird dabei im Getriebe bevorzugt auf das hydraulische Steuergerät montiert, welches hydraulische Schaltungen zur Ansteuerung der Kupplungen, Schaltelemente etc. des Getriebes beinhaltet. Weitere Komponenten zur Steuerung des Getriebes wie zum Beispiel Sensoren befinden sich meist verdichtet zwischen dem hydraulischen Steuergerät und dem Radsatz, bestehend aus Zahnrädern und Schaltelementen, da zu beiden Komponenten Schnittstellen vorgesehen sind.
-
Bei quer eingebautem Getriebe und Motor mögen wegen des kleinen Bauraumes Ventile und Ölpumpe auf der dem Radsatz abgewandten Seite angeordnet sein, wodurch Hochstromleitungen von einer zur anderen Seite des hydraulischen Steuergerätes geführt werden.
-
Ausführungsformen der Erfindung sind in der nachfolgenden Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
-
Es zeigt
-
1 eine exemplarische Ausgestaltung einer Anordnung mit Elektronikmodul zur Getriebesteuerung für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung.
-
Weiter Bezug nehmend auf 1 wird eine exemplarische Ausgestaltung einer Anordnung mit Elektronikmodul zur Getriebesteuerung für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt.
-
1 zeigt eine Aufsicht auf eine Anordnung zur Getriebesteuerung mit einem geteilten Steuermodul 21, bestehend aus einem ersten Modulelement 9, beispielsweise einer Automatiksteuerung bzw. Transmission Control Unit (TCU) sowie einem zweiten Modulelement 6, beispielsweise ein elektronisches Ansteuerelement, welches ausgebildet sein kann als eine IB6-Brücke. Komponenten 1 und 3 bilden zusammen das Hydraulik-Steuergerät, welches exemplarisch ausgebildet ist als Hydraulikblock 3 sowie Element 1, aufweisend die Magnetventile zur Hydrauliksteuerung. Ein weiteres Modul 2 kann vorgesehen sein und weist weitere Schaltelemente für eine Kupplung auf. Das erste Modulelement 9 und das zweite Modulelement 6 sind dabei auf unterschiedlichen Seiten des Hydraulik-Steuergerätes 1, 3 angeordnet. Geeignete Aufbau- und Verbindungstechnik (AVT) 5, 8 ist vorgesehen, welches zusammen mit elektrischer Verbindung 12 das erste Modulelement 9 mit dem zweiten Modulelement 6 elektrisch verbindet. Der zur Verfügung stehende Bauraum für das Elektronikmodul lässt sich somit in den dem Radsatz 13 zugewandten Seite A und der dem Radsatz abgewandten Seite B aufteilen. Ein Fahrzeuganschluss 11 zur Verbindung der im Getriebe angeordneten Elektronik nach außerhalb mag vorteilhafterweise oberhalb eines Getriebeflüssigkeitsfüllstandes angeordnet sein, in 1 exemplarisch oben links bzw. rechts. Das Motorelement 7, beispielsweise eine elektrische Ölpumpe 7, mag bevorzugt unter dem Füllstand der Getriebeflüssigkeit, somit in der Getriebeflüssigkeit angeordnet sein, in 1 im unteren Bildbereich. Aufgrund der Enge des zur Verfügung stehenden Bauraumes ist Motorelement 7 bevorzugt auf der dem Radsatz 13 abgewandten Seite B vorgesehen.
-
Erfindungsgemäß werden nun auf der dem Radsatz abgewandten Seite B Filterelement 4, elektronisches Ansteuerelement 6, elektronische Ölpumpe 7 sowie die zwischen diesen Elementen benötigte Aufbau- und Verbindungstechnik (AVT) 5 angeordnet. Diese Komponenten können, wie in 1 dargestellt, in der Reihe Fahrzeuganschluss 11, Filterelement bzw. Eingangsfilter 4, elektronisches Ansteuerelement 6 bzw. B6-Brücke sowie elektrisches Pumpenelement 7 bzw. zumindest dem Anschluss 7 von Verbindungstechnik 5 an das elektrische Pumpenelement 7 angeordnet sein. Hierdurch mag insbesondere gewährleistet sein, dass sich Leitungen nicht überschneiden. In der Aufbau- und Verbindungstechnik (AVT) 5 mag ebenfalls eine geeignete Anbindung, beispielsweise Steckverbindungen, zu den Magnetventilen im Element 1 vorgesehen sein.
-
Das elektronische Ansteuerelement 6 mag bevorzugt auf Element 1 angebracht sein und somit durch dieses eine Wärmeableitung bereitgestellt erhalten. Auf der dem Radsatz 13 zugewandten Seite A der erfindungsgemäßen Anordnung sind Aufbau- und Verbindungstechnik 8, Automatiksteuerung 9, Sensoren 10 und Fahrzeuganschluss 11 vorgesehen. Im Falle, dass das Getriebe auch einen Ventilblock 2 aufweist, mag dieser ebenfalls auf der dem Radsatz 13 zugewandten Seite angeordnet sein. Verbindungstechnik 8 mag direkt am Hydraulikelement 3 angeordnet sein. Elektrische Leitungen finden sich in der Verbindungstechnik 8, mit welcher die Automatiksteuerung 9, Sensoren 10 sowie Fahrzeuganschluss 11 angebunden sind. Auch die Automatiksteuerung 9 mag durch ihre direkte Kontaktierung mit dem Hydraulikblock 3 eine Wärmeableitung erfahren. Die dem Radsatz 13 abgewandte Seite B und die dem Radsatz 13 zugewandte Seite A mag mit einer starren oder flexiblen elektrischen Verbindung 12, insbesondere der Aufbau- und Verbindungstechnik 5 und 8 kontaktiert sein.
-
Die dem Radsatz zugewandte Seite A mag dabei insbesondere die Schwachstromseite darstellen, während die dem Radsatz abgewandte Seite B die Hochstromseite darstellt. Durch die Anordnung der Elemente 1 und 3 des Hydraulik-Steuergerätes ist insbesondere das elektronische Ansteuerelement 6 bzw. das Filterelement 4 derart vom ersten Modulelement 9 bzw. von den Komponenten auf der dem Radsatz zugewandten Seite A abgeschottet, so dass möglicherweise auftretende elektromagnetische Strahlung durch die Hochstromelemente auf der dem Radsatz abgewandten Seite B die Schwachstromelemente auf der dem Radsatz zugewandten Seite B nicht oder abgeschwächt beeinflussen. Hierdurch mag auch eine elektromagnetische Verträglichkeit der gesamten Anordnung erhöht werden.
