DE19838303A1

DE19838303A1 - Elektro-hydraulische Getriebesteuerung

Info

Publication number: DE19838303A1
Application number: DE1998138303
Authority: DE
Inventors: Bernd Fesler; Stefan Sommer
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: Batavia Transmission LLC
Priority date: 1998-08-24
Filing date: 1998-08-24
Publication date: 1999-11-11

Abstract

In einer elektro-hydraulischen Getriebesteuerung (1) für ein Automatgetriebe eines Kraftfahrzeuges mit einem elektronischen Steuergerät (2), welches über Leitungen zur Übertragung von Signalen mit elektrischen, mechanischen und/oder hydraulischen Steuermitteln des Getriebes verbunden ist, ist eines der Steuermittel ein Positionssensor (3) zur Erkennung mehrerer, jeweils einer bestimmten Getriebeschaltstellung zugeordneten Positionen (P, R, N, D, L) eines hydraulischen Wählschiebers (4, 4'). Der Positionssensor (3) weist eine Sensoreinrichtung (5, 5') auf, welche den Verschiebeweg des Wählschiebers (4, 4') und an diesem entlang angeordnete, definierte elektronische Bereiche (7) zur Ausgabe eines kodierten Signals, das einer bestimmten Getriebeschaltung (P, R, N, D, L) zugeordnet ist, direkt abgreift.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektro-hydraulische Ge triebesteuerung für ein Automatgetriebe eines Kraftfahrzeu ges mit einem elektronischen Steuergerät, welches über Lei tungen zur Übertragung von Signalen mit elektrischen, me chanischen und/oder hydraulischen Steuermitteln des Getrie bes verbunden ist, wobei eines der Steuermittel ein Posi tionssensor zur Erkennung mehrerer, jeweils einer definier ten Getriebeschaltstellung zugeordneten Positionen eines hydraulischen Wählschiebers darstellt.

Elektro-hydraulische Getriebesteuerungen mit einem Sensor zur Erkennung der Positionen des Wählschiebers sind in verschiedenen Ausführungen bekannt, so z. B. aus "Auto matische Fahrzeuggetriebe", Springer-Verlag 1991, Sei te 392.

Nachteilig ist bei diesen bekannten Getriebesteuerun gen jedoch, daß die elektronische Positionserkennung zur mechanischen Stellung des Wählschiebers entkoppelt ist, d. h. es besteht keine direkte Verbindung zwischen dem Wählschieber und den Kontakten, die zu dem elektronischen Positionserkennungsschalter führen.

Somit bestehen Toleranzen zwischen der Halteposition des Wählschiebers und der Positionierung des elektronischen Positionserkennungsschalters, welche zu Zwischenstellungen oder gar falschen Getriebeschaltungen führen können.

Unter Umständen kann von der elektronischen Getriebe steuerung eine Diskrepanz zwischen der mechanisch-hydrauli schen Stellung des Wählschiebers und der elektronischen Positionserkennung erkannt werden und deshalb eine Notaus schaltung aktiviert werden.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektro-hydraulische Getriebesteuerung mit einfacher Ausge staltung zu schaffen, bei der in hohem Maße gewährleistet ist, daß die hydraulische Position eines Wählschiebers, welche von einem Positionssensor ausgegeben wird, eingelegt ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kenn zeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale ge löst.

Die erfindungsgemäße elektro-hydraulische Getriebe steuerung mit einem Positionssensor, der über eine entspre chende Sensoreinrichtung den Verschiebeweg des Wählschie bers direkt abgreift, bringt den Vorteil, daß ein direkter konstruktiver Kontakt zwischen der mechanisch-hydraulischen Stellung des Wählschiebers und dem Positionssensor ohne störende Zwischenglieder besteht.

Dadurch wird eine kurze Toleranzkette und Toleranzmi nimierung erreicht, die eine genaue Erfassung der Stellung des hydraulischen Wählschiebers in Bezug auf hydraulische Öffnungsquerschnitte und eine präzise Signalausgabe an die elektronische Getriebesteuerung und elektronische Signal verarbeitung ermöglicht.

Es ist somit sichergestellt, daß bei mechanisch-hy draulischer Einstellung einer definierten Getriebeschalt stellung, wie z. B. P, R, N, D, L, von dem Positionssensor das dieser Getriebschaltstellung zugeordnete, codierte Si gnal ausgegeben wird.

Die Toleranzunempfindlichkeit läßt sich weiter stei gern, wenn der Wählschieber linear geführt ist.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß die Sensoreinrichtung z. B. als Hall-Sensor aus gebildet ist.

Diese elektronische, nach dem Prinzip eines berüh rungslosen Schalters arbeitende Ausführung der Erfindung eignet sich in sehr vorteilhafter Weise für eine exakte Positionserfassung.

Alternativ hierzu kann die Sensoreinrichtung in einer weiteren vorteilhaften, mehr mechanischen Ausführung aber auch als Schleif- und/oder Hubkontakt-System ausgebildet sein.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und den nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispielen.

Es zeigt:

Fig. 1 eine schematisierte Darstellung eines an einer Hydraulikeinheit befestigten Positi onssensors mit einem Hall-Sensor und eines Wählschiebers einer elektro-hydraulischen Getriebesteuerung im Querschnitt;

Fig. 2 eine Seitenansicht des Positionssensors und des Wählschiebers gemäß Fig. 1 in Allein stellung im Teilschnitt in Pfeilrichtung I von Fig. 1 gesehen;

Fig. 3 eine Prinzipdarstellung eines Schleifkon takt-Sensors und eines Ausschnittes eines Wählschiebers, der von dem Schleifkontakt- Sensor abgegriffen wird und

Fig. 4 eine Prinzipdarstellung eines Hubkontakt- Sensors und eines Ausschnittes eines Wähl schiebers, der von dem Hubkontakt-Sensor ab gegriffen wird.

Bezug nehmend auf Fig. 1 ist eine schematisch und nur teilweise wiedergegebene elektro-hydraulische Getriebe steuerung 1 eines Automatgetriebes für ein Kraftfahrzeug ersichtlich, welche ein elektronisches Steuergerät 2 auf weist, das über Leitungen (nicht dargestellt) zur Übertra gung von Sensor-Signalen und Ansteuerung der Hydraulik des Getriebes verbunden ist.

Eines der Steuermittel ist ein Positionssensor 3 zur Erkennung mehrerer, jeweils einer definierten Getriebe schaltstellung zugeordneten Positionen eines hydraulischen Wählschiebers 4, nämlich P für Parken, R für Rückwärts fahrt, N für Neutralstellung, D und L für Vorwärtsfahrt.

Wie in den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, weist der Positionssensor 3 zur Erkennung der Position des Wählschie bers 4 eine Sensoreinrichtung 5 auf, welche den mit Pfeil 6 in Fig. 2 dargestellten Verschiebeweg des Wählschiebers, z. B. drei oder mehrere, und an diesem entlang angeordnete, bestimmte elektronische Bereiche 7 zur Ausgabe eines ko dierten Signals, das einer definierten Getriebeschaltstel lung P, R, N, D oder L zugeordnet ist, direkt abgreift.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine elektronische, berüh rungslos den Verschiebeweg des Wählschiebers 4 abtastende Variante des Positionssensors 3, dessen Sensoreinrichtung 5 als Hall-Sensor mit Hall-Elementen 8 ausgebildet ist.

Die Hall-Elemente 8 stellen magnetoelektrische Halb leiterbauelemente dar, deren Funktionsweise auf dem Hall- Effekt beruht. Derartige Hall-Elemente, die aus einem Chip bestehen, sind als kontaktlose Signalgeber aus anderen Be reichen an sich bekannt.

Der Wählschieber 4 ist linear geführt und in Verschie berichtung über ein Verbindungsglied 9 starr mit einem Ma gnetschlitten 10 verbunden. In Fig. 2 ist der Wählschie ber 4 in Position P und gestrichelt in Position L darge stellt.

Der Magnetschlitten 10 ist in einer an der Unterseite des Positionssensors 3 ausgebildeten Führung 11 verschieb lich, wobei die Führung als C-Schiene 11 ausgebildet ist.

Die aufmagnetisierten Magnetbahnen des Magnetschlit tens 10 sind an einer den Hall-Elementen 8 des Positions sensors 3 zugewandten Seite des Magnetschlittens 10 ange ordnet.

Der Hall-Sensor 5 ist mit einer Platine 12 ausgebil det, auf deren unterer, dem Magnetschlitten 10 zugewandter Seite die Hall-Elemente 8 angebracht sind, die mit den auf dem Magnetschlitten 10 angeordneten Hall-Elementen 7 korre spondieren.

Eine Abdichtung der Auswertelektronik ermöglicht es, den Positionssensor 3 getriebeintern im Bereich des Ölsump fes 14 des Getriebes anzuordnen.

Des weiteren ist der Positionssensor 3 in dem Ausfüh rungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2 direkt an einer Hy draulikeinheit 15 befestigt, wodurch die Toleranzkette in vorteilhafter Weise verkürzt wird.

In den Fig. 3 und 4 sind Varianten der Positionserfas sung elektrisch über Kontakte gegenüber der berührungslosen Ausführung gemäß den Fig. 1 und 2 dargestellt.

Wie in Fig. 3 ersichtlich ist, ist die Sensoreinrich tung des Positionssensors 3 als ein Schleifkontakt- Sensor 5' ausgebildet.

Der Schleifkontakt-Sensor 5' weist eine als Federele ment ausgebildete mechanische Abgreifeinrichtung 16 auf, welche einen Kontaktschlitten 10' berührt, der in Verschie berichtung leitende und nichtleitende Bereiche aufweist, wobei die leitenden Bereiche 7 als Kontaktstreifen, die mit dem elektronischen Steuergerät 2 verbunden sind, ausgebil det sind.

Indem das leitende Federelement 16 über die leitenden und nichtleitenden Bereiche des Wählschiebers 4' streicht, wird das Wegsignal direkt als Code erfaßt. Dabei ist je weils eine bestimmte Kombination leitender und nichtleiten der Bereiche einer definierten Schaltstellung, namlich P, R, N, D oder L, als kodiertes Signal zur Ausgabe an das elektronische Steuergerät 2 zugeordnet.

In Abweichung von der Ausführungsform nach Fig. 3 ist bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsvariante die Sen soreinrichtung des Positionssensors 3 als Hubkontakt- Sensor 5' ausgebildet.

Im übrigen entspricht der Hubkontakt-Sensor funktio nell dem Schleifkontakt-Sensor.

Bezugszeichenliste

1

elektro-hydraulische Getriebesteuerung

2

elektronisches Steuergerät

3

Positionssensor

4

Wählschieber

4

' Wählschieber

5

Sensoreinrichtung, Hall-Sensor

5

' Sensoreinrichtung, Schleif-/Hubkontakt-Sensor

6

Verschiebeweg des Wählschiebers

7

elektrisch leitende/elektronische Bereiche8- Hall-Elemente

9

Verbindungsglied

10

Magnetschlitten

10

' Kontaktschlitten

11

Führung, C-Schiene

12

Platine

13

Dichteinrichtung, Gußschicht

14

Ölsumpf

15

Hydraulikeinheit

16

Abgreifeinrichtung, Federelement

17

Erhebungen

Claims

1. Elektro-hydraulische Getriebesteuerung für ein Au tomatgetriebe eines Kraftfahrzeuges mit einem elektroni schen Steuergerät, welches über Leitungen zur Übertragung von Signalen mit elektrischen, mechanischen und/oder hy draulischen Steuermitteln des Getriebes verbunden ist, wo bei eines der Steuermittel ein Positionssensor zur Erken nung mehrerer, jeweils einer bestimmten Getriebeschaltstel lung zugeordneten Positionen eines hydraulischen Wählschie bers darstellt, dadurch gekennzeichnet, daß der Positionssensor (3) eine Sensoreinrichtung (5, 5') aufweist, welche den Verschiebeweg des Wählschiebers (4, 4') und an diesem entlang angeordnete, definierte Signal bahnen (7) zur Ausgabe eines kodierten Signals, das einer bestimmten Getriebeschaltstellung (P, R, N, D, L) zugeord net ist, direkt abgreift.

2. Elektro-hydraulische Getriebesteuerung nach An spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wählschieber (4, 4') linear geführt ist

3. Elektro-hydraulische Getriebesteuerung nach An spruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung als Hall-Sensor (5) ausgebildet ist.

4. Elektro-hydraulische Getriebesteuerung nach An spruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wählschieber (4) in Verschieberichtung starr mit einem Ma gnetschlitten (10) verbunden ist, welcher an einer dem Hall-Sensor (5) zugewandten Seite aufmagnetisierte Magnet bahnen (7) als definierte elektronische Bereiche aufweist.

5. Elektro-hydraulische Getriebesteuerung nach An spruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hall-Sensor (5) mit einer Platine (12) ausgebildet ist, welche auf ihrer dem Magnetschlitten (10) zugewandten Seite mit den auf dem Magnetschlitten (10) angeordneten Magnet bahnen korrespondierende Hall-Elemente (8) aufweist.

6. Elektro-hydraulische Getriebesteuerung nach An spruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Platine (12) auf ihrer den Hall-Elementen (8) abgewandten Seite eine den Kontaktierungsbereich der Hall-Elemente (7, 8) des Hall-Sensors (5) und des Magnetschlittens (10) ab dichtende Dichteinrichtung (13) aufweist.

7. Elektro-hydraulische Getriebesteuerung nach An spruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichteinrichtung als Gußschicht (13) ausgebildet ist.

8. Elektro-hydraulische Getriebesteuerung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeich net, daß der Magnetschlitten (10) in einer an dem Po sitionssensor (3) ausgebildeten Führung (11) verschieblich ist.

9. Elektro-hydraulische Getriebesteuerung nach An spruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung als C-Schiene (11) ausgebildet ist und der darin verschiebliche Magnetschlitten (10) über ein Verbindungs glied (9) axial starr mit dem Wählschieber (4) verbunden ist.

10. Elektro-hydraulische Getriebesteuerung nach An spruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung als Schleif- und/oder Hubkontakt- Sensor (5') ausgebildet ist.

11. Elektro-hydraulische Getriebesteuerung nach An spruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleif- und/oder Hubkontakt-Sensor (5') eine mechani sche Abgreifeinrichtung (16) aufweist, welche den Kontakt schlitten (10') berührt, der in Verschieberichtung mit lei tenden Bereichen (7) und nichtleitenden Bereichen (17) aus gebildet ist, wobei jeweils eine festgelegte Kombination leitender und nichtleitender Bereiche das kodierte Signal für eine definierte Schaltstellung (P, R, N, D, L) des Wählschiebers (4') zur Signalausgabe an das elektronische Steuergerät (2) darstellt.

12. Elektro-hydraulische Getriebesteuerung nach An spruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die leitenden Bereiche als elektrisch leitende Streifen (7) ausgebildet sind.

13. Elektro-hydraulische Getriebesteuerung nach An spruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtleitenden Bereiche als Erhebungen (17) an dem Kontaktschlitten (10') ausgebildet sind.

14. Elektro-hydraulische Getriebesteuerung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeich net, daß die Abgreifeinrichtung ein Federelement (16) darstellt.

15. Elektro-hydraulische Getriebesteuerung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeich net, daß eine direkte Signalverarbeitung ohne Auswer teelektronik in dem Positionssensor (3) vorgesehen ist.

16. Elektro-hydraulische Getriebesteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeich net, daß der Positionssensor (3) getriebeintern ange ordnet ist.

17. Elektro-hydraulische Getriebesteuerung nach An spruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Positionssensor (3) im Bereich des Ölsumpfes oder Ölne bels (14) des Getriebes angeordnet ist.

18. Elektro-hydraulische Getriebesteuerung nach An spruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Positionssensor (3) direkt an einer Hydraulikein heit (15) befestigt ist.