JP2017166650A - 変速制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】走行状態の変化に拘らず安定した変速動作を実現できる変速制御装置を提供すること。【解決手段】機械的に接続されるチェンジペダル１０６の操作に応じたドグクラッチ９０の噛合切り換えに基づいてエンジン出力を多段に変速する変速機１２と、チェンジペダル１０６の操作荷重を検出するペダル荷重センサ１０８と、ペダル荷重Ｌｄがペダル荷重閾値Ｌｔを越えたとき、変速機１２に対するエンジン出力を抑制又は遮断してチェンジペダル１０６による変速機１２の変速動作を許容するＥＣＵ１３０と、を備えた変速制御装置１０であって、変速制御装置１０は、エンジン回転数Ｎｅを検出するエンジン回転数センサ１３６をさらに備え、ＥＣＵ１３０は、エンジン回転数Ｎｅに応じてペダル荷重閾値Ｌｔを変更する。【選択図】図１

Description

本発明は、自動二輪車などに設けられる変速制御装置に関する。

機械的に接続されるチェンジペダルの操作に応じたドグクラッチの噛合切り換えに基づいてエンジン出力を多段に変速する多段変速機と、チェンジペダルの操作荷重を検出するペダル荷重検出手段と、ペダル荷重検出手段の検出荷重が所定の閾値を越えたとき、多段変速機に対するエンジン出力を抑制又は遮断してチェンジペダルによる多段変速機の変速動作を許容する制御部と、を備えた変速制御装置が知られている。

例えば、特許文献１には、歪センサでチェンジペダルの操作荷重を検出し、その荷重が予め設定された閾値を越えたとき、メインクラッチを切断することで、多段変速機に対するエンジン出力を遮断し、チェンジペダルによる多段変速機の変速動作を許容する変速制御装置が開示されている。このような変速制御装置によれば、クラッチレバーを操作することなく、チェンジペダルの操作だけで多段変速機を変速動作させることが可能になる。

特開２００５−１０６２４６号公報

しかしながら、機械的に接続されたチェンジペダルで変速操作される多段変速機では、ドグクラッチの送り込み速度がチェンジペダルの操作荷重に依存しているので、高速走行時には、チェンジペダルの操作荷重が足りずに、ドグクラッチのドグ歯が次段のドグ孔の底部まで移動できず、頂部のみで係合する所謂浅噛みが発生する可能性がある。なお、浅噛みは、変速動作不良を招く場合がある他、過大な荷重の集中によりドグクラッチの頂部を欠損させる虞があるため、必要以上に剛性を確保させる等、対策を講じる必要がある。

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、走行状態の変化に拘らず安定した変速動作を実現できる変速制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、
機械的に接続されるチェンジペダルの操作に応じたドグクラッチの噛合切り換えに基づいてエンジン出力を多段に変速する多段変速機と、
前記チェンジペダルの操作荷重を検出するペダル荷重検出手段と、
前記ペダル荷重検出手段の検出荷重が所定の閾値を越えたとき、前記多段変速機に対するエンジン出力を抑制又は遮断して前記チェンジペダルによる前記多段変速機の変速動作を許容する制御部と、を備えた変速制御装置であって、
前記変速制御装置は、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段をさらに備え、
前記制御部は、前記エンジン回転数検出手段の検出回転数に応じて前記閾値を変更することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載の変速制御装置であって、
前記制御部は、前記エンジン回転数検出手段の検出回転数が上がるほど大きくなるように前記閾値を変更することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、
請求項１又は２に記載の変速制御装置であって、
前記制御部は、前記エンジン回転数検出手段の検出回転数に応じて前記閾値を連続的に変更することを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の変速制御装置であって、
前記多段変速機は、１速と２速との間にニュートラルを有し、
前記制御部は、１速から２速への変速動作、及び／又は、２速から１速への変速動作に際し、前記閾値を他の変速動作時よりも大きくすることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の変速制御装置であって、
前記変速制御装置は、スロットル弁の開度を検出するスロットル開度検出手段をさらに備え、
前記制御部は、前記エンジン回転数検出手段の検出回転数に加え、前記スロットル開度検出手段の検出開度に応じて前記閾値を変更することを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の変速制御装置であって、
前記制御部は、前記ペダル荷重検出手段の検出荷重が前記閾値を越えたとき、メインクラッチを切断することで前記多段変速機に対するエンジン出力を遮断するにあたり、前記閾値よりも小さい第２閾値を設定し、前記ペダル荷重検出手段の検出荷重が前記第２閾値を越えたとき、前記メインクラッチを切断側に予圧制御することを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、
請求項６に記載の変速制御装置であって、
前記制御部は、前記チェンジペダルの操作に応じて前記メインクラッチを切断した後、所定の基準時間が経過しても前記多段変速機の変速動作が完了しない場合、前記メインクラッチを接続することを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、
請求項７に記載の変速制御装置であって、
前記制御部は、前記ペダル荷重検出手段の検出荷重が前記閾値を越えたタイミングで前記基準時間の計測を開始することを特徴とする。

請求項１の発明によれば、エンジン回転数に応じて多段変速機の変速動作を許容するペダル荷重の閾値が変更されるので、走行状態に応じて、軽いペダル荷重による変速（操作性良好）と、重いペダル荷重による変速（浅噛み抑制）と、を使い分けることができ、その結果、走行状態の変化に拘らず安定した変速動作を実現できる。

請求項２の発明によれば、エンジン回転数が上がるほど多段変速機の変速動作を許容するペダル荷重の閾値が大きくなるので、低速走行時にはペダル荷重の閾値を増加させることなく操作性を良くし、高速走行時にはペダル荷重の閾値を増加させドグクラッチの浅噛みを抑制できる。

請求項３の発明によれば、エンジン回転数に応じて多段変速機の変速動作を許容するペダル荷重の閾値が連続的に変更されるので、ペダル荷重を段階的に変更する場合に比べ、ペダル荷重の変更による違和感を軽減し、良好な操作性と安定した変速動作を両立させることができる。

請求項４の発明によれば、１速から２速への変速動作や、２速から１速への変速動作に際し、他の変速動作時よりもペダル荷重を大きくするので、走行中に意図せずニュートラルに入ってしまうことを抑制できる。

請求項５の発明によれば、エンジン回転数に先行して変化するスロットル弁の開度に応じて多段変速機の変速動作を許容するペダル荷重の閾値が変更されるので、例えば、スロットル弁の開度が増加する加速時において、エンジン回転数の増加を見越してペダル荷重を重くし、ドグクラッチの浅噛みを抑制できる。

請求項６の発明によれば、多段変速機の変速動作を許容するペダル荷重の閾値に応じてメインクラッチを切断するにあたり、切断前に予圧制御が行われるので、メインクラッチを素早く切断し、迅速な変速動作を行うことができる。

請求項７の発明によれば、メインクラッチの切断後、所定の基準時間が経過しても変速動作が完了しない場合はメインクラッチが接続されるので、変速ミスにおけるクラッチ切断時間を短くして空走感を低減できる。

請求項８の発明によれば、メインクラッチの予圧制御を開始するペダル荷重の閾値ではなく、メインクラッチの切断を開始するペダル荷重の閾値を基準として変速ミス判定時間の計測を開始するので、変速動作がゆっくり行われる低速走行時等において、誤って変速ミスと判断することを防止できる。

本発明の一実施形態に係る変速制御装置の構成を示す図である。 図１の変速機及び変速機構の拡大断面図である。 ドグクラッチの構成図である。 エンジン回転数、ペダル荷重閾値、穴通過時間及び送り込み時間の関係を示す図である。 エンジン回転数に応じたペダル荷重閾値の変化を示す図である。 メインクラッチの予圧制御を示すタイミングチャート図である。 ＥＣＵの制御手順を示すフローチャートである。

以下、本発明の変速制御装置の一実施形態を、添付図面に基づいて説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。

図１は、本発明の一実施形態に係る変速制御装置１０の構成を示す図、図２は、図１の変速機１２及び変速機構１４の拡大断面図である。自動二輪車に適用される変速機１２は、相互に平行な軸線を有してエンジンケース１６に回転自在に支承される入力軸としてのメインシャフト１８と、出力軸としてのカウンタシャフト２０との間に、回転駆動力を伝達する第１〜第６速用の変速ギアＧ（Ｇ１〜Ｇ６）を備えている。このカウンタシャフト２０は、駆動輪としての後輪（図示略）の回転と同期して回転するものである。

変速機１２のメインシャフト１８と、動力源である図示しないエンジンのクランクシャフト（図示略）との間には、前記エンジンの回転駆動力の伝達を切断するメインクラッチ２２が設けられている。前記エンジンの回転駆動力は、前記クランクシャフトに固定されている図示しないプライマリ駆動ギアと噛合されるプライマリ従動ギア２４から、メインクラッチ２２を介してメインシャフト１８に伝達される。

メインシャフト１８に伝達された回転駆動力は、後述する変速機構１４によって選択された１つの変速ギアＧを介して、カウンタシャフト２０に伝達される。このカウンタシャフト２０の一端部には、ドライブスプロケット２６が固定されており、このドライブスプロケット２６に巻かれるチェーン２８を介して、前記後輪に前記エンジンからの回転駆動力が伝達される。

メインクラッチ２２は、前記クランクシャフトからプライマリ従動ギア２４及びトルクダンパ３０を介して動力が伝達されるクラッチアウター３２と、該クラッチアウター３２内の中心部に配置されてメインシャフト１８に連結されるクラッチインナー３４と、クラッチアウター３２の内周壁に軸方向揺動可能にスプライン嵌合される複数毎の駆動摩擦板３６と、該駆動摩擦板３６と交互に重ねられると共にクラッチインナー３４の外周に軸方向摺動可能にスプライン嵌合される複数枚の被動摩擦板３８と、最も外側（図示右方向側）の駆動摩擦板３６に当接してクラッチインナー３４の外端に一体に設けられる受圧板４０と、最も内側の駆動摩擦板３６を押圧可能としてクラッチインナー３４の内端に摺動可能に取り付けられる加圧板４２と、加圧板４２を受圧板４０から離間する方向（図示左方向）に付勢するクラッチばね４４とを備える。つまり、本実施形態では、クラッチばね４４の付勢力によって加圧板４２と受圧板４０を離間させることにより、通常時は切断状態を維持するノーマルオープンタイプのメインクラッチ２２を採用しているが、メインクラッチ２２は通常時は接続状態を維持するノーマルクローズタイプであってもよい。

クラッチインナー３４の中心部には、受圧板４０との間にレリーズベアリング４６を介在させたレリーズ部材４８が配置されており、このレリーズ部材４８に、メインシャフト１８内に軸方向移動可能に挿入されるプッシュロッド５０が連接されている。プッシュロッド５０がクラッチばね４４の弾発力に抗する力で押圧されて図示右方向に摺動すると、駆動摩擦板３６及び被動摩擦板３８を受圧板４０との間で挟持する方向に加圧板４２が移動する。これによりメインクラッチ２２は、クラッチアウター３２及びクラッチインナー３４間を相互に摩擦連結する接続状態となり、前記エンジンの回転駆動力が伝達可能となる。このとき、プッシュロッド５０に加える押圧力を調整することで、接続状態と切断状態との間の半クラッチ状態を得ることもできる。プッシュロッド５０は、エンジンケース１６に固定されているクラッチスレーブシリンダ５２の油圧ピストン５４の端部に当接しており、油路５６に所定の圧力の油圧が供給されることによって、油圧ピストン５４がプッシュロッド５０を図示右方向に押圧するように構成されている。油路５６の他端は、クラッチバルブ５７に接続されており、該クラッチバルブ５７による圧力制御に基づいて油路５６に所定の圧力の油圧が供給される。

１速の変速ギアＧ１は、メインシャフト１８に一体に形成された第１変速用駆動歯車６０と、カウンタシャフト２０に相対回転可能に装着されて第１変速用駆動歯車６０に噛合する第１変速用被動歯車６２とからなる。２速の変速ギアＧ２は、メインシャフト１８に装着される第２変速用駆動歯車６４と、カウンタシャフト２０に相対回転可能に装着されて第２変速用駆動歯車６４と噛合する第２変速用被動歯車６６とからなる。３速の変速ギアＧ３は、メインシャフト１８に装着される第３変速用駆動歯車６８と、カウンタシャフト２０に相対回転可能に装着されて第３変速用駆動歯車６８に噛合する第３変速用被動歯車７０とからなる。

４速の変速ギアＧ４は、メインシャフト１８に装着された第４変速用駆動歯車７２と、カウンタシャフト２０に相対回転可能に装着されて第４変速用駆動歯車７２と噛合する第４変速用被動歯車７４とからなる。５速の変速ギアＧ５は、メインシャフト１８に相対回転可能に装着された第５変速用駆動歯車７６と、カウンタシャフト２０に装着されて第５変速用駆動歯車７６と噛合する第５変速用被動歯車７８とからなる。６速の変速ギアＧ６は、メインシャフト１８に相対回転可能に装着された第６変速用駆動歯車８０と、カウンタシャフト２０に装着されて第６変速用駆動歯車８０と噛合する第６変速用被動歯車８２とからなる。

メインシャフト１８には、第５変速用駆動歯車７６及び第６変速用駆動歯車８０の間に第５・６変速切換用シフタ８４が軸方向の摺動を可能としてスプライン嵌合されている。また、第３変速用駆動歯車６８は、第６変速用駆動歯車８０に対向するようにして第５・６変速切換用シフタ８４に一体に形成され、第４変速用駆動歯車７２は、第５変速用駆動歯車７６に対向するようにして第５・６変速切換用シフタ８４に一体に形成される。

カウンタシャフト２０には、第１変速用被動歯車６２及び第４変速用被動歯車７４の間に第５変速用被動歯車７８が一体に形成される第１・４変速切換用シフタ８６が軸方向の摺動を可能としてスプライン嵌合される。また、カウンタシャフト２０には、第２変速用被動歯車６６及び第３変速用被動歯車７０の間に第６変速用被動歯車８２が一体に形成される第２・３変速切換用シフタ８８が軸方向の摺動を可能としてスプライン嵌合される。

第５・６変速切換用シフタ８４を軸方向に摺動して第５変速用駆動歯車７６に係合させると、第５変速用駆動歯車７６が、第５・６変速切換用シフタ８４を介してメインシャフト１８に相対回転不能に連結され、変速ギアＧ５が回転駆動力を伝達する変速ギアＧとして選択される。一方、第５・６変速切換用シフタ８４を軸方向に摺動して第６変速用駆動歯車８０に係合させると、第６変速用駆動歯車８０が、第５・６変速切換用シフタ８４を介してメインシャフト１８に相対回転不能に連結され、変速ギアＧ６が回転駆動力を伝達する変速ギアＧとして選択される。

第１・４変速切換用シフタ８６を軸方向に摺動して第１変速用被動歯車６２に係合させると、第１変速用被動歯車６２が第１・４変速切換用シフタ８６を介してカウンタシャフト２０に相対回転不能に連結され、変速ギアＧ１が回転駆動力を伝達する変速ギアＧとして選択される。一方、第１・４変速切換用シフタ８６を軸方向に摺動して第４変速用被動歯車７４に係合させると、第４変速用被動歯車７４が第１・４変速切換用シフタ８６を介してカウンタシャフト２０に相対回転不能に連結され、変速ギアＧ４が回転駆動力を伝達する変速ギアＧとして選択される。

第２・３変速切換用シフタ８８を軸方向に摺動して第２変速用被動歯車６６に係合させると、第２変速用被動歯車６６が第２・３変速切換用シフタ８８を介してカウンタシャフト２０に相対回転不能に連結され、変速ギアＧ２が回転駆動力を伝達する変速ギアＧとして選択される。一方、第２・３変速切換用シフタ８８を軸方向に摺動して第３変速用被動歯車７０に係合させると、第３変速用被動歯車７０が第２・３変速切換用シフタ８８を介してカウンタシャフト２０に相対回転不能に連結され、変速ギアＧ３が回転駆動力を伝達する変速ギアＧとして選択される。

第５・６変速切換用シフタ８４と隣接する第５変速用駆動歯車７６又は第６変速用駆動歯車８０との係合、第１・４変速切換用シフタ８６と第１変速用被動歯車６２又は第４変速用被動歯車７４との係合、及び、第２・３変速切換用シフタ８８と第２変速用被動歯車６６又は第３変速用被動歯車７０との係合は、上記したシフタと歯車との間に設けられたドグクラッチ９０によって実行される。

ドグクラッチ９０は、図３に示すように、４つのドグ歯９１を有するドグ９２と、ドグ孔９３を形成するダボ柱９４を有するドグ９６とで構成される。このドグ９２がシフタに設けられている場合には、該シフタと係合する歯車にドグ９６が設けられている。図３は、メインシャフト１８又はカウンタシャフト２０の軸方向から見た時の、ドグクラッチ９０を示し、ドグクラッチ９０は、ドグ歯９１とダボ柱９４とが該軸方向で噛合することにより、同軸上で隣接する歯車間で回転駆動力の伝達を行う一般的な機構である。なお、本実施形態においては、ドグ９２をメインシャフト１８に連結されている駆動側ドグとし、ドグ９６をカウンタシャフト２０に連結され駆動側ドグ９２と噛合することにより駆動する従動側ドグとする。

図１及び図２に戻り、回転駆動力を伝達する１つの変速ギアＧを選択する変速機構１４は、変速機１２と同様にエンジンケース１６の内部に収納されている。変速機構１４は、自動二輪車の車体に揺動可能に取り付けられたチェンジペダル１０６を運転者が操作し、このチェンジペダルの操作時に与えられる操作力（ペダル荷重）によってシフトドラム１００を回動させて変速操作を実行するものである。本実施形態において、運転者の左足で操作するチェンジペダル１０６は、シフトスピンドル１０２の一端部に固定されたシフトレバー１０４に連結されている。チェンジペダル１０６とシフトレバー１０４との間には、チェンジペダル１０６に接続される連結部材１０９と、シフトレバー１０４に接続される蓄力装置１０７と、連結部材１０９と蓄力装置１０７との間に介在され、チェンジペダル１０６の操作荷重を検出するペダル荷重センサ１０８と、が設けられている。本実施形態のペダル荷重センサ１０８は、チェンジペダル１０６の操作荷重に応じた連結部材１０９の歪みを検出する歪みセンサで構成されている。

第１のシフトフォーク軸１１０及び第２のシフトフォーク軸１１２と平行な軸線を有する中空円筒状のシフトドラム１００の表面には、第１のシフトフォーク１１４、第２のシフトフォーク１１６、及び第３のシフトフォーク１１８の一端側とそれぞれ係合する３つの係合溝１２０、１２２、１２４が形成されている。第１のシフトフォーク軸１１０及び第２のシフトフォーク軸１１２は、メインシャフト１８及びカウンタシャフト２０と平行な軸線を有してエンジンケース１６に支持され、第１のシフトフォーク１１４は第１のシフトフォーク軸１１０に、第２のシフトフォーク１１６及び第３のシフトフォーク１１８は、第２のシフトフォーク軸１１２に、それぞれ軸方向にスライド可能に支承されている。

第１のシフトフォーク１１４、第２のシフトフォーク１１６、及び第３のシフトフォーク１１８の他端側は、メインシャフト１８又はカウンタシャフト２０に対して軸方向に摺動可能に取り付けられた第５・６変速切換用シフタ８４、第１・４変速切換用シフタ８６、及び第２・３変速切換用シフタ８８にそれぞれ係合されている。

シフトドラム１００の係合溝１２０、１２２、１２４は、シフトドラム１００の回動位置に応じて第１のシフトフォーク軸１１０及び第２のシフトフォーク軸１１２上での第１のシフトフォーク１１４、第２のシフトフォーク１１６、及び第３のシフトフォーク１１８の位置を定めるように形成されている。そして、シフトドラム１００が回動することにより、第１のシフトフォーク１１４、第２のシフトフォーク１１６、及び第３のシフトフォーク１１８が各変速段に応じた軸方向の所定位置に摺動（変位）して、各シフタと隣接する歯車との間に配設されているドグクラッチ９０の噛合状態が切り換えられる。これにより、前記エンジンの回転駆動力を伝達する変速ギアＧが選択的に切り換えられて、変速動作が実行されることになる。

変速機構１４には、シフトドラム１００の回転角を検出する回転角検出手段としてのギアポジションセンサ１２６が設けられている。すなわち、シフトドラム１００の回転角に応じて選択されて接続される変速ギアＧが切り換わるので、シフトドラム１００の回転角を検出することで、現在選択されている変速ギアＧ（ギアポジション）を検出することができる。

変速制御装置１０は、さらに、ＥＣＵ１３０、運転者のスロットル操作に応じて回動する前記エンジンの図示しないスロットルバルブの開度Ｄｅを検出するスロットル開度センサ１３２と、前記エンジンの回転数であるエンジン回転数Ｎｅを検出するエンジン回転数センサ１３６と、カウンタシャフト２０の回転数を検出するカウンタシャフト回転数センサ１３８と、前記エンジンに設けられた点火装置１４０及び燃料噴射装置（インジェクター）１４２とを備える。カウンタシャフト２０の回転数と前記後輪の回転数とは１対１の対応関係にあるので、カウンタシャフト回転数センサ１３８は、前記後輪に設けられていてもよい。この場合は、カウンタシャフト回転数センサ１３８は、前記後輪の回転数を検出することでカウンタシャフト２０の回転数を検出する。

ＥＣＵ１３０は、スロットル開度センサ１３２、エンジン回転数センサ１３６、カウンタシャフト回転数センサ１３８、ペダル荷重センサ１０８、及びギアポジションセンサ１２６からの検出信号に基づいて、クラッチバルブ５７を介してメインクラッチ２２を制御するとともに、点火装置１４０及び燃料噴射装置１４２を介して前記エンジンを制御する。

本実施形態の変速制御装置１０は、クラッチレバー操作を行うことなく、チェンジペダル１０６の操作だけで変速機１２を変速操作できるように、メインクラッチ２２や前記エンジンの出力を制御するように構成されている。具体的には、加速状態におけるチェンジペダル１０６のシフトアップ操作時に適用されるエンジン協調チェンジ制御と、減速状態におけるチェンジペダル１０６のシフトアップ操作時、加速状態及び減速状態におけるチェンジペダル１０６のシフトダウン操作時に適用されるクラッチカットチェンジ制御と、に基づいて、チェンジペダル１０６による変速機１２の変速操作が許容される。

ＥＣＵ１３０は、原則としてスロットル開度センサ１３２が算出したスロットル開度Ｄｅ及びエンジン回転数センサ１３６が検出したエンジン回転数Ｎｅ等に基づいて、前記エンジンの出力を制御する。すなわち、燃料噴射装置１４２による燃料噴射量、噴射タイミングと、点火装置１４０による点火タイミングとを制御する。

ＥＣＵ１３０は、ペダル荷重センサ１０８の検出荷重であるペダル荷重Ｌｄが所定のペダル荷重閾値Ｌｔを越えたとき、チェンジペダル１０６によるチェンジ操作であると判断し、エンジン協調チェンジ制御又はクラッチカットチェンジ制御を実行する。エンジン協調チェンジ制御は、メインクラッチ２２を切らずにチェンジペダル１０６による変速機１２の変速操作を許容するために、前記エンジンの出力抑制を行う。このエンジンの出力抑制は、例えば、燃料噴射タイミングを遅らせたり（以下、適宜リタード処理という）、駆動する前記エンジンの気筒数を減らしたり、点火装置１４０による点火や燃料噴射装置１４２による燃料噴射を禁止（以下、適宜ＦＩカット処理という）することにより行われる。そして、ＥＣＵ１３０は、変速機１２の変速動作後、前記エンジンの出力抑制を解除して通常の前記エンジンの出力制御に復帰させる。また、クラッチカットチェンジ制御は、チェンジペダル１０６による変速機１２の変速操作を許容するために、メインクラッチ２２を切断し、変速動作後にメインクラッチ２２を接続する。

なお、本実施形態のエンジン協調チェンジ制御は、図４に示すように、低回転領域では、変速動作後のエンジン出力復帰を優先するためにリタード処理を実行し、高回転領域では、ドグクラッチ９０の駆動側ドグ９２と従動側ドグ９６との回転差縮小を優先するためにＦＩカット処理を実行するが、前記エンジンの出力が抑制されるのであれば、その処理方法に制限はない。

図４は、エンジン回転数Ｎｅ、ペダル荷重閾値Ｌｔ、孔通過時間Ｔａ及び送り込み時間Ｔｂの関係を示す図である。孔通過時間Ｔａは、変速機１２の変速動作に際し、ドグクラッチ９０の駆動側ドグ９２のドグ歯９１が従動側ドグ９６のドグ孔９３上を通過するのに要する回転方向の移動時間を示しており、エンジン回転数Ｎｅが大きくなるほど孔通過時間Ｔａは短くなる。また、送り込み時間Ｔｂは、変速機１２の変速動作に際し、ドグクラッチ９０の駆動側ドグ９２のドグ歯９１が従動側ドグ９６のドグ孔９３の底部まで到達するのに要する軸方向の移動時間を示しており、チェンジペダル１０６の操作荷重が一定であれば、送り込み時間Ｔｂも一定となる。しかしながら、送り込み時間Ｔｂが一定の場合、エンジン回転数Ｎｅが上がると、孔通過時間Ｔａが送り込み時間Ｔｂよりも短くなる可能性があり、このような状況では、ドグクラッチ９０のドグ歯９１が次段のドグ孔９３の底部まで移動できず、頂部のみで係合する浅噛みが発生する虞がある。

図４及び図５に示すように、本実施形態のＥＣＵ１３０は、エンジン回転数Ｎｅが上がるほど大きくなるようにペダル荷重閾値Ｌｔを連続的に変更する。これにより、エンジン回転数Ｎｅが上がるほど送り込み時間Ｔｂが短くなるので、エンジン回転数Ｎｅに拘らず、常に送り込み時間Ｔｂが孔通過時間Ｔａよりも短くなり、浅噛みの発生が抑制される。また、エンジン回転数Ｎｅが低下する低速走行時には、ペダル荷重閾値Ｌｔも低下するので、軽いペダル荷重による軽快な変速操作が可能になる。なお、本実施形態では、チェンジペダル１０６のペダル荷重閾値Ｌｔが必要以上に大きくなることを回避するために、高回転領域でペダル荷重閾値Ｌｔを一定に保っているが、高回転領域では、前述したＦＩカット処理により孔通過時間Ｔａの短縮度合いが鈍化されるため、一定のペダル荷重閾値Ｌｔに応じて送り込み時間Ｔｂが一定になっても浅噛みの発生が抑制される。

チェンジペダル１０６による変速機１２の変速パターンにおいて、１速と２速との間にニュートラルが設定されている場合、本実施形態のＥＣＵ１３０は、１速から２速への変速動作及び２速から１速への変速動作に際し、ペダル荷重閾値Ｌｔを他の変速動作時よりも大きくすることができる。このようにすると、１速から２速への変速動作や、２速から１速への変速動作に際し、意図せずにニュートラルに入ってしまうことが抑制される。

また、本実施形態のＥＣＵ１３０は、エンジン回転数Ｎｅに加え、スロットル開度Ｄｅに応じてペダル荷重閾値Ｌｔを変更することができる。このようにすると、例えば、スロットル開度Ｄｅが増加する加速時において、エンジン回転数Ｎｅの増加を見越してペダル荷重閾値Ｌｔが重くなるので、ドグクラッチ９０の浅噛みがさらに抑制される。

また、チェンジペダル１０６とシフトレバー１０４との間に蓄力装置１０７を設けることで、荷重閾値Ｌｔに達するまでの間、チェンジペダル操作のペダル荷重を蓄積することができ、より大きなペダル荷重を得られ、高速走行時のシフトチェンジが容易となる。

図６は、メインクラッチ２２の予圧制御を示すタイミングチャート図である。この図に示すように、本実施形態のＥＣＵ１３０は、チェンジペダル１０６のペダル荷重Ｌｄがペダル荷重閾値Ｌｔを越えたとき、メインクラッチ２２を切断することで変速機１２に対するエンジン出力を遮断するにあたり、ペダル荷重閾値Ｌｔよりも小さい第２ペダル荷重閾値Ｌｔ２を設定し、ペダル荷重Ｌｄが第２ペダル荷重閾値Ｌｔ２を越えたとき、メインクラッチ２２を切断側に予圧制御することができる。このようにすると、ペダル荷重Ｌｄに応じてメインクラッチ２２を切断するにあたり、切断前に予圧制御を行うことにより、メインクラッチ２２が素早く切断され、変速動作の所要時間が短縮される。

さらに、本実施形態のＥＣＵ１３０は、チェンジペダル１０６の操作に応じてメインクラッチ２２を切断した後、所定の基準時間Ｔが経過しても変速機１２の変速動作が完了しない場合、メインクラッチ２２を接続することができる。変速機１２の変速動作の完了は、シフトドラム１００の角度が変速操作前と変速操作後で相違していることにより判定し、相違せずに一致している場合に変速ミスであると判定することができる。そして、メインクラッチ２２の切断後、基準時間Ｔが経過しても変速動作が完了しない場合はメインクラッチ２２が接続されるので、変速ミスにおけるクラッチ切断時間が短くなり空走感が低減される。なお、基準時間Ｔと比較される計測時間Ｔｄは、メインクラッチ２２の予圧制御を開始する第２ペダル荷重閾値Ｌｔ２ではなく、メインクラッチ２２の切断を開始するペダル荷重閾値Ｌｔを基準として計測を開始することが望ましい。このようにすると、変速動作がゆっくり行われる低速走行時等において、誤って変速ミスと判断することが防止される。

つぎに、ＥＣＵ１３０によるクラッチカットチェンジ制御の制御手順について、図７を参照して説明する。

クラッチカットチェンジ制御では、まず、検出したエンジン回転数Ｎｅ及びスロットル開度Ｄｅに基づいてペダル荷重閾値Ｌｔ及び第２ペダル荷重閾値Ｌｔ２を設定する（ステップＳ１１）。つぎに、チェンジペダル１０６のペダル荷重Ｌｄ及びシフトドラム１００の角度に基づいて変速操作の種別を判断する（ステップＳ１２）。

ここで、１速から２速への変速操作、又は２速から１速への変速操作であると判断した場合は、第２ペダル荷重閾値Ｌｔ２に付加荷重αが加算された補正第２ペダル荷重閾値（Ｌｔ２＋α）を求めるとともに、ペダル荷重Ｌｄが補正第２ペダル荷重閾値（Ｌｔ２＋α）を越えたか否かを判断する（ステップＳ１３）。この判断結果がＮＯである場合は、ステップＳ１１に戻るが、判断結果がＹＥＳの場合は、メインクラッチ２２を切断側に予圧制御する（ステップＳ１４）。つぎに、ペダル荷重閾値Ｌｔに付加荷重αが加算された補正ペダル荷重閾値（Ｌｔ＋α）を求めるとともに、ペダル荷重Ｌｄが補正ペダル荷重閾値（Ｌｔ＋α）を越えたか否かを判断する（ステップＳ１５）。この判断結果がＮＯである場合は、ステップＳ１３に戻るが、判断結果がＹＥＳの場合は、チェンジペダル１０６が変速操作されたと判断してメインクラッチ２２の切断・接続処理に移る。

一方、ステップＳ１２において、１速から２速への変速操作及び２速から１速への変速操作以外であると判断した場合は、ペダル荷重Ｌｄが第２ペダル荷重閾値Ｌｔ２を越えたか否かを判断する（ステップＳ１６）。この判断結果がＮＯである場合は、ステップＳ１１に戻るが、判断結果がＹＥＳの場合は、メインクラッチ２２を切断側に予圧制御する（ステップＳ１７）。つぎに、ペダル荷重Ｌｄがペダル荷重閾値Ｌｔを越えたか否かを判断する（ステップＳ１８）。この判断結果がＮＯである場合は、ステップＳ１６に戻るが、判断結果がＹＥＳの場合は、チェンジペダル１０６が変速操作されたと判断してメインクラッチ２２の切断・接続処理に移る。

メインクラッチ２２の切断・接続処理では、まず、計測時間Ｔｄの計測を開始した後（ステップＳ１９）、メインクラッチ２２を切断させる（ステップＳ２０）。つぎに、シフトドラム１００の角度に基づいて変速動作の完了を判断し（ステップＳ２１）、この判断結果がＹＥＳとなったタイミングでメインクラッチ２２を接続させた後（ステップＳ２２）、ステップＳ１１に戻る。一方、ステップＳ２１の判断結果がＮＯの状態では、計測時間Ｔｄが基準時間Ｔを越えたか否かを繰り返し判断しており（ステップＳ２３）、ステップＳ２１の判断結果がＹＥＳとなる前に、ステップＳ２３の判断結果がＹＥＳとなった場合は、変速ミスであると判断してメインクラッチ２２を接続させた後（ステップＳ２２）、ステップＳ１１に戻る。

以上説明したように、本実施形態の変速制御装置１０によれば、エンジン回転数Ｎｅに応じてペダル荷重閾値Ｌｔが変更されるので、走行状態に応じて、軽いペダル荷重による変速（操作性良好）と、重いペダル荷重による変速（浅噛み抑制）と、を使い分けることができ、その結果、走行状態の変化に拘らず安定した変速動作を実現できる。

また、本実施形態では、エンジン回転数Ｎｅが上がるほどペダル荷重閾値Ｌｔが大きくなるので、低速走行時におけるペダル荷重を増加させることなく、高速走行時におけるドグクラッチ９０の浅噛みを抑制できる。

また、本実施形態では、エンジン回転数Ｎｅに応じてペダル荷重閾値Ｌｔが連続的に変更されるので、ペダル荷重閾値Ｌｔを段階的に変更する場合に比べ、ペダル荷重閾値Ｌｔの変更による違和感を軽減し、良好な操作性と安定した変速動作を両立させることができる。

また、本実施形態では、１速から２速への変速動作や、２速から１速への変速動作に際し、他の変速動作時よりもペダル荷重閾値Ｌｔを大きくするので、走行中に意図せずニュートラルに入ってしまうことを抑制できる。

また、本実施形態では、エンジン回転数Ｎｅに先行して変化するスロットル開度Ｄｅに応じてペダル荷重閾値Ｌｔが変更されるので、例えば、スロットル開度Ｄｅが増加する加速時において、エンジン回転数Ｎｅの増加を見越してペダル荷重閾値Ｌｔを重くし、ドグクラッチ９０の浅噛みを抑制できる。

また、本実施形態では、ペダル荷重Ｌｄに応じてメインクラッチ２２を切断するにあたり、切断前に予圧制御が行われるので、メインクラッチ２２を素早く切断し、迅速な変速動作を行うことができる。

また、本実施形態では、メインクラッチ２２の切断後、所定の基準時間Ｔが経過しても変速動作が完了しない場合はメインクラッチ２２が接続されるので、変速ミスにおけるクラッチ切断時間を短くして空走感を低減できる。

また、本実施形態では、メインクラッチ２２の予圧制御を開始する第２ペダル荷重閾値Ｌｔ２ではなく、メインクラッチ２２の切断を開始するペダル荷重閾値Ｌｔを基準として変速ミス判定時間の計測を開始するので、変速動作がゆっくり行われる低速走行時等において、誤って変速ミスと判断することを防止できる。

なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
例えば、ペダル荷重センサ１０８は歪みセンサに限らず、任意のセンサを用いることができる。

さらに、加速状態におけるチェンジペダル１０６のシフトアップ操作時には、エンジン協調チェンジ制御とクラッチ容量（油圧）の制御を同時に行ってもよく、これにより、変速をよりスムーズに行うことができる。

１０ 変速制御装置
１２ 変速機（多段変速機）
２２ メインクラッチ
９０ ドグクラッチ
１０６ チェンジペダル
１０８ ペダル荷重センサ（ペダル荷重検出手段）
１３０ ＥＣＵ（制御部）
１３２ スロットル開度センサ（スロットル開度検出手段）
１３６ エンジン回転数センサ（エンジン回転数検出手段）
Ｄｅ スロットル開度（検出開度）
Ｌｄ ペダル荷重（検出荷重）
Ｌｔ ペダル荷重閾値Ｌｔ（閾値）
Ｎｅ エンジン回転数（検出回転数）
Ｔ 基準時間

Claims (8)

1. 機械的に接続されるチェンジペダル（１０６）の操作に応じたドグクラッチ（９０）の噛合切り換えに基づいてエンジン出力を多段に変速する多段変速機（１２）と、
   前記チェンジペダル（１０６）の操作荷重を検出するペダル荷重検出手段（１０８）と、
   前記ペダル荷重検出手段（１０８）の検出荷重（Ｌｄ）が所定の閾値（Ｌｔ）を越えたとき、前記多段変速機（１２）に対するエンジン出力を抑制又は遮断して前記チェンジペダル（１０６）による前記多段変速機（１２）の変速動作を許容する制御部（１３０）と、を備えた変速制御装置（１０）であって、
   前記変速制御装置（１０）は、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段（１３６）をさらに備え、
   前記制御部（１３０）は、前記エンジン回転数検出手段（１３６）の検出回転数（Ｎｅ）に応じて前記閾値（Ｌｔ）を変更することを特徴とする変速制御装置（１０）。
2. 請求項１に記載の変速制御装置（１０）であって、
   前記制御部（１３０）は、前記エンジン回転数検出手段（１３６）の検出回転数（Ｎｅ）が上がるほど大きくなるように前記閾値（Ｌｔ）を変更することを特徴とする変速制御装置（１０）。
3. 請求項１又は２に記載の変速制御装置（１０）であって、
   前記制御部（１３０）は、前記エンジン回転数検出手段（１３６）の検出回転数（Ｎｅ）に応じて前記閾値（Ｌｔ）を連続的に変更することを特徴とする変速制御装置（１０）。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の変速制御装置（１０）であって、
   前記多段変速機（１２）は、１速と２速との間にニュートラルを有し、
   前記制御部（１３０）は、１速から２速への変速動作、及び／又は、２速から１速への変速動作に際し、前記閾値（Ｌｔ）を他の変速動作時よりも大きくすることを特徴とする変速制御装置（１０）。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の変速制御装置（１０）であって、
   前記変速制御装置（１０）は、スロットル弁の開度を検出するスロットル開度検出手段（１３２）をさらに備え、
   前記制御部（１３０）は、前記エンジン回転数検出手段（１３６）の検出回転数（Ｎｅ）に加え、前記スロットル開度検出手段（１３２）の検出開度（Ｄｅ）に応じて前記閾値（Ｌｔ）を変更することを特徴とする変速制御装置（１０）。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の変速制御装置（１０）であって、
   前記制御部（１３０）は、前記ペダル荷重検出手段（１０８）の検出荷重（Ｌｄ）が前記閾値（Ｌｔ）を越えたとき、メインクラッチ（２２）を切断することで前記多段変速機（１２）に対するエンジン出力を遮断するにあたり、前記閾値（Ｌｔ）よりも小さい第２閾値（Ｌｔ２）を設定し、前記ペダル荷重検出手段（１０８）の検出荷重（Ｌｄ）が前記第２閾値（Ｌｔ２）を越えたとき、前記メインクラッチ（２２）を切断側に予圧制御することを特徴とする変速制御装置（１０）。
7. 請求項６に記載の変速制御装置（１０）であって、
   前記制御部（１３０）は、前記チェンジペダル（１０６）の操作に応じて前記メインクラッチ（２２）を切断した後、所定の基準時間（Ｔ）が経過しても前記多段変速機（１２）の変速動作が完了しない場合、前記メインクラッチ（２２）を接続することを特徴とする変速制御装置（１０）。
8. 請求項７に記載の変速制御装置（１０）であって、
   前記制御部（１３０）は、前記ペダル荷重検出手段（１０８）の検出荷重（Ｌｄ）が前記閾値（Ｌｔ）を越えたタイミングで前記基準時間（Ｔ）の計測を開始することを特徴とする変速制御装置（１０）。

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