DE102017223177A1

DE102017223177A1 - Druckmesseinheit und Anschlussbaueinheit für ein Kraftfahrzeug-Getriebe.

Info

Publication number: DE102017223177A1
Application number: DE102017223177.7A
Authority: DE
Inventors: Thomas Mauthofer; Gerhard Bullinger
Original assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2017-12-19
Filing date: 2017-12-19
Publication date: 2019-06-19
Also published as: KR20200096641A; US11668211B2; WO2019121208A1; JP2021507237A; US20200378282A1; KR102423940B1; JP6976442B2; CN111566462A

Abstract

Die Erfindung betrifft Druckmesseinheit (1) für die Bestimmung des Öldrucks in einem Kraftfahrzeug-Getriebe mit einem Schaltungsträger (2), mit einem Drucksensor (3), mit einer elektrischen Schnittstelle (4), mit einer mechanischen Schnittstelle (5) und mit einer hydraulischen Schnittstelle (6), wobei der Drucksensor (3) auf der ersten Seite (2.1) des Schaltungsträgers (2) mittels der elektrischen Schnittstelle (4) mit dem Schaltungsträger (2) elektrisch und mittels der mechanischen Schnittstelle (5) mit dem Schaltungsträger (2) mechanisch verbunden ist, dass an einer der ersten Seite (2.1) gegenüberliegenden Seite (2.2) des Schaltungsträgers (2) die hydraulische Schnittstelle (6) zum Verbinden der Druckmesseinheit (1) mit einem Anwenderhydraulikbauteil angeordnet ist, und wobei zum Druckausgleich zwischen dem Drucksensor (3) und der hydraulischen Schnittstelle (6) im Schaltungsträger (2) eine Öffnung (2.3) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckmesseinheit und eine Anschlussbaueinheit für Getriebe-Öldrucksensoren mit elektrischen, mechanischen und hydraulischen Schnittstellen.
Um einen geringen Kraftstoffverbrauch bei niedrigen Emissionen zu erzielen, müssen in Kraftfahrzeugen genaue Druckdaten erfasst werden. Mit diesen Daten können verschiedene Steuerungsprozesse des Kraftfahrzeugs beeinflusst werden.
Automatische Getriebe für Personenkraftwagen werden überwiegend elektronisch gesteuert, wobei die elektronische Steuerung die Signale von mehreren Sensoren im Kraftfahrzeug empfängt und auswertet. Dazu muss mit einem oder mehreren Sensoren der Druck in dem Hydrauliköl des Getriebes gemessen werden. Ferner werten moderne Motorsteuerungen den Ansaugunterdruck aus und benötigen dazu einen in dem Ansaugtrakt untergebrachten Drucksensor.
Die Erfindung ist zur Überwachung des Öldrucks in Kraftfahrzeuggetrieben vorgesehen. Sie ist darüber hinaus auch für den Einsatz an Automotive-Drucksensoren mit erhöhten Anforderungen an Medienbeständigkeit, z.B. für Bremsflüssigkeit, Kraftstoff, Öle, Harnstoff und belastete Luft, geeignet. Weitere Anwendungsgebiete sind integrierte oder angebaute Steuergeräte, bei denen mit Drucksensoren hydraulische Drücke gemessen werden müssen.
Zur Kopplung von Öldrucksensoren mit einer Auswerte- und/oder Steuereinheit für Getriebe, insbesondere für Fahrzeuggetriebe, werden Anordnungen verwendet, die gesonderte Schnittstellen für die elektrische Spannungsversorgung und Signalübertragung, für die mechanische Befestigung der Drucksensoren und für die Verbindung mit dem zu überwachendem hydraulischen Bauteil aufweisen.
Zur Realisierung der drei Schnittstellen werden um den Drucksensor verhältnismäßig große und aufwändige Gehäuse angeordnet. Dies bedingt hohe Kosten und große Abmessungen. Außerdem ist die Gestaltung der Gehäuse an die jeweiligen Einbaubedingungen gebunden, sodass die elektrische und mechanische Schnittstelle mittels kostenaufwändiger Konstruktionen adaptiert werden muss.
Aus DE 198 34 212 A1 ist ein Steuergerät mit einer Steuerschaltung und einen Drucksensor zum Messen des Hydraulikdrucks in einem Getriebe bekannt, die in einem Gehäuse untergebracht sind. Das Gehäuse hat eine metallische Grundplatte, die druckdicht mit einer Hydraulikeinheit des Getriebes verbunden ist. Sie ist mit einer Bohrung versehen, durch die der Drucksensor mit Druck beaufschlagt wird. Ein Träger für den Drucksensor weist einen zylindrischen Vorsprung auf, der in die Bohrung derart eingedrückt ist, dass sich durch Materialverdrängung eine druckdichte und kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Träger und der Grundplatte ergibt. Die Anordnung erfordert einen hohen Fertigungsaufwand.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Druckmesseinheit und eine Anschlussbaueinheit der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine kostengünstige und einfache Anschlussmöglichkeit gestattet.
Die Aufgabe wird mit einer Druckmesseinheit gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 und mit einer Anschlussbaueinheit gemäß den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Druckmesseinheit verfügt über einen Schaltungsträger, einen Drucksensor, eine elektrische, eine mechanische und eine hydraulische Schnittstelle.
Erfindungsgemäß ist der Drucksensor auf der ersten Seite des Schaltungsträgers mittels der elektrischen Schnittstelle mit dem Schaltungsträger elektrisch und mittels der separaten mechanischen Schnittstelle mit dem Schaltungsträger mechanisch verbunden.
An einer der ersten Seite gegenüber liegenden Seite des Schaltungsträgers ist die hydraulische Schnittstelle zum Verbinden der Druckmesseinheit mit einem Anwenderhydraulikbauteil angeordnet, wobei zum Druckausgleich zwischen dem Drucksensor und der hydraulischen Schnittstelle im Schaltungsträger eine Öffnung angeordnet ist.
Die hydraulische Schnittstelle ist dabei vom Drucksensor gelöst und die elektrische und die mechanische Schnittstelle sind in einer Druckmesseinheit integriert und können kostengünstig an eine Steuereinheit angebunden werden.
Außerdem ist der Drucksensor nicht mehr in direktem Kontakt mit der Anwenderschnittstelle, damit wird eine flexible Einbaulage ermöglicht.
Vorteilhafter Weise umfasst die elektrische Schnittstelle ein elektrisches Verbindungsteil des Drucksensors, zum Beispiel ein Stanzgitter, und eine Kontaktfläche des Schaltungsträgers, zum Beispiel ein Lötpad.
Desweiteren ist es vorteilhaft, dass die mechanische Schnittstelle zwischen dem Drucksensor und dem Schaltungsträger mittels einer Klebung ausgeführt ist. Dieses Standardverfahren ist weit verbreitet und kostengünstig in der Durchführung.
Der Drucksensor ist insbesondere als oberflächenmontierbares SMD-Bauteil ausgeführt. Dies ermöglicht eine kostengünstige Ausführung mit hoher Messgenauigkeit bei geringer Baugröße.
Ferner ist es vorteilhaft, den Schaltungsträger als Bestandteil einer Getriebesteuereinheit auszubilden, wodurch eine besonders kostengünstige Ausführung ermöglicht wird.
Bei der erfindungsgemäßen Anschlussbaueinheit ist an die Druckmesseinheit mittels der hydraulischen Schnittstelle ein Anwenderhydraulikbauteil angeschlossen.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der hydraulische Anschluss mittels eines ringförmigen Dichtungsteils gegenüber einer Umgebung gas- oder flüssigkeitsdicht mit dem Anwenderhydraulikbauteil verbunden ist. Beispielsweise kann hierzu eine Dichtung mit einem 0-Ring verwendet werden.
Die hydraulische Schnittstelle, welche die Hochdruckumgebung abdichtet, kann damit unabhängig vom Sensor um die Sensoreinheit herum realisiert werden.
Mit dieser Anschlussbaueinheit wird eine Miniaturisierung und Vereinfachung der Anschlusstechnik von Bauteilen einer Anwenderhydraulik an einen Drucksensor erreicht.
Die Erfindung wird im Folgenden an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
In den zugehörigen Zeichnungen zeigen

1 eine schematische Darstellung der Druckmesseinheit, und
2 eine schematische Darstellung der Anschlussbaueinheit.

1 zeigt eine Druckmesseinheit 1 mit einem Schaltungsträger 2 und mit einem Drucksensor 3. Die Druckmesseinheit 1 weist auch eine elektrische, eine mechanische und mit eine hydraulische Schnittstelle auf.
Der Drucksensor 3 ist auf der ersten Seite 2.1 des Schaltungsträgers 2, hier der Oberseite, mittels der elektrischen Schnittstelle 4 mit dem Schaltungsträger 2 elektrisch und mittels der mechanischen Schnittstelle 5 mit dem Schaltungsträger 2 mechanisch verbunden. Als Drucksensor 3 wird vorzugsweise ein als ein SMD-Bauteil ausgeführter Drucksensor verwendet.
Die elektrische Schnittstelle 4 weist hier ein elektrisches Verbindungsteil 4.1 des Drucksensors 3, zum Beispiel ein Stanzgitter, und eine Kontaktfläche 4.2 des Schaltungsträgers, zum Beispiel ein Lötpad, auf. Die mechanische Schnittstelle 5 ist hier der Einfachheit halber mittels einer Klebung ausgeführt. Als Kleber kann zum Beispiel ein Standard-Epoxidharz verwendet werden.
An der der ersten Seite 2.1 gegenüberliegenden Seite 2.2 des Schaltungsträgers 2, hier der Unterseite, ist die hydraulische Schnittstelle 6 zum Verbinden der Druckmesseinheit 1 mit einem Anwenderhydraulikbauteil angeordnet.
Die hydraulische Schnittstelle 6 kann zum Beispiel durch den Schaltungsträger 2 oder auch durch ein Zusatzbauteil realisiert sein.
Um einen Druckausgleich zwischen dem Drucksensor 3 auf der Oberseite des Schaltungsträgers 2 und der hydraulischen Schnittstelle 6 an der Unterseite des Schaltungsträgers 2 zu ermöglichen, ist im Schaltungsträger 2 eine Öffnung 2.3 angeordnet. Die Klebung 5 zwischen Drucksensor 3 und Schaltungsträger 2 weist dazu eine entsprechende Öffnung 5.1 auf.
2 zeigt eine Anschlussbaueinheit mit einer Druckmesseinheit 1 gemäß 1. An die Druckmesseinheit 1 ist mittels der hydraulischen Schnittstelle 6 ein zu überwachendes Anwenderhydraulikbauteil 7 angeschlossen.
Das Anwenderhydraulikbauteil 7 ist dazu an der hydraulischen Schnittstelle 6 druckdicht so befestigt, dass ein äußerer Druck nicht auf den Drucksensor 3 einwirken kann. Hierzu ist die hydraulische Schnittstelle 6 mittels eines ringförmigen Dichtungsteils 8 gegenüber seiner Umgebung gas- oder flüssigkeitsdicht mit dem Anwenderhydraulikbauteil 7 verbunden. Für die Dichtung 8 wird vorzugsweise ein elastischer O-Ring verwendet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 19834212 A1 [0007]

Claims

Druckmesseinheit (1) für die Bestimmung des Öldrucks in einem Kraftfahrzeug-Getriebe mit einem Schaltungsträger (2), mit einem Drucksensor (3), mit einer elektrischen Schnittstelle (4), mit einer mechanischen Schnittstelle (5) und mit einer hydraulischen Schnittstelle (6), dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor (3) auf der ersten Seite (2.1) des Schaltungsträgers (2) mittels der elektrischen Schnittstelle (4) mit dem Schaltungsträger (2) elektrisch und mittels der mechanischen Schnittstelle (5) mit dem Schaltungsträger (2) mechanisch verbunden ist, dass an einer der ersten Seite (2.1) gegenüberliegenden Seite (2.2) des Schaltungsträgers (2) die hydraulische Schnittstelle (6) zum Verbinden der Druckmesseinheit (1) mit einem Anwenderhydraulikbauteil angeordnet ist, und dass zum Druckausgleich zwischen dem Drucksensor (3) und der hydraulischen Schnittstelle (6) im Schaltungsträger (2) eine Öffnung (2.3) angeordnet ist.
Druckmesseinheit (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Schnittstelle (4) ein elektrisches Verbindungsteil (4.1) des Drucksensors (3) und eine Kontaktfläche (4.2) des Schaltungsträgers umfasst.
Druckmesseinheit (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Schnittstelle (5) mittels einer Klebung ausgeführt ist.
Druckmesseinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor (2) als SMD-Bauteil ausgeführt ist.
Druckmesseinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltungsträger (2) Bestandteil einer Getriebesteuereinheit ist.
Anschlussbaueinheit mit einer Druckmesseinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an die Druckmesseinheit (1) mittels der hydraulischen Schnittstelle (6) ein Anwenderhydraulikbauteil (7) angeschlossen ist.
Anschlussbaueinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Schnittstelle (6) mittels eines ringförmigen Dichtungsteils (8) gegenüber seiner Umgebung gas- oder flüssigkeitsdicht mit dem Anwenderhydraulikbauteil (7) verbunden ist.