确定优选用于机动车辆的变速器执行器的参考位置的方法以及用于机动车辆变速器的变速器执行器

摘要

本发明涉及一种用于确定变速器执行器、优选用于机动车辆变速器的变速器执行器的参考位置的方法，其中包括电动马达的所述变速器执行器通过换挡拨指接合到换挡叉轴的多个换挡槽中的一个中，其中所述电动马达在第一旋转方向上实施所述换挡槽的选择过程而在第二旋转方向上实现在所选择的所述换挡槽中的换挡过程。在可可靠地确定变速器执行器的参考位置的方法中，在参考过程中确定所述参考位置，其中所述参考位置对应于所限定的换挡槽，所述换挡拨指借助于所述换挡叉轴的机械的参考辅助机构接合到所述换挡槽中，其中在所述换挡拨指接合到所限定的所述换挡槽中之后，检测绝对值传感器的位置作为所述变速器执行器的参考位置，绝对值传感器的该位置对应于所述换挡拨指的位置。

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于确定变速器 执行器的参考位置的方法以及一种根据权利要求8的前序部分所述的用 于机动车辆变速器的变速器执行器。

背景技术

在车辆变速器中，在第一变速器轴上和第二变速器轴上设置有齿轮， 所述齿轮形成齿轮副，其中齿轮对中的一个齿轮与承载其的轴抗扭地连 接并且其中齿轮对中的另一齿轮与承载其的轴可扭转地设置。但是可扭 转地设置的齿轮在此能够借助于耦联机构、即借助于换挡套管与承载其 的轴以形状配合的方式抗扭地连接。

变速器的换挡在此借助于变速器执行器来进行，所述变速器执行器 至少对于选择传动级和插入或断开传动级而言具有促动器。为了确定变 速器执行器的参考位置，在变速器中或者在变速器执行器中的换挡拨指 运动到末端止挡件处。这是可行的，因为能够使用第一电动马达用于一 个选择方向、即选择换挡槽，并且使用第二电动马达用于本来的换挡运 动。由此，当用于换挡运动的第二电动马达使换挡拨指运动到中性滑槽 中时，用于选择运动的第一电动马达能够自由地通过沿着一个方向旋转 碰撞上部的滑槽止挡件并且通过沿着另一方向旋转碰撞下部的滑槽止 挡件。该位置在被确定之后作为参考位置存储在控制设备中。

从DE102004038955A1中已知一种变速器执行器，所述变速器执 行器仅具有一个电动马达。在此，该电动马达沿着第一旋转方向实施换 挡过程，也就是说，所述电动马达移入到换挡叉轴的换挡槽中并且通过 相反的旋转方向从换挡槽中运动出来以及随后直接实施用于下一待插 入的挡的选择过程。但是在这种变速器执行器中不存在末端止挡件，因 为换挡拨指在选择过程中持续地以永恒运动的方式运动。尽管如此，但 是为了实现所述功能，必须确定转换点，在所述转换点处换挡拨指在从 换挡槽中驶出期间转换至选择过程中。

已知的是，为了该目的使用绝对角度传感器，所述绝对角度传感器 仅检测变速器执行器的选择过程并且与换挡运动无关。然而，绝对值传 感器的精度不够高以至于不能够足够精确地到达换挡拨指的参考位置 从而足够精确地到达变速器执行器的参考位置。

发明内容

由此本发明基于下述目的，提出一种用于确定变速器的参考位置的 方法，其中可可靠地确定变速器执行器的参考位置，所述参考位置借助 于绝对值传感器来检测。

根据本发明，所述目的通过如下方式来实现：在参考过程中确定绝 对值传感器的参考位置，其中参考位置对应于所限定的换挡槽，换挡拨 指借助于换挡叉轴的机械的参考辅助机构接合到所述换挡槽中，其中在 换挡拨指接合到所限定的换挡槽中之后将绝对值传感器的位置作为参 考位置来检测，绝对值传感器的该位置对应于换挡拨指的位置。由此， 可简单地确定转换点，在所述转换点处，换挡拨指在从换挡槽中移出期 间转换至选择过程中。这种方法途径提供明确的参考位置。由此能够借 助于出自换挡和/或选择路径的叠加信息进行参考位置的可信度测试。

在一个设计方案中，换挡拨指沿着机械的参考辅助机构引入到所限 定的换挡槽中。借助于机械的参考辅助机构，由于绝对值传感器的估计 精度，仅近似精确地与作为参考凹槽所限定的换挡槽相对置的换挡拨指 可靠地引入到该所限定的换挡槽中，使得确定换挡拨指的精确的位置从 而确定变速器执行器的参考位置。

在一个变型形式中，换挡拨指在所限定的换挡槽内部运动足够长直 至换挡槽止挡到所限定的换挡槽的壁上，其中该止挡对应于变速器执行 器的参考位置。该参考位置通过绝对角度传感器的角度位置来精确检测 并且能够可靠地用于变速器执行器的进一步控制。

在另一实施方式中，变速器执行器的参考位置在所述变速器执行器 制造结束时被确定和保存。在此，参考位置仅须确定一次并且对于变速 器执行器重新启动而言仍旧直接使用。

在一个变型形式中，变速器执行器的参考位置在运行期间适应性地 确定。由此考虑换挡拨指或换挡叉轴处的老化过程并且使参考位置适应 于变速器执行器的相应的实际机械特性。特别地，可从变速器执行器的 所确定的参考位置出发通过将预定的距离与参考位置相加来确定所有 其它换挡槽的位置。因为换挡槽之间的这些距离是已知的，所以可以简 单地通过计算确定变速器执行器的所有其它的换挡点。

本发明的一个改进方案涉及一种用于机动车辆变速器的变速器执行 器，其包括电动马达，所述电动马达在第一旋转方向上使换挡拨指沿着 滑挡叉轴的多个并排设置的换挡槽运动并且在第二旋转方向上使换挡 拨指插入到所选择的换挡槽中。在可以精确地参考变速器执行器的起始 位置的变速器中，设置为参考凹槽的换挡槽具有用于引入换挡拨指的机 械的参考辅助机构。由于绝对值传感器存在的不精确性，变速器执行器 的参考位置不能够直接被确定，并且换挡拨指仅大致与用作为参考凹槽 的换挡槽相对置，因而换挡槽的构成为几何结构特征的参考辅助机构用 于可靠地将换挡拨指安置到换挡槽中从而用于精确地确定变速器执行 器的参考位置。在此，当换挡拨指插入到参考凹槽中时，该参考位置对 应于由绝对值传感器输出的角度。

有利地，作为机械的参考辅助机构的参考凹槽的壁至少部分地具有 斜面，换挡拨指可在所述斜面上引导。借助于该斜面，简单的几何结构 特征在变速器执行器的换挡叉轴上构成，所述几何结构特征允许换挡拨 指可靠地插入到参考凹槽中从而允许快速地确定参考位置。

在一个替选方案中，作为机械的参考辅助机构的参考凹槽与其它换 挡槽相比更宽地构成，其中参考凹槽尤其是其它换挡槽的至少两倍宽。 因为换挡槽实质上相对窄地设计，所以参考凹槽的加宽实现了换挡拨指 插入到该参考凹槽中从而实现了对参考位置的精确限定。

优选地，参考凹槽如绝对值传感器的精度和变速器执行器的机械间 隙那样大。

附图说明

本发明允许大量的实施方式。其中一个应根据在附图中所示出的图 示详细阐述。

附图示出：

图1示出根据本发明的变速器执行器的一个实施例，

图2示出具有换挡拨指的变速器执行器的换挡叉轴的示意图。

具体实施方式

图1示意性地示出根据本发明的变速器执行器1，所述变速器执行 器是机动车辆变速器的组成部分。变速器执行器1具有设有马达轴2的 电动马达3，其中电动马达3或其马达轴2可分别沿着相反的旋转方向 驱动。此外，变速器执行器1具有可围绕其中央的纵轴线4旋转运动的 丝杠5，所述丝杠借助于电动马达3以可旋转的方式驱动。该丝杠5在 轴向上固定地支承。为了实现将扭矩从马达轴2传输到丝杠5上，第一 齿轮6抗扭地设置在马达轴2上或处。该第一齿轮6与抗扭地设置在丝 杠5处或上的第二齿轮7接合。

变速器执行器1此外具有可借助于丝杠5驱动的螺杆螺母8。该螺 杆螺母8处于丝杠5上或者通过其一个或多个螺纹接合到丝杠5的螺纹 或螺纹部段中。此外，变速器执行器1包括未进一步示出的换挡轴，所 述换挡轴优选垂直于丝杠5延伸。为了换挡，该换挡轴可旋转运动地或 可枢转运动地构成并且为了选择而在轴向上可运动地构成。在换挡轴上 设置有换挡拨指9，所述换挡拨指在径向上从所述换挡轴伸出并且为了 换挡而接合到换挡叉轴10中。

换挡叉轴10在此应示意性地根据图2来阐述。换挡叉轴10在当前 实例中具有四个换挡槽11、12、13、14，所述换挡槽具有相同的宽度。 换挡拨指在设置传动比时接合到换挡槽11、12、13、14中的一个中， 其中所述换挡拨指的位置通过未进一步示出的绝对值传感器来设置。

为了在变速器执行器1启动时确定换挡拨指9的精确的初始位置， 实施参考过程。在选择过程期间，换挡拨指9通过电动马达3朝向选择 作为参考凹槽的换挡槽11移动并且在此占据位置A，所述位置由绝对 值传感器预设。换挡拨指9的位置A在此仅近似对应于选择作为参考凹 槽的换挡槽11的实际位置。通过切换电动马达3的旋转方向，换挡拨 指9从位置A移动到斜面15上，所述斜面构成在选择作为参考凹槽的 换挡槽11的壁部上。借助于该斜面15，参考凹槽11具有明显大于其它 换挡槽12、13、14的宽度的凹槽宽度换挡槽。即使当此时换挡拨指9 不直接位于换挡槽11前方时，也通过用作为引导斜面的斜面15迫使该 换挡拨指进入到换挡槽11中。在构成为参考凹槽的换挡槽11的内部， 换挡拨指9移动直至换挡槽11的上部的壁16(位置B)，所述上部的壁 作为参考位置保存。通过叠加的选择和换挡路径的信息能够对所述参考 进行可信度测试。

通过所提出的参考策略可行的是，通过几何结构特征增大换挡槽宽 度。由此即使在使用不充足的传感器系统时也可以找到参考位置，从所 述参考位置出发能够确定所有其它的换挡槽。在此，能够在特定的情况 下或者能够周期性地重新到达选择作为参考凹槽的换挡槽11，以便产生 新的参考位置。所述参考的可信度测试总是经由识别几何结构特征的形 状来实现。

附图标记列表

1变速器执行器

2马达轴

3电动马达

4中央的纵轴线

5丝杠

6齿轮

7齿轮

8螺杆螺母

9换挡拨指

10换挡叉轴

11换挡槽

12换挡槽

13换挡槽

14换挡槽

15斜面

16壁