WO2018171837A1 - Betätigungsmodul für kupplungen und gangstellersysteme und getriebe mit betätigungsmodul - Google Patents

Betätigungsmodul für kupplungen und gangstellersysteme und getriebe mit betätigungsmodul Download PDF

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WO2018171837A1
WO2018171837A1 PCT/DE2018/100242 DE2018100242W WO2018171837A1 WO 2018171837 A1 WO2018171837 A1 WO 2018171837A1 DE 2018100242 W DE2018100242 W DE 2018100242W WO 2018171837 A1 WO2018171837 A1 WO 2018171837A1
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housing
module
actuation
actuation module
clutch
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PCT/DE2018/100242
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Inventor
Matthias Grenzhäuser
Roshan Willeke
Andre SCHAUER
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/0003—Arrangement or mounting of elements of the control apparatus, e.g. valve assemblies or snapfittings of valves; Arrangements of the control unit on or in the transmission gearbox
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
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    • F16H61/0003—Arrangement or mounting of elements of the control apparatus, e.g. valve assemblies or snapfittings of valves; Arrangements of the control unit on or in the transmission gearbox
    • F16H61/0009—Hydraulic control units for transmission control, e.g. assembly of valve plates or valve units
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H61/26—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms
    • F16H61/28—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms with at least one movement of the final actuating mechanism being caused by a non-mechanical force, e.g. power-assisted
    • F16H61/30—Hydraulic or pneumatic motors or related fluid control means therefor
    • F16H2061/308—Modular hydraulic shift units, i.e. preassembled actuator units for select and shift movements adapted for being mounted on transmission casing

Definitions

  • Actuation module for couplings and gas distributor systems
  • the present invention relates to an actuation module for a vehicle drive train, for attachment to a (gear) housing, with at least one electric pump actuator for hydraulic actuation of a clutch and a gear selector system, and a valve unit, which by means of several valves, the hydraulic actuation of the clutch and the gear selector system controls. Furthermore, the invention also relates to a transmission for a vehicle.
  • actuation modules for actuation of clutches usually consist of aluminum die cast plates with integrated valves.
  • CASS clutch reference subsystem
  • GASS ⁇ gear setting subsystem gear selector systems
  • actuation modules for actuation of clutches usually consist of aluminum die cast plates with integrated valves.
  • Such a unit is known, for example, from WO 2012/1 13368 A2.
  • the valves in these units pass oil to the respective consumers to charge, e.g. the clutch, such as a separating clutch (K0), or gear actuator piston to operate.
  • K0 separating clutch
  • the oil supply for pressure build-up, etc. takes over here a pump, which is usually driven by an electric motor, and therefore can also be referred to as an electric pump actuator.
  • a gear actuator system is understood to mean a device which assumes the engagement of the gears in an automatic transmission.
  • a gear actuator system preferably has a plurality of gear shifters, which in turn each have at least one (gear plate) valve. These valves are preferably electrically energized and thus control the hydraulic pressure necessary to perform the switching operations (i.e., the engagement of the gears).
  • the known actuation modules so-called power packs or system packs, during assembly to the vehicle transmission be completely enclosed by the gear housing, for example, leakage to leak leakage to the outside to the environment.
  • a seal is conceivable, the implementation of which is very complex and associated with very high costs.
  • the known actuation modules usually require a lot of space because they must be mounted inside the housing (also known as gear bell) due to the design.
  • the arrangement within the housing also complicates the maintenance or replacement of the actuation module or individual components thereof, since this is only possible by disassembling the entire housing.
  • the object of the invention is to avoid or at least mitigate the disadvantages of the prior art, and in particular to implement a more compact concept of a control module in order to reduce the required installation space.
  • a fastening device of the actuating module is geometrically shaped such that a first part of the actuation module outside and a second part of the actuation module can be positioned within the housing.
  • the first part of the actuating module has the at least one electric pump actuator and the second part of the actuating module has the valve unit.
  • two or more electric pump actuators may also be present.
  • the actuation module comprises two electric pump actuators
  • a first electric pump actuator for the actuation of the clutch (CASS) is used and a second pump actuator for the actuation of the gear actuator system (GASS) is used.
  • the first part of the Betreli Trentsmo- module both electric pump actuators.
  • the fastening device has an adapter plate which can be designed to close the housing.
  • the transmission housing can be sealed against the environment, which can be dispensed with an additional cover for closing the transmission housing at this point, which reduces the total number of components.
  • the first part is arranged on a first side of the adapter plate and the second part is arranged on a second side of the adapter plate facing away from the first side.
  • the actuation module further comprises a control device, for example in the form of a circuit board, for the hydraulic actuation of the clutch and the gear actuator system.
  • control unit has interfaces or slots for connecting additional components and / or the valves of the valve unit.
  • the additional components may in this case, for example, have an electric oil cooling pump and / or a vehicle control unit, which is preferably responsible for the control throughout the vehicle.
  • control unit for a sensor connection, for example.
  • Displacement sensors for gear shifter, temperature sensor (s), speed sensor (s) and on the other also for contacting the gear actuator valves and the KO valve for actuating the clutch.
  • control device can be arranged on the first side or on the second side of the adapter plate.
  • first side the side of the adapter plate which faces away from the housing and thus lies outside of the housing
  • second side of the adapter plate is the housing-facing side, and thus lies within the housing.
  • the arrangement outside the housing allows the control unit to be easily dismantled if necessary without the entire housing having to be opened.
  • the sensor connections e.g. Displacement sensors for the gear shifter, temperature sensor (s) and / or speed sensor (s) are guided through the adapter plate to the control unit of the hydraulic control, for example via a Flexbandanitati or directly overmolded with plastic interconnects.
  • control device within the housing, to avoid the (possibly) complex implementation of the sensor connection through the adapter plate, since in this case only the contacts of the electric pump actuator and other possible consumers, which are arranged outside the housing, are passed through the adapter plate.
  • control unit of the hydraulic control must be sealed against the transmission sump.
  • valve unit has a support plate for receiving the valves.
  • the carrier plate can also be used to hold the sensor.
  • the actuation module has an oil reservoir connected to the electric pump actuator.
  • the electric pump actuator may also draw the necessary oil to actuate, for example, the clutch (s) or the gear actuators (in the gear selector system) from the transmission sump. In this case, however, then a filtration of the sucked oil is required.
  • the invention also relates to a transmission for a vehicle, comprising a housing, a clutch, a gear actuator system and an actuating module according to the invention, wherein the fastening means of the actuating module is mounted on the housing, that the first part outside the housing and the second part within the Housing are arranged.
  • the invention consists of connecting an electric pump actuator for actuation of a clutch (CASS) with a valve unit for actuation of gear actuator systems (GASS).
  • the electric pump actuator or the electric pump actuators is mounted on an adapter plate on the side lying outside the bell housing.
  • the adapter plate may be mounted another plate containing, e.g., valves for controlling a disconnect clutch (K0) or gear actuator piston.
  • K0 disconnect clutch
  • the adapter plate can in this case fulfill a number of functions, for example, closure of the bell housing, interface to consumers (for example K0, gear regulator, etc.) inside and outside the bell housing, as well as integration of the valves.
  • valve unit in conjunction with the pump actuator (s) and an optional additional cooling oil pump, can perform several functions, such as: replacing a conventional power pack or system pack, and thus providing "power-on-demand”capability; the gear housing and thus a replacement for an additional cover, interface to various internal and external consumers as well as for the additional oil cooling pump, carrier for leadframe and sensors, connecting element / lock between the interior of the bell housing and the environment, as well as the possibility on the system pack- Control unit to integrate all functions of an additional transmission control unit and replace it with it.
  • the adapter plate fulfills functions such as closing the bell housing, interface to consumers inside and outside the bell, integration of the valves and routing for the operating medium.
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of an actuating module according to the present invention
  • FIG. 2 shows a second exemplary embodiment of the actuation module according to the present invention
  • FIG. 3 shows a third exemplary embodiment of the actuation module according to the present invention.
  • the figures are merely schematic in nature and are only for the understanding of the invention. The same elements are provided with the same reference numerals.
  • the actuation module 1 shows a first exemplary embodiment of an actuation module 1, which is preferably used for actuation or actuation of vehicle clutches and / or gear selector systems.
  • the actuation module 1 (also referred to as power pack or system pack) is arranged on a housing 2 of a vehicle transmission, and can be roughly divided into two parts: a first part
  • the actuating module 1 comprises at least one, in this embodiment, two electric pump actuators 3, and a valve unit 4, of which only a support plate 5 for receiving valves (not shown here) is shown.
  • the valves can be provided, for example, for the hydraulic supply of a separating clutch (K0) (K0 valve) or gear actuator piston (the gear actuator valves) in the corresponding hydraulic lines.
  • K0 separating clutch
  • gear actuator piston the gear actuator valves
  • the pump actuators 3 each have a pump and an electric motor, wherein the pump is driven by the electric motor and is responsible for building up the pressure of the required hydraulic pressure, via which the so-called consumers, such as, for example, the separating clutch, are controllable.
  • the actuation module 1 is mounted in this embodiment via an adapter plate 9 on the housing 2 (also referred to as transmission housing or bell housing) for a transmission (not shown).
  • the adapter plate 9 is here an example of the fastening device 6, via which the actuating module 1 is attached to the housing 2.
  • the actuation module 1 is arranged so that the adapter plate 9 is connected to the housing 2 so that it closes a housing opening 10 in a known manner of a housing cover.
  • the electric pump actuators 3 are arranged on a first side 1 1 of the adapter plate 9, which faces a housing outside A, whereas the valve unit 4 or the carrier plate 5 of the valve unit 4 on a second side 12 of the adapter plate 9, which is a housing inside I faces, is arranged.
  • the support plate 5 has a plurality of receiving openings 13, 14 for receiving valves.
  • the adapter plate 9 fulfills in this embodiment equal to several functions, such as: the closure of the housing 2; Interface to consumers, such as a disconnect clutch and the gear selector system, inside and outside the housing 2, integration of valves (not shown), as well as the routing for the operating medium.
  • the arrangement of the actuating module 1 shown here saves installation space, since the housing 2 no longer has to be guided around the entire actuating module 1.
  • control devices and in particular their electrical contact do not have to be laboriously sealed because they are separated from the transmission sump (not shown) within the housing 2. This also reduces the thermal load on the electronics, thereby saving costs.
  • the entire actuator module 1 or individual components can be replaced without having to disassemble the housing 2 in advance.
  • 1 shows only the arrangement of the individual components, the connections to sensors and the like are not visible in this view, since a control in this embodiment is designed as a separate component from the actuation module 1, which is not visible in the view of FIG.
  • FIG. 2 shows a second exemplary embodiment of the actuation module 1 which, in comparison to the first exemplary embodiment shown in FIG. 1, further comprises a control unit 15 for the hydraulic actuation of the clutch and the gear selector system (hydraulic control).
  • control unit 15 for the hydraulic actuation of the clutch and the gear selector system (hydraulic control).
  • the respective connections to various sensors and valves are also shown schematically by connecting lines.
  • FIGS. 2 and 3 The positions of sensors and of contacting points shown in FIGS. 2 and 3 are only examples and can also be arranged otherwise.
  • the control unit 15 is arranged in the exemplary embodiment shown here on the first side 1 1 of the adapter plate 9. It can be attached as a separate part of the adapter plate 9 or integrated into this.
  • this control unit 15 could be easily dismantled if necessary without having to open the entire housing 2.
  • the control unit 15 is equipped with a board, the gene several Sensoranbindun-, such as.
  • the contacting 22 is assigned to a valve for the separating clutch (K0), the displacement sensor 18 to a first gear regulator and the contacting 23 to a valve for the first gear regulator (first gear regulator valve).
  • the displacement sensor 19 is associated with a second gear actuator and the contact 24 is associated with a valve for the second gear actuator (second gear actuator valve).
  • the displacement sensor 20 is associated with a third gear actuator and the contacting 25 is associated with a valve for the third gear actuator (third gear actuator valve).
  • the displacement sensor 21 is a fourth Gear selector and the contact 26 associated with a valve for the fourth gear actuator (fourth gear actuator valve).
  • the electric pump actuators 3 are also connected via contacts 27 to the control unit 15.
  • the control unit 15 thus serves u.a. for the electrical control of the valves of the valve unit 4, which in turn control the hydraulic supply to the consumer, such as the clutch, in particular the separating clutch (K0) or the gear selector system having the first to fourth gear adjuster, and may further signals from the sensors
  • actuating module 1 via the control unit 15 is optionally in addition, as shown in this embodiment, with an electric Olkühlpumpe 28, which is disposed within the housing 2 (ie, on the inside of the housing I), as well as with a vehicle control unit (electronic control unit -. ECU) 29 which is disposed outside of the housing 2 (ie, on the housing outside A).
  • an electric Olkühlpumpe 28 which is disposed within the housing 2 (ie, on the inside of the housing I)
  • vehicle control unit (electronic control unit -. ECU) 29 which is disposed outside of the housing 2 (ie, on the housing outside A).
  • Adapter plate 9 led to the control unit 15.
  • This guide can, for example, be realized via a flexible strip connection or via printed conductors coated directly with plastic in order to sufficiently seal both the interior of the housing 2 with respect to the environment and the printed conductors themselves.
  • a contacting 31 of the vehicle control unit 29 to the control unit 15 may, for example, be realized by means of a plug.
  • FIG. 3 shows a third exemplary embodiment of the actuation module 1, which coincides predominantly with the exemplary embodiment shown in FIG. 2, for which reason only the differences are discussed below.
  • control unit 15 is arranged on the second side 12 of the adapter plate 9, and thus within the housing 2.
  • the potentially complex implementation of the sensor connection of the sensors 16, 17, 18, 19, 20, 21 and of the contacts 22, 23, 24, 25, 26 for the valves can be achieved by the adapter plate 9, as shown in FIG. 2 are avoided.
  • only the contacts 27 of the electric pump actuators 3 and the contacting 31 of the vehicle control unit 29 need to be guided through the adapter plate 9.
  • the controller 15 must be sealed against the transmission sump.
  • the oil supply of the actuation module 1 is not shown, but should be briefly mentioned here.
  • the oil supply of the actuating module 1 can be done via a connected to the electric pump actuators 3 reservoir.
  • the electric pump actuators 3 may also draw the necessary oil to actuate, for example, the clutches or gear actuators from the transmission sump.
  • a filtration of the sucked oil would be necessary.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Betätigungsmodul (1) für einen Fahrzeugantriebsstrang, zum Anbringen an einem Gehäuse (2), mit zumindest einem elektrischen Pumpenaktor (3) zur hydraulischen Aktuierung einer Kupplung und eines Gangstellersystems sowie einer Ventileinheit (4), welche mittels mehrerer Ventile die hydraulische Betätigung der Kupplung und des Gangstellersystems steuert, wobei eine Befestigungseinrichtung (6) des Betätigungsmoduls (1) derart geometrisch ausgeformt ist, dass ein erster Teil (7) des Betätigungsmoduls (1) außerhalb und ein zweiter Teil (8) des Betätigungsmoduls (1) innerhalb des Gehäuses (2) positionierbar ist. Ferner betrifft die Erfindung auch ein Getriebe für ein Fahrzeug, mit einem Gehäuse (2), einer Kupplung, einem Gangstellersystem sowie einem erfindungsgemäßen Betätigungsmodul (1), wobei die Befestigungseinrichtung (6) des Betätigungsmoduls (1) so an dem Gehäuse (2) angebracht ist, dass der erste Teil (7) außerhalb des Gehäuses (2) und der zweite Teil (8) innerhalb des Gehäuses (2) angeordnet sind

Description

Betätigungsmodul für Kupplungen und Ganqstellersysteme
und Getriebe mit Betätigungsmodul
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Betätigungsmodul für einen Fahrzeugantriebsstrang, zum Anbringen an einem (Getriebe-)Gehäuse, mit zumindest einem elektrischen Pumpenaktor zur hydraulischen Aktuierung einer Kupplung und eines Gangstellersystems, sowie einer Ventileinheit, welche mittels mehrerer Ventile die hydraulische Betätigung der Kupplung und des Gangstellersystems steuert. Ferner betrifft die Erfindung auch ein Getriebe für ein Fahrzeug.
Bekannte Betätigungsmodule zur Aktuierung von Kupplungen, insbesondere sogenannte CASS {clutch actuating Subsystem), und von Gangstellersystemen, insbesondere sogenannte GASS {gear actuating Subsystem) bestehen üblicherweise aus Alu- miniumdruckgussplatten mit integrierten Ventilen. Eine solche Einheit ist bspw. aus der WO 2012/1 13368 A2 bekannt. Die Ventile in diesen Einheiten leiten Öl an die jeweiligen Verbraucher weiter, um, z.B. die Kupplung, wie bspw. eine Trennkupplung (K0), oder Gangstellerkolben zu betätigen. Die Ölversorgung zum Druckaufbau etc. übernimmt hier eine Pumpe, welche üblicherweise von einem Elektromotor angetrie- ben wird, und deshalb auch als ein elektrischer Pumpenaktor bezeichnet werden kann.
Unter einem Gangstellersystem wird eine Vorrichtung verstanden, die in einem Automatikgetriebe das Einlegen der Gänge übernimmt. Ein Gangstellersystem weist hierzu vorzugsweise mehrere Gangsteller auf, die wiederum jeweils zumindest ein (Gangs- teller-)Ventil aufweisen. Diese Ventile werden bevorzugterweise elektrisch angesteuert und steuern somit den hydraulischen Druck, der zum Ausführen der Schalthandlungen (d.h., dem Einlegen der Gänge) notwendig ist.
Aufgrund der integralen Bauweise müssen die bekannten Betätigungsmodule, sogenannte Powerpacks oder Systempacks, bei der Montage an das Fahrzeuggetriebe komplett von dem Getriebegehäuse umschlossen werden, um, z.B., auftretende Leckage nicht nach außen an die Umwelt abzugeben. Alternativ ist auch eine Dichtung denkbar, deren Umsetzung jedoch sehr aufwändig und mit sehr hohen Kosten verbunden ist.
Daher benötigen die bekannten Betätigungsmodule in der Regel viel Bauraum, weil sie bauartbedingt innerhalb des Gehäuses (auch als Getriebeglocke bezeichnet) montiert werden müssen. Zusätzlich verkompliziert die Anordnung innerhalb des Gehäuses auch die Wartung bzw. das Austauschen des Betätigungsmoduls oder einzelner Komponenten hiervon, da dies nur durch die Demontage des gesamten Gehäuses möglich ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden oder wenigstens zu mildern, und insbesondere ein kompakteres Konzept eines Betä- tigungsmoduls umzusetzen, um den benötigten Bauraum zu reduzieren.
Die Aufgabe der Erfindung wird bei einem gattungsgemäßen Betätigungsmodul erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Befestigungseinrichtung des Betätigungsmoduls derart geometrisch ausgeformt ist, dass ein erster Teil des Betätigungsmodul au- ßerhalb und ein zweiter Teil des Betätigungsmoduls innerhalb des Gehäuses positionierbar ist.
Durch die Kombination des elektrischen Pumpenaktors mit der vorzugsweise separaten Ventileinheit kann somit ein deutlich kompakterer Bauraum erreicht werden, da nur ein Teil des Betätigungsmoduls in dem Gehäuse angeordnet ist.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend erläutert. So ist es von Vorteil, wenn der erste Teil des Betätigungsmoduls den zumindest einen elektrischen Pumpenaktor aufweist und der zweite Teil des Betätigungsmoduls die Ventileinheit aufweist.
Alternativ können auch zwei oder mehr elektrische Pumpenaktoren vorhanden sein. Für den Fall, dass das Betätigungsmodul zwei elektrische Pumpenaktoren aufweist, wird ein erster elektrischer Pumpenaktor für die Aktuierung der Kupplung (CASS) verwendet und ein zweiter Pumpenaktor für die Aktuierung des Gangstellersystems (GASS) verwendet. Weiter bevorzugt weist dann der erste Teil des Betätigungsmo- duls beide elektrische Pumpenaktoren auf.
Ferner ist es von Vorteil, wenn die Befestigungseinrichtung eine Adapterplatte aufweist, die dazu ausgelegt sein kann, das Gehäuse zu verschließen.
Somit kann das Getriebegehäuse gegenüber der Umwelt abgedichtet werden, wodurch an dieser Stelle auf einen zusätzlichen Deckel zum Verschließen des Getriebegehäuses verzichtet werden kann, was die Gesamtkomponentenzahl reduziert.
Ferner hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn der erste Teil auf einer ersten Seite der Adapterplatte angeordnet ist und der zweite Teil auf einer, der ersten Seite abgewandten, zweiten Seite der Adapterplatte angeordnet ist.
Diese Anordnung spart Bauraum und ermöglicht, dass der elektrische Pumpenaktor sowie weitere mögliche Steuergeräte bzw. Verbraucher und insbesondere deren Kon- taktierung nicht aufwändig abgedichtet werden müssen, da sie außerhalb des Gehäuses angeordnet sind und somit von dem Getriebesumpf innerhalb des Gehäuses getrennt sind. Somit sind Schnittstellen zu Verbrauchern, wie bspw. Gangsteller oder eine Trennkupplung (KO-Kupplung) innerhalb und außerhalb des Gehäuses realisiert, sowie die Integration der Ventile in das Betätigungsmodul umgesetzt. Ferner wird hierdurch auch die thermische Belastung der Elektronik verringert, wodurch Kosten eingespart werden können. Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass das Betätigungsmodul ferner ein Steuergerät, bspw. in Form einer Platine, für die hydraulische Aktuierung der Kupplung und des Gangstellersystems aufweist.
Hierbei ist es von Vorteil, wenn das Steuergerät Schnittstellen bzw. Steckplätze zur Anbindung zusätzlicher Komponenten und / oder der Ventile der Ventileinheit aufweist.
Durch das Vorsehen weiterer solcher Schnittstellen ist es möglich, alle Funktionen eines zusätzlichen Getriebesteuergerätes in das Steuergerät zu integrieren und somit auf ein zusätzliches Getriebesteuergerät verzichten zu können.
Die zusätzlichen Komponenten können hierbei bspw. eine elektrische Ölkühlpumpe und / oder ein Fahrzeugsteuergerät aufweisen, welches vorzugsweise für die Steuerung im gesamten Fahrzeug zuständig ist.
Hierbei hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die elektrische Ölkühlpumpe innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, da so mögliche Leckage der elektrischen Öl- kühlpumpe nicht an die Umwelt abgegeben wird.
Somit dient das Steuergerät zum einen zur Sensoranbindung, für bspw. Wegsensoren für Gangsteller, Temperatursensor(en), Drehzahlsensor(en) und zum anderen auch zur Kontaktierung der Gangstellerventile bzw. des KO-Ventils zur Betätigung der Trennkupplung.
Hierbei kann das Steuergerät auf der ersten Seite oder auf der zweiten Seite der Adapterplatte angeordnet sein. Hierbei ist die erste Seite, die Seite der Adapterplatte die von dem Gehäuse abgewandt ist und somit außerhalb des Gehäuses liegt, während die zweite Seite der Adapterplatte die dem Gehäuse zugewandte Seite ist, und somit innerhalb des Gehäuses liegt.
Die Anordnung außerhalb des Gehäuses ermöglicht, dass das Steuergerät im Bedarfsfall leicht zu demontieren ist, ohne dass das gesamte Gehäuse geöffnet werden muss. Bei einer solchen Anordnung können die Sensoranbindungen, z.B. Wegsensoren für die Gangsteller, Temperatursensor(en) und/oder Drehzahlsensor(en) durch die Adapterplatte zum Steuergerät der hydraulischen Steuerung geführt werden, bspw. über eine Flexbandanbindung oder über direkt mit Kunststoff umspritzte Leiterbahnen. Somit kann hier auf eine aufwändige Abdichtung des Steuergeräts und insbesondere der elektrischen Kontaktierungen gegenüber dem Getriebesumpf verzichtet werden.
Alternativ ermöglicht die Anordnung des Steuergeräts innerhalb des Gehäuses, die (möglicherweise) komplexe Durchführung der Sensoranbindung durch die Adapterplatte zu vermeiden, da hierbei lediglich die Kontaktierungen des elektrischen Pumpenaktors und möglicher weiterer Verbraucher, die außerhalb des Gehäuses angeordnet sind, durch die Adapterplatte geführt werden. Jedoch ist bei dieser Anordnung zu beachten, dass das Steuergerät der hydraulischen Steuerung gegenüber dem Getriebesumpf abgedichtet werden muss.
Ebenfalls von Vorteil ist es, wenn die Ventileinheit eine Trägerplatte zur Aufnahme der Ventile aufweist.
Diese dient zum einen zur Aufnahme der Ventile und zum anderen als Befestigungsvorrichtung, um die Ventileinheit an der Adapterplatte zu befestigen. Ferner kann die Trägerplatte auch zur Aufnahme der Sensorik verwendet werden. Für die Ölversorgung des Betätigungsmoduls ist es von Vorteil, wenn das Betätigungsmodul ein an den elektrischen Pumpenaktor angeschlossenes Ölreservoir aufweist.
Hierbei muss sichergestellt werden, dass eine interne Leckage der Ventile über eine Drainage in das Reservoir zurückgeführt wird. Alternativ kann der elektrische Pumpenaktor das notwendige Öl, um, z.B., die Kupplung(en) oder die Gangsteller (in dem Gangstellersystem) zu betätigen, auch aus dem Getriebesumpf ansaugen. In diesem Fall ist dann jedoch eine Filtrierung des angesaugten Öls erforderlich.
Ferner betrifft die Erfindung auch ein Getriebe für ein Fahrzeug, mit einem Gehäuse, eine Kupplung, einem Gangstellersystem sowie einem erfindungsgemäßen Betätigungsmodul, wobei die Befestigungseinrichtung des Betätigungsmoduls so an dem Gehäuse angebracht ist, dass der erste Teil außerhalb des Gehäuses und der zweite Teil innerhalb des Gehäuses angeordnet sind.
Mit anderen Worten besteht die Erfindung darin, einen elektrischen Pumpenaktor zur Aktuierung von einer Kupplung (CASS) mit einer Ventileinheit zur Aktuierung von Gangstellersystemen (GASS) zu verbinden. Dabei muss nur ein Teil des System- packs bzw. des Betätigungsmoduls in das Getriebegehäuse bzw. die Getriebeglocke integriert sein. Hierfür wird der elektrische Pumpenaktor bzw. die elektrischen Pumpenaktoren auf einer Adapterplatte auf der außerhalb der Getriebeglocke liegenden Seite befestigt. Auf der anderen, innenliegenden Seite der Adapterplatte kann eine weitere Platte, welche z.B., Ventile zur Ansteuerung einer Trennkupplung (K0) oder von Gangstellerkolben enthält, angebracht werden. Die Adapterplatte kann hierbei mehrere Funktionen erfüllen, z.B., Verschluss der Getriebeglocke, Schnittstelle zu Verbrauchern (z.B. K0; Gangsteller, etc.) innerhalb und außerhalb der Getriebeglocke, sowie Integration der Ventile.
Das bedeutet, dass durch die Kombination des elektrischen Pumpenaktors (zuständig für CASS) mit einer Ventileinheit (GASS) ein deutlich kompakterer Bauraum erreicht werden kann, da nur ein Teil des Systempacks (d.h., des Betätigungsmoduls) in die Getriebeglocke integriert wird. Außerdem kann die gesamte Ventileinheit in Verbindung mit dem / den Pumpenaktor/en und einer optionalen, zusätzlichen Kühlölpumpe mehrere Funktionen übernehmen, wie z.B.: Ersatz eines herkömmlichen Powerpacks bzw. Systempacks und damit das Bereitstellen einer„power-on-demand"-Fähigkeit; Abdichtung des Getriebegehäuses und damit Ersatz für einen zusätzlichen Deckel; Schnittstelle zu diversen innen- und außenliegenden Verbrauchern sowie für die zusätzliche Olkühlpumpe; Träger für Leadframe und Sensorik; Verbindungselement / Schleuse zwischen dem Innenraum der Getriebeglocke und der Umwelt, sowie die Möglichkeit auf dem System pack-Steuergerät alle Funktionen eines zusätzlichen Getriebesteuergerätes zu integrieren und dieses damit zu ersetzen.
Hierbei erfüllt insbesondere die Adapterplatte Funktionen, wie bspw. das Verschließen der Getriebeglocke, Schnittstelle zu Verbrauchern innerhalb und außerhalb der Ge- triebeglocke, Integration der Ventile sowie das Routing für das Betriebsmedium.
Darüber hinaus kann z.B. das gesamte Systempack oder auch einzelne Komponenten ausgetauscht werden, ohne vorher die gesamte Getriebeglocke zu demontieren.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe von Figuren näher erläutert, in denen unterschiedliche Ausführungsformen dargestellt sind. Es zeigen:
Fig. 1 eine erste beispielhafte Ausführungsform eines Betätigungsmoduls gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine zweite beispielhafte Ausführungsform des Betätigungsmoduls gemäß der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 3 eine dritte beispielhafte Ausführungsform des Betätigungsmoduls gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
Merkmale der einzelnen Ausführungsbeispiele können auch in anderen Ausführungsbeispielen realisiert werden. Sie sind also untereinander austauschbar.
Fig. 1 zeigt eine erste beispielhafte Ausführungsform eines Betätigungsmoduls 1 , welches vorzugsweise zur Betätigung bzw. Aktuierung von Fahrzeugkupplungen und/oder Gangstellersystemen verwendet wird. Das Betätigungsmodul 1 (auch als Powerpack oder Systempack bezeichnet) ist an einem Gehäuse 2 eines Fahrzeuggetriebes angeordnet, und kann grob in zwei Teile gegliedert werden: einen ersten Teil
7, der oberhalb einer Befestigungseinrichtung 6 angeordnet ist und einen zweiten Teil
8, der unterhalb der Befestigungseinrichtung 6 angeordnet ist.
Das Betätigungsmodul 1 umfasst zumindest einen, in diesem Ausführungsbeispiel zwei elektrische Pumpenaktoren 3, und eine Ventileinheit 4, von der hier lediglich eine Trägerplatte 5 zur Aufnahme von Ventilen (hier nicht dargestellt) abgebildet ist. Die Ventile können bspw. zur hydraulischen Versorgung einer Trennkupplung (K0) (K0- Ventil) oder von Gangstellerkolben (der Gangstellerventile) in den entsprechenden hydraulischen Leitungen vorgesehen sein. Die Ventile selbst werden vorzugsweise elektrisch angesteuert und sind bspw. mithilfe einer Spule oder anderen elektromagnetischen Vorrichtung betätigbar.
Die Pumpenaktoren 3 weisen jeweils eine Pumpe und einen Elektromotor auf, wobei die Pumpe durch den Elektromotor angetrieben wird und zum Druckaufbau des benötigten Hydraulikdrucks zuständig ist, über den die sogenannten Verbraucher, wie bspw. die Trennkupplung u.a., steuerbar sind. Das Betätigungsmodul 1 ist in dieser Ausführungsform über eine Adapterplatte 9 an dem Gehäuse 2 (auch als Getriebegehäuse oder Getriebeglocke bezeichnet) für ein Getriebe (nicht dargestellt) angebracht. Die Adapterplatte 9 ist hierbei ein Beispiel für die Befestigungseinrichtung 6, über die das Betätigungsmodul 1 an dem Gehäuse 2 befestigt wird.
Hierbei ist das Betätigungsmodul 1 so angeordnet, dass die Adapterplatte 9 so mit dem Gehäuse 2 verbunden ist, dass sie dabei eine Gehäuseöffnung 10 nach bekannter Art eines Gehäusedeckels verschließt. Die elektrischen Pumpenaktoren 3 sind da- bei auf einer ersten Seite 1 1 der Adapterplatte 9, die einer Gehäuse-Außenseite A zugewandt ist, angeordnet, wohingegen die Ventileinheit 4 bzw. die Trägerplatte 5 der Ventileinheit 4 auf einer zweiten Seite 12 der Adapterplatte 9, die einer Gehäuse- Innenseite I zugewandt ist, angeordnet ist. Die Trägerplatte 5 weist zur Aufnahme von Ventilen mehrere Aufnahmeöffnungen 13, 14 auf.
Die Adapterplatte 9 erfüllt in dieser Ausführungsform gleich mehrere Funktionen, wie z.B.: den Verschluss des Gehäuses 2; Schnittstelle zu Verbrauchern, wie bspw. eine Trennkupplung und das Gangstellersystem, innerhalb und außerhalb des Gehäuses 2, Integration von Ventilen (nicht gezeigt), sowie das Routing für das Betriebsmedium.
Die hier gezeigte Anordnung des Betätigungsmoduls 1 spart Bauraum, da das Gehäuse 2 nicht mehr um das gesamte Betätigungsmodul 1 herum geführt werden muss. Zudem ist es bei dieser Anordnung möglich, dass Steuergeräte und insbesondere deren elektrische Kontaktierung (siehe hierzu Fig. 2 und Fig. 3) nicht aufwändig abgedichtet werden müssen, da sie vom Getriebesumpf (nicht gezeigt) innerhalb des Gehäuses 2 getrennt sind. So wird auch die thermische Belastung der Elektronik verringert, und dadurch Kosten eingespart.
Darüber hinaus können bei dieser Anordnung das gesamte Betätigungsmodul 1 oder einzelne Komponenten ausgetauscht werden, ohne das Gehäuse 2 vorab demontieren zu müssen. Fig. 1 stellt lediglich die Anordnung der einzelnen Komponenten dar, die Verbindungen zur Sensorik u.ä. sind in dieser Ansicht nicht zu sehen, da eine Steuerung in dieser Ausführungsform als eine von dem Betätigungsmodul 1 separate Komponente ausgeführt ist, welche in der Ansicht von Fig. 1 nicht zu sehen ist.
Fig. 2 zeigt eine zweite beispielhafte Ausführungsform des Betätigungsmoduls 1 , welche im Vergleich zu der in Fig. 1 gezeigten ersten beispielhaften Ausführungsform ferner ein Steuergerät 15 für die hydraulische Aktuierung der Kupplung und des Gangstellersystems (hydraulische Steuerung) aufweist. In dieser Figur sind auch die jeweiligen Verbindungen zu diversen Sensoren und Ventilen schematisch durch Ver- bindungslinien dargestellt.
Die in der Fig. 2 und Fig. 3 gezeigten Positionen von Sensoren sowie von Kontaktie- rungspunkten ist nur beispielhaft und können auch anderweitig angeordnet sein.
Das Steuergerät 15 ist in der hier gezeigten beispielhaften Ausführungsform auf der ersten Seite 1 1 der Adapterplatte 9 angeordnet. Sie kann hierbei als ein separates Teil an der Adapterplatte 9 befestigt oder in diese integriert sein.
Dadurch ließe sich z.B., im Bedarfsfall auch dieses Steuergerät 15 leicht demontieren, ohne das gesamte Gehäuse 2 öffnen zu müssen.
Das Steuergerät 15 ist mit einer Platine ausgestattet, die mehrere Sensoranbindun- gen, wie bspw. für einen Temperatursensor 16, einen Drehzahlsensor 17 und Wegsensoren 18, 19, 20, 21 für die Gangsteller, sowie Kontaktierungen 22, 23, 24, 25, 26 für die Ventile aufweist. Hierbei ist die Kontaktierung 22 einem Ventil für die Trennkupplung (K0), der Wegsensor 18 einem ersten Gangsteller und die Kontaktierung 23 einem Ventil für den ersten Gangsteller (erstes Gangstellerventil) zugeordnet. Der Wegsensor 19 ist einem zweiten Gangsteller und die Kontaktierung 24 einem Ventil für den zweiten Gangsteller (zweites Gangstellerventil) zugeordnet. Der Wegsensor 20 ist einem dritten Gangsteller und die Kontaktierung 25 einem Ventil für den dritten Gangsteller (drittes Gangstellerventil) zugeordnet. Der Wegsensor 21 ist einem vierten Gangsteller und die Kontaktierung 26 einem Ventil für den vierten Gangsteller (viertes Gangstellerventil) zugeordnet. Die elektrischen Pumpenaktoren 3 sind ebenfalls über Kontaktierungen 27 mit dem Steuergerät 15 verbunden.
Das Steuergerät 15 dient somit u.a. zur elektrischen Ansteuerung der Ventile der Ventileinheit 4, die wiederum die hydraulische Versorgung der Verbraucher, wie die Kupplung, insbesondere die Trennkupplung (K0) oder das Gangstellersystem, welches die ersten bis vierten Gangsteller aufweist, steuern und kann ferner Signale der Sensoren
16, 17, 18 , 19, 20, 21 verarbeiten.
Ferner ist das Betätigungsmodul 1 über das Steuergerät 15 optional zusätzlich, wie in diesem Ausführungsbeispiel gezeigt, mit einer elektrischen Olkühlpumpe 28, welche innerhalb des Gehäuses 2 (d.h., auf der Gehäuse-Innenseite I) angeordnet ist, sowie mit einem Fahrzeugsteuergerät (elektronische Steuerungseinheit - ECU) 29, welche außerhalb des Gehäuses 2 (d.h. , auf der Gehäuse-Außenseite A) angeordnet ist, verbunden.
In dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel werden die Sensoranbindungen 16,
17, 18, 19, 20, 21 sowie die Kontaktierungen 22, 23, 24, 25, 26 für die Ventile und ei- ne Kontaktierung 30 für die Olkühlpumpe 28 von der jeweiligen Komponente durch die
Adapterplatte 9 zum Steuergerät 15 geführt. Diese Führung kann bspw. über eine Flexbandanbindung oder über direkt mit Kunststoff umspritzte Leiterbahnen realisiert sein, um sowohl den Innenraum des Gehäuses 2 gegenüber der Umwelt als auch die Leiterbahnen selbst ausreichend abzudichten.
In der in Fig. 2 gezeigten Anordnung kann auf eine aufwändige Abdichtung des Steuergeräts 15, und insbesondere der elektrischen Kontaktierungen auf dem Steuergerät 15, gegenüber dem Getriebesumpf verzichtet werden, da das Steuergerät 15 außerhalb des Gehäuses 2, auf der ersten Seite 1 1 der Adapterplatte 9 angeordnet ist. Eine Kontaktierung 31 des Fahrzeugsteuergeräts 29 an das Steuergerät 15 kann bspw. mittels eines Steckers realisiert sein.
Fig. 3 zeigt eine dritte beispielhafte Ausführungsform des Betätigungsmoduls 1 , wel- che überwiegend mit der in Fig. 2 gezeigten beispielhaften Ausführungsform übereinstimmt, weshalb nachfolgend nur auf die Unterschiede eingegangen wird.
In dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Steuergerät 15 auf der zweiten Seite 12 der Adapterplatte 9, und somit innerhalb des Gehäuses 2, angeordnet. Durch eine solche Anordnung kann die möglicherweise komplexe Durchführung der Senso- ranbindung der Sensoren 16, 17, 18, 19, 20, 21 sowie der Kontaktierungen 22, 23, 24, 25, 26 für die Ventile durch die Adapterplatte 9, wie in Fig. 2 gezeigt, vermieden werden. Bei der in Fig. 3 gezeigten Anordnung müssen lediglich die Kontaktierungen 27 der elektrischen Pumpenaktoren 3 sowie die Kontaktierung 31 des Fahrzeugsteuerge- räts 29 durch die Adapterplatte 9 geführt werden.
Jedoch muss bei dieser Ausführungsform das Steuergerät 15 gegenüber dem Getriebesumpf abgedichtet werden.
In allen in Fig. 1 bis Fig. 3 gezeigten beispielhaften Ausführungsformen ist die Ölversorgung des Betätigungsmoduls 1 nicht dargestellt, soll an dieser Stelle jedoch kurz erwähnt werden. Die Ölversorgung des Betätigungsmoduls 1 kann über ein an die elektrischen Pumpenaktoren 3 angeschlossenes Reservoir erfolgen. Hierbei muss die interne Leckage der Ventile über eine Drainage in das Reservoir zurückgeführt wer- den. Alternativ können die elektrischen Pumpenaktoren 3 das notwendige Öl, um, z.B., die Kupplungen oder Gangsteller zu betätigen, auch aus dem Getriebesumpf ansaugen. Hierbei wäre dann eine Filtrierung des angesaugten Öls notwendig. Bezuqszeichenliste Betätigungsmodul
Gehäuse
elektrischer Pumpenaktor (EPA)
Ventileinheit
Trägerplatte
Befestigungseinrichtung
erster Teil
zweiter Teil
Adapterplatte
Gehäuseöffnung
erste Seite
zweite Seite
Aufnahmeöffnung
Aufnahmeöffnung
Steuergerät
Temperatursensor
Drehzahlsensor
Wegsensor
Wegsensor
Wegsensor
Wegsensor
Kontaktierung für K0-Ventil
Kontaktierung für erstes Gangstellerventil Kontaktierung für zweites Gangstellerventil Kontaktierung für drittes Gangstellerventil Kontaktierung für viertes Gangstellerventil Kontaktierung für elektrischen Pumpenaktor elektrische Olkühlpumpe
Fahrzeugsteuergerät
Kontaktierung für elektrische Olkühlpumpe Kontaktierung für Fahrzeugsteuergerät A Gehäuse-Außenseite I Gehäuse-Innenseite

Claims

Patentansprüche
1 . Betätigungsmodul (1 ) für einen Fahrzeugantriebsstrang, zum Anbringen an einem Gehäuse (2), mit zumindest einem elektrischen Pumpenaktor (3) zur hydraulischen Aktuierung einer Kupplung und eines Gangstellersystems, sowie einer Ventileinheit (4), welche mittels mehrerer Ventile die hydraulische Betätigung der Kupplung und des Gangstellersystems steuert, dadurch gekennzeichnet, dass eine Befestigungseinrichtung (6) des Betätigungsmoduls (1 ) derart geometrisch ausgeformt ist, dass ein erster Teil (7) des Betätigungsmoduls (1 ) außerhalb und ein zweiter Teil (8) des Betätigungsmoduls (1 ) innerhalb des Gehäuses (2) positionierbar ist.
2. Betätigungsmodul (1 ) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil (7) den zumindest einen elektrischen Pumpenaktor (3) aufweist und der zweite Teil (8) die Ventileinheit (4) aufweist.
3. Betätigungsmodul (1 ) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungseinrichtung (6) eine Adapterplatte (9) aufweist.
4. Betätigungsmodul (1 ) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil (7) auf einer ersten Seite (1 1 ) der Adapterplatte (9) angeordnet ist und der zweite Teil (8) auf einer, der ersten Seite (1 1 ) abgewandten, zweiten Seite (12) der Adapterplatte (9) angeordnet ist.
5. Betätigungsmodul (1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsmodul (1 ) ferner ein Steuergerät (15) für die hydraulische Aktuierung der Kupplung und des Gangstellersystems aufweist.
6. Betätigungsmodul (1 ) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das
Steuergerät (15) Schnittstellen zur Anbindung zusätzlicher Komponenten und / oder der Ventile der Ventileinheit (4) aufweist.
7. Betätigungsmodul (1 ) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzlichen Komponenten eine elektrische Ölkühlpumpe (28) und / oder ein Fahrzeugsteuergerät (29) aufweisen.
8. Betätigungsmodul (1 ) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (15) auf der ersten Seite (1 1 ) oder auf der zweiten Seite (12) der Adapterplatte (9) angeordnet ist.
9. Betätigungsmodul (1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinheit (4) eine Trägerplatte (5) zur Aufnahme der Ventile aufweist.
10. Getriebe für ein Fahrzeug, mit einem Gehäuse (2), einer Kupplung, einem
Gangstellersystem sowie einem Betätigungsmodul (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Befestigungseinrichtung (6) des Betätigungsmoduls (1 ) so an dem Gehäuse (2) angebracht ist, dass der erste Teil (7) außerhalb des Gehäuses (2) und der zweite Teil (8) innerhalb des Gehäuses (2) angeordnet sind.
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