EP3275294A1 - Gearbox control device for a gearbox of a vehicle - Google Patents

Gearbox control device for a gearbox of a vehicle

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Publication number
EP3275294A1
EP3275294A1 EP16702415.7A EP16702415A EP3275294A1 EP 3275294 A1 EP3275294 A1 EP 3275294A1 EP 16702415 A EP16702415 A EP 16702415A EP 3275294 A1 EP3275294 A1 EP 3275294A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
module
control unit
transmission control
central module
transmission
Prior art date
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Pending
Application number
EP16702415.7A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Holger Braun
Uwe Liskow
Martin Kowatsch
Markus Weiss
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP3275294A1 publication Critical patent/EP3275294A1/en
Pending legal-status Critical Current

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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
    • F16H61/0006—Electronic control units for transmission control, e.g. connectors, casings or circuit boards
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0058—Laminating printed circuit boards onto other substrates, e.g. metallic substrates
    • H05K3/0061—Laminating printed circuit boards onto other substrates, e.g. metallic substrates onto a metallic substrate, e.g. a heat sink
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/22—Secondary treatment of printed circuits
    • H05K3/28—Applying non-metallic protective coatings
    • H05K3/284—Applying non-metallic protective coatings for encapsulating mounted components
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    • H05K5/0026—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus provided with connectors and printed circuit boards [PCB], e.g. automotive electronic control units
    • H05K5/0082—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus provided with connectors and printed circuit boards [PCB], e.g. automotive electronic control units specially adapted for transmission control units, e.g. gearbox controllers
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    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/14—Structural association of two or more printed circuits
    • H05K1/147—Structural association of two or more printed circuits at least one of the printed circuits being bent or folded, e.g. by using a flexible printed circuit
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    • H05K1/14—Structural association of two or more printed circuits
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    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10227—Other objects, e.g. metallic pieces
    • H05K2201/10401—Eyelets, i.e. rings inserted into a hole through a circuit board
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    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10227—Other objects, e.g. metallic pieces
    • H05K2201/10409—Screws
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/13—Moulding and encapsulation; Deposition techniques; Protective layers
    • H05K2203/1305—Moulding and encapsulation
    • H05K2203/1327—Moulding over PCB locally or completely

Definitions

  • the invention relates to a transmission control device for a transmission of a vehicle.
  • gearbox control units are manufactured as an assembly, which can be later mechanically and electrically connected to the corresponding gear.
  • a transmission control unit includes a component (such as a microcontroller, a memory, a power output stage, resistors,
  • Capacitors, etc. populated substrate or circuit carrier.
  • so-called bare-die components are used for the semiconductor components, which do not have their own housing.
  • the pitch distances of these components can also be very small, which can then be very sensitive to short circuits due to conductive, even very small foreign particles. Therefore, the assembled substrates are usually protected after installation in a housing with gel or poured into plastic.
  • DE 10 2005 046 826 A1 shows a transmission control unit with a carrier, on which several flexible conductor foils can be laminated, which can serve to contact sensors, plug parts or hydraulic valves.
  • Embodiments of the present invention may advantageously enable a gearbox controller to be manufactured, assembled, and / or modified faster and more cheaply.
  • the invention relates to a transmission control device for a transmission of a vehicle.
  • the transmission is arranged in the drive train of the vehicle and / or may serve to a speed or torque of a
  • the vehicle may, for example, a
  • the transmission control unit comprises a central module, which comprises a carrier plate, electronic components arranged on the carrier plate and a housing for the electronic components, wherein the carrier plate has an opening for receiving a
  • a support plate which may be mechanically rigid, can be
  • a plastic circuit board for example, be a plastic circuit board, a ceramic plate or a metal plate, or a combination thereof.
  • Support plate for receiving a fastener may be provided only in a metal plate and / or plastic plate on which a circuit board (without opening) is mounted.
  • the electronic components may include, for example, a microcontroller.
  • the central module can carry a bridge circuit for generating a supply voltage for an electric motor and / or an associated filter circuit.
  • the transmission control unit comprises at least one peripheral module, the further electrical and / or electronic components of the
  • Gearbox controller carries, and at least one flexible conductor foil which connects the central module with the peripheral module. It is understood that that
  • Transmission control unit may include several peripheral modules, which may be connected via one or more flexible conductor foils to the central module.
  • a flexible conductor foil or flex foil may comprise a plurality of conductor tracks which are accommodated between two plastic films.
  • the peripheral module or modules each include another, their own
  • the carrier plate has a further opening for receiving a further fastening means for securing the peripheral module to the transmission.
  • This support plate may also be mechanically rigid and / or be a printed circuit board made of plastic or ceramic.
  • the transmission control unit for the central module and each peripheral module on its own support plate, which can be separately connected to each other with the transmission.
  • the carrier plates have all the openings (such as eyelets, recesses, holes and / or bores) with which attaches the respective module to the transmission with a fastening means in the form of a screw or rivet can be.
  • the modules are due to the flexible conductor foils spatially mutually flexible and changes in the relative position of the modules to each other, for example due to space adjustments in or around the transmission, can be implemented without much difficulty.
  • the arrangement of the modules can be changed, for example, because the location of a sensor changed or another sensor is to be integrated.
  • the central module and / or certain peripheral modules can be manufactured in a few specialized locations.
  • bare-die placement and subsequent protection of the devices may be accomplished by pouring or a lid that seals directly against the circuit substrate.
  • the assembly of the modules by means of flexible conductor foils can then take place on site in the countries of the respective end user. It can be dispensed with expensive transport packaging (which must be hermetically sealed, without moisture, without particles, for the transport of open bare-die circuits).
  • the modular design allows a simpler variant formation, since the individual modules (central module, peripheral module) can be modified separately. It is also possible to offer variants for individual modules that can be combined with each other. For example, different central modules for different maximum currents to supply an electric motor can be designed.
  • the housing of the central module comprises a casting compound into which the electronic components are cast. If the housing is formed using the Dam & Fill method, the tool costs are minimized, as no elaborate variant-specific tools are usually required for the manufacture.
  • the electronic components can be embedded in a gel or protected with a glued-on lid, a melted lid and / or a lid with a sealing ring.
  • the peripheral module comprises a housing for the electrical and / or electronic components, which has a casting compound into which the electrical and / or electronic components
  • the peripheral module comprises a sensor, a plug and / or a contact strip.
  • the sensor can be arranged on the carrier plate of the peripheral module and can be embedded there in a cast housing.
  • a further peripheral module is connected to the central module by means of a cable.
  • a cable for example, in a connector / connection for an oil pump and / or a plug for the
  • a flexible conductor foil may be unable to conduct enough current.
  • the flexible conductor foil can be replaced by one or more flexible cables.
  • the gearbox control unit further comprises a centering plate, to which the carrier plate of the central module and the carrier plate of the peripheral module are attached, in order to position the central module and the peripheral module for attachment to the transmission.
  • Support plate may for example be a plastic plate on which the
  • Transmission control unit are attached to the transmission.
  • a robot can grip the gearbox control unit using the carrier plate and then position it.
  • the central module only has an opening for attachment to the transmission. It is possible that the central module only has a central opening for receiving a
  • Fastening means such as a screw
  • the opening for example, surrounded by the housing and / or leads through the support plate.
  • the peripheral module has only one opening for attachment to the transmission. In this case, that must be
  • gearbox with several fasteners are attached to the transmission, but certain modules (because of their small size) are attached only at one point or only with a fastener.
  • the opening of the central module for receiving a fastening means is surrounded by a bush, which acts as a barrier for a casting compound when the housing is produced by casting.
  • the socket may be in or above a prior to pouring the components Opening be positioned by the support plate to prevent the still liquid casting compound enters the opening for the fastener.
  • the socket is supported on the carrier plate. From a head of the fastener (such as a
  • Screw head transmitted to the module force is transmitted from the socket to the support plate, which contacts the housing with an opposite side.
  • the bushing passes through the
  • the socket can also transmit the power of the head directly to the housing.
  • Fastening means supported on the support plate or on the socket and / or a head of the fastening means is at least partially recessed in the socket.
  • the bush may at least partially surround the head to reduce the height of the module. It is also possible that the bush serves only as a barrier for the casting compound and the head of the
  • Fastener is supported directly on the support plate (possibly with a washer).
  • Fig. 1A shows a schematic, perspective view of a
  • FIG. 1B shows a schematic cross section through the transmission control unit from FIG. 1A.
  • Fig. 2A shows a schematic, perspective view of a
  • FIG. 2B shows a schematic cross section through the gearbox control unit from FIG. 2A.
  • Fig. 3 shows a schematic, perspective view of a
  • FIG. 4 shows a schematic cross section through a central module of a transmission control device according to an embodiment of the invention.
  • FIG. 5 shows a schematic cross section through a central module of a transmission control device according to an embodiment of the invention.
  • FIG. 6 shows a schematic cross section through a central module of a transmission control device according to an embodiment of the invention.
  • FIG. 7 shows a schematic cross section through a central module of a transmission control device according to an embodiment of the invention.
  • FIG 8 shows a schematic cross section through a central module of a transmission control device according to an embodiment of the invention.
  • FIG. 9 shows a schematic cross section through a central module of a transmission control device according to an embodiment of the invention.
  • Embodiments of the invention Fig. 1 A and 1 B show a modular transmission control unit 10, the one
  • Central module 12 and a plurality of peripheral modules 14 includes, which are connected by means of a flexible conductor foil 16 with the central module 12.
  • the central module 12 comprises a support plate 18, on which electronic and electrical components 20 are arranged, such as a microcontroller, a bridge circuit for supplying an electric motor, an electrical filter for the bridge circuit, resistors, capacitors, etc.
  • electronic and electrical components 20 such as a microcontroller, a bridge circuit for supplying an electric motor, an electrical filter for the bridge circuit, resistors, capacitors, etc.
  • the central module 12 may also be a sensor integrated, for example, if there are close to the central module 12 speeds, paths or positions and / or pressures to be detected.
  • the carrier plate 18 may be, for example, a printed circuit board (such as an HDI-PCB, "high density interconnect printed circuit board”), which is equipped with the components 20, such as by gluing, bonding and / or soldering bare-die components and other devices, such as SMD (surface mounted device) devices with their own housings.
  • a printed circuit board such as an HDI-PCB, "high density interconnect printed circuit board”
  • the components 20 such as by gluing, bonding and / or soldering bare-die components and other devices, such as SMD (surface mounted device) devices with their own housings.
  • SMD surface mounted device
  • the central module 12 comprises a housing 22, which over the
  • Components 20 is arranged and protects them.
  • the components 20 may be embedded in a molding compound 24 or may be protected from the environment by a cover (which may be affixed) secured to the support plate 18.
  • a flexible conductor foil 16 may have a flexible carrier layer with conductor track and protective lacquer or may have two cover foils (for example of polyimide), between which electrical conductor tracks are arranged.
  • Conductor films or flex films 16 are electrically connected, for example, on the exposed edge of the carrier plate.
  • a flexible conductor foil 16 can be soldered to a printed circuit board as a carrier plate 18, for example, with iron soldering. The soldering pad transfers heat directly via the closed, upwardly facing other cover sheet on the tracks of the flexible conductor foil 16.
  • Protective tape for the soldering iron also called thermode
  • the closed side of the flexible conductor foil 16 can then simultaneously serve as chip protection for the connection point.
  • the flexible conductor foil 16 can additionally be protected around the solder joints by a peripheral adhesive bond per solder joint or for a group of solder joints.
  • the peripheral modules 14 are electrically contacted to the other end of the respective flexible conductor foil.
  • the peripheral modules can be, for example, a sensor module 14a or a plug-in module, such as a gear plug 14b, an actuator contact strip 14c or a
  • the peripheral modules 14 also include a carrier plate 26 on which the respective electrical and / or electronic components 28 are arranged.
  • the support plate 26 may be analogous to the central module 12, a printed circuit board, a plastic plate or a ceramic plate.
  • these electronic components 28 may include a sensor IC 28a and optional auxiliary circuitry mounted directly on the flexible conductor foil 16 (which is approximately in turn mounted on the carrier plate 26).
  • the components 28 may comprise a contact strip 28b, electrical contacts 28c and / or an additional circuit.
  • the components 28 of the peripheral modules 14 may be protected analogously to the central module 12 by a housing 30 which has been generated for example by pouring the components 28 into a casting compound 32.
  • the sensor ICs 28a may be protected from the environment (chips, oil) with a polymeric protection (eg, epoxy resin, plastic, globe top).
  • the carrier plate 26 may be made of the same plastic as the housing 30.
  • sensor dome of the sensor modules 14a may be pure plastic body, through which the flexible conductor foil 16 is positioned and fixed.
  • the central module 12 and at least some of the peripheral modules 14 can each be equipped with one or more fastening means 34 (here screws), by means of which they can be positioned and fastened to possibly also spatially branched points of a gearbox.
  • the fastening means 34 here screws
  • Fasteners 34 are guided through openings 36 and screw-on in the respective support plates 18, 26, via which the modules 12, 14 can be attached. It is possible that the central module 12 and at least some of the
  • Peripheral modules 14 are attached to the transmission via only a fastener 34, such as a screw.
  • the transmission control unit 10 therefore provides very small tolerance chains for the peripheral modules 14, since no fixed connection via an overhanging carrier plate system is necessary.
  • the support plates 18, 26 only need a pre-positioning for
  • the central module 12 may, for example, in a specialized factory
  • the transmission controller 10 may include a centering plate 38 that positions the individual modules 12, 14 relative to each other.
  • the centering plate 38 may be a pure plastic component without integrated conductor tracks.
  • the support plates 18, 26 are attached.
  • the centering plate 38 may be disposed below or above the modules 12, 14.
  • To protect the flexible conductor foils 16 may serve a cover plate 40 which is mounted from above as a protective plate.
  • each module 12, 14 has its own attachment points.
  • the connection to the neighboring component takes place only via a flex foil (possibly with relief waves) and / or via the centering plate 38, which only takes over the pre-centering for mounting on the transmission component, but not the functional centering, and therefore sufficient clearance between the modules 12, 14 and can provide the centering plate 38.
  • the transmission control unit 10 can also be represented without a centering plate 38. This can be done in one
  • Pre-positioned transport device to be removed by grippers and attached to gear parts.
  • FIG. 3 shows that flexible conductor foils 16 can also be replaced by cables 42, for example if the current conductivity of the flexible conductor foil 16 is insufficient. These cables 42 can be electrically contacted at the edge of the carrier plate 18.
  • a transmission plug module 14 b and a plug module 14 d for an oil pump by means of cable 42 with the
  • Peripheral modules 14 are analogously connected to the transmission 44.
  • the central module 12 is by means of a single or with multiple screws or comparable releasable or non-detachable connections as fastening means 34 directly to a transmission component, such as a
  • Hydraulic control plate mechanically and heat dissipating connected.
  • Support plate 18 touches the gear 44 surface. This can lead to an optimal heat connection of the central module 12, since only an air gap or oil gap remains between the carrier plate 18 and the transmission 4.
  • the support plate 18 and the molded housing 22 or the casting compound 24 each contain a central opening or a hole 36 through which a foot of the fastening means 34 extends.
  • the installation of the central module 12 with a central fastening means counteracts a thermo-mechanical deformation of the module 12, which by different
  • Thermal expansion coefficient can be caused.
  • the central module 12 can move freely at the edge and is not performed in a forced clamping (forced about flatness), which can lead to local overloads inside the module 12 , Thus, a delamination of components 20 on the support plate 18 and / or in the casting compound 24 can be counteracted.
  • the head of the fastening means 34 rests directly on the housing 22. Alternatively, a washer may be located between the head and the housing.
  • the opening 36 is surrounded by a bush 46, which on the one hand can serve as a storage for the head of the fastening means 34, but on the other hand also serves as a dam or barrier for the casting compound 24 of the housing 22.
  • the bushing 46 has a similar
  • the bushing 46 may be made of duroplastic. But it is also possible that the sleeve 46 is made of an aluminum alloy, which may have a poor adhesion to the casting material 24. In this case, but no shear forces, but the sleeve 46 dissolves after casting from the housing 22.
  • the head of the fastener 34 is supported on the sleeve 46, while the sleeve 46 in Figs. 5, 8 and 9 on the
  • Support plate 18 and in FIGS. 6 and 9 supported on the housing 44.
  • the socket rests on the support plate 18, while the socket 46 is used only as a barrier for the molding compound 24. It is possible that a washer and / or a tinning between the head of the fastener 34 and the support plate 18 is arranged.
  • the sleeve 46 has a cantilevered portion, which can reduce the filling level of the molding compound 24 where only flat components 20 are arranged on the support plate 18.
  • the head of the fastening means 34 is at least partially sunk in the bushing 46, for example to reduce the overall height of the central module 12.

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Abstract

The invention relates to a gearbox control device (10) for a gearbox (44) of a vehicle, comprising: a central module (12) having a carrier plate (18), electronic components (20) arranged on said carrier plate (18) and a housing (22) for said electronic components (20), said carrier plate (18) comprising an opening (36) for receiving a securing means (34) for securing the central module (12) to said gearbox (44); at least one peripheral module (14) which carries additional electrical and/or electronic components (28) of the gearbox control device (10); and at least one flexible conductive foil (16) which connects the central module (12) to the peripheral module (14). The peripheral module (14) comprises an additional carrier plate (26) on which the additional electrical and/or electronic components (28) are arranged, the carrier plate (26) having an additional opening (36) for receiving an additional securing means (34) for securing the peripheral module (14) to the gearbox (44).

Description

Beschreibung  description
Getriebesteuergerät für ein Getriebe eines Fahrzeugs Transmission control unit for a transmission of a vehicle
Gebiet der Erfindung Field of the invention
Die Erfindung betrifft ein Getriebesteuergerät für ein Getriebe eines Fahrzeugs. The invention relates to a transmission control device for a transmission of a vehicle.
Stand der Technik State of the art
In der Regel werden Getriebesteuergeräte als Baugruppe gefertigt, die später mit dem entsprechenden Getriebe mechanisch und elektrisch verbunden werden kann. In general, gearbox control units are manufactured as an assembly, which can be later mechanically and electrically connected to the corresponding gear.
In der Regel enthält ein Getriebesteuergerät ein mit Bauelementen (wie etwa ein MikroController, ein Speicher, eine Leistungsendstufe, Widerstände, In general, a transmission control unit includes a component (such as a microcontroller, a memory, a power output stage, resistors,
Kondensatoren usw.) bestücktes Substrat bzw. Schaltungsträger. Unter anderem aus Bauraumgründen werden für die Halbleiter-Bauelemente sogenannte Bare- Die-Bauelemente verwendet, die kein eigenes Gehäuse aufweisen. Die Pitch- Abstände dieser Bauelemente können auch sehr klein sein, die dann sehr empfindlich gegen Kurzschlüsse durch leitende, auch sehr kleine Fremdpartikel sein können. Deshalb werden die bestückten Substrate nach dem Einbau in ein Gehäuse normalerweise mit Gel geschützt oder in Kunststoff eingegossen. Capacitors, etc.) populated substrate or circuit carrier. Among other things, for reasons of space, so-called bare-die components are used for the semiconductor components, which do not have their own housing. The pitch distances of these components can also be very small, which can then be very sensitive to short circuits due to conductive, even very small foreign particles. Therefore, the assembled substrates are usually protected after installation in a housing with gel or poured into plastic.
Für die Bestückung der Getriebesteuergeräte unter den oben genannten For equipping the gearbox control units among the above
Bedingungen sind spezialisierte Werke und/oder hohe Investitionen in Conditions are specialized works and / or high investments in
bestehende Werke notwendig. Außerdem werden teure und kompliziert aufgebaute Werkzeuge benötigt, die auch keine Flexibilität bezüglich existing works necessary. In addition, expensive and complicated tools are needed, which also has no flexibility
Variantenbildung aufweisen. Die DE 10 2005 046 826 A1 zeigt ein Getriebesteuergerät mit einem Träger, auf dem mehrere flexible Leiterfolien auflaminiert sein können, die dazu dienen können, Sensoren, Steckerteile oder Hydraulikventile zu kontaktieren. Have variant formation. DE 10 2005 046 826 A1 shows a transmission control unit with a carrier, on which several flexible conductor foils can be laminated, which can serve to contact sensors, plug parts or hydraulic valves.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Vorteile der Erfindung Advantages of the invention
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können in vorteilhafter Weise ermöglichen, ein Getriebesteuergerät schneller und kostengünstiger herzustellen, zu montieren und/oder zu modifizieren. Embodiments of the present invention may advantageously enable a gearbox controller to be manufactured, assembled, and / or modified faster and more cheaply.
Die Erfindung betrifft ein Getriebesteuergerät für ein Getriebe eines Fahrzeugs. Das Getriebe ist im Antriebsstrang des Fahrzeugs angeordnet und/oder kann dazu dienen, eine Drehzahl bzw. ein Drehmoment von einem The invention relates to a transmission control device for a transmission of a vehicle. The transmission is arranged in the drive train of the vehicle and / or may serve to a speed or torque of a
Verbrennungsmotor in eine andere Drehzahl bzw. ein anderes Drehmoment für die Räder des Fahrzeugs umzuwandeln. Das Fahrzeug kann beispielsweise einTo convert internal combustion engine into a different speed or torque for the wheels of the vehicle. The vehicle may, for example, a
Pkw, Lkw, Bus oder Baufahrzeug sein. Be car, truck, bus or construction vehicle.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Getriebesteuergerät ein Zentralmodul, das eine Trägerplatte, auf der Trägerplatte angeordnete elektronische Bauelemente und ein Gehäuse für die elektronischen Bauelemente umfasst, wobei die Trägerplatte eine Öffnung zur Aufnahme eines According to one embodiment of the invention, the transmission control unit comprises a central module, which comprises a carrier plate, electronic components arranged on the carrier plate and a housing for the electronic components, wherein the carrier plate has an opening for receiving a
Befestigungsmittels aufweist, um das Zentralmodul an dem Getriebe zu befestigen. Eine Trägerplatte, die mechanisch starr ausgebildet sein kann, kann Attachment means to secure the central module to the transmission. A support plate, which may be mechanically rigid, can
beispielsweise eine Leiterplatte aus Kunststoff, eine Keramikplatte oder eine Metallplatte sein, bzw. eine Kombination davon. Beispielsweise kann eine Leiterplatte, auf der elektrische und/oder elektronische Bauelemente angeordnet sind, auf eine Metallplatte und/oder Kunststoffplatte ohne Leiterbahnen montiert (beispielsweise geklebt) sein, um eine Trägerplatte zu bilden. Die Öffnung in derFor example, be a plastic circuit board, a ceramic plate or a metal plate, or a combination thereof. For example, a printed circuit board on which electrical and / or electronic components are arranged, mounted on a metal plate and / or plastic plate without traces (glued, for example) to form a support plate. The opening in the
Trägerplatte zu Aufnahme eines Befestigungsmittels kann lediglich in einer Metallplatte und/oder Kunststoffplatte vorgesehen sein, auf der eine Leiterplatte (ohne Öffnung) montiert ist. Die elektronischen Bauelemente können beispielsweise einen MikroController umfassen. Weiter kann das Zentralmodul eine Brückenschaltung zum Erzeugen einer Versorgungsspannung für einen Elektromotor und/oder einen zugehörigen Filterschaltkreis tragen. Support plate for receiving a fastener may be provided only in a metal plate and / or plastic plate on which a circuit board (without opening) is mounted. The electronic components may include, for example, a microcontroller. Furthermore, the central module can carry a bridge circuit for generating a supply voltage for an electric motor and / or an associated filter circuit.
Weiter umfasst das Getriebesteuergerät wenigstens ein Peripheriemodul, das weitere elektrische und/oder elektronische Bauelemente des Further, the transmission control unit comprises at least one peripheral module, the further electrical and / or electronic components of the
Getriebesteuergeräts trägt, und wenigstens eine flexible Leiterfolie, die das Zentralmodul mit dem Peripheriemodul verbindet. Es ist zu verstehen, dass dasGearbox controller carries, and at least one flexible conductor foil which connects the central module with the peripheral module. It is understood that that
Getriebesteuergerät mehrere Peripheriemodule umfassen kann, die jeweils über ein oder mehrere flexible Leiterfolien mit dem Zentralmodul verbunden sein können. Eine flexible Leiterfolie bzw. Flexfolie kann mehrere Leiterbahnen umfassen, die zwischen zwei Kunststofffolien aufgenommen sind. Transmission control unit may include several peripheral modules, which may be connected via one or more flexible conductor foils to the central module. A flexible conductor foil or flex foil may comprise a plurality of conductor tracks which are accommodated between two plastic films.
Das oder die Peripheriemodule umfassen jeweils eine weitere, eigene The peripheral module or modules each include another, their own
Trägerplatte, auf der die weiteren elektrischen und/oder elektronischen Support plate on which the other electrical and / or electronic
Bauelemente angeordnet sind, wobei die Trägerplatte eine weitere Öffnung zur Aufnahme eines weiteren Befestigungsmittels aufweist, um das Peripheriemodul an dem Getriebe zu befestigen. Diese Trägerplatte kann auch mechanisch starr sein und/oder eine Leiterplatte aus Kunststoff oder Keramik sein. Insbesondere weist das Getriebesteuergerät für das Zentralmodul und jedes Peripheriemodul eine eigene Trägerplatte auf, die gesondert voneinander mit dem Getriebe verbunden werden können. Components are arranged, wherein the carrier plate has a further opening for receiving a further fastening means for securing the peripheral module to the transmission. This support plate may also be mechanically rigid and / or be a printed circuit board made of plastic or ceramic. In particular, the transmission control unit for the central module and each peripheral module on its own support plate, which can be separately connected to each other with the transmission.
Zum Verbinden des Zentralmoduls und des Peripheriemoduls mit dem Getriebe weisen die Trägerplatten alle Öffnungen (wie etwa Ösen, Aussparungen, Löcher und/oder Bohrungen) auf, mit der das jeweilige Modul an dem Getriebe mit einem Befestigungsmittel in der Form einer Schraube oder eines Niets befestigt werden kann. Die Module sind aufgrund der flexiblen Leiterfolien räumlich zueinander flexibel und Änderungen der relativen Lage der Module zueinander, beispielsweise aufgrund von Bauraumanpassungen im oder um das Getriebe, können ohne größere Schwierigkeiten umgesetzt werden. Die Anordnung der Module kann beispielsweise dann verändert werden, weil die Lage eines Sensors verändert oder ein weiterer Sensor eingebunden werden soll. To connect the central module and the peripheral module to the transmission, the carrier plates have all the openings (such as eyelets, recesses, holes and / or bores) with which attaches the respective module to the transmission with a fastening means in the form of a screw or rivet can be. The modules are due to the flexible conductor foils spatially mutually flexible and changes in the relative position of the modules to each other, for example due to space adjustments in or around the transmission, can be implemented without much difficulty. The arrangement of the modules can be changed, for example, because the location of a sensor changed or another sensor is to be integrated.
Auf diese Weise kann beispielsweise das Zentralmodul und/oder bestimmte Peripheriemodule in wenigen spezialisierten Standorten hergestellt werden. Hier kann beispielsweise eine Bare-Die-Bestückung und ein anschließender Schutz der Bauelemente durch Eingießen oder einen Deckel, der direkt gegen das Schaltungssubstrat abdichtet, erfolgen. In this way, for example, the central module and / or certain peripheral modules can be manufactured in a few specialized locations. Here For example, bare-die placement and subsequent protection of the devices may be accomplished by pouring or a lid that seals directly against the circuit substrate.
Das Zusammenfügen der Module mittels flexiblen Leiterfolien kann dann vor Ort in den Ländern der jeweiligen Endanwender erfolgen. Es kann auf teure Transportverpackungen (die hermetisch dicht, ohne Feuchte, ohne Partikel, für den Transport von offenen Bare-Die-Schaltungen geeignet sein müssen) verzichtet werden. The assembly of the modules by means of flexible conductor foils can then take place on site in the countries of the respective end user. It can be dispensed with expensive transport packaging (which must be hermetically sealed, without moisture, without particles, for the transport of open bare-die circuits).
Weiter ermöglicht der modulare Aufbau eine einfachere Variantenbildung, da die einzelnen Module (Zentralmodul, Peripheriemodul) getrennt voneinander modifiziert werden können. Auch ist es möglich, für einzelne Module Varianten anzubieten, die miteinander kombiniert werden können. Beispielsweise können verschiedene Zentralmodule für verschiedene maximale Ströme zur Versorgung eines Elektromotors ausgelegt sein. Furthermore, the modular design allows a simpler variant formation, since the individual modules (central module, peripheral module) can be modified separately. It is also possible to offer variants for individual modules that can be combined with each other. For example, different central modules for different maximum currents to supply an electric motor can be designed.
Unter Umständen ist es auch möglich, ein Verschrotten eines kompletten Getriebesteuergeräts zu vermeiden, wenn die Elektronik beim Prüfen einen Defekt zeigt. Es ist lediglich notwendig, eines der Module auszutauschen. It may also be possible to avoid scraping a complete transmission control unit if the electronics shows a defect during testing. It is only necessary to replace one of the modules.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Gehäuse des Zentralmoduls eine Gussmasse, in die die elektronischen Bauelemente eingegossen sind. Wird hierbei das Gehäuse im Dam-&-Fill-Verfahren gebildet, minimieren sich die Werkzeugkosten, da hier in der Regel keine aufwendigen variantenspezifischen Werkzeuge zur Herstellung nötig sind. According to one embodiment of the invention, the housing of the central module comprises a casting compound into which the electronic components are cast. If the housing is formed using the Dam & Fill method, the tool costs are minimized, as no elaborate variant-specific tools are usually required for the manufacture.
Alternativ oder zusätzlich können die elektronischen Bauelemente in ein Gel eingebettet werden oder mit einem aufgeklebten Deckel, aufgeschmolzenem Deckel und/oder einem Deckel mit Dichtring geschützt werden. Alternatively or additionally, the electronic components can be embedded in a gel or protected with a glued-on lid, a melted lid and / or a lid with a sealing ring.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Peripheriemodul ein Gehäuse für die elektrischen und/oder elektronischen Bauelemente, das eine Gussmasse aufweist, in die die elektrischen und/oder elektronischen According to one embodiment of the invention, the peripheral module comprises a housing for the electrical and / or electronic components, which has a casting compound into which the electrical and / or electronic components
Bauelemente eingegossen sind. Analog dem Zentralmodul können die Components are cast. Analogous to the central module, the
Bauelemente des Peripheriemoduls mit einem Verguss-Gehäuse geschützt werden. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Peripheriemodul einen Sensor, einen Stecker und/oder eine Kontaktleiste. Der Sensor kann auf der Trägerplatte des Peripheriemoduls angeordnet sein und kann dort in ein gegossenes Gehäuse eingebettet sein. Components of the peripheral module are protected with a potting housing. According to one embodiment of the invention, the peripheral module comprises a sensor, a plug and / or a contact strip. The sensor can be arranged on the carrier plate of the peripheral module and can be embedded there in a cast housing.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist ein weiteres Peripheriemodul mittels eines Kabels mit dem Zentralmodul verbunden. Beispielsweise bei einem Stecker/Anschluss für eine Ölpumpe und/oder einem Stecker für die According to one embodiment of the invention, a further peripheral module is connected to the central module by means of a cable. For example, in a connector / connection for an oil pump and / or a plug for the
Stromversorgung des Getriebesteuergeräts kann es sein, dass eine flexible Leiterfolie nicht in der Lage ist, genügend Strom zu leiten. In diesem Fall kann die flexible Leiterfolie durch ein oder mehrere flexible Kabel ersetzt werden. Powering the transmission control unit, a flexible conductor foil may be unable to conduct enough current. In this case, the flexible conductor foil can be replaced by one or more flexible cables.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Getriebesteuergerät weiter eine Zentrierplatte, an der die Trägerplatte des Zentralmoduls und die Trägerplatte des Peripheriemoduls befestigt sind, um das Zentralmodul und das Peripheriemodul zum Anbringen an dem Getriebe zu positionieren. Die According to one embodiment of the invention, the gearbox control unit further comprises a centering plate, to which the carrier plate of the central module and the carrier plate of the peripheral module are attached, in order to position the central module and the peripheral module for attachment to the transmission. The
Trägerplatte kann beispielsweise eine Kunststoffplatte sein, an der die Support plate may for example be a plastic plate on which the
Trägerplatten zum Transport und/oder zum Positionieren des Carrier plates for transporting and / or positioning the
Getriebesteuergeräts an dem Getriebe befestigt sind. Ein Roboter kann beispielsweise das Getriebesteuergerät mithilfe der Trägerplatte greifen und dann positionieren. Transmission control unit are attached to the transmission. For example, a robot can grip the gearbox control unit using the carrier plate and then position it.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist das Zentralmodul lediglich eine Öffnung zum Befestigen an dem Getriebe auf. Es ist möglich, dass das Zentralmodul lediglich eine zentrale Öffnung zur Aufnahme eines According to one embodiment of the invention, the central module only has an opening for attachment to the transmission. It is possible that the central module only has a central opening for receiving a
Befestigungsmittels (etwa einer Schraube) aufweist, wobei die Öffnung beispielsweise von dem Gehäuse umgeben ist und/oder durch die Trägerplatte führt. Genauso ist es möglich, dass das Peripheriemodul lediglich eine Öffnung zum Befestigen an dem Getriebe aufweist. In diesem Fall muss das Fastening means (such as a screw), wherein the opening, for example, surrounded by the housing and / or leads through the support plate. Likewise, it is possible that the peripheral module has only one opening for attachment to the transmission. In this case, that must be
Getriebesteuergerät zwar mit mehreren Befestigungsmitteln an dem Getriebe befestigt werden, wobei aber bestimmte Module (aufgrund ihrer geringen Größe) nur an einem Punkt bzw. nur mit einem Befestigungsmittel befestigt werden. Although gearbox with several fasteners are attached to the transmission, but certain modules (because of their small size) are attached only at one point or only with a fastener.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Öffnung des Zentralmoduls zur Aufnahme eines Befestigungsmittels von einer Buchse umgeben, die beim Erzeugen des Gehäuses durch Eingießen als Schranke für eine Gussmasse wirkt. Die Buchse kann vor dem Eingießen der Bauelemente in oder über einer Öffnung durch die Trägerplatte positioniert werden, um zu verhindern, dass die noch flüssige Gussmasse in die Öffnung für das Befestigungsmittel gelangt. According to one embodiment of the invention, the opening of the central module for receiving a fastening means is surrounded by a bush, which acts as a barrier for a casting compound when the housing is produced by casting. The socket may be in or above a prior to pouring the components Opening be positioned by the support plate to prevent the still liquid casting compound enters the opening for the fastener.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Buchse auf der Trägerplatte abgestützt. Die von einem Kopf des Befestigungsmittels (wie etwa einem According to one embodiment of the invention, the socket is supported on the carrier plate. From a head of the fastener (such as a
Schraubenkopf) auf das Modul übertragene Kraft wird von der Buchse auf die Trägerplatte übertragen, die mit einer gegenüberliegenden Seite das Gehäuse berührt.  Screw head) transmitted to the module force is transmitted from the socket to the support plate, which contacts the housing with an opposite side.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung führt die Buchse durch die According to one embodiment of the invention, the bushing passes through the
Trägerplatte hindurch. Die Buchse kann die Kraft des Kopfes auch direkt auf das Gehäuse übertragen. Carrier plate through. The socket can also transmit the power of the head directly to the housing.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist ein Kopf des According to one embodiment of the invention, a head of the
Befestigungsmittels auf der Trägerplatte oder auf der Buchse aufgestützt und/oder ist ein Kopf des Befestigungsmittels zumindest teilweise in der Buchse versenkt. Die Buchse kann den Kopf zumindest teilweise umgeben, um die Bauhöhe des Moduls zu vermindern. Es ist auch möglich, dass die Buchse lediglich als Schranke für die Gussmasse dient und der Kopf des Fastening means supported on the support plate or on the socket and / or a head of the fastening means is at least partially recessed in the socket. The bush may at least partially surround the head to reduce the height of the module. It is also possible that the bush serves only as a barrier for the casting compound and the head of the
Befestigungsmittels direkt auf der Trägerplatte (eventuell mit einer Beilagscheibe) abgestützt ist. Fastener is supported directly on the support plate (possibly with a washer).
Ideen zu Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können unter anderem als auf den nachfolgend beschriebenen Gedanken und Erkenntnissen beruhend angesehen werden. Ideas for embodiments of the present invention may be considered, inter alia, as being based on the thoughts and findings described below.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei weder die Zeichnungen noch die Beschreibung als die Erfindung einschränkend auszulegen sind. Embodiments of the invention will now be described with reference to the accompanying drawings, in which neither the drawings nor the description are to be construed as limiting the invention.
Fig. 1 A zeigt eine schematische, perspektivische Ansicht eines Fig. 1A shows a schematic, perspective view of a
Getriebesteuergeräts gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Fig. 1 B zeigt einen schematischen Querschnitt durch das Getriebesteuergerät aus der Fig. 1 A. Transmission control device according to an embodiment of the invention. FIG. 1B shows a schematic cross section through the transmission control unit from FIG. 1A.
Fig. 2A zeigt eine schematische, perspektivische Ansicht eines Fig. 2A shows a schematic, perspective view of a
Getriebesteuergeräts gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Transmission control device according to another embodiment of the invention.
Fig. 2B zeigt einen schematischen Querschnitt durch das Getriebesteuergerät aus der Fig. 2A. FIG. 2B shows a schematic cross section through the gearbox control unit from FIG. 2A.
Fig. 3 zeigt eine schematische, perspektivische Ansicht eines Fig. 3 shows a schematic, perspective view of a
Getriebesteuergeräts gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Transmission control device according to another embodiment of the invention.
Fig. 4 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Zentralmodul eines Getriebesteuergeräts gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 4 shows a schematic cross section through a central module of a transmission control device according to an embodiment of the invention.
Fig. 5 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Zentralmodul eines Getriebesteuergeräts gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 5 shows a schematic cross section through a central module of a transmission control device according to an embodiment of the invention.
Fig. 6 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Zentralmodul eines Getriebesteuergeräts gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 6 shows a schematic cross section through a central module of a transmission control device according to an embodiment of the invention.
Fig. 7 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Zentralmodul eines Getriebesteuergeräts gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. FIG. 7 shows a schematic cross section through a central module of a transmission control device according to an embodiment of the invention.
Fig. 8 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Zentralmodul eines Getriebesteuergeräts gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 8 shows a schematic cross section through a central module of a transmission control device according to an embodiment of the invention.
Fig. 9 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Zentralmodul eines Getriebesteuergeräts gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 9 shows a schematic cross section through a central module of a transmission control device according to an embodiment of the invention.
Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in den Figuren gleiche oder gleichwirkende Merkmale. The figures are only schematic and not to scale. Like reference numerals designate the same or equivalent features in the figures.
Ausführungsformen der Erfindung Fig. 1 A und 1 B zeigen ein modulares Getriebesteuergerät 10, das ein Embodiments of the invention Fig. 1 A and 1 B show a modular transmission control unit 10, the one
Zentralmodul 12 und mehrere Peripheriemodule 14 umfasst, die mittels einer flexiblen Leiterfolie 16 mit dem Zentralmodul 12 verbunden sind. Central module 12 and a plurality of peripheral modules 14 includes, which are connected by means of a flexible conductor foil 16 with the central module 12.
Das Zentralmodul 12 umfasst eine Trägerplatte 18, auf der elektronische und elektrische Bauelemente 20 angeordnet sind, wie etwa ein MikroController, eine Brückenschaltung zum Versorgen eines Elektromotors, ein elektrischer Filter für die Brückenschaltung, Widerstände, Kondensatoren usw. In dem Zentralmodul 12 kann auch ein Sensor integriert werden, wenn dort beispielsweise nahe dem Zentralmodul 12 Drehzahlen, Wege bzw. Positionen und/oder Drücke zu erfassen sind. The central module 12 comprises a support plate 18, on which electronic and electrical components 20 are arranged, such as a microcontroller, a bridge circuit for supplying an electric motor, an electrical filter for the bridge circuit, resistors, capacitors, etc. In the central module 12 may also be a sensor integrated, for example, if there are close to the central module 12 speeds, paths or positions and / or pressures to be detected.
Die Trägerplatte 18 kann beispielsweise eine Leiterpatte (wie etwa ein HDI-PCB, „high density interconnect printed circuit board") sein, die mit den Bauelementen 20 bestückt wird, etwa durch Aufkleben, Bonden und/oder Löten von Bare-Die- Bauelementen und anderen Bauelementen, wie etwa SMD (surface mounted device)-Bauelementen mit eigenen Gehäusen. The carrier plate 18 may be, for example, a printed circuit board (such as an HDI-PCB, "high density interconnect printed circuit board"), which is equipped with the components 20, such as by gluing, bonding and / or soldering bare-die components and other devices, such as SMD (surface mounted device) devices with their own housings.
Weiter umfasst das Zentralmodul 12 ein Gehäuse 22, das über den Furthermore, the central module 12 comprises a housing 22, which over the
Bauelementen 20 angeordnet ist und diese schützt. Beispielsweise können die Bauelemente 20 in eine Gussmasse 24 eingebettet sein oder können mit einem auf der Trägerplatte 18 befestigten Deckel (der aufgeklebt sein kann) gegen die Umgebung geschützt werden. Components 20 is arranged and protects them. For example, the components 20 may be embedded in a molding compound 24 or may be protected from the environment by a cover (which may be affixed) secured to the support plate 18.
Eine flexible Leiterfolie 16 kann eine flexiblen Trägerschicht mit Leiterbahn und Schutzlack aufweisen oder kann zwei Deckfolien (etwa aus Polyimid) aufweisen, zwischen denen elektrische Leiterbahnen angeordnet sind. Die flexiblen A flexible conductor foil 16 may have a flexible carrier layer with conductor track and protective lacquer or may have two cover foils (for example of polyimide), between which electrical conductor tracks are arranged. The flexible one
Leiterfolien bzw. Flexfolien 16 sind beispielsweise am frei liegenden Rand der Trägerplatte elektrisch angeschlossen. Eine flexible Leiterfolie 16 kann beispielsweise mit Bügellöten an einer Leiterplatte als Trägerplatte 18 angelötet werden. Die flexible Leiterfolie 16 liegt dabei mit der geöffneten Deckfolie nach unten zeigend auf Löt-Pads der Leiterplatte 18. Ein Lötbügel überträgt Wärme direkt über die geschlossene, nach oben zeigende andere Deckfolie auf die Leiterbahnen der flexiblen Leiterfolie 16. Die Anlage zum Bügellöten benötigt kein umlaufendes Schutzband für den Lötbügel (auch Thermode genannt), da eine Deckschicht der flexiblen Leiterfolie 16 diese Funktion übernimmt. Die geschlossene Seite der flexiblen Leiterfolie 16 kann dann auch gleichzeitig als Spanschutz für die Verbindungsstelle dienen. Die flexible Leiterfolie 16 kann zusätzlich um die Lötstellen herum durch eine umlaufende Klebeverbindung je Lötstelle oder für eine Gruppe von Lötstellen geschützt sein. Conductor films or flex films 16 are electrically connected, for example, on the exposed edge of the carrier plate. A flexible conductor foil 16 can be soldered to a printed circuit board as a carrier plate 18, for example, with iron soldering. The soldering pad transfers heat directly via the closed, upwardly facing other cover sheet on the tracks of the flexible conductor foil 16. Protective tape for the soldering iron (also called thermode), since a cover layer of the flexible conductor film 16 assumes this function. The closed side of the flexible conductor foil 16 can then simultaneously serve as chip protection for the connection point. The flexible conductor foil 16 can additionally be protected around the solder joints by a peripheral adhesive bond per solder joint or for a group of solder joints.
Die Peripheriemodule 14 sind an das andere Ende der jeweiligen flexiblen Leiterfolie elektrisch kontaktiert. Bei den Peripheriemodulen kann es sich beispielsweise um ein Sensormodul 14a oder ein Steckermodul, wie etwa ein Getriebestecker 14b, eine Aktuatorkontaktleiste 14c oder einen The peripheral modules 14 are electrically contacted to the other end of the respective flexible conductor foil. The peripheral modules can be, for example, a sensor module 14a or a plug-in module, such as a gear plug 14b, an actuator contact strip 14c or a
Ölpumpenanschluss 14d, handeln. Auch die Peripheriemodule 14 umfassen eine Trägerplatte 26, auf der die jeweiligen elektrischen und/oder elektronischen Bauelemente 28 angeordnet sind. Die Trägerplatte 26 kann analog dem Zentralmodul 12 eine Leiterplatte, eine Kunststoff platte oder eine Keramikplatte sein. Bei einem Sensormodul 14a können diese elektronischen Bauelemente 28 einen Sensor-IC 28a und eine optionale Zusatzbeschaltung umfassen, die direkt auf der flexiblen Leiterfolie 16 angebracht sind (die in etwa wiederum auf der Trägerplatte 26 angebracht ist). Bei einem Steckermodul 14b, 14c, 14d können die Bauelemente 28 eine Kontaktleiste 28b, elektrische Kontakte 28c und/oder eine Zusatzbeschaltung umfassen. Oil pump connection 14d, act. The peripheral modules 14 also include a carrier plate 26 on which the respective electrical and / or electronic components 28 are arranged. The support plate 26 may be analogous to the central module 12, a printed circuit board, a plastic plate or a ceramic plate. For a sensor module 14a, these electronic components 28 may include a sensor IC 28a and optional auxiliary circuitry mounted directly on the flexible conductor foil 16 (which is approximately in turn mounted on the carrier plate 26). In the case of a plug-in module 14b, 14c, 14d, the components 28 may comprise a contact strip 28b, electrical contacts 28c and / or an additional circuit.
Die Bauelemente 28 der Peripheriemodule 14 können analog dem Zentralmodul 12 durch ein Gehäuse 30 geschützt sein, das beispielsweise durch Eingießen der Bauelemente 28 in eine Gussmasse 32 erzeugt wurde. Beispielsweise können die Sensor-ICs 28a mit einem polymeren Schutz (z. B. Epoxidharz, Kunststoff, einem Globe-Top) vor der Umgebung (Späne, Öl) geschützt werden. The components 28 of the peripheral modules 14 may be protected analogously to the central module 12 by a housing 30 which has been generated for example by pouring the components 28 into a casting compound 32. For example, the sensor ICs 28a may be protected from the environment (chips, oil) with a polymeric protection (eg, epoxy resin, plastic, globe top).
Die Trägerplatte 26 kann aus dem gleichen Kunststoff gefertigt sein wie die Gehäuse 30. Beispielsweise können Sensordome der Sensormodule 14a reine Kunststoffkörper sein, durch die auch die flexible Leiterfolie 16 positioniert und fixiert wird. The carrier plate 26 may be made of the same plastic as the housing 30. For example, sensor dome of the sensor modules 14a may be pure plastic body, through which the flexible conductor foil 16 is positioned and fixed.
Das Zentralmodul 12 und zumindest manche der Peripheriemodule 14 können jeweils mit einem oder mehreren Befestigungsmitteln 34 (hier Schrauben) ausgestattet sein, über die sie an gegebenenfalls auch räumlich verzweigten Stellen eines Getriebes positioniert und befestigt werden können. Die The central module 12 and at least some of the peripheral modules 14 can each be equipped with one or more fastening means 34 (here screws), by means of which they can be positioned and fastened to possibly also spatially branched points of a gearbox. The
Befestigungsmittel 34 sind dabei durch Öffnungen 36 bzw. Anschraubaugen in den jeweiligen Trägerplatten 18, 26 geführt, über die die Module 12, 14 befestigt werden können. Es ist möglich, dass das Zentralmodul 12 und zumindest manche der Fasteners 34 are guided through openings 36 and screw-on in the respective support plates 18, 26, via which the modules 12, 14 can be attached. It is possible that the central module 12 and at least some of the
Peripheriemodule 14 über lediglich ein Befestigungsmittel 34, wie etwa eine Schraube, an dem Getriebe befestigt werden. Das Getriebesteuergerät 10 stellt für die Peripheriemodule 14 daher sehr kleine Toleranzketten bereit, da keine feste Anbindung über ein ausladendes Trägerplattensystem notwendig ist. Die Trägerplatten 18, 26 müssen lediglich eine Vorpositionierung für Peripheral modules 14 are attached to the transmission via only a fastener 34, such as a screw. The transmission control unit 10 therefore provides very small tolerance chains for the peripheral modules 14, since no fixed connection via an overhanging carrier plate system is necessary. The support plates 18, 26 only need a pre-positioning for
Anschraubpunkte ermöglichen. Die eigentliche Zentrierung der einzelnen Module 12, 14 zu Getriebebauteilen übernehmen die Befestigungsmittel 24 oder optional zusätzliche Passstifte an den Modulen 12, 14. Enable screw-on points. The actual centering of the individual modules 12, 14 to gear components take over the fastening means 24 or optionally additional dowel pins on the modules 12, 14th
Das Zentralmodul 12 kann beispielsweise in einem spezialisierten Werk The central module 12 may, for example, in a specialized factory
(Reinraum-Elektronikfertigung, Bare-Die Verarbeitung, Kleben und Bonden) hergestellt, geprüft und an ein Modulwerk geliefert werden, in dem eine (Cleanroom electronics manufacturing, bare-the processing, gluing and bonding) manufactured, tested and delivered to a module factory, in which a
Ankontaktierung der Peripheriemodule 14 erfolgt. In dem Modulwerk sind keine Reinraumbedingungen notwendig. Auch besteht keine Notwendigkeit für teure Transport- und Logistikkonzepte zum Versenden von ungeschützten Bare-Die- Schaltungen. Contacting the peripheral modules 14 takes place. In the module plant no clean room conditions are necessary. There is also no need for expensive transportation and logistics concepts to ship unprotected bare-die circuits.
Wie in den Fig. 2A und 2B gezeigt ist, kann das Getriebesteuergerät 10 eine Zentrierplatte 38 umfassen, die die einzelnen Module 12, 14 zueinander positioniert. Die Zentrierplatte 38 kann ein reines Kunststoffbauteil ohne integrierte Leiterbahnen sein. An der Zentrierplatte 38 bzw. Maske, die mehrere Ausleger und/oder Verzweigungen umfassen kann, können beispielsweise die Trägerplatten 18, 26 befestigt werden. Die Zentrierplatte 38 kann unter oder über den Modulen 12, 14 angeordnet sein. Zum Schutz der flexiblen Leiterfolien 16 kann eine Deckplatte 40 dienen, die von oben als Schutzplatte montiert wird. As shown in FIGS. 2A and 2B, the transmission controller 10 may include a centering plate 38 that positions the individual modules 12, 14 relative to each other. The centering plate 38 may be a pure plastic component without integrated conductor tracks. At the centering plate 38 or mask, which may comprise a plurality of arms and / or branches, for example, the support plates 18, 26 are attached. The centering plate 38 may be disposed below or above the modules 12, 14. To protect the flexible conductor foils 16 may serve a cover plate 40 which is mounted from above as a protective plate.
Da die einzelnen Module 12, 14 mechanisch flexibel verbunden sind, sind thermomechanische Spannungen zwischen den einzelnen Modulen 12, 14 stark reduziert, wie dies bei großflächigen Modulleiterplatten, Stanzgittern und in Trägerplatten integrierte Baugruppen der Fall sein kann. Jedes Modul 12, 14 weist eigene Befestigungspunkte auf. Die Verbindung zum Nachbarbauteil erfolgt nur über eine Flexfolie (eventuell mit Entlastungswellen) und/oder über die Zentrierplatte 38, die nur die Vorzentrierung für die Montage am Getriebebauteil übernimmt, nicht aber die funktionale Zentrierung, und deshalb ausreichend Spiel zwischen den Modulen 12, 14 und der Zentrierplatte 38 bereitstellen kann. Wie in den Fig. 1 A und 2A gezeigt ist, kann das Getriebesteuergerät 10 auch ohne Zentrierplatte 38 dargestellt werden. Hierzu kann es in einer Since the individual modules 12, 14 are mechanically flexibly connected, thermo-mechanical stresses between the individual modules 12, 14 are greatly reduced, as may be the case with large-area module circuit boards, stamped grids and assemblies integrated into carrier plates. Each module 12, 14 has its own attachment points. The connection to the neighboring component takes place only via a flex foil (possibly with relief waves) and / or via the centering plate 38, which only takes over the pre-centering for mounting on the transmission component, but not the functional centering, and therefore sufficient clearance between the modules 12, 14 and can provide the centering plate 38. As shown in FIGS. 1 A and 2A, the transmission control unit 10 can also be represented without a centering plate 38. This can be done in one
Transportvorrichtung vorpositioniert werden, um von Greifern entnommen und an Getriebeteilen befestigt zu werden. Pre-positioned transport device to be removed by grippers and attached to gear parts.
Die Fig. 3 zeigt, dass flexible Leiterfolien 16 auch durch Kabel 42 ersetzt werden können, beispielsweise wenn die Stromleitfähigkeit der flexiblen Leiterfolie 16 nicht ausreicht. Diese Kabel 42 können am Rand der Trägerplatte 18 elektrisch kontaktiert werden. In der Fig. 3 ist gezeigt, dass ein Getriebesteckermodul 14b und ein Steckermodul 14d für eine Ölpumpe mittels Kabel 42 mit dem FIG. 3 shows that flexible conductor foils 16 can also be replaced by cables 42, for example if the current conductivity of the flexible conductor foil 16 is insufficient. These cables 42 can be electrically contacted at the edge of the carrier plate 18. In Fig. 3 it is shown that a transmission plug module 14 b and a plug module 14 d for an oil pump by means of cable 42 with the
Zentralmodul verbunden sind.  Central module are connected.
Die Fig. 4 zeigt einen schematischen Querschnitt durch das Zentralmodul 12, mit dem die Verbindung zwischen dem Zentralmodul 12 und dem Getriebe 44 erläutert werden soll. Es ist möglich, dass eines oder mehrere der 4 shows a schematic cross section through the central module 12, with which the connection between the central module 12 and the gear 44 is to be explained. It is possible that one or more of the
Peripheriemodule 14 analog mit dem Getriebe 44 verbunden sind. Peripheral modules 14 are analogously connected to the transmission 44.
Das Zentralmodul 12 ist mittels einer einzigen oder mit mehreren Schrauben oder vergleichbaren lösbaren oder auch nicht lösbaren Verbindungen als Befestigungsmittel 34 direkt mit einem Getriebebauteil, wie etwa einer The central module 12 is by means of a single or with multiple screws or comparable releasable or non-detachable connections as fastening means 34 directly to a transmission component, such as a
Hydrauliksteuerplatte, mechanisch und wärmeableitend verbunden. Die Hydraulic control plate, mechanically and heat dissipating connected. The
Trägerplatte 18 berührt dabei das Getriebe 44 flächig. Dies kann zu einer optimalen Wärmeanbindung des Zentralmoduls 12 führen, da nur ein Luft- bzw. Ölspalt zwischen der Trägerplatte 18 und dem Getriebe 4 verbleibt. Support plate 18 touches the gear 44 surface. This can lead to an optimal heat connection of the central module 12, since only an air gap or oil gap remains between the carrier plate 18 and the transmission 4.
Die Trägerplatte 18 und das gegossene Gehäuse 22 bzw. die Gussmasse 24 enthalten jeweils eine zentrale Öffnung bzw. ein Loch 36, durch die ein Fuß des Befestigungsmittels 34 verläuft. Der Einbau des Zentralmoduls 12 mit einem zentralen Befestigungsmittel wirkt einer thermomechanischen Verformung des Moduls 12 entgegen, die durch unterschiedliche The support plate 18 and the molded housing 22 or the casting compound 24 each contain a central opening or a hole 36 through which a foot of the fastening means 34 extends. The installation of the central module 12 with a central fastening means counteracts a thermo-mechanical deformation of the module 12, which by different
Wärmeausdehnungskoeffizienten verursacht werden kann. Beim Aufbau der Fig. 4 (auch bei den Fig. 5 bis 9) kann sich das Zentralmodul 12 am Rand frei bewegen und wird nicht in eine Zwangsverspannung geführt (etwa zur Ebenheit gezwungen), die zu lokalen Überlastungen im Inneren des Moduls 12 führen kann. Somit kann einer Delamination von Bauelementen 20 auf der Trägerplatte 18 und/oder in der Gussmasse 24 entgegengewirkt werden. In der Fig. 4 liegt der Kopf des Befestigungsmittels 34 direkt auf dem Gehäuse 22 auf. Alternativ kann sich eine Unterlegscheibe zwischen dem Kopf und dem Gehäuse befinden. Thermal expansion coefficient can be caused. In the structure of Fig. 4 (also in Figs. 5 to 9), the central module 12 can move freely at the edge and is not performed in a forced clamping (forced about flatness), which can lead to local overloads inside the module 12 , Thus, a delamination of components 20 on the support plate 18 and / or in the casting compound 24 can be counteracted. In FIG. 4, the head of the fastening means 34 rests directly on the housing 22. Alternatively, a washer may be located between the head and the housing.
In den folgenden Fig. 5 bis 9 wird die Öffnung 36 von einer Buchse 46 umgeben, die einerseits als Ablage für den Kopf des Befestigungsmittels 34 dienen kann, andererseits aber auch als Damm bzw. Schranke für die Gussmasse 24 des Gehäuses 22 dient. Vorzugsweise weist die Buchse 46 einen ähnlichen In the following FIGS. 5 to 9, the opening 36 is surrounded by a bush 46, which on the one hand can serve as a storage for the head of the fastening means 34, but on the other hand also serves as a dam or barrier for the casting compound 24 of the housing 22. Preferably, the bushing 46 has a similar
Wärmeausdehnungskoeffizienten wie die Gussmasse 24 auf, um ein Thermal expansion coefficient as the molding compound 24 on to a
Delaminieren der Buchse 46 von dem Gehäuse 22 zu verhindern. Beispielsweise kann die Buchse 46 aus Duroplast gefertigt sein. Es ist aber auch möglich, dass die Buchse 46 aus einer Aluminium-Legierung gefertigt ist, die zwar eine schlechte Haftung an der Gussmasse 24 aufweisen kann. In diesem Fall wirken aber keine Scherkräfte, sondern die Buchse 46 löst sich nach dem Gießen von dem Gehäuse 22 ab. Delaminate the sleeve 46 of the housing 22 to prevent. For example, the bushing 46 may be made of duroplastic. But it is also possible that the sleeve 46 is made of an aluminum alloy, which may have a poor adhesion to the casting material 24. In this case, but no shear forces, but the sleeve 46 dissolves after casting from the housing 22.
Bei den Fig. 5, 6, 8 und 9 ist der Kopf des Befestigungsmittels 34 auf der Buchse 46 abgestützt, während die Buchse 46 bei den Fig. 5, 8 und 9 auf der 5, 6, 8 and 9, the head of the fastener 34 is supported on the sleeve 46, while the sleeve 46 in Figs. 5, 8 and 9 on the
Trägerplatte 18 und in den Fig. 6 und 9 auf dem Gehäuse 44 abgestützt ist. Support plate 18 and in FIGS. 6 and 9 supported on the housing 44.
Bei den Ausführungsformen der Fig. 6 und 9 kann es von Vorteil sein, wenn der Wärmeausdehnungskoeffizient der Buchse 46 zwischen dem In the embodiments of Figs. 6 and 9, it may be advantageous if the thermal expansion coefficient of the sleeve 46 between the
Wärmeausdehnungskoeffizienten des Gehäuses 22 und der Trägerplatte 18 liegt. Thermal expansion coefficient of the housing 22 and the support plate 18 is located.
Bei der Fig. 7 liegt die Buchse auf der Trägerplatte 18 auf, während die Buchse 46 nur als Schranke für die Gussmasse 24 Verwendung findet. Es ist möglich, dass eine Unterlegscheibe und/oder eine Verzinnung zwischen dem Kopf des Befestigungsmittels 34 und der Trägerplatte 18 angeordnet ist. In Fig. 7, the socket rests on the support plate 18, while the socket 46 is used only as a barrier for the molding compound 24. It is possible that a washer and / or a tinning between the head of the fastener 34 and the support plate 18 is arranged.
Bei der Fig. 9 weist die Buchse 46 einen ausgekragten Teil auf, der die Füllhöhe der Gussmasse 24 dort reduzieren kann, wo nur flache Bauelemente 20 auf der Trägerplatte 18 angeordnet sind. In Fig. 9, the sleeve 46 has a cantilevered portion, which can reduce the filling level of the molding compound 24 where only flat components 20 are arranged on the support plate 18.
In den Fig. 7, 8 und 9 ist der Kopf des Befestigungsmittels 34 zumindest teilweise in der Buchse 46 versenkt, um beispielsweise die Bauhöhe des Zentralmoduls 12 zu vermindern. Abschließend ist darauf hinzuweisen, dass Begriffe wie„aufweisend", „umfassend" etc. keine anderen Elemente oder Schritte ausschließen und Begriffe wie„eine" oder„ein" keine Vielzahl ausschließen. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen. In FIGS. 7, 8 and 9, the head of the fastening means 34 is at least partially sunk in the bushing 46, for example to reduce the overall height of the central module 12. Finally, it should be noted that terms such as "comprising,""comprising," etc., do not exclude other elements or steps, and terms such as "a" or "an" do not exclude a multitude. Reference signs in the claims are not to be considered as limiting.

Claims

Ansprüche claims
1 . Getriebesteuergerät (10) für ein Getriebe (44) eines Fahrzeugs, das 1 . Transmission control unit (10) for a transmission (44) of a vehicle, the
Getriebesteuergerät (10) umfassend:  Transmission control unit (10) comprising:
ein Zentralmodul (12), das eine Trägerplatte (18), auf der Trägerplatte (18) angeordnete elektronische Bauelemente (20) und ein Gehäuse (22) für die elektronischen Bauelemente (20) umfasst, wobei die Trägerplatte (18) eine Öffnung (36) zur Aufnahme eines Befestigungsmittels (34) aufweist, um das Zentralmodul (12) an dem Getriebe (44) zu befestigen;  a central module (12) which comprises a carrier plate (18), electronic components (20) arranged on the carrier plate (18) and a housing (22) for the electronic components (20), wherein the carrier plate (18) has an opening (36 ) for receiving a fastener (34) to secure the central module (12) to the gearbox (44);
wenigstens ein Peripheriemodul (14), das weitere elektrische und/oder elektronische Bauelemente (28) des Getriebesteuergeräts (10) trägt;  at least one peripheral module (14) carrying further electrical and / or electronic components (28) of the transmission control unit (10);
wenigstens eine flexible Leiterfolie (16), die das Zentralmodul (12) mit dem Peripheriemodul (14) verbindet;  at least one flexible conductor foil (16) connecting the central module (12) to the peripheral module (14);
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das Peripheriemodul (14) eine weitere Trägerplatte (26) umfasst, auf der die weiteren elektrischen und/oder elektronischen Bauelemente (28) angeordnet sind, wobei die Trägerplatte (26) eine weitere Öffnung (36) zur Aufnahme eines weiteren Befestigungsmittels (34) aufweist, um das Peripheriemodul (14) an dem Getriebe (44) zu befestigen.  the peripheral module (14) comprises a further carrier plate (26) on which the further electrical and / or electronic components (28) are arranged, wherein the carrier plate (26) has a further opening (36) for receiving a further attachment means (34) to attach the peripheral module (14) to the transmission (44).
2. Getriebesteuergerät (10) nach Anspruch 1 , 2. Transmission control unit (10) according to claim 1,
wobei das Gehäuse (22) des Zentralmoduls eine Gussmasse (24) umfasst, in die die elektronischen Bauelemente (20) eingegossen sind.  wherein the housing (22) of the central module comprises a casting compound (24) into which the electronic components (20) are cast.
3. Getriebesteuergerät (10) nach Anspruch 1 oder 2, 3. Transmission control unit (10) according to claim 1 or 2,
wobei das Peripheriemodul (14) ein Gehäuse (30) für die elektrischen und/oder elektronischen Bauelemente (28) umfasst, das eine Gussmasse (32) aufweist, in die die elektrischen und/oder elektronischen Bauelemente (28) eingegossen sind.  wherein the peripheral module (14) comprises a housing (30) for the electrical and / or electronic components (28), which has a casting compound (32) into which the electrical and / or electronic components (28) are cast.
4. Getriebesteuergerät (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 4. Transmission control unit (10) according to one of the preceding claims,
wobei das Peripheriemodul (14) einen Sensor (28a), einen Stecker (28c) und/oder eine Kontaktleiste (28b) umfasst. wherein the peripheral module (14) comprises a sensor (28a), a plug (28c) and / or a contact strip (28b).
5. Getriebesteuergerät (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein weiteres Peripheriemodul (14b, 14d) mittels eines Kabels (42) mit dem Zentralmodul (12) verbunden ist. 5. Transmission control unit (10) according to one of the preceding claims, wherein a further peripheral module (14b, 14d) by means of a cable (42) to the central module (12) is connected.
6. Getriebesteuergerät (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend: 6. Transmission control unit (10) according to one of the preceding claims, further comprising:
eine Zentrierplatte (38), an der die Trägerplatte (18) des Zentralmoduls (12) und die Trägerplatte (26) des Peripheriemoduls (14) befestigt sind, um das Zentralmodul (12) und das Peripheriemodul (14) zum Anbringen an dem Getriebe (44) zu positionieren.  a centering plate (38) to which the support plate (18) of the central module (12) and the support plate (26) of the peripheral module (14) are fastened to the central module (12) and the peripheral module (14) for attachment to the transmission ( 44).
7. Getriebesteuergerät (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 7. Transmission control unit (10) according to one of the preceding claims,
wobei das Zentralmodul (12) lediglich eine Öffnung (36) zum Befestigen an dem Getriebe (44) aufweist; und/oder  the central module (12) having only one opening (36) for attachment to the transmission (44); and or
wobei das Peripheriemodul (14) lediglich eine Öffnung (36) zum Befestigen an dem Getriebe (44) aufweist.  wherein the peripheral module (14) has only one opening (36) for attachment to the transmission (44).
8. Getriebesteuergerät (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 8. Transmission control unit (10) according to one of the preceding claims,
wobei die Öffnung (36) des Zentralmoduls (12) zur Aufnahme eines  wherein the opening (36) of the central module (12) for receiving a
Befestigungsmittels (34) von einer Buchse (46) umgeben ist, die beim Erzeugen des Gehäuses (22) durch Gießen als Schranke für eine  Fastening means (34) by a bush (46) is surrounded, which in generating the housing (22) by casting as a barrier for a
Gussmasse (24) wirkt.  Casting compound (24) acts.
9. Getriebesteuergerät (10) nach Anspruch 8, 9. Transmission control unit (10) according to claim 8,
wobei die Buchse (46) auf der Trägerplatte (18) abgestützt ist; und/oder wobei die Buchse (46) durch die Trägerplatte (18) hindurchführt.  wherein the bush (46) is supported on the support plate (18); and / or wherein the bushing (46) passes through the carrier plate (18).
10. Getriebesteuergerät (10) nach Anspruch 8 oder 9, 10. Transmission control unit (10) according to claim 8 or 9,
wobei ein Kopf des Befestigungsmittel (46) auf der Trägerplatte (18) oder auf der Buchse (46) aufgestützt ist; und/oder  wherein a head of the fastener (46) is supported on the support plate (18) or on the bushing (46); and or
wobei ein Kopf des Befestigungsmittels (34) zumindest teilweise in der Buchse (46) versenkt ist.  wherein a head of the fastener (34) is at least partially recessed in the bushing (46).
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