JP2016191391A - 車両の変速装置 - Google Patents
車両の変速装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016191391A JP2016191391A JP2015070048A JP2015070048A JP2016191391A JP 2016191391 A JP2016191391 A JP 2016191391A JP 2015070048 A JP2015070048 A JP 2015070048A JP 2015070048 A JP2015070048 A JP 2015070048A JP 2016191391 A JP2016191391 A JP 2016191391A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- clutch
- engine
- shift
- differential rotation
- gear
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 30
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 73
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 43
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 abstract description 29
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 48
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 39
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 27
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 24
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 19
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 17
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 17
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 16
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 16
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 8
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 7
- 208000001840 Dandruff Diseases 0.000 description 5
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 3
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 3
- 240000005002 Erythronium dens canis Species 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000979 retarding effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
- F16H63/40—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism comprising signals other than signals for actuating the final output mechanisms
- F16H63/46—Signals to a clutch outside the gearbox
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
- B60W30/18—Propelling the vehicle
- B60W30/19—Improvement of gear change, e.g. by synchronisation or smoothing gear shift
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/02—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of driveline clutches
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
- B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
- F16H59/36—Inputs being a function of speed
- F16H59/46—Inputs being a function of speed dependent on a comparison between speeds
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
- F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
- F16H63/08—Multiple final output mechanisms being moved by a single common final actuating mechanism
- F16H63/16—Multiple final output mechanisms being moved by a single common final actuating mechanism the final output mechanisms being successively actuated by progressive movement of the final actuating mechanism
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
- F16H63/40—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism comprising signals other than signals for actuating the final output mechanisms
- F16H63/50—Signals to an engine or motor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
- B60W2510/02—Clutches
- B60W2510/0241—Clutch slip, i.e. difference between input and output speeds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
- B60W2510/06—Combustion engines, Gas turbines
- B60W2510/0638—Engine speed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
- B60W2510/10—Change speed gearings
- B60W2510/1015—Input shaft speed, e.g. turbine speed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
- B60W2710/02—Clutches
- B60W2710/021—Clutch engagement state
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
- B60W2710/06—Combustion engines, Gas turbines
- B60W2710/0644—Engine speed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
- B60Y2200/00—Type of vehicle
- B60Y2200/10—Road Vehicles
- B60Y2200/12—Motorcycles, Trikes; Quads; Scooters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)
- Control Of Transmission Device (AREA)
- One-Way And Automatic Clutches, And Combinations Of Different Clutches (AREA)
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
Abstract
【解決手段】スロットル開度Thを検出するエンジン負荷検出手段が設けられ、制御装置は、変速の際、変速操作機構が前記変速段を変えた後、アクチュエータを操作してクラッチを半クラッチ状態にすることでクラッチの差回転Ndを減少させるとともに、エンジンの出力を一時的に通常よりも低下させ、クラッチの差回転が基準差回転数Nds以下になったら、エンジンの出力を通常に復帰させ、アクチュエータを操作してクラッチを全容量状態にさせ、基準差回転数Ndsは、エンジン負荷検出手段で検出したスロットル開度Thに応じて可変である。
【選択図】図20
Description
課題1:シフトアップ時における差回転吸収中は、エンジン側は変速機側に比して回転数こそ高いものの、エンジン側の出力は点火の遅角制御によって減じられている状態である。従って、クラッチの中間容量によってクラッチアウタとクラッチセンタとの回転数が同期すれば、同期した直後にエンジン側がパワー不足となり、駆動力が下がる場合が多い。
課題2:課題1を解消するために、差回転吸収の完了前にクラッチの中間容量状態で点火の遅角制御をもとに戻すと、エンジンの出力が上がることによってエンジンのふけ上がりが発生し、同期しかけていた差回転が大きくなってしまう可能性がある。
課題3:課題1、2を解消するために、差回転吸収の完了前に点火の遅角制御をもとに戻す(エンジンの出力を通常に復帰させる)とともに、クラッチ容量を全容量にすると、スロットル開度等の運転状況によっては、加速度振動(車両の加速度の上下動、所謂変速ショック)が発生する場合がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、車両の変速装置において、クラッチの差回転吸収の完了の前後の期間における駆動力の落ち込み、ふけ上がり及び加速度振動を抑制できるようにすることを目的とする。
本発明によれば、エンジンの負荷を検出するエンジン負荷検出手段が設けられ、制御装置は、変速の際、変速操作機構が変速段を変えた後、アクチュエータを操作してクラッチを半クラッチ状態にすることでクラッチの差回転を減少させるとともに、エンジンの出力を一時的に通常よりも低下させ、クラッチの差回転が基準差回転数以下になったら、エンジンの出力を通常に復帰させ、アクチュエータを操作してクラッチを全容量状態にさせ、基準差回転数は、エンジン負荷検出手段で検出したエンジン負荷に応じて可変である。半クラッチ状態で差回転を減少させる際、クラッチの差回転が基準差回転数以下になったら、一時的に低下されていたエンジンの出力を通常に復帰させ、アクチュエータを操作してクラッチを全容量状態にすることで、差回転吸収の完了の前後の期間における駆動力の落ち込み及びふけ上がりを効果的に抑制できる。クラッチの差回転が基準差回転数以下になり、クラッチを全容量状態にする際、加速度振動がどの程度発生するかは、そのときのエンジンの負荷に依存する。このため、基準差回転数を、エンジン負荷検出手段で検出したエンジン負荷に応じて可変とすることで、エンジン負荷に応じた差回転でクラッチを接続して全容量状態とすることができ、加速度振動を効果的に抑制できる。なお、エンジンの出力を低下させる手法としては、点火の遅角制御、点火カット制御、吸気管に設けられるスロットル弁の絞り制御、燃料噴射制御(燃料噴射量の低減またはカット)等が挙げられる。
本発明によれば、エンジン負荷が大きいほど、基準差回転数は小さく設定される。エンジンの負荷が大きいほど、エンジンのトルクが大きくなり、差回転吸収の完了時に加速度振動が発生し易くなる。このため、エンジン負荷が大きいほど、基準差回転数を小さくすることで、差回転吸収の完了時にクラッチを接続して全容量状態とするタイミングを適切にでき、加速度振動を効果的に抑制できる。
本発明によれば、制御装置は、変速の際、変速操作機構が変速段を変えた後、アクチュエータを操作してクラッチを半クラッチ状態にすることでクラッチの差回転を減少させるとともに、エンジンの出力を一時的に通常よりも低下させ、クラッチの差回転が基準差回転数以下になったら、エンジンの出力を通常に復帰させ、アクチュエータを操作してクラッチを全容量状態にさせ、基準差回転数は、エンジン回転数検出手段で検出したエンジンの回転数に応じて可変である。半クラッチ状態で差回転を減少させる際、クラッチの差回転が基準差回転数以下になったら、一時的に低下されていたエンジンの出力を通常に復帰させ、アクチュエータを操作してクラッチを全容量状態にすることで、差回転吸収の完了の前後の期間における駆動力の落ち込み及びふけ上がりを効果的に抑制できる。クラッチの差回転が基準差回転数以下になり、クラッチを全容量状態にする際、加速度振動がどの程度発生するかは、そのときのエンジンの回転数に依存する。このため、基準差回転数を、エンジン回転数検出手段で検出した回転数に応じて可変とすることで、エンジンの回転数に応じた差回転でクラッチを接続して全容量状態とすることができ、加速度振動を効果的に抑制できる。
本発明によれば、エンジンの回転数が大きいほど、基準差回転数は大きく設定される。エンジンの回転数が大きいと、エンジンのトルクが小さくなり、差回転吸収の完了時に加速度振動が発生し難くなる。このためエンジンの回転数が大きいほど、基準差回転数を大きくすることで、クラッチが切断される時間を短くしながら加速度振動を効果的に抑制できる。
また、エンジン負荷が大きいほど基準差回転数を小さくすることで、加速度振動を効果的に抑制できる。
また、基準差回転数を、エンジン回転数検出手段で検出した回転数に応じて可変とすることで、加速度振動を効果的に抑制できる。
さらに、エンジンの回転数が大きいほど、基準差回転数を大きくすることで、クラッチが切断される時間を短くしながら加速度振動を効果的に抑制できる。
図1は、本発明の実施の形態に係る自動変速装置25を備えた自動二輪車10の左側面図である。
自動二輪車10(車両)は、ヘッドパイプ(不図示)に回動可能に軸支されたハンドル11と、ハンドル11により操舵される前輪12と、駆動輪である後輪13と、運転者が着座するシート14と、後輪13にチェーン15を介して駆動力を供給するパワーユニット16と、パワーユニット16の制御を行う制御ユニット17(制御装置)と、バッテリ18とを有する。
図2は、パワーユニット16の断面図である。図2では、紙面の左右方向が車幅方向、上方向が車両前方、下方向が車両後方に相当する。
パワーユニット16は、走行駆動力を発生するエンジン21と、発電機22と、エンジン21のクランク軸23に設けられた発進クラッチ24と、発進クラッチ24を介して出力されたクランク軸23の駆動力を変速して出力する自動変速装置25(変速装置)とを備える。
図1に示すように、シリンダヘッド28の吸気ポートには、エアクリーナボックス(不図示)から延びる吸気管52が接続される。吸気管52には、エンジン21に供給する空気量を調整する電子制御式のスロットル弁53が設けられる。吸気管52においてスロットル弁53の下流には、燃料噴射弁54が設けられる。
一側ケース半体26Lと他側ケース半体26Rとは、合わせ面26F(合わせ部)で合わせられ、車幅方向に延びる複数のケース連結ボルト(不図示)によって結合される。
クランク室31及び変速機室32の右側方には、クラッチ室34が設けられ、クランク室31の左側方には、発電機室35が設けられる。クラッチ室34は、他側ケース半体26Rの壁部36の外側面とクラッチカバー30の内面とによって区画される。発電機室35は、一側ケース半体26Lの壁部37の外側面と発電機カバー29の内面とによって区画される。
クランク軸23の軸部23bの一端は、発電機室35に延び、この一端には発電機22のローター22aが固定される。発電機22のステーター22bは、一側ケース半体26Lに固定される。
クランク軸23の軸部23bの他端23cは、クラッチ室34に延び、遠心式の発進クラッチ24は、他端23cの先端部に設けられる。
発進クラッチ24は、クランク軸23の外周に対して相対回転可能なスリーブ45の一端に固定されたカップ状のアウタケース46と、スリーブ45の外周に設けられたプライマリギア47と、クランク軸23の右端部に固定されたアウタプレート48と、アウタプレート48の外周部にウェイト49を介して半径方向外側を向くように取り付けられたシュー50と、シュー50を半径方向内側に付勢するためのスプリング51とを有する。発進クラッチ24では、エンジン回転数が所定値以下の場合にアウタケース46とシュー50とが離間しており、クランク軸23と自動変速装置25との間が遮断状態(動力が伝達されない切り離し状態)となっている。エンジン回転数が上昇し所定値を超えると、遠心力によってウェイト49がスプリング51に抗して半径方向外側に移動することで、シュー50がアウタケース46の内周面に当接する。これにより、アウタケース46とともにスリーブ45がクランク軸23上に固定され、クランク軸23の回転がプライマリギア47を介して自動変速装置25に伝達されるようになる。
自動変速装置25は、前進4段の常時噛み合い式の変速機60と、クランク軸23側と変速機60との間の接続を切り替えるチェンジクラッチ61(クラッチ)と、チェンジクラッチ61を操作するクラッチ操作機構62(クラッチ操作部材)と、変速機60を変速するギアチェンジ機構63(変速操作機構)と、クラッチ操作機構62及びギアチェンジ機構63を駆動するアクチュエータ機構64とを備える。アクチュエータ機構64は、制御ユニット17(図1)によって制御される。
すなわち、自動変速モードでは、車速等に基づいてアクチュエータ機構64の制御が行われ、変速機60が自動で変速される。手動変速モードでは、シフトセレクトスイッチ132aが運転者によって操作されることで変速が行われる。
駆動ギア67a,67b,67c,67dは、この順に被動ギア68a,68b,68c,68dと噛合している。駆動ギア67bは左右にスライドしたとき、隣接する駆動ギア67a又は67cに側面のドグ歯が係合し、被動ギア68cは左右にスライドしたとき、隣接する被動ギア68b又は68dに側面のドグ歯が係合する。
駆動ギア67b(駆動側シフターギア)及び被動ギア68c(被動側シフターギア)は、メイン軸65及びカウンタ軸66に対して回転不能にスプライン結合され軸方向にスライド可能なシフターギアである。
駆動ギア67d及び被動ギア68aはメイン軸65及びカウンタ軸66に固定された固定ギアである。
また、被動ギア68c及び被動ギア68bは、互いに対向する側面に立設されたドグ歯68c1,68b1をそれぞれ備える。ドグ歯68c1,68b1はそれぞれ周方向に間隔をあけて複数形成されており、被動ギア68cと被動ギア68bとを係脱可能に結合するドグクラッチ68Dcを構成する。
また、駆動ギア67bと駆動ギア67aと、及び、被動ギア68cと被動ギア68dとは、側面に設けられた同様のドグクラッチによってそれぞれ係脱可能に結合する。
カウンタ軸66の端部にはドライブスプロケット72が設けられ、ドライブスプロケット72はチェーン15を介して後輪13に回転を伝達する。また、カウンタ軸66の近傍には、非接触でカウンタ軸66の回転数を検出するカウンタ軸回転数センサ73(図9)が設けられている。制御ユニット17は、カウンタ軸回転数センサ73の検出値から車速を算出する。さらに、メイン軸65の近傍には、非接触でメイン軸65の回転数Nm(図20)を検出するメイン軸回転数センサ65a(メイン軸回転数検出手段)(図9)が設けられている。
図2及び図3を参照し、アクチュエータ機構64は、アクチュエータとしてのシフトモーター75(アクチュエータ)と、クランクケース26内を車幅方向に延びるシフトスピンドル76(スピンドル部材)と、シフトモーター75の回転を減速してシフトスピンドル76を駆動する減速歯車列77とを備える。減速歯車列77の軸方向の一端は、一側ケース半体26Lの壁部37の外側面に支持され、他端は、壁部37を外側方から覆うカバー78に支持される。
シフトスピンドル76は、クラッチ室34を貫通して設けられており、カバー78及びクラッチカバー30にそれぞれ設けられたベアリング78a,30aに両端を軸支されるとともに、一側ケース半体26Lの壁部37に設けられたベアリング37bによっても途中部を軸支される。クラッチカバー30には、シフトスピンドル76の回転位置を検出するシフトスピンドル角センサ79(スピンドル角センサ)が設けられている。
チェンジ機構89は、シフトスピンドル76に支持されて蓄力機構81によって回動させられるマスターアーム80と、マスターアーム80の回動に連動して回動するシフトドラム70(図13)と、シフトドラム70をシフターギアである駆動ギア67bと被動ギア68cとに接続するシフトフォーク69a,69bと、シフトフォーク69a,69bを軸方向にスライド自在に保持する支持軸(不図示)とを備える。
シフトドラム70がアクチュエータ機構64により駆動されて回転すると、シフトフォーク69a,69bはシフトドラム70のリード溝70aに沿って軸方向に移動し、駆動ギア67b及び被動ギア68cは変速段に応じてスライドする。
変速機60では、駆動ギア67b及び被動ギア68cのスライドに応じて、メイン軸65及びカウンタ軸66間で、ニュートラル状態、または、1速〜4速の何れかの変速歯車対を選択的に用いた動力伝達が可能となる。
リフターカムプレート85は、ベース部材84に面する押圧操作部85aと、押圧操作部85aから延びてクラッチレバー82のレバー部82bに連結される連結アーム部85bと、連結アーム部85bに形成されるカム孔部85cとを備える。リフターカムプレート85は、クラッチレバー82のレバー部82bの先端に設けられたピン87がカム孔部85cに挿通されることでクラッチレバー82に連結される。
リフターカムプレート85のカム孔部85cは、連結アーム部85bの長手方向に沿って屈曲した形状に形成されている。シフトスピンドル76の回動に伴ってクラッチレバー82のピン87がカム孔部85c内を移動することで、リフターカムプレート85が回動する。すなわち、カム孔部85cの形状によってリフターカムプレート85の単位回動量あたりの軸方向の移動量を設定することができ、これにより、チェンジクラッチ61の断接の特性を調整できる。
シフトアップする場合、シフトスピンドル76は、中立位置から図4の時計回り方向(シフトアップ方向)に回動され、ピン87は、カム孔部85cの内端部85c1に位置する。
シフトダウンする場合、シフトスピンドル76は、中立位置から図4の反時計回り方向(シフトダウン方向)に回動され、ピン87は、カム孔部85cの外端部85c2に位置する。
また、シフトダウンを行う場合、制御ユニット17は、シフトモーター75を回転させ、シフトスピンドル76をシフトダウン方向に回転させる。シフトダウン時には、蓄力機構81による蓄力は行われない。シフトダウン時には、シフトスピンドル76の回転に伴い、クラッチレバー82が回動してチェンジクラッチ61が切断され、その後、マスターアーム80がシフトダウン方向に回動する。これにより、シフトドラム70が回転し、ギア位置が一段だけシフトダウンされる。
本第実施の形態では、1つのシフトモーター75によって回転させられる単一のシフトスピンドル76によって、ギアチェンジ機構63及びクラッチ操作機構62の両方が駆動されるため、シフトモーター75が1つで良く、構造をシンプルにできる。
図5は、チェンジクラッチ61の断面図である。ここで、図5では、チェンジクラッチ61が完全に接続された状態が示されている。
チェンジクラッチ61は、プライマリドリブンギア90に固定されるカップ状のクラッチアウタ91と、クラッチアウタ91の径方向内側に設けられ、メイン軸65に一体に固定される円板状のクラッチセンタ92と、クラッチアウタ91の径方向内側に設けられ、メイン軸65の軸方向に移動可能なプレッシャプレート93と、プレッシャプレート93とクラッチセンタ92との間に設けられるクラッチ板94と、クラッチを接続する方向にプレッシャプレート93を付勢するメインスプリング95と、クラッチセンタ92とリフターカムプレート85との間に配置されるリフタープレート96と、リフタープレート96とリフターカムプレート85との間に配置されるサブリフタープレート97とを備える。
クラッチセンタ92とプレッシャプレート93とは組み合されて一体となり、クラッチアウタ91の内側に配置されるクラッチインナを構成する。
クラッチアウタ91は、プライマリドリブンギア90の外側面に一体に固定されており、プライマリドリブンギア90と一体にメイン軸65に対して相対回転可能である。
クラッチセンタ92は、メイン軸65にスプライン嵌合してナット100によって固定されており、メイン軸65に対し、相対回転不能且つ軸方向に移動不能である。
クラッチ板94は、クラッチセンタ92とプレッシャプレート93との間に挟持される。
クラッチ板94は、クラッチアウタ91に設けられる外側摩擦板94aと、クラッチセンタ92に設けられる内側摩擦板94bとを備え、外側摩擦板94a及び内側摩擦板94bは、プレッシャプレート93とクラッチセンタ92との間に交互に複数枚重ねて配置されている。各外側摩擦板94aは、クラッチアウタ91の筒状部にスプライン嵌合によって支持されており、クラッチアウタ91の軸方向に移動可能且つクラッチアウタ91に対して回転不能に設けられている。
各内側摩擦板94bは、プレッシャプレート93の内側円筒部93aの外周部にスプライン嵌合して支持されており、プレッシャプレート93の軸方向に移動可能且つプレッシャプレート93に対して回転不能に設けられている。
バックトルクリミット部材110と、クラッチセンタ92に固定されるリフターピン111とは、バックトルクリミッタ機構を構成する。バックトルクリミッタ機構は、例えば、特開平8−93786号公報に記載された公知のものであり、順方向の動力伝達とは逆方向に所定値以上のトルクが作用した場合に、クラッチを接続状態から半クラッチ状態にする機構である。
プレッシャプレート93のレリーズボス101は、基端部101a側よりも小径に形成されたガイド軸部101bを先端部に有し、ガイド軸部101bの先端面には、ガイド軸部101bよりも大径のストッパ板102がボルト103で締結されている。基端部101aの先端面には、ストッパ板102に対向する段部101cが形成されている。
リフタープレート側ボス106は、リフタープレート96の周方向に略等間隔をあけて複数並べて形成されている。リフタープレート側ボス106は、リング部105を貫通する円筒状に形成されており、レリーズボス101のガイド軸部101bが挿通される孔部106aと、サブリフタープレート97が嵌合する外周部106bとを備える。
第2のサブスプリング99は、クラッチセンタ92の外側面とリフタープレート96との間に挟持されており、リフタープレート96をストッパ板102側に押し付けるように付勢している。クラッチ接続状態では、リフタープレート96は、第2のサブスプリング99の付勢力によって、ガイド軸部101bの先端面がストッパ板102に当接させられており、リング部105と段部101cとの間には隙間G2が形成されている。
すなわち、第2のサブスプリング99は、リフタープレート96及びストッパ板102を介してプレッシャプレート93をクラッチセンタ92側に押し付けており、クラッチを接続する方向にプレッシャプレート93を付勢している。
押圧プレート部113は、リフタープレート96のリフタープレート側ボス106が嵌まる孔部113aを備える。孔部113aは、各リフタープレート側ボス106に対応する位置に複数形成される。ボールベアリング88は、円管状部114の先端部に嵌合される。
サブスプリング98は、クラッチセンタ92とサブリフタープレート97の円管状部114に形成された受け部114aとの間に挟持されており、サブリフタープレート97をストッパ板102側に押し付けるように付勢している。
クラッチ接続状態では、サブリフタープレート97は、サブスプリング98の付勢力によって、押圧プレート部113がストッパ板102に当接させられており、押圧プレート部113とリング部105との間には隙間G1が形成されている。
すなわち、サブスプリング98は、ストッパ板102を介してプレッシャプレート93をクラッチセンタ92側に押し付けており、クラッチを接続する方向にプレッシャプレート93を付勢している。
リフターカムプレート85を介し、メインスプリング95、第2のサブスプリング99及び第2のサブスプリング99の付勢力に抗してプレッシャプレート93がプライマリドリブンギア90側に移動させられると、クラッチ板94の狭持が解除され、クラッチ切断状態となる。
図6に示すように、本実施の形態では、チェンジクラッチ61の容量が、シフトスピンドル76の回動角に応じてクラッチ容量に寄与するスプリングが変更されることで可変となっている。詳細には、クラッチ容量は、メインスプリング95、第2のサブスプリング99及び第2のサブスプリング99の付勢力によってクラッチ容量が決まる最大容量C1(クラッチ全容量状態)と、メインスプリング95及び第2のサブスプリング99の付勢力によってクラッチ容量が決まる第1の中間容量C2(半クラッチ状態)と、メインスプリング95のみの付勢力によってクラッチ容量が決まる第2の中間容量C3と、メインスプリング95の付勢力の全部が除かれた切断容量C4(クラッチ切断状態)との複数の段階に可変である。チェンジクラッチ61は、第1の中間容量C2及び第2の中間容量C3となる際は、いわゆる半クラッチ状態となる。
すなわち、サブリフタープレート97及びストッパ板102は、サブスプリング98の付勢力をプレッシャプレート93に伝達する第1のサブスプリング荷重伝達経路S1を構成する。また、リフタープレート96及びストッパ板102は、第2のサブスプリング99の付勢力をプレッシャプレート93に伝達する第2のサブスプリング荷重伝達経路S2を構成する。
シフトスピンドル76の角度が回動角θ1(図6)で、サブリフタープレート97がストッパ板102から離れることで、第1のサブスプリング荷重伝達経路S1は遮断され、サブスプリング98の付勢力は、プレッシャプレート93に伝達されなくなり、クラッチ容量は、メインスプリング95及び第2のサブスプリング99によって決定されるようになる。このため、サブリフタープレート97がストッパ板102から離れた瞬間に、図6に示すように、クラッチ容量は最大容量C1から第1の中間容量C2に低下する。
これにより、チェンジクラッチ61によるメイン軸65側とクランク軸23側との間の差回転吸収を適切に行うことができ、変速ショックを低減できる。
図7に示すように、シフトアップ側のリフターカムプレート85のリフト特性は、シフトスピンドル76の中立位置(0°)から所定角までの回動に対してリフト量が増加しない遊び区間U1と、シフトスピンドル76の回動量の増加に対して略線形にリフト量が増加するリフト区間U2とを有する。
遊び区間D1は、遊び区間U1よりも小さく設定されている。リフト区間D2では、リフト区間U2よりも大きな傾斜でリフターカムプレート85のリフト量が増加する。
リフターカムプレート85のリフト特性は、リフターカムプレート85のカム孔部85cやクラッチレバー82のカム孔部85cの形状を調整することによって所望の特性に設定される。本実施の形態では、シフトスピンドル76の回動量の増加に対してリフターカムプレート85のリフト量が線形に増加するように設定されている。
隙間G2が0になった後にわずかにシフトスピンドル76がクラッチ切断方向に回動した回動角θ3は、クラッチが切断されるシフトスピンドル76の回動位置である。回動角θ3でのリフターカムプレート85のリフト量は、クラッチが切断される切断リフト量Ldである。
切断リフト量Ldは、シフトアップ方向及びシフトダウン方向で同一である。リフト区間D2では、リフト区間U2よりも急激にリフターカムプレート85のリフト量が増加するため、シフトダウン方向では、シフトアップ方向よりも少ないシフトスピンドル76の回動量で、クラッチが切断される。
シフトダウンする際には、クラッチ容量の段階的な制御は行われず、シフトスピンドル76の回動により、チェンジクラッチ61は切断容量C4まで一気に切断される。
チェンジクラッチ61が完全に切断されてからシフトスピンドル76が所定量Fだけさらにシフトダウン方向に回動すると、マスターアーム80を介してシフトドラム70の回動が開始され、シフトダウンが実行される。
シフトダウンの際の変速ショックは、前記バックトルクリミッタ機構によって低減される。
図9に示すように、自動変速装置25は、発進クラッチ24、プライマリギア47、チェンジクラッチ61、メイン軸65、変速機60、カウンタ軸66、チェーン15、ドライブスプロケット72及び後輪13を備える駆動伝達部130と、変速機60及びチェンジクラッチ61を機械的に操作するアクチュエータ機械部55と、電装部131と、エンジン21の運転を直接的に制御するエンジン運転制御部133とを備える。
駆動伝達部130は、クランク軸23の動力を後輪13まで機械的に伝達する。
エンジン運転制御部133は、スロットル弁53、燃料噴射弁54、及び、点火プラグ57を備える。
スロットル弁53は、電子制御式であり、制御ユニット17により制御されるスロットル弁駆動モータ(不図示)により駆動される。詳細には、制御ユニット17は、ハンドル11に設けられて運転者が操作するスロットルグリップ(不図示)の操作量をセンサで検出し、この操作量に応じて上記スロットル弁駆動モーターを駆動し、スロットル弁53のスロットル開度Th(エンジン負荷)を調整する。スロットル弁53は、吸気管52を通ってエンジン21に流れる空気量を調整する。
点火プラグ57は、不図示のイグニションコイル駆動部およびイグニションコイルを介して制御ユニット17に接続される。制御ユニット17は、点火プラグ57の点火を制御し、エンジン21に供給される混合気を点火する。
電装部131は、制御ユニット17と、エンジン回転数センサ58(エンジン回転数検出手段)と、シフトスピンドル角センサ79と、ドラム角センサ70bと、スロットルポジションセンサ134(エンジン負荷検出手段)と、カウンタ軸回転数センサ73と、メイン軸回転数センサ65aと、ハンドル11に設けられるハンドルスイッチ132とを備える。
エンジン回転数センサ58は、エンジン21の回転数Ne(図20)を制御ユニット17に出力する。詳細には、回転数Neはクランク軸23の回転数である。
制御ユニット17は、シフトスピンドル角センサ79の検出値から、変速機60の状態、すなわち変速機60が変速中であるか否かを判定できる。
ドラム角センサ70bは、シフトドラム70の回転角を制御ユニット17に出力し、制御ユニット17は、この回転角から現在のギア位置(変速段)を判定する。
スロットルポジションセンサ134は、スロットル弁53のスロットル開度Thを制御ユニット17に出力する。スロットル開度Thは、エンジン21の負荷に相当し、制御ユニット17は、スロットル開度Thからエンジン21の負荷を取得する。
ハンドルスイッチ132は、モードスイッチ132b及びシフトセレクトスイッチ132aを備える。
また、制御ユニット17は、前記スロットルグリップの操作量に応じて、スロットル開度Th、燃料噴射弁54の噴射量、及び、点火プラグ57の点火時期を調整するが、制御ユニット17は、スロットルポジションセンサ134、エンジン回転数センサ58、シフトスピンドル角センサ79、ドラム角センサ70b、及び、カウンタ軸回転数センサ73の検出値に基づいて、スロットル弁53の開度、燃料噴射弁54の噴射量、及び、点火プラグ57の点火時期を補正する。
他側ケース半体26Rの壁部36は、クランクケース26の合わせ面26Fの近傍に形成される内壁36b(合わせ部寄りの内壁)を、シフトスピンドル76の周囲に備える。
蓄力機構81は、他側ケース半体26Rの壁部36の内壁36bとクラッチカバー30との間に配置される。
蓄力機構81は、シフトスピンドル76と、シフトスピンドル76の軸上にシフトスピンドル76に対して相対回転可能に設けられるギアシフトアーム140と、ギアシフトアーム140を中立位置に付勢するリターンスプリング141と、ギアシフトアーム140に近接した位置でシフトスピンドル76の軸上に固定され、シフトスピンドル76と一体に回転するシフトダウン用カラー142と、ギアシフトアーム140から軸方向に離間した位置でシフトスピンドル76の軸上に固定され、シフトスピンドル76と一体に回転する蓄力カラー143とを備える。
ギアチェンジ機構63は、蓄力機構81に隣接してシフトスピンドル76上に固定されるサブリターンスプリング係止カラー148と、サブリターンスプリング係止カラー148に連結され、シフトスピンドル76を中立位置に付勢するサブリターンスプリング150とを備える。
シフトスピンドル76において、鍔部76dは最も大径であり、ギアシフトアーム支持部76c、支持部76b、及び接続部76aは、接続部76a側に向けて段階的に小径になるように形成されている。また、スプリングカラー支持部76e、カラー支持部76f、支持部76g及びセンサ接続部76hは、鍔部76d側からセンサ接続部76hに向けて段階的に小径になるように形成されている。
サブリターンスプリング係止カラー148、シフトダウン用カラー142、蓄力カラー143、及び、クラッチレバー82は、シフトスピンドル76に対し相対回転不能に固定されており、シフトスピンドル76と一体に回動する。
図10〜図12に示すように、ギアシフトアーム140は、シフトスピンドル76の外周面にベアリング154を介して嵌合する円筒部155と、円筒部155における蓄力スプリング145側の端の外周部から径方向外側に延びるプレート部156とを備える。
プレート部156は、円筒部155から上方に延びる上方延出部156aと、円筒部155から上方延出部156aに略直交する方向へ延びる延出部156bとを備える。
上方延出部156aには、上方延出部156aの先端部から径方向外方に延びた後にシフトスピンドル76と略平行にリターンスプリング141側に延びる第2の係止片159が設けられている。
第2の係止片159は、マスターアーム80の規制開口部160に挿通される基端側の当接部159aと、リターンスプリング141が係止される先端側のリターンスプリング係止部159bとを備える。リターンスプリング係止部159bは、当接部159aよりも細く形成されている。
アーム部162は、図11の正面視では略L字状に形成されており、筒状部161から上方へ延びる位置規制アーム162aと、筒状部161から位置規制アーム162aと略直交する方向に延びる操作アーム162bとを備える。マスターアーム80は、操作アーム162bを介してシフトドラム70に連結されており、マスターアーム80が回動することでシフトドラム70が回転する。
マスターアーム80は、シフトスピンドル76と略平行にリターンスプリング141側に延びるスプリング係止片163を、規制開口部160の上縁部に備える。
蓄力スプリング145は、ねじりコイルバネであり、一端のギアシフトアーム側端部145aが、ギアシフトアーム140の第1の係止片157に係止され、他端の蓄力アーム側端部145bが蓄力カラー143の蓄力アーム168に係止される。
リターンスプリング141は、その一端141aと他端141bとが径方向の外側に延出し、一端141aと他端141bとは、互いに所定の間隔をあけて略平行になるように設けられる。
リターンスプリング141は、一端141aと他端141bとの間にストッパーピン146を挟んだ状態で配置される。
また、マスターアーム80のスプリング係止片163は、ストッパーピン146よりも一端141a及び他端141bの先端側で、一端141aと他端141bとの間に挟持される。ギアシフトアーム140の第2の係止片159は、ストッパーピン146よりも一端141a及び他端141bの基端側で、一端141aと他端141bとの間に挟持される。
図10に示すように、一側ケース半体26Lの壁部37は、他側ケース半体26Rの内壁36bの外側方に位置する。壁部37と内壁36bとの間で変速機室32内の空間169には、壁部37からシフトスピンドル76に沿って内壁36b側に突出する筒状のサブリターンスプリング支持部171が設けられる。シフトスピンドル76を支持するベアリング37bは、サブリターンスプリング支持部171の内周部に支持される。
壁部37は、シフトスピンドル76と略平行に延びるボス173を、サブリターンスプリング支持部171の近傍に備える。ボス173及びサブリターンスプリング支持部171は、壁部37と一体に形成されており、その先端部は、内壁36bの近傍まで延びる。
サブリターンスプリング150は、コイル部150cの内周部がサブリターンスプリング支持部171の外周部に嵌合されて支持され、空間169に配置される。
サブリターンスプリング150は、一端150aと他端150bとの間にボス173を挟持した状態で配置され、ボス173によって周方向に位置決めされている。
サブリターンスプリング係止カラー148は、シフトスピンドル76の係止カラー固定部151に固定される円筒部175と、円筒部175から径方向の外側に延びた後、リターンスプリング141とは反対側に屈曲してサブリターンスプリング150側に延びる腕部176とを備える。
中立状態では、マスターアーム80は、スプリング係止片163がリターンスプリング141の一端141aと他端141bとの間に挟まれることで、回動位置を中立位置に規制されている。リターンスプリング141は、所定の初期荷重が付された状態でマスターアーム80の回動位置を規制している。
中立状態では、ギアシフトアーム140は、リターンスプリング係止部159bがリターンスプリング141の一端141aと他端141bとの間に挟まれることで、回動位置を中立位置に規制されている。リターンスプリング141は、所定の初期荷重が付された状態でギアシフトアーム140の回動位置を規制している。
すなわち、中立状態では、マスターアーム80及びギアシフトアーム140は、シフトスピンドル76の中心とストッパーピン146の中心とを通る直線Lに沿うように位置している。
図13に示すように、中立状態では、サブリターンスプリング係止カラー148は、腕部176がサブリターンスプリング150の一端150aと他端150bの間に挟まれることで、回動位置を中立位置に規制されている。サブリターンスプリング150は、所定の初期荷重が付された状態でサブリターンスプリング係止カラー148の回動位置を規制している。
図15(a)に示すように、ドグ歯164は、中立状態では、ギアシフトアーム140の孔部158の一端に接しており、ドグ歯164と孔部158の他端との間には隙間が形成されている。
制御ユニット17の変速の指示に伴ってアクチュエータ機構64のシフトモーター75が駆動されると、シフトスピンドル76の回動が開始される。シフトアップの方向は、図中に符号UPで示す時計回りの方向である。
図16は、中立状態よりもシフトアップ方向に進んだ状態を示す図である。
図16の状態は、ギアシフトアーム140の第2の係止片159の当接部159aが、マスターアーム80の規制開口部160の内縁160aに当接してギアシフトアーム140が回動できなくなるまでシフトスピンドル76の回動が進んだ状態であり、以下の説明では、この状態を蓄力準備状態と呼ぶ。
蓄力準備状態では、ギアシフトアーム140は、リターンスプリング141の付勢力に抗して回動しており、リターンスプリング141の他端141bは、所定量だけ開かれている。
また、蓄力準備状態では、サブリターンスプリング係止カラー148は、サブリターンスプリング150の付勢力に抗して回動しており、サブリターンスプリング150の他端150bは、図13に2点鎖線で示すように、所定量だけ開かれる。
図17の状態では、蓄力スプリング145は、シフトスピンドル76の回動に伴い、ギアシフトアーム側端部145aが第1の係止片157によって位置を固定されたまま、蓄力アーム側端部145bだけが蓄力アーム168によって所定量Rだけ回動されている。以下の説明では、図17の状態を蓄力状態と呼ぶ。
蓄力状態では、規制開口部160に規制されて回動しないギアシフトアーム140に対し、シフトダウン用カラー142はシフトスピンドル76と共に回動している。このため、蓄力状態では、図15(c)に示すように、ドグ歯164は、ギアシフトアーム140の孔部158の一端と他端との間の中間部に位置する。
また、蓄力状態では、サブリターンスプリング係止カラー148は、サブリターンスプリング150の付勢力に抗して回動しており、サブリターンスプリング150の他端150bは、図13に2点鎖線で示すように、蓄力準備状態の状態よりもさらに所定量だけ開かれる。
チェンジ機構89は、マスターアーム80の先端部に設けられる送り操作部材201と、シフトドラム70(図14)の軸端に設けられる星型プレート202と、星型プレート202の外周部に当接して星型プレート202の回動位置を規制するストッパアーム203(付勢部材)とを備える。
星型プレート202は、周方向に略等間隔で放射状に突出した複数(5つ)のカム山部と、各カム山部の外側面から軸方向に突出する複数(5つ)の係止ピン204とを備える。星型プレート202は、シフトドラム70に一体的に設けられており、シフトドラム70は、係止ピン204が送り操作部材201に押圧されることで回動する。
送り操作部材201は、マスターアーム80の操作アーム162bの長手方向にスライド可能であるとともに、シフトスピンドル76側に移動するようにばね等(不図示)によって付勢されている。
送り操作部材201は、係止ピン204側へシフトドラム70の軸方向に突出するシフトアップ用押圧部201a及びシフトダウン用押圧部201bを、先端側に備える。
ここでは、シフトダウンする場合について説明したが、シフトアップする際は、シフトアップ用押圧部201aが係止ピン204を押圧し、シフトドラム70をシフトアップ方向に回動させる。
図20は、シフトアップする際の自動変速装置25の動作のタイムチャートである。
図20では横軸に時間が示され、縦軸に、スロットル弁53のスロットル開度Th、シフトスピンドル76の回動角、カウンタ軸66のトルク、シフトドラム70の回動角、エンジン21の回転数Ne、及び、メイン軸65の回転数Nmがそれぞれ示されている。
図20では、シフトドラム70の回動角は、一例として1速から2速に変速する場合の状態が示されているが、他の変速段でも同様の状態となる。
図20のシフトスピンドル76の回動角を示すタイムチャートには、制御ユニット17が設定するシフトスピンドル76の回動角の目標角パターンTが共に図示されている。制御ユニット17は、シフトスピンドル76の角度が目標角パターンTに追従するようにシフトモーター75を駆動する。シフトアップする際には、シフトスピンドル76の回動角は、ギアチェンジ機構63及びクラッチ操作機構62を作動させるために増加し、変速後には中立位置に戻される。
蓄力機構81は、時刻t1と時刻t2との間に蓄力を開始し、時刻t2にチェンジクラッチ61が切断されると、蓄力を開放してマスターアーム80を介しシフトドラム70の回動を開始する。これにより、変速機60のギア列では、次段(2速)への変速が行われ、時刻t4の前には変速機60での変速が完了する。
シフトアップする場合、次段は変速前よりも高い変速段であるため、変速前後で自動二輪車10の車速が大きく変化しない場合、変速後には、後輪13に接続されているカウンタ軸66の回転数(不図示)は低下し、カウンタ軸66に接続されているメイン軸65の回転数Nmもカウンタ軸66の回転数と同化するように低下する。また、変速後には、エンジン21の回転数Neは、メイン軸65の回転数Nmに同化するように徐々に低下する。
また、制御ユニット17は、差回転吸収制御が開始される時刻t1以降に、燃料噴射弁54の燃料噴射量を通常の量よりも減らす燃料カット制御を行い、差回転吸収制御中のエンジン21の出力を低下させている。
遅角制御及び燃料カット制御が行われる区間は、時刻t1と時刻t5との間の区間Rであるが、遅角制御及び燃料カット制御の開始時期は、時刻t1以降の任意の時期とすることができる。
時刻t4からは第1の中間容量C2による差回転吸収が開始され、制御ユニット17は、時刻t5に差回転Ndが基準差回転数Ndsまで低下すると、半クラッチ状態による差回転吸収を切り上げて、シフトスピンドル76を中立位置へ戻す。また、制御ユニット17は、差回転Ndが基準差回転数Ndsまで低下すると、遅角制御及び燃料カット制御を終了し、通常の点火タイミング及び通常の燃料噴射量に戻す。
すなわち、第1の中間容量C2による差回転吸収が行われる区間では、遅角制御及び燃料カット制御が行われ、第1の中間容量C2による差回転吸収が終了すると、通常の点火タイミング及び通常の燃料噴射量に戻る。
図21では、エンジン21の回転数Ne(rpm)と、スロットル弁53のスロットル開度Th(%)と、チェンジクラッチ61の容量と、基準差回転数Nds(rpm)との関係が示されている。図21では、第1の中間容量C2に対応する部分をドットのハッチングで示し、第2の中間容量C3に対応する部分を斜線のハッチングで示し、切断容量C4に対応する部分を白地で示す。
制御ユニット17は、図21のマップを記憶しており、このマップに基づいて基準差回転数Ndsを取得する。
詳細には、チェンジクラッチ61の容量は、スロットル開度Thが小さい領域では、第2の中間容量C3が設定され、スロットル開度Thが大きい領域では、容量が大きな第1の中間容量C2が設定される。例えば、エンジン21の回転数Neが3000(rpm)の場合、スロットル開度Thが20(%)では第2の中間容量C3が設定され、スロットル開度Thが30(%)以上では第1の中間容量C2が設定される。
例えば、スロットル開度Thが40(%)の場合、回転数Neが6500(rpm)までは第1の中間容量C2が設定されるが、回転数Neが7000(rpm)以上では、トルクの低下に対応して第2の中間容量C3が設定される。
また、基準差回転数Ndsは、エンジン21の回転数Neが大きくなるほど、大きな値に設定される。基準差回転数Ndsは、例えば、スロットル開度Thが75(%)の場合、回転数Neが6000(rpm)までは450(rpm)が設定されるが、回転数Neが6500(rpm)以上では、エンジン21のトルクの低下に対応して500(rpm)が設定される。
このように、基準差回転数Ndsをエンジン21のトルクに合わせて可変とすることで、チェンジクラッチ61の接続時のショックを低減できる。
制御ユニット17は、自動二輪車10の走行中に、自動二輪車10が所定の速度に達した等の条件が満たされることにより、シフトアップを開始し(ステップS1)、切断側目標角T1を設定して切断側目標角T1となるようにシフトモーター75を駆動する。ここで、切断側目標角T1は、チェンジクラッチ61が完全に切断される回動角θ3よりも大きな角度に設定されている。このため、チェンジクラッチ61は、シフトスピンドル76が切断側目標角T1に達する前に切断される。
さらに、ステップS2では、回転数Ne、スロットル弁53の開度、基準差回転数Nds、及び、取得されたクラッチ容量等に対応した条件で、遅角制御及び燃料カット制御が開始される。すなわち、本実施の形態では、基準差回転数Nds及びチェンジクラッチ61の容量の取得と、遅角制御及び燃料カット制御の開始とは、時刻t1と時刻t2との間に行われている。遅角制御及び燃料カット制御により、エンジン21のトルクは減少する。
続いて、制御ユニット17は、シフトスピンドル76が差回転吸収目標角T2に到達しているか否かを判定し(ステップS5)、差回転吸収目標角T2に到達していなければシフトスピンドル76の回動を継続する(ステップS5:No)。
シフトスピンドル76が差回転吸収目標角T2に到達すると、クラッチ容量を第1の中間容量C2で一定に保った状態での差回転Ndの吸収が開始され、時間の経過とともに差回転Ndは小さくなる。
差回転Ndが基準差回転数Nds以下になっていない場合(ステップS6:No)、制御ユニット17は、差回転Ndが基準差回転数Nds以下になるまで待機する。
図20に示すように、加速度振動Vは、チェンジクラッチ61が完全に接続される時刻t6の直前に、カウンタ軸66のトルクの立ち上あがりとして現れているが、その大きさは極小さなものに抑えられている。なお、加速度振動の発生箇所は、カウンタ軸66のトルクの急増及び急減が発生する箇所と一致する(チェンジクラッチ61の切断箇所は除く)。
スロットル弁53の開度が比較的小さい40(%)であり、エンジン21の回転数Neが6000(rpm)である場合、図21に示すように、基準差回転数Ndsは500(rpm)が取得され、チェンジクラッチ61の容量は第1の中間容量C2が取得される。
図23の状態では、取得されたチェンジクラッチ61の容量は図20の状態と同一であるが、スロットル弁53の開度が比較的小さくエンジン21の負荷が小さいため、基準差回転数Ndsは、図20の状態よりも50(rpm)だけ大きい500(rpm)が取得される。
図23においても、カウンタ軸66の加速度振動Vは、比較的小さく抑えられている。
すなわち、スロットル弁53の開度が75(%)では、回転数Neが6000(rpm)と6500(rpm)との間でエンジン21のトルクが低下するため、これに合わせて、基準差回転数Ndsは、6000(rpm)の場合よりも大きく設定される。
基準差回転数Ndsが大きくなると、第1の中間容量C2による差回転吸収、遅角制御、及び、燃料カット制御が早く切り上げられるため、チェンジクラッチ61が切断されている時間が短くなる。
この比較例では、エンジン21の負荷に応じて変化する基準差回転数Ndsは採用されておらず、制御ユニットは、エンジン21の負荷にかかわらず、差回転Ndが500(rpm)になるとシフトスピンドル76を中立位置に戻してチェンジクラッチ61を接続する。
このため、比較例では、図20に示す場合と同じ条件である場合、すなわち、エンジン21の回転数Neが6000(rpm)であり、スロットル弁53の開度が75(%)である場合、差回転Ndが500(rpm)になるとチェンジクラッチ61が接続される。この結果、エンジン21の負荷に対してチェンジクラッチ61を接続するタイミングが早くなり過ぎてしまい、カウンタ軸66に大きな加速度振動Vcが発生している。
半クラッチ状態である第1の中間容量C2で差回転Ndを減少させる際、差回転Ndが基準差回転数Nds以下になったら、一時的に低下されていたエンジン21の出力を通常の出力に復帰させ、シフトモーター75を操作してチェンジクラッチ61を最大容量C1にすることで、差回転吸収の完了の前後の期間におけるエンジン21の駆動力の落ち込み及びふけ上がりを効果的に抑制できる。差回転Ndが基準差回転数Nds以下になり、チェンジクラッチ61を最大容量C1にする際、加速度振動がどの程度発生するは、そのときのエンジン21の負荷であるスロットル弁53の開度に依存する。このため、基準差回転数Ndsを、スロットルポジションセンサ134で検出したスロットル弁53の開度に応じて可変とすることで、エンジン負荷に応じた差回転Ndでチェンジクラッチ61を接続して最大容量C1とすることができ、加速度振動Vの発生を効果的に抑制できる。
なお、エンジン21の出力を低下させる手法としては、点火プラグ57の点火の遅角制御、点火カット制御、吸気管52に設けられるスロットル弁53の絞り制御、燃料噴射弁54の燃料噴射制御(燃料噴射量の低減またはカット)等が挙げられる。
チェンジクラッチ61の差回転Ndが基準差回転数Nds以下になり、チェンジクラッチ61を最大容量C1にする際、加速度振動がどの程度発生するかは、そのときのエンジン21の回転数Neに依存する。このため、基準差回転数Ndsを、エンジン回転数センサ58で検出した回転数Neに応じて可変とすることで、回転数Neに応じた差回転Ndでチェンジクラッチ61を接続して最大容量C1とすることができ、加速度振動Vの発生を効果的に抑制できる。
上記実施の形態では、エンジン負荷検出手段としてスロットル弁53の開度を検出するスロットルポジションセンサ134を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、エンジン負荷検出手段は、吸気管52に設けられて吸気管52を通る吸気の圧力を検出する負圧センサであっても良い。この場合、負圧が小さいことはスロットル弁53の開度が大きいことを意味する。このため、負圧が小さいほどエンジン21の付加は大きい。
また、上記実施の形態では、車両として自動二輪車10を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、三輪車両や四輪車両等の車両に本発明を適用しても良い。
17 制御ユニット(制御装置)
21 エンジン
25 自動変速装置(変速装置)
58 エンジン回転数センサ(エンジン回転数検出手段)
61 チェンジクラッチ(クラッチ)
62 クラッチ操作機構(クラッチ操作部材)
63 ギアチェンジ機構(変速操作機構)
65 メイン軸
65a メイン軸回転数センサ(メイン軸回転数検出手段)
66 カウンタ軸
67b 駆動ギア(駆動側シフターギア)
68c 被動ギア(被動側シフターギア)
75 シフトモーター(アクチュエータ)
134 スロットルポジションセンサ(エンジン負荷検出手段)
C1 最大容量(クラッチ全容量状態)
C2 第1の中間容量(半クラッチ状態)
C4 切断容量(クラッチ切断状態)
Nd 差回転
Nds 基準差回転数
Ne 回転数(エンジンの回転数)
Nm 回転数(メイン軸の回転数)
Th スロットル開度(エンジン負荷)
Claims (4)
- エンジン(21)の回転動力がクラッチ(61)を介して入力されるとともに、駆動側シフターギア(67b)を含む複数の駆動ギアを有するメイン軸(65)と、前記複数の駆動ギアによって回動される被動側シフターギア(68c)を含む複数の被動ギアを有するカウンタ軸(66)と、アクチュエータ(75)によって駆動されるとともに前記クラッチ(61)を断接操作するクラッチ操作部材(62)と、前記駆動側シフターギア(67b)または前記被動側シフターギア(68c)を操作することで変速段を操作する変速操作機構(63)と、前記アクチュエータ(75)を操作する制御装置(17)と、前記エンジン(21)の回転数(Ne)を検出するエンジン回転数検出手段(58)と、前記クラッチ(61)の下流側の前記メイン軸(65)の回転数(Nm)を検出するメイン軸回転数検出手段(65a)とを備え、前記制御装置(17)は、前記エンジン(21)の出力を制御するとともに、前記エンジン回転数検出手段(58)と前記メイン軸回転数検出手段(65a)との検出値を基に前記クラッチ(61)の差回転(Nd)を検出し、前記クラッチ(61)は、クラッチ全容量状態(C1)とクラッチ切断状態(C4)との間に半クラッチ状態(C2)を有する車両の変速装置において、
前記エンジン(21)の負荷を検出するエンジン負荷検出手段(134)が設けられ、
前記制御装置(17)は、変速の際、前記変速操作機構(63)が前記変速段を変えた後、前記アクチュエータ(75)を操作して前記クラッチ(61)を前記半クラッチ状態(C2)にすることで前記クラッチ(61)の差回転(Nd)を減少させるとともに、前記エンジン(21)の出力を一時的に通常よりも低下させ、前記クラッチ(61)の前記差回転(Nd)が基準差回転数(Nds)以下になったら、前記エンジン(21)の出力を通常に復帰させ、前記アクチュエータ(75)を操作して前記クラッチ(61)を前記全容量状態(C1)にさせ、前記基準差回転数(Nds)は、前記エンジン負荷検出手段(134)で検出したエンジン負荷(Th)に応じて可変であることを特徴とする車両の変速装置。 - 前記エンジン負荷(Th)が大きいほど、前記基準差回転数(Nds)は小さく設定されることを特徴とする請求項1記載の車両の変速装置。
- エンジン(21)の回転動力がクラッチ(61)を介して入力されるとともに、駆動側シフターギア(67b)を含む複数の駆動ギアを有するメイン軸(65)と、前記複数の駆動ギアによって回動される被動側シフターギア(68c)を含む複数の被動ギアを有するカウンタ軸(66)と、アクチュエータ(75)によって駆動されるとともに前記クラッチ(61)を断接操作するクラッチ操作部材(62)と、前記駆動側シフターギア(67b)または前記被動側シフターギア(68c)を操作することで変速段を操作する変速操作機構(63)と、前記アクチュエータ(75)を操作する制御装置(17)と、前記エンジン(21)の回転数(Ne)を検出するエンジン回転数検出手段(58)と、前記クラッチ(61)の下流側の前記メイン軸(65)の回転数(Nm)を検出するメイン軸回転数検出手段(65a)とを備え、前記制御装置(17)は、前記エンジン(21)の出力を制御するとともに、前記エンジン回転数検出手段(58)と前記メイン軸回転数検出手段(65a)との検出値を基に前記クラッチ(61)の差回転(Nd)を検出し、前記クラッチ(61)は、クラッチ全容量状態(C1)とクラッチ切断状態(C4)との間に半クラッチ状態(C2)を有する車両の変速装置において、
前記制御装置(17)は、変速の際、前記変速操作機構(63)が前記変速段を変えた後、前記アクチュエータ(75)を操作して前記クラッチ(61)を前記半クラッチ状態(C2)にすることで前記クラッチ(61)の差回転(Nd)を減少させるとともに、前記エンジン(21)の出力を一時的に通常よりも低下させ、前記クラッチ(61)の前記差回転(Nd)が基準差回転数(Nds)以下になったら、前記エンジン(21)の出力を通常に復帰させ、前記アクチュエータ(75)を操作して前記クラッチ(61)を前記全容量状態(C1)にさせ、前記基準差回転数(Nds)は、前記エンジン回転数検出手段(58)で検出した前記エンジン(21)の回転数(Ne)に応じて可変であることを特徴とする車両の変速装置。 - 前記エンジン(21)の回転数(Ne)が大きいほど、前記基準差回転数(Nds)は大きく設定されることを特徴とする請求項3記載の車両の変速装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015070048A JP6339960B2 (ja) | 2015-03-30 | 2015-03-30 | 車両の変速装置 |
US15/075,297 US9481372B2 (en) | 2015-03-30 | 2016-03-21 | Speed change apparatus for vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015070048A JP6339960B2 (ja) | 2015-03-30 | 2015-03-30 | 車両の変速装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016191391A true JP2016191391A (ja) | 2016-11-10 |
JP6339960B2 JP6339960B2 (ja) | 2018-06-06 |
Family
ID=57015324
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015070048A Active JP6339960B2 (ja) | 2015-03-30 | 2015-03-30 | 車両の変速装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9481372B2 (ja) |
JP (1) | JP6339960B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6218771B2 (ja) * | 2015-03-30 | 2017-10-25 | 本田技研工業株式会社 | 車両の変速装置 |
JP2020085162A (ja) * | 2018-11-28 | 2020-06-04 | アイシン精機株式会社 | 変速制御装置 |
JP6953473B2 (ja) * | 2019-05-30 | 2021-10-27 | 本田技研工業株式会社 | 動力伝達装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06185583A (ja) * | 1992-10-21 | 1994-07-05 | Komatsu Ltd | 変速機およびその制御方法 |
JPH0821460A (ja) * | 1994-07-07 | 1996-01-23 | Mazda Motor Corp | 自動変速機の変速制御装置 |
JP2006169966A (ja) * | 2004-12-10 | 2006-06-29 | Yamaha Motor Co Ltd | エンジンの制御装置、エンジンの制御方法及び鞍乗型車両 |
JP2014034378A (ja) * | 2012-08-10 | 2014-02-24 | Yamaha Motor Co Ltd | 自動変速装置およびそれを備えた鞍乗型車両 |
WO2014157631A1 (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-02 | 本田技研工業株式会社 | 多板クラッチ |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3378097B2 (ja) | 1994-09-29 | 2003-02-17 | 本田技研工業株式会社 | 摩擦クラッチ |
JP4873542B2 (ja) * | 2006-04-18 | 2012-02-08 | ヤマハ発動機株式会社 | 自動変速制御装置および車両 |
JP4998729B2 (ja) * | 2007-09-28 | 2012-08-15 | 本田技研工業株式会社 | ツインクラッチ式変速装置 |
JP5340978B2 (ja) * | 2010-02-03 | 2013-11-13 | 本田技研工業株式会社 | 変速制御装置 |
EP2532913B1 (en) * | 2010-02-05 | 2019-07-31 | Honda Motor Co., Ltd. | Clutch control device |
-
2015
- 2015-03-30 JP JP2015070048A patent/JP6339960B2/ja active Active
-
2016
- 2016-03-21 US US15/075,297 patent/US9481372B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06185583A (ja) * | 1992-10-21 | 1994-07-05 | Komatsu Ltd | 変速機およびその制御方法 |
JPH0821460A (ja) * | 1994-07-07 | 1996-01-23 | Mazda Motor Corp | 自動変速機の変速制御装置 |
JP2006169966A (ja) * | 2004-12-10 | 2006-06-29 | Yamaha Motor Co Ltd | エンジンの制御装置、エンジンの制御方法及び鞍乗型車両 |
JP2014034378A (ja) * | 2012-08-10 | 2014-02-24 | Yamaha Motor Co Ltd | 自動変速装置およびそれを備えた鞍乗型車両 |
WO2014157631A1 (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-02 | 本田技研工業株式会社 | 多板クラッチ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US9481372B2 (en) | 2016-11-01 |
US20160288795A1 (en) | 2016-10-06 |
JP6339960B2 (ja) | 2018-06-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6190410B2 (ja) | 車両の変速装置 | |
US10352373B2 (en) | Multiple plate clutch | |
JP6196254B2 (ja) | 車両の変速装置 | |
CA2678849C (en) | Shift controller | |
JP5840670B2 (ja) | 変速制御装置 | |
JP6374098B2 (ja) | 車両の変速装置 | |
JP6339960B2 (ja) | 車両の変速装置 | |
JP6218771B2 (ja) | 車両の変速装置 | |
JP6454207B2 (ja) | 車両の変速装置 | |
JP5898023B2 (ja) | 車両の変速装置 | |
JP6419625B2 (ja) | 車両の変速装置 | |
JP6322111B2 (ja) | 車両の変速装置 | |
JP6731264B2 (ja) | 変速制御装置 | |
JP2014199102A (ja) | 変速装置 | |
JP6401096B2 (ja) | 車両の変速装置 | |
JP6247978B2 (ja) | 変速機 | |
JP5981870B2 (ja) | 車両の変速制御装置 | |
JP6138645B2 (ja) | クラッチ装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170125 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20171026 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20171128 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180112 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180508 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180511 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6339960 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |