DE102013216216A1

DE102013216216A1 - Anbausteuergerät und hydraulisches Steuermodul für ein Anbausteuergerät

Info

Publication number: DE102013216216A1
Application number: DE201310216216
Authority: DE
Inventors: Kathrin Foerster; Michael Riedhammer; Jochen Schneider; Oliver BAYER
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2013-08-15
Filing date: 2013-08-15
Publication date: 2015-02-19
Also published as: US20150047731A1; CN104373578B; CN104373578A; US9541216B2; CN203979365U

Abstract

Das Anbausteuergerät beinhaltet ein elektronisches Steuermodul (1), ein hydraulisches Steuermodul (2) und ein gemeinsames Steuergehäuse (3), wobei das hydraulische Steuermodul (2) elektromagnetische Aktuatoren (10) und Steuerkolben (14) aufweist, welche übereinander angeordnet sind.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Anbausteuergerät und ein hydraulisches Steuermodul für ein Anbausteuergerät nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
Zur Steuerung, insbesondere von Getrieben, werden elektronische Steuerungen verwendet, die entweder im Inneren des Getriebegehäuses angeordnet sind, sogenannte integrierte Steuergeräte oder von außen an das Getriebegehäuse montiert werden, sogenannte Anbausteuergeräte.
Die DE 10 2011 088 031 A1 offenbart ein integriertes Steuergerät, welches ein elektronisches Steuermodul und ein hydraulisches Steuermodul aufweist.
Getriebe, welche ein Anbausteuergerät benötigen und zudem in den Abmessungen zu den kleineren Getrieben zählen, weisen häufig nur Flächen zum Anbau des Anbausteuergerätes auf, welche nur Anbausteuergeräte mit kleinen Abmessungen zulassen. Da die Anbausteuergeräte jedoch sowohl das elektronische Steuermodul als auch das hydraulische Steuermodul beinhalten sollten und zudem elektromagnetische Aktuatoren, wie beispielsweise Druckregler sowie Schaltventile, Druckhalteventile, Druckreduzierventile, Wechselventile oder ähnliche, beinhalten, somit die Vorortelektronik in der Nähe des Ventilblocks ist, bauen diese sehr lang, wodurch die Ventile auf mehrere Ventilblöcke verteilt werden müssen, um damit die Grundfläche der einzelnen Schaltgeräte kleiner halten zu können.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Anbausteuergerät und ein hydraulisches Steuermodul für ein Anbausteuergerät zu schaffen, welches kompakt aufgebaut, betriebssicher betreibbar und kostengünstig herstellbar ist.
Die Aufgabe wird mit einem auch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs aufweisenden gattungsgemäßen Anbausteuergerät und hydraulischem Steuermodul für das Anbausteuergerät gelöst.
Erfindungsgemäß weist das hydraulische Steuermodul Kanäle zur Führung von Druckflüssigkeit, elektromagnetische Aktuatoren und Steuerkolben auf, wobei die elektromagnetischen Aktuatoren beabstandet von den Steuerkolben angeordnet sind.
Es besteht die Möglichkeit, sofern keine elektromagnetischen Aktuatoren benötigt werden, sondern andere Arten von Ventilen, beispielsweise Steuer- und Arbeitsventile wie beispielsweise Hauptdruckventile und Druckreduzierventile, diese beabstandet zueinander anzuordnen.
Dadurch, dass die Ventile nicht nur nebeneinander sondern auch übereinander angeordnet sind, wird eine kompakte zweistöckige Bauweise geschaffen, welche es erlaubt, die Grundfläche des hydraulischen Steuermoduls zu verkleinern. So können beispielsweise elektromagnetische Aktuatoren, sogenannte Druckregler, von den Schaltventilen, welche im Normalfall koaxial hinter den Druckreglern angeordnet sind, räumlich getrennt werden, indem die elektromagnetischen Aktuatoren auf einer ersten Ebene angeordnet sind und die Steuerkolben, auch Schaltventile genannt, auf einer zweiten Ebene angeordnet sind, wobei die erste Ebene beabstandet zur zweiten Ebene angeordnet ist. Das hydraulische Steuermodul weist hierbei ein Gehäuse auf, welches einstückig oder mehrstückig, beispielsweise aus zwei Gehäusebauteilen, bestehen kann. Dieses Gehäuse wird häufig aus Metall, beispielsweise in einem Druckgussvorgang, hergestellt. Bei einem einstückig hergestellten Gehäuse weist das Gehäuse Kanäle zugehörig zur ersten Ebene auf und Kanäle zugehörig zur zweiten Ebene auf. Das Gehäuse weist eine erste Fläche auf, über welche das Gehäuse mit einem Getriebegehäuse verbindbar ist, und eine zweite Fläche auf, welche mittels eines Deckels flüssigkeitsdicht verschließbar ist. Bei Verwendung von zwei Gehäusebauteilen, wird die Öffnung der Kanäle des oberen Gehäusebauteils auf das untere Gehäusebauteil geschraubt, wodurch der Deckel entfallen kann. Um das hydraulische Steuermodul kostengünstig herzustellen, wird das Gehäuse des hydraulischen Steuermoduls nicht zusätzlich auf Dichtigkeit behandelt, welches beispielsweise durch sogenanntes Imprägnieren vorgenommen wird, um das aus Druckguss hergestellte Gehäuse abzudichten. Stattdessen ist das hydraulische Steuermodul von einem zusätzlichen Steuergehäuse umgeben, welches so mit einem Getriebegehäuse verbindbar ist, dass dieses flüssigkeitsdicht ist, wodurch Leckage, welche aus dem Steuermodul austritt, innerhalb des Steuergehäuses verbleibt.
Das Steuergehäuse ist so ausgebildet, dass sowohl das elektronische Steuermodul als auch das hydraulische Steuermodul in dem gemeinsamen Steuergehäuse angeordnet sind. Das Steuergehäuse bildet somit einen Raum, in welchem das elektronische Steuermodul und das hydraulische Steuermodul angeordnet sind. In einer weiteren Ausgestaltungsform weist das gemeinsame Steuergehäuse eine Trennwand auf, über welche der Raum in zwei Teilräume geteilt ist, wobei in einem Teilraum das elektronische Steuermodul und in dem anderen Teilraum das hydraulische Steuermodul angeordnet ist. Die Trennwand kann so ausgeführt sein, dass das elektronische Steuermodul daran befestigbar ist.
Das gemeinsame Steuergehäuse kann im Bereich des elektronischen Steuermoduls einen Deckel aufweisen, über welchen man im Servicefall auf einfache Weise an das elektronische Steuermodul gelangt.
Durch die Verwendung des hydraulischen Steuermoduls, bei welchem die Ventile nicht nur nebeneinander sondern auch übereinander angeordnet sind, in einem gemeinsamen Steuergehäuse, in welchem auch das elektronische Steuermodul angeordnet ist, wird ein Anbausteuergerät geschaffen, welches kompakt aufgebaut ist und kostengünstig hergestellt werden kann.
Weitere Merkmale sind der Figurenbeschreibung zu entnehmen.
Es zeigen
1 ein Anbausteuergerät mit einem hydraulischen Steuermodul, bestehend aus zwei Gehäusebauteilen und elektromagnetischen Aktuatoren;
2 ein Anbausteuergerät mit einem hydraulischen Steuermodul mit einem einstückigen Gehäusebauteil und elektromagnetischen Aktuatoren;
3 ein Anbausteuergerät mit einem hydraulischen Steuermodul mit zwei Gehäusebauteilen und Hauptdruckventilen und Druckreduzierventilen;
4 ein Anbausteuergerät mit einem hydraulischen Steuermodul mit einem einstückigen Gehäusebauteil und Hauptdruckventilen und Druckreduzierventilen; und
5 eine Außenansicht des Anbausteuergerätes.
Fig. 1:
Das Anbausteuergerät besteht aus einem elektronischen Steuermodul 1, einem hydraulischen Steuermodul 2 und einem gemeinsamen Steuergehäuse 3. Das gemeinsame Steuergehäuse 3 ist über einen Deckel 4 verschließbar. Eine Trennwand 5 trennt das Innere des gemeinsamen Steuergehäuses 3 in einen ersten Teilraum 6 und einen zweiten Teilraum 7. Im ersten Teilraum 6 ist das elektronische Steuermodul 1 angeordnet und im zweiten Teilraum 7 ist das hydraulische Steuermodul 2 angeordnet. Das hydraulische Steuermodul 2 ist über Verbindungselemente 8, wie beispielsweise Schrauben, mit einem Getriebegehäuse 9 verbindbar. Das gemeinsame Steuergehäuse 3 ist über nichtdargestellte Verbindungselemente ebenfalls mit dem Getriebegehäuse 9 verbindbar, wodurch eine flüssigkeitsdichte Abdichtung zur Umwelt geschaffen wird. Das hydraulische Steuermodul 2 weist ein oder mehrere elektromagnetische Aktuatoren 10 auf, welche über eine Aktuatorsicherung 11 gehalten werden. Der elektromagnetische Aktuator 10 ist im ersten Gehäusebauteil 12 und im zweiten Gehäusebauteil 13 ist der Steuerkolben 14, welcher auch als Nachfolgeschieber bezeichnet wird, angeordnet. Zwischen dem ersten Gehäusebauteil 12 und dem zweiten Gehäusebauteil 13 ist eine Dichtung 15 angeordnet. Diese Dichtung 15 kann auch so ausgeführt sein, dass Druckflüssigkeitsströme vom ersten Gehäusebauteil 12 zum zweiten Gehäusebauteil 13 über entsprechende Abmessungen der Durchbrüche in der Dichtung 15 gedämpft werden oder diese die Funktion einer Blende übernehmen. Im ersten Gehäusebauteil 12 sind Kanäle 16 angeordnet, welche, um diese herstellen zu können, ihre Öffnung an der Fläche 18 haben, welche auf der Dichtung 15 und dadurch auf dem zweiten Gehäusebauteil 13 aufliegt. Das zweite Gehäusebauteil 13 weist Kanäle 17 auf, welche, um diese herstellen zu können, zur Fläche 19 geöffnet sind, welche auf dem Getriebegehäuse 9 aufliegt.
Die Ebene 20 ist beabstandet zur Ebene 21 angeordnet, wodurch der Steuerkolben 13 beabstandet vom elektromagnetischen Aktuator 10 angeordnet ist, wodurch der elektromagnetische Aktuator 10, gesehen von der Fläche 19 aus, über dem Steuerkolben 14 angeordnet ist. Indem der elektromagnetische Aktuator 10 nicht koaxial zum Steuerkolben 14 angeordnet ist, kann das Anbausteuergerät kompakt ausgeführt werden.
Die 2 unterscheidet sich von der 1 dadurch, dass das hydraulische Steuermodul 2 ein einstückiges Gehäusebauteil 22 aufweist, welches von einem Deckel 23 verschlossen ist.
Fig. 3:
Das Anbausteuergerät nach 3 unterscheidet sich vom Anbausteuergerät nach 1 dadurch, dass statt dem elektromagnetischen Aktuator 10 und dem Steuerkolben 14 ein Hauptdruckventil 24 und ein Druckreduzierventil 25 angeordnet ist.
Fig. 4:
Das Anbausteuergerät nach 4 unterscheidet sich vom Anbausteuergerät nach 2 dadurch, dass der elektromagnetische Aktuator 10 und der Steuerkolben 14 durch ein Hauptdruckventil 24 und ein Druckreduzierventil 25 ersetzt wurden.
Bezugszeichenliste

1: elektronisches Steuermodul
2: hydraulisches Steuermodul
3: gemeinsames Steuergehäuses
4: Deckel
5: Trennwand
6: erster Teilraum
7: zweiter Teilraum
8: Verbindungselemente
9: Getriebegehäuse
10: elektromagnetischer Aktuator
11: Aktuatorsicherung
12: erstes Gehäusebauteil
13: zweites Gehäusebauteil
14: Steuerkolben
15: Dichtung
16: Kanäle
17: Kanäle
18: Fläche
19: Fläche
20: Ebene
21: Ebene
22: Gehäusebauteil
23: Deckel
24: Hauptdruckventil
25: Druckreduzierventil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102011088031 A1 [0003]

Claims

Anbausteuergerät mit einem elektronischen Steuermodul (1) und einem hydraulischen Steuermodul (2), wobei das elektronische Steuermodul (1) und das hydraulische Steuermodul (2) in einem gemeinsamen Steuergehäuse (3) angeordnet sind, wobei das gemeinsame Steuergehäuse (3) flüssigkeitsdicht mit einem Getriebegehäuse (9) verbindbar ist und dadurch einen zur Umwelt flüssigkeitsdichten Raum bildet, in welchem das elektronische Steuermodul (1) und das hydraulische Steuermodul (2) angeordnet sind.
Anbausteuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum durch eine Trennwand (5) in zwei Teilräume (6, 7) geteilt ist, wobei in einem Teilraum (6) das elektronische Steuermodul (1) und in dem anderen Teilraum (7) das hydraulische Steuermodul (2) angeordnet ist.
Anbausteuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das hydraulische Steuermodul (2) mit einem Getriebegehäuse (9) verbindbar ist.
Anbausteuergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (5) Halterungen aufweist, an welchen das elektronische Steuermodul (1) befestigbar ist.
Anbausteuergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das gemeinsame Steuergehäuse (3) einen Deckel (4) aufweist, welcher eine Wand des Raumes, in welchem das elektronische Steuermodul (1) angeordnet ist, bildet.
Hydraulisches Steuermodul, wobei das hydraulische Steuermodul (2) Kanäle (16, 17) zur Führung von Druckflüssigkeit, elektromagnetische Aktuatoren (10) und Steuerkolben (14) beinhaltet, wobei das hydraulische Steuermodul (2) eine erste Fläche (19) aufweist, über welche das hydraulische Steuermodul (2) mit einem Getriebegehäuse (9) verbindbar ist, wodurch die Kanäle (17) Druckflüssigkeit zum Getriebegehäuse (9) leiten, dadurch gekennzeichnet, dass beabstandet zur ersten Fläche (19) eine erste Ebene (21) angeordnet ist, in welcher die elektromagnetischen Aktuatoren (10) angeordnet sind und beabstandet zur ersten Ebene (19) eine zweite Ebene (20) angeordnet ist, in welcher die Steuerkolben (14) angeordnet sind.
Hydraulisches Steuermodul nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das hydraulische Steuermodul (2) eine zweite Fläche aufweist, welche beabstandet zur ersten Fläche (19) angeordnet ist, wobei Kanäle (17) für die Steuerkolben (14) an der ersten Fläche (19) enden und Kanäle (16) für die elektromagnetischen Aktuatoren (10) an der zweiten Fläche enden.
Hydraulisches Steuermodul nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Fläche mittels einer Platte (23) druckflüssigkeitsdicht verschließbar ist.
Hydraulisches Steuermodul nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der Kanäle (17) für die Steuerkolben (14) und einige der Kanäle (16) für die elektromagnetischen Aktuatoren (10) miteinander verbunden sind.
Hydraulisches Steuermodul nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das hydraulische Steuermodul (2) aus einem einstückigen Gehäusebauteil besteht, welches offene Kanäle (16) beinhaltet, welche einerseits mittels einem Deckel (23) und andererseits mittels des Getriebegehäuses (9) verschließbar sind.
Hydraulisches Steuermodul nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das hydraulische Steuermodul (2) aus zwei Gehäusebauteilen (12, 13) besteht, welche jeweils offene Kanäle (17, 18) beinhalten, welche einerseits durch Verbinden der beiden Gehäusebauteile (12, 13) miteinander und andererseits mittels des Getriebegehäuses (9) verschließbar sind.
Anbausteuergerät nach Anspruch 1 mit einem hydraulischen Steuermodul (2) nach Anspruch 6.