JP2002067741A - 自動二輪車の変速制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動二輪車における操作性や応答性および乗
車感覚等を高めた変速制御装置を提供する。 【解決手段】 複数段の変速ギヤ１７，１９からなる多
段シフト機構２０，２１．７９と、該シフト機構の変速
ギヤ切換え時に回転伝達を断続させるシフト用クラッチ
１４と、シフト位置の入力指令に応じて前記シフト機構
およびクラッチを予め設定したシーケンスにしたがって
駆動制御するＥＣＵとを備えた自動二輪車の変速制御装
置であって、シフト切換え時にシフト方向に応じてエン
ジン回転数を増加または減少させる回転制御手段１１を
備え、前記ＥＣＵへのシフト位置入力方法として、運転
状態の検出データからシフト位置を演算処理して求める
自動モードと、シフトスイッチ３の操作により手動入力
する手動モードとのいずれかを選択して切換え可能とし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は自動二輪車の変速制
御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動二輪車の駆動系に各種の変速機構が
用いられている。その１つとして通常フットレバーによ
る多段変速機構が用いられているが、左足での操作（ブ
レーキペダルが右足側にある）が煩雑であり、また発進
時におけるクラッチレバーの微妙な操作が要求される。

【０００３】また、遠心クラッチと多段トランスミッシ
ョンとを組合せた自動変速機が開発されている。これ
は、車速やエンジン回転数等の検出データから変速ギヤ
位置を判定して自動的にシフト動作させるものである。
しかしながら、運転者の意志に反したシフト動作を行う
場合があり、また応答性の面でも運転者の意志が充分反
映されなかった。

【０００４】また、無段変速機やトルクコンバータ式変
速機も開発されているが、特に急加速時等の応答性が不
充分であり、また構造上回転伝達の滑りが避けられず伝
達効率が悪くなるとともに自動二輪車としての乗車感覚
を損ねる。

【０００５】一方、シフトスイッチの手元操作により多
段変速ギヤのシフト位置を指定し、これに応じて自動的
にトランスミッションのアクチュエータを駆動してシフ
ト動作させる自動変速機構（ＡＭＴ：Automated Mecha
nical Transmission）が四輪自動車において開発され
実用化されている。しかしながら、これを単に自動二輪
車に転用することは、自動二輪車では四輪車に比べ車体
の不安定性やコーナリング時のクラッチ接続の操作性あ
るいは乗車感覚等を考慮しなければならず、そのまま転
用することはできない。したがって、変速制御機構とし
てＡＭＴを取入れた自動二輪車は未だ実用化されていな
い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来技術
を考慮したものであって、自動二輪車における操作性や
応答性および乗車感覚等を高めた変速制御装置の提供を
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、複数段の変速ギヤからなる多段シフト
機構と、該シフト機構の変速ギヤ切換え時に回転伝達を
断続させるシフト用クラッチと、シフト位置の入力指令
に応じて前記シフト機構およびクラッチを予め設定した
シーケンスにしたがって駆動制御するＥＣＵとを備えた
自動二輪車の変速制御装置であって、シフト切換え時に
シフト方向に応じてエンジン回転数を増加または減少さ
せる回転制御手段を備え、前記シフト位置の入力指令
を、運転状態の検出データから演算処理して自動で求め
ることを特徴とする自動二輪車の変速制御装置を提供す
る。

【０００８】この構成によれば、自動二輪車において、
ＥＣＵに入力されたシフト位置データに基づいて、例え
ばシフトアップのときには一旦回転数を減少させシフト
ダウンのときには一旦回転数を増加させるように回転制
御が行われ、シフト切換え時に円滑なクラッチ接続がで
きる。このとき、運転状態検出データに基づいて自動的
にシフト位置が演算されＥＣＵに入力されるため、走行
状態や道路状態に応じて安定した自動変速シフト動作が
行われ操作性が高まる。

【０００９】さらに本発明では、複数段の変速ギヤから
なる多段シフト機構と、該シフト機構の変速ギヤ切換え
時に回転伝達を断続させるシフト用クラッチと、シフト
位置の入力指令に応じて前記シフト機構およびクラッチ
を予め設定したシーケンスにしたがって駆動制御するＥ
ＣＵとを備えた自動二輪車の変速制御装置であって、シ
フト切換え時にシフト方向に応じてエンジン回転数を増
加または減少させる回転制御手段を備え、前記シフト位
置の入力指令をを、シフトスイッチの操作による手動入
力で求めることを特徴とする自動二輪車の変速制御装置
を提供する。

【００１０】この構成によれば、自動二輪車において、
前述と同様に、ＥＣＵに入力されたシフト位置データに
基づいて、例えばシフトアップのときには一旦回転数を
減少させシフトダウンのときには一旦回転数を増加させ
るように回転制御が行われ、シフト切換え時に円滑なク
ラッチ接続ができるとともに、運転者の意思によりシフ
ト位置をＥＣＵに手動で入力するため、運転状況に対処
して運転者の意思を的確に反映した変速制御ができる。

【００１１】さらに本発明では、複数段の変速ギヤから
なる多段シフト機構と、該シフト機構の変速ギヤ切換え
時に回転伝達を断続させるシフト用クラッチと、シフト
位置の入力指令に応じて前記シフト機構およびクラッチ
を予め設定したシーケンスにしたがって駆動制御するＥ
ＣＵとを備えた自動二輪車の変速制御装置であって、シ
フト切換え時にシフト方向に応じてエンジン回転数を増
加または減少させる回転制御手段を備え、前記シフト位
置の入力指令を運転状態の検出データから演算処理して
求める自動モードと、シフトスイッチの操作による手動
入力で求める手動モードとを備え、前記自動モードおよ
び手動モードのいずれかを選択して切換え可能としたこ
とを特徴とする自動二輪車の変速制御装置を提供する。

【００１２】この構成によれば、自動二輪車において、
前述と同様に、シフト切換え時に円滑なクラッチの断続
ができるように、例えばシフトアップのときには一旦回
転数を減少させシフトダウンのときには一旦回転数を増
加させるように回転制御が行われる。このとき、自動モ
ードで運転状態検出データに基づいて自動的に変速シフ
ト動作が行われ操作性が高まるとともに、手動モードに
切換えて手動によるシフト選択ができるため使用性が高
まり運転者の意志を的確に反映し運転状況に迅速に対処
した変速制御ができる。

【００１３】好ましい構成例では、発進前に前記クラッ
チ接続時のストローク位置を検出し、前記ＥＣＵは、こ
の検出データに基づいてクラッチ切断位置から半クラッ
チ位置までを高速で移動させるように駆動制御すること
を特徴としている。

【００１４】この構成によれば、停止状態から発進する
場合、クラッチ接続状態のストローク位置の検出データ
から半クラッチ状態の位置を算出し、この半クラッチ位
置までクラッチを高速で移動させることにより、迅速で
最適な発進制御ができる。

【００１５】別の好ましい構成例では、手動で随時クラ
ッチを切断できるクラッチスイッチを備えたことを特徴
としている。

【００１６】この構成によれば、運転者の意志によりシ
フトダウンすることなくクラッチを切断し、例えばブレ
ーキ操作とともに惰性走行して停車することができる。

【００１７】さらに別の好ましい構成例では、減速時に
最大減速比の変速ギヤに接続する段階を経ることなくク
ラッチを自動で切断可能としたことを特徴としている。

【００１８】この構成によれば、２速のシフト位置から
１速（最大減速比）に落とすことなく２速状態のままク
ラッチを切り停止させることができる。

【００１９】さらに別の好ましい構成例では、自動二輪
車が停車状態から発進状態に移行するときに、クラッチ
の入力側の回転数と出力側の回転数の差が所定値以上の
場合に発進させないことを特徴としている。

【００２０】この構成によれば、発進時にニュートラル
位置から１速にシフトして発進制御に移行したときに、
クラッチの入力側（エンジンクランク軸側）の回転数が
出力側（後輪車軸側）の回転数に比べ所定値以上高いと
きに発進させないように制御し急発進を防止する。

【００２１】さらに別の好ましい構成例では、前記クラ
ッチの入力側の回転数と出力側の回転数の差によりクラ
ッチの接続状態を判別することを特徴としている。

【００２２】この構成によれば、クラッチ接続状態がク
ラッチの入力側の回転数と出力側の回転数との差により
判別されるため、クラッチの位置検出用のセンサーを省
略できる。

【００２３】さらに別の好ましい構成例では、前記シフ
ト機構の入力側の回転数と出力側の回転数の比によりシ
フト位置を判別することを特徴としている。

【００２４】この構成によれば、シフト機構の入力側
（エンジン側）の回転数と出力側（後輪側）の回転数と
の比により減速ギヤ比が算出されるため、シフト位置セ
ンサを省略できる。あるいは、シフト位置センサの異常
が検出可能になる。

【００２５】さらに別の好ましい構成例では、サイドス
タンドが出ているときには発進させないことを特徴とし
ている。

【００２６】この構成によれば、サイドスタンドが出て
いることをサイドスタンドスイッチで検出したら、ニュ
ートラル以外のシフト位置にあってアクセルを開いた場
合であっても発進させないように制御する。これにより
発進時の安全性が確保される。この場合、サイドスタン
ドが出ているときには、ＤＢＷの動作を停止してスロ
ットルを閉状態に保つことにより発進をさせないように
してもよいし、あるいはサイドスタンドスイッチがＯ
Ｎのときには自動的にニュートラルにシフトするように
制御してもよい。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態について説明する。図１は、本発明の実施の形態
に係る自動二輪車の油圧駆動式の自動変速制御装置の構
成図である。

【００２８】ハンドル１の右グリップ側がアクセルグリ
ップを構成し、スロットル入力ポテンショメータ２が装
着され、運転者の意志によるアクセル入力（スロットル
開度入力）が検出される。ハンドル１の左グリップ側に
シフトスイッチ３が備わる。シフトスイッチ３は、アッ
プダウンスイッチであり、手動操作により変速ギヤをニ
ュートラルから１速および最速の例えば６速まで増加ま
たは減少方向に変更してシフト位置を運転者の意志によ
り指定する。ハンドル１または車体（不図示）の適当な
位置に、ギヤシフト動作を自動モードまたは手動モード
のいずれで行うかを切換えるためのＡ／Ｍ切換えスイッ
チ４が備わる。ハンドル１の中央部に、現在のシフト位
置を表示するモニタ（インジケータ）５が備わる。

【００２９】不図示の気化器下流側の吸気通路を構成す
るスロットル７にスロットル弁６が装着される。スロッ
トル弁６の弁軸８の端部にスロットル駆動アクチュエー
タ９が設けられるとともにその反対側の端部にスロット
ル開度センサ１０が設けられる。この弁軸８に装着され
たスロットル駆動アクチュエータ９およびスロットル開
度センサ１０により電気信号によりスロットルを開閉駆
動するＤＢＷ１１が構成される。ＤＢＷ１１は、スロッ
トル駆動アクチュエータ９を運転状態に応じて所定のプ
ログラムあるいはマップにしたがって駆動制御する。Ｄ
ＢＷ１１は、自動モードでのシフト動作時に、シフトダ
ウン時には一旦エンジン回転を高め、シフトアップ時に
は一旦エンジン回転を低下させるようにスロットル弁６
を開閉動作させて、シフト移行時に変速ギヤの切換えを
円滑に行わせる。

【００３０】エンジン（不図示）のクランク軸１２の端
部にエンジン回転数センサ１３が装着される。クランク
軸１２は、多板式のクラッチ１４を介してメイン軸１５
に連結される。メイン軸１５には、多段（この例では６
段）の変速ギヤ１７が装着されるとともにメイン軸回転
数センサ１６が設けられる。メイン軸１５上の各変速ギ
ヤ１７は、これに対応してドライブ軸１８上に装着した
変速ギヤ１９に噛合っている（図では分離して描いてあ
る）。これらの変速ギヤ１７および１９は、選択された
変速ギヤ以外は、いずれか一方又は両方がメイン軸１５
又はドライブ軸１８に対し遊転状態で装着される。した
がって、メイン軸１５からドライブ軸１８への回転伝達
は選択された一対の変速ギヤのみを介して行われる。

【００３１】変速ギヤ１７，１９を選択して変速比を変
えるシフト動作はシフト入力軸であるシフトカム７９に
より行われる。シフトカム７９は、複数の（この例では
３本の）カム溝２０を有し、各カム溝２０にシフトフォ
ーク２１が装着される。各シフトフォーク２１は、それ
ぞれメイン軸１５およびドライブ軸１８の所定の変速ギ
ヤ１７および１９に係合している。シフトカム７９の回
転により、シフトフォーク２１がカム溝２０にしたがっ
て各軸方向に移動し、シフトカム７９の回転角度に応じ
た位置の一対の変速ギヤ１７，１９のみがメイン軸１５
およびドライブ軸１８に対し両方ともスプラインによる
固定状態となってこれらにより回転伝達が行われ変速ギ
ヤ位置が定まる。これらの変速ギヤ群１７，１９および
シフトカム７９により多段シフト機構の自動トランスミ
ッションが構成される。

【００３２】このような多段シフト機構および前述のク
ラッチ１４は、ともに油圧機構により駆動される。この
油圧機構は、モータ２２により駆動されるポンプ２３
と、オイルタンク２４と、アキュムレータ２５とにより
構成される。アキュムレータ２５から一定圧力のオイル
がクラッチ用アクチュエータ２６およびシフト用アクチ
ュエータ２７に供給され、それぞれクラッチ１４および
シフトカム１９を所定のシーケンスにしたがって駆動
し、オイルタンク２４に戻される。クラッチ用アクチュ
エータ２６にはクラッチのストローク位置を検出するス
トロークセンサ２８が設けられる。また、ドライブ軸１
８には車速センサ２９が設けられ，シフトカム７９には
シフトポジションセンサ３０が設けられる。

【００３３】これらのセンサおよびその他各種センサの
検出データに基づき、シフト位置の入力指令に応じて、
後述のようにＥＣＵ（エンジン制御装置）が、クラッチ
用アクチュエータ２６およびシフト用アクチュエータ２
７を駆動し、クラッチ切断→変速ギヤ切換え→クラッチ
接続の一連のシフト動作をＥＣＵ内に格納した所定のプ
ログラムやマップその他演算回路により自動的に行う。

【００３４】より具体的には、クラッチ動作について
は、アクチュエータ２６の駆動によりロッド３１を矢印
Ａのように往復動作させ、レバー３２を矢印Ｂのように
回動させ、これによりピニオン３３を回転させてこれに
噛合うラック３４を往復動作させる。これにより多板ク
ラッチ１４がラック３４の移動方向に応じて接続または
切断される。クラッチレバーによらずアクチュエータに
よりクラッチを動作させることにより、運転者によるク
ラッチ操作が不要になり疲労が軽減される。

【００３５】シフト動作については、アクチュエータ２
７の駆動によりロッド３５を矢印Ｃのように往復動作さ
せ、リンク機構３６を介してシフトカム７９を所定角度
だけ回転させる。これによりカム溝２０にしたがってシ
フトフォーク２１が所定量だけ軸方向に移動し１速から
６速までの一対の変速ギヤ１７，１９を順番にメイン軸
１５およびドライブ軸１８に固定状態として各減速比の
回転を伝達する。すなわち、シフトカム７９は、変速ギ
ヤ１７，１９によるシフト動作のためのシフト入力軸を
構成する。

【００３６】図２は上記自動変速制御装置のシステム図
である。図示したように、ＥＣＵ（駆動回路を含み各種
演算回路および記憶回路等を備えている）に車両の運転
状態に応じた各種検出データが入力される。これに応じ
てＥＣＵが点火制御装置（イグニッション）３７を駆動
してエンジン３８の点火制御を行い、また前述のよう
に、ＤＢＷ１１によりシフト時の回転数制御を行い、ク
ラッチ用アクチュエータ２６およびシフト用（トランス
ミッション）アクチュエータ２７を介してそれぞれクラ
ッチ１４およびトランスミッション（シフト機構）を駆
動して後輪タイヤ３９にエンジン回転を伝達する。

【００３７】ＥＣＵには図示した各種センサからの検出
パルス信号やスイッチからの検出信号とともにメインス
イッチ（不図示）およびＡ／Ｍ切換えスイッチ４（図
１）からの信号が入力され制御が開始される。

【００３８】本実施形態において、ＤＢＷ１１に代えて
空吹かし用のブリッパーを設けてもよい。前述のよう
に、ＤＢＷ１１は変速ギヤの切換え時にシフトダウンあ
るいはシフトアップに応じて一旦エンジン回転数を上げ
（シフトダウン時）又は下げ（シフトアップ時）て、円
滑なシフト動作を図るものである。しかしながら、この
ＤＢＷを装着すると構造が複雑となり又高価でもあるた
め、以下の図３に示すようなブリッパーを設けることが
できる。

【００３９】図３（Ａ）のブリッパー４０は、アクセル
（アクセルグリップ）側とスロットル側（スロットル弁
軸）とを連結するスロットルワイヤ４１の途中に支点４
２廻りに回動可能なブリップレバー４３を設け、このブ
リップレバー４３にブリップワイヤ４４を繋げたもので
ある。シフトダウン時にブリップワイヤ４４を矢印で示
すように引くことにより、ブリップレバー４３を介して
スロットルワイヤ４１が矢印のように幾分引張られ、ス
ロットル弁が開く。これにより、エンジン回転数が上が
る。

【００４０】図３（Ｂ）のブリッパー４０は、スロット
ルワイヤ４１に隣接してブリップカム４５を設けた構成
である。シフトダウン時に、ブリップカム４５を図の矢
印で示すように、カム軸４６廻りに回転させることによ
り、カムがスロットルワイヤ４１に当って押圧し、これ
を実質上矢印のように引張ってスロットル弁を開く。こ
れによりエンジン回転数が上がる。

【００４１】図３（Ｃ）のブリッパー４０は、気化器４
７に隣接配置されたスロットル弁４８にバイパス通路４
９を設け、このバイパス通路４９にバイパスバルブ５０
を設けたものである。シフトダウン時にバイパスバルブ
５０を開くことにより、吸気量が増え、実質上スロット
ル弁４８が開いたと同じ効果が得られエンジン回転数が
上がる。

【００４２】上記各ブリッパー４０は、シフトダウン時
に空吹かししてエンジン回転数を上げるものであるが、
シフトアップ時にエンジン回転数を下げる場合には、燃
料制御あるいは点火制御によりエンジン回転数を落とす
ことができる。

【００４３】図４は本発明の別の実施形態に係る電気式
の変速制御装置の構成図である。図１の実施形態と同じ
または対応する部品または部材には同じ番号を付して説
明を省略する。

【００４４】この実施形態では、クランク軸１２に発進
用の遠心クラッチ５１が装着され、この発進用遠心クラ
ッチ５１と別にシフト用の多板クラッチ５２がメイン軸
１５に装着される。このクラッチ５２は、シフトカム
（シフト入力軸）７９とともにシフト駆動用のモータ５
３により駆動され、クラッチ切断→変速ギヤ切換え→ク
ラッチ接続の一連の動作が後述のように実行される。モ
ータ５３は、モータ出力伝達軸５４に連結されこれを回
転駆動する。モータ出力伝達軸５４にはその回転角度に
応じてクラッチの断続を検出するクラッチ切れ角センサ
５５が取付けられる。

【００４５】モータ出力伝達軸５４は面カム５６を介し
てシフトカム７９に連結される。面カム５６は、一対の
円板あるいは十字状板材からなる入力側面カム５６ａと
出力側面カム５６ｃ間に放射状の位置の凹部内に４個の
ボール５６ｂを配置したものであり（図は１個のみ示
す）、入力側面カム５６ａの回転によりボール５６ｂが
凹部から出入りして出力側面カム５６ｃを押圧して、回
転角度に応じて矢印Ｄのように往復動作させる。出力側
面カム５６ｃにはレバー５８が連結され、面カム５６ｃ
の矢印Ｄの動作に応じて矢印Ｅのように回転動作する。
このレバー５８の回転によりこれと噛合うギヤ５９が回
転し、メイン軸１５内を挿通するロッド６０を介してシ
フト用クラッチ５２を断続させる（矢印Ｆ）。

【００４６】出力側面カム５６ｃには爪５７ａが備わ
り、この爪５７ａに係合する爪５７ｂがシフトカム７９
側に例えば円周方向に等間隔で６個備わる。これらの爪
５７ａ，５７ｂを介して出力側面カム５６ｃとシフトカ
ム７９が連結される。すなわち、出力側面カム５６ｃが
矢印Ｄのように軸方向に往復動作すると、これに応じて
爪５７ａ，５７ｂ同士が係合あるいは離間し、シフトカ
ム７９への回転伝達力が接続あるいは切断される。

【００４７】図５は、上記図４のシフト機構の動作説明
図である。図の（Ａ）〜（Ｉ）は、シフトアップの場合
の前記爪５７ａ，５７ｂの係合動作を順番に示し、各図
は、面カム側の爪５７ａとシフトカム側の６個の爪（図
では５個のみ示す）５７ｂを円周方向に展開した状態を
示す。

【００４８】図示したように、この例ではシフトカム側
の６個の爪５７ｂの間隔は５０°であり、個々の爪５７
ｂの回転角度は１０°である。また、面カム側の爪５７
ａの回転角度は３０°である。

【００４９】（Ａ）はセットされた初期位置を示す。爪
５７ａは爪５７ｂ間の中央に配置される。爪５７ｂの長
さは例えば３ｍｍであり、爪５７ａ，５７ｂ間は２ｍｍ
だけ軸方向（図４の矢印Ｄ方向）に離間している。クラ
ッチは接続状態である。

【００５０】次に（Ｂ）に示すように、モータ５３（図
４）により面カム５６が回転動作して爪５７ａを２０°
回転させる。

【００５１】さらに（Ｃ）に示すように、爪５７ａを３
０°回転させながら２ｍｍ軸方向に移動させて爪５７に
近づける（リフト動作）。この軸方向の移動（リフト動
作）は、面カム５６のボール５６ｂが出力側の面カム５
６ｃを押上げることにより行われる。この（Ｃ）からク
ラッチが切断状態に入る。

【００５２】続いて（Ｄ）に示すように、爪５７ａを２
０°回転させながら２．５ｍｍリフトさせる。これによ
り、爪５７ａが爪５７ｂに係合する。

【００５３】この爪５７ａが爪５７ｂに係合した状態
で、さらに爪５７ａを４０°回転させることにより、
（Ｅ）に示すように、爪５７ｂが押されて回転し、シフ
トカムが回転する。このときクラッチは切断状態のまま
である。

【００５４】爪５７ａが４０°回転すると（初期位置か
らは１１０°回転）、（Ｆ）に示すように、シフトカム
がスプリング（不図示）の作用により自動的に回転し、
爪５７ａの後側の爪５７ｂが爪５７ａの後面に当接す
る。これによりシフトカムの自転が停止する。この時点
で変速ギヤの切換えが完了する。クラッチは切断状態の
ままである。

【００５５】続いて、（Ｇ）に示すように、爪５７ａを
さらに２０°回転させながら２．５ｍｍだけ下げる（爪
５７ｂから離れる方向に移動する）。ここからクラッチ
が接続状態に移行する。

【００５６】さらに（Ｈ）に示すように、爪５７ａを３
０°回転させながら２ｍｍ下げてクラッチの接続動作を
完了させる。

【００５７】クラッチ接続が完了した状態で、（Ｉ）に
示すように、爪５７ａを２０°さらに回転させる。これ
により爪５７ａは（Ａ）の最初の初期位置から１８０°
回転して２つの爪５７ｂ，５７ｂ間の中央位置に移動
し、これが次の段のシフト動作の初期位置となる。これ
により、１段のシフト動作が面カム５６の半回転で完了
する。シフトダウンの場合は上記（Ａ）〜（Ｉ）の逆の
動作により行われる。

【００５８】図６は電気式の変速制御装置の別の実施形
態の要部分解構成図であり、図７はその動作説明図であ
る。

【００５９】シフトカム６１（前述のように変速ギヤ１
７，１９（図４）をカムにより駆動するシフト入力軸）
にシフトレバー６２が枢着される。シフトレバー６２の
二股状端部に２本のピン６３が備わる。これらのピン６
３間にカム軸６４の端部のカム６５が装着される。カム
軸６４は、キー６６によりギヤ６７に一体結合される。
ギヤ６７は例えば２段減速されてモータ（不図示）に連
結される。６８はベアリングである。４個のボール６９
を保持したポールホルダ７０がギヤ６７とともにモータ
により回転駆動されるようにカム軸６４上に装着され
る。このポールホルダ７０に対向して面カム７１が設け
られる。面カム７１はスプリング（不図示）により常に
ポールホルダ７０側に押付けられている。面カム７１に
はローラ７２を介してプッシュレバー軸７３が装着され
る。ローラ７２はプッシュレバー軸７３にリベット止め
される。プッシュレバー軸７３の端部にギヤ７４が備わ
り、このギヤ７４に噛合うラック７５が設けられる。ラ
ック７５にプッシュレバー７６がネジ（不図示）で固定
される。プッシュレバー７６はクラッチ（不図示）に接
続される。７７はスラストベアリングである。

【００６０】シフト動作は以下のとおりである。 まずモータがギヤ６７を回転させる。 ギヤ６７の回転によりカム軸６４が回転しカム６５が
回転する。 カム６５がシフトレバー６２のピン６３間で１８０°
回転すると、図７（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、シフト
レバー６２が軸６２ａ廻りに１５°の回転角の間を往復
動作する。 シフトレバー６２の往復動作により、シフトカム６１
が６０°回転し（フットレバー式や前述の油圧式または
電気式のシフトカムも同様である）、シフトアップまた
はシフトダウン動作が行われる。 カム６５が１８０°回転する間、その前半約６０°位
でギヤ６７に設けたポールホルダ７０のボール６９が面
カム７１を押上げスプリングに抗してリフトさせる（矢
印Ｇ方向）。 面カム７１がリフトすると、ローラ７２を介してプッ
シュレバー軸７３が約２０°回転する。 プッシュレバー軸７３の回転により、ラック７５が矢
印Ｈ方向に引張られ、これによりプッシュレバー７６が
クラッチを切断する。この状態で上記のシフト動作が
行われる。 シフト動作が終了したカム６５の回転の後半約６０°
位で上記、およびの逆の動作でクラッチが接続さ
れる。

【００６１】図８は、本発明の実施形態に係る自動二輪
車の変速制御による状態遷移図である。起動状態Ｓ１で
はメインスイッチがオンになって電源が投入され、シス
テムが立上り、スタータスイッチがオンにされるとエン
ジンが始動する。システムに異常がなければ停車時の通
常変速制御状態Ｓ２に移行する。システムの異常は油圧
や電源電圧その他の検出データに基づいてＥＣＵが判断
する。停車状態でニュートラルから駆動変速ギヤにシフ
トされエンジン回転が所定値（例えば２３００ｒｐｍ）
以上になったら、運転者に発進の意志がある状態であ
り、発進制御状態Ｓ３に移行する。このとき再びエンジ
ン回転数が例えば１８００ｒｐｍ以下に下がった場合又
はシフトスイッチが操作された場合には発進をやめて停
車時の変速制御状態Ｓ２に戻る。運転者が発進をやめよ
うとしているか又はギヤ位置を変えているからである。

【００６２】発進制御状態Ｓ３でエンジン回転数が上が
ってそのまま発進が完了したら走行状態での通常変速制
御Ｓ４に移行する。この状態ではＥＣＵが運転状態の検
出データに基づいて自動変速制御を行う。この走行時の
通常変速制御状態Ｓ４でエンジン回転数が例えば１８０
０ｒｐｍ以下に落ちたら又はギヤがニュートラルに入っ
たら、運転者が例えば惰性運転をしようとしている状態
であり、停車時の通常変速制御状態Ｓ２に移行する。

【００６３】このようなシステムの状態遷移図にしたが
って自動シフト制御する変速制御装置において、以下の
ような制御構成の実施例を採用することができる。

【００６４】（実施例１）クラッチミート位置検出構
成：発進制御状態Ｓ１において、エンジン回転数が上が
ってクラッチを切った状態から半クラッチ状態を経てク
ラッチが接続され、車両が発進する。このとき、クラッ
チ接続が遅れると、エンジン回転数が上がり過ぎて半ク
ラッチで吸収する回転数差が大きくなり、発熱やクラッ
チ磨耗などの要因となる。また発進までの制御時間が長
くなり運転者が遅く感じて操作感覚を低下させる。

【００６５】本実施例では、起動時などのクラッチが接
続されているときに、クラッチのストロークセンサによ
りストローク位置を検出し、そのデータをＥＣＵ内（例
えばＲＡＭ）に格納しておく。発進制御時にこのデータ
を読み出して、接続のストローク位置から半クラッチ領
域幅分だけ手前側のストローク位置を算出し、クラッチ
の切断位置からこの半クラッチ位置までを通常動作（従
来切断位置から接続位置まで一定速度で移動していたと
きの動作）に比べ高速で移動させる。その後、速度を落
として微妙な半クラッチ制御動作に移行する。これによ
り、迅速で且つ円滑な発進動作が可能になる。

【００６６】半クラッチのストローク位置を算出すると
き、ミッションオイルの粘度により半クラッチ位置が変
わる場合には、オイル温度あるいはエンジン温度を検出
してこれに基づいて半クラッチ位置を補正する。

【００６７】（実施例２）クラッチスイッチ構成：本実
施例では、前述の状態遷移図の走行時の通常変速制御に
おいて運転状態検出データ等に基づいてクラッチを自動
的に断続する制御に加えて、運転者の意思により随時ク
ラッチを切断できるクラッチスイッチを設ける。これに
より、システムに異常があった場合あるいは停車前（例
えば赤信号手前等で）惰性走行する場合に、クラッチを
運転者の意思で切断状態に保持することができ運転性が
向上する。この場合、クラッチスイッチはオンオフ制御
でもよいが、特に接続時に半クラッチ制御が可能な構成
とすれば円滑な運転ができる。このクラッチ制御として
は、例えば以下の３通りの方法を用いることができる。 クラッチスイッチを用いて、そのＯＮ／ＯＦＦにより
クラッチを接続または切断の２位置間を移動させて断続
させる。 クラッチスイッチを用いて、そのＯＮでクラッチを繋
ぐときに所定時間の半クラッチ状態を経過させてから接
続させる。 ポテンショ入力信号等の電圧に応じたクラッチ制御信
号を入力し、入力電圧に応じた半クラッチ状態を介して
クラッチを接続する。このとき、クラッチ入出力間の回
転数差を検出してこの回転数差に応じて電子制御で半ク
ラッチ制御を行ってもよい。

【００６８】（実施例３）クラッチ制御モード構成：本
実施例では、変速ギヤが２速の状態からそのまま１速
（最大減速比）に落とすことなくクラッチを切断可能と
するものである。このクラッチ切断はクラッチスイッチ
により行う。あるいは自動変速モードにおいて２速から
そのままクラッチを切るクラッチ切断モードを設定し、
このクラッチ切断モードを運転者が選択できるようにし
てもよい。

【００６９】このように運転者の選択により２速状態か
らクラッチを切ることにより、コーナーリング時の運転
者の意思を反映したクラッチ操作や高速からの惰性走行
等が可能になり、運転者の要求に合わせた変速制御が可
能になる。

【００７０】（実施例４）急発進防止構成：ニュートラ
ルで、クラッチの入力側（エンジン側）の回転数と出力
側（後輪側）の回転数との差が所定値以上の場合には、
発進しないように制御する。このようにエンジン回転数
だけの条件で発進制御をせずに、クラッチの入出力側の
回転数差を条件とすることにより、回転数差が大きい場
合に起こる急発進や大きな衝撃を防止することができ
る。

【００７１】このような回転数差によるクラッチ接続制
御は、停止状態から発進制御に移る場合だけでなく、ク
ラッチを切断した状態での惰性走行からクラッチ接続す
る場合にも適用できる。

【００７２】（実施例５）クラッチ接続検出構成：クラ
ッチの入力側（エンジン側）の回転数と出力側（後輪
側）の回転数を検出し、これらの回転数差によりクラッ
チの接続状態（半クラッチ状態あるいはクラッチ接続状
態等）を判断する。これにより、クラッチストロークセ
ンサを省略できる。あるいは回転数差のデータによりク
ラッチストロークセンサの異常を判定することができ
る。このような回転数差の検出データに基づいて発進制
御においてクラッチ接続制御が行われる。

【００７３】（実施例６）シフト位置検出構成：多段シ
フト機構において、トランスミッションの入力側（メイ
ン軸側）の回転数と出力側（ドライブ軸側）の回転数を
検出し、これらの回転数の比から変速ギヤ比を算出す
る。これによりシフト位置センサを省略できる。あるい
はシフト位置センサの異常検出手段として利用できる。

【００７４】（実施例７）ドグ制御構成：シフト動作時
にシフトカム７９（図４）を回転させる爪５７ａ，５７
ｂが当って正常に係合しないと、シフトカムが回転せず
シフト動作が進行しなくなって、アクチュエータが止ま
り過電流が流れる。あるいは隣接する変速ギヤに回転を
伝えるために設けたドッグクラッチが干渉して正常に係
合しない場合にも同様の過電流が流れる。このようなド
グ当り状態が検出された場合、ドグを戻して再投入す
る。この場合、再投入の位置は、回転数や回転角度およ
び動作時間等に基づいて演算し、前回の投入位置からず
らせた位置とする。

【００７５】すなわち、所定の時間内でシフト動作が行
われないとき、あるいはシフト機構が一連の動作を終了
せずに途中で止まり過電流を検出したときに、ドグが入
らずに止まった状態と判断し、アクチュエータを初期位
置に戻し、再度一連のシーケンスを初めから行う動作を
所定回数だけ繰返す。これにより、ドグの当りを回避
し、変速動作の信頼性を高めるとともにアクチュエータ
の保護が図られる。

【００７６】また、ドグが当り中と判断したときには、
スロットル制御、燃料制御、点火制御等により、エンジ
ン出力を抑え、不要な吹き上がりやオーバーヒートを防
止してエンジンの保護および不快感の除去を図ることが
できる。

【００７７】（実施例８）自動１速発進構成：シフトス
イッチにより運転者が変速を指示するモードにおいて、
１速およびニュートラル以外のギヤ位置で停止した際、
次の発進に備えるため、例えば、車速が所定速度以下
で、かつエンジン回転数が所定回転数以下で、かつスロ
ットルが所定開度以下の場合には、自動的に１速にシフ
トさせることにより、利便性を図ることができる。

【００７８】また、逆に上記モードで運転者がシフトダ
ウン指令を行った際にエンジンの過剰回転を起すような
場合には、シフトダウンせずにエンジンの保護を図って
もよい。

【００７９】（実施例９）ポテンショメータ構成：前述
のように、シフトは１段のシフト動作で半回転し、全段
のシフト動作では複数回の回転をする。この複数回の回
転を検出するためには多回転ポテンショメータが必要に
なるが高価である。そこで、ストッパのない単一回転ポ
テンショメータと現在のギヤ位置の段番号を組合せるこ
とにより、多回転ポテンショメータと同様の機能を持た
せ、多回転ポテンショメータに代えて使用することがで
きる。これによりコストの低減が図られる。

【００８０】（実施例１０）微速走行制御構成：所定値
以下の微速走行状態において、走行可能な最低回転数以
下になったらクラッチを切り、発進回転数以上になった
らクラッチを繋ぐように発進と停止の制御を組合せて自
動制御する。Ｕターン等の場合の運転制御にも適用でき
る。

【００８１】図９〜図２０は本発明の変速制御装置によ
る各制御状態における制御ルーチンのフローチャートで
ある。

【００８２】図９は、メインスイッチがオンにされたエ
ンジン始動時のフローである。初期化ステップではシフ
トカムやクラッチポジション等を初期位置にセットする
とともにＤＢＷがある場合にはその学習制御を行うため
のスロットル開度条件等をセットする。エンジンは、ニ
ュートラルでブレーキが掛けられた状態でスタータがオ
ンになったときに始動する。

【００８３】図１０は、メインスイッチがオフにされた
エンジン停止時（キルスイッチは含まない）のフローで
ある。メインスイッチをオフにしてエンジンを停止した
後クラッチが接続される。このとき、エンジンが完全に
停止してからクラッチを繋ぐ。このため油圧が徐々に抜
ける構成とするか、又はクラッチの油圧バルブに遅延電
源回路を設けておいてもよい。

【００８４】図１１は、シフトスイッチオンによる発進
時のフローである。サイドスタンドを畳んだ状態でクラ
ッチを切って１速にシフトする。シフトスイッチをアッ
プさせて２速発進とすることも可能である。発進回転数
以上になるようにアクセルを開きクラッチを繋ぐ。車速
が上がらなければエラー（ブレーキオン状態、クラッチ
接続不良、ギヤ抜け等）と判別する。

【００８５】図１２は、アクセル全閉の停止時（例えば
１０km/h以下の低速走行を含む）のフローである。２速
までは自動シフトダウンで変速制御し、最低回転数以下
でクラッチを切り完全に停止してから１速にシフトす
る。手動操作で１速にすることも可能である。

【００８６】図１３は、手動のシフトスイッチアップ又
は自動モードによるシフトアップ時のフローである。運
転状態の各種検出データからシフトアップが可能と判定
されたら、回転数を落とし（アクセル閉、点火カット、
又は燃料カットのいずれかで行う）、クラッチを切る。
回転が下がったらドグから荷重が抜けるのを待ち、シフ
トアップする。その後、クラッチを繋ぎアクセル開によ
り及び点火復帰または燃料制御により回転数を上げる。
このとき、点火復帰による衝撃軽減のため遅角から例え
ば２気筒先に復帰させてもよい。

【００８７】図１４は、手動のシフトスイッチダウン又
は自動モードによるシフトダウン時のフローである。運
転状態の各種検出データからシフトダウンが可能と判定
されたら、クラッチを切ってアクセルを開き（ＤＢＷ又
はブリッパー）回転数を上げてからドグが抜けるのを待
ち、シフトダウンしてクラッチを繋ぐ。

【００８８】図１５は、マニュアルモードでの自動シフ
トアップのフローである。アクセル開度によって定まる
最高回転数以上の場合に、最速シフト位置（例えば６
速）に達していなければ、６速になるまでシフトアップ
する。

【００８９】図１６は、マニュアルモードでの自動シフ
トダウンのフローである。アクセル開度によって定まる
最低回転数以下の場合に、２速までダウンしていなけれ
ば２速になるまでシフトダウンする。１速へのシフトダ
ウンは状況に応じて判別する（例えば前述のようにその
ままクラッチを切って停車する等）。

【００９０】図１７は、シフト動作時のドグ当りの場合
のフローである。シフトカムが例えば６０±４°回転し
たかどうかを判別する。この６０°は前述のように１８
０°のシフト動作のうち前半６０°のクラッチ切断のた
めの角度である。シフトカムが回転していなければ一旦
アクチュエータの油圧バルブを閉じて（又は電源を遮断
して）所定時間遅らせてから再びシフトアップまたはシ
フトダウンの動作を行う。

【００９１】図１８は、微速走行時のフローである。走
行可能な最低回転数以下になったらクラッチを切り、発
進回転数以上になったらクラッチを繋ぐように発進と停
止の制御を組合せて自動制御する。Ｕターン等の場合の
運転制御にも適用できる。

【００９２】図１９は、手動（ＭＴ）と自動（ＡＴ）の
モード切換えのフローである。初期状態では手動（Ｍ
Ｔ）に設定されている。ＭＴ状態からＡＴスイッチがオ
ンになると、ＡＴインジケータを点灯してＡＴモードに
切換る。ＡＴモード状態でＡＴスイッチが切られ手動の
シフトスイッチがオンになるとＡＴインジケータを消灯
してＭＴモードに切換る。

【００９３】図２０は、全自動モードのフローである。
エンジン回転数とアクセル開度のマップからシフトアッ
プ又はシフトダウンの条件に適合しているかを判別す
る。条件がクリアされていれば、シフトアップの場合に
は６速まで順番にシフトアップし、シフトダウンの場合
には２速まで順番にシフトダウンする。

【００９４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、自動
二輪車において、シフト切換え時に円滑なクラッチの断
続ができるように、例えばシフトアップのときには一旦
回転数を減少させシフトダウンのときには一旦回転数を
増加させるように回転制御が行われ、また、自動モード
で運転状態検出データに基づいて自動的に変速シフト動
作が行われ操作性が高まるとともに、手動によるシフト
選択ができるため使用性が高まり運転者の意志を的確に
反映し運転状況に迅速に対処した変速制御ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の油圧式変速制御装置の構成図。

【図２】 図１の変速制御装置のシステム図。

【図３】 ブリッパーの構成例の説明図。

【図４】 電気式の変速制御装置の構成図。

【図５】 図４の変速制御装置の動作説明図。

【図６】 電気式の変速制御装置の別の例の構成図。

【図７】 図６の制御装置の動作説明図。

【図８】 本発明の自動変速装置の状態遷移図。

【図９】 エンジン始動時のフローチャート。

【図１０】エンジン停止時のフローチャート。

【図１１】発進時のフローチャート。

【図１２】停止時のフローチャート。

【図１３】シフトアップ時のフローチャート。

【図１４】シフトダウン時のフローチャート。

【図１５】マニュアルモードでの自動シフトアップのフ
ローチャート。

【図１６】マニュアルモードでの自動シフトダウンのフ
ローチャート。

【図１７】シフト時のドグ当り状態でのフローチャー
ト。

【図１８】微速走行時のフローチャート。

【図１９】手動／自動のモード切換えのフローチャー
ト。

【図２０】全自動モードのフローチャート。

【符号の説明】

１：ハンドル、２：スロットル入力ポテンショメータ、
３：シフトスイッチ、４：Ａ／Ｍ切換えスイッチ、５：
モニタ、６：スロットル弁、７：スロットル、８：弁
軸、９：スロットル駆動アクチュエータ、１０：スロッ
トル開度センサ、１１：ＤＢＷ、１２：クランク軸、１
３：エンジン回転数センサ、１４：クラッチ、１５：メ
イン軸、１６：メイン軸回転数センサ、１７：変速ギ
ヤ、１８：ドライブ軸、１９：変速ギヤ、２０：カム
溝、２１：シフトフォーク、２２：モータ、２３：ポン
プ、２４：オイルタンク、２５：アキュムレータ、２
６：クラッチ用アクチュエータ、２７：シフト用アクチ
ュエータ、２８：ストロークセンサ、２９：車速セン
サ、３０：シフトポジションセンサ、３１：ロッド、３
２：レバー、３３：ピニオン、３４：ラック、３５：ロ
ッド、３６：リンク機構、３７：イグニッション、３
８：エンジン、３９：後輪タイヤ、４０：ブリッパー、
４１：スロットルワイヤ、４２：支点、４３：ブリップ
レバー、４４：ブリップワイヤ、４５：ブリップカム、
４６：カム軸、４７：気化器、４８：スロットル弁、４
９：バイパス通路、５０：バイパスバルブ、５１：発進
用遠心クラッチ、５２：シフト用クラッチ、５３：モー
タ、５４：モータ出力伝達軸、５５：クラッチ切れ角セ
ンサ、５６：面カム、５６ａ：入力側面カム、５６ｂ：
ボール、５６ｃ：出力側面カム、５７ａ，５７ｂ：爪
（ドグ）、５８：レバー、５９：ギヤ、６０：ロッド、
６１：シフトカム（シフト入力軸）、６２：シフトレバ
ー、６３：ピン、６４：カム軸、６５：カム、６６：キ
ー、６７：ギヤ、６８：ベアリング、６９：ボール、７
０：ポールホルダ、７１：面カム、７２：ローラ、７
３：プッシュレバー軸、７４：ギヤ、７５：ラック、７
６：プッシュレバー、７７：スラストベアリング、７
９：シフトカム（シフト入力軸）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｆ１６Ｈ 59:04 Ｆ１６Ｈ 59:04 59:40 59:40 59:42 59:42 59:50 59:50 59:56 59:56 (72)発明者 杉田 正夫 静岡県磐田市新貝2500番地 ヤマハ発動機 株式会社内 Ｆターム(参考） 3D041 AA32 AA74 AB01 AC01 AC16 AC18 AC24 AD02 AD07 AD10 AD12 AD17 AD31 AD41 AD51 AE03 AE32 AF01 3G093 AA02 AA05 BA03 BA15 BA19 CB05 DA01 DA06 DB02 DB06 DB10 DB11 DB15 EB03 EC01 3J552 MA04 MA17 NA08 NB01 PA03 PA19 PA32 RA02 RA12 RB03 RB17 SA26 TB02 TB13 UA03 UA09 VA32W VA37W VA41W VA62W VB00W VB01Z VB04Z VD01Z VD11Z VD17W

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数段の変速ギヤからなる多段シフト機構
   と、該シフト機構の変速ギヤ切換え時に回転伝達を断続
   させるシフト用クラッチと、シフト位置の入力指令に応
   じて前記シフト機構およびクラッチを予め設定したシー
   ケンスにしたがって駆動制御するＥＣＵとを備えた自動
   二輪車の変速制御装置であって、 シフト切換え時にシフト方向に応じてエンジン回転数を
   増加または減少させる回転制御手段を備え、 前記シフト位置の入力指令を、運転状態の検出データか
   ら演算処理して自動で求めることを特徴とする自動二輪
   車の変速制御装置。
2. 【請求項２】複数段の変速ギヤからなる多段シフト機構
   と、該シフト機構の変速ギヤ切換え時に回転伝達を断続
   させるシフト用クラッチと、シフト位置の入力指令に応
   じて前記シフト機構およびクラッチを予め設定したシー
   ケンスにしたがって駆動制御するＥＣＵとを備えた自動
   二輪車の変速制御装置であって、 シフト切換え時にシフト方向に応じてエンジン回転数を
   増加または減少させる回転制御手段を備え、 前記シフト位置の入力指令を、シフトスイッチの操作に
   よる手動入力で求めることを特徴とする自動二輪車の変
   速制御装置。
3. 【請求項３】複数段の変速ギヤからなる多段シフト機構
   と、該シフト機構の変速ギヤ切換え時に回転伝達を断続
   させるシフト用クラッチと、シフト位置の入力指令に応
   じて前記シフト機構およびクラッチを予め設定したシー
   ケンスにしたがって駆動制御するＥＣＵとを備えた自動
   二輪車の変速制御装置であって、 シフト切換え時にシフト方向に応じてエンジン回転数を
   増加または減少させる回転制御手段を備え、 前記シフト位置の入力指令を運転状態の検出データから
   演算処理して求める自動モードと、シフトスイッチの操
   作による手動入力で求める手動モードとを備え、前記自
   動モードおよび手動モードのいずれかを選択して切換え
   可能としたことを特徴とする自動二輪車の変速制御装
   置。
4. 【請求項４】エンジン始動前に前記クラッチ接続時のス
   トローク位置を検出し、前記ＥＣＵは、この検出データ
   に基づいてクラッチ切断位置から半クラッチ位置までを
   高速で移動させるように駆動制御することを特徴とする
   請求項１、２または３に記載の自動二輪車の変速制御装
   置。
5. 【請求項５】手動で随時クラッチを切断できるクラッチ
   スイッチを備えたことを特徴とする請求項１から４まで
   のいずれかに記載の自動二輪車の変速制御装置。
6. 【請求項６】減速時に最大減速比の変速ギヤに接続する
   段階を経ることなくクラッチを切断可能としたことを特
   徴とする請求項１から５までのいずれかに記載の自動二
   輪車を変速制御装置。
7. 【請求項７】自動二輪車が停車状態から発進状態に移行
   するときに、クラッチの入力側の回転数と出力側の回転
   数の差が所定値以上の場合に発進させないことを特徴と
   する請求項１から６までのいずれかに記載の自動二輪車
   の変速制御装置。
8. 【請求項８】前記クラッチの入力側の回転数と出力側の
   回転数の差によりクラッチの接続状態を判別することを
   特徴とする請求項１から７までのいずれかに記載の自動
   二輪車の変速制御装置。
9. 【請求項９】前記シフト機構の入力側の回転数と出力側
   の回転数の比によりシフト位置を判別することを特徴と
   する請求項１から８までのいずれかに記載の自動二輪車
   の変速制御装置。
10. 【請求項１０】サイドスタンドが出ているときには発進
    させないことを特徴とする請求項１から９までのいずれ
    かに記載の自動二輪車の変速制御装置。