▶ ヴィテスコ テクノロジーズ ジャーマニー ゲー・エム・ベー・ハーの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-05-26
(54)【発明の名称】変速機構
(51)【国際特許分類】
F16H 61/02 20060101AFI20220519BHJP
F16H 59/40 20060101ALI20220519BHJP
F16H 59/42 20060101ALI20220519BHJP
F16H 59/68 20060101ALI20220519BHJP
F16H 61/682 20060101ALI20220519BHJP
【ＦＩ】
F16H61/02
F16H59/40
F16H59/42
F16H59/68
F16H61/682
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021557171
(86)(22)【出願日】2020-03-24
(85)【翻訳文提出日】2021-09-24
(86)【国際出願番号】 EP2020058179
(87)【国際公開番号】W WO2020193558
(87)【国際公開日】2020-10-01
(31)【優先権主張番号】102019204296.1
(32)【優先日】2019-03-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】519453607
【氏名又は名称】ヴィテスコ テクノロジーズ ジャーマニー ゲー・エム・ベー・ハー
【氏名又は名称原語表記】Ｖｉｔｅｓｃｏ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｇｅｒｍａｎｙ ＧｍｂＨ
【住所又は居所原語表記】Ｓｉｅｍｅｎｓｓｔｒａｓｓｅ １２，９３０５５ Ｒｅｇｅｎｓｂｕｒｇ，Ｇｅｒｍａｎｙ
(74)【代理人】
【識別番号】100114890
【弁理士】
【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト
(74)【代理人】
【識別番号】100098501
【弁理士】
【氏名又は名称】森田 拓
(74)【代理人】
【識別番号】100116403
【弁理士】
【氏名又は名称】前川 純一
(74)【代理人】
【識別番号】100134315
【弁理士】
【氏名又は名称】永島 秀郎
(74)【代理人】
【識別番号】100162880
【弁理士】
【氏名又は名称】上島 類
(72)【発明者】
【氏名】クラウス ライプニッツ
(72)【発明者】
【氏名】キアラシュ サブゼワリ
(72)【発明者】
【氏名】ローガー ポールマン
(72)【発明者】
【氏名】アンドレアス リーデル
【テーマコード（参考）】
3J552
【Ｆターム（参考）】
3J552MA04
3J552NA05
3J552PA70
3J552RA02
3J552SA26
3J552SB02
3J552VA01W
3J552VA32W
3J552VA37W
(57)【要約】
本発明は、変速機構（ＧＭ）であって、互いに形状接続的に噛合い可能な少なくとも２つの歯車（Ｚ１～Ｚ８）を備え、歯車（Ｚ１～Ｚ８）のうちの１つの歯車は、空転歯車（Ｚ３，Ｚ５，Ｚ７）として形成され、連結されていない位置で空転するように変速機軸（４）に配置されており、歯車（Ｚ１～Ｚ８）のうちの別の歯車は、固定歯車（Ｚ２，Ｚ４，Ｚ６，Ｚ８）として形成され、別の変速機軸（３）に相対回動不能に配置されており、空転歯車（Ｚ３，Ｚ５，Ｚ７）は、連結ユニット（Ｋ１，Ｋ２）によって変速機軸（４）に相対回動不能に結合可能であり、連結ユニット（Ｋ１，Ｋ２）の連結歯列（ＫＶ）が、空転歯車（Ｚ３，Ｚ５，Ｚ７）の歯列（ＶＺＬ）に噛合い可能位置（ＺＬＳ）で形状接続的に噛み合うときに、少なくとも１つの変速ギヤ（Ｇ１～Ｇ４）がギヤ入れ可能であり、別の変速機軸（３）への入力回転数信号（ｎｉｎ）と、変速機軸（４）からの出力回転数信号（ｎｏｕｔ）とを検出することができるセンサ装置（６）が設けられている、変速機構（ＧＭ）に関する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
変速機（１）用の変速機構（ＧＭ）であって、互いに形状接続的に噛合い可能な少なくとも２つの歯車（Ｚ１～Ｚ８）を備え、前記歯車（Ｚ１～Ｚ８）のうちの１つの歯車は、空転歯車（Ｚ３，Ｚ５，Ｚ７）として形成され、連結されていない位置で空転するように変速機軸（４）に配置されており、
前記歯車（Ｚ１～Ｚ８）のうちの別の歯車は、固定歯車（Ｚ２，Ｚ４，Ｚ６，Ｚ８）として形成され、別の変速機軸（３）に相対回動不能に配置されており、
前記空転歯車（Ｚ３，Ｚ５，Ｚ７）は、連結ユニット（Ｋ１，Ｋ２）によって前記変速機軸（４）に相対回動不能に結合可能であり、これによって、前記連結ユニット（Ｋ１，Ｋ２）の連結歯列（ＫＶ）が、前記空転歯車（Ｚ３，Ｚ５，Ｚ７）の歯列（ＶＺＬ）に噛合い可能位置（ＺＬＳ）で形状接続的に噛み合うときに、少なくとも１つの変速ギヤ（Ｇ１～Ｇ４）がギヤ入れ可能であり、
前記変速機軸（３）への入力回転数信号（ｎｉｎ）と、前記別の変速機軸（４）からの出力回転数信号（ｎｏｕｔ）とを検出することができるセンサ装置（６）が設けられており、
前記センサ装置（６）は、制御ユニット（７）に接続されており、該制御ユニット（７）によって、各々の前記回転数信号（ｎｉｎ，ｎｏｕｔ）中のそれぞれ１つの検出されたエッジに対して１つのタイムスタンプが特定可能かつ格納可能であり、前記制御ユニット（７）によって、前記少なくとも１つの変速ギヤ（Ｇ１～Ｇ４）を最初にギヤ入れした後、前記変速機軸（４）に対する前記空転歯車（Ｚ３，Ｚ５，Ｚ７）の前記歯列（ＶＺＬ）の角度位置（ＷＰ）が特定可能であると共に前記タイムスタンプに割当て可能であり、
前記タイムスタンプと、該タイムスタンプに割り当てられた前記角度位置（ＷＰ）とに基づき、前記空転歯車（Ｚ３，Ｚ５，Ｚ７）の歯列（ＶＺＬ）と前記連結歯列（ＫＶ）との間の絶対的な角度関係（ＷＢ）が特定可能である、
変速機構（ＧＭ）。
【請求項2】
前記制御ユニット（７）は、前記連結ユニット（Ｋ１，Ｋ２）を、特定された前記絶対的な角度関係（ＷＢ）に応じて制御する、請求項１記載の変速機構（ＧＭ）。
【請求項3】
前記絶対的な角度関係（ＷＢ）に基づき、前記空転歯車（Ｚ３，Ｚ５，Ｚ７）の前記歯列（ＶＺＬ）と前記連結歯列（ＫＶ）との間の噛合い可能位置（ＺＬＳ）が特定可能である、請求項２記載の変速機構（ＧＭ）。
【請求項4】
前記噛合い可能位置（ＺＬＳ）の特定は、継続的にまたは事象制御もしくは時間制御されて行われる、請求項３記載の変速機構（ＧＭ）。
【請求項5】
前記センサ装置（６）は、少なくとも２つの回転数センサ（６．１，６．２）を有する、請求項１から４までのいずれか１項記載の変速機構（ＧＭ）。
【請求項6】
１つの回転数センサ（６．１）が、変速機入力軸（２）に接してまたは変速機入力軸（２）上に配置されており、別の回転数センサ（６．２）が、変速機出力軸（５）に接してまたは変速機出力軸（５）上に配置されている、
請求項５記載の変速機構（ＧＭ）。
【請求項7】
前記回転数センサ（６．１，６．２）は、それぞれホールセンサとして形成されている、請求項５または６記載の変速機構（ＧＭ）。
【請求項8】
前記連結ユニット（Ｋ１，Ｋ２）は、噛合いクラッチとして形成されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の変速機構（ＧＭ）。
【請求項9】
前記連結ユニット（Ｋ１，Ｋ２）は、２つの部材から形成され、第１の噛合い要素（Ｋ１．１，Ｋ２．１）と第２の噛合い要素（Ｋ１．２，Ｋ２．２）とを有し、前記第１の噛合い要素（Ｋ１．１，Ｋ２．１）は、前記変速機軸（４）に相対回動不能に結合されており、
前記第２の噛合い要素（Ｋ１．２，Ｋ２．２）は、前記空転歯車（Ｚ１，Ｚ３，Ｚ５，Ｚ７）と一体に形成されている、
請求項８記載の変速機構（ＧＭ）。
【請求項10】
前記変速機（１）は車両用変速機である、請求項１から９までのいずれか１項記載の変速機構（ＧＭ）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、変速機構に関する。
【背景技術】
【0002】
変速機は、運動量を変換するための機械要素として一般的に知られている。このために、変速機は、駆動ユニットの運動量が伝達される駆動側と、作業機械に連結されている被駆動側とを有している。変速機構は、駆動ユニットからの入力運動量を規定の変速比でもって作業機械に伝達する。
【0003】
変速機として、例えば、いわゆる歯車式変速機が知られている。この歯車式変速機は、最も単純な事例では、互いに形状接続的に噛合い可能な２つの歯車を有している。両方の歯車は複数の歯を有している。これらの歯は、歯車の全周にわたって均一に分配され、溝によって互いに分離されている。
【0004】
このような歯車式変速機は、例えば車両用変速機に使用される。この車両用変速機によって、原動機、例えば内燃機関の回転数が、車両の走行運転のために必要となるホイール回転数に変換される。特に原動機からの入力トルクが、複数の歯車対が配置された変速機入力軸に伝達される。１つの歯車対が、１つの変速段に対する変速比を形成する。トルクは、相応の変速比でもって、被駆動装置に連結された変速機出力軸に伝達される。車両用変速機は、例えばマニュアルトランスミッション、オートメーティッドマニュアルトランスミッションまたはオートマチックトランスミッションとして形成されていてよい。
【0005】
例えば、オートメーティッドマニュアルトランスミッションでは、変速機入力軸と変速機出力軸（メインシャフトとも呼ばれる）とが互いに同軸に延在している。両軸は、軸線平行なカウンタシャフトに連結されている。メインシャフトとカウンタシャフトとは、例えば、それぞれ、カウンタシャフトに相対回動不能に配置された固定歯車と、メインシャフトに回転可能に支承された空転歯車（Losrad）とを備えた、それぞれ異なる変速比を有する複数の歯車対を介して、連結ユニットの外力操作可能な噛合いによって互いに選択的に係合可能である。この場合、連結ユニットは、例えば、該当する空転歯車とメインシャフトとの間に配置されていて、歯列を備えた連結要素を有している。この連結要素は、歯列によって、対応する空転歯車に形状接続的に噛合い可能となる。その結果、この空転歯車をメインシャフトに相対回動不能に結合することができる。空転歯車と連結ユニットとの間の形状接続的な噛合いのためには、空転歯車の歯列と連結歯列との間に噛合い可能位置（Zahn-auf-Zahnluecke-Stellung）が必要となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明の根底にある課題は、先行技術に比べて改善された変速機構を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
この課題は、本発明によれば、請求項１に記載した特徴によって解決される。
【0008】
変速機用の本発明に係る変速機構であって、互いに形状接続的に噛合い可能な少なくとも２つの歯車を備えた変速機構では、歯車のうちの１つの歯車が、空転歯車として形成され、連結されていない位置で空転するように変速機軸に配置されている。別の歯車は、固定歯車として形成され、別の変速機軸に相対回動不能に配置されている。空転歯車は、連結ユニットによって変速機軸に相対回動不能に結合可能であり、これによって、連結歯列が、空転歯車の歯列に噛合い可能位置で形状接続的に噛み合うときに、少なくとも１つの変速ギヤがギヤ入れ可能となる。なお、連結歯列とは、連結ユニットの歯列、特に歯形を意味している。さらに、別の変速機軸への入力回転数信号と、変速機軸からの出力回転数信号とを検出することができるセンサ装置が設けられており、このセンサ装置は、制御ユニットに接続されており、この制御ユニットによって、各々の回転数信号中のそれぞれ１つの検出されたエッジに対して１つのタイムスタンプが特定可能かつ格納可能であり、制御ユニットによって、少なくとも１つの変速ギヤを最初にギヤ入れした後、変速機軸に対する空転歯車の歯列の角度位置が特定可能となると共にタイムスタンプに割当て可能となる。次いで、タイムスタンプと、このタイムスタンプに割り当てられた角度位置とに基づき、空転歯車の歯列と連結歯列との間の絶対的な角度関係を特定することができる。
【0009】
変速機構によって、空転歯車と連結ユニットとの間で確実、簡単かつ迅速な形状接続が可能となる。変速機が車両用変速機である場合には、噛合い可能位置が確実に認識されるかまたは認識された場合に初めて形状接続が行われることにより、変速機構によって、１つの変速ギヤのギヤ入れが短縮され、その際に生じる騒音が減じられる。したがって、空転歯車と連結ユニットとの間の引っ掛かりおよび／または形状接続の遅れを回避することができる。その結果として、トルク損失を減らして、迅速かつ快適な、特に低騒音のシフト動作が行われる。
【0010】
一実施例によれば、制御ユニットが、連結ユニットを絶対的な角度関係に応じて制御する。
【0011】
制御ユニットは、空転歯車と連結ユニットとの間の連結領域を、特に継続的にまたは例えば事象制御または時間制御して監視することができる。特に制御ユニットは、絶対的な角度関係に基づき、空転歯車の歯列と連結歯列との間の噛合い可能位置を特定することができる。連結ユニットは、この連結ユニットと空転歯車とが、検出された位置にとどめられるように制御される。これに対して、制御ユニットが噛合い不可位置（Zahn-vor-Zahn-Stellung）を特定すると、連結ユニットが空転歯車に対して移動され、特に噛合い可能位置へと歩進的に回動される。
【0012】
制御ユニットは、例えば自動車の変速機制御装置である。
【0013】
別の実施例によれば、センサ装置が、少なくとも２つの回転数センサを有している。この場合、１つの回転数センサが、別の変速機軸への入力回転数信号を検出し、別の回転数センサが、変速機軸からの出力回転数信号を検出する。
【0014】
回転数センサによって、変速機入口および変速機出口における瞬時の回転数を検出することができる。このために、１つの回転数センサが、変速機入力軸に接してまたは変速機入力軸上に配置されており、別の回転数センサが、変速機出力軸に接してまたは変速機出力軸上に配置されている。制御ユニットは、回転数センサにより検出された回転数信号に基づき、少なくとも１つの変速ギヤが最初にギヤ入れされた後、空転歯車の歯列と連結歯列ひいては該当する変速機軸との間の絶対的な角度関係、特に角度位置を特定することができる。また、絶対的な角度関係は、少なくとも１つの変速ギヤをギヤ抜きした後にも継続的に特定することができる。
【0015】
一実施例によれば、回転数センサがそれぞれホールセンサとして形成されている。例えば、このために、少なくとも１つの空転歯車（または変速機入力軸に配置された別の歯車）に磁石が取り付けられている。この磁石によって、空転歯車が、例えば磁気双極子を備えた、いわゆる磁極歯車として形成される。空転歯車が回転すると、歯と歯溝とにより大きさが変化する回転磁場が形成される。これは、変速機内の別の箇所、例えば制御ユニット内に配置することができるホールセンサによって検出することができる。代替的に、回転数信号を相応の歯車で直接検出する、いわゆるバックバイアスホールセンサが使用されてもよい。さらに、回転数センサは、誘導式のセンサとして形成されていてもよい。
【0016】
別の実施例では、連結ユニットが噛合いクラッチとして形成されている。特に連結ユニットは、２つの部材から形成され、第１の噛合い要素と第２の噛合い要素とを有しており、第１の噛合い要素は、変速機軸に相対回動不能に結合されており、第２の噛合い要素は、空転歯車と一体に形成されている。特に第１の噛合い要素は、この噛合い要素が変速機軸と一緒に回転するものの、この変速機軸に対して軸方向に移動可能であるように配置されている。第１の噛合い要素が変速機軸に相対回動不能に結合されていることによって、変速機軸に対して連結歯列の位置が変化することはない。これによって、回転数センサの評価に基づき、空転歯車の歯列の位置、特に角度位置を検出しかつ／または特定することができる。空転歯車は、例えば第２の噛合い要素に一体に結合されており、これによって、空転歯車の歯列が第１の噛合い要素の歯列に対応する。
【0017】
別の実施例によれば、変速機が車両用変速機である。これによって、変速機構を自動車において走行快適性を向上させるために使用することができる。
【0018】
以下に、本発明の実施例を図面に基づき詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【発明を実施するための形態】
【0020】
全ての図面において、互いに対応する部材には同一の符号が付してある。
【0021】
図１には、変速機構ＧＭを備えた変速機１が概略的に示してある。
【0022】
変速機１は、駆動ユニット（図示せず）、例えば内燃機関に連結された変速機入力軸２を有している。この変速機入力軸２は、変速機１の駆動軸ひいては駆動側を形成している。
【0023】
図示の実施例によれば、変速機１は車両用変速機であり、オートメーティッドマニュアルトランスミッションをベースとしている。このオートメーティッドマニュアルトランスミッションでは、第１の変速機軸３に対して平行に延在する第２の変速機軸４が配置されている。第１の変速機軸３はカウンタシャフトとも呼ばれ、変速機入力軸２に対して同軸に配置されている。変速機入力軸２と第１の変速機軸３とは、図示の実施例では一体に形成されている。代替的には、両軸が別個に形成され、互いに結合されていてもよい。第２の変速機軸４は、変速機１の被駆動軸を形成しており、変速機出力軸５に対して同軸に配置されている。第２の変速機軸４と変速機出力軸５とは、同じく一体に形成されている。代替的には、両軸が別個に形成され、互いに結合されていてもよい。
【0024】
変速機入力軸２と第２の変速機軸４とは、歯車Ｚ１，Ｚ２を有する第１の歯車対ＺＰ１によって互いに機械的に連結されている。図示の実施例では、変速機１は、全部で４つの歯車対ＺＰ１～ＺＰ４ひいては変速段または速度段とも呼ばれるギヤ入れ可能な４つの変速ギヤＧ１～Ｇ４を有している。代替的に、変速機１は、ギヤ入れ可能な４つよりも少ないまたは４つよりも多い変速ギヤＧ１～Ｇ４を有していてもよい。
【0025】
第１の変速機軸３も第２の変速機軸４に同じく機械的に連結されている。このために、この第２の変速機軸４には、複数の別の歯車Ｚ３，Ｚ５，Ｚ７が配置されている。これらの歯車Ｚ３，Ｚ５，Ｚ７は、第１の変速機軸３に配置された複数の別の歯車Ｚ４，Ｚ６，Ｚ８に対を成して常に噛み合っており、ひいては、変速ギヤＧ１～Ｇ４にそれぞれ異なる変速比を提供している。
【0026】
各歯車対ＺＰ１～ＺＰ４では、歯車Ｚ２，Ｚ４，Ｚ６，Ｚ８が、それぞれ第１の変速機軸３に相対回動不能に配置されているため、以下、これらを固定歯車Ｚ２，Ｚ４，Ｚ６，Ｚ８と呼ぶことにする。別の歯車Ｚ１，Ｚ３，Ｚ５，Ｚ７は、それぞれ第２の変速機軸４の、中空軸として形成された区分に、自由に回転可能ではあるものの軸方向には位置固定されて配置されているため、以下、これらを空転歯車（Losrad）Ｚ１，Ｚ３，Ｚ５，Ｚ７と呼ぶことにする。
【0027】
空転歯車Ｚ１，Ｚ３の間には、第１の連結ユニットＫ１が配置されている。さらに、空転歯車Ｚ５，Ｚ７の間には、第２の連結ユニットＫ２が配置されている。両方の連結ユニットＫ１，Ｋ２は、変速ギヤＧ１～Ｇ４をシフトする、特にギヤ入れする働きをし、それぞれ、いわゆる噛合いクラッチとして形成されている。
【0028】
連結ユニットＫ１，Ｋ２は、第２の変速機軸４に相対回動不能に配置されたそれぞれ１つの第１の噛合い要素Ｋ１．１，Ｋ２．１を有している。特にこの第１の噛合い要素Ｋ１．１，Ｋ２．１は、第２の変速機軸４と一緒に回転するものの、この第２の変速機軸４に対して軸方向に移動可能であるように配置されている。
【0029】
連結ユニットＫ１，Ｋ２は、さらに、それぞれ２つの第２の噛合い要素Ｋ１．２，Ｋ２．２を有している。これらの第２の噛合い要素Ｋ１．２，Ｋ２．２は、それぞれ第１の噛合い要素Ｋ１．１，Ｋ２．１と同軸で互いに反対側に位置して第２の変速機軸４に配置されている。さらに、第２の噛合い要素Ｋ１．２，Ｋ２．２は、空転歯車Ｚ１，Ｚ３，Ｚ５，Ｚ７と一体に形成されている。
【0030】
第１の噛合い要素Ｋ１．１，Ｋ２．１の、空転歯車Ｚ１，Ｚ３，Ｚ５，Ｚ７にそれぞれ割り当てられた表面は、図１には抽象的に示しかつ図２には部分的に示した連結歯列ＫＶを有している。また、第２の噛合い要素Ｋ１．２，Ｋ２．２の、それぞれ第１の噛合い要素Ｋ１．１，Ｋ２．１に割り当てられた表面にも、対応する歯列ＶＺＬが形成されており、これによって、第１の噛合い要素Ｋ１．１，Ｋ２．１が、第２の噛合い要素Ｋ１．２，Ｋ２．２ひいては空転歯車Ｚ１，Ｚ３，Ｚ５，Ｚ７に形状接続的に噛合い可能となる。
【0031】
図示の実施例では、両方の連結ユニットＫ１，Ｋ２が、切り離された状態で示してある。つまり、変速機１はニュートラル位置にある。この場合には、空転歯車Ｚ１，Ｚ３，Ｚ５，Ｚ７のいずれも第２の変速機軸４に結合されていない。
【0032】
第１の変速ギヤＧ１をギヤ入れするために、第１の連結ユニットＫ１が、第１の変速ギヤＧ１用の空転歯車Ｚ１の方向に移動される。その際、第１の噛合い要素Ｋ１．１に配置された連結歯列ＫＶが、空転歯車Ｚ１と一体に形成された第２の噛合い要素Ｋ１．２の歯列ＶＺＬに、噛合い可能位置（Zahn-auf-Zahnluecke-Stellung）ＺＬＳ（図２参照）で形状接続的に噛み合わされる。
【0033】
その結果、空転歯車Ｚ１が第２の変速機軸４に相対回動不能に結合され、第２の変速機軸４が、第１の歯車対ＺＰ１によって変速機入力軸２に機能的に連結される。したがって、この変速機入力軸２を出発点として第１の歯車対ＺＰ１を介して第２の変速機軸４が駆動される。
【0034】
後続の変速ギヤＧ２～Ｇ４をシフトすることによって、第１の変速機軸３から第２の変速機軸４にトルクが伝達される。このトルクは、次いで、第２の変速機軸４に対して同軸に配置された変速機出力軸５を介して被駆動ユニット（図示せず）に伝達される。この被駆動ユニットは、例えば、車両の駆動輪、例えば前側駆動輪用のアクスル駆動軸を駆動するディファレンシャルギヤを有している。
【0035】
第２の噛合い要素Ｋ１．２，Ｋ２．２の歯列ＶＺＬと、第１の噛合い要素Ｋ１．１，Ｋ２．１に設けられた連結歯列ＫＶとの間の形状接続は、例えば、連結歯列ＫＶの１つの歯が歯列ＶＺＬの１つの歯溝に形状接続的に噛み合う、いわゆる噛合い可能位置ＺＬＳ（図２参照）で行われる。これに対して、２つの歯（歯列ＶＺＬのうちの１つの歯および連結歯列ＫＶのうちの１つの歯）が互いに衝突すると、これによって、歯列ＶＺＬの引っ掛かりまたは形状接続の遅れが生じてしまう。このことには、走行運転中、シフト動作が長引き、激しい騒音を引き起こすことで気づくことができる。
【0036】
このような問題を減じるために、変速機構ＧＭは、センサ装置６と、このセンサ装置６に接続された制御ユニット７とを設けている。この制御ユニット７によって、空転歯車Ｚ３，Ｚ５，Ｚ７の歯列ＶＺＬと連結歯列ＫＶとの間の絶対的な角度関係ＷＢひいては歯列ＶＺＬと連結歯列ＫＶとの間の連結位置、特に噛合い可能位置ＺＬＳまたは噛合い不可位置（Zahn-auf-Zahn-Stellung）（図示せず）を特定することができる。特に、これによって、特に歯列ＶＺＬの歯と連結歯列ＫＶの歯とが、互いに噛合い可能位置ＺＬＳにあるのか、それとも、互いに噛合い不可位置（Zahn-vor-Zahn-Stellung）にあるのか、歯列ＶＺＬと連結歯列ＫＶとの間の連結領域をその連結位置に関して監視することができる。特にセンサ装置６と制御ユニット７とによって、第１の噛合い要素Ｋ１．１，Ｋ２．１と第２の噛合い要素Ｋ１．２，Ｋ２．２とが互いに噛合い可能位置ＺＬＳに位置決めされているか否かが検出されかつ／または特定される。
【0037】
センサ装置６は、図示の実施例では、変速機入力軸２に接続された第１の回転数センサ６．１と、変速機被駆動側を成す変速機出力軸５に接続された第２の回転数センサ６．２とを有している。両方の回転数センサ６．１，６．２は、例えば、それぞれホールセンサまたは誘導式のセンサであり、変速機入力軸２または変速機出力軸５の回転数を検出する。
【0038】
回転数センサ６．１，６．２は、さらに、例えば車両の変速機制御装置を成す制御ユニット７に接続されている。この制御ユニット７は、回転数センサ６．１，６．２により検出された信号、特に、変速機入力軸２の回転数を表す入力回転数信号ｎｉｎと、変速機出力軸５の回転数を表す出力回転数信号ｎｏｕｔとを評価する。
【0039】
両方の回転数信号ｎｉｎ，ｎｏｕｔを評価する際には、信号中のそれぞれ１つのエッジに対して１つのタイムスタンプが格納される。言い換えると、各信号エッジが、１つの固定の時点に割当て可能となる。
【0040】
検出された回転数信号ｎｉｎ，ｎｏｕｔを評価する際には、この回転数信号中の１つのエッジの格納される各タイムスタンプに対して、１つの位置、特に第２の変速機軸４に対して相対的な空転歯車Ｚ３，Ｚ５，Ｚ７、特に第２の噛合い要素Ｋ１．２，Ｋ２．２の歯列ＶＺＬの角度位置ＷＰが検出され、この角度位置ＷＰがタイムスタンプに割り当てられる。連結歯列ＫＶの１つの位置は、第１の噛合い要素Ｋ１．１，Ｋ２．１が第２の変速機軸４に相対回動不能に配置されていることに基づき、回転数センサ６．１，６．２の評価された回転数信号ｎｉｎ，ｎｏｕｔから判るので、その結果、１つの変速ギヤＧ１～Ｇ４、例えば第１の変速ギヤＧ１を最初にギヤ入れした後、絶対的な角度関係ＷＢ、特に第２の噛合い要素Ｋ１．２，Ｋ２．２の歯列ＶＺＬと第１の噛合い要素Ｋ１．１，Ｋ２．１の連結歯列ＫＶとの間の角度位置ＷＰを特定することができる。
【0041】
制御ユニット７が、図２に示した噛合い可能位置ＺＬＳを特定すると、対応する変速ギヤＧ１～Ｇ４をギヤ入れするために、制御ユニット７が連結ユニットＫ１，Ｋ２を制御し、これによって、第１の噛合い要素Ｋ１．１，Ｋ２．１が第２の噛合い要素Ｋ１．２，Ｋ２．２にほぼ妨害なしに形状接続的に噛み合う。これに対して、制御ユニット７が噛合い不可位置（Zahn-vor-Zahn-Stellung）（図示せず）を特定すると、連結ユニットＫ１，Ｋ２が空転歯車Ｚ３，Ｚ５，Ｚ７に対して移動され、特に噛合い可能位置ＺＬＳへと歩進的に回動される。
【0042】
制御ユニット７は、空転歯車Ｚ３，Ｚ５，Ｚ７と連結ユニットＫ１，Ｋ２との間の連結領域を、特に継続的に、または例えば事象制御もしくは時間制御して監視する。特に制御ユニット７は、予め最初にギヤ入れされた変速ギヤＧ１～Ｇ４をギヤ抜きした後でも、絶対的な角度関係ＷＢに基づき噛合い可能位置ＺＬＳを特定することができる。
【0043】
図２には、歯列ＶＺＬと連結歯列ＫＶとの間の噛合い可能位置ＺＬＳの平面図の一部が概略的に示してある。例えば、第１の噛合い要素Ｋ１．１と第２の噛合い要素Ｋ１．２との間の噛合い可能位置ＺＬＳが図示してある。同図では、歯列ＶＺＬ，ＫＶの歯面は垂直に示してある。付加的に、歯面はアンダカットを備えていてよく、これによって、歯面は実質的に鳩尾状に形成されている。
【0044】
したがって、前述した変速機構ＧＭによって、連結ユニットＫ１，Ｋ２ひいては１つの変速ギヤＧ１～Ｇ４のギヤ入れを、第１の噛合い要素Ｋ１．１，Ｋ２．１の連結歯列ＫＶに対する空転歯車Ｚ１，Ｚ３，Ｚ５，Ｚ７または第２の噛合い要素Ｋ１．２，Ｋ２．２の歯列ＶＺＬの位置に応じて制御することができる。
【符号の説明】
【0045】
１ 変速機
２ 変速機入力軸
３ 第１の変速機軸
４ 第２の変速機軸
５ 変速機出力軸
６ センサ装置
６．１，６．２ 回転数センサ
７ 制御ユニット
Ｇ１～Ｇ４ 変速ギヤ
ＧＭ 変速機構
Ｋ１，Ｋ２ 連結ユニット
Ｋ１．１，Ｋ２．１ 第１の噛合い要素
Ｋ１．２，Ｋ２．２ 第２の噛合い要素
ＫＶ 連結歯列
ｎｉｎ 入力回転数信号
ｎｏｕｔ 出力回転数信号
ＶＺＬ 歯列
ＷＰ 角度位置
ＷＢ 角度関係
Ｚ１～Ｚ８ 歯車
Ｚ１，Ｚ３，Ｚ５，Ｚ７ 空転歯車
Ｚ２，Ｚ４，Ｚ６，Ｚ８ 固定歯車
ＺＰ１～ＺＰ４ 歯車対
ＺＬＳ 噛合い可能位置
２ 変速機入力軸
３ 第１の変速機軸
４ 第２の変速機軸
５ 変速機出力軸
６ センサ装置
６．１，６．２ 回転数センサ
７ 制御ユニット
Ｇ１～Ｇ４ 変速ギヤ
ＧＭ 変速機構
Ｋ１，Ｋ２ 連結ユニット
Ｋ１．１，Ｋ２．１ 第１の噛合い要素
Ｋ１．２，Ｋ２．２ 第２の噛合い要素
ＫＶ 連結歯列
ｎｉｎ 入力回転数信号
ｎｏｕｔ 出力回転数信号
ＶＺＬ 歯列
ＷＰ 角度位置
ＷＢ 角度関係
Ｚ１～Ｚ８ 歯車
Ｚ１，Ｚ３，Ｚ５，Ｚ７ 空転歯車
Ｚ２，Ｚ４，Ｚ６，Ｚ８ 固定歯車
ＺＰ１～ＺＰ４ 歯車対
ＺＬＳ 噛合い可能位置
【図1】
【図2】
【国際調査報告】