DE102005039263A1

DE102005039263A1 - Control device and method for driving an actuator for a transmission shift point

Info

Publication number: DE102005039263A1
Application number: DE102005039263A
Authority: DE
Inventors: Nicolai Dr. Tarasinski; Marco Reinards; Rainer Gugel
Original assignee: Deere and Co
Current assignee: Deere and Co
Priority date: 2005-08-19
Filing date: 2005-08-19
Publication date: 2007-02-22
Anticipated expiration: 2025-08-20
Also published as: DE102005039263B4; WO2007020210A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung (10) zum Ansteuern eines Aktuators (24) für eine Getriebeschaltstelle (12). Die Steuervorrichtung (10) umfasst eine Leistungsstufe (50) und eine Steuereinheit (52). Die Steuereinheit (52) steuert die Leistungsstufe (50) derart an, dass für eine vorgebbare Zeitdauer ein Strom einer Stromquelle (54) in vorgebbarer Stärke einem mindestens eine Spule aufweisenden Elektromagneten (40) zuführbar ist. Mit der Spule (42) des Elektromagneten (40) ist ein Magnetfeld erzeugbar, mit welchem der Aktuator (24) von einer ersten Stellung (S1) bewegbar ist. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Ansteuern eines Aktuators (24) einer Getriebeschaltstelle (12). Um eine Schaltstrategie für die Steuervorrichtungen zum Ansteuern eines Aktuators (24) einer Getriebeschaltstelle (12) anzugeben, mit welcher Rückschlüsse darauf gezogen werden können, ob ein bestimmter Gang des Getriebes eingelegt ist oder nicht, ist die erfindungsgemäße Steuervorrichtung (10) dadurch gekennzeichnet, dass zur Bewegung des Aktuators (24) von der ersten Stellung (S1) zu einer zweiten Stellung (S2) mit der Leistungsstufe (50) ein Strom einer vorgebbaren ersten Stromstärke (I1) einstellbar ist, dass zum Halten des Aktuators (24) in einer zweiten Stellung (S2) mit der Leistungsstufe (50) ein Strom einer vorgebbaren zweiten Stromstärke (I2) einstellbar ist und dass die zweite Stromstärke (I2) kleiner als die erste Stromstärke (I1) ist.The present invention relates to a control device (10) for controlling an actuator (24) for a gear shift point (12). The control device (10) comprises a power stage (50) and a control unit (52). The control unit (52) controls the power stage (50) in such a way that a current from a power source (54) can be fed to an electromagnet (40) having at least one coil for a predefinable period of time in a predefinable strength. The coil (42) of the electromagnet (40) can be used to generate a magnetic field with which the actuator (24) can be moved from a first position (S1). The present invention also relates to a method for controlling an actuator (24) of a transmission shifting point (12). In order to specify a shift strategy for the control devices for controlling an actuator (24) of a transmission shifting point (12), with which conclusions can be drawn as to whether a certain gear of the transmission is engaged or not, the control device (10) according to the invention is characterized in that To move the actuator (24) from the first position (S1) to a second position (S2) with the power stage (50), a current of a predeterminable first current strength (I1) can be set that to hold the actuator (24) in a second Position (S2) with the power stage (50) a current of a predeterminable second current strength (I2) can be set and that the second current strength (I2) is smaller than the first current strength (I1).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung zum Ansteuern eines Aktuators für eine Getriebeschaltstelle. Die Steuervorrichtung umfasst eine Leistungsstufe und eine Steuereinheit. Die Steuereinheit steuert die Leistungsstufe derart an, dass für eine vorgebbare Zeitdauer ein Strom einer Stromquelle in vorgebbarer Stärke einem mindestens eine Spule aufweisenden Elektromagneten zuführbar ist. Mit der Spule des Elektromagneten ist ein Magnetfeld erzeugbar, mit welchem der Aktuator von einer ersten Stellung bewegbar ist. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Ansteuern eines Aktuators für eine Getriebeschaltstelle.The The present invention relates to a control device for driving an actuator for a gear shift point. The control device comprises a power stage and a control unit. The control unit controls the power level such that for a predetermined period of time, a current of a power source in predeterminable Strength a solenoid having at least one coil can be fed. With The coil of the electromagnet is a magnetic field generated with in which the actuator is movable from a first position. Of Furthermore, the present invention relates to a method for driving an actuator for a gear shift point.

Steuervorrichtungen der eingangs genannten Art dienen beispielsweise zum Ansteuern von Elektromagneten, die Aktuatoren betätigen und die als Schalt- oder Stellantriebe in der Industrie bekannt und weit verbreitet sind. Grundsätzlich umfasst ein solcher Elektromagnet im Wesentlichen einen nicht beweglich angeordneten Kern (Joch), auf den eine Spule aufgebracht ist. Mit dem Elektromagneten wird ein beweglich angeordneter Aktuator bewegt und zwar durch die elektrische bzw. magnetische Energie des durch den Kern und die Spule gebildeten Elektromagneten. Der Aktuator führt z.B. eine translatorische Bewegung aus, falls er entsprechend mit linear ausgebildeten Führungsmitteln geführt ist.control devices of the type mentioned above are used for example for driving electromagnets, actuate the actuators and known as switching or actuators in the industry and are widespread. in principle such an electromagnet essentially comprises a non-movable arranged core (yoke) on which a coil is applied. With the electromagnet is moved a movably arranged actuator by the electrical or magnetic energy of the core and the coil formed electromagnet. The actuator leads e.g. a translational movement, if he designed accordingly with linear guide means guided is.

Mit der Steuereinheit werden beispielsweise die von einem Bedienelement erzeugten Signale ausgewertet und entsprechende Steuersignale erzeugt, die einer Leistungsstufe zugeführt werden. Solche Steuersignale können beispielsweise pulsweitenmodulierte Strom- bzw. Spannungsverläufe umfassen. Mit der Leistungsstufe werden dann die erforderlichen elektrischen Leistungen geschaltet, das heißt der Elektromagnet wird mit elektrischem Strom beaufschlagt, stellt also entsprechend der Eingangssignale die Verbindung zwischen einer elektrischen Strom- bzw. Versorgungsquelle und dem Elektromagneten her. Die Leistungsstufe schaltet damit die Arbeitsströme/-spannungen. Die Steuereinheit und die Leistungsstufe können in Form von getrennten Baugruppen oder in einer Baugruppe zusammengefasst sein.With The control unit, for example, that of a control evaluated signals generated and generates corresponding control signals, fed to a power stage become. Such control signals can For example, include pulse width modulated current or voltage waveforms. With the power level then the required electrical Switched services, that is the electromagnet is supplied with electric current provides So according to the input signals, the connection between a electric power source and the electromagnet ago. The power stage thus switches the working currents / voltages. The control unit and the power level can be in the form of separate Assemblies or grouped together in an assembly.

Falls nun mit einem elektromagnetisch betreibbaren Aktuator eine Getriebeschaltstelle eines Getriebes für ein Fahrzeug geschaltet wird, ist zur Gewährleistung eines sicheren Fahrbetriebs eine Schaltstrategie für den Aktuator vorzusehen, mit welcher sichergestellt werden kann, dass ein bestimmter Gang des Getriebes eingelegt ist oder nicht. Bei einem elektromagnetisch betreibbaren Aktuator einer Getriebeschaltstelle sind zum Einlegen des Gangs nunmehr keine rein mechanischen Aktuatoren bzw. Hebel erforderlich, anhand deren räumlicher Position erkannt werden kann, ob ein Gang eingelegt ist.If now with a solenoid operable actuator a gear shift a transmission for a vehicle is switched is to ensure safe driving a switching strategy for to provide the actuator with which it can be ensured that a certain gear of the transmission is engaged or not. In an electromagnetically operable actuator of a transmission shift point are now not purely mechanical actuators to engage the gear or levers required to be detected by their spatial position can, if a gear is engaged.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Steuervorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben und weiterzubilden, durch welche die vorgenannten Probleme überwunden werden. Insbesondere soll eine Schaltstrategie für die Steuervorrichtung zum Ansteuern eines Aktuators einer Getriebeschaltstelle angegeben und weitergebildet werden, mit welcher Rückschlüsse darauf gezogen werden können, ob ein bestimmter Gang des Getriebes eingelegt ist oder nicht.Of the The present invention is therefore based on the object, a control device specify and further develop the type mentioned by which overcome the aforementioned problems become. In particular, a switching strategy for the control device for Controlling an actuator of a gear shift specified and with which conclusions can be drawn on whether a certain gear of the transmission is engaged or not.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Lehre des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.The The object is achieved by the Teaching of claim 1 solved. Further advantageous embodiments and further developments of the invention go from the subclaims out.

Erfindungsgemäß ist eine Steuervorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet, dass zur Bewegung des Aktuators von der ersten Stellung zu einer zweiten Stellung mit der Leistungsstufe ein Strom einer vorgebbaren ersten Stromstärke einstellbar ist. Zum Halten des Aktuators in einer zweiten Stellung mit der Leistungsstufe ist ein Strom einer vorgebbaren zweiten Stromstärke einstellbar. Die zweite Stromstärke ist kleiner als die erste Stromstärke.According to the invention is a Control device of the type mentioned above, characterized that for the movement of the actuator from the first position to a second position with the power level a stream of a predeterminable first current is adjustable. To hold the actuator in a second position with the power level, a current of a predetermined second current is adjustable. The second current is smaller than the first current.

Erfindungsgemäß ist zunächst erkannt worden, dass man sich die Eigenschaften des Magnetfelds eines auf elektromagnetischer Grundlage arbeitenden Aktuators, beispielsweise eines Elektromagneten in Verbindung mit einem beweglich angeordneten Aktuator, Anker oder Schaltgabel sich zu Nutze machen kann, um nämlich den Aktuator in einer bestimmten Stellung zu halten, beispielsweise in einer Stellung, in welcher ein Gang eingelegt ist. So hängt beispielsweise die Stärke eines Magnetfelds eines Elektromagneten, insbesondere eines Hubmagneten, von der Ortskoordinate reziprok ab, d.h. je nach konkreter Ausgestaltung des Elektromagneten, umgekehrt proportional bzw. 1/x, wenn x die Ortskoordinate bzw. die Entfernung vom Elektromagneten ist. Die auf den Aktuator ausgeübte Kraft des Magnetfelds hängt von der Stromstärke I ab, die durch die Spule des Elektromagneten fließt, wobei ebenfalls nach konkreter Ausgestaltung des Elektromagneten eine direkte Proportionalität oder eine quadratische Abhängigkeit zwischen Stromstärke I und der Kraft des Magnetfelds auf den Aktuator vorliegt. Gerade diese Eigenschaft macht man sich in erfindungsgemäßer Weise zu Nutze, indem man zum Schalten des Aktuators bzw. zum Bewegen des Ankers eine erste Stromstärke einstellt, die hierzu die erforderliche magnetische Kraft aufbringen kann. Dann ist nämlich die auf den Aktuator ausgeübte Kraft ausreichend um beispielsweise bei einer vorliegenden Relativdrehzahl zwischen einer von dem Aktuator betätigten Schaltmuffe und einem Zahnrad des Getriebes dennoch ein Schaltvorgang durchführen zu können, obwohl unter Umständen ein mechanischer Widerstand vorliegt, der mit der Kraft – aufgrund des ersten Stroms in der Spule und des hiermit verbundenen Magnetfelds ausreichender Feldstärke – jedoch überwinden werden kann. In der Haltephase des Aktuators befindet sich der Aktuator nahe am Elektromagneten bzw. liegt an dem Elektromagneten an. Die geschaltete Stellung ist bevorzugt die Stellung, in welcher der Aktuator sich in unmittelbarer Nähe zum Elektromagneten befindet oder an dem Elektromagneten selbst anliegt, da einerseits die Getriebeschaltstelle nicht zuletzt aus Sicherheitsgründen in der geschalteten Stellung mit einer aktiven Kraft auf den Aktuator gehalten wird. Andererseits besteht der Aktuator aus einem ferromagnetischen Material und wird von dem Magnetfeld des Elektromagneten angezogen. Da in der geschalteten Stellung der Aktuator näher an dem Elektromagneten angeordnet ist, ist es auch ausreichend, den Aktuator in der geschalteten Stellung der Getriebeschaltstelle mit einem zweiten elektrischen Strom in der Spule des Elektromagneten zu halten, der kleiner als der erste Strom ist, da bei einer geringen Entfernung x des Aktuators vom Elektromagneten (d.h. bei einem kleinen Luftspalt) das Magnetfeld dennoch groß genug ist (wegen der 1/x – Abhängigkeit der magnetischen Feldstärke), auch wenn der hierfür erforderliche Haltestrom lediglich ein Bruchteil – beispielsweise ein 1/5 bis ein 1/6 – des elektrischen Stroms erste Stromstärke ist, der zum Bewegen des Ankers eingestellt wird.According to the invention, it has first been recognized that the properties of the magnetic field of an actuator based on an electromagnetic basis, for example an electromagnet in conjunction with a movably arranged actuator, armature or shift fork, can be used, namely to keep the actuator in a specific position For example, in a position in which a gear is engaged. Thus, for example, the strength of a magnetic field of an electromagnet, in particular a lifting magnet, reciprocally depends on the location coordinate, ie depending on the specific design of the electromagnet, inversely proportional or 1 / x, if x is the location coordinate or the distance from the electromagnet. The force exerted on the actuator force of the magnetic field depends on the current I, which flows through the coil of the electromagnet, which also according to specific design of the electromagnet, a direct proportionality or a quadratic dependence between current I and the force of the magnetic field is present on the actuator. Just this property makes you in the inventive way to advantage by adjusting a first current for switching the actuator or for moving the armature, which can muster the required magnetic force for this purpose. Then namely, the force exerted on the actuator force sufficient to be able to perform a switching operation, for example, at a present relative speed between a actuated by the actuator shift sleeve and a gear of the transmission, although under certain circumstances, there is a mechanical resistance with the force - due to the first current in the coil and the magnetic field of sufficient field strength - but can be overcome. In the holding phase of the actuator, the actuator is close to the electromagnet or is applied to the electromagnet. The switched position is preferably the position in which the actuator is in close proximity to the electromagnet or is applied to the electromagnet itself, since on the one hand the gear shift is held not least for safety reasons in the switched position with an active force on the actuator. On the other hand, the actuator is made of a ferromagnetic material and is attracted to the magnetic field of the electromagnet. Since in the switched position, the actuator is arranged closer to the electromagnet, it is also sufficient to hold the actuator in the switched position of the gear shift with a second electric current in the coil of the electromagnet, which is smaller than the first current, since at a small distance x of the actuator from the electromagnet (ie at a small air gap), the magnetic field is still large enough (because of the 1 / x - dependence of the magnetic field strength), even if the holding current required for this purpose is only a fraction - for example, a 1/5 to a 1/6 - of the electric current is the first current set for moving the armature.

Durch die erfindungsgemäße Steuerstrategie der Steuervorrichtung ist in ganz besonders vorteilhafter Weise wenig elektrische Energie aufzubringen, um den Schaltvorgang der Getriebeschaltstelle durchzuführen beziehungsweise die Getriebeschaltstelle in geschalteten Zustand zu belassen. Weiterhin ist aufgrund der kleineren zweiten Stromstärke die Verlustwärme in der Spule geringer. In diesem Zustand ist jedoch – wie oben ausgeführt – üblicherweise der aktive Schaltzustand der Getriebeschaltstelle, das heißt in Abhängigkeit des Betriebszustands des Fahrzeugs kann dieser Schaltzustand über einen längeren Zeitraum vorliegen. Für lediglich einen relativ kurzen Zeitraum wird die Spule bzw. der Elektromagnet mit der ersten, größeren vorgebbaren Stromstärke beaufschlagt, beispielsweise für die Dauer von 5 s. In diesem Zeitraum wird dann der Aktuator von der ersten Stellung zu der zweiten Stellung bewegt. Dementsprechend wird der Elektromagnet nur für eine kurze Zeit mit einem relativ hohen Strom beaufschlagt, für den Rest der Zeit fließt entweder kein Strom oder nur der Strom der zweiten, geringeren Stromstärke. Daher muss in ganz besonders vorteilhafter Weise im Idealfall der Elektromagnet nicht oder nur geringfügig gekühlt werden.By the control strategy according to the invention the control device is in a particularly advantageous manner to apply little electrical energy to the switching process of the Perform gear shift or the gear shift in the switched state to leave. Furthermore, due to the smaller second current strength, the heat loss in the Lower coil. In this state, however, as stated above, is common the active switching state of the transmission shift point, that is in dependence the operating state of the vehicle, this switching state over a longer period available. For only a relatively short period of time, the coil or the Electromagnet with the first, larger specifiable amperage charged, for example the duration of 5 s. During this period the actuator will be activated by the moved first position to the second position. Accordingly the electromagnet is only for one For a short time a relatively high current is applied, for the rest the time is flowing either no electricity or only the second lower current. Therefore must in a particularly advantageous manner, ideally the electromagnet not or only slightly chilled become.

In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Aktuator bzw. der Anker aufgrund des Magnetfelds des Elektromagneten von einer ersten Stellung entgegen einer vorgebbaren Kraft einer Vorspanneinrichtung bewegbar. Eine solche Vorspanneinrichtung könnte beispielsweise mit Hilfe einer Feder realisiert sein, wie sie häufig bei Getriebeschaltstellen eingesetzt. Mit der Vorspanneinrichtung wird üblicherweise die Schaltgabel nebst Schaltmuffe in die Neutralstellung der Getriebeschaltstelle gedrängt. Die erste Stromstärke ist in der Regel derart ausgelegt bzw. bemessen, dass die vom Magnetfeld erzeugte und auf den Aktuator wirkende Kraft stets größer ist als die von der Vorspanneinrichtung auf den Aktuator wirkende Kraft. Hierdurch ist letztendlich sichergestellt, dass der Aktuator auch tatsächlich gegen die Kraft der Vorspanneinrichtung von der ersten Stellung zu der zweiten Stellung betätigt werden kann.In a very particularly preferred embodiment is the actuator or the armature due to the magnetic field of the electromagnet of a first position against a predetermined force of a biasing device movable. Such a biasing device could, for example, by means of a Spring be realized as they often do used at gear shift points. With the pretensioner becomes common pushed the shift fork together with the shift sleeve in the neutral position of the gear shift. The first current is usually designed or dimensioned such that the magnetic field generated and acting on the actuator force is always greater as the force acting on the actuator by the biasing means. This ultimately ensures that the actuator also indeed against the force of the biasing device from the first position operated to the second position can be.

Ganz besonders bevorzugt wird nun die zweite Stromstärke derart gewählt, dass an einer vorgebbaren Stellung des Aktuators bzw. des Ankers, die zwischen der ersten und der zweiten Stellung liegt, die vom Elektromagneten auf den Aktuator ausgeübte Magnetkraft kleiner als die an dieser vorgebbaren Stellung des Aktuators wirkende Kraft der Vorspanneinrichtung ist. Diese vorgebbare Stellung des Aktuators entspricht bevorzugt einem Betriebszustand der Getriebeschaltstelle, bei welchem die Getriebeschaltstelle gerade noch nicht eingerückt ist. Der Grund für diese Vorgehensweise ist folgender: zum Verbringen des Aktuators von der ersten (neutralen) Stellung zu der zweiten (geschalteten) Stellung der Getriebeschaltstelle wird die Spule des Elektromagneten mit der ersten, größeren Stromstärke beaufschlagt. Zum Halten des Aktuators in der zweiten (geschalteten) Stellung wird nunmehr die kleinere zweite Stromstärke in dem Elektromagneten eingestellt. Falls der Aktuator allerdings nicht vollständig zur zweiten (geschalteten) Stellung der Getriebeschaltstelle verbracht werden konnte, weil es beispielsweise einen mechanischen Widerstand aufgrund eines leichten Verkeilens der Schaltmuffe relativ zum Zahnrad gegeben hat, wird dennoch die kleinere zweite Stromstärke in der Spule des Elektromagneten eingestellt. Da allerdings die auf den Aktuator wirkende Kraft des Magnetfelds in diesem Betriebszustand geringer als die Kraft der Vorspanneinrichtung ist, wird der Aktuator von der Vorspanneinrichtung wieder in die erste (neutrale) Stellung verbracht, so dass die Getriebeschaltstelle nicht geschaltet ist bzw. auf Neutral steht. Durch diese ganz besonders bevorzugte Konfiguration wird sichergestellt, dass es letztendlich nur zwei mögliche Stellungen der Getriebeschaltstelle geben kann, nämlich entweder die geschaltete oder die neutrale Stellung. Bei keinem eingestellten Strom oder z.B. bei einem Stromausfall im Fehlerfall wird der Aktuator aufgrund der Vorspanneinrichtung in die erste Stellung gedrängt. Sollte die erste vorgebbare größere Stromstärke eingestellt werden, wird der Aktuator in die zweite Stellung verbracht und die zweite vorgebbare kleinere Stromstärke hält den Aktuator in der zweiten geschalteten Stellung. Entweder befindet sich der Aktuator in der zweiten geschalteten Stellung und wird mit der kleineren Stromstärke in dieser Stellung gehalten oder die Bewegung des Aktuators von der ersten Stellung zu der zweiten Stellung konnte nicht vollständig durchgeführt werden. In letzterem Fall wird der Aktuator von der Vorspanneinrichtung ebenfalls in die erste Stellung gedrängt.Most preferably, the second current intensity is selected so that at a predeterminable position of the actuator or the armature, which lies between the first and the second position, the magnetic force exerted by the electromagnet on the actuator magnetic force smaller than that at this predetermined position of the actuator acting force of the biasing device is. This predefinable position of the actuator preferably corresponds to an operating state of the transmission shift point, in which the transmission shift point is just not yet engaged. The reason for this procedure is as follows: to bring the actuator from the first (neutral) position to the second (switched) position of the gear shift, the coil of the electromagnet is charged with the first, larger current. For holding the actuator in the second (switched) position now the smaller second current is set in the electromagnet. However, if the actuator could not be fully moved to the second (shifted) position of the transmission shift, because, for example, there was a mechanical resistance due to a slight wedging of the shift sleeve relative to the gear, the smaller second current in the coil of the solenoid will be adjusted. However, since the force acting on the actuator force of the magnetic field in this operating state is less than the force of the biasing means, the actuator is returned by the biasing device in the first (neutral) position, so that the transmission shift point is not switched or is neutral. This very particularly preferred configuration ensures that ultimately only two possible positions of the transmission shift point can exist, namely either the switched or the neutral position. With no set current or eg with a power failure in If an error occurs, the actuator is forced into the first position due to the pretensioning device. Should the first predetermined larger current be adjusted, the actuator is moved to the second position and the second predetermined smaller current holds the actuator in the second switched position. Either the actuator is in the second switched position and is held in that position with the smaller amperage or the movement of the actuator from the first position to the second position could not be completed. In the latter case, the actuator is also urged by the biasing means in the first position.

Wie bereits angedeutet, wird ganz besonders bevorzugt die erste Stromstärke derart gewählt, dass an allen Stellungen des Aktuators, die zwischen der ersten und der zweiten Stellung liegen, die vom Elektromagneten auf den Aktuator ausgeübte Magnetkraft größer als die an diesen Stellungen des Aktuators wirkende Kraft der Vorspanneinrichtung ist. Hiermit kann sichergestellt werden, dass der Aktuator von der ersten zur zweiten Stellung entgegen der Kraft der Vorspanneinrichtung bewegbar ist.As already indicated, the first current intensity is very particularly preferred chosen that at all positions of the actuator, between the first and the second position, from the electromagnet to the actuator practiced Magnetic force greater than the force acting on these positions of the actuator force of the biasing device is. This can be used to ensure that the actuator of the first to the second position against the force of the biasing means is movable.

Zum Ausführen einer schnellen Bewegung des Aktuators und/oder zum Bewegen des Aktuators mit einer erhöhten Kraft von einer ersten Stellung zu einer zweiten Stellung ist mit der Leistungsstufe ein Strom einer vorgebbaren dritten Stromstärke einstellbar. Die dritte Stromstärke ist größer als die erste Stromstärke. Die dritte Stromstärke wird insbesondere dann eingestellt, falls ein vorausgegangener Schaltversuch der Getriebeschaltstelle fehlgeschlagen ist und der Aktuator sich wieder in der ersten Stellung befindet. Die dritte Stromstärke ist bevorzugt derart bemessen, dass eine Schaltung der Getriebeschaltstelle in jedem Fall durchgeführt werden kann, auch gegen ein eventuelles Verkeilen oder Blockieren.To the To run a rapid movement of the actuator and / or moving the Actuator with an elevated Force from a first position to a second position is with the power level, a current of a predetermined third current adjustable. The third current is bigger than the first current. The third current is set especially if a previous shift attempt the gearbox shift failed and the actuator itself again in the first position. The third current is preferably dimensioned such that a circuit of the gear shift performed in any case can be, even against a possible wedging or blocking.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass in mindestens einem Betriebszustand der Getriebeschaltstelle die Leistungsstufe keinen Strom dem Elektromagneten zuführt. Wie bereits ausgeführt, könnte in einem solchen Betriebszustand die Getriebeschaltstelle sich in einem neutralen Zustand befinden.Farther can be provided that in at least one operating state of Gear shift point the power level no current to the electromagnet supplies. As stated earlier, in Such a state of operation, the transmission shift in a neutral state.

In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Strom der Stromquelle gepulst. Hierbei kann es sich um verschiedene Arten von Strompulsen handeln, beispielsweise von rechteckförmigen oder sägezahnförmigen Pulsen. Durch den pulsierenden Strom wird letztendlich eine pulsierende Kraft auf den Aktuator ausgeübt. Trifft beispielsweise der Aktuator während seiner Bewegung auf ein Hindernis, so kann bei einer niedrigen Pulsfrequenz aufgrund der pulsförmigen Kraftwirkung auf den Aktuator eine Art Rüttelbewegung auf den Aktuator ausgeübt werden, so dass trotz eines leichten Verkeilens von Bauteilen der Getriebeschaltstelle dennoch in seine zweite Stellung verbracht werden kann und somit die Getriebeschaltstelle in die geschaltete Stellung gebracht werden kann. Ganz allgemein kann mit einer auf den momentanen Betriebszustand angepassten Pulsfrequenz bzw. mit einer vorgebbaren, unter Umständen veränderbaren Pulsfrequenz eine entsprechende Kraftwirkung auf den Aktuator ausgeübt werden.In In a most preferred embodiment, the flow is the Power source pulsed. These can be different types act from current pulses, such as rectangular or sawtooth pulses. The pulsating current eventually becomes a pulsating one Force exerted on the actuator. For example, does the actuator strike an obstacle while it is moving, so can at a low pulse rate due to the pulse-shaped force effect on the actuator a kind of shaking movement exercised on the actuator be so that despite a slight wedging of components of the Gear shift still spent in its second position can be and thus the transmission shift in the switched Position can be brought. Generally speaking, with one up the current operating condition adapted pulse rate or with a predefinable, possibly changeable Pulse frequency exerted a corresponding force on the actuator.

Ganz besonders bevorzugt ist der Strom der Stromquelle pulsweitenmoduliert. Insbesondere die Pulsweite der einzelnen Strompulse und/oder die Zeitdauer zwischen den einzelnen Pulsen könnte variierbar sein. Die Pulsweitenmodulation wird bevorzugt in Abhängigkeit der beabsichtigten Aktuatorbewegung gewählt und kann eine Pulsfrequenz haben, die in einem Bereich von ca. 2 bis 100 Herz liegt. Bevorzugt wird bei einer Bewegung des Aktuators von der ersten zur zweiten Stellung eine Pulsfrequenz von ca. 10 Hz gewählt. In dem Betriebszustand, in welchem der Aktuator in der geschalteten zweiten Stellung aktiv von dem Elektromagneten gehalten wird, wird bevorzugt eine höhere Pulsfrequenz, beispielsweise 50 Hz eingestellt. Bei der Ausführung einer schnellen Bewegung des Aktuators und/oder zum Bewegen des Aktuators mit einer erhöhten Kraft von einer ersten Stellung zu einer zweiten Stellung wird bevorzugt eine niedrige Pulsfolgefrequenz eingestellt, beispielsweise in einem Bereich von 10 Hz.All Particularly preferably, the current of the current source is pulse width modulated. In particular, the pulse width of the individual current pulses and / or the duration between each pulse could be variable. The pulse width modulation is preferably dependent chosen the intended actuator movement and can be a pulse rate have a range of about 2 to 100 hearts. Prefers becomes with a movement of the actuator from the first to the second Position selected a pulse rate of about 10 Hz. In the operating state, in which the actuator is active in the switched second position is held by the electromagnet, is preferably a higher pulse frequency, set for example 50 Hz. When performing a quick movement of the actuator and / or for moving the actuator with an increased force of a first position to a second position is preferably a set low pulse repetition frequency, for example in one Range of 10 Hz.

Obwohl der Strom, mit welchem der Elektromagnet beaufschlagt wird, gepulst und/oder pulsweitenmoduliert ist, ist ganz besonders bevorzugt der Strom der Stromquelle Gleichstrom. Die Gleichstrom-Stromquelle könnte beispielsweise in Form einer Batterie des Fahrzeugs oder in Form eines Gleichstrom-Zwischenkreises des Fahrzeugs ausgebildet sein.Even though the current with which the electromagnet is charged, pulsed and / or is pulse width modulated, the current is very particularly preferred the power source DC. The DC power source could be, for example in the form of a battery of the vehicle or in the form of a DC link of the Vehicle be formed.

Die Getriebeschaltstelle weist in einer bevorzugten Ausführungsform eine Schaltmuffe, eine Schaltgabel und einen Aktuator auf. Die Schaltmuffe ist mit der Schaltgabel verbunden oder steht damit in Eingriff. Mit dem Aktuator ist die Schaltgabel und somit die Schaltmuffe betätigbar. Der Aktuator wird von dem Magnetfeld des Elektromagneten bewegt. Auch die Schaltmuffe ist zwischen mindestens zwei Schaltstellungen eines Getriebes bewegbar, insbesondere zwischen einer Neutralstellung und mindestens einer Schaltstellung. Ganz besonders bevorzugt weist der Aktuator einen Anker auf bzw. der Aktuator ist in Form des Ankers ausgebildet. Jedenfalls wird mit dem Anker die Schaltgabel der Getriebeschaltstelle bewegt. Alternativ kann der Aktuator und der Anker einteilig und in Form einer Schaltgabel ausgebildet sein. Er könnte auch derart ausgebildet und angeordnet sein, dass er sich zumindest teilweise in einen von der Spule umschlossenen Bereich bewegt.The transmission switching point has in a preferred embodiment, a shift sleeve, a shift fork and an actuator. The shift sleeve is connected to the shift fork or is engaged. With the actuator, the shift fork and thus the shift sleeve is actuated. The actuator is moved by the magnetic field of the electromagnet. The shift sleeve is movable between at least two shift positions of a transmission, in particular between a neutral position and at least one shift position. Most preferably, the actuator has an armature or the actuator is designed in the form of the armature. Anyway, the shift fork of the gear shift is moved with the anchor. Alternatively, the actuator and the armature can be formed in one piece and in the form of a shift fork. He could also be designed and arranged so that he is at least partially in one moved from the coil enclosed area.

Grundsätzlich weist der Elektromagnet einen Kern auf, wobei der Kern der Spule bzw. der Kern des Elektromagneten ein Weicheisenmaterial aufweisen könnte, was eine hohe Verstärkung des von der Spule erzeugten Magnetfeldes bewirkt. Der Kern könnte bevorzugt ein Blechstapelpaket aufweisen.Basically the electromagnet on a core, wherein the core of the coil or the core of the electromagnet could have a soft iron material, what a high gain causes the magnetic field generated by the coil. The core might be preferred have a sheet stacking package.

Im Konkreten könnte der Aktuator zumindest bereichsweise im Wesentlichen eben oder plattenförmig ausgebildet sein. Dies wäre insbesondere in einem Bereich denkbar, der dem Elektromagneten zugewandt oder benachbart angeordnet ist. Vorzugsweise könnten der Elektromagnet und der plattenförmige Bereich des Aktuators bzw. der Schaltgabel derart angeordnet sein, dass die Kraft des Elektromagneten im Wesentlichen senkrecht zum plattenförmigen Bereich wirkt. Nach einem Aktivieren des Elektromagneten würde beispielsweise der Elektromagnet den Aktuator bzw. die Schaltgabel anziehen und zwar solange, bis sie an dem Elektromagneten bzw. Kern anliegt beziehungsweise plan aufliegt.in the Concrete could the actuator formed at least partially substantially flat or plate-shaped be. This would be especially conceivable in a region facing the electromagnet or is arranged adjacent. Preferably, the electromagnet and the plate-shaped Be arranged portion of the actuator or the shift fork such that the force of the electromagnet is substantially perpendicular to disc-shaped Area acts. For example, after activating the electromagnet the electromagnet tighten the actuator or the shift fork and although until it rests against the electromagnet or core or lying flat.

In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform weist der Aktuator bzw. die Schaltgabel ein Material auf, das vom Magnetfeld des Elektromagneten angezogen wird. Beispielsweise ist der Aktuator aus Metall, insbesondere Eisen oder Stahl gefertigt. Somit wird der Aktuator von dem Elektromagneten angezogen, falls durch die Spule des Elektromagneten ein Strom fließt und sich hierdurch ein Magnetfeld aufbaut.In In a very particularly preferred embodiment, the actuator or the shift fork to a material on the magnetic field of the electromagnet is attracted. For example, the actuator is made of metal, in particular Iron or steel made. Thus, the actuator of the electromagnet attracted, if through the coil of the electromagnet a current flows and itself This builds up a magnetic field.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist mindestens ein Führungsmittel zum Führen des Aktuators vorgesehen. Der Aktuator ist insbesondere zur Ausführung einer im Wesentlichen geradlinigen Bewegung zwischen der ersten und der zweiten Stellung mit Hilfe des Führungsmittels geführt. Das Führungsmittel könnte mindestens eine Schaltstange aufweisen. Die Schaltstange könnte an einem Getriebegehäuse befestigt sein. Der Aktuator könnte eine Ausnehmung aufweisen, durch die die Schaltstange sich im eingebauten Zustand erstreckt. Hierdurch ist die Schaltgabel bei einer im Wesentlichen geradlinigen Bewegung geführt.According to one particularly preferred embodiment is at least one guide to lead provided the actuator. The actuator is in particular for executing a essentially rectilinear motion between the first and the second Position by means of the guide means guided. The guide could have at least one shift rod. The shift rod could be at one gearbox be attached. The actuator could have a recess through which the shift rod is installed in the State extends. As a result, the shift fork is at a substantially guided linear movement.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist mindestens ein Positionsdetektionsmittel vorgesehen, mit welchem die aktuell vorliegende Position des Aktuators detektierbar ist. Ein Positionsdetektionsmittel könnte beispielsweise einen elektromechanischen Detektor oder einen Magnetfelddetektor aufweisen. Ein elektromechanischer Detektor könnte beispielsweise einen mechanischen betätigbaren Schalter aufweisen, welcher bei Betätigung durch den Aktuator einen elektrischen Schaltkreis öffnet oder schließt. Hieraus kann damit ein entsprechendes elektrisches Signal abgeleitet werden, so dass die Position des Aktuators detektiert werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann mit einem Magnetfelddetektor das aktuell vorliegende Magnetfeld beispielsweise an einer Stelle nahe des Elektromagneten detektiert werden. Üblicherweise wird ein solcher Magnetfelddetektor ein elektrisches Signal erzeugen, das von der Stärke des Magnetfelds abhängt. Da die Magnetfeldstärke des Elektromagneten bei der ersten Stellung des Aktuators eine andere ist als bei der zweiten Stellung des Aktuators, kann durch die Detektion der Magnetfeldstärke des Elektromagneten ebenfalls auf die aktuell vorliegende Position des Aktuators rückgeschlossen werden.According to one preferred embodiment at least one position detection means is provided, with which the currently present position of the actuator is detectable. A position detection means could For example, an electromechanical detector or a magnetic field detector exhibit. An electromechanical detector could, for example, be a mechanical one actuatable switch which, when actuated through the actuator opens an electrical circuit or closes. From this, a corresponding electrical signal can be derived so that the position of the actuator can be detected. Alternatively or in addition can with a magnetic field detector the currently existing magnetic field for example, detected at a location near the electromagnet become. Usually such a magnetic field detector will generate an electrical signal that of the strength of the magnetic field. Because the magnetic field strength the electromagnet at the first position of the actuator another is than at the second position of the actuator, can be detected by the detection the magnetic field strength the electromagnet also on the current position the actuator inferred become.

Ganz besonders bevorzugt umfasst das Positionsdetektionsmittel einen Stromstärkedetektor, mit welchem die durch die Spule des Elektromagneten fließende aktuell vorliegende Stromstärke detektierbar ist. Da die veränderte Position des Aktuators eine Veränderung der Induktivität der Spule bewirkt, bewirkt dies wiederum eine Änderung der Stromstärke des durch die Spule des Elektromagneten fließenden Stroms. Wenn man also diesen Strom detektiert, kann man hierdurch ebenfalls auf die aktuell vorliegende Position des Aktuators rückschließen. Mit dieser Maßnahme ist ein elektromechanischer Detektor oder ein Magnetfelddetektor unter Umständen in ganz besonders vorteilhafter Weise nicht erforderlich.All Particularly preferably, the position detection means comprises a Current-strength detector, with which the current flowing through the coil of the electromagnet current present current is detectable. Because the changed Position of the actuator a change the inductance causes the coil, this in turn causes a change in the current of the through the coil of the electromagnet flowing current. So if you are this current detected, you can also on the current infer the present position of the actuator. With this measure is an electromechanical detector or a magnetic field detector below circumstances in a particularly advantageous manner not required.

In verfahrensmäßiger Hinsicht wird die eingangs genannte Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 18 gelöst. Demgemäß handelt es sich um ein Verfahren zum Ansteuern eines Aktuators für eine Getriebeschaltstelle. Eine Steuereinheit steuert eine Leistungsstufe derart an, dass für eine vorgebbare Zeitdauer ein Strom einer Stromquelle in vorgebbarer Stärke einem mindestens eine Spule aufweisenden Elektromagneten zugeführt wird. Mit der Spule des Elektromagneten wird ein Magnetfeld erzeugt, mit welchem der Aktuator von einer ersten Stellung bewegt wird. Erfindungsgemäß wird zur Bewegung des Aktuators von der ersten Stellung zu einer zweiten Stellung mit der Leistungsstufe ein Strom einer vorgebbaren ersten Stromstärke eingestellt. Zum Halten des Aktuators in einer zweiten Stellung mit der Leistungsstufe wird ein Strom einer vorgebbaren zweiten Stromstärke eingestellt. Die zweite Stromstärke ist kleiner als die erste Stromstärke.In procedurally The object mentioned above by the features of the claim 18 solved. Accordingly acts it is a method for driving an actuator for a transmission shift. A control unit controls a power stage such that for a predefinable Time a current of a power source in a predetermined strength one at least one coil having electromagnet is supplied. With the coil of the electromagnet, a magnetic field is generated, with which the actuator is moved from a first position. According to the invention is for Movement of the actuator from the first position to a second Position with the power level a stream of a predetermined first amperage set. To hold the actuator in a second position with the power stage, a current of a predetermined second current is set. The second current is smaller than the first current.

Das erfindungsgemäße Verfahren dient insbesondere zum Betreiben einer Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf den vorangegangenen Beschreibungsteil verwiesen und wird.The inventive method is used in particular for operating a control device according to a the claims 1 to 17, so as to avoid repetition on the previous Description part directed and becomes.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigen jeweils in einer schematischen DarstellungThere are now various possibilities for designing and developing the teaching of the present invention in an advantageous manner. On the one hand on the claims subordinate to claim 1 and on the other hand on the to refer to the following explanation of preferred embodiments of the invention with reference to the drawing. In conjunction with the explanation of the preferred embodiments of the invention with reference to the drawings, also generally preferred embodiments and developments of the teaching are explained. In the drawing, in each case in a schematic representation

1 ein Ausführungsbeispiel einer Getriebeschaltstelle eines Getriebes mit einer Steuervorrichtung, 1 An embodiment of a transmission shift point of a transmission with a control device,

2 ein Diagramm, in welchem die auf den Aktuator wirkende magnetische Kraft (Ordinate) in Abhängigkeit der Ortskoordinate (Abszisse) gezeigt ist und 2 a diagram in which the force acting on the actuator magnetic force (ordinate) is shown as a function of the spatial coordinate (abscissa), and

3 ein Diagramm, in welchem die Einhüllende eines Stromverlaufs gezeigt ist, mit welchem die Spule eines Elektromagneten beaufschlagt wird. 3 a diagram in which the envelope of a current waveform is shown, with which the coil of an electromagnet is applied.

Gleiche oder ähnliche Bauteile sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. 1 zeigt eine Steuervorrichtung 10 zum Ansteuern eines Aktuators 24 einer Getriebeschaltstelle 12, wobei der Aktuator 24 die Funktion einer Schaltgabel der Getriebeschaltstelle 12 aufweist. Die Getriebeschaltstelle 12 umfasst eine Schaltmuffe 14, die drehfest auf einer Welle 18 angeordnet ist. Die Schaltmuffe 14 umfasst eine Innenverzahnung 20, die in eine Außenverzahnung 22 der Welle 18 eingreift und somit eine drehfeste Verbindung zwischen Schaltmuffe 14 und Welle 18 gewährleistet. Die Welle 18 rotiert um die Achse 16. Die Schaltmuffe 14 ist in Richtung der Achse 16 verschiebbar angeordnet und kann von dem Aktuator 24 bewegt werden. Der Aktuator 24 ist ebenfalls in Richtung der Achse 16 bewegbar angeordnet und wird von der in 1 gezeigten Schaltstange 26 geführt. Es ist noch eine weitere Schaltstange vorgesehen, die im Wesentlichen an der gleichen Position, jedoch nicht in der Ebene der in 1 gezeigten Schnittdarstellung angeordnet ist. Der Einfachheit halber ist daher die weitere Schaltstange in 1 nicht gezeigt. Die Schaltstange 26 ist fest an dem Aktuator 24 befestigt und ist in dem rechten Lager 28 und dem linken Lager 30 derart gelagert, dass die Schaltstange 26 zusammen mit dem Aktuator 24 eine Bewegung ausführen können, die im Wesentlichen in Richtung der Achse 16 zeigt. Die Lager 28, 30 könnten beispielsweise in Form von kreisförmigen Ausnehmungen gebildet werden, die in einem in 1 nicht gezeigten Getriebegehäuse vorgesehen sind.Identical or similar components are identified in the figures with the same reference numerals. 1 shows a control device 10 for driving an actuator 24 a transmission shift point 12 , where the actuator 24 the function of a shift fork of the gear shift 12 having. The gear shift point 12 includes a sliding sleeve 14 , rotatably on a shaft 18 is arranged. The sliding sleeve 14 includes an internal toothing 20 in an external toothing 22 the wave 18 engages and thus a rotationally fixed connection between the sliding sleeve 14 and wave 18 guaranteed. The wave 18 rotates about the axis 16 , The sliding sleeve 14 is in the direction of the axis 16 slidably disposed and can by the actuator 24 to be moved. The actuator 24 is also in the direction of the axis 16 movably arranged and used by the in 1 shown shift rod 26 guided. There is provided yet another shift rod which is substantially in the same position but not in the plane of the 1 shown sectional view is arranged. For the sake of simplicity, therefore, the other shift rod is in 1 Not shown. The shift rod 26 is fixed to the actuator 24 attached and is in the right camp 28 and the left camp 30 stored in such a way that the shift rod 26 together with the actuator 24 can perform a movement that is essentially in the direction of the axis 16 shows. Camps 28 . 30 could for example be formed in the form of circular recesses, which in an in 1 not shown gear housing are provided.

Der Aktuator 24 befindet sich in dem in 1 gezeigten Betriebszustand in seiner Neutralstellung. Mit anderen Worten liegt lediglich eine drehfeste Verbindung zwischen der Welle 18 und der Schaltmuffe 14 vor. Lediglich schematisch ist angedeutet, dass eine Federeinrichtung 32 vorgesehen ist, welche mit ihrer einen Seite an dem in 1 nicht gezeigten Getriebegehäuse befestigt ist und welche den Aktuator 24 nach rechts drängt. Falls der Aktuator 24 nach links bewegt wird, geschieht dies gegen die von der Federeinrichtung 32 bereitgestellte Kraft.The actuator 24 is located in the 1 shown operating state in its neutral position. In other words, there is only a rotational connection between the shaft 18 and the shift sleeve 14 in front. Only schematically is indicated that a spring device 32 is provided, which with its one side to the in 1 not shown gear housing is fixed and which the actuator 24 pushes to the right. If the actuator 24 is moved to the left, this is done against the spring device 32 provided force.

Die Schaltmuffe 14 kann von dem Aktuator 24 nach links bewegt werden, so dass am Zahnrad 34 vorgesehene Vorsprünge 36 in den Ausnehmungen 38 der Schaltmuffe 14 zum Eingriff kommen. In einem solchen Zustand ist die Welle 18 auch drehfest mit dem Zahnrad 14 verbunden.The sliding sleeve 14 can from the actuator 24 be moved to the left, so on the gear 34 provided projections 36 in the recesses 38 the shift sleeve 14 come to the intervention. In such a state is the wave 18 also rotatably with the gear 14 connected.

Zum Bewegen des Aktuators 24 ist der Elektromagnet 40 vorgesehen. Der Elektromagnet 40 umfasst eine Spule 42 und einen Kern 44. Die Spule 42 ist um den mittleren Bereich 46 des Kerns 44 gewickelt. Der in 1 gezeigte Kern 44 weist im Wesentlichen die Form eines Quaders auf, der an den Stellen, an welchen die Spule 42 gewickelt ist, Ausnehmungen aufweist. Die Spule 42 ist über die elektrischen Leitungen 48 von der Leistungsstufe 50 mit elektrischem Strom beaufschlagbar. Falls also durch die Leitungen 48 und die Spule 42 ein elektrischer Strom fließt, baut der Elektromagnet 40 ein Magnetfeld auf, durch welches der Aktuator 24 nach links bewegt wird, bis der Aktuator 24 entgegen der Federkraft der Federeinrichtung 32 an dem Elektromagneten 40 bzw. an dem Kern 44 der Spule 42 plan zur Anlage kommt. Hierdurch wird die Schaltmuffe 14 auf der Welle 18 ebenfalls nach links bewegt, so dass die Vorsprünge 36 des Zahnrads 34 in die Ausnehmungen 38 der Schaltmuffe 14 zum Eingriff kommen. In dieser Schaltstellung der Getriebeschaltstelle 12 ist eine drehfeste Verbindung zwischen der Welle 18 und dem Zahnrad 34 gebildet. Sobald nun der elektrische Strom nicht mehr durch die Spule 42 fließt, also das Magnetfeld nicht mehr vorliegt, wird der Aktuator 24 samt Schaltmuffe 14 aufgrund der Federkraft der Federeinrichtung 32 wieder nach rechts bewegt, so dass die Getriebeschaltstelle 12 wieder in die Neutralstellung zurückkehrt. Demgemäß weist die Getriebeschaltstelle 12 aus 1 eine Schaltstellung und einem Neutralstellung auf.To move the actuator 24 is the electromagnet 40 intended. The electromagnet 40 includes a coil 42 and a core 44 , The sink 42 is around the middle range 46 of the core 44 wound. The in 1 shown core 44 has substantially the shape of a cuboid, at the points where the coil 42 is wound, having recesses. The sink 42 is over the electrical wires 48 from the power level 50 can be acted upon by electricity. If so through the lines 48 and the coil 42 an electric current flows, the electromagnet builds 40 a magnetic field through which the actuator 24 is moved to the left until the actuator 24 against the spring force of the spring device 32 on the electromagnet 40 or at the core 44 the coil 42 plan comes to the plant. As a result, the shift sleeve 14 on the wave 18 also moved to the left, leaving the protrusions 36 of the gear 34 in the recesses 38 the shift sleeve 14 come to the intervention. In this switching position of the gear shift 12 is a non-rotatable connection between the shaft 18 and the gear 34 educated. As soon as the electric current stops flowing through the coil 42 flows, so the magnetic field is no longer present, the actuator 24 with sliding sleeve 14 due to the spring force of the spring device 32 moved back to the right, leaving the gear shift 12 returns to neutral. Accordingly, the transmission shift point 12 out 1 a shift position and a neutral position.

Die Steuereinheit 52 steuert die Leistungsstufe 50 derart an, dass für eine vorgebbare Zeitdauer ein Strom der Stromquelle 54 in vorgebbarer Stärke der Spule 42 des Elektromagneten 44 zugeführt wird. Die Stromquelle 54 kann beispielsweise in Form einer Batterie oder eines Gleichstrom-Zwischenkreises des Fahrzeugs, in welchem das Getriebe eingebaut ist, ausgeführt sein. Die Steuereinheit 52 könnte in Form eines Computers, insbesondere eines Einplatinencomputers, ausgeführt sein.The control unit 52 controls the power level 50 in such a way that for a presettable period of time, a current of the power source 54 in specified strength of the coil 42 of the electromagnet 44 is supplied. The power source 54 For example, it may be in the form of a battery or a DC link of the vehicle in which the transmission is installed. The control unit 52 could be in the form of a computer, in particular a single-board computer.

Selbstverständlich müssten die Teile des Zahnrads 34 sowie die äußere Verzahnung 22 der Welle 18 gespiegelt an der Achse 16 eingezeichnet sein, was jedoch im vorliegenden Fall nicht erfolgt ist. Dementsprechend erstreckt sich die Welle 18 durch das Zahnrad 34, ist jedoch damit nicht stets in drehfester Verbindung.Of course, the parts of the gear 34 as well as the external toothing 22 the wave 18 mirrored on the axis 16 which has not been done in the present case. Accordingly, the shaft extends 18 through the gear 34 , but is not always in a rotationally stable connection.

Die Schaltmuffe 14 weist eine Nut 56 auf, in welche der eine endseitige Bereich des Aktuators 24 eingreift. Zwischen dem Aktuator 24 und dem Elektromagneten 40 befindet sich in der Neutralstellung ein Luftspalt 58. Der Luftspalt 58 wird kleiner, wenn der Aktuator 24 sich dem Elektromagneten 40 annähert. In geschalteter Stellung der Getriebeschaltstelle 12, wenn also der Aktuator 24 an dem Elektromagneten 40 plan anliegt, ist der Luftspalt 58 quasi nicht mehr vorhanden.The sliding sleeve 14 has a groove 56 in which the one end portion of the actuator 24 intervenes. Between the actuator 24 and the electromagnet 40 is located in the neutral position, an air gap 58 , The air gap 58 gets smaller when the actuator 24 yourself to the electromagnet 40 approaches. In switched position of the gearbox shift point 12 So if the actuator 24 on the electromagnet 40 Plane rests, is the air gap 58 virtually no longer available.

2 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Diagramm, bei welchem die auf den – in 2 nicht gezeigten – Aktuator wirkende magnetische Kraft (es handelt sich um eine Anziehungskraft) in willkürlichen Einheiten (auf der Ordinate aufgetragen) als Funktion der Ortskoordinate x (auf der Abszisse aufgetragen) dargestellt ist. Die Ortskoordinate x ist hierbei die Entfernung von dem in 1 gezeigten Kern 44 des Elektromagneten 40. Mit der Kurve FM1 ist die Kraft des Magnetfelds des Elektromagneten gezeigt, welches vorliegt, wenn durch die Spule 46 Strom der ersten Stromstärke I1 fließt. Die Kurve FM2 ist dementsprechende die Stärke des Magnetfelds in Abhängigkeit von der Ortskoordinate, wenn durch die Spule 46 der Strom der zweiten Stromstärke I2 fließt. An der Ortskoordinate S1 ist die Neutralstellung des Aktuators, wie sie in 1 gezeigt ist. An der Ortskoordinate S2 ist die geschaltete Stellung, die einer Aktuatorstellung aus 1 entsprechen würde, wenn der Aktuator 24 am Kern 44 des Elektromagneten 40 plan anliegt. Weiterhin ist in dem Diagramm der 2 die von der Vorspanneinrichtung 32 auf den Aktuator wirkende Kraft in Abhängigkeit der Ortskoordinate eingezeichnet. Die Vorspanneinrichtung 32 aus 1 weist eine Feder auf, für die in dem vorliegenden Einsatzbereich das Hook'sche Gesetz gilt und dementsprechend einen linearen Verlauf aufweist. 2 shows a schematic representation of a diagram in which the on the - in 2 not shown - Actuator acting magnetic force (it is a force of attraction) in arbitrary units (plotted on the ordinate) as a function of the spatial coordinate x (plotted on the abscissa) is shown. The location coordinate x is the distance from the in 1 shown core 44 of the electromagnet 40 , The curve FM1 shows the force of the magnetic field of the electromagnet which is present when current of the first current I1 flows through the coil 46. The curve FM2 is accordingly the strength of the magnetic field as a function of the location coordinate, when passing through the coil 46 the current of the second current I2 flows. At the location coordinate S1 is the neutral position of the actuator as shown in FIG 1 is shown. At the location coordinate S2 is the switched position, the actuator position off 1 would correspond if the actuator 24 at the core 44 of the electromagnet 40 plan is present. Furthermore, in the diagram of 2 that of the pretensioner 32 drawn on the actuator force depending on the location coordinate drawn. The pretensioner 32 out 1 has a spring for which Hook's law applies in the present field of application and accordingly has a linear course.

Somit ist die auf den Aktuator wirkende magnetische Anziehungskraft gemäß der Kurve FM1 an allen Stellen zwischen der ersten Stellung S1 und der zweiten Stellung S2 größer als die auf den Aktuator von der Federeinrichtung ausgeübte Kraft gemäß der Kurve FS. Dementsprechend kann beim Schalten des Stroms der ersten Stromstärke I1 der Aktuator entgegen der Kraft der Federeinrichtung von der ersten Stellung S1 zur zweiten Stellung S2 bewegt werden. In einem Bereich zwischen der ersten Stellung S1 und einer weiteren Stellung VS ist die von der Federeinrichtung auf den Aktuator ausgeübte Kraft (gemäß Kurve FS) stets größer als die auf den Aktuator ausgeübte magnetische Kraft, die bei der zweiten Stromstärke I2 (d.h. gemäß der Kurve FM2) auf den Aktuator wirkt. An der vorgebbaren Stelle VS hat die auf den Aktuator ausgeübte Anziehungskraft dem Betrag nach die Größe FMVS. Die von der Vorspanneinrichtung an der vorgebbare Stelle VS auf den Aktuator ausgeübte Kraft hat dem Betrag nach die Größe FSVS und ist größer als FMVS sowie entgegengesetzt gerichtet.Consequently is the magnetic attraction force acting on the actuator according to the curve FM1 at all points between the first position S1 and the second Position S2 greater than the force exerted on the actuator by the spring means according to the curve FS. Accordingly, when switching the current of the first current I1 the Actuator against the force of the spring device of the first Position S1 to the second position S2 are moved. In one area between the first position S1 and another position VS the force exerted by the spring means on the actuator force (according to curve FS) always greater than the pressure exerted on the actuator magnetic force acting at the second current I2 (i.e., according to the curve FM2) acts on the actuator. At the specifiable place VS has on exercised the actuator Attraction the amount after the size FMVS. The of the pretensioner force exerted on the actuator at the predeterminable point VS the size is FSVS and is bigger than FMVS as well as oppositely directed.

Im Konkreten wird die zweite Stromstärke I2 derart gewählt, dass an der vorgebbaren Stellung VS die vom Elektromagneten auf den Aktuator wirkende magnetische Anziehungskraft kleiner als die an dieser vorgebbaren Stelle VS vorliegende vom Elektromagneten 40 weg wirkende Kraft („Abstoßungskraft") ist.Specifically, the second current intensity I2 is selected such that at the predeterminable position VS the magnetic attraction force acting on the actuator by the electromagnet is smaller than the electromagnet which is present at this presettable point VS. 40 acting force ("repulsive force") is.

Somit muss eine magnetische Kraft aufgebracht werden, die an allen Stellen zwischen S1 und S2 größer ist, als die in ihrer Richtung entgegengesetzt wirkende Kraft FS der Vorspanneinrichtung um letztendlich den Aktuator von der ersten Stellung S1 zu der zweiten, eingerückten Stellung S2 zu verbringen.Consequently A magnetic force must be applied in all places between S1 and S2 is larger, as the opposite in their direction acting force FS of the Biasing device to finally the actuator of the first Spend position S1 to the second, engaged position S2.

In dem Diagramm gemäß 3 ist in einer schematischen Darstellung und lediglich beispielhaft ein Stromverlauf gezeigt, mit welchem die Leistungsstufe 50 aus 1 die Spule 42 des Elektromagneten 40 aus 1 mit Strom beaufschlagt.In the diagram according to 3 is shown in a schematic representation and only by way of example, a current waveform with which the power level 50 out 1 the sink 42 of the electromagnet 40 out 1 energized.

Hier ist auf der Ordinate die Stromstärke I in willkürlichen Einheiten als Funktion der Zeit t (auf der Abszisse aufgetragen) in Einheiten von Sekunden aufgetragen. Zu einem Zeitpunkt 0 weist die durch die Spule 42 aus 1 fließende Stromstärke den Wert 0 auf. Zum Zeitpunkt t1 fließt ein Strom der Stärke I1 durch die Spule des Elektromagneten, und zwar für die Dauer von 5 s. Hierbei handelt es sich um den Strom der ersten Stromstärke I1, der dann eingeschaltet wird, um den Aktuator von der ersten Stellung S1 zur zweiten Stellung S2 zu bewegen. Nach Ablauf der 5 s und zum Zeitpunkt t2 wird der Strom der Stärke I2 eingestellt, und zwar solange die Getriebeschaltstelle 12 aus 1 im eingerückten bzw. geschalteten Zustand verbleiben soll. Die Stromstärke I2 (Haltestrom) entspricht der zweiten Stromstärke und ist kleiner als die erste Stromstärke I1. Falls der Schaltvorgang erfolgreich abgeschlossen wurde, ist der weitere Stromverlauf des Diagramms aus 3 unerheblich.Here, the current I is plotted on the ordinate in arbitrary units as a function of time t (plotted on the abscissa) in units of seconds. At a time 0 points through the coil 42 out 1 flowing current value 0. At time t1, a current of magnitude I1 flows through the coil of the electromagnet, for a duration of 5 s. This is the current of the first current I1, which is then turned on to move the actuator from the first position S1 to the second position S2. After expiration of the 5 s and at the time t2, the current of the intensity I2 is set, as long as the transmission shift point 12 out 1 should remain in the engaged or switched state. The current I2 (holding current) corresponds to the second current and is smaller than the first current I1. If the switching operation has been completed successfully, the further current flow of the diagram is off 3 irrelevant.

Falls zu einem späteren Zeitpunkt die Getriebeschaltstelle 12 aus 1 wieder in die Neutralstellung geschaltet werden soll, wird der Strom der Stärke I2 ausgeschaltet, so dass kein Strom mehr durch die Spule 42 aus 1 fließt. Dementsprechend wird aufgrund der Federkraft der Vorspanneinrichtung 32 aus 1 der Aktuator samt Schaltmuffe in seine Neutralstellung S1 verbracht.If at a later date, the gear shift 12 out 1 is to be switched back to the neutral position, the current of strength I2 is turned off, so that no more power through the coil 42 out 1 flows. Accordingly, due to the spring force of the pretensioner 32 out 1 the actuator and shift sleeve in his Neutral position S1 spent.

Der weitere Stromverlauf des Diagramms aus 3 zeigt nun den eher unwahrscheinlichen Fall, dass der Schaltvorgang der Getriebeschaltstelle nicht erfolgreich durchgeführt werden konnte, nämlich dass zu einem Zeitpunkt t3 ein Strom der Stromstärke und I3 eingeschaltet wird, wobei die dritte Stromstärke I3 größer als die Stromstärke I1 ist. Hierdurch wird auf den Aktuator eine größere magnetische Anziehungskraft als beim Vorliegen der ersten Stromstärke I1 ausgeübt, so dass erneut ein Schaltvorgang der Getriebeschaltstelle versucht wird. Die Größe der Stromstärke I3 ist derart bemessen, dass ein Schaltvorgang der Getriebeschaltstelle mit einer sehr hohen Wahrscheinlichkeit ausgeführt werden kann. Die Stromstärke I3 wird ebenfalls für die Dauer von 5 s eingeschaltet und zu dem Zeitpunkt t4 auf die Stromstärke I2 reduziert, um nämlich den Aktuator mit der zweiten Stromstärke I2 in der geschalteten Stellung zu halten. Zu dem Zeitpunkt t5 wird die Stromstärke I2, die durch die Spule 42 aus 1 fließt, auf den Wert 0 gesetzt, so dass die Schaltmuffe samt Aktuator aufgrund der Kraft der Vorspanneinrichtung in die Neutralstellung S1 verbracht wird.The further current flow of the diagram 3 now shows the rather unlikely case that the shift operation of the gear shift could not be successfully performed, namely that at a time t3, a current of the current and I3 is turned on, the third current I3 is greater than the current I1. As a result, a greater magnetic attraction force is exerted on the actuator than in the presence of the first current intensity I1, so that again a switching operation of the gear shift is attempted. The magnitude of the current intensity I3 is dimensioned such that a switching operation of the transmission shift point can be carried out with a very high probability. The current I3 is also switched on for the duration of 5 s and reduced at the time t4 to the current I2, namely to keep the actuator with the second current I2 in the switched position. At time t5, the current I2 passing through the coil 42 out 1 flows, set to the value 0, so that the shift sleeve together with the actuator is moved due to the force of the biasing device in the neutral position S1.

Lediglich schematisch ist angedeutet, dass es sich bei dem Strom, der durch die Spule 42 aus 1 fließt, um einen gepulsten Stromverlauf handelt, der aus Pulsen 60 mit einer Pulsfolgefrequenz von jeweils 10 Hz in den Zeitintervallen [t1, t2] und [t3, t4] besteht. In den Zeitintervallen [t2, t3] und [t4, t5] beträgt die Pulsfolgefrequenz jeweils 50 Hz, was lediglich schematisch angedeutet werden kann.Only schematically it is indicated that it is the current flowing through the coil 42 out 1 flows, which is a pulsed current waveform that consists of pulses 60 with a pulse repetition frequency of 10 Hz each in the time intervals [t1, t2] and [t3, t4]. In the time intervals [t2, t3] and [t4, t5], the pulse repetition frequency is 50 Hz in each case, which can only be indicated schematically.

In der Leistungsstufe 50 ist ein nicht gesondert gezeigter Stromstärkedetektor integriert, mit welchem die durch die Leistungsstufe 50 und durch die Spule des Elektromagneten 40 fließende Stromstärke detektierbar ist. Der Stromstärkedetektor erzeugt ein entsprechendes elektrisches Signal, welches der Steuereinheit 52 zugeleitet wird, so dass die aktuell vorliegende Position des Aktuators 24 der Steuereinheit 52 hieraus ermittelbar ist.In the performance level 50 a not separately shown current detector is integrated, with which by the power stage 50 and through the coil of the electromagnet 40 flowing current is detectable. The current intensity detector generates a corresponding electrical signal, which is the control unit 52 is fed, so that the current position of the actuator 24 the control unit 52 can be determined from this.

Abschließend sei ganz besonders darauf hingewiesen, dass die voranstehend erörterten Ausführungsbeispiele lediglich zur Beschreibung der beanspruchten Lehre dienen, diese jedoch nicht auf die Ausführungsbeispiele einschränken.In conclusion, be particularly noted that the above discussed embodiments merely to describe the claimed teaching, this but not on the embodiments limit.

Claims

Control device for actuating an actuator ( 24 ) for a transmission shift point ( 12 ), with a performance level ( 50 ) and a control unit ( 52 ), the control unit ( 52 ) the performance level ( 50 ) in such a way that for a presettable period of time a current of a current source ( 54 ) in a predeterminable strength at least one coil ( 42 ) having electromagnets ( 40 ), whereby with the coil ( 42 ) of the electromagnet ( 40 ) a magnetic field can be generated, with which the actuator ( 24 ) is movable from a first position (S1), characterized in that for the movement of the actuator ( 24 ) from the first position (S1) to a second position (S2) with the power level (S1) 50 ) a current of a predeterminable first current (I1) is adjustable, that for holding the actuator ( 24 ) in a second position (S2) with the power level ( 50 ) A current of a predetermined second current (I2) is adjustable and that the second current (I2) is smaller than the first current (I1).

Control device according to Claim 1, characterized in that the actuator ( 24 ) due to the magnetic field of the electromagnet ( 40 ) from a first position (S1) against a predeterminable force of a pretensioning device ( 32 ) is movable.

Control device according to claim 2, characterized in that the second current intensity (I2) is selected such that at a predeterminable position of the actuator ( 24 ), which lies between the first and the second position (S1, S2), which is controlled by the electromagnet ( 40 ) on the actuator ( 24 ) applied magnetic force smaller than that at this predetermined position of the actuator ( 24 ) acting force of the biasing device ( 32 ).

Control device according to claim 3, characterized in that the presettable position of the actuator ( 24 ) an operating state of the transmission shift point ( 12 ), at which the transmission shift point ( 12 ) is not yet engaged.

Control device according to one of claims 2 to 4, characterized in that the first current (I1) is selected such that at all positions of the actuator ( 24 ), which lie between the first and the second position (S1, S2), that of the electromagnet ( 40 ) on the actuator ( 24 ) applied magnetic force greater than that at these positions of the actuator ( 24 ) acting force of the biasing device ( 32 ).

Control device according to one of claims 1 to 5, characterized in that for carrying out a rapid movement of the actuator ( 24 ) and / or for moving the actuator ( 24 ) with an increased force from a first position (S1) to a second position (S2) with the power level ( 50 ) A current of a predetermined third current (I3) is adjustable and that the third current (I3) is greater than the first current (I1).

Control device according to one of claims 1 to 6, characterized in that in at least one operating state of the transmission shift point ( 12 ) the performance level ( 50 ) no electricity to the electroma to float ( 40 ) feeds.

Control device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the current of the power source pulsed is.

Control device according to Claim 8, characterized in that the current of the current source ( 54 ) is pulse width modulated and that preferably the pulse width of the individual current pulses ( 60 ) and / or the time duration between the individual pulses ( 60 ) is variable.

Control device according to one of Claims 1 to 9, characterized in that the current of the current source ( 54 ) DC is.

Control device according to one of Claims 1 to 10, characterized in that the actuator ( 24 ) has an armature, with which a shift fork of the transmission shift point ( 12 ) is movable or that the actuator ( 24 ) is formed in the form of a shift fork and that the actuator ( 24 ) can at least partially move into an area enclosed by the coil.

Control device according to one of Claims 1 to 11, characterized in that the electromagnet ( 40 ) a core ( 44 ), which in particular has a stack of sheet metal stacks.

Control device according to one of Claims 1 to 12, characterized in that the actuator ( 24 ) is at least partially substantially plate-shaped, in particular in a region of the electromagnet ( 40 ), and that preferably the electromagnet ( 40 ) and the plate-shaped region of the actuator ( 24 ) are arranged such that the force of the electromagnet ( 40 ) acts substantially perpendicular to the plate-shaped area.

Control device according to one of Claims 1 to 13, characterized in that the actuator ( 24 ) has a material that is separated from the magnetic field of the electromagnet ( 40 ), for example metal, in particular iron or steel.

Control device according to one of Claims 1 to 14, characterized in that the actuator ( 24 ) performs a substantially rectilinear movement between the first and the second position (S1, S2) and that at least one guide means for guiding the movement of the actuator ( 24 ) can be provided.

Control device according to one of claims 1 to 15, characterized in that at least one position detection means is provided, with which the currently present position of the actuator ( 24 ) is detectable, and that a position detection means comprises, for example, an electro-mechanical detector or a magnetic field detector.

Control device according to Claim 16, characterized in that the position-detection means comprise a current-intensity detector with which the current through the coil ( 42 ) of the electromagnet ( 40 ) flowing currently present current is detectable.

Method for activating an actuator for a transmission switching point, in particular for operating a control device ( 10 ) according to one of claims 1 to 17, wherein a control unit ( 52 ) a performance level ( 50 ) in such a way that for a presettable period of time a current of a current source ( 54 ) in a predeterminable strength at least one coil ( 42 ) having electromagnets ( 40 ), wherein with the coil ( 42 ) of the electromagnet ( 40 ) a magnetic field is generated, with which the actuator ( 24 ) is moved from a first position (S1), characterized in that for movement of the actuator ( 24 ) from the first position (S1) to a second position (S2) with the power level (S1) 50 ) a current of a predeterminable first current (I1) is set, that for holding the actuator ( 24 ) in a second position (S2) with the power level ( 50 ) a current of a predetermined second current (I2) is set and that the second current (I2) is less than the first current (I1).