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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Steuergerät für ein Getriebe eines Fahrzeugs, auf ein Verbindungssystem zum Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen einem Steuergerät für ein Getriebe eines Fahrzeugs und weiteren Getriebesteuerungselementen, auf ein Steuersystem für ein Getriebe eines Fahrzeugs und auf Verfahren zum Verbinden eines Steuergeräts für ein Getriebe eines Fahrzeugs mit weiteren Getriebesteuerungselementen.
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Getriebesteuerungen für Fahrzeuggetriebe umfassen eine zentrale elektronische Steuereinheit, mit der weitere Steuerungsbaugruppen, wie beispielsweise Sensoren, Ventile, ein Stecker für einen Anschluss an andere Fahrzeugsysteme und dergleichen, zu verbinden sind.
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In der
EP 0 697 080 wird vorgeschlagen, ein Steuergerät in dem Ölsumpf eines Getriebes anzuordnen, wobei die elektrischen Verbindungen zwischen der Steuerelektronik und den Steuermitteln als starre Drähte bzw. Leitungen ausgebildet sind.
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Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung ein verbessertes Steuergerät für ein Getriebe eines Fahrzeugs, ein verbessertes Verbindungssystem zum Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen einem Steuergerät für ein Getriebe eines Fahrzeugs und weiteren Getriebesteuerungselementen, ein verbessertes Steuersystem für ein Getriebe eines Fahrzeugs und verbesserte Verfahren zum Verbinden eines Steuergeräts für ein Getriebe eines Fahrzeugs mit weiteren Getriebesteuerungselementen gemäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass ein Steuergerät für eine Getriebesteuerung eines Fahrzeugs so ausgelegt werden kann, dass vorteilhafte Verbindungsmöglichkeiten zwischen dem Steuergerät und weiteren Baugruppen, wie beispielsweise Sensoren, Ventilen, etc., der Steuerung im Getriebe geschaffen sind. Dadurch können zum Beispiel an dem fertiggestellten Steuergerät weitere Elemente der Getriebesteuerung auf vielfältige Weise angeschlossen werden, beispielsweise auch innerhalb eines Getriebegehäuses. Dazu sind an dem Steuergerät außerhalb des Gehäuses für eine Leiterplatte des Steuergeräts Anschlussmöglichkeiten für die weiteren Steuerungselemente gebildet.
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Vorteilhafterweise ist gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ein Aufbau für eine mechatronische Steuerung im Getriebe gefunden, der kostengünstig und einfach herzustellen ist. Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ermöglichen einfache, sehr kostengünstige bis hin zu komplexeren, aber stets günstigen Lösungen. Das Steuergerät kann als eine getestete und separat fertiggestellte Einheit hergestellt werden. Das Steuergerät kann beispielsweise an die hydraulische Steuerung oder an das Getriebegehäuse im Getriebe eigenständig angebaut werden, z. B. in einer separaten Produktionslinie. Das Steuergerät als eine beispielsweise fertig montierte und getestete Einheit, die an die hydraulische Steuerung bzw. an das Getriebegehäuse innerhalb des Getriebes montiert werden kann, bietet somit auch eine erhöhte Flexibilität bei der Herstellung des Getriebes.
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Die vorliegende Erfindung schafft ein Steuergerät für ein Getriebe eines Fahrzeugs, wobei das Steuergerät ein Gehäuse und eine Leiterplatte mit einem Bauelementebereich für elektrische Bauelemente sowie einem Kontaktierungsbereich mit einer Mehrzahl von elektrischen Kontakten zum Anschließen von weiteren Getriebesteuerungselementen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Bauelementebereich der Leiterplatte innerhalb des Gehäuses angeordnet ist und der Kontaktierungsbereich der Leiterplatte außerhalb des Gehäuses angeordnet ist.
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Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein Kraftfahrzeug, wie beispielsweise einen Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, mit einem Schaltgetriebe handeln. Das Steuergerät kann hierbei eine zentrale Funktion bei der Getriebesteuerung übernehmen. Das Gehäuse des Steuergerätes bietet hierbei einen mechanischen Schutz für die Leiterplatte. Die elektrischen Komponenten des Steuergeräts sind an der Leiterplatte angeordnet. Dazu sind elektrische Bauelemente in dem Bauelementebereich der Leiterplatte angeordnet. Bei den elektrischen Bauelementen kann es sich um Schaltelemente, Logikelemente und weitere geeignete elektrische bzw. elektronische Bauteile handeln. Elektrische Anschlüsse der elektrischen Bauelemente sind mit elektrischen Leitungen der Leiterplatte elektrisch leitfähig verbunden. Zumindest einige der elektrischen Leitungen der Leiterplatte sind mit den elektrischen Kontakten verbunden, die in dem Kontaktierungsbereich der Leiterplatte angeordnet sind. Auf diese Weise können die innerhalb des Gehäuses angeordneten Bauelemente über die außerhalb des Gehäuses angeordneten Kontakte kontaktiert werden. Bei den elektrischen Kontakten kann es sich um geeignete Verbindungselemente zur Verbindung der weiteren Getriebesteuerungselemente mit dem Steuergerät handeln. Dabei können die elektrischen Kontakte beispielsweise als Anschlussflächen, Steckkontakte, Anschlussbuchsen oder dergleichen ausgeführt sein. Verbindungen mit den elektrischen Kontakten können als eine nichtlösbare stoffschlüssige Verbindung oder als eine wiederlösbare kraftschlüssige oder formschlüssige Verbindung ausgeführt werden. Die weiteren Getriebesteuerungselemente können hierbei Sensoren und Ventile sein, die üblicherweise bei einer Getriebesteuerung eingesetzt werden. Ein weiteres Getriebesteuerungselement kann eine Steckerbaugruppe sein, die eine Verbindung einer Getriebesteuerungseinheit mit weiteren Fahrzeugsystemen ermöglicht. Die weiteren Getriebesteuerungselemente können durch ein geeignetes Verfahren, beispielsweise mittels Löten, Schweißen, Crimpen, Einpressen oder dergleichen, an die elektrischen Kontakte des Steuergeräts angeschlossen werden. Bei dem Anschließen der weiteren Getriebesteuerungselemente kann neben einer elektrisch leitfähigen Verbindung auch eine mechanische Verbindung zwischen dem Steuergerät und den weiteren Getriebesteuerungselementen oder Verbindungskabeln zu den weiteren Getriebesteuerungselementen hergestellt werden. Das Gehäuse des Steuergeräts ist dabei so ausgeformt, dass es einen Zugriff auf die elektrischen Kontakte in dem Kontaktierungsbereich der Leiterplatte zum Anschließen der weiteren Getriebesteuerungselemente ermöglicht.
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Dabei kann der Kontaktierungsbereich in einem Randabschnitt der Leiterplatte angeordnet sein. Der Randabschnitt der Leiterplatte kann beispielsweise einen Randbereich einer von beiden Hauptoberflächen der Leiterplatte und zusätzlich oder alternativ eine Seitenoberfläche der Leiterplatte umfassen. Hierbei kann der Bauelementebereich der Leiterplatte sich auch in einen zentralen Abschnitt der Leiterplatte erstrecken. Eine solche Anordnung des Kontaktierungsbereichs bietet den Vorteil, dass eine räumliche Trennung von Kontaktierungsbereich und Bauelementebereich der Leiterplatte beziehungsweise eine räumlich funktionale Aufteilung der Leiterplatte in die beiden Bereiche vorgesehen ist. Dies bietet einerseits einen verbesserten Schutz des Bauelementebereichs durch das Gehäuse, weil dasselbe den Bauelementebereich durchgehend abdecken kann. Andererseits begünstigt eine Randlage des Kontaktierungsbereichs an der Leiterplatte eine einfache Ankontaktierung der elektrischen Kontakte.
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Gemäß einer Ausführungsform kann die Mehrzahl von elektrischen Kontakten des Kontaktierungsbereichs ausgebildet sein, um eine Mehrzahl von Kontakteinrichtungen zum Anschließen von den weiteren Getriebesteuerungselementen zugeordneten elektrischen Leitungen zu bilden. Die Kontakteinrichtungen können beispielsweise als Anschlussflächen, Steckkontakte, Anschlussbuchsen oder dergleichen ausgeführt sein. Hierbei kann eine Kontakteinrichtung für jedes anzuschließende weitere Getriebesteuerungselement oder für jede Gruppe von weiteren Getriebesteuerungselementen vorgesehen sein. Die elektrischen Leitungen, die den weiteren Getriebesteuerungselementen zugeordnet sind, dienen der Verbindung zwischen den Getriebesteuerungselement und dem Steuergerät. Hierbei kann jedes Getriebesteuerungselement eine eigene Leitung aufweisen oder es können mehrere Getriebesteuerungselemente zu einer Gruppe zusammengefasst sein, die eine gemeinsame Leitung aufweist. Bei den Leitungen kann es sich um flexible Leitungen, Litzen, Drähte und dergleichen handeln. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil sehr flexibler Anschlussmöglichkeiten für weitere Getriebesteuerungselemente an dem Steuergerät.
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Gemäß einer Ausführungsform kann die Mehrzahl von elektrischen Kontakten des Kontaktierungsbereichs in einer gemeinsamen Kontakteinrichtung zum Anschließen einer Verteilereinheit für den weiteren Getriebesteuerungselementen zugeordnete elektrische Leitungen zusammengefasst sein. Die gemeinsame Kontakteinrichtung kann einen Steckkontakt, eine Anschlussbuchse oder dergleichen zur Aufnahme der Verteilereinheit oder in der Verteilereinheit aufweisen. Dabei kann die gemeinsame Kontakteinrichtung ausgebildet sein, um eine elektrische Verbindung und eine mechanische Verbindung mit der Verteilereinheit herzustellen. Bei der Verteilereinheit kann sich um eine Steckerleiste oder dergleichen handeln. In der Verteilereinheit laufen elektrische Leitungen von den weiteren Getriebesteuerungselementen zusammen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass mittels einer Verteilereinheit gebündelte elektrische Leitungen von mehreren Getriebesteuerungselementen auf einfache Weise mit dem Steuergerät verwendbar sind. So ist an dem Steuergerät lediglich ein Anschlussvorgang erforderlich, wobei die Verteilereinheit mit dem Steuergerät verbunden wird. Dies bietet den Vorteil einer Vereinfachung bei einer Anordnung einer Getriebesteuerung.
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Die vorliegende Erfindung schafft ferner ein Verbindungssystem zum Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen einem Steuergerät für ein Getriebe eines Fahrzeugs und weiteren Getriebesteuerungselementen, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungssystem eine Verteilereinheit aufweist, die eine gemeinsamen Anschlusseinrichtung zum Anschließen der Verteilereinheit an einen Kontakt oder eine gemeinsame Kontakteinrichtung des Steuergeräts und eine Mehrzahl von Anschlusseinrichtungen zum Anschließen der Verteilereinheit an zumindest einen Teil der weiteren Getriebesteuerungselemente umfasst.
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Das Steuergerät kann hierbei ein Steuergerät gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sein. Bei der Verteilereinheit kann sich um eine Steckerleiste oder dergleichen handeln. Die Verteilereinheit weist steuergeräteseitig die gemeinsame Anschlusseinrichtung und getriebesteuerungselementeseitig die Mehrzahl von Anschlusseinrichtungen auf. Somit kann die gemeinsame Anschlusseinrichtung und zusätzlich oder alternativ eine oder mehrere der Mehrzahl von Anschlusseinrichtungen einen Steckkontakt, eine Anschlussbuchse, ein Verbindungskabel mit einem Anschlussende oder dergleichen aufweisen. Dabei kann die gemeinsame Anschlusseinrichtung ausgebildet sein, um mit zumindest einem elektrischen Kontakt oder der gemeinsamen Kontakteinrichtung des Steuergeräts verbunden zu werden. Es kann ein elektrischer und mechanischer Kontakt zwischen der gemeinsamen Anschlusseinrichtung der Verteilereinheit und der gemeinsamen Kontakteinrichtung des Steuergeräts hergestellt werden. Die Mehrzahl von Anschlusseinrichtungen der Verteilereinheit kann mit zumindest einem Teil der weiteren Getriebesteuerungselemente oder deren elektrischen Leitungen elektrisch und mechanisch verbunden werden. Hierbei kann eine Anschlusseinrichtung für jeweils ein weiteres Getriebesteuerungselement vorgesehen sein oder es kann eine Anschlusseinrichtung für eine Gruppe von weiteren Getriebesteuerungselementen vorgesehen sein. Es sind jegliche Kombinationen dieser Zuordnungen hierbei ebenfalls denkbar. Ein Teil der weiteren Getriebesteuerungselemente kann eine funktionale Gruppe von Getriebesteuerungselementen aufweisen, wie beispielsweise einige oder alle der Ventile oder der Sensoren.
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Hierbei kann das Verbindungssystem zumindest eine weitere Verteilereinheit aufweisen, die eine Verteileranschlussleitung zum Anschließen der zumindest einen weiteren Verteilereinheit an eine der Mehrzahl von Anschlusseinrichtungen der Verteilereinheit und eine Mehrzahl von Anschlüssen zum Anschließen der zumindest einen weiteren Verteilereinheit an einen Teil der weiteren Getriebesteuerungselemente umfasst. Die zumindest eine weitere Verteilereinheit kann einen ähnlichen Aufbau wie die Verteilereinheit aufweisen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil noch weiter gesteigerter Flexibilität für die Verbindung von Getriebesteuerungselementen mit dem Steuergerät. Es können daher bei einem Anschluss an die zumindest eine weitere Verteilereinheit gegebenenfalls einzelne Getriebesteuerungselemente unkompliziert ausgetauscht werden, ohne dass eine Kontakteinrichtung an dem Steuergerät direkt davon betroffen ist. Auch kann die Anzahl der Kontakteinrichtungen am Steuergerät reduziert werden.
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Die vorliegende Erfindung schafft ferner ein Steuersystem für ein Getriebe eines Fahrzeugs, mit folgenden Merkmalen:
einem erfindungsgemäßen Steuergerät;
einem erfindungsgemäßen Verbindungssystem; und
Getriebesteuerungselementen, die mittels des Verbindungssystems mit dem Steuergerät verbunden sind.
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In Verbindung mit dem Steuersystem können ein erfindungsgemäßes Steuergerät und ein erfindungsgemäßes Verbindungssystem vorteilhaft verwendet bzw. eingesetzt werden.
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Die vorliegende Erfindung schafft ferner ein Verfahren zum Verbinden eines Steuergeräts für ein Getriebe eines Fahrzeugs mit weiteren Getriebesteuerungselementen, mit folgenden Schritten:
Bereitstellen eines erfindungsgemäßen Steuergeräts; und
Anschließen der weiteren Getriebesteuerungselemente an das Steuergerät.
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In Verbindung mit dem obigen Verfahren kann ein erfindungsgemäßes Steuergerät vorteilhaft verwendet bzw. eingesetzt werden. Das Steuergerät kann hierbei eine Mehrzahl von Kontakteinrichtungen in dem Kontaktierungsbereich aufweisen. Der Schritt des Anschließens kann dabei mittels eines geeigneten Verfahrens ausgeführt werden, beispielsweise mittels Einstecken, Löten, Schweißen, Crimpen, Einpressen oder dergleichen. Hierbei werden die weiteren Getriebesteuerungselemente mit den Kontakteinrichtungen des Steuergeräts verbunden. Für jedes weitere Getriebesteuerungselement kann eine Kontakteinrichtung am Steuergerät vorgesehen sein.
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Die vorliegende Erfindung schafft ferner ein Verfahren zum Verbinden eines Steuergeräts für ein Getriebe eines Fahrzeugs mit weiteren Getriebesteuerungselementen, mit folgenden Schritten:
Bereitstellen eines erfindungsgemäßen Steuergeräts;
Bereitstellen eines erfindungsgemäßen Verbindungssystems;
Anschließen der weiteren GetAnschlieriebesteuerungselemente an das Verbindungssystem; und
Anschließen des Verbindungssystems an das Steuergerät.
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In Verbindung mit dem obigen Verfahren können ein erfindungsgemäßes Steuergerät und ein erfindungsgemäßes Verbindungssystem vorteilhaft verwendet bzw. eingesetzt werden. Das Steuergerät kann hierbei eine gemeinsame Kontakteinrichtung in dem Kontaktierungsbereich aufweisen. Das Verbindungssystem kann hierbei eine Verteilereinheit mit einer gemeinsamen Anschlusseinrichtung zum Anschließen der Verteilereinheit an die gemeinsame Kontakteinrichtung des Steuergeräts aufweisen. Ferner kann das Verbindungssystem eine weitere Verteilereinheit aufweisen. Die weitere Verteilereinheit kann mit der Verteilereinheit verbunden sein. Die Schritte des Anschließens können dabei mittels geeigneter Verfahren ausgeführt werden, beispielsweise mittels Einstecken, Löten, Schweißen, Crimpen, Einpressen und/oder dergleichen.
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Die vorliegende Erfindung schafft ferner ein Verfahren zum Verbinden eines Steuergeräts für ein Getriebe eines Fahrzeugs mit weiteren Getriebesteuerungselementen, mit folgenden Schritten:
Bereitstellen eines erfindungsgemäßen Steuergeräts;
Bereitstellen eines erfindungsgemäßen Verbindungssystems;
Anschließen einer ersten Menge der weiteren Getriebesteuerungselemente an das Steuergerät;
Anschließen einer zweiten Menge der weiteren Getriebesteuerungselemente an das Verbindungssystem; und
Anschließen des Verbindungssystems an das Steuergerät.
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In Verbindung mit dem obigen Verfahren können ein erfindungsgemäßes Steuergerät und ein Verbindungssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorteilhaft verwendet bzw. eingesetzt werden. Das Steuergerät kann hierbei eine Mehrzahl von Kontakteinrichtungen in dem Kontaktierungsbereich aufweisen. Das Verbindungssystem kann hierbei eine Verteilereinheit mit einer gemeinsamen Anschlusseinrichtung zum Anschließen der Verteilereinheit an eine der Mehrzahl von Kontakteinrichtungen des Steuergeräts aufweisen. Ferner kann das Verbindungssystem eine weitere Verteilereinheit aufweisen. Die weitere Verteilereinheit kann mit der Verteilereinheit verbunden sein. Die Schritte des Anschließens können dabei mittels geeigneter Verfahren ausgeführt werden, beispielsweise mittels Einstecken, Löten, Schweißen, Crimpen, Einpressen und/oder dergleichen.
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Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines Steuergeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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2 eine schematische Darstellung eines Steuersystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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3 eine schematische Darstellung von Getriebesteuerungselementen;
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4 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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5 eine schematische Darstellung eines Verbindungssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und von Getriebesteuerungselementen;
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6 eine schematische Darstellung eines Verbindungssystems gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und von Getriebesteuerungselementen;
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7 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
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8 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Steuergeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Gezeigt ist ein Steuergerät 100, das eine Leiterplatte 110 mit einem Kontaktierungsbereich 112, in dem beispielhaft ein elektrischer Kontakt 114 angeordnet ist, sowie einem Bauelementebereich 116 und ein Gehäuse 120 aufweist. Auch wenn in 1 beispielhaft lediglich ein elektrischer Kontakt 114 in dem Kontaktierungsbereich 112 dargestellt ist, können in der Praxis eine Mehrzahl von elektrischen Kontakten 114 vorgesehen sein. Diese Möglichkeit ist in 1 aus Platzgründen in der Darstellung nicht realisiert. Die Leiterplatte 110 ist teilweise in dem Gehäuse 120 aufgenommen. In 1 stellen durchgezogene Linien bei der Leiterplatte 110 jene Abschnitte dar, die nicht in dem Gehäuse 120 aufgenommen sind. Bei der Leiterplatte 110 kann es sich um eine Schaltungsplatine oder dergleichen aus einem geeigneten Material handeln. Der Kontaktierungsbereich 112 der Leiterplatte 110 ist nicht in dem Gehäuse 120 aufgenommen. Der Kontaktierungsbereich 112 der Leiterplatte 110 ist außerhalb des Gehäuses 120 angeordnet. Der Kontaktierungsbereich 112 der Leiterplatte 110 kann elektrische Kontakte aufweisen, auch wenn dies in 1 nicht dargestellt ist. In dem Kontaktierungsbereich 112 der Leiterplatte 110 können die elektrischen Kontakte zu einer gemeinsamen Kontakteinrichtung zusammengefasst sein oder eine Mehrzahl von Kontakteinrichtungen bilden. Der Bauelementebereich 116 der Leiterplatte 110 ist in dem Gehäuse 120 aufgenommen. Der Bauelementebereich 116 der Leiterplatte 110 ist innerhalb des Gehäuses 120 angeordnet. Auch wenn es in 1 nicht dargestellt ist, so kann der Bauelementebereich 116 elektrische Bauelemente, Schaltelemente, Logikelemente oder dergleichen aufweisen. Das Gehäuse 120 formt zusammen mit der Leiterplatte 110 einen abgeschlossenen Innenraum aus, in dem die Bauelemente des Steuergeräts angeordnet sind. Der Innenraum kann fluiddicht gegenüber einem Umfeld des Steuergeräts abgedichtet sein. Die Leiterplatte 110 kann zwischen dem Kontaktierungsbereich 112 und dem Bauelementebereich 116 geeignete elektrische leitfähige Verbindungen aufweisen, welche die elektrischen Kontakte und die elektrischen Bauelemente miteinander verbinden.
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2 zeigt eine schematische Darstellung eines Steuersystems 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Gezeigt sind ein Steuergerät 100, weitere Getriebesteuerungselemente 230, 240, 250, 260, eine Schaltplatte 270, Verbindungsleitungen 280 und ein Getriebegehäuse 290. Die weiteren Getriebesteuerungselemente weisen einen Stecker 230, einen Sensor 240, Ventile 250 und Sensoren 260 auf. Das Steuergerät 100 ist mittels geeigneter Verbindungsleitungen 280 mit den weiteren Getriebesteuerungselementen 230, 240, 250, 260 gekoppelt. Die Verbindungsleitungen können mehrere Kabelsätze 280 und weitere Leitungen aufweisen. Bei diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind die Schaltplatte 270 und das Steuersystem 200 bis auf den Stecker 230 innerhalb des Getriebegehäuses 290 angeordnet.
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Das Steuergerät 100 ist an der Schaltplatte 270 angebracht. Bei dem Steuergerät 100 kann es sich um das Steuergerät aus 1 handeln. Das Steuergerät 100 ist in einem Teilbereich einer Oberfläche der Schaltplatte 270 befestigt. Bei der Schaltplatte 270 kann es sich um eine hydraulische Schaltplatte bzw. Steuerung handeln, wie es einem Fachmann auf dem Gebiet elektronisch gesteuerter Getriebe bekannt ist.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind an dem Steuergerät 100 vier Verbindungsleitungen zu weiteren Getriebesteuerungselementen angeschossen. Eine erste Verbindungsleitung verbindet das Steuergerät 100 mit dem Stecker 230. Der Stecker 230 ist teilweise außerhalb des Getriebegehäuses 290 angeordnet, um von außerhalb des Getriebegehäuses 290 kontaktierbar bzw. mit anderen Fahrzeugsystemen verbindbar zu sein. Eine zweite Verbindungsleitung verbindet das Steuergerät 100 mit dem Sensor 240. Eine dritte Verbindungsleitung verbindet das Steuergerät 100 mit den vier Ventilen 250. Die dritte Verbindungsleitung weist steuergeräteseitig ein Anschlussende auf und weist ventilseitig je ein Anschlussende für jedes Ventil auf. In 1 sind die vier Ventile nebeneinander in einer Reihe angeordnet. Eine vierte Verbindungsleitung verbindet das Steuergerät 100 mit den zwei Sensoren 260. Die vierte Verbindungsleitung weist steuergeräteseitig ein Anschlussende auf und weist sensorseitig je ein Anschlussende für jeden Sensor auf. Bei der dritten Verbindungsleitung und der vierten Verbindungsleitung handelt es sich um die Kabelsätze 280. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind die erste Verbindungsleitung und die zweite Verbindungsleitung an einer in 1 links gezeigten Seite des Steuergeräts 100 angeschlossen und sind die dritte Verbindungsleitung und die vierte Verbindungsleitung, also die Kabelsätze 280, an einer in 1 rechts gezeigten Seite des Steuergeräts 100 angeschlossen.
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3 zeigt eine schematische Darstellung von Getriebesteuerungselementen 230, 240, 250, 260. Bei den Getriebesteuerungselementen 230, 240, 250, 260 kann es sich um die weiteren Getriebesteuerungselemente aus 2 handeln. Gezeigt sind ein Stecker 230, ein Sensor 240, vier Ventile 250, zwei weitere Sensoren 260 und vier steuergeräteseitige Anschlussenden 312 von Verbindungsleitungen zu den Getriebesteuerungselementen 230, 240, 250, 260. Bis auf die Darstellung der steuergeräteseitigen Anschlussenden 312 bzw. freien Kabelenden entspricht die Zeichnung in 3 der Zeichnung in 2 hinsichtlich der Getriebesteuerungselemente 230, 240, 250, 260 und der Verbindungsleitungen. Die steuergeräteseitigen Anschlussenden 312 sind ausgebildet, um an ein Steuergerät eines Getriebesteuersystems angeschlossen zu werden. Bei dem Steuergerät kann es sich um ein Steuergerät handeln, wie es in den 1 und 2 gezeigt ist. Die steuergeräteseitigen Anschlussenden 312 können hierbei an einen Kontaktierungsbereich des Steuergeräts angeschlossen werden.
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4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Gezeigt ist ein Verfahren 400 zum Verbinden eines Steuergeräts für ein Getriebe eines Fahrzeugs mit weiteren Getriebesteuerungselementen. Das Verfahren 400 weist einen Schritt des Bereitstellens 410 eines Steuergeräts auf. Bei dem Steuergerät kann es sich um ein Steuergerät handeln, wie es in den 1 und 2 gezeigt ist. Das Verfahren 400 weist ferner einen Schritt des Anschließens 420 der weiteren Getriebesteuerungselemente an das Steuergerät auf. Bei den weiteren Getriebesteuerungselementen kann es sich um die Getriebesteuerungselemente handeln, wie sie in den 2 und 3 gezeigt sind.
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Im Folgenden wird der Aufbau eines Steuersystems 200 für ein Fahrzeuggetriebe unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 anhand weiterer Ausführungsbeispiele zusammenfassend erläutert.
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Für das Steuersystem 200 wird eine separate Steckerbaugruppe mit dem Stecker 230 und einer zugehörigen Verbindungsleitung, also einem eigenen Kabelsatz, verwendet. Die Ventilbaugruppe mit den Ventilen 250 wird mit einem eigenen Kabelsatz 280 bzw. Kabelbaum versehen, ebenso die Sensorbaugruppe mit den Sensoren 260. Weitere Bauteile, z. B. einzelne Sensoren, wie der Sensor 240, können mit einer eigenen Verbindungsleitung bzw. einem eigenen Kabelsatz versehen werden. Alternativ können auch alle Ventile und Sensoren zusammengefasst mit einem gemeinsamen Kabelsatz versehen werden, bzw. alle Ventile, Stecker und Sensoren mit einem Kabelsatz versehen werden. Das Steuergerät 100 kann eine fertige Einheit sein. Auf der Leiterplatte 110 können die elektrischen Bauelemente bestückt und durch das Gehäuse 120 mit einer Bodenplatte, z. B. aus Aluminium, und einem Deckel, z. B. aus Kunststoff oder Aluminium, geschützt sein. Die Leiterplatte 110 kann sich in dem Kontaktierungsbereich 112 oder mehreren derartigen Bereichen über das Gehäuse 120 hinaus erstrecken. In diesem oder diesen Leiterplattenbereichen können die Kabelenden 312 der einzelnen Baugruppen mit dem Steuergerät 100 verbunden werden. Die Steckerbaugruppe, die Ventilbaugruppe und die Sensorbaugruppe werden mit der Leiterplatte 110 des Steuergeräts 100 elektrisch verbunden. Dabei können die Verbindungsleitung, wie die Kabelsätze 280 bzw. Kabelbäume, auf verschiedenste Arten mit dem Steuergerät 100 verbunden werden. Es sind alle gängigen und bekannten Verfahren wie Löten, Schweißen, Crimpen, Einpressen und dergleichen möglich. Für die Verbindungsleitungen können entweder Litzen oder Drähte verwendet werden. Ein derartiger Aufbau eines Steuersystems 200 vermeidet Toleranzprobleme bei der Anordnung, da ein Ausgleich durch flexible Leitungen geschaffen ist. Es können kostengünstige Einzelbaugruppen definiert werden, die anschließend zu der Gesamteinheit des Steuersystems 200 verbunden werden. Es ist also eine kostengünstige Fertigung möglich.
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5 zeigt eine schematische Darstellung eines Verbindungssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Verbindungssystem weist eine Verteilereinheit 510 sowie Verbindungsleitungen zur Verbindung von Getriebesteuerungselementen 230, 240, 250, 260 auf. Als Getriebesteuerungselemente 230, 240, 250, 260 sind ein Stecker 230, ein Sensor 240, vier Ventile 250, zwei weitere Sensoren 260 gezeigt. Zwischen der Verteilereinheit 510 und den Getriebesteuerungselementen 230, 240, 250, 260 verlaufen die Verbindungsleitungen. Bei den Getriebesteuerungselementen 230, 240, 250, 260 und den Verbindungsleitungen kann es sich um die in den 2 und 3 gezeigten Getriebesteuerungselemente und Verbindungsleitungen handeln. Bis auf die Verteilereinheit 510 entspricht die Darstellung in 5 der Darstellung in 3.
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Bei der Verteilereinheit 510 kann es sich um eine Steckerleiste handeln. Alle vier Verbindungsleitungen von den Getriebesteuerungselementen 230, 240, 250, 260 sind mit der Verteilereinheit 510 verbunden. Die Verteilereinheit ist als ein einstückiges Element ausgebildet, das eine Mehrzahl von nebeneinander angeordneten Kontakten zum Anschließen von Verbindungsleitungen aufweist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind die vier Verbindungsleitungen von den Getriebesteuerungselementen 230, 240, 250, 260 an der in 5 unteren Seite der Verteilereinheit 510 nebeneinander angeschlossen. Die Verteilereinheit 510 ist ausgebildet, um an eine Kontakteinrichtung bzw. einen oder mehrere elektrische Kontakte eines Kontaktierungsbereichs an einer Leiterplatte eines Steuergeräts angeschlossen zu werden. Bei dem Steuergerät kann es sich um das Steuergerät aus 1 oder 2 handeln.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung werden die Sensoren 240, 260, die Ventile 250 und der Stecker 230 mit der Verteilereinheit 510 bzw. Steckerleiste verbunden. Es sind auch Verbindungen mit mehreren Verteilereinheiten 510 bzw. Steckerleisten denkbar. Die mindestens eine Steckerleiste wird dann mit dem Steuergerät beispielsweise durch Stecken verbunden. Dabei kann an dem Steuergerät ein Gegenstecker vorgesehen sein. Der Gegenstecker wird dabei direkt mit der Leiterplatte verbunden. Der Gegenstecker kann somit fester Bestandteil der Leiterplatte sein. Der Gegenstecker kann verschieden ausgebildet sein. Die Verteilereinheit 510 kann auch auf andere Weise mit dem Steuergerät verbunden werden, wobei kein Gegenstecker erforderlich sein muss. Dazu kann ein sogenannter Edge Connector eingesetzt werden. Ein solcher Randstecker kann direkt auf an den Rand der Leiterplatte geführte Leiterbahnen aufgesetzt und anschließend mit der Leiterplatte verbunden werden. Die Einzelbaugruppen können bei Bedarf erst im letzten Montageschritt mit dem Steuergerät verbunden werden, z. B. in der Endmontage. Es ist somit eine einfache Montage und Kontaktierung der Sensoren, Ventile und Stecker an der Steuerung durch Stecken ermöglicht. Auch werden Toleranzprobleme vermieden, da ein Ausgleich durch flexible Leitungen möglich ist. Es können kostengünstige Einzelbaugruppen definiert werden, die anschließend zu der Gesamteinheit eines Steuersystems verbunden werden. Es ist eine kostengünstige Fertigung der Einzelbaugruppen möglich, wobei das Steuergerät und Kabelbäume mit Sensoren, Ventilen und Stecker getrennt voneinander hergestellt werden können.
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6 zeigt eine schematische Darstellung eines Verbindungssystems gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Gezeigt sind ein Stecker 230, ein Sensor 240, vier Ventile 250, zwei weitere Sensoren 260, eine Verteilereinheit 510 und eine weitere Verteilereinheit 610. Die Darstellung in 6 entspricht bis auf die weitere Verteilereinheit 610 der Darstellung in 5. Die weitere Verteilereinheit 610 ist zwischen die Ventile 250 und die Verteilereinheit 510 geschaltet. Bei der weiteren Verteilereinheit 610 kann es sich um eine Ventilsteckleiste handeln, in welche die Ventile 250 eingesteckt sind. In 6 ist gezeigt, dass die Ventile 250 in einer Reihe nebeneinander in die weitere Verteilereinheit 610 eingesteckt sind. Die weitere Verteilereinheit 610 ist mittels einer Verbindungsleitung mit der Verteilereinheit 510 verbunden.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung werden Einzel-Ventile über die weitere Verteilereinheit 610 als gemeinsame Ventil-Steckerleiste kontaktiert. Die weitere Verteilereinheit 610 wiederum ist mit der Verteilereinheit 510 zum Steuergerät verbunden, an der auch die Sensoren 240, 260 und der Stecker 230 kontaktiert werden. Es ist auch denkbar, dass der Kabelabgang der weiteren Verteilereinheit 610 direkt mit dem Steuergerät verbunden wird. Hier können Standard-Ventile verwendet werden, die in sehr hohen Stückzahlen kostengünstig hergestellt werden und in verschiedenen Getriebeapplikationen eingesetzt werden.
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7 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Gezeigt ist ein Verfahren 700 zum Verbinden eines Steuergeräts für ein Getriebe eines Fahrzeugs mit weiteren Getriebesteuerungselementen. Das Verfahren 700 weist einen Schritt des Bereitstellens 710 eines Steuergeräts auf. Bei dem Steuergerät kann es sich um das Steuergerät aus 1 und/oder 2 handeln. Insbesondere kann es sich bei dem Steuergerät um ein Steuergerät handeln, an dem eine Verteilereinheit wie die Verteilereinheit aus 5 und/oder 6 angeschlossen werden kann. Das Verfahren 700 weist ferner einen Schritt des Bereitstellens 720 eines Verbindungssystems auf. Bei dem Verbindungssystem kann es sich um ein Verbindungssystem handeln, das eine Verteilereinheit wie die Verteilereinheit aus 5 und/oder 6 bzw. eine weitere Verteilereinheit wie die weitere Verteilereinheit aus 6 aufweist. Das Verfahren 700 weist auch einen Schritt des Anschließens 730 der weiteren Getriebesteuerungselemente an das Verbindungssystem auf. Bei den weiteren Getriebesteuerungselementen kann es sich um die Getriebesteuerungselemente aus 2 bzw. 3 handeln. Bei dem Schritt des Anschließens 730 der weiteren Getriebesteuerungselemente an das Verbindungssystem können die weiteren Getriebesteuerungselemente alle an einer Verteilereinheit des Verbindungssystems angeschlossen werden oder es können einige der Getriebesteuerungselemente an eine Verteilereinheit und einige der Getriebesteuerungselemente an eine weitere Verteilereinheit angeschlossen werden. Das Verfahren 700 weist außerdem einen Schritt des Anschließens 740 des Verbindungssystems an das Steuergerät auf. Somit können die Getriebesteuerungselemente zunächst an das Verbindungssystem angeschlossen werden, bevor sie über das Verbindungssystems an das Steuergerät angeschlossen werden.
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8 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Gezeigt ist ein Verfahren 800 zum Verbinden eines Steuergeräts für ein Getriebe eines Fahrzeugs mit weiteren Getriebesteuerungselementen. Das Verfahren 800 weist einen Schritt des Bereitstellens 810 eines Steuergeräts auf. Bei dem Steuergerät kann es sich um das Steuergerät aus 1 und/oder 2 handeln. Insbesondere kann es sich bei dem Steuergerät um ein Steuergerät handeln, an dem eine Verteilereinheit wie die weitere Verteilereinheit aus 6 sowie weitere Getriebesteuerungselemente angeschlossen werden können. Das Verfahren 800 weist ferner einen Schritt des Bereitstellens 820 eines Verbindungssystems auf. Bei dem Verbindungssystem kann es sich um ein Verbindungssystem handeln, das zumindest eine Verteilereinheit wie die weitere Verteilereinheit aus 6 aufweist. Das Verfahren 800 weist auch einen Schritt des Anschließens 830 einer ersten Menge der weiteren Getriebesteuerungselemente an das Steuergerät auf. Bei den weiteren Getriebesteuerungselementen kann es sich um die Getriebesteuerungselemente aus 2 bzw. 3 handeln. Das Verfahren 800 weist außerdem einen Schritt des Anschließens 840 einer zweiten Menge der weiteren Getriebesteuerungselemente an das Verbindungssystem auf. Das Verfahren 800 weist zudem einen Schritt des Anschließens 850 des Verbindungssystems an das Steuergerät auf. Somit können einige der Getriebesteuerungselemente direkt an das Steuergerät und die übrigen der Getriebesteuerungselemente über das Verbindungssystem an das Steuergerät angeschlossen werden.
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Gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung können Gehäuseteile eingespart werden, da keine weiteren Mechanik-Elemente bis auf den Kabelsatz erforderlich sind. Eine Verkabelung eines außerhalb eines Getriebegehäuses angeordneten Steuergeräts zu innerhalb eines Getriebegehäuses angeordneten Sensoren und Ventilen kann entfallen. Es ergibt sich eine Einsparung von Leitungen und Pins am internen Kabelsatz und am Stecker. Ferner sind Einsparungen von Leitungen und Pins am Fahrzeugkabelsatz und Gegenstecker möglich. Auch eine Einsparung von Kontaktstellen bzw. Zwischenverbindungen sowie eine Einsparung von Prozessen, wie Stecken, Schweißen, o. ä. ist gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung möglich.
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Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Steuergerät
- 110
- Leiterplatte
- 112
- Kontaktierungsbereich
- 114
- elektrischer Kontakt
- 116
- Bauelementebereich
- 120
- Gehäuse
- 200
- Steuersystem
- 230
- Stecker
- 240
- Sensor
- 250
- Ventile
- 260
- Sensor
- 270
- Schaltplatte
- 280
- Kabelsatz
- 290
- Getriebegehäuse
- 312
- Anschlussenden
- 400
- Verfahren
- 410
- Schritt des Bereitstellens
- 420
- Schritt des Anschließens
- 510
- Verteilereinheit
- 610
- weitere Verteilereinheit
- 700
- Verfahren
- 710
- Schritt des Bereitstellens
- 720
- Schritt des Bereitstellens
- 730
- Schritt des Anschließens
- 740
- Schritt des Anschließens
- 800
- Verfahren
- 810
- Schritt des Bereitstellens
- 820
- Schritt des Bereitstellens
- 830
- Schritt des Anschließens
- 840
- Schritt des Anschließens
- 850
- Schritt des Anschließens
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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