JP2008106916A - 変速制御装置および鞍乗型車両 - Google Patents

Abstract

【課題】アクチュエータの動力を用いてクラッチ操作および変速操作を行う変速制御装置を備えた鞍乗型車両において、シフトチェンジ動作におけるクラッチ接続時のショックを軽減し、乗り心地の向上を図る。
【解決手段】シフトシャフトの回転位置と速度とに基づいてアクチュエータを制御する。シフトシャフトの回転位置が第１位置から第２位置までの間にあるときには、第１位置に達するまでの回転速度よりも遅い速度でシフトシャフトを回転させ、変速クラッチを低速接続させる。上記第１位置および第２位置は、シフトシャフトが第１位置から第２位置までの間の回転位置にあるときに、変速クラッチが半クラッチ状態となるように設定されている。
【選択図】図１３

Description

本発明は、モータ等の駆動源の動力を用いてクラッチの断続および変速機の変速動作を行う変速制御装置、および、この変速制御装置を備えた鞍乗型車両に関するものである。

従来から、モータの動力によりシフトシャフトが回転し、このシフトシャフトの回転に連動してクラッチの断続および変速ギアの切り換えが行われるように構成された変速制御装置が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。

上記特許文献１および２には、クラッチの接続の際の変速ショックを和らげるために、予定タイミングまでは変速軸を高速回転し、予定タイミング以降は変速軸を低速回転することが提案されている。

具体的には、特許文献１および２に記載された変速制御装置では、シフトチェンジに伴って接続がいったん解除されたクラッチを再び接続する際に、シフトシャフトの目標角度位置を所定時間毎に変更し、その目標角度位置に応じてデューティー比を変化させるＰＷＭ制御を行う。そのような制御を行うことにより、図１８に示すように、時刻ｔ４からｔ５までのクラッチが接続される角度範囲の近傍までは、シフトシャフト（図１８ではシフトスピンドルと表記）を高速回転させ、時刻ｔ５以降のクラッチが接続状態へ至る角度範囲では、シフトシャフトを低速回転させることとしている。
特開平１１−８２７０９号公報 米国特許第６０８５６０７号明細書

しかしながら、クラッチの断続動作および変速機の変速動作の両動作を１つのアクチュエータで実現する装置では、上記両動作を別々のアクチュエータで行う装置に比べて、変速動作が終了してからクラッチの接続が開始されるまでのシフトシャフトの回転量（図１８のＬ０参照）が大きい。そのため、特許文献１および２に開示されたような時間と速度とに基づく制御（時間に応じてシフトシャフトの回転速度を変える制御）では、必ずしもクラッチ接続の際の変速ショックを和らげることができるとは限らなかった。

また、特許文献１および２に開示されたような時間と速度とに基づく制御では、シフトシャフトの回転位置は、実際には図１８の二点差線上を推移するはずであり、クラッチが接続状態に至る角度範囲において、シフトシャフトの回転速度が必ずしも低速になるとは限らないと思われる。

また、クラッチの断続動作および変速機の変速動作を同一のアクチュエータによって実行する変速制御装置では、装置の寸法誤差や組み付け誤差等に起因して、半クラッチ状態となるときのシフトシャフトの回転位置に個体差が発生しやすい。しかし、このような個体差が発生してしまうと、ある変速制御装置では、クラッチの切断状態から上記所定のクラッチ位置までの高速回転中に半クラッチ状態になってしまうという事態が発生し、クラッチ接続時のショックが大きくなってしまう。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、変速制御装置を備えた鞍乗型車両において、シフトチェンジ動作におけるクラッチ接続時のショックを軽減し、乗り心地の向上を図ることを目的とする。

本発明に係る変速制御装置は、クラッチと、変速機と、駆動力を発生させる駆動源と、前記駆動源の駆動力により回転するシフトシャフトと、前記シフトシャフトの回転に連動して前記クラッチを断続するクラッチ伝達機構と、前記シフトシャフトの回転に連動して前記変速機に変速動作を行わせる変速機伝達機構と、前記駆動源の制御を行う制御装置と、前記シフトシャフトの回転位置を検出する位置センサと、前記シフトシャフトの回転位置であって、前記クラッチが半クラッチ状態となる半クラッチ領域よりも切断側の第１の位置と、前記半クラッチ領域よりも接続側の第２の位置とを記憶する記憶装置と、を備えた変速制御装置であって、前記制御装置は、前記クラッチが切断されて前記変速機の変速動作が行われた後に前記クラッチを接続する際に、前記シフトシャフトを前記第１の位置まで所定速度で回転させ、前記第１の位置から前記第２の位置までは、前記シフトシャフトを前記所定速度よりも遅い速度で回転させるものである。

上記変速制御装置によれば、シフトチェンジの際のクラッチの接続工程において、シフトシャフトの位置と速度とに基づいて制御が行われる。そのため、時間と速度とに基づく前記従来の制御と異なり、クラッチ接続時のショックをより確実に緩和することができる。すなわち、上記変速制御装置によれば、シフトシャフトは、第１の位置に到達した後、第２の位置に至るまで低速回転する。ここで、第１の位置は半クラッチ領域よりも切断側に設定され、第２の位置は半クラッチ領域よりも接続側に設定されている。そのため、上記変速制御装置によれば、クラッチが低速で接続する間に半クラッチ状態となるので、クラッチ接続時のショックを小さくすることができる。その結果、乗り心地の向上を図ることができる。

また、上記変速制御装置によれば、シフトシャフトの位置と速度とに基づいて制御が行われるので、第１の位置と第２の位置との間に十分な幅を持たせることにより、シフトシャフトの回転位置に多少の個体差があったとしても、クラッチが半クラッチ状態となるときのシフトシャフトの位置を、第１の位置と第２の位置との間に収めることができる。したがって、個体差に起因するクラッチ接続時のショックを未然に防止することができる。

ところで、前述の特許文献１および２に開示された変速制御装置では、駆動モータとシフトシャフトの間に、複数の平歯車が組み合わされて構成された減速ギア機構が配置されている。ここで平歯車は、一方から他方に向かう駆動力も、その逆の方向に向かう駆動力も、同様に伝達するという性質を有している。そのため、特許文献１および２に開示された変速制御装置では、クラッチや変速機に内蔵されているスプリングの反力が、減速ギア機構を介して駆動モータに伝達される。したがって、駆動モータの制御の際に、それらの反力が外乱として悪影響を及ぼし、制御が不安定になるおそれがある。

そこで、上記変速制御装置は、前記駆動源と前記シフトシャフトとの間に介在し、前記駆動源から前記シフトシャフトに向かう駆動力は伝達するが、前記シフトシャフトから前記駆動源に向かう駆動力は伝達しない動力伝達機構を備えていることが好ましい。

これにより、駆動源からシフトシャフトを介してクラッチおよび変速機に駆動力が伝達されるが、その逆の方向の駆動力は伝達されなくなる。そのため、クラッチまたは変速機に内蔵されているスプリングの反力は、駆動源に伝達されなくなる。したがって、それらの反力が外乱として悪影響を及ぼすことを防止することができ、制御を安定化させることができる。

本発明によれば、変速制御装置を備えた鞍乗型車両において、シフトチェンジ動作におけるクラッチ接続時のショックを軽減することができ、乗り心地の向上を図ることが可能となる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１に示すように、本実施形態に係る鞍乗型車両は自動二輪車１０である。自動二輪車１０は、骨格をなす車体フレーム１１と、乗員が着座するシート１６とを備えている。この自動二輪車１０は、いわゆるモペット型の自動二輪車である。ただし、ここでいう「モペット型」は、単に車両の形状上の種類を表しているに過ぎず、車両の最高速度や排気量等を限定するものではなく、車両の大小等も何ら限定するものではない。また、本発明に係る鞍乗型車両は、モペット型の自動二輪車に限らず、シートの前方に燃料タンクが配置されるいわゆるモーターサイクル型等の他の形式の自動二輪車等であってもよく、自動三輪車、ＡＴＶ等の他の鞍乗型車両であってもよい。

以下の説明では、前後左右の方向は、シート１６に着座した乗員から見た方向を言うものとする。車体フレーム１１は、ステアリングヘッドパイプ１２と、ステアリングヘッドパイプ１２から後方斜め下向きに延びる一本のメインフレーム１３と、メインフレーム１３の中途部から後方斜め上向きに延びる左右一対のシートレール１４と、シートレール１４よりも後方においてメインフレーム１３から後方斜め上向きに延びる左右一対のバックステー１５とを備えている。バックステー１５は、メインフレーム１３の後端部とシートレール１４の中途部とに接続されている。ステアリングヘッドパイプ１２には、フロントフォーク１８を介して前輪１９が支持されている。

車体フレーム１１の上方及び左右の側方は、主にメインカバー２１ａおよびサイドカバー２１ｂによって覆われている。以下では、メインカバー２１ａおよびサイドカバー２１ｂを併せて車体カバー２１という。

メインフレーム１３の中途部には、下向きに突出した左右一対の第１エンジンブラケット２２が設けられている。図示は省略するが、メインフレーム１３の後端部には、それぞれ左右一対の第２エンジンブラケットおよびリヤアームブラケットが設けられている。なお、以下の説明では、メインフレーム１３等に設けられたブラケットは、車体フレーム１１の一部をなすものとする。

上記リヤアームブラケットは、メインフレーム１３の後端部から下向きに突出している。リヤアームブラケットにはピボット軸８６が設けられ、ピボット軸８６にリヤアーム２５の前端部が揺動自在に支持されている。リヤアーム２５の後端部には、後輪２６が支持されている。リヤアーム２５の後半部は、クッションユニット２７を介して車体フレーム１１に懸架されている。

自動二輪車１０は、前輪１９の上方および後方を覆うフロントフェンダー３１と、後輪２６の後方斜め上側を覆うリヤフェンダー３２とを備えている。また、自動二輪車１０は、前述の車体カバー２１に加えて、フロントカウル３３と、左右のレッグシールド３４とを備えている。

車体フレーム１１には、後輪２６を駆動するエンジンユニット２８が支持されている。エンジンユニット２８は、クランクケース３５と、クランクケース３５から前向きまたは前方斜め上向きに延びるシリンダ４３とを備えている。

エンジンユニット２８の左側および右側には、フットレスト８５が配置されている。左右のフットレスト８５は、連結棒８７と、この連結棒８７に固定された取付板８８とを介して、クランクケース３５に支持されている。

次に、図２および図３等を参照しながら、エンジンユニット２８の構成を説明する。エンジンユニット２８は、クランク軸３０を有するエンジン２９と、遠心クラッチ３６と、変速動作の際に断続される変速クラッチ３７と、変速機３８とを備えている。なお、エンジン２９の形式は何ら限定されないが、本実施形態では、エンジン２９は４サイクル単気筒エンジンである。エンジン２９は本実施形態のようなガソリンエンジン等の内燃機関に限定されず、モータエンジン等であってもよい。また、上記エンジンは、ガソリンエンジンとモータエンジンとを組み合わせたものであってもよい。

図３に示すように、遠心クラッチ３６は、クランク軸３０の右端部に取り付けられている。図示は省略するが、遠心クラッチ３６は、クランク軸３０に固定されたクラッチボスと、クラッチハウジングとを備えている。遠心クラッチ３６は、アイドリング時には遮断され、走行時には接続される。すなわち、遠心クラッチ３６は、クランク軸３０の回転数（エンジン回転数）が所定回転数よりも小さいと遮断され、所定回転数以上になると接続される。

変速クラッチ３７は湿式多板式のクラッチであり、クラッチボス３７ａとクラッチハウジング３７ｂとを備えている。ただし、変速クラッチ３７の種類は特に限定される訳ではない。遠心クラッチ３６にはギア４１が設けられ、変速クラッチ３７のクラッチハウジング３７ｂにはギア４２が設けられ、これらギア４１とギア４２とは噛み合っている。したがって、変速クラッチ３７のクラッチハウジング３７ｂは、遠心クラッチ３６（厳密には、遠心クラッチ３６のクラッチハウジング）と共に回転する。

クラッチボス３７ａは、メイン軸４４に取り付けられており、メイン軸４４と共に回転する。クラッチハウジング３７ｂは、メイン軸４４に対して回転自在に取り付けられている。クラッチボス３７ａには、複数のフリクションプレート３９ａが設けられ、クラッチハウジング３７ｂには、複数のクラッチプレート３９ｂが設けられている。各フリクションプレート３９ａは、隣り合うクラッチプレート３９ｂ，３９ｂの間に配置されている。

クラッチボス３７ａの右側には、プレッシャプレート３７ｃが配置されている。プレッシャプレート３７ｃは、軸方向にスライド自在に構成されており、圧縮ばね６０によって、図３中、左方向に付勢されている。すなわち、プレッシャプレート３７ｃは、フリクションプレート３９ａとクラッチプレート３９ｂとを圧接する方向に付勢されている。プレッシャプレート３７ｃが圧縮ばね６０の付勢力に抗して右方向に移動すると、フリクションプレート３９ａとクラッチプレート３９ｂとが離反し、変速クラッチ３７は遮断されることになる。

図２に示すように、メイン軸４４の外周側には、複数の変速ギア４６が設けられている。メイン軸４４と平行に配置されたドライブ軸４５には、複数の変速ギア４７が装着されている。メイン軸４４側の変速ギア４６とドライブ軸４５側の変速ギア４７とは、適宜に噛み合っている。

変速ギア４６および変速ギア４７は、選択されたギア以外は、いずれか一方または両方がメイン軸４４またはドライブ軸４５に対して空転状態で装着されている。したがって、メイン軸４４からドライブ軸４５への駆動力の伝達は、選択されたいずれか一対の変速ギアを介して行われる。

変速ギアの選択は、シフトカム１１３（図４参照）を介して行われる。図４に示すように、変速機３８は、変速ギア４６をメイン軸４４の軸方向に摺動させるシフトフォーク１１１ａと、シフトフォーク１１１ａをスライド自在に支持するスライドロッド１１２ａとを備えている。また、変速機３８は、変速ギア４７をドライブ軸４５の軸方向に摺動させるシフトフォーク１１１ｂと、シフトフォーク１１１ｂをスライド自在に支持するスライドロッド１１２ｂとを備えている。シフトカム１１３の周囲にはカム溝１１３ａが形成されており、シフトフォーク１１１ａ，１１１ｂは、このカム溝１１３ａに沿ってスライドする。

シフトカム１１３は、シフトシャフト７０が回転することにより、ラチェット機構１１５を介して回転するように構成されている。このラチェット機構１１５は、シフトカム１１３を一定間隔（角度）毎に回転させ、シフトフォーク１１１ａ，１１１ｂを規則的に動かすものであり、１段ずつ変速するための正逆両方向のラチェット機能を有している。このラチェット機構１１５のシフトアーム１１６は、シフトシャフト７０の回転を伝えると同時に、シフトシャフト７０のストロークを規制し、シフトカム１１３のオーバーランを防止する。また、ラチェット機構１１５のストッパプレート１１７は、シフトカム１１３を決められた位置に固定するものである。

図３に示すように、中空のメイン軸４４は、軸受５４０によって回転自在に支持されている。メイン軸４４内には、第１プッシュロッド５２７、ボール５２８、および第２プッシュロッド５２９が軸方向に移動自在に挿入され、それらが移動することによってプレッシャプレート３７ｃが左右方向に移動する。

この第２プッシュロッド５２９には、鍔部５２９ｂが形成され、この鍔部５２９ｂとプレッシャプレート３７ｃとの間にベアリング５３３が介在している。これにより、第２プッシュロッド５２９が回転不能状態となっているのに対し、プレッシャプレート３７ｃは回転するように構成されている。

シフトシャフト７０の回転は、クラッチ伝達機構２７０により第１プッシュロッド５２７の往復運動に変換される。図５は、図３に示したクラッチ伝達機構２７０を示す拡大断面図である。図５に示すクラッチ伝達機構２７０は、シフトシャフト７０の回転を往復運動に変換するボール式カム機構である。

クラッチ伝達機構２７０は、シフトシャフト７０とともに回転する第１のカムプレート２８３と、この第１のカムプレート２８３に対向する第２のカムプレート２８４とを備えている。第１のカムプレート２８３は、シフトシャフト７０に連結ピン２８１を介して固定されている。第１のカムプレート２８３および第２のカムプレート２８４の対向面には、第１のカム溝２８５および第２のカム溝２８６がそれぞれ形成されている。

また、クラッチ伝達機構２７０は、第１のカムプレート２８３および第２のカムプレート２８４により挟持された３個のボール２８７（図５では、１個のみ示している）を備えている。これらのボール２８７は、第１のカム溝２８５および第２のカム溝２８６に係入されている。第１および第２のカムプレート２８３、２８４は、ともに円盤形状を有している。

また、第２のカムプレート２８４は、シフトシャフト７０の軸方向に移動可能なボス２８９に固定されている。ボス２８９の下端部には、押圧板２９２が接触している。押圧板２９２は、後述するプレッシャレバー２１９に当接している。また、押圧板２９２とボス２８９との間には、圧縮コイルばね２９３が介装されている。

プレッシャレバー２１９の左側端部は、押圧板２９２と当接している。また、プレッシャレバー２１９の右側端部は、第１プッシュロッド５２７（図３も参照）と当接している。また、プレッシャレバー２１９の長手方向の中央部は、支軸２９５により支持されている。プレッシャレバー２１９は、この支軸２９５との接点を支点として揺動可能となっている。

アクチュエータ７５（図３参照）の回転に連動してシフトシャフト７０が回転すると、これに連動して第１のカムプレート２８３も回転する。第２のカムプレート２８４は、シフトシャフト７０に連動して回転しないため、第１のカムプレート２８３は、第２のカムプレート２８４に対して相対回転する。このとき、ボール２８７は、第１のカムプレート２８３のカム溝２８５に保持された状態で第２のカムプレート２８４のカム溝２８６内を周方向へ移動する。シフトシャフト７０がさらに回転すると、ボール２８７は、カム溝２８６を乗り越えてカム溝２８６の外へ出る。このようにボール２８７がカム溝２８６から出ることによって、第２のカムプレート２８４は、シフトシャフト７０の軸方向に沿って、第１のカムプレート２８３から離反するように移動する。この第２のカムプレート２８４の移動によって、プレッシャレバー２１９の左端部は、押圧板２９２によって押圧される（図５の下向きに押圧される）。

プレッシャレバー２１９の左端部が押圧板２９２によって押圧されると、プレッシャレバー２１９は、支軸２９５との接点を支点として揺動する。これにより、第１プッシュロッド５２７が、プレッシャレバー２１９の右端部により押圧される（図５の上向きに押圧される）。そして、第１プッシュロッド５２７がプレッシャレバー２１９により押圧されることによって、図３に示すように、第１プッシュロッド５２７は右方向にスライドする。そして、第２プッシュロッド５２９は、ボール５２８を介して第１プッシュロッド５２７によって右向きに押され、右方向にスライドする。

図３に示すように、この第２プッシュロッド５２９のスライドにより、プレッシャプレート３７ｃが圧縮ばね６０の付勢力に抗して、右方向に移動する。その結果、フリクションプレート３９ａとクラッチプレート３９ｂとの圧接状態が解除されて、変速クラッチ３７が遮断される。

このように、シフトシャフト７０とプレッシャプレート３７ｃとは、プレッシャレバー２１９、第１プッシュロッド５２７、ボール５２８、および第２プッシュロッド５２９を介して連結されており、プレッシャプレート３７ｃはシフトシャフト７０の回転に従って移動する。すなわち、シフトシャフト７０が回転を始めると、プレッシャプレート３７ｃは右方向に移動し、シフトシャフト７０の回転角度が所定の角度（クラッチ遮断開始角度）に達すると、変速クラッチ３７が遮断される。そして、シフトシャフト７０が更に回転して所定の角度（変速開始角度）に達すると、シフトカム１１３（図４参照）が回転し、変速動作が行われる。

図３に示すように、クランク軸３０の左端部には、フライホイールマグネト５０が取り付けられている。フライホイールマグネト５０は、発電機５１のロータを構成している。

また、図３に示すように、シフトシャフト７０の一部はクランクケース３５の外部に突出しており、突出部７０ａを構成している。図２に示すように、ドライブ軸４５の一部もクランクケース３５から突出しており、ドライブ軸４５の突出部４５ａにはスプロケット５４が固定されている。このスプロケット５４と後輪２６のスプロケット（図示せず）とには、チェーン５５が巻き掛けられている。

図６に示すように、チェーン５５の側方（図６の紙面表側方向）には、チェーンカバー５６が配置されている。チェーンカバー５６は、チェーン５５の上方、下方および車幅方向の外側を覆っている。なお、図６では、パワーユニット２８のシリンダ４３（図１参照）の図示は省略している。

図６に示すように、アクチュエータ７５は、連結体６１を介してシフトシャフト７０と連結されている。次に、アクチュエータ７５の構成について説明する。

図７はアクチュエータ７５の内部構成図である。図７に示すように、アクチュエータ７５は、モータ本体７７ａおよびモータ軸７７ｂからなるモータ７７と、モータ軸７７ｂに固定されたウォーム７９と、ウォーム７９と噛み合うウォームホイール８０と、ウォームホイール８０の回転軸となる出力軸８１とを備えている。ウォーム７９の一端側および他端側は、軸受１０１ａによって支持されている。ウォームホイール８０は、薄板状に形成されており、出力軸８１の軸方向から見て扇形に形成されている。

ここで、ウォーム７９およびウォームホイール８０は、ウォームギア８０Ａを構成している。ウォームギア８０Ａは、複数の平歯車を組み合わせてなる減速ギアと異なり、いわゆるセルフロック機能を有している。すなわち、ウォームギア８０Ａは、モータ７７から出力軸８１に向かう方向の駆動力を伝達する一方、出力軸８１からモータ７７に向かう方向の駆動力は伝達しない性質を有している。言い換えると、ウォームギア８０Ａは、いわゆる反転防止機能を有している。

アクチュエータ７５は、モータ７７とウォーム７９とウォームホイール８０とを収容するケース７６を備えている。このケース７６は、出力軸８１の軸方向の幅が薄く、いわゆる薄型のケースである。ケース７６は、分割自在な半割状の第１ケース部材７６ａおよび第２ケース部材７６ｂによって構成されている。車幅方向の外側に位置する第２ケース部材７６ｂには、出力軸８１を挿通させる穴が形成されており、出力軸８１はこの穴を通じてケース７６の外部に突出している。

第１ケース部材７６ａおよび第２ケース部材７６ｂの周辺部には、複数のボルト穴７３，７４（図７参照）が形成されている。第１ケース部材７６ａと第２ケース部材７６ｂとは、これらのボルト穴７３，７４に挿通されたボルト９９（図６参照）によって締結されている。また、図６に示すように、メインフレーム１３およびシートレール１４にはブラケット２４が設けられており、第１ケース部材７６ａおよび第２ケース部材７６ｂは、ボルト穴７４に挿通されたボルト９９によって、これらブラケット２４に取り付けられている。

図６に示すように、アクチュエータ７５の出力軸８１とシフトシャフト７０の突出部７０ａとは、連結体６１によって連結されている。連結体６１は、出力軸８１に連結された回動レバー７１と、シフトシャフト７０の突出部７０ａに連結された回動アーム７２と、回動レバー７１と回動アーム７２とを連結するロッド６３とを備えている。

本実施形態では、ロッド６３と回動レバー７１、およびロッド６３と回動アーム７２は、ロッド６３を回動レバー７１および回動アーム７２に対して車幅方向に傾倒自在に連結する連結具によって連結されている。本実施形態ではそのような連結具として、ボールジョイント６４を用いている。すなわち、ロッド６３の一端は、ボールジョイント６４を介して回動レバー７１に連結され、ロッド６３の他端は、ボールジョイント６４を介して回動アーム７２に連結されている。

図８に示すように、操向ハンドルの左側のグリップの横には、シフトスイッチ９５を有するスイッチボックス９４が設けられている。このシフトスイッチ９５は、例えばシフトアップスイッチ９５ａとシフトダウンスイッチ９５ｂとから構成され、運転者の手動操作により、変速機３８のシフト位置を１速と最速（例えば６速）との間で適宜に増加または減少させるものである。シフトアップスイッチ９５ａまたはシフトダウンスイッチ９５ｂが押されると、アクチュエータ７５が作動し、連結体６１を介してシフトシャフト７０が回転駆動される。そして、シフトシャフト７０の回転に伴って変速クラッチ３７が遮断され、変速機３８のギア４６，４７の組み合わせ（互いに噛み合うギアの組み合わせ）が変更され、シフトチェンジが行われる。

図９は、自動二輪車１０に搭載された制御システムの全体構成を模式的に示すブロック図である。ＥＣＵ１００が備えるＣＰＵ１０１には、シフトアップスイッチ９５ａおよびシフトダウンスイッチ９５ｂが接続されている。これらシフトアップスイッチ９５ａおよびシフトダウンスイッチ９５ｂは、本発明にいうシフトチェンジスイッチに該当する。

また、ＣＰＵ１０１には、ギアポジションセンサ１０３が接続されている。このギアポジションセンサ１０３は、ギアポジション（シフトカム１１３の回転位置）を検出するセンサである。ＣＰＵ１０１は、ギアポジションセンサ１０３により検出されたシフトカム１１３（図４参照）の回転位置に基づいて、ギアポジションを取得する。

また、ＣＰＵ１０１には、駆動回路１０４を介してＣＤＩ（Capacitive
Discharge Ignition）１０５が接続されている。ＣＤＩ１０５は、ＣＰＵ１０１から駆動回路１０４を介して供給された点火カット信号に基づいて、エンジン２９の点火カットを行い、エンジン２９の駆動力を低減させる。また、ＣＤＩ１０５は、エンジン２９の回転数（エンジン回転数）を検出し、その検出結果をＣＰＵ１０１に供給する。このＣＤＩ１０５は、本発明にいうエンジン回転数検出装置として機能する。また、ＣＤＩ１０５は、本発明にいうエンジン制御装置として機能する。

また、ＣＰＵ１０１には、駆動回路１０７を介してアクチュエータ７５が接続されている。前述したように、このアクチュエータ７５は、モータ７７を含んで構成されている。駆動回路１０７は、ＣＰＵ１０１からの制御信号に基づいて、アクチュエータ７５のモータ７７の駆動制御（ＰＷＭ制御）を行う。

また、ＣＰＵ１０１には、回転角度センサ１０６が接続されている。この回転角度センサ１０６は、シフトシャフト７０の回転位置を検出するものである。この回転角度センサ１０６は、シフトシャフト７０の回転位置を直接検出するものであってもよく、間接的に検出するものであってもよい。

また、ＥＣＵ１００は、ＲＯＭ等からなるメモリ１０９を備えている。

次に、自動二輪車１０のシフトチェンジ動作について説明する。図１０はシフトチェンジ動作を説明するための説明図である。図１０に示すように、シフトアップ操作が行われた（シフトアップスイッチ９５ａが操作された）場合には、シフトシャフト７０は、回転位置がθ_{ｍａｘ（uｐ）}になるまで回転（逆転）してから、基準角度位置（０°）まで戻る往復回転運動を行う。一方、シフトダウン操作が行われた（シフトダウンスイッチ９５ｂが操作された）場合には、シフトシャフト７０は、回転位置がθ_{ｍａｘ（ｄｏｗｎ）}になるまで回転（正転）してから、基準角度位置（０°）まで戻る往復回転運動を行う。

なお、上記θ_{ｍａｘ（uｐ）}は、シフトアップ時に変速機３８が確実にギアインするような回転位置に設定されている。具体的には、上記θ_{ｍａｘ（uｐ）}は、シフトシャフト７０がシフトアップ方向に回転（逆転）したときに変速機３８がギアインするときのシフトシャフト７０の回転位置（逆転時ギアイン位置）、または当該逆転時ギアイン位置よりも切断側の回転位置である。また、上記θ_{ｍａｘ（uｐ）}は、シフトシャフト７０の逆転方向の最大回転可能位置（逆転限界位置）、または当該逆転限界位置よりも接続側の回転位置である。

上記θ_{ｍａｘ（ｄｏｗｎ）}は、シフトダウン時に変速機３８が確実にギアインするような回転位置に設定されている。具体的には、上記θ_{ｍａｘ（ｄｏｗｎ）}は、シフトシャフト７０がシフトダウン方向に回転（正転）したときに変速機３８がギアインするときのシフトシャフト７０の回転位置（正転時ギアイン位置）、または当該正転時ギアイン位置よりも切断側の回転位置である。また、上記θ_{ｍａｘ（ｄｏｗｎ）}は、シフトシャフト７０の正転方向の最大回転可能位置（正転限界位置）、または当該正転限界位置よりも接続側の回転位置である。

なお、上記最大回転可能位置（逆転限界位置および正転限界位置）は、シフトシャフト７０の機構的な最大回転位置である。θ_{ｍａｘ（uｐ）}とθ_{ｍａｘ（ｄｏｗｎ）}との大きさ（絶対値）は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。

このシフトシャフト７０の往復回転運動が行われている間に、変速クラッチ３７の切断、変速機３８のギアチェンジ、および変速クラッチ３７の接続が行われ、一連のシフトチェンジ動作が実行される。

以下、図１１〜図１６を参照しながら、シフトチェンジ動作をより詳細に説明する。図１１および図１２は、シフトチェンジ制御処理を示すフローチャートである。図１３および図１４はシフトチェンジ制御処理のタイムチャートであり、図１３（ａ）および図１４（ａ）はシフトシャフト７０の回転位置の時間推移を示し、図１３（ｂ）および図１４（ｂ）はエンジン出力抑制処理の時間推移を示している。なお、図１３は、シフトダウン操作があった場合を示しており、図１４は、シフトアップ操作があった場合を示している。

このシフトチェンジ制御処理は、乗員によるシフトチェンジ操作があったこと、すなわち、シフトアップスイッチ９５ａまたはシフトダウンスイッチ９５ｂが操作されたことを受けて、予め実行されているメインルーチンから呼び出されて実行されるものである。

このシフトチェンジ制御処理は、概略的には、シフトシャフト７０を回転駆動させることによって、変速クラッチ３７の断続と変速機３８のギアチェンジとを行わせる処理である。この制御処理では、始めに、変速クラッチ３７の切断工程（図１３および図１４の時刻ｔ０〜ｔ２）を行い、シフトシャフト７０を最大回転速度で回転させる。そして、変速クラッチ３７のクラッチ位置を所定位置に保持し（時刻ｔ２〜ｔ３）、その後、変速クラッチ３７の接続工程（時刻ｔ３〜ｔ６）に移行する。このとき、まず、シフトシャフト７０の回転位置が後述する第１位置（半クラッチ領域よりも切断側の位置）に達するまで（時刻ｔ３〜ｔ４）は、シフトシャフト７０を最大回転速度で回転させる。次に、第１位置から後述する第２位置（半クラッチ領域よりも接続側の位置）に達するまで（時刻ｔ４〜ｔ５）は、シフトシャフト７０を低速で回転させる。そして、シフトシャフト７０の回転位置が上記第２位置に達すると、回転位置が基準位置（０°）に達するまで（時刻ｔ５〜ｔ６）、シフトシャフト７０を最大回転速度で回転させ、変速クラッチ３７を完全接続させる。

図１１に示すように、シフトチェンジ制御処理が実行されると、まず、ステップＳ１００において、変速クラッチ３７の切断を開始する（図１３および図１４の時刻ｔ０参照）。この処理において、ＥＣＵ１００は、アクチュエータ７５の駆動制御を行うことにより、シフトシャフト７０の回転を開始させ、変速クラッチ３７の切断を開始させる。なお、乗員によるシフトチェンジ操作（シフトアップスイッチ９５ａまたはシフトダウンスイッチ９５ｂの入力）があってからシフトシャフト７０が回転を始めるまでには、若干の時間遅れが生じる。そのため、図１３に示すように、シフトシャフト７０が回転を始める時刻ｔ１は、シフトチェンジ操作があった時刻ｔ０よりも遅くなる。なお、このステップＳ１００において、シフトシャフト７０は最大回転速度で回転する。

ところで、シフトチェンジの際には、変速クラッチ３７が切断されるので、エンジン回転数は小さい方が好ましい。そこで、本実施形態では、エンジン回転数が大きい場合には、エンジン出力抑制処理を行う。

一方、エンジン回転数が小さい場合には、変速クラッチ３７に伝達されるエンジン駆動力は小さくなる。そのため、エンジン回転数が小さい場合には、変速クラッチ３７の接続時におけるショックも小さい。また、後述するエンジン出力抑制処理を行うと、エンジンブレーキが発生する。しかし、エンジン回転数が小さい場合には、エンジンブレーキは特に必要でない場合が多い。そこで、本実施形態では、エンジン回転数が所定値以下である場合には、エンジン出力抑制処理を行わないようにしている。

具体的には、ステップＳ１００の処理を実行すると、次に、ステップＳ１１０において、エンジン回転数が所定値以下であるか否かを判定する。このステップＳ１１０の処理では、シフトチェンジ操作があったときのエンジン回転数を、エンジン回転数検出装置としてのＣＤＩ１０５の検出結果に基づいて取得し、取得されたエンジン回転数が所定値以下であるか否かを判定する。エンジン回転数が所定値以下であると判定した場合、エンジン出力を低下させない状態で変速クラッチ３７を接続させてもショックが少ないので、エンジン出力抑制処理を行わず、後述するステップＳ１４０に処理を進める。

一方、ステップＳ１１０においてエンジン回転数が所定値以下ではない（所定値を超えている）と判定した場合、エンジン出力抑制処理を行う。本実施形態では、エンジン出力抑制処理の処理時間の調整のため、シフトチェンジ操作が行われてから所定時間が経過した後に、エンジン出力抑制処理を開始することとしている。ただし、シフトチェンジ操作が行われたと同時にエンジン出力抑制処理を開始してもよいことは勿論である。

具体的には、ステップＳ１２０において、シフトチェンジ操作が行われてから所定時間（第１時間）が経過したか否かを判定する。この第１時間は、後述するエンジン出力抑制処理が開始されるまでの待ち時間である。そして、第１時間が経過していないと判定した場合、処理をステップＳ１２０に戻す。

本実施形態では、図１３（ｂ）および図１４（ｂ）に示すように、シフトアップの場合とシフトダウンの場合とで、上記第１時間として異なる時間が設定される。具体的には、シフトダウンの場合の上記第１時間は略０であり、シフトアップの場合の上記第１時間は、シフトダウンの場合よりも長い時間（例えば、３０ｍｓ）である。したがって、後述するエンジン出力抑制処理の開始時間は、シフトアップの場合がシフトダウンの場合よりも遅くなる。ただし、シフトダウンの場合およびシフトアップの場合の上記第１時間は、特定の時間に限定される訳ではない。

一方、ステップＳ１２０において、シフトチェンジ操作があってから第１時間が経過したと判定した場合、ステップＳ１３０においてエンジン出力抑制処理を開始する（図１３（ｂ）の時刻ｔ０１参照）。エンジン出力抑制処理の具体的方法は何ら限定されないが、本実施形態では、以下の３つの処理のうち少なくとも１つの処理を行う。

上記エンジン出力抑制処理の１つとして、点火遅角処理がある。この点火遅角処理では、例えば、点火プラグ制御回路（図示せず）に制御信号が送信され、点火プラグ（図示せず）の点火時期が通常の点火時期よりも遅角するような時期に変更される。

また、上記エンジン出力抑制処理の他の方法として、噴射量減量処理がある。この噴射量減量処理では、例えば、噴射弁制御回路（図示せず）に制御信号が送信され、燃料噴射弁（図示せず）からの燃料の噴射量が低減される。

さらに、上記エンジン出力抑制処理の他の方法として、吸気量減量処理がある。この吸気量減量処理では、例えば、電子制御スロットル弁（図示せず）に制御信号が送信され、エンジン２９の吸気通路（図示せず）を通過する空気量が減少するように、上記スロットル弁の開度が調節される。これにより、エンジン２９の吸気量が減少する。

なお、上述したように、ステップＳ１３０において、点火遅角処理、噴射量減量処理、および吸気量減量処理以外の処理を行うようにしてもよい。また、これら処理は単独で行ってもよく、２以上の処理を組み合わせて実行してもよい。

ステップＳ１３０の処理を実行するか、または、ステップＳ１１０においてエンジン回転数が所定値以下であると判定した場合、次に、ステップＳ１４０において変速クラッチ３７が切断されたか否かを判定する。この処理において、ＥＣＵ１００は、シフトシャフト７０が所定の最大回転位置に達し、変速クラッチ３７が切断状態になったか否かを判定する。変速クラッチ３７が切断されていないと判定した場合、処理をステップＳ１４０に戻し、切断するまで待機する。なお、図１３（ａ）に示すように、シフトダウンの場合には、上記最大回転位置はθ_{ｍａｘ（ｄｏｗｎ）}である。一方、図１４（ａ）に示すように、シフトアップの場合には、上記最大回転位置は、シフトダウンの場合と逆方向のθ_{ｍａｘ（uｐ）}である。

ステップＳ１００およびＳ１４０の処理が行われることにより、図１３（ａ）および図１４（ａ）に示すように、回転位置が最大回転位置（θ_{ｍａｘ（uｐ）}、θ_{ｍａｘ（ｄｏｗｎ）}）に達するまで（時刻ｔ２）、シフトシャフト７０が最大回転速度で回転する。これにより、変速クラッチ３７の切断が行われる。

一方、ステップＳ１４０において変速クラッチ３７が切断されたと判定された場合、次に、ステップＳ１５０において、クラッチ位置を保持する処理を行う。これにより、変速クラッチ３７のクラッチ位置が切断状態のまま保持される。

ステップＳ１５０の処理を実行すると、次に、図１２に示すように、ステップＳ１６０においてギアチェンジが完了したか否かを判定する。この処理において、ＥＣＵ１００は、ギアポジションセンサ１０３の検出結果に基づいて、変速機３８のギアチェンジが完了したか否かを判定する。ギアチェンジが完了していないと判定した場合、処理をステップＳ１６０に戻し、ギアチェンジが完了するまで待機する。

一方、ステップＳ１６０においてギアチェンジが完了したと判定した場合、次に、ステップＳ１７０において、変速クラッチ３７の接続を開始させる処理を行う（図１３および図１４の時刻ｔ３）。この処理において、ＥＣＵ１００は、アクチュエータ７５の駆動制御を行うことにより、シフトシャフト７０を回転させ、変速クラッチ３７の接続を開始させる。なお、このステップＳ１７０におけるシフトシャフト７０の回転速度は、ステップＳ１００の場合と同様、最大回転速度である。また、このステップＳ１７０におけるシフトシャフト７０の回転方向は、ステップＳ１００の処理におけるシフトシャフト７０の回転方向と逆方向である。なお、切断方向の最大回転速度と接続方向の最大回転速度とは、一致していてもよく、異なっていてもよい。

ステップＳ１７０の処理を実行すると、次に、ステップＳ１８０において、シフトシャフトが所定の第１位置に到達したか否かを判定する。この処理において、ＥＣＵ１００は、回転角度センサ１０６の検出結果に基づいて、シフトシャフト７０の回転位置が所定の第１位置に到達したか否かを判定する。図１３（ａ）および図１４（ａ）に示すように、上記第１位置は、半クラッチ領域よりも所定量だけ切断側のクラッチ位置となるときのシフトシャフト７０の回転位置である。第１位置に到達していないと判定した場合、処理をステップＳ１８０に戻し、シフトシャフト７０の回転位置が第１位置に達するまで待機する。

このようにステップＳ１７０およびＳ１８０の処理が行われることにより、回転位置が第１位置に達するまで（図１３および図１４の時刻ｔ４）、シフトシャフト７０が最大回転速度で回転する。

上述したステップＳ１８０においてシフトシャフト７０の回転位置が第１位置に達したと判定した場合、次に、ステップＳ１９０において、シフトシャフト７０の回転速度を設定する処理を行う。この処理において、ＥＣＵ１００は、上述した第１位置から後述する第２位置までのシフトシャフト７０の回転速度を設定する処理を行う。第１位置から第２位置までのシフトシャフト７０の回転速度は、切断位置から第１位置に至るまでの回転速度よりも低速の回転速度である。

ところで、変速のショックを緩和し、乗り心地をより一層向上させるためには、上記回転速度を、変速ギアの段数やエンジン２９の運転状態に応じて柔軟に設定することが好ましい。そこで、本実施形態では、上記回転速度を、変速ギアの段数とエンジン回転数とに基づいて決定することとした。具体的には、本実施形態では、上記回転速度は、図１５に示す第１テーブルに基づいて決定される第１速度と、図１６（ａ）または（ｂ）に示すような特性を有する第２テーブルに基づいて決定される第２速度との和として設定される。

ここで、上記第１速度は、変速ギアのシフトチェンジの段数毎に設定される。すなわち、シフトシャフト７０の低速回転時の回転速度は、変速ギアのシフトチェンジの段数に応じて設定される。シフトチェンジの際に自動二輪車１０の車体に発生する減衰力は、変速ギアのシフトチェンジの段数により異なる。そのため、シフトチェンジの段数に応じた第１速度を設定することにより、上記減衰力に応じた回転速度を設定することが可能となる。

図１５は、ステップＳ１９０の処理において参照される第１テーブルの一例を示す図である。上述したように、上記第１速度は、変速ギアのシフトチェンジ（シフトアップまたはシフトダウン）の段数に応じて設定される。例えば、１速から２速ギア段へのシフトアップの場合には、第１速度はΔθ_１２に設定される。また、例えば、４速から３速ギア段へのシフトダウンの場合には、第１速度はΔθ_４３に設定される。なお、シフトアップ時の第１速度は、Δθ_１２、Δθ_２３、Δθ_３４の順に大きくなっている。すなわち、シフトアップの段数が低速であるほど、シフトシャフト７０の回転速度が低くなり、変速クラッチ３７は低速で接続される。また、シフトダウン時の第１速度についても、Δθ_２１、Δθ_３２、Δθ_４３の順に大きくなっている。シフトダウンの場合についても、シフトアップの場合と同様に、シフトダウンの段数が低速であるほど、シフトシャフト７０の回転速度が低く設定される（図１３（ａ）、図１４（ａ）も参照）。

上述したように、本実施形態では、第１位置から第２位置までのシフトシャフト７０の低速回転時の回転速度を設定する際の要素として、上記第２速度が適用される。ここで、上記第２速度は、エンジン回転数に応じて設定される。すなわち、低速回転時の回転速度は、シフトチェンジ操作があったときのエンジン回転数に応じて設定される。そのため、変速クラッチ３７に伝達されるエンジン駆動力の大小に応じて、変速クラッチ３７の接続速度を設定することが可能となる。

図１６は、ステップＳ１９０の処理において参照される第２テーブルの特性の一例を示す図である。図１６（ａ）は、シフトアップ時に参照される第２テーブルを示している。図１６（ｂ）は、シフトダウン時に参照される第２テーブルを示している。図１６に示すように、上記第２速度は、エンジン回転数とシフトアップまたはシフトダウンの別とによって設定される。なお、本実施形態では、このエンジン回転数は、シフトチェンジ操作があったとき（シフトアップスイッチ９５ａまたはシフトダウンスイッチ９５ｂが操作されたとき）のエンジン回転数であり、図１１に示すシフトチェンジ制御処理の開始時（図１３および図１４の時刻ｔ０参照）のエンジン回転数である。

図１６（ａ）に示すように、シフトアップ時において、エンジン回転数がＮ１からＮ２の間であるときには、エンジン回転数の増加に伴って、設定される第２速度が増加する。エンジン回転数がＮ２を超えると第２速度はΔθ_ａで一定となる。一方、シフトダウン時においては、エンジン回転数が０からＮ３の間であるときには、設定される第２速度は、Δθ_ｂで一定である。エンジン回転数がＮ３からＮ４の間であるときには、エンジン回転数の増加に伴って、設定される第２速度が減少する。エンジン回転数がＮ４を超えると第２速度は０となる。

上述したように、第１位置から第２位置までのシフトシャフト７０の回転速度は、図１５に示した第１テーブルに基づいて設定される第１速度と、図１６に示す第２テーブルに基づいて設定される第２速度との和として設定される。例えば、１速から２速ギア段へのシフトアップであり、シフトチェンジ操作時のエンジン回転数がＮ２である場合には、シフトシャフト７０の回転速度は、Δθ_１２＋Δθ_ａとなる。また、例えば、４速から３速ギア段へのシフトダウンであり、シフトチェンジ操作時のエンジン回転数がＮ４である場合には、シフトシャフト７０の回転速度は、Δθ_４３＋０＝Δθ_４３となる。

ステップＳ１９０の処理を実行すると、次に、ステップＳ２００において、変速クラッチの低速接続を開始させる（図１３および図１４の時刻ｔ４参照）。この処理において、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１９０の処理により設定されたシフトシャフト７０の回転速度に基づいて、アクチュエータ７５の駆動制御を行う。この処理が行われると、シフトシャフト７０が、ステップＳ１９０の処理にて設定された回転速度で低速回転し、変速クラッチ３７が低速で接続される。すなわち、この処理が行われているときのシフトシャフト７０の回転速度は、ステップＳ１７０の処理が行われているときのシフトシャフト７０の回転速度よりも遅い速度である。

図１３および図１４では、シフトチェンジ操作時のエンジン回転数が各変速ギア段について同じである場合を示している。すなわち、エンジン回転数に応じて決定される第２速度が、各変速ギア段について同じ値である場合を示している。図１３および図１４に示すように、シフトアップの場合についてもシフトダウンの場合についても、シフトチェンジ先の変速ギア段が高いほど、シフトシャフト７０の回転速度が高い。低速ギア段へのシフトチェンジの際には大きな減速力が発生するため、このようにシフトシャフト７０の回転速度をより遅くし、変速クラッチ３７をより低速で接続させることが望ましい。

ステップＳ２００の処理を実行すると、次に、ステップＳ２１０において、変速クラッチ接続工程の開始から第２時間が経過したか否かを判定する。この第２時間も第１時間と同様、エンジン出力抑制処理の処理時間を調整するための待ち時間である。この第２時間が経過すると、上述したエンジン出力抑制処理を終了させる。具体的には、上述したステップＳ１７０の処理により変速クラッチ３７の接続が開始されてから、所定時間（第２時間）が経過したか否かを判定する。そして、第２時間が経過していないと判定した場合、処理をステップＳ２１０に戻し、第２時間が経過するまで待機する。

本実施形態では、シフトダウンの場合では、シフトダウン先の変速ギア段に拘らず、上記第２時間として同じ時間が設定される。一方、シフトアップの場合では、上記第２時間は、シフトアップ先の変速ギア段毎に設定される。具体的には、シフトアップ先の変速ギア段が低いほど、上記第２時間として長い時間が設定される。したがって、シフトアップにおいては、シフトアップ先の変速ギア段が低いほど、エンジン出力抑制処理の実行時間は長くなる。

一方、ステップＳ２１０において第２時間が経過したと判定した場合、次に、ステップＳ２２０において、エンジン出力抑制処理を終了させる（図１３（ｂ）および図１４（ｂ）の時刻ｔ４５参照）。なお、上述したステップＳ１１０（図１１参照）の処理によりエンジン回転数が所定値以下であると判定された場合には、ステップＳ１３０のエンジン出力抑制処理は開始されないため、このステップＳ２２０の処理は行われない。

ステップＳ２２０の処理を実行すると、次に、ステップＳ２３０において、シフトシャフト７０が第２位置に到達したか否かを判定する。この処理において、ＥＣＵ１００は、回転角度センサ１０６の検出結果に基づいて、シフトシャフト７０の回転位置が所定の第２位置に到達したか否かを判定する。図１３（ａ）および図１４（ａ）に示すように、上記第２位置は、半クラッチ領域よりも所定量だけ接続側のクラッチ位置となるときのシフトシャフト７０の回転位置である。第２位置に到達していないと判定した場合、処理をステップＳ２３０に戻し、シフトシャフト７０の回転位置が第２位置に達するまで待機する。

一方、ステップＳ２３０においてシフトシャフト７０の回転位置が第２位置に達したと判定した場合（図１３および図１４の時刻ｔ５参照）、次に、ステップＳ２４０において、変速クラッチ３７の完全接続に係る処理を行う。この処理において、ＥＣＵ１００は、アクチュエータ７５の駆動制御を行い、回転位置が第２位置から基準位置（０°）になるまで、シフトシャフト７０を回転させる。なお、このときのシフトシャフト７０の回転速度は、最大回転速度である。ステップＳ２４０の処理を実行すると、シフトチェンジ制御処理を終了させる（図１３および図１４の時刻ｔ６）。

以上説明したように、本実施形態によれば、シフトチェンジの際の変速クラッチ３７の接続工程において、シフトシャフト７０の回転位置と速度とに基づいてアクチュエータ７５の制御が行われる。具体的には、ＥＣＵ１００のメモリ１０９には、半クラッチ領域よりも切断側の第１位置と、半クラッチ領域よりも接続側の第２位置とが記憶されている。言い換えると、第１位置および第２位置は、当該第１位置と第２位置との間の回転位置領域に、半クラッチ領域が含まれるように設定されている。そして、変速クラッチ３７の接続工程の際には、シフトシャフト７０の位置を回転角度センサ１０６で検出しつつ、第１位置に至るまではシフトシャフト７０を最大回転速度で回転させ、第１位置から第２位置に至るまでは、シフトシャフト７０を最大回転速度よりも低速で回転させる。これにより、変速クラッチ３７の接続時のショックをより確実に緩和することができ、乗り心地の向上を図ることができる。

なお、アクチュエータ７５と変速クラッチ３７との間には、クラッチ伝達機構２７０、第１プッシュロッド５２７、第２プッシュロッド５２９等の各種の伝達部材（アクチュエータ７５の駆動力を変速クラッチ３７に伝達する部材）が介装されている。そして、アクチュエータ７５の回転は、これら伝達部材によって変速クラッチ３７の断続に変換される。そのため、これら伝達部材の寸法誤差や、組み付け誤差等に起因して、上記半クラッチ領域に個体差が発生する場合がある。そこで、上記第１位置および第２位置は、このような半クラッチ領域の個体差を考慮に入れて設定されている。すなわち、本実施形態では、半クラッチ領域に自動二輪車毎の個体差がある場合であっても、ほぼ全ての自動二輪車について、上記第１位置と第２位置との間の回転位置領域に半クラッチ領域が含まれるように、当該第１位置および第２位置が設定されている。そのため、自動二輪車に個体差がある場合であっても、クラッチ接続時のショックを低減させることができ、乗り心地の向上を図ることが可能となる。

また、本実施形態では、アクチュエータ７５のモータ７７とシフトシャフト７０との間に、セルフロック機能を有するウォームギア８０Ａが設けられている。そのため、モータ７７からシフトシャフト７０に向かう方向の駆動力は伝達されるが、その逆方向の駆動力は伝達されない。したがって、シフトチェンジの際に、クラッチ伝達機構２７０のばね（圧縮コイルばね２９３）や変速クラッチ３７のばね（圧縮ばね６０）等の反力を受けることなく、モータ７７を制御することができる。そのため、それらの反力が外乱となって悪影響を及ぼすことを避けることができ、モータ７７の制御を安定化させることが可能となる。すなわち、前述のシフトシャフト７０の位置と速度とに基づく制御を安定して実行することができる。

図１７（ａ）は、シフトチェンジの際のシフトシャフトの回転位置を表す図であり、図１７（ｂ）および（ｃ）は、その際のアクチュエータのモータに対する通電量の変化を概念的に示す図である。図１７（ｂ）は従来技術（前記特許文献１および２に開示された従来技術）の場合、図１７（ｃ）は本実施形態の場合をそれぞれ表している。

図１７（ｂ）に示すように、従来技術では、モータがクラッチ伝達機構やクラッチのばね等の反力を常時受けるため、シフトシャフトをクラッチ接続側に回転させる際にも、所定量の通電が必要である（時刻ｔ３〜ｔ４の通電Ｐ１、時刻ｔ４〜ｔ５の通電Ｐ２、時刻ｔ５〜ｔ６の通電Ｐ１参照）。すなわち、シフトシャフトに対して、ばね等の反力に見合った力を与え続ける必要がある。しかし、この際に必要とされる通電量は、ばね等の反力の大きさに依存する。ところが、ばね等の反力は、自動二輪車の個体差に依存し、また、経年変化する場合がある。そのため、図１７（ｂ）に示すように所定量の通電を行っているにも拘わらず、シフトシャフトの回転位置を図１７（ａ）の通りに正確に変化させることが困難な場合がある。

これに対し、本実施形態では、モータ７７がクラッチ伝達機構２７０のばね等の反力を受けないので、シフトシャフト７０をクラッチ接続側に回転させる際に、モータ７７は上記反力に見合った駆動力を発生させる必要がない。そのため、図１７（ｃ）に示すように、ばね等の反力を考慮した余分な通電量を与える必要が無く、モータ７７の制御を安定化させることができる。

ところで、シフトチェンジの際に自動二輪車１０に発生する減速力は、シフトチェンジ先の変速ギア段により異なる。しかし、本実施形態に係る自動二輪車１０では、シフトシャフト７０の低速回転時の回転速度は、シフトチェンジ先の変速ギア段に応じて設定される。すなわち、シフトシャフト７０の低速回転時の回転速度を設定する際の要素として、前述の第１速度が適用される。この第１速度は、シフトチェンジ先の変速ギア段に応じて設定されている。したがって、本実施形態によれば、シフトチェンジ先の変速ギア段に応じた速度が設定され、車体への減速力に応じた回転速度が設定される。その結果、クラッチ接続時のショックをより効果的に低減させることができる。

なお、本発明において、「シフトシャフトの回転速度がシフトチェンジの段数に応じて設定される」とは、シフトチェンジの段数がシフトシャフトの回転速度を設定する際の一要素になるという意味である。したがって、変速ギア段のみに応じてシフトシャフトの回転速度が設定される場合の他、変速ギア段と他の要素（本実施形態ではエンジン回転数）とに応じてシフトシャフトの回転速度が設定される場合も含まれる。

また、本実施形態に係る自動二輪車１０によれば、シフトシャフト７０の低速回転時の回転速度を設定する際の他の要素（上述した第１速度以外の要素）として、第２速度が適用される。この第２速度は、シフトアップスイッチ９５ａまたはシフトダウンスイッチ９５ｂが操作されたときのエンジン回転数に応じて設定される。すなわち、シフトシャフト７０の低速回転時の回転速度は、シフトチェンジ操作があったときのエンジン回転数に応じて設定される。そのため、変速クラッチ３７に伝達されるエンジン駆動力の大小に応じて、変速クラッチ３７の接続速度を設定することが可能となる。

なお、本発明において、「シフトチェンジスイッチが操作されたときのエンジン回転数に応じて、シフトシャフトの回転速度が設定される」とは、シフトチェンジスイッチが操作された瞬間、または、その瞬間の所定時間前後におけるエンジン回転数が、シフトシャフトの回転速度を設定する際の一要素となるという意味である。したがって、エンジン回転数のみに応じてシフトシャフトの回転速度が設定される場合の他、エンジン回転数と他の要素（本実施形態では変速ギア段）とに応じてシフトシャフトの回転速度が設定される場合も含まれる。また、シフトチェンジスイッチ（シフトアップスイッチ９５ａまたはシフトダウンスイッチ９５ｂ）が操作された瞬間のエンジン回転数のみが上記要素となる場合の他、操作された瞬間の所定時間前後におけるエンジン回転数が上記要素となる場合も含まれる。

また、本実施形態に係る自動二輪車１０によれば、シフトチェンジ操作があってから第１時間が経過したときにエンジン出力抑制処理（点火遅角処理、噴射量減量処理、吸気量減量処理のなかの少なくとも１つの処理）を開始し、クラッチ接続工程が開始されてから第２時間が経過したときにエンジン出力抑制処理を終了させる。このように、シフトチェンジ動作中にエンジン出力を抑制させることにより、変速クラッチ３７に伝達されるエンジン駆動力を低減させることができる。その結果、クラッチ接続時のショックをより一層低減させることが可能となる。

ところで、前記実施形態では、シフトシャフト７０の第１位置から第２位置までの回転速度は、シフトチェンジスイッチ（シフトアップスイッチ９５ａまたはシフトダウンスイッチ９５ｂ）が操作されたときのエンジン回転数に応じて設定されていた。しかし、シフトシャフト７０の回転速度を決定する時期は、シフトチェンジスイッチの操作時に限定される訳ではない。

例えば、シフトシャフト７０の第１位置から第２位置までの回転速度を、シフトシャフト７０が変速クラッチ３７を接続する方向に回転し始める時（図１３（ａ）および図１４（ａ）の時刻ｔ３参照）のエンジン回転数に応じて設定するようにしてもよい。この場合、シフトシャフト７０の回転速度が設定される時と、シフトシャフト７０が第１位置から第２位置に向かって回転し始める時との間が短くなる。したがって、シフトシャフト７０の回転速度が設定されてから実際に当該回転速度で回転するまでの時間遅れが少なくなり、エンジン回転数に応じたより適切な速度でシフトシャフト７０を回転させることができる。

また、エンジン回転数が低い場合には、変速クラッチ３７の接続時のショックを緩和させなくても構わない場合がある。すなわち、エンジン回転数が低い場合には、第１位置から第２位置に至る間であっても、シフトシャフト７０の回転速度を低下させなくてもよい場合がある。そこで、シフトチェンジスイッチが操作された時からシフトシャフト７０が変速クラッチ３７を接続する方向に回転し始める時までの間に、エンジン回転数が所定値以上になった場合には、第１位置から第２位置までシフトシャフト７０を最大回転速度よりも遅い速度で回転させ、エンジン回転数が所定値未満の場合には、第１位置から第２位置までシフトシャフト７０をそのまま最大回転速度で回転させるようにしてもよい。これにより、変速クラッチ３７の接続時のショックが小さい場合には、変速クラッチ３７を迅速に接続させることができ、シフトチェンジをスムーズに行うことができる。

なお、前記実施形態では、第１の位置および第２の位置は予めＥＣＵ１００のメモリ１０９に記憶されており、それぞれ一定値であった。しかし、本発明において、第１の位置または第２の位置は変更可能であってもよい。

以上説明したように、本発明は、変速制御装置および鞍乗型車両について有用である。

実施形態に係る自動二輪車の左側面図である。 エンジンユニットの一部切り欠き断面図である。 エンジンユニットの断面図である。 変速機の一部の分解斜視図である。 クラッチ伝達機構を示す拡大断面図である。 自動二輪車の部分左側面図である。 アクチュエータの内部構成図である。 スイッチボックスの斜視図である。 自動二輪車に搭載された制御システムの全体構成を模式的に示すブロック図である。 シフトチェンジ動作を説明するための説明図である。 シフトチェンジ制御処理を示すフローチャートである。 シフトチェンジ制御処理を示すフローチャートである。 （ａ）はシフトチェンジ制御処理が行われているときのシフトシャフトの回転位置、（ｂ）はエンジン出力抑制処理の時間推移を示す図である。 （ａ）はシフトチェンジ制御処理が行われているときのシフトシャフトの回転位置、（ｂ）はエンジン出力抑制処理の時間推移を示す図である。 第１テーブルの一例を示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、第２テーブルの一例を示す図である。 （ａ）はシフトシャフトの回転位置の時間変化を示す図、（ｂ）は従来技術の通電の時間変化を示す図、（ｃ）は本実施形態の通電の時間変化を示す図である。 従来のシフトチェンジ制御処理におけるシフトシャフトの回転位置の時間推移を示す図である。

符号の説明

１０ 自動二輪車（鞍乗型車両）
２８ エンジンユニット
２９ エンジン
３７ 変速クラッチ（クラッチ）
３８ 変速機
７０ シフトシャフト
７５ アクチュエータ
８０Ａ ウォームギア
９５ａ シフトアップスイッチ（シフトチェンジスイッチ）
９５ｂ シフトダウンスイッチ（シフトチェンジスイッチ）
１００ ＥＣＵ（制御装置）
１０１ ＣＰＵ
１０３ ギアポジションセンサ
１０５ ＣＤＩ（エンジン制御装置、エンジン回転数検出装置）
１０６ 回転角度センサ（位置センサ）
１０９ メモリ（記憶装置）
１１３ シフトカム
１１５ ラチェット機構（変速機伝達機構）
２７０ クラッチ伝達機構

Claims (9)

1. クラッチと、
   変速機と、
   駆動力を発生させる駆動源と、
   前記駆動源の駆動力により回転するシフトシャフトと、
   前記シフトシャフトの回転に連動して前記クラッチを断続するクラッチ伝達機構と、
   前記シフトシャフトの回転に連動して前記変速機に変速動作を行わせる変速機伝達機構と、
   前記駆動源の制御を行う制御装置と、
   前記シフトシャフトの回転位置を検出する位置センサと、
   前記シフトシャフトの回転位置であって、前記クラッチが半クラッチ状態となる半クラッチ領域よりも切断側の第１の位置と、前記半クラッチ領域よりも接続側の第２の位置とを記憶する記憶装置と、を備えた変速制御装置であって、
   前記制御装置は、前記クラッチが切断されて前記変速機の変速動作が行われた後に前記クラッチを接続する際に、前記シフトシャフトを前記第１の位置まで所定速度で回転させ、前記第１の位置から前記第２の位置までは、前記シフトシャフトを前記所定速度よりも遅い速度で回転させる、変速制御装置。
2. 前記駆動源と前記シフトシャフトとの間に介在し、前記駆動源から前記シフトシャフトに向かう駆動力は伝達するが、前記シフトシャフトから前記駆動源に向かう駆動力は伝達しない動力伝達機構を備えている、請求項１に記載の変速制御装置。
3. 前記駆動源と前記シフトシャフトとの間に介在し、前記駆動源の駆動力を前記シフトシャフトに伝達するウォームギアを備えている、請求項１に記載の変速制御装置。
4. 請求項１に記載の変速制御装置を備えた鞍乗型車両。
5. 前記変速機は、複数の変速ギアを有するギア式変速機であり、
   前記第１の位置から第２の位置までの前記シフトシャフトの回転速度は、前記変速機のシフトチェンジの段数に応じて設定される、請求項４に記載の鞍乗型車両。
6. エンジンと、
   前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出装置と、
   乗員のシフト操作が入力されるシフトチェンジスイッチと、を備え、
   前記第１の位置から第２の位置までの前記シフトシャフトの回転速度は、前記シフトチェンジスイッチが操作されたときの前記エンジンの回転数に応じて設定される、請求項５に記載の鞍乗型車両。
7. エンジンと、
   前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出装置と、を備え、
   前記第１の位置から前記第２の位置までの前記シフトシャフトの回転速度は、前記シフトシャフトが前記クラッチを接続する方向に回転し始める時の前記エンジンの回転数に応じて設定される、請求項５に記載の鞍乗型車両。
8. エンジンと、
   前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出装置と、
   乗員のシフト操作が入力されるシフトチェンジスイッチと、を備え、
   前記シフトチェンジスイッチが操作された時から、前記シフトシャフトが前記クラッチを接続する方向に回転し始める時までの間に、前記エンジンの回転数が所定値以上になった場合は、前記第１の位置から前記第２の位置まで前記シフトシャフトを前記所定速度よりも遅い速度で回転させ、前記エンジンの回転数が前記所定値未満の場合には、前記第１の位置から前記第２の位置まで前記シフトシャフトを前記所定速度で回転させる、請求項５に記載の鞍乗型車両。
9. エンジンと、
   前記エンジンの出力制御を行うエンジン制御装置と、を備え、
   前記エンジン制御装置は、シフトアップ時またはシフトダウン時の前記クラッチの断続工程において前記エンジンの出力を抑制するエンジン出力抑制処理を行う、請求項４に記載の鞍乗型車両。

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