DE69736768T2

DE69736768T2 - Elektronische Steuereinheit mit integriertem Positionserfassungsschalter für ein Automatikgetriebe

Info

Publication number: DE69736768T2
Application number: DE69736768T
Authority: DE
Inventors: Takao Anjo-shi Taniguchi; Nobuaki Anjo-shi Miki; Ken Anjo-shi Kiyama; Naotaka Anjo-shi Murakami; Naoto Anjo-shi Ogasawara; Toshiya Anjo-shi Morishita; Takenori Anjo-shi Kano
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 1996-11-22
Filing date: 1997-11-20
Publication date: 2007-02-01
Anticipated expiration: 2017-11-21
Also published as: EP0844418A3; JP3478029B2; US6021368A; EP0844418B1; DE69736768D1; JPH10151954A; EP0844418A2

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuereinheit für ein Automatikgetriebe. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Steuereinheit, in der eine elektronische Steuerungsvorrichtung für eine Gangschaltsteuerung und ein Positionserfassungsschalter kombiniert sind. Die Steuereinheit ist auf einem Hauptkörper eines Automatikgetriebes angeordnet und wird zum Erfassen von durch einen Fahrer ausgewählten Bereichpositionen verwendet.
Herkömmliche Automatikgetriebe sind derart konstruiert, dass eine im Hauptkörper des Getriebes angeordnete Hydraulikdrucksteuerungsvorrichtung gesteuert wird. Die herkömmlichen Getriebe verwenden eine elektronische Steuerungsvorrichtung zum automatischen Ausführen des erforderlichen Gangschaltvorgangs innerhalb eines während der Fahrt ausgewählten Bereichs. Der Hauptkörper des Automatikgetriebes ist mit dem Motor eines Fahrzeugs verbunden und in einem Motorraum angeordnet. Die elektronische Steuerungsvorrichtung, die in einer idealen Temperaturumgebung angeordnet sein muss, ist getrennt vom Motor angeordnet, z.B. in einer Fahrgastzelle.
Der Automatikgetriebehauptkörper und die elektronische Steuerungsvorrichtung werden als getrennte Komponenten einer sorgfältigen Qualitätskontrolle unterzogen. Auch wenn sie verbunden sind, ist eine Qualitätskontrolle erforderlich, weil der Automatikgetriebehauptkörper und die elektronische Steuerungsvorrichtung geeignet funktionieren müssen, wenn sie in einem verbundenen Endzustand montiert sind. Weil die Verbindung zwischen einem Automatikgetriebekörper und einer elektronischen Steuerungsvorrichtung in der Montagestufe erfolgt, ist es unmöglich, den Automatikgetriebehauptkörper und die elektronische Steuerungsvorrichtung, die in einer Eins-zu-Eins-Zuordnung verbunden werden sollen, vor der Montagestufe zu kontrollieren. Daher besteht ein Bedarf für eine Einstellung des Automatikgetriebehauptkörper und einer entsprechenden elektronischen Steuerungsvorrichtung derart, dass sie einander angepasst sind, nachdem sie in einem Fahrzeug installiert sind. Aufgrund der vorstehend erwähnten Verhältnisse ist die Gesamtqualitätskontrolle von Automatikgetrieben eine schwierige Aufgabe, die viele Arbeitsstunden erfordert.
Die elektronische Steuerungsvorrichtung ist dazu geeignet, Signale für die Hydraulikdrucksteuerungsvorrichtung im Automatikgetriebehauptkörper auszugeben, um einen Gangschaltvorgang basierend auf in der elektronischen Steuerungsvorrichtung gespeicherten verschiedenartigen Daten und basierend auf mit dem Motor in Beziehung stehender und von einem Motorsteuerungscomputer zugeführter Information auszuführen. Die elektronische Steuerungsvorrichtung gibt Signale gemäß Signalen aus, die von auf dem Automatikgetriebehauptkörper bereitgestellten Sensoren zugeführt werden. Die Sensoren sind dazu geeignet, verschiedenartige mit dem Getriebe in Beziehung stehende Informationen zu erfassen. Daher sind lange Kabelbäume zum Verbinden der elektronischen Steuerungsvorrichtung mit dem Automatikgetriebe erforderlich. Die langen Kabelbäume führen zu einer Kostenerhöhung, einer Zunahme von elektronischem Rauschen und einer Zunahme der zum Herstellen der Verkabelung und der Kabelbündel erforderlichen Arbeitsstunden. Außerdem ist für die Verkabelung ein wesentlicher Installationsraum erforderlich.
Um diese Nachteile zu vermeiden, ist versucht worden, einen Automatikgetriebehauptkörper und eine elektronische Steuerungsvorrichtung durch Kombinieren der Komponenten zu einer einzelnen Einheit in einer Eins-zu-Eins-Zuordnung anzuordnen. Beispielsweise sind in der mit der vorliegenden Erfindung am nächsten verwandten JP-A-02-003741 ein Automatikgetriebehauptkörper und eine elektronische Steuerungsvorrichtung beschrieben, wobei die elektronische Steuerungsvorrichtung im Gehäuse eines Positionserfassungsschalters integriert ist. Der Positionserfassungsschalter ist herkömmlich auf einem Automatikgetriebegehäuse angeordnet, um ein elektrisches Signal an die elektronische Steuerungsvorrichtung auszugeben, das eine durch einen Fahrer ausgewählte Bereichposition anzeigt.
Wenn die beiden Komponenten lediglich zu einer einzelnen Einheit integriert werden, wie im vorstehenden Beispiel dargestellt ist, führt dies zu mehreren Nachteilen. Weil der Motor, das Automatikgetriebe und andere Vorrichtungen im Motorraum eines Fahrzeugs nahe beieinander angeordnet sind, überlagert eine auf der Außenseite des Automatikgetriebes angeordnete große Komponente, z.B. die integrierten Komponenten, andere Vorrichtungen. Um eine derartige Überlagerung mit anderen Vorrichtungen zu vermeiden, müssen die auf der Außenseite des Automatikgetriebegehäuses angeordneten integrierten Komponenten kompakt ausgebildet sein. Im vorstehend erwähnten Beispiel wird die elektronische Steuerungsvorrichtung jedoch lediglich im Inneren des Gehäuses des Positionserfassungsschalters angeordnet, ohne dass das Raumproblem im Motorraum besonders berücksichtigt wird.
Weil der Positionserfassungsschalter dazu geeignet ist, eine Betriebsposition eines in der Hydraulikdrucksteuerungsvorrichtung angeordneten handbetätigten Ventils basierend auf einer Drehverstellung einer mit dem handbetätigten Ven til verbundenen handbetätigten Welle zu erfassen, muss jegliche Abweichung zwischen der Position des handbetätigten Ventils und der durch den Positionserfassungsschalter erfassten Bereichposition eliminiert werden. Daher ist während der Montage ein Arbeitsschritt zum Einrichten einer präzisen Positionsbeziehung zwischen den beiden Komponenten, d.h. eine Bereichpositionsausrichtung, erforderlich. Um die Bereichpositionsausrichtung zu realisieren, werden typischerweise zunächst die mit dem handbetätigten Ventil verbundene handbetätigte Welle und der Rotor des Positionserfassungsschalters auf eine Weise miteinander verbunden, gemäß der eine relative Drehbewegung dieser Komponenten verhindert wird. Dann wird das Positionserfassungsschaltergehäuse um die Rotorwelle gedreht, bis die durch den Positionserfassungsschalter angezeigte Bereichposition mit der Position der handbetätigten Welle übereinstimmt. Dann wird das Gehäuse durch Bolzen oder ähnliche Elemente auf einer Außenfläche des Automatikgetriebegehäuses befestigt. Daher muss zusätzlich zum Raum, den die äußere Form des Gehäuses einnimmt, auch Raum zum Montieren des Positionserfassungsschalters auf dem Automatikgetriebegehäuse, sowie Raum bereitgestellt werden, der eine Drehbewegung des Gehäuses um die Welle ermöglicht. D.h. der zum Montieren des Positionserfassungsschalters erforderliche Raum weist unvermeidbar einen toten oder ungenutzten Raum auf, der nach Beendigung der Bereichpositionsausrichtung nicht mehr benötigt wird.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lernsteuerung für den Positionserfassungsschalter durch einen in der elektronischen Steuerungsvorrichtung bereitgestellten Mikrocomputer bereitzustellen, so dass das Erfordernis für eine Positionsausrichtung zum Zeitpunkt, zu dem die Steuereinheit auf dem Automatikgetriebe montiert wird, eliminiert wird.
Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine kompakte elektronische Steuereinheit bereitzustellen, in der ein Positionserfassungsschalter und eine elektronische Steuerungsvorrichtung kombiniert sind, um einen ansonsten toten oder ungenutzten Raum, der für die Bereichpositionsausrichtung des Positionserfassungsschalters unerläßlich ist, effektiv zu nutzen.
Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Kompaktheit der elektronischen Steuereinheit durch Maximieren der Anzahl der Elemente der elektronischen Steuerungsvorrichtung zu erhöhen, die im für den Positionserfassungsschalter erforderlichen Raum angeordnet sind.
Es ist eine noch andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Kompaktheit der elektronischen Steuereinheit durch Reduzieren einer Basisplatinenfläche der elektronischen Steuerungsvorrichtung durch eine effiziente Anordnung der Elemente zu erhöhen.
Es ist eine noch andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Genauigkeit der Erfassung der für die Lernsteuerung erforderlichen Signale zu verbessern.
Es ist eine noch andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine fehlerhafte Erfassung von Positionserfassungssignale zu vermeiden, die die für die Lernsteuerung erforderlichen Signale enthalten.
Es ist eine noch andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Erfordernis für eine Draht- oder Kabelverbindung zwischen dem Positionserfassungsschalter und der Basisplatine der elektronischen Steuerungsvorrichtung zu eliminieren.
Um die vorstehenden und andere Aufgaben zu lösen und die Nachteile des Stands der Technik zu eliminieren, weist eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen elektronischen Steuereinheit mit integriertem Positionserfassungsschalter eine Basisplatine auf, auf der mehrere Ele mente, z.B. ein Mikrocomputer, in dem ein Automatikgetriebesteuerungsprogramm gespeichert ist, und ein Positionserfassungsschalter angeordnet sind, dessen Erfassungsabschnitt mit dem Mikrocomputer verbunden ist. Der Positionserfassungsschalter und die Basisplatine sind gemeinsam in einem Gehäuse angeordnet. Der Positionserfassungsschalter weist einen Rotor und mehrere kontaktfreie Sensoren auf, die auf der Basisplatine angeordnet sind. Die kontaktfreien Sensoren sind in der Nähe des Rotors angeordnet, um die Drehbewegung des Rotors zu erfassen. Der Mikrocomputer speichert ein Lernsteuerungsprogramm zum Berechnen und Korrigieren jeglicher Positionsabweichungen im Drehwinkel des Rotors bezüglich jedes kontaktfreien Sensors auf der Basis eines Signals von jedem kontaktfreien Sensor. Mindestens einige Elemente auf der Basisplatine sind außerhalb des Drehbewegungsbereichs des Rotors angeordnet.
Das Positionserfassungsschaltergehäuse kann innerhalb eines begrenzten Montageraums vergrößert werden, indem es in einen Abschnitt erweitert wird, der dem Raum entspricht, der nach der Bereichpositionsausrichtungsoperation nicht mehr benötigt wird. Durch Anordnen der Elemente der elektronischen Steuerungseinheit im erweiterten Abschnitt können der Positionserfassungsschalter und die elektronische Steuerungsvorrichtung zu einer kompakten Steuereinheit integriert werden.
Die Elemente der elektronischen Steuerung sind auf beiden Seiten der Basisplatine angeordnet. Die Elemente der elektronischen Steuerung, deren Abmessungen ausreichend klein sind, so dass sie zwischen die Basisplatte und den Rotor passen, sind in dem Abschnitt der Basisplatine angeordnet, der die Ortskurve des Rotordrehbereichs überlappt. Elemente mit Abmessungen, die zu groß sind, so dass sie nicht zwischen die Basisplatte und den Rotor passen, sind bezüg lich des Abschnitts der Basisplatine, der die Ortskurve des Rotordrehbereichs überlappt, radial nach außen versetzt. In dieser Ausführungsform sind der Positionserfassungsschalter und die elektronische Steuerungsvorrichtung zu einer kompakten Steuereinheit kombiniert.
Durch Verteilen der Elemente der elektronischen Steuerung auf beide Seiten der Basisplatine wird die Abmessung der Basisplatine in Richtung der Platinenoberfläche vermindert. Daher wird durch Kombinieren des Positionserfassungsschalters und der elektronischen Steuerungsvorrichtung eine kompakte Steuereinheit bereitgestellt.
Der Rotor weist mehrere Schlitzreihen auf, die es den kontaktfreien Sensoren ermöglichen, Signale auszugeben. Mindestens zwei der Reihen sind Lernsteuerungsschlitze, die sich von einem Ende des Rotors zum anderen Ende erstrecken, so dass die kontaktfreien Sensoren gemäß der Drehbewegung des Rotors Inkrementsignale an den Mikrocomputer ausgeben, wodurch die Lernsteuerung unter Verwendung eines einfach konstruierten Positionserfassungsschalters implementiert wird.
Die Lernsteuerungsschlitzreihen sind im radial äußeren Abschnitt des Rotors ausgebildet. Weil die Lernsteuerungsschlitzreihen in einem Bereich des Rotors ausgebildet sind, in dem ausreichend Raum zur Verfügung steht, kann jede Schlitzöffnung größer ausgebildet sein als die Öffnung in einem Gehäuse, wo die Schlitzreihen im radial inneren Abschnitt des Rotors ausgebildet sind. Dadurch wird die Genauigkeit der Signalerfassung erhöht, wodurch eine präzisere Lernsteuerung bereitgestellt wird.
Der radial äußere Randabschnitt des Rotors hat eine größere Dicke, während der radial innere Abschnitt des Rotors, in dem die Schlitzreihen ausgebildet sind, eine verminderte Dicke aufweist. Durch diese Kombination werden eine Reflexion des Sensorausgangssignals und eine fehlerhafte Erfassung verhindert, während eine geeignete Festigkeit des Rotors gewährleistet wird. Wenn der Schlitzabschnitt des Rotors dick wäre, könnte das Sensorausgangssignal an einer Seitenwandfläche einer Schlitzöffnung reflektiert werden, so dass das reflektierte Signal den Eingangsabschnitt erreichen kann, wodurch eine fehlerhafte Erfassung verursacht wird.
Ein Ausgangs- und ein Eingangsabschnitt jedes kontaktfreien Sensors ist auf der Basisplatine angeordnet, wodurch das Erfordernis für eine Draht- oder Kabelverbindung zwischen dem Positionserfassungsschalter und den kontaktfreien Sensoren eliminiert wird und die Kosten gesenkt und die Anfälligkeit für elektromagnetische Rauscheffekte der kombinierten Steuereinheit vermindert wird.
Die Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen ähnliche Elemente bezeichnen; es zeigen:
1 eine Draufsicht der erfindungsgemäßen kombinierten elektronischen Steuereinheit mit integriertem Positionserfassungsschalter für ein Automatikgetriebe;
2 eine Querschnittansicht der kombinierten elektronischen Steuereinheit von 1 entlang der Linie 2-2;
3 eine Draufsicht des Rotors des Positionserfassungsschalters der kombinierten elektronischen Steuereinheit von 1;
4 eine Querschnittansicht des Rotors des Positionserfassungsschalters von 3 entlang der Linie 4-4:
5 die Schaltung eines kontaktfreien Sensors des Positionserfassungsschalters der kombinierten elektronischen Steuereinheit von 1;
6 einen Graphen zum Darstellen der Beziehung zwischen der Fototransistorausgangsspannung des kontaktfreien Sensors und der Invertiererausgangsimpulswellenform der kombinierten elektronischen Steuereinheit von 1;
7 einen Graphen zum Darstellen der Phasendifferenz der Invertiererausgangsimpulse und der Schalter-Ein/Aus-Signale der kombinierten elektronischen Steuereinheit von 1;
8 ein Blockdiagramm der Lernsteuerung der elektronischen Steuereinheit von 1;
9 eine perspektivische Explosionsansicht der Schaltvorrichtung und des Automatikgetriebehauptkörpers;
10 einen Graphen zum Darstellen der Beziehung zwischen der Bewegung des Rotors und der Anzahl der Ausgangsimpulse des Positionserfassungsschalters der kombinierten elektronischen Steuereinheit von 1;
11a eine Basistabelle zum Darstellen der Beziehung zwischen den Bereichspositionen des Positionserfassungsschalters und den Rotorbewegungsrichtungen und der Anzahl der Ausgangsimpulse von der neutralen Position der kombinierten elektronischen Steuereinheit von 1, wobei keine Korrekturen erforderlich sind;
11b eine Korrekturtabelle zum Darstellen der Beziehung zwischen den Bereichspositionen des Positionserfassungsschalters und den Rotorbewegungsrichtungen und der Anzahl der Ausgangsimpulse von der neutralen Position der kombinierten elektronischen Steuereinheit von 1, wobei Korrekturen erforderlich sind und a = 2 ist;
11c eine Korrekturtabelle zum Darstellen der Beziehung zwischen den Bereichspositionen des Positionserfassungsschalters und den Rotorbewegungsrichtungen und der Anzahl der Ausgangsimpulse von der neutralen Position der kombinierten elektronischen Steuereinheit von 1, wobei Korrekturen erforderlich sind und a = 4 ist;
12 die durch eine herkömmliche Steuereinheit belegte Fläche; und
13 die durch die kombinierte elektronische Steuereinheit von 1 belegte Fläche.
Nachstehend wird eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen kombinierten elektronischen Steuereinheit mit integriertem Positionserfassungsschalter unter Bezug auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben. In den Zeichnungen bezeichnen ähnliche Bezugszeichen ähnliche Elemente.
Die 1 und 2 zeigen eine Draufsicht bzw. eine Querschnittansicht zum Darstellen der strukturellen Konfiguration einer kombinierten elektronischen Steuereinheit mit integriertem Positionserfassungsschalter. Die kombinierte elektronische Steuereinheit weist eine Basisplatine 50 mit einem darauf angeordneten Positionserfassungsschalter auf, wobei die Basisplatine 50 in einem einzelnen Gehäuse 10 aufgenommen ist. Mehrere Schaltelemente 51a und 51b, einschließlich eines Mikrocomputers, in dem ein Automatikgetriebesteuerprogramm gespeichert ist, sind ebenfalls auf der Basisplatine 50 angeordnet. Der Positionserfassungsschalter weist einen mit dem Mikrocomputer verbundenen Erfassungsabschnitt auf. Der Positionserfassungsschalter weist außerdem einen Rotor 40 und mehrere kontaktfreie Sensoren 52a–52e auf. Die kontaktfreien Sensoren 52a–52e sind in der Nähe des Rotors 40 angeordnet und werden zum Erfassen der Drehwinkel des Rotors 40 verwendet.
Erfindungsgemäß speichert der Mikrocomputer ein Lernsteuerungsprogramm zum Berechnen und Korrigieren jeglicher Positionsabweichungen des Drehwinkels des Rotors 40 bezüglich der Sensoren 52a–52e basierend auf Signalen von den Sensoren 52d und 52e gemäß der Drehbewegung des Rotors 40. Einige der Schaltungselemente 51a und 51b auf der Basisplatine 50 sind außerhalb des Drehbewegungsbereichs des Rotors 40 angeordnet. Die Elemente 51b haben eine Höhe, die größer oder gleich dem Abstand zwischen dem Rotor 40 und der Basisplatine 50 ist, und werden nachstehend als "große Elemente" 51b bezeichnet. Wie in 2 dargestellt ist, sind die Elemente 51a und 51b auf beiden Seiten der Basisplatine 50 angeordnet.
3 und 4 zeigen eine Draufsicht bzw. eine Querschnittansicht des Rotors 40. Der Rotor 40 weist mehrere, in dieser Ausführungsform z.B. fünf, Schlitzreihen 44a–44e auf, die die kontaktfreien Sensoren 52a–52e veranlassen, Signale auszugeben. Mindestens zwei der Schlitzreihen 44d, 44e sind als Lernsteuerungsschlitzreihen ausgebildet, die sich von einer Seite des Rotors 40 zur anderen Seite des Rotors 40 erstrecken, so dass die kontaktfreien Sensoren 52d und 52e gemäß der Drehbewegung des Rotors 40 Inkrementsignale an den Mikrocomputer ausgeben. Die Lernsteuerungsschlitzreihen 44d und 44e sind in einem radial äußeren Bereich des Rotors 40 ausgebildet, d.h. bezüglich der anderen Schlitzreihen 44a–44c radial außen, so dass die Breite jedes Schlitzes 44d und 44e vergrößert werden kann, um die Genauigkeit der Signalerfassung zu verbessern.
Der Rotor 40, der eine Schalteinrichtung für die kontaktfreien Sensoren 52a–52e bildet, hat einen dicken Abschnitt 40a an seinem äußeren Randabschnitt. Durch die erhöhte Dicke des Rotors 40 am dicken Abschnitt 40a wird die Festigkeit für eine Stabilisierung der parallelen Lage bereitgestellt, so dass der erforderliche Zwischenraum oder Abstand zwischen dem Rotor 40 und den kontaktfreien Sensoren 52a–52e unabhängig von der Drehposition des Rotors 40 aufrechterhalten wird. Außerdem hat der Abschnitt, d.h. ein dünner Abschnitt 40b, wo die Schlitzreihen 44a–44e ausgebildet sind, eine verminderte Dicke, um Erfassungsfehler zu vermeiden. Durch die verminderte Dicke des dünnen Abschnitts 40b ist die Seitenwandfläche jeder Schlitzöffnung vermindert, so dass Lichtreflexion von den Seitenwandflächen jeder Schlitzöffnung unwahrscheinlich wird, wodurch die Wahrscheinlichkeit von Erfassungsfehlern wesentlich vermindert wird.
Ein Eingangsabschnitt und ein Ausgangsabschnitt jedes der kontaktfreien Sensoren 52a–52a sind auf der Basisplatine 50 angeordnet, so dass das Erfordernis für eine Draht- oder Kabelverbindung mit der Basisplatine 50 eliminiert wird, wodurch die Arbeitsstunden vermindert und die durch eine längere Verdrahtung erhaltenen elektromagnetischen Einflüsse vermieden werden.
Die strukturelle Konfiguration verschiedener Komponenten der erfindungsgemäßen kombinierten elektronischen Steuereinheit mit integriertem Positionserfassungsschalter wird nachstehend unter Bezug auf die 1–4 ausführlich beschrieben. Das Gehäuse 10 kann aus einem beliebigen Material mit guten elektrischen Isolationseigenschaften hergestellt werden, z.B. aus einem Harzmaterial. Um einen Raum für die großen Elemente 51b und eine Anschlußfläche 15 zum Verbinden eines Drahtes mit einer Verbinderbuchse 14 entlang des Außenumfangs der Ortskurve der Drehbewegung des Rotors 40 bereitzustellen, ist das Gehäuse 10 kastenförmig ausgebildet, wobei ein dem äußeren Bogen des fächerförmigen Rotors 40 entsprechender Abschnitt des Gehäuses 10 allgemein rechteckig ausgebildet ist. Das Gehäuse 10 weist eine abgestufte Öffnung 19 an einer einem Drehpunktabschnitt des fächerförmigen Rotors 40 entsprechenden Position auf. Die abgestufte Öffnung 19 ist derart konfiguriert, dass ein Hohlwellenabschnitt 43 des Rotors 40 darin drehbar eingesetzt werden kann. Eine (nicht dargestellte) Öldichtung kann auf einer Umfangsfläche des Hohlwellenabschnitts 43 angepasst werden, um eine Dichtung zu erzielen. Durch die Gehäusekam mer 12 wird ein Raum zum Aufnehmen der Basisplatine 50 und zum Ermöglichen einer Drehbewegung des Rotors 40 bereitgestellt. Die Kammer 12 weist einen Stufenabschnitt auf, auf dem die Basisplatine positioniert und fixiert wird. Die Anschlußfläche 15 ist in einem Teil des abgestuften Abschnitts der Kammer 12 angeordnet. Die Verbinderbuchse 14 ist mit dem Gehäuse 10 integral ausgebildet und steht von einer Seite des Gehäuses 10 hervor. Über die Buchse 14 werden Signale übertragen und empfangen. In einem Paar Flansche 16 sind Bolzeneinführöffnungen zum Fixieren des Gehäuses 10 an einem Automatikgetriebegehäuse ausgebildet. Die Flansche stehen von diagonal entgegengesetzten Abschnitten des Gehäuses 10 hervor. Ein Umfangsrandabschnitt des Gehäuses 10, an dem eine Abdeckung 20 anliegt, weist eine Dichtringnut 23 auf, in die ein (nicht dargestellter) O-Ring eingepaßt ist, der sich um den gesamten Umfang des Gehäuses 10 erstreckt.
Die Abdeckung 20 kann aus dem gleichen Material wie das Gehäuse 10 ausgebildet sein. Außerdem kann die Abdeckung 20 aus einem Material mit einer guten Wärmeleitfähigkeit hergestellt sein, um die Wärmeableitung vom Inneren des Gehäuses 10 zur Außenumgebung zu beschleunigen, z.B. aus einem Metallmaterial, wie beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung. Außerdem kann die Abdeckung 20 derart konfiguriert sein, dass Kühlrippen bereitgestellt werden, die den Wärmeabgabegrad der Abdeckung 20 erhöhen. Die Form der Abdeckung 20 entspricht der äußeren Form des Gehäuses 10. Idealerweise ist die Abdeckung 20 durch eine Buchsen-Zapfen-Kupplung am Gehäuse 10 befestigt. Wie das Gehäuse 19 weist auch die Abdeckung 20 eine abgestufte Öffnung 21 an einer dem Drehpunktabschnitt des fächerförmigen Rotors 40 entsprechenden Position zum Einführen des Hohlwellenabschnitts 43 des Rotors 40 und Anpassen einer (nicht dargestellten) Öldichtung auf der Hohlwelle zum Abdichten des Umfangs auf.
Vorzugsweise besteht der Rotor 40 aus dem gleichen Material wie das Gehäuse 10. Der Hohlwellenabschnitt 43 des Rotors 40 ist mit einem Armabschnitt 41 verbunden. Der Hohlwellenabschnitt 43 weist eine Wellenöffnung 42 auf, durch die eine handbetätigte Welle (nicht dargestellt) eingeführt wird. Ein Abschnitt der halben Länge der Wellenöffnung 42 entlang der x-Achse ist zylindrisch ausgebildet. Der übrige Abschnitt halber Länge der Wellenöffnung 42 weist entgegengesetzte Seitenflächen auf, die sich von den zylindrischen Innenumfangsflächen parallel erstrecken, wodurch die Breite zwischen den parallelen Seitenflächen vermindert wird. Der Rotor 40 wird durch drehbares Anpassen des Hohlwellenabschnitts 43 in die abgestufte Öffnung 19 des Gehäuses 10 und die abgestufte Öffnung 21 der Abdeckung 20 drehbar angepasst, so dass der Armabschnitt 41 zwischen dem Gehäuse 10 und der Abdeckung 20 angeordnet ist und sich in die Gehäusekammer 12 erstreckt.
Die Basisplatine 50 der elektronischen Steuerungsvorrichtung besteht aus einem Material mit ausgezeichneter Wärmebeständigkeit, z.B. aus Keramik. Die Schaltungselemente 51a und 51b, die beispielsweise ein Mikrocomputerchip, Transistoren, Widerstände und Kondensatoren sein können, sind auf einer auf den Oberflächen der Basisplatine 50 ausgebildeten gedruckten Schaltung angeordnet. Die Basisplatine 50 ist an einem Ende am Stufenabschnitt der Gehäusekammer 12 fixiert und am anderen Ende an der Anschlussfläche 15 z.B. durch Drahtbonding mit einer Gruppe 18 von Anschlussverbindungsleitungen der Verbinderbuchse 14 verbunden. Die Anschlussverbindungsleitergruppe 18 ist durch das Gehäuse 10 in die Verbinderbuchse 14 geführt, um darin Verbindungsanschlüsse zu bilden. Die Verbinderbuchse 14 ist außer mit Sensoren, die in verschiedenen Teilen des Fahrzeugs angeordnet sind, und einer Motorsteuerungsvorrichtung auch mit verschiedenartigen Sensoren und Solenoidventilen in einer im Automatikgetriebehauptkörper angeordneten Hydraulikdrucksteuerungsvorrichtung verbunden.
Die Basisplatine 50 der elektronischen Steuerungsvorrichtung ist derart angeordnet, dass die Platine 50 parallel zur Drehebene des Rotors 40 angeordnet ist. Die Basisplatine 50 weist einen in 1 durch gestrichelte Linien dargestellten Überlappungsabschnitt 50a auf, der senkrecht zur Platinenoberfläche und zur Drehbewegungsebene betrachtet die Ortskurve der Drehbewegung des Rotors 40 überlappt. Gemäß 2 haben unter den mehreren Schaltungselementen 51a und 51b, die Elemente 51a, z.B. Widerstände, Höhen, die kleiner oder gleich dem Abstand zwischen dem Rotor 40 und der Basisplatine 40 sind und nachstehend als "Elemente 51a mit kleiner Höhe" bezeichnet werden. Die Elemente 51a mit kleiner Höhe sind an der vorderen und hinteren Seite des Überlappungsabschnitts 50a der Basisplatine 50 der elektronischen Steuerungsvorrichtung angeordnet, die wie vorstehend beschrieben angeordnet ist. Wie in den 1 und 2 dargestellt ist, sind die großen Elemente 51b, z.B. Kondensatoren, auf dem Platinenabschnitt 50b über dem Überlappungsabschnitt 50a angeordnet.
Jeder der in den 1 und 2 dargestellten kontaktfreien Sensoren 52a–52e bildet in Zusammenwirkung mit dem Rotor 40 einen Positionserfassungsschalter. Jeder der Sensoren 52a–52e weist einen Fotosensor oder einen Fotounterbrecher, d.h. einen Ausgangsabschnitt, einen aus einer Leuchtdiode (LED) gebildeten Lichtemissionsabschnitt und einen aus einem Fototransistor gebildeten Lichtempfangsabschnitt als Eingangsabschnitt auf. Die Erfassungsabschnitte der Sensoren 52a–52e sind innerhalb des Radius des Rotors 40 auf der Basisplatine 50 ausgerichtet. Die den Fotosensoren 52a–52e zugewandte Oberfläche des Armabschnitts 41 des Rotors 40 bildet eine Reflexionsfläche, während die über einem wesentlichen Bereich des Armabschnitts 41 ausgebildeten mehreren Schlitze Lichtdurchlassabschnitte bilden.
Die Anordnung der Schlitze 44 wird nachstehend unter Bezug auf die 3 und 4 beschrieben. Eine Reihe a wird aus einem sich mit seiner langen Seite in Umfangsrichtung erstreckenden einzelnen Schlitz 44a gebildet. Eine Reihe b weist zwei Schlitze 44b₁ und 44b₂ auf, deren lange Seiten sich in Umfangsrichtung erstrecken. Eine Reihe c weist Schlitze 44c₁ und 44c₃ auf, deren lange Seiten sich in Umfangsrichtung erstrecken, und einen Schlitz 44c₂ , dessen kurze Seite sich in Umfangsrichtung erstreckt. Eine Reihe d weist viele Schlitze 44d auf, deren kurze Seiten sich in Umfangsrichtung erstrecken. Eine Reihe e weist ebenfalls viele Schlitze 44e auf, deren kurze Seiten sich in Umfangsrichtung erstrecken. Die Reihen a–e beginnen an einer Position in der Nähe des Hohlwellenabschnitts 43 und erstrecken sich von dort radial nach außen.
Auf einer dem Rotor 40 entsprechende Weise trägt die Basisplatine 50 fünf Reihen von Fotosensoren 52a–52e, die in Richtung des Radius des Rotors 40 angeordnet sind. Der Fotosensor 52a ist entsprechend der Reihe mit dem Schlitz 44a angeordnet. Ähnlicherweise sind die Fotosensoren 52b, 52c, 52d und 52e entsprechend der Reihe b mit den Schlitzen 44b₁ und 44b₂ , der Reihe c mit den Schlitzen 44c₁ –44c₃ , der Reihe d mit den Schlitzen 44d bzw. der Reihe e mit den Schlitzen 44e angeordnet. Die Ausgangssignale der Fotosensoren 52a–52e werden dem Getriebesteuerungscomputer von der gedruckten Schaltung auf der Basisplatine 50 direkt zugeführt.
Nachstehend wird die Arbeitsweise des Positionserfassungsschalters beschrieben. In 3 durchläuft, wenn ein "P"-Bereich des Rotors 40 den Fotosensoren 52a–52e zuge wandt ist, Licht vom Lichtemissionsabschnitt des Photosensors 52a und Licht vom Lichtemissionsabschnitt des Fotosensors 52c den Schlitz 44a bzw. den Schlitz 44c₁ , so dass die zugeordneten Lichtempfangsabschnitte der Fotosensoren 52a und 52c kein Licht empfangen. Dadurch sind die Erfassungssignale der Fotosensoren 52a und 52c beide ausgeschaltet, d.h. sie weisen den Zustand "0" auf. Licht vom Lichtemissionsabschnitt des Fotosensors 52b wird durch den Rotor 40 reflektiert und durch den Lichtempfangsabschnitt des Fotosensors 52b empfangen. Daher ist das Erfassungssignal des Fotosensors 52b eingeschaltet, d.h. es weist den Zustand "1" auf. Infolgedessen bilden die Ausgangssignale der Fotosensoren 52a–52c ein 3-Bit-Signal "010", das durch den Getriebesteuerungscomputer als Bereichposition "P" erkannt wird.
Wenn der Rotor 40 von der vorstehend erwähnten Position im Gegenuhrzeigersinn zu der Position gedreht wird, in der ein "R"-Bereich den Fotosensoren 52a–52e zugewandt ist, wird nur das Erfassungssignal für den Fotosensor 52a unter den Fotosensoren 52a–52c ausgeschaltet, d.h. er emittiert gemäß der vorstehenden Beziehung für das durchgehende und das reflektierte Licht ein Signal mit dem Wert "0". Daher bilden die Ausgangssignale der Fotosensoren 52a–52c ein 3-Bit-Signal mit dem Wert "011", das durch den Getriebesteuerungscomputer als Bereichsposition "R" erkannt wird. Ähnlicherweise bilden, wenn der Rotor 40 erneut im Gegenuhrzeigersinn auf eine Position gedreht wird, in der ein "N"-Bereich den Fotosensoren 52a–52e zugewandt ist, die Ausgangssignale der Fotosensoren 52a–52c ein 3-Bit-Signal mit dem Wert "000", das durch den Getriebesteuerungscomputer als Bereichsposition "N" erkannt wird. Wenn ein "D"-Bereich den Fotosensoren 52a–52e zugewandt ist, bilden die Ausgangssignale der Fotosensoren 52a–52c ein 3-Bit-Signal mit dem Wert "101", das durch den Getriebesteuerungscomputer als Be reichsposition "D" erkannt wird. Wenn ein "3"-Bereich den Fotosensoren 52a–52e zugewandt ist, bilden die Ausgangssignale der Fotosensoren 52a–52c ein 3-Bit-Signal mit dem Wert "111", das durch den Getriebesteuerungscomputer als Bereichsposition "3" erkannt wird. Wenn ein "2"-Bereich den Fotosensoren 52a–52e zugewandt ist, bilden die Ausgangssignale der Fotosensoren 52a–52c ein 3-Bit-Signal mit dem Wert "110", das durch den Getriebesteuerungscomputer als Bereichsposition "2" erkannt wird. Wenn ein "L"-Bereich den Fotosensoren 52a–52e zugewandt ist, bilden die Ausgangssignale der Fotosensoren 52a–52c ein 3-Bit-Signal mit dem Wert "100", das durch den Getriebesteuerungscomputer als Bereichsposition "L" erkannt wird. Daher wird die Bereichsposition des Rotors 40 durch den Steuerungscomputer erfasst, der die Ausgangssignale von den Fotosensoren 51a–52c liest.
Außerdem sind eine Gruppe von Schlitzen 44d außerhalb der Reihe c der Schlitze 44c₁ –44c₃ an einer dem Fotosensor 52d entsprechenden Position angeordnet. Eine Gruppe von Schlitzen 44e sind radial außerhalb der Schlitzgruppe 44d an einer dem Fotosensor 52e entsprechenden Position angeordnet. Die Schlitze 44d und die Schlitze 44e sind phasenverschoben. Die beiden Schlitzgruppen 44d und 44e bilden die erfindungsgemäßen Lernsteuerungsschlitzreihen.
Wenn der Rotor 40 derart gedreht wird, dass die Fotosensoren 52d und 52e sich vom "P"-Bereich zum "L"-Bereich relativ zu den Schlitzreihen 44d und 44e bewegen, geben die Fotosensoren 52d und 52e Impulssignale aus, die um 90° phasenverschoben sind. Impulse werden bei der Anstiegsflanke und der Abfallflanke jedes Impulssignals von den Sensoren 52d und 52e erhalten. Daher werden über den gesamten Drehbereich des Schalthebels insgesamt 64 Impulse erzeugt.
Die Impulserzeugung wird nachstehend unter Bezug auf die 5–7 ausführlich beschrieben. Wie in 5 dargestellt ist, weist jeder der Fotosensoren 52a–52e eine Leuchtdiode 521 und einen Fototransistor 522 auf, die an entsprechenden Positionen parallelgeschaltet sind. Der mit Schlitzen versehene Rotor 40 wird als Schaltvorrichtung in einem optischen Weg zwischen der Leuchtdiode 521 und dem Fototransistor verwendet. Jedem der Fotosensoren 52a–52e wird eine Spannung Vcc (5V) bei konstantem Strom zugeführt. Eine Kathodenseite der Leuchtdiode 521 jedes Fotosensors 52a–52e ist über einen Widerstand 523 geerdet, und der Fototransistor 522 ist über einen Widerstand 524 geerdet. Die Differenz des elektrischen Potenzials zwischen dem Fototransistor 522 und dem Widerstand 524 wird einem Invertierer 525 zugeführt. Das Ausgangssignal des Invertierers 525 wird dem Getriebesteuerungscomputer zugeführt. Wenn der Rotor 40 gedreht wird, wird eine sinusförmige Ausgangsspannung V erzeugt, wie in einem oberen Teil von 6 dargestellt ist. Die Sinuswellenänderungen sind davon abhängig, ob der Fototransistor 522 Licht von der Leuchtdiode 521 empfängt. Die Ausgangsspannung V wird durch den Invertierer 525 invertiert, so dass vom Invertierer 525, wie in einem unteren Teil von 6 dargestellt, Rechteckimpulswellen ausgegeben werden.
Daher werden die von den Fotosensoren 52d und 52e ausgegebene Impulswellen zu Rechteckimpulswellen, wie in 6 dargestellt ist. Die Impulswellen für die Fotosensoren 52d und 52e sind um 90° phasenverschoben, wie in 7 dargestellt ist. Die Wellen sind um 90° phasenverschoben, weil die Schlitzgruppen 44d und 44e derart angeordnet sind, dass die durch die Schlitzgruppen 44d und 44e ausgegebenen Signale um 90° phasenverschoben sind. Weil die Impulse auf diese Weise ausgegeben werden, ist das durch Kombinieren der Im pulse von den Fotosensoren 52d und 52e an der "–"-Seite einer vorgegebenen Position erhaltene 2-Bit-Ein/Aus-Schaltsignal immer von dem 2-Bit-Ein/Aus-Schaltsignal verschieden, das durch Kombinieren der Impulse von den Fotosensoren 52d und 52e an der "+"-Seite diese Position erhalten wird. Basierend auf den kombinierten 2-Bit-Ein/Aus-Schaltsignalen ist der Getriebesteuerungscomputer in der Lage, zu bestimmen, in welche Richtung der Rotor 40 sich dreht, d.h. in die "–"- oder "+"-Richtung.
Außerdem ist der Getriebesteuerungscomputer in der Lage, die Position des Rotors 40 durch Zählen der Anstiegsflanken und Abfallflanken jedes Impulses und Verwenden der gezählten Impulszahl als Basis zu erfassen. Dadurch kann ein erfindungsgemäßer Lernvorgang für die Positionseinstellung des Positionserfassungsschalters ausgeführt werden, wie nachstehend beschrieben wird.
Durch das Setzen der "N"- oder neutralen Position des Positionserfassungsschalters unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Lernsteuerungsprogramms wird das Erfordernis für eine Positionseinstellung zu dem Zeitpunkt, zu dem die Steuereinheit auf dem Automatikgetriebegehäuse montiert wird, eliminiert. Die Einstellung der Steuereinheit wird nachstehend unter Bezug auf das Blockdiagramm von 8 beschrieben. In Schritt S1 wird unter Verwendung eines Arretiermechanismus U ein handbetätigtes Ventil M im neutralen Bereich gehalten, um die handbetätigte Welle S in einer Winkelposition zu fixieren, wie in 9 dargestellt ist. Außerdem wird die Steuereinheit auf dem Automatikgetriebegehäuse montiert, während die handbetätigte Welle S sich durch die Wellenöffnung 42 des Rotors 40 der Steuereinheit erstreckt. Daraufhin wird ein Steuerdraht T verbunden, wobei die Drahtlänge eingestellt wird, während der Schalthebel L einer Schaltvorrichtung in der "N"-Position gehalten wird.
Wenn die elektronische Steuereinheit auf diese Weise am Automatikgetriebegehäuse fixiert ist, wird eine Drehbewegung des Schalthebels L der Schaltvorrichtung um die Welle übertragen, wie anhand der Beziehung zwischen den in 9 dargestellten Betätigungsmechanismen ersichtlich ist. D.h., eine Drehbewegung des Schalthebels L wird durch den Steuerdraht T zu einem Außenhebel A des Automatikgetriebehauptkörpers übertragen, wodruch die handbetätigte Welle S gedreht wird. Durch die Drehbewegung der handbetätigten Welle S wird der mit der handbetätigten Welle S verbundene Rotor 40 gedreht. 9 zeigt einen Zustand, in dem der Schalthebel L auf den neutralen Bereich bzw. auf die "N"-Position eingestellt ist. Wenn der Schalthebel L von dieser Position nach vorne gedrückt wird, d.h. entweder hin zum Rückwärtsbereich bzw. zur "R"-Position oder zum Parkbereich bzw. zur "P"-Position, wird der Draht T derart gedrückt, dass der Außenhebel A sich in eine durch den weißen Pfeil in 9 dargestellte Richtung dreht. Wenn der Schalthebel L nach hinten gezogen wird, d.h. entweder hin zum Fahrbereich bzw. zur "D"-Position oder zum dritten Bereich bzw. zur "3"-Position, wird der Draht T derart gezogen, dass der Außenhebel A sich in eine durch den schwarzen Pfeil in 9 dargestellte Richtung dreht. Während einer derartigen Operation schaltet der Positionserfassungsschalter und gleichzeitig wird das handbetätigte Ventil M im Ventilkörper B der Hydraulikdrucksteuerungsvorrichtung gleitend geschaltet.
Gemäß 8 wird eine Positionsänderung durch Betätigen des Schalthebels L in Schritt S2 ausgeführt. In Schritt S3 wird auf der Basis des in Verbindung mit der Reihe d und e der Schlitze 44d und 44e des Positionserfassungsschalters erzeugten Inkrementimpulse geprüft, ob die Richtung der Positionsänderung die "–"-Richtung, z.B. zur "R"-Bereich-Position, oder die "+"-Richtung ist, z.B. zur "D"-Bereich- Position. Die Richtungsbestimmung wurde vorstehend unter Bezug auf 7 beschrieben.
Wenn die Positionsänderung in die "–"-Richtung erfolgt, wird in Schritt S4 die Anzahl von Inkrementimpulsen erfasst, die für den Abschluss der Positionsänderung erforderlich sind. Wenn in Schritt S5 entschieden wird, dass die Position sich von der "R"-Bereich-Position geändert hat, wobei die Impulszahl a = 3 beträgt, wird vorausgesetzt, dass der Positionserfassungsschalter und die handbetätigte Welle S auf die korrekte Position eingestellt sind. Daher wird die im Getriebesteuerungscomputer gespeicherte Tabelle nicht korrigiert, und die Verarbeitung schreitet zu Schritt S16 fort, wo eine Positionserfassung ausgeführt wird. Wenn in Schritt S5 entschieden wird, dass die Impulszahl a kleiner ist als 3 (a < 3), was bedeutet, dass die aktuelle "N"-Position eine Abweichung von (3 – a) Impulsen in die "–"-Richtung aufweist, wird dies in Schritt S6 bestimmt. Anschließend wird in Schritt S7 eine Korrektur vorgenommen, indem die Tabelle um (3 – a) Impulse in die "–"-Richtung verschoben wird. Dann wird in Schritt S16 eine Positionserfassung ausgeführt. Wenn in Schritt S5 festgestellt wird, dass die Impulszahl a größer ist als 3 (a > 3), wird in Schritt S8 bestimmt, dass die "N"-Position eine Abweichung von (a – 3) Impulsen in die "+"-Richtung aufweist. Nachdem in Schritt S9 durch Verschieben der Tabelle um (a – 3) Impulse eine Korrektur in die "+"-Richtung vorgenommen wurde, wird in Schritt S16 eine Positionserfassung ausgeführt.
Wenn in Schritt S3 festgestellt wird, dass eine Positionsänderung in die "+"-Richtung erfolgt, wird in Schritt S10 die Anzahl von Inkrementimpulsen erfasst, die für den Abschluss der Positionsänderung erforderlich sind. Wenn anschließend in Schritt S11 entschieden wird, dass die Position sich zur "D"-Bereich-Position geändert hat, wobei die Im pulszahl b = 3 beträgt, wird vorausgesetzt, dass der Positionserfassungsschalter und die handbetätigte Welle S in der korrekte Position montiert sind. Daher schreitet die Verarbeitung sofort zu Schritt S16 fort, wo die Positionserfassung ausgeführt wird. Wenn in Schritt S11 entschieden wird, dass die Impulszahl b kleiner ist als 3 (b < 3), wird in Schritt S12 entschieden, dass die "N"-Position eine Abweichung von (3 – b) Impulsen in die "+"-Richtung aufweist. Anschließend wird in Schritt S13 eine Korrektur vorgenommen, indem die Tabelle um (3 – b) Impulse in die "+"-Richtung verschoben wird, woraufhin in Schritt S16 eine Positionserfassung ausgeführt wird. Wenn in Schritt S11 festgestellt wird, dass die Impulszahl b größer ist als 3 (b > 3), wird in Schritt S14 bestimmt, dass die "N"-Position eine Abweichung von (b – 3) Impulsen in die "–"-Richtung aufweist. Nachdem in Schritt S15 durch Verschieben der Tabelle um (b – 3) Impulse in die "–"-Richtung eine Korrektur vorgenommen wurde, wird in Schritt S16 eine Positionserfassung ausgeführt.
10 zeigt ein Beispiel einer Lernsteuerung. Wenn die korrekte Position eine in 10 durch (1) und die Montageposition eine durch (2) dargestellte Position ist, betragen a = 2 und b = 4. Wenn die Position in die "–"-Richtung geändert wird, wird eine Korrektur durch die Verarbeitung in den Schritten S4–S7 durch Verschieben der Tabelle im einen Impuls in die "–"-Richtung vorgenommen, bevor eine Positionserfassung ausgeführt wird.
Die Beziehung zwischen den einzelnen Bereichspositionen, der Bewegungsrichtung und der Impulszahl bezüglich der "N"-Bereich-Position ist in den 11a–11c dargestellt. Gemäß 11a, in der keine Korrektur erforderlich ist, wird mit dem an der Mitte der "N"-Bereich-Position definierten Referenzpunkt der Impulszahlbereich +2 bis –2, d.h. 2 Inkrementimpulse in die "+"-Richtung und 2 Inkrementimpulse in die "–"-Richtung, als "N"-Bereich festgelegt. Der Impulszahlbereich –3 bis –14 oder 3 bis 14 Inkrementimpulse in die "–"-Richtung wird als "R"-Bereich festgelegt. Der Impulszahlbereich –15 oder weniger wird als "P"-Bereich festgelegt. In der "+"-Richtung wird der Bereich von 3 bis 10 Inkrementimpulsen als "D"-Bereich, der Bereich von 11 bis 17 Inkrementimpulsen als "3"-Bereich, der Bereich von 18 bis 26 Inkrementimpulsen als "2"-Bereich und der Bereich von 27 Inkrementimpulsen oder mehr als "L"-Bereich festgelegt. Daher kann, auch wenn der Positionserfassungsschalter an einer Winkelposition außerhalb des "N"-Bereichs angeordnet ist, die Positionserfassung durch Zählen der Anzahl von Inkrementimpulsen und Korrigieren der Tabelle basierend auf dem Zählwert wie in den 11b und 11c dargestellt ausgeführt werden.
Wie anhand der vorstehenden Beschreibung verdeutlicht wurde, wird durch die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgrund der vorstehend beschriebenen Lernsteuerung eine kompakte Steuereinheit bereitgestellt. Die 12 und 13 zeigen den Größenunterschied zwischen der verwandten Technik und der vorliegenden Erfindung. Gemäß der verwandten Technik wird, wie in 12 dargestellt, ein Gehäuse in der Form eines Sektors mit einem Radius α und einem Mittenwinkel θ₁ für eine Ausrichtung auf die neutrale Position gemäß dem Drehbereich des Rotors innerhalb eines Winkels θ₂ um eine Welle gedreht. Daher ist gemäß der verwandten Technik ein in 12 durch ein Gittermuster dargestellter Positionsausrichtungsbereich erforderlich. Mit der in 13 dargestellten erfindungsgemäßen Integrationstechnik kann die Gehäusekonfiguration dagegen im Sektormittenwinkel um ein dem herkömmlichen Positionsausrichtungsraum entsprechendes Maß vergrößert werden, d.h. auf einen Mittenwinkel θ₁ + θ₂. Daher kann das erfindungsgemäße Gehäuse einen entsprechend reduzierten Radius β (β < α) aufweisen, vorausgesetzt, dass die Fläche der Schaltungsbasisplatine im Gehäuse gleich bleibt. Außerdem kann, weil Schaltungselemente 51a und 51b in einem Raum außerhalb des derart vergrößerten Drehwinkelbereichs des Rotors 40 angeordnet werden können, der herkömmliche ungenutzte oder tote Raum vollständig genutzt werden.
D.h., erfindungsgemäß sind so viel wie möglich Elemente 51a mit kleiner Höhe im Überlappungsbereich 50a der gedruckten Schaltung der elektronischen Steuerungsvorrichtung angeordnet, während große Elemente 51b außerhalb des Überlappungsbereichs 50a angeordnet sind. Durch diese Struktur wird die Elementanordnung auf der gedruckten Schaltung auf der Basis von Betrachtungen der herkömmlichen Elementanordnung integriert, gemäß denen große Elemente 51b und Elemente 51a mit kleiner Höhe im wesentlichen aus elektrischen Gründen auf gemischte Weise auf der Platinenoberfläche 50 angeordnet sind. Durch die vorliegende Erfindung wird daher sowohl die Fläche als auch die Dicke vermindert.
Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezug auf die bevorzugte Ausführungsform beschrieben worden ist, ist die Erfindung nicht auf die beschriebene Ausführungsform und die dargestellten Strukturen beschränkt. Beispielsweise kann im Positionserfassungsschalter ein magnetischer Sensor verwendet werden. In diesem Fall kann ein Magnet auf dem Rotor und ein Hall-Element oder ein magnetorestriktives Element an der Seite der kontaktfreien Sensoren verwendet werden. Obwohl in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform die Basisplatine 50 zwischen dem Rotor 40 und einer Wand des Gehäuses 10 an der am Automatikgetriebe befestigten Seite angeordnet ist, kann die Basisplatine 50 optional zwischen dem Rotor 40 und der Abdeckung 20 angeordnet sein. In diesem Fall werden Wartungsarbeiten der elektronischen Steuerungsvorrichtung, z.B. der Austausch der Basisplatine 50, einfacher. Außerdem wird, wenn der Abstand zwischen den Flächen der Basisplatine 50 und der Abdeckung 20 vermindert und die Abdeckung 20 aus einem hochgradig wärmeleitenden Material hergestellt wird, die Wärmeableitung weiter verbessert.
Obwohl die vorliegende Erfindung in Verbindung mit einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben worden ist, die lediglich zur Erläuterung dient und durch die die Erfindung nicht eingeschränkt werden soll, ist für Fachleute ersichtlich, dass innerhalb des durch die beigefügten Patentansprüche definierten Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung viele alternative Ausführungsformen realisiert und Modifikationen und Änderungen vorgenommen werden können.

Claims

Elektronische Steuereinheit mit integriertem Positionserfassungsschalter für ein Automatikgetriebe, mit: einer Basisplatine (50) mit mehreren darauf angeordneten Elementen, wobei die mehreren Elemente (51a, 51b) einen Mikrocomputer aufweisen, in dem ein Automatikgetriebesteuerungsprogramm gespeichert ist; einem Positionserfassungsschalter mit einem mit dem Mikrocomputer verbundenen Erfassungsabschnitt; wobei der Positionserfassungsschalter und die Basisplatine (50) zusammen in einem Gehäuse angeordnet sind; wobei der Positionserfassungsschalter außerdem einen Rotor (40) und kontaktfreie Sensoren (52a–52e) aufweist, die auf der Basisplatine angeordnet sind, wobei die kontaktfreien Sensoren als Erfassungsabschnitt zum Erfassen einer Drehbewegung des Rotors in der Nähe des Rotors angeordnet sind; einem Drehbereich des Rotors dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrocomputer außerdem ein Lernsteuerungsprogramm zum Berechnen und Korrigieren einer Positionsabweichung eines Drehwinkels des Rotors (40) bezüglich jedes der kontaktfreien Sensoren (52a–52e) auf der Basis eines Signals von jedem Sensoren entsprechend der Drehbewegung des Rotors aufweist.
Steuereinheit nach Anspruch 1, wobei mindestens einige der mehreren auf der Basisplatine angeordneten Elemente außerhalb des Rotordrehbereichs angeordnet sind.
Steuereinheit nach Anspruch 2, wobei mindestens einige der mehreren auf der Basisplatine (50) angeordneten Elemente (51b), die außerhalb des Rotordrehbereichs angeordnet sind, eine Höhe haben, die größer ist als der Abstand zwischen der Basisplatine (50) und dem Rotor (40).
Steuereinheit nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die mehreren Elemente (51a, 51b) auf einer ersten und einer zweiten Seite der Basisplatine verteilt sind.
Steuereinheit nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, wobei der Rotor mehrere Schlitzreihen (44a–44b) aufweist, die die kontaktfreien Sensoren veranlassen, Signale auszugeben, wobei mindestens zwei Reihen (44d, 44e) der mehreren Schlitzreihen als Lernsteuerungsschlitzreihen ausgebildet sind, die sich von einer ersten Seite des Rotors zu einer zweiten Seite des Rotors erstrecken, so dass die mehreren kontaktfreien Sensoren (52d, 52e) gemäß der Drehbewegung des Rotors Inkrementsignale an den Mikrocomputer ausgeben.
Steuereinheit nach Anspruch 4, wobei die Lernsteuerungsschlitzreihen (44d, 44e) in einem radial äußeren Abschnitt des Rotors ausgebildet sind.
Steuereinheit nach Anspruch 6, wobei ein äußerer Randabschnitt des Rotors (40) eine erhöhte Dicke und ein innerer Abschnitt des Rotors (40), in dem die mehreren Schlitzreihen (44a) ausgebildet sind, eine verminderte Dicke aufweist.
Steuereinheit nach Anspruch 7, wobei ein Ausgangs- und ein Eingangsabschnitt jedes kontaktfreien Sensors (52a–52e) auf der Basisplatine angeordnet sind.
Automatikgetriebe mit: einer kompakten elektronischen Steuereinheit mit integriertem Positionserfassungsschalter, die auf dem Hauptkörper des Automatikgetriebes angeordnet ist, zum Erfassen einer durch einen Fahrer während einer Auswahloperation ausgewählten Bereichsposition, wobei die elektronische Steuereinheit aufweist: eine Basisplatine (50) mit mehreren darauf angeordneten Schaltungselementen (51a, 51b), wobei die mehreren Schaltungselemente (51a, 51b) einen Mikrocomputer aufweisen, in dem ein Automatikgetriebesteuerungsprogramm gespeichert ist; einen Positionserfassungsschalter mit einem Rotor (40), kontaktfreien Sensoren (52a–52e) und einem auf der Basisplatine (50) angeordneten Erfassungsabschnitt, wobei die kontaktfreien Sensoren in der Nähe des Rotors angeordnet sind und als Erfassungsabschnitt zum Erfassen einer Drehbewegung des Rotors verwendet werden, und wobei der Erfassungsabschnitt mit dem Mikrocomputer verbunden ist; einen Drehbereich des Rotors; ein Gehäuse, in dem die Basisplatine (50) und der Positionserfassungsschalter zusammen angeordnet sind; gekennzeichnet durch: ein im Mikrocomputer gespeichertes Lernsteuerungsprogramm, das dazu geeignet ist, eine Positionsabwei chung eines Drehwinkels des Rotors (40) bezüglich jedes der kontaktfreien Sensoren (52a–52e) basierend auf einem der Drehbewegung des Rotors entsprechenden Signal von jedem der kontaktfreien Sensoren zu berechnen und zu korrigieren.
Automatikgetriebe nach Anspruch 9, wobei die Schaltungselemente einen ersten Satz und einen zweiten Satz von Schaltungselementen (51a, 51b) aufweisen, wobei der erste Satz von Schaltungselementen (51b) eine Höhe hat, die größer ist als ein Abstand zwischen dem Rotor und der Basisplatine.
Automatikgetriebe nach Anspruch 9 oder 10, wobei der erste Satz von Schaltungselementen (51b) außerhalb des Rotordrehbereichs angeordnet ist.
Automatikgetriebe nach Anspruch 9, 10 oder 11, wobei die Schaltungselemente (51a) des zweiten Satzes eine Höhe haben, die kleiner ist als der Abstand zwischen dem Rotor (40) und der Basisplatine (50), und innerhalb des Drehbereichs des Rotors angeordnet sind.
Automatikgetriebe nach Anspruch 9, 10, 11 oder 12, wobei der Rotor mehrere Schlitzreihen (44a–44e) aufweist, die sich radial nach außen entlang des Rotors erstrecken, wobei die Schlitzreihen es den kontaktfreien Sensoren (52a–52e) ermöglichen, Signale auszugeben.
Automatikgetriebe nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei die mehreren Schlitzreihen (44a–44e) einen Satz Lernsteuerungsschlitzreihen (44d, 44e) aufweisen, die sich von einer ersten Seite des Rotors zu einer zweiten Seite des Rotors erstrecken und es den kontaktfreien Sensoren ermöglichen, basierend auf der Drehbewegung des Rotors Signale an den Mikrocomputer zu übertragen.
Automatikgetriebe nach einem der Ansprüche 9 bis 14, wobei die Lernsteuerungsschlitzreihen (44d, 44e) in einem radial äußeren Abschnitt des Rotors ausgebildet sind.
Automatikgetriebe nach einem der Ansprüche 9 bis 15, wobei der Rotor (40) einen Abschnitt (40a) mit erhöhter Dicke und einen Abschnitt (40b) mit verminderter Dicke aufweist, wobei der Abschnitt mit erhöhter Dicke an einem äußeren Randabschnitt des Rotors und der Abschnitt mit verminderter Dicke an einem inneren Abschnitt des Rotors angeordnet ist.
Automatikgetriebe nach einem der Ansprüche 9 bis 16, wobei die kontaktfreien Sensoren einen Eingangs- und einen Ausgangsabschnitt aufweisen, wobei der Eingangs- und der Ausgangsabschnitt jedes kontaktfreien Sensors (52a–52e) auf der Basisplatine angeordnet sind.
Automatikgetriebe nach einem der Ansprüche 9 bis 17, wobei der erste und der zweite Satz von Schaltungselementen (51a, 51b) auf einer ersten und einer zweiten Seite der Basisplatine angeordnet sind.