CN105164451B - 用于机动车变速器的变速器执行器以及用于控制变速器执行器的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种变速器执行器，其具有刚好一个马达，以及涉及一种用于控制变速器执行器的控制系统。提出一种变速器执行器，其能够用于变速器的换挡运动和选择运动。为此提出：根据本发明的变速器执行器具有至少一个传动机构，通过所述传动机构将借助于马达操控的主轴的运动从第一运动类型切换到第二运动类型，其中为此借助于齿轮和轴齿轮将主轴螺母的平移运动转换成旋转运动并且借助于传动齿轮和选择罐将主轴螺母的旋转运动转换成换挡轴的平移运动。

Description

用于机动车变速器的变速器执行器以及用于控制变速器执行 器的方法

技术领域

本发明涉及用于机动车变速器的变速器执行器以及用于控制这种变速器执行器的方法。

背景技术

根据本发明的变速器执行器尤其能够理解为如下变速器执行器，所述变速器执行器以在机动车之内操作的方式以选择操作和/或切换操作的方式作用于下述装置中的至少一个上：车辆变速器、离合器和制动器。

已知地，机动车变速器的、例如自动换挡变速器(ASG)的、并联换挡变速器(PSG)或双离合变速器(DKG)的或其他类似的变速器的挡位能够借助于机动车变速器执行器接入和分离，所述机动车变速器执行器在此形成所谓的外部的传动机构线路装置。

例如从DE 10 2004 038 955 A1中已知：在机动车变速器执行器中应用刚好一个电动马达，以便在变速器中执行选择运动还有换挡运动。相应的变速器执行器因此也称作为单马达变速器执行器。

此外从相同申请人的DE 10 2006 054 901 A1中已知：构成单马达变速器执行器，使得将电动马达沿第一方向的转动作为用于变速器执行器的驱动力引起换挡运动并且电动马达沿另一方向的相应的运动引起变速器的换挡轴的选择运动。为了将换挡运动切换成选择运动，变速器执行器具有连接装置，所述连接装置将主轴螺母与相应的齿条或齿轮耦联以引起换挡轴的换挡运动或选择运动。

发明内容

本发明的目的在于：提出替选结构形式的变速器执行器、尤其单马达变速器执行器，所述变速器执行器适合于操作自动变速器、如并联换挡变速器、自动换挡变速器或双离合变速器。所述变速器执行器应尤其分别能够用于换挡运动或选择运动。换挡运动和选择运动之间的转换应尽可能构件少地构成。

因此尤其提出一种变速器执行器、即用于机动车变速器的变速器执行器。所述变速器执行器具有刚好一个马达，所述马达驱动主轴。为此，在变速器执行器和主轴之间能够设有传动机构，其中所述传动机构优选具有至少为一的传动比。主轴本身与主轴螺母有效连接。主轴螺母本身与换挡轴耦联以操作机动车的变速器装置。在此，主轴螺母或者能够轴向地沿着主轴移动，即其能够实施平移运动，或者其能够围绕主轴枢转，即实施旋转运动。经由主轴螺母和换挡轴之间的传动机构将主轴螺母的运动、即旋转或平移移动转换成换挡轴的选择或换挡运动。在此，例如，将主轴螺母的旋转运动转换成换挡轴的枢转运动、即旋转运动以分离或切换一个挡位，或者将主轴螺母的旋转运动转换成换挡轴沿着其自身的轴线的平移运动。

为了将主轴螺母的平移运动转换成换挡轴的换挡运动，变速器执行器具有如下传动机构，所述传动机构具有主轴螺母、至少两个齿轮和轴齿轮，所述轴齿轮与换挡轴连接。在主轴螺母在主轴上的第一轴向调节区域中，主轴螺母本身仅刚好与一个齿轮耦联。那么，经由这一个齿轮将主轴螺母的平移运动转换成首先该齿轮的旋转运动进而也转换成换挡轴的相应的旋转运动作为换挡运动。

替选于或附加于该用于将主轴螺母的平移运动转换成换挡轴的换挡运动的传动机构，提出：变速器执行器的传动机构包括主轴螺母、传动齿轮和选择罐。选择罐本身在此具有周期性的轨道曲线部、尤其在所述选择罐的环周之上的凹陷部的形式的轨道曲线部，所述轨道曲线部与换挡轴有效连接。在此，所述传动机构布置成，使得存在主轴螺母在主轴上的第二轴向调节区域，所述第二轴向调节区域与第一调节区域不同，并且在所述第二轴向调节区域中所述主轴螺母与选择罐连接，使得主轴螺母的旋转运动引起换挡轴的基本上周期往复的升降运动作为选择运动。

为了将主轴螺母的平移运动转换成换挡轴的旋转运动而有利地提出：这两个齿轮彼此脱耦，使得在第一轴向调节区域中总是仅刚好一个齿轮与主轴螺母直接或间接地有效连接。根据哪个齿轮与主轴螺母有效连接，随后引起换挡轴沿一个或另一方向的旋转的换挡运动。这两个齿轮和换挡轴的该结构尤其能够设置成使得这两个齿轮从基本上相反的侧接合到换挡轴的轴齿轮中。于是，在各个齿轮转动方向相同的情况下，产生换挡轴沿不同方向的旋转。于是，就此而言这两个齿轮彼此脱耦，使得其分别能够自由地沿一个或另一方向旋转。如果一个齿轮经由主轴螺母驱动，那么另一齿轮能够自由地经由与换挡轴耦联而共同旋转。在此，在任何时刻都不存在这两个齿轮经由主轴螺母的连接。因此，不能够引起齿轮彼此间的应力。因此，脱耦尤其能够理解为关于主轴螺母的脱耦。

为了总是确保主轴螺母一直仅与一个齿轮有效连接而提出：主轴螺母构成为具有齿部的齿条，其中齿部仅在主轴螺母的部分环周之上环周地延伸，使得主轴螺母能够占据至少两个不同的角位置，在所述角位置中，齿部在主轴螺母的平移运动中仅接合到一个或另一个齿轮中。以该方式也还能够得到更多个角位置，主轴螺母的齿部或齿条在所述角位置中接合相对于主轴螺母脱耦的齿轮。

如所描述的那样，变速器执行器的传动机构在主轴螺母的第一轴向调节区域中构成为，使得将主轴螺母的平移运动转换成换挡轴的旋转运动。在变速器执行器的一个尤其优选的实施方式中提出：为此提供抗旋转装置，将主轴螺母在第一轴向调节区域中相对于壳体固定、即支撑以防止旋转。随后，主轴的旋转在该第一轴向调节区域中总是转化成主轴螺母的轴向运动。此外，优选地，该轴向运动不仅引起经由所描述的齿轮操作换挡轴，而且也引起主轴螺母从第一轴向调节区域运动到第二轴向调节区域中，所述第二轴向位置位于第一轴向调节区域之外。尤其优选的是，变速器执行器的传动机构在该第二轴向调节区域中至少沿主轴的第一转动方向与所述主轴共同转动，而没有在此相对于主轴轴向地移位。以该方式，有利地，能够尤其简单地将换挡轴在第一轴向调节区域中的换挡运动的切换转换成第二轴向调节区域中的选择运动。这自动地通过主轴螺母的轴向移位进行，其中当主轴螺母已经从第一轴向调节区域的抗转动装置的作用区域中移出时，才结束换挡。为了也再次实现将变速器执行器的传动机构从换挡轴的选择运动切换到换挡运动，有利地设有自由轮机构，所述自由轮机构阻止主轴螺母在主轴上的第二轴向区域中沿第二转动方向的旋转运动。以该方式，通过主轴沿第二转动方向的旋转不造成主轴螺母的转动，这引起：所述主轴螺母轴向地沿着主轴运动，进而从第二轴向调节区域中再次移动进入第一轴向调节区域中。自由轮机构再次一定程度上作用为抗旋转装置。

此外，自由轮机构有利地也实现：总是实现换挡轴的限定的选择运动，因为仅主轴螺母沿第一转动方向的旋转运动提供用于转换成换挡轴的平移的向上和向下运动。

为了能够正确地执行变速器执行器的马达的控制设有传感器，所述传感器应输出如下信号，所述信号代表换挡轴本身的轴向位置或换挡轴的换挡杆的轴向位置，和/或为了能够引导换挡杆沿正确方向的换挡运动而输出如下信号，所述信号直接地或间接地输出关于角位置的情况、即关于主轴螺母的齿部的环周的定位的情况。该传感器为此在主轴螺母的传动齿轮的区域中或在所述元件之间且与所述元件耦联的机构的区域中提供并且能够从其位置或从其相应的运动中生成相应的信号。因此，信号能够用于换挡杆的轴向的位置，以便能够中断换挡轴的向上和向下运动，其中停止马达和/或执行马达沿第一方向的转动运动，直至换挡杆处于正确的换挡路线中，而且主轴螺母的齿部角度相关地定向，使得齿轮在第一轴向位置中或在第一轴向调节区域中能够与主轴螺母形成接合，所述齿轮与换挡轴耦联，使得换挡杆朝期望的挡位的方向运动。特别地，在此要注意的是：能够在两个子变速器之间提供换挡轴，并且换挡杆沿一个方向的运动引起接入第一子变速器中的一个挡位并且换挡杆沿另一方向的运动引起接入另一子变速器中的挡位。

根据本发明同样提出：换挡轴或换挡杆与用于各个子变速器的换挡轨道结合地使用Active类型的换挡运动装置。即接入新的挡位自动地引起直接先分离相同的子变速器的全部其余的挡位。由此，不能够引起子变速器中的卡住的挡位组合。为了构成该Active运动装置，参考DE 10 2013 203 284 A1，其在此参考换挡杆和换挡轨道的几何方面的结构。

为了将主轴螺母在第二轴向调节区域中的旋转运动转换成换挡轴的平移或轴向运动设有传动齿轮，所述传动齿轮与另外的齿轮连接，所述另外的齿轮又优选能够以力矩配合的方式与主轴螺母连接。在此，传动齿轮有利地具有相对于齿部2:1的传动比，所述齿部优选地以构成为冠齿轮的方式构成在选择罐上。由此，能够实现换挡轴沿轴向方向的更精确的定位，因为换挡杆的轴向变化借助于换挡鼓比传动比为1:1的情况更缓慢地执行。整体上，通过主轴螺母的旋转产生传动齿轮以与主轴螺母相同的转动方向的旋转。通过将传动齿轮接合到选择罐的冠齿轮中，将选择罐在平面中以相对于传动齿轮偏移90°的方式或者相对于传动齿轮偏移基本上90°的方式置于旋转，其中尤其优选的是选择罐的转动轴线与换挡轴的轴线同轴地伸展或者优选与其重合。选择罐围绕换挡轴的旋转运动借助于引导销转换成换挡轴的向上和向下运动，所述引导销接合经过选择罐的周期性的轨道曲线部并且与固定在壳体的滑槽轨道连接。有利地，滑槽轨道在此构成为，使得其基本上轴向平行于换挡轴、即与换挡轴同轴地伸展。引导销因此受到两个强制条件，一个强制条件通过滑槽轨道的伸展预设并且基本上防止换挡轴的旋转运动，而第二强制运动通过选择罐的轨道曲线部预设，所述轨道曲线部具有环周分量还有轴向伸展分量。由此，选择罐的转动转换成引导销的轴向运动进而转换成换挡轴的向上和向下运动。

需要明确指出的是：根据本发明也能够提出，通过滑槽轨道的特殊定向也能够为换挡杆的换挡运动将换挡轴的旋转和平移运动分量叠加。

当尤其优选地能够借助于换挡轴上的换挡杆或换挡轴切换机动车的变速器中的挡位时，能够附加地或替选地提出：借助于换挡杆也能够操作离合器或制动器。所述换挡杆例如能够通过如下方式实现：代替在用于在变速器中换挡的换挡轨道，在换挡轴上的轴向区域中提供换挡轨道或总体上提供换挡元件来操作离合器或制动器。

此外，为了执行根据本发明的换挡和/或选择过程或者为了操作根据本发明的变速器执行器，提出一种用于控制变速器执行器的控制系统。该控制系统在此尤其能够理解为用于控制变速器执行器的控制方法。此外，也能够提供执行该控制的控制装置。

在此，尤其应通过如下方式进行现有挡位的分离：即首先控制变速器执行器，使得马达首先沿第一转动方向驱动主轴。因为主轴螺母支撑在抗转动装置上并且被固定防止旋转，所以其随后轴向地在主轴上移位并且通过与齿轮接合将主轴螺母的平移运动转换成换挡轴的旋转运动。通过齿轮的转动枢转换挡轴，并且由此枢转换挡杆，使得分离接入的挡位并且换挡杆移置到中立路线中。

如果现在换挡杆位于中立路线中，那么根据换挡杆的控制移动具有所选择的新的挡位的路线。这通过如下方式实现：将马达操控成，使得所述马达还沿第一转动方向驱动主轴。在此，从第二轴向调节区域中移出主轴螺母，使得其不再由抗转动装置支撑并且开始沿第一转动方向转动。在该位置处，主轴螺母以力矩配合的方式与另一齿轮连接，所述另一齿轮接合到传动齿轮中，所述传动齿轮又驱动选择罐的冠齿轮进而经由引导销在选择罐的轨道曲线部和滑槽轨道中的运动引起换挡杆的轴向移位。为了控制马达还设有传感器，所述传感器输出传感器信号。所述传感器信号通过控制系统处理成，使得识别换挡杆在所选择的挡位的路线中的位置，并且相应地，所述控制系统处理成，使得现在接入新选择的挡位。

为此，还将马达操控成，使得根据传感器信号不仅换挡杆位于所选的的挡位的路线中，而且主轴螺母的齿部在角度方面定位成，使得其能够与一个齿轮形成结合，所述齿轮能够用于引起换挡杆朝新选择的挡位所位于的子变速器的方向枢转。根据所述传感器信号和马达的操控，在达到所描述的位置之后反转马达的转动方向，使得主轴螺母由于在此作用为抗旋转装置的自由轮机构而被阻止旋转并且现在轴向地再次移置到第一轴向调节区域中并且在那里经由借助于齿部选择的齿轮引起换挡杆朝新选择的挡位的方向枢转。

以该方式实现：单独借助所描述的传感器确定如下点，在所述点处反转马达的转动方向并且将选择运动转换成换挡运动。

需要指出的是：附加地，能够在马达的少能够示出关于主轴本身位置的情况的区域中提供传感器。必要时，与预设主轴螺母的角位置或换挡杆的精确的位置的第二传感器的第一组合于是能够执行用于操控变速器执行器的所描述的控制方法。

附图说明

根据本发明的变速器执行器在下面的附图中示出，所述变速器执行器在本发明中不受限制并且从中能够得出其他的根据本发明的特征。其示出：

图1a-1c示出作为系统挡位图的不同的换挡位置中的变速器执行器，

图2a-2c示出根据图1a-1c的变速器执行器的一部分的后方的俯视图，和

图3a-3c示出抽象换挡运动的H挡位图。

具体实施方式

图1a至1c示出不同位置中的或在执行用于选择或切换新的挡位的不同的方法步骤中的变速器执行器1。借助于马达2经由相应的转子轴30驱动正齿轮齿部25。根据马达2的转动方向，转子轴30随后沿转动方向26或沿相反的转动方向31旋转并且以该转动方向相应地旋转正齿轮齿部25。正齿轮齿部25在此接合到齿圈内齿部32中，所述齿圈内齿部在此直接地驱动主轴3。正齿轮齿部25和齿圈内齿部32形成传动比至少为1的传动机构。根据马达2的转动方向26、31，主轴3也沿第一方向12转动，或者沿与其相反的第二方向14转动。

在主轴3上设置有主轴螺母4。根据主轴螺母4在主轴3上的抵靠，主轴螺母4与齿轮5a、5b接合。图2a为此从后视图中示出变速器执行器1的布置的部分图。主轴螺母4如在图2中示出那样构成为具有单侧齿部11的齿条。根据主轴螺母4的角位置，所述齿部11与齿轮5a或5b接合。这两个齿轮5a和5b在此固定地与换挡轴7的轴齿轮6啮合。在换挡轴7本身处设置有换挡杆8，所述换挡杆包括至少一个换挡指和多个凸轮顶杆机构。换挡杆8的凸轮顶杆机构在此构成为，使得其以“Active”类型能够与子变速器的在此未示出的换挡轨道相互作用。为了这种Active的作用并且为了构成这种Active在此参考同一申请人的未公开DE 10 2013 203 284，其内容通过参引并入本文。

经由齿部11，主轴螺母4根据角位置总是仅接合一个齿轮5a或5b。在图2的示出的情况下，齿部11接合到右侧的齿轮5a中。随后，主轴螺母4的轴向调节在沿根据图1a的方向15运动的情况下引起右侧齿轮5a的转动33。随后，该转动33引起轴齿轮6的转动35，由此换挡杆8沿第一方向13枢转进而从其接入的挡位中分离。在图3a中示出H挡位图，其示出在图1a和2a中换挡杆8接入挡位4中。因此，轴齿轮6的转动35引起换挡杆8沿方向13从挡位4中分离。在图1a和2a中示出主轴螺母4位于主轴3的第一轴向调节区域40中的情况。在此，主轴螺母4固定在支撑元件9形式的抗旋转装置上以防止旋转。支撑元件9为此与壳体10固定地连接。马达2的转动在该位置中总是引起主轴螺母4的轴向运动。在此，沿第一方向12的转动对应于马达上的轴向运动15。于是这通过齿部11和右侧齿轮5a之间的接合引起换挡杆8的所描述的运动。同时，在此，主轴螺母4轴向地沿方向15从支撑元件9的作用区域中移动出来并且达到第二传动齿轮16的作用区域中。但是因为主轴螺母4在其经由支撑元件9固定以防止旋转的区域中还没有旋转运动，第二传动齿轮16保持静止。至少在如图3a中示出那样换挡杆8关于原挡位4的分离过程结束之前存在第二传动齿轮16的这种静止。在分离过程结束之后，换挡杆8位于中立路线中。随后，如在图1a中示出那样，所述换挡杆能够自由地轴向地沿着换挡轴7朝选择运动24的方向运动。

当主轴螺母4安全地从第一轴向调节区域40中离开并且失去与支撑元件9的有效接触时，选择运动24才是可行的，所述选择运动在图1b、2b和3b中示出。如针对图1a至3a所描述的那样，挡位的分离运动、即换挡杆8的枢转借助于马达2的向右转动引起。从中也得到主轴3的向右转动进而得到绘图中主轴螺母4向左的轴向调节。随着离开第一轴向调节区域40，主轴螺母4不再由支撑元件9支撑并且不再被固定防止旋转。最晚当主轴螺母4触碰主轴螺母齿轮37时，所述主轴螺母齿轮以与主轴3相同的方向并且以相同速度旋转。换挡杆8随后位于中立路线中。随后，在马达转动方向26没有改变的情况下，开始变速器执行器1的选择过程。马达2继续沿方向26转动，这如描述的那样引起主轴螺母4的向右转动38，这经由第二传动齿轮16相应地传递到主轴螺母齿轮37上，所述主轴螺母齿轮随后沿转动方向39转动。经由与传动齿轮17的啮合，所述传动齿轮沿相反的方向42转动。

传动齿轮17在朝向马达17的一侧上借助齿部27支承在自由轮机构28中，使得允许传动齿轮17的向左转动方向42。将齿轮44设置在所述传动齿轮17的转动轴线43上，所述齿轮将转动运动42、即主轴螺母经由力矩配合的连接沿方向38的运动经由冠齿轮18传递给选择罐19。主轴螺母4沿方向38的向右转动由此转换成选择罐19的向右转动。因此，向右转动的选择罐19沿方向45转动并且借助于设置在其环周上的轨道曲线部22和固定在壳体的滑槽轨道21，将沿方向45的转动运动转换成引导销20的向上和向下运动，所述引导销通过轨道曲线部22结合到滑槽轨道21中并且与换挡轴7连接。引导销20与换挡轴7的连接在此经由换挡轴7的连接部位23实现。因此，引导销20的该向上和向下运动对应于换挡杆8在其中立位置中的选择运动24。在此处示出的情况下，滑槽轨道21平行于换挡轴7伸展。轨道曲线部22在环周围绕选择罐19以之字形曲线的类型伸展。在此，也能够考虑正弦曲线。在此处示出的情况下设有两个引导销20，所述引导销接合在分别相反设置的滑槽轨道21中。轨道曲线部22因此构成为，使得其在环周周期地返回并且在这两个滑槽轨道21之间存在轨道曲线部22的至少一个整数的周期。以该方式确保：这两个引导销20的运动方向总是分别指向相同的方向24。

通过将引导销20与换挡轴7连接，整个换挡指单元、即换挡杆8在马达2处于向右运转26中时在中立路线中提升或下降，这就是说其在马达2处于向右运转26中时实施选择运动24。经由在自由轮机构28上的齿部27的区域中提供的传感器29，能够监控齿轮44沿转动方向42的旋转的次数。因为冠齿轮18和齿轮44之间关于传动比的比例是已知的，所以能够从传动齿轮17沿转动方向42的旋转的圈数中直接地得出引导销20的位置的结论进而得出换挡杆8的位置。在达到目标路线、在该情况下在图3b中为穿过第三和第七挡位之间的点的目标路线时，停止换挡轴的向上和向下运动。在此，在换挡杆8的中立路线中，在每个时间点能够在选择运动24期间从上或从下起动。通过主轴螺母4和选择罐19或冠齿轮18之间的传动比，该起动方向取决于主轴螺母4的齿部11的角度相关的位置。如已经说明的那样，齿部11的该角位置取决于操作哪个齿轮5a或5b来枢转换挡轴7、即切换换挡杆8。于是由此根据图3b得出接入一个或另一挡位，在该情况下例如第三或第七挡位。传感器29因此精确地确定引导鼓19的位置进而精确地确定引导销20的位置，使得不仅换挡杆8的目标位置而且主轴螺母4的齿部11的角位置根据期望的下一挡位起动。随后精确地停止马达2的旋转26。

在目标路线之前，将马达转动方向从向右转动26切换到向左转动31。因此，主轴3现在也沿第二方向14转动，即向左转动。主轴螺母4现在能够或者随主轴3共同转动，或者向右移动。经由第二传动齿轮16将主轴4经由传动齿轮17和齿部27与自由轮机构28连接，所述自由轮机构阻止传动齿轮17沿相反于转动方向42的转动方向36、即向右转动，这就是说传动齿轮17进而还有主轴螺母4被锁定以防止相应的旋转。因此，主轴螺母4不能沿向左方向47转动并且在该第二轴向的调节区域41中锁定主轴螺母4的该旋转自由度，其中在所述第二轴向调节区域中将主轴螺母4与第二传动齿轮16耦联。因此，其在马达2向左转动31时不跟随沿主轴3的第二方向14的向左转动，并且能够仅以旋转的方式沿方向48向右移动。通过由自由轮机构28对传动齿轮17的这种锁定，相应地防止马达2将转矩传递到选择运动装置上。选择罐19不旋转，由此阻止换挡杆8的选择运动24。根据期望的目标挡位，主轴螺母4的齿部11随后位于从后方观察的左侧或右侧上，其中在左侧可与齿轮5b接合并且在右侧可与齿轮5a接合。这因此在图2c中示出。对于在此示出的通过电子装置将挡位三确定为目标挡位的情况而言，马达2相应地被停住，使得换挡杆8在其最终位置中处于挡位三和七之间的中立路线中，而同时得到齿部11的角位置，使得其能够接合到齿轮5b中以枢转换挡轴7。在图1c、2c和3c中现在示出：马达2向左的转动31如何得出沿第一方向13接入换挡杆8以接入第三挡位。主轴螺母4沿方向48的平移运动引起左齿轮5b根据图2c朝向纸平面中旋转，即引起沿相对于其转动轴线向右旋转的转动方向49。通过齿轮5b和换挡轴7的轴齿轮6的连接，该向右转动49现在又引起轴齿轮6的进而换挡轴7向左转动35。在此，右侧的齿轮5a不与主轴螺母4的齿部11连接并且自由地随轴齿轮6共同转动。那么，换挡轴7沿转动方向35的旋转引起换挡杆8沿第一方向13的枢转，这表示：换挡杆8的换挡指相应地移动在此未示出的换挡轨道并且接入根据图3c的新的挡位3。

在上述附图中，示例地示出分离第一挡位和接入第三挡位。在此没有详细地描述在换挡杆8中和在未示出的换挡轨道中提供的“Active”的功能。由此，在接入新的挡位之前总是确保：分离全部其余的挡位。此外，各个齿轮的设置在此仅能够示例地说明。特别地，主轴螺母4与传动齿轮17的耦联也能够设置在换挡轴7或支撑元件9的相反的侧上。从中会引起：主轴螺母4平移地向右移动，以便分离挡位，并且向左移动，以便接入挡位。此外，支撑元件9或抗旋转装置9和自由轮机构28的锁定方向分别能够以相反的方向作用，由此基本上仅会改变选择罐19的转动方向。

整体上以简单的方式实现：马达2沿第一转动方向26的转动引起完全地分离所接入的挡位并且将换挡杆8移动到中立路线中，并且结合有随后的通过换挡杆8的选择运动24进行的选择过程，而马达2沿方向31的转动的反转又通过换挡杆8引起接入期望的挡位。在此，尤其必须指出传感器29的功能，所述传感器除了可能的传感器之外必须提供在马达2的区域中，以便在此经由齿部27的转动的数量，即经由选择罐19的旋转的次数不仅确定换挡杆8在中立路线中的准确位置，而且也确定主轴螺母4的齿部11的角位置。现在，为了接入正确的子变速器中的期望的挡位，以该方式能够精确地确保沿方向13切换换挡杆8。

附图标记列表

1 变速器执行器

2 马达

3 主轴

4 主轴螺母

5a,b 齿轮

6 轴齿轮

7 换挡轴

8 换挡杆

9 支撑元件

10 壳体

11 齿部

12 第一方向

13 第一方向

14 第二方向

15 运动

16 第二传动齿轮

17 传动齿轮

18 冠齿轮

19 选择罐

20 引导销

21 滑槽轨道

22 轨道曲线部

23 连接部位

24 选择运动

25 正齿轮齿部

26,31 转动

27 齿部

28 自由轮机构

29 传感器

30 转子轴

32 齿圈内齿部

33 转动

35 转动

37 主轴螺母齿轮

38 转动

39 转动

40 第一轴向调节区域

41 第二轴向调节区域

42 转动方向

43 转动轴线

44 齿轮

45 方向

46 转动方向

47 向左方向

48 方向

49 转动方向

Claims (10)

1.一种变速器执行器，其具有刚好一个马达(2)，

由所述马达(2)驱动的传动机构驱动的主轴(3)，

与所述主轴(3)处于有效连接的主轴螺母(4)，

与所述主轴螺母(4)至少间接有效连接的换挡轴(7)，

其中所述主轴螺母(4)能够实施来自于旋转和平移运动的集合的第一运动类型和第二运动类型，其中所述第一运动类型与所述第二运动类型不同，

所述变速器执行器还包括至少一个传动机构，借助所述传动机构将所述主轴螺母(4)的所述第一运动类型转换成选择运动和/或将所述主轴螺母(4)的所述第二运动类型转换成所述换挡轴(7)的换挡运动，

其特征在于，

所述传动机构具有：

所述主轴螺母(4)、两个齿轮(5a，5b)和轴齿轮(6)，所述轴齿轮与所述换挡轴(7)连接并且在第一轴向调节区域(40)中将所述主轴螺母(4)的平移运动经由所述齿轮(5a，5b)中的刚好一个转换成所述换挡轴(7)的旋转运动，作为换挡运动，

和/或

所述主轴螺母(4)、传动齿轮(17)和具有基本上周期性的轨道曲线部(22)的选择罐(19)，所述轨道曲线部与所述换挡轴(7)有效连接并且在第二轴向调节区域中将所述主轴螺母(4)的旋转运动转换成所述换挡轴(7)的基本上周期往复的升降运动，作为选择运动。

2.根据权利要求1所述的变速器执行器，其特征在于，所述齿轮(5a，5b)彼此脱耦，使得在所述第一轴向调节区域(40)中总是仅刚好一个齿轮(5a，5b)与所述主轴螺母(4)直接或间接地有效连接，并且引起所述换挡轴(7)沿方向(13)的换挡运动，其中所述齿轮(5a，5b)中的一个的枢转引起所述换挡轴沿第一方向(13)的枢转并且所述齿轮(5a，5b)中的另一个的枢转引起所述换挡轴(7)沿与所述第一方向(13)相反的第二方向的枢转。

3.根据权利要求2所述的变速器执行器，其特征在于，所述主轴螺母(4)构成为具有齿部(11)的齿条，其中所述齿部(11)在所述主轴螺母(4)的部分环周之上环周地延伸，使得所述主轴螺母(4)能 够占据至少两个不同的角位置，在所述两个不同的角位置中，所述齿部(11)在所述主轴螺母(4)平移运动时仅接合到一个或另一个所述齿轮(5a，5b)中。

4.根据上述权利要求中任一项所述的变速器执行器，其特征在于，设有抗旋转装置(9)，借助于所述抗旋转装置将所述主轴螺母(4)在所述第一轴向调节区域中相对于壳体(10)固定以防止旋转，其中所述主轴螺母(4)在所述第一轴向调节区域中能够轴向运动，并且所述主轴螺母(4)在第二轴向位置中或在第二轴向调节区域中在所述主轴(3)转动时沿这两个转动方向中的第一个与所述主轴(3)共同转动，而在此没有轴向地相对于所述主轴(3)移动，其中所述第二轴向位置位于所述第一轴向调节区域(40)之外，其中所述第二轴向调节区域位于所述第一轴向调节区域(40)之外。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的变速器执行器，其特征在于，设有自由轮机构(28)，所述自由轮机构阻止所述主轴螺母(4)在所述主轴(3)上的所述第二轴向区域中沿第二转动方向的旋转运动，从而能够仅沿第一转动方向实现所述主轴螺母(4)的旋转运动，以引起所述换挡轴(7)的选择运动。

6.根据权利要求5所述的变速器执行器，其特征在于，所述主轴螺母(4)在所述主轴(3)上的所述第二轴向调节区域中经由传动齿轮(17)与自由轮机构(28)耦联，在所述主轴(3)沿第二方向旋转时所述自由轮机构(28)支撑所述主轴螺母(4)以防止旋转运动并且作用为抗旋转装置，使得通过所述主轴(3)沿第二方向旋转引起所述主轴螺母(4)从所述主轴(3)上的所述第二轴向调节区域到所述第一轴向调节区域(40)中的轴向运动。

7.根据权利要求3所述的变速器执行器，其特征在于，设有至少一个传感器(29)，所述传感器检测元件即传动齿轮(17)、主轴螺母)中的一个的位置或在所述元件之间且与所述元件耦联的机构的位置，进而产生所述换挡轴(7)或所述换挡轴(7)的换挡杆(8)相对于目标路线的轴向位置的信号和/或产生所述齿部(11)相对于所述齿轮(5a，5b)的环周的定位的信号，所述信号能够用于控制所述马达(2)，以便 通过如下方式有针对性地借助于所述换挡杆(8)接入选择的挡位：将所述换挡杆(8)留在所选择的路线中，并且借助于所述主轴螺母(4)接合到所述齿轮(5a，5b)中的刚好一个中以沿期望的方向枢转所述换挡杆(8)以切换到期望的挡位。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的变速器执行器，其特征在于，所述传动机构为了转换所述主轴螺母(4)的运动类型包括传动齿轮(17)，所述传动齿轮在所述第二轴向调节区域中经由第二传动齿轮(16)能够力矩配合地与所述主轴螺母(4)连接，

所述传动齿轮(17)以与齿部为2:1的传动比与所述选择罐(19)连接，由此所述主轴螺母沿第一转动方向的旋转引起所述选择罐(19)围绕所述换挡轴(7)的转动，

所述选择罐(19)能够围绕其轴线旋转，其中所述轴线与所述换挡轴(7)的轴线同轴地伸展并且与所述换挡轴的轴线重合，

所述换挡轴(7)借助于接合经过所述选择罐(19)的周期性的轨道曲线部的引导销(20)与所述选择罐耦联，并且

设有固定在壳体的滑槽轨道(21)，引导销(20)接合到所述滑槽轨道中，由此通过所述引导销(20)在所述轨道曲线部(22)中的运动和在所述滑槽轨道(21)中的运动的叠加将所述主轴螺母(4)的转动运动变换成所述换挡轴(7)的向上和向下运动(24)。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的变速器执行器，其特征在于，替选于或附加于在变速器中的换挡，借助于换挡杆操作离合器或制动器。

10.一种用于控制根据上述权利要求中任一项所述的变速器执行器(1)的控制系统，其特征在于，执行如下方法步骤；当选择新的挡位时：

i)通过如下方式分离当前的挡位：

操控所述变速器执行器的所述马达(2)，使得所述马达首先沿第一转动方向(12)驱动所述主轴(3)，

其中所述主轴螺母(4)在第一轴向调节区域(40)中通过抗旋转装置(9)固定以防止旋转并且轴向地在所述主轴(3)上移位并且与齿轮(5a，5b)接合，使得通过所述主轴螺母(4)的轴向运动，所述齿 轮(5a，5b)枢转所述换挡轴(7)并且由此枢转换挡杆(8)，使得分离接入的挡位并且将所述换挡杆(8)移置到中立路线中，

ii)通过如下方式将所述换挡杆(8)移动到具有所选择的新的挡位的路线中：

在分离所述挡位之后控制所述马达(2)，使得所述马达继续沿所述第一转动方向(12)驱动所述主轴(3)，使得所述主轴螺母(4)在没有抗旋转装置(9)的情况下从所述第一轴向调节区域(40)中轴向地移位到第二轴向调节区域中，

所述主轴螺母(4)在所述第二轴向调节区域中与第二传动齿轮(16)处于力矩配合，

所述主轴螺母(4)的转动经由所述第二传动齿轮(16)、与所述齿轮啮合的传动齿轮(17)和冠齿轮(18)传递到选择罐(19)上，

所述选择罐(19)的转动运动引起所述换挡轴(7)经由引导销(20)的周期性的向上和向下运动，

进而所述换挡杆(8)轴向地借助换挡轴(7)移位到所选择的新的挡位的路线中，其中所述控制系统根据传感器(28)的传感器信号识别所述换挡杆(8)在所选择的挡位的路线中的位置，

iii)通过如下方式接入所选择的新的挡位：

根据所选择的挡位相对于所述换挡轴(7)的方位操控所述马达(2)，使得所述马达沿所述第一转动方向(12)驱动所述主轴(3)，从而使得所述主轴螺母(4)旋转，使得其角位置对应于一个位置，在所述位置中所述主轴螺母(4)的齿部(11)在所述第一轴向调节区域(40)中能够与所述齿轮(5a，5b)接合，所述齿轮能够引起朝所选择的新的挡位的方向枢转所述换挡轴(7)进而枢转所述换挡杆(8)，所述马达(2)的转动方向转换成相反于所述第一转动方向(12)的方向，使得所述主轴螺母(4)由于所述传动齿轮(17)处的自由轮机构(28)而被阻止旋转，并且由此朝所述第一轴向调节区域(40)的方向轴向地移位，并且在那里经由将所述齿部(11)接合到所述齿轮(5a，5b)中引起所述换挡杆(8)的枢转，以接入所选择的新的挡位。