Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung einer Referenzposition eines

Getriebeaktors nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 und einen Getriebeaktor für ein Kraftfahrzeuggetriebe nach dem Oberbegriff von Anspruch 8.

Bei Fahrzeuggetrieben sind auf einer ersten Getriebewelle und auf einer zweiten Getriebewelle Zahnräder angeordnet, die Zahnradpaare bilden, wobei ein Zahnrad eines Zahnradpaares mit der es tragenden Welle drehfest verbunden ist und wobei das andere Zahnrad des Zahnradpaares mit der es tragenden Welle verdrehbar angeordnet ist. Das verdrehbar angeordnete Zahnrad kann dabei aber mittels eines Kopplungsmechanismus mittels Schaltmuffen mit der es tragenden Welle formschlüssig drehfest verbunden werden.

Die Schaltung des Getriebes erfolgt hierbei mittels eines Getriebeaktors, welcher zumindest für das Auswählen der Übersetzungsstufe und das Einlegen bzw. das Auslegen der Übersetzungsstufe einen Aktuator aufweist. Zur Feststellung einer Referenzposition des

Getriebeaktors werden Schaltfinger im Getriebe oder im Getriebeaktor an Endanschläge bewegt. Dies ist möglich, da ein erster Elektromotor für eine Wählrichtung, d.h. die Auswahl einer Schaltgasse, und ein zweiter Elektromotor für die eigentliche Schaltbewegung eingesetzt werden. Somit kann, wenn der zweite Elektromotor für die Schaltbewegung den Schaltfinger in eine Neutralgasse bewegt hat, der erste Elektromotor für die Wahlbewegung frei durch Drehen in einer Richtung einen oberen Gassenanschlag und durch Drehen in die andere Richtung einen unteren Gassenanschlag anfahren. Diese Position wird nach Ermittlung als Referenzposition in einem Steuergerät gespeichert.

Aus der DE 10 2004 038 955 A1 ist ein Getriebeaktor bekannt, welcher nur einen Elektromotor aufweist. Dabei führt dieser Elektromotor in einer ersten Drehrichtung den Schaltvorgang aus, d.h. er fährt in eine Schaltgasse der Schaltschiene ein und bewegt sich mit der entgegengesetzten Drehrichtung aus der Schaltgasse heraus und führt anschließend direkt einen Wählvorgang für den nächsten einzulegenden Gang aus. Bei einem solchen Getriebeaktor gibt es aber keine Endanschläge, da sich der Schaltfinger im Wählvorgang in einer Endlosbewegung stetig bewegt. Um die Funktion trotzdem zu ermöglichen, muss der Übergangspunkt bestimmt werden, an dem der Schaltfinger während des Herausfahrens aus der Schaltgasse in den Wählvorgang übergeht.

Es ist bekannt, zu diesem Zweck einen Absolutwinkelsensor zu verwenden, welcher nur den Wählvorgang des Getriebeaktors erfasst und unabhängig von der Schaltbewegung ist. Allerdings ist die Genauigkeit des Absolutwertsensors nicht ausreichend hoch, um die Referenzposition des Schaltfingers und somit des Getriebeaktors ausreichend genau anfahren zu können.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Bestimmung einer Referenzposition eines Getriebeaktors anzugeben, bei welchem die Referenzposition des

Getriebeaktors, die mit Hilfe eines Absolutwertsensors erfasst wird, zuverlässig bestimmbar ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Referenzposition des

Absolutwertsensors in einem Referenziervorgang bestimmt wird, in welchem die Referenzposition einer definierten Schaltgasse entspricht, in die der Schaltfinger mittels einer mechanischen Referenzierhilfe der Schaltschiene eingreift, wobei nach dem Eingreifen des Schaltfingers in die definierte Schaltgasse die der Stellung des Schaltfingers entsprechende Position des Absolutwertsensors als Referenzposition erfasst wird. Somit lässt sich einfach ein Übergangspunkt bestimmen, an dem der Schaltfinger während des Herausfahrens aus der Schaltgasse in den Wählvorgang übergeht. Dieses Vorgehen liefert eine eindeutige Referenzposition. Somit kann mit der überlagerten Information aus Schalt- und/oder Wählweg eine

Plausibilisierung der Referenzposition stattfinden.

In einer Ausgestaltung wird der Schaltfingers entlang der mechanischen Referenzierhilfe in die definierte Schaltgasse eingeführt. Mittels einer mechanischen Referenzierhilfe wird der Schaltfinger, welcher aufgrund der ungefähren Genauigkeit des Absolutwertsensors der als Referenziergasse definierten Schaltgasse nur annähernd genau gegenüber liegt, zuverlässig in diese definierte Schaltgasse eingeführt, so dass die genaue Position des Schaltfingers und somit die Referenzposition des Getriebeaktors bestimmt wird. ln einer Variante wird der Schaltfinger innerhalb der definierten Schaltgasse so lange bewegt, bis der Schaltfinger an eine Wand der definierten Schaltgasse anschlägt, wobei dieser Anschlag der Referenzposition des Getriebeaktors entspricht. Diese Referenzposition wird durch eine Winkelstellung des Absolutwinkelwertes genau erfasst und kann zur weiteren Steuerung des Getriebeaktors zuverlässig benutzt werden.

In einer weiteren Ausführungsform wird die Referenzposition des Getriebeaktors am Ende von dessen Fertigung ermittelt und abgespeichert. Dabei muss die Referenzposition nur einmal ermittelt werden und steht noch einem Neustart des Getriebeaktors direkt zur Verführung.

In einer Variante wird die Referenzposition des Getriebeaktors adaptiv während des Betriebes ermittelt. Dadurch werden Alterungsvorgänge an dem Schaltfinger bzw. der Schaltschiene berücksichtigt und die Referenzposition an die jeweiligen tatsächlichen mechanischen Verhältnisse des Getriebeaktors angepasst. Insbesondere lassen sich ausgehend von der ermittelten Referenzposition des Getriebeaktors die Positionen aller weiteren Schaltgassen durch eine Addition eines vorbestimmten Abstandes zu der Referenzposition bestimmen. Da diese Abstände zwischen den Schaltgassen bekannt sind, ist es einfach rechnerisch möglich, alle anderen Schaltpunkte des Getriebeaktors zu ermitteln.

Eine Weiterbildung der Erfindung betrifft einen Getriebeaktor für ein Kraftfahrzeuggetriebe, umfassend einen Elektromotor, welcher in einer ersten Drehrichtung einen Schaltfinger entlang mehrerer, nebeneinander angeordneter Schaltgassen einer Schaltschiene bewegt und in einer zweiten Drehrichtung den Schaltfinger in eine ausgewählte Schaltgasse einlegt. Bei einem Getriebe, bei welchem eine genaue Referenzierung der Startposition des Getriebeaktors möglich ist, weist eine als Referenziergasse vorgesehene Schaltgasse eine mechanische Referenzierhilfe zum Einfädeln des Schaltfingers auf. Da aufgrund der vorhandenen Unge- nauigkeiten des Absolutwertsensors die Referenzposition des Getriebeaktors nicht konkret bestimmt werden kann und der Schaltfinger nur ungefähr der als Referenziergasse dienenden Schaltgasse gegenüber liegt, dient die als geometrisches Merkmal ausgebildete

Referenzierhilfe der Schaltgasse zum sicheren Einstellen des Schaltfingers in die Schaltgasse und somit zur genauen Ermittlung der Referenzposition des Getriebeaktors. Diese Referenzposition entspricht dabei dem von dem Absolutwertsensor abgegebenen Wnkel, wenn der Schaltfinger in die Referenzgasse eingelegt ist. Vorteilhafterweise weist eine Wand der Referenziergasse als mechanische Referenzierhilfe zumindest teilweise eine Schräge auf, an welcher der Schaltfinger führbar ist. Mittels dieser Schräge ist ein einfaches geometrisches Merkmal an der Schaltschiene des Getriebeaktors ausgebildet, welche ein sicheres Einfädeln des Schaltfingers in die Referenziergasse erlaubt und somit eine schnelle Feststellung der Referenzposition.

In einer Alternative ist die Referenziergasse als mechanische Referenzierhilfe breiter ausgebildet als die weiteren Schaltgassen, wobei die Referenziergasse insbesondere wenigstens doppelt so breit ausgebildet ist wie die weiteren Schaltgassen. Da die Schaltgassen an sich relativ schmal ausgestaltet sind, ermöglicht eine Verbreiterung der Referenziergasse das Einfädeln des Schaltfingers in diese und somit die genaue Definition der Referenzposition.

Vorzugsweise ist die Referenziergasse so groß, wie es die Genauigkeit des

Absolutwertsensors und das mechanische Spiel des Getriebeaktors aufweisen

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert werden.

Es zeigt:

Figur 1 : ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Getriebeaktors,

Figur 2: eine schematische Darstellung einer Schaltschiene des Getriebeaktors mit einem Schaltfinger.

Figur 1 zeigt schematisch einen erfindungsgemäßen Getriebeaktor 1 , welcher Bestandteil eines Kraftfahrzeuggetriebes ist. Der Getriebeaktor 1 weist einen mit einer Motorwelle 2 versehenen Elektromotor 3 auf, wobei der Elektromotor 3 bzw. dessen Motorwelle 2 in jeweils den entgegengesetzten Drehrichtungen antreibbar ist. Ferner weist der Getriebeaktor 1 eine - um ihre zentrale Längsachse 4 drehbewegliche Gewindespindel 5 auf, die mittels des Elektromotors 3 drehbar antreibbar ist. Diese Gewindespindel 5 ist axial fest gelagert. Um die Drehmomentübertragung von der Motorwelle 2 auf die Gewindespindel 5 zu ermöglichen, ist ein erstes Zahnrad 6 drehfest auf bzw. an der Motorwelle 2 angeordnet. Dieses erste Zahnrad 6 steht mit einem drehfest an bzw. auf der Gewindespindel 5 angeordneten zweiten Zahnrad 7 im Eingriff.

Der Getriebeaktor 1 weist ferner eine mittels der Gewindespindel 5 antreibbare Spindelmutter 8 auf. Diese Spindelmutter 8 sitzt auf der Gewindespindel 5 bzw. greift mit ihrem oder ihren Gewinde(n) in das Gewinde bzw. in Gewindeabschnitte der Gewindespindel 5 ein. Weiter um- fasst der Getriebeaktor 1 eine nicht weiter dargestellte Schaltwelle, die sich vorzugsweise senkrecht zur Gewindespindel 5 erstreckt. Für das Schalten ist diese Schaltwelle drehbeweglich bzw. schwenkbeweglich und für das Wählen axialbeweglich ausgebildet. An der Schaltwelle ist ein Schaltfinger 9 angeordnet, welcher radial von diesem abragt und zum Schalten in eine Schaltschiene 10 eingreift.

Die Schaltschiene 10 soll dabei schematisch anhand von Figur 2 erläutert werden. Die Schaltschiene 10 weist im vorgegebenen Beispiel vier Schaltgassen 1 1 , 12, 13, 14 auf, welche die gleiche Breite aufweisen. Der Schaltfinger 9, dessen Position durch einen nicht weiter dargestellten Absolutwertsensor eingestellt wird, greift beim Einstellen eines Übersetzungsverhältnisses in eine der Schaltgassen 11 , 12, 13, 14 ein.

Um beim Start des Getriebeaktors 1 eine genaue Ausgangsposition für den Schaltfinger 9 zu bestimmen, wird ein Referenziervorgang ausgeführt. Während des Wählvorganges wird der Schaltfinger 9 durch den Elektromotor 3 in Richtung der als Referenziergasse ausgewählten Schaltgasse 1 1 gefahren und nimmt dabei die Position A ein, die von dem Absolutwertsensor vorgegebene wird. Die Position A des Schaltfingers 9 entspricht dabei nur annähernd der tatsächlichen Position der als Referenziergasse ausgewählten Schaltgasse 1 1. Durch Umschalten der Drehrichtung des Elektromotors 3 fährt der Schaltfinger 9 von der Position A auf eine Schräge 15, die an einer Wandung der als Referenziergasse ausgewählten Schaltgasse 11 ausgebildet ist. Mittels dieser Schräge 15 hat die Referenziergasse 1 1 eine Gassenbreite, die deutlich größer ist als die Breite der weiteren Schaltgassen 12, 13, 14. Auch wenn sich nun der Schaltfinger 9 nicht direkt vor der Schaltgasse 11 befindet, wird dieser durch die Schräge 15, die als Einführschräge dient, in die Schaltgasse 11 gezwungen. Innerhalb der als

Referenziergasse ausgebildeten Schaltgasse 11 fährt der Schaltfinger 9 bis zur oberen Wand 16 der Schaltgasse 11 (Position B), welche als Referenzposition abgespeichert wird. Durch Informationen des überlagerten Wähl- und Schaltweges kann die Referenzierung plausibilisiert werden. Mit der vorgeschlagenen Referenzierungsstrategie ist es möglich, die Schaltgassenbreite durch ein geometrisches Merkmal zu vergrößern. Dadurch wird auch bei Verwendung eines unzureichenden Sensorsystems eine Referenzposition gefunden, von welcher ausgehend alle weiteren Schaltgassen bestimmt werden können. Dabei kann die als Referenziergasse ausgewählte Schaltgasse 11 in bestimmten Fällen oder zyklisch erneut angefahren werden, um eine neue Referenzposition zu generieren. Die Plausibilisierung der Referenzierung wird immer über die Erkennung der Form des geometrischen Merkmals ermöglicht.

Bezugszeichenliste Getriebeaktor

Motorwelle

Elektromotor

Zentrale Längsachse

Gewindespindel

Zahnrad

Zahnrad

Spindelmutter

Schaltfinger

Schaltschiene

Schaltgasse

Schaltgasse

Schaltgasse

Schaltgasse

Schräge

Wand