JP2797213B2 - 車両の変速装置 - Google Patents

車両の変速装置

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Description

【発明の詳細な説明】 A.発明の目的 (1) 産業上の利用分野 本発明は、自動二輪車等の車両の変速装置に関する。
(2) 従来の技術 従来、自動二輪車等の車両では、変速時にはクラッチ
を切った状態でシフトペダルの回動操作を行なうことに
より変速機を変速作動せしめるようにするのが一般的で
ある。
(3) 発明が解決しようとする課題 ところで、レース用の自動二輪車では迅速なシフト操
作をすることが望まれるのに対し、上記従来のもので
は、変速操作を満足し得る程度に迅速に行なうことは困
難である。そこで本出願人は、所定条件のときにクラッ
チを切ることなくシフトペダルの操作に応じて変速可能
とした技術を既に提案(特願平1−275489号)してい
る。
ところが、そのような提案技術では運転者がシフトペ
ダルに静かに足を載せて休ませる場合でも、シフト操作
を行なったと誤って判断し、不必要なときに出力制御も
しくは変速を実行するおそれがある。
本発明は、かかる事情に艦みてなされたものであり、
シフト操作のみを確実に検出して迅速、的確な変速を行
ない得るようにした車両の変速装置を提供することを目
的とする。
B.発明の構成 (1) 課題を解決するための手段 上記目的を達成するための本発明装置は、変速操作荷
重を検出する荷重センサと;車両搭載エンジンの出力を
制御可能な出力制御手段と;前記荷重センサの検出値に
基づき変速操作荷重の増加速度が所定値以上であって変
速操作荷重が設定荷重以上となるのに応じて前記エンジ
ンの出力を一時的に変化させるべく出力制御手段を制御
する制御ユニットと;を備える。
(2) 作用 上記構成によれば、変速操作荷重の増加程度が所定値
以上であるときに変速作動を可能とするので、車両の運
転者が明確な意思をもって変速操作を行なったときのみ
変速作動を可能とすることができる。しかも変速操作に
応じてエンジン出力を制御することにより、シフトアッ
プ時にはスロットルを開いたままでクラッチを切ること
なく、またシフトダウン時にはスロットルを閉じたまま
でクラッチを切ることなく、変速機の変速作動を迅速に
行なうことができる。
(3) 実施例 以下、図面により本発明をレース用自動二輪車に適用
したときの一実施例について説明する。
先ず第1図において、自動二輪車に搭載された2サイ
クルエンジン1の吸気管2にはリード弁3が配設される
とともに該リード弁3の上流側にスロットル弁4が配設
されており、スロットル弁4には該弁4の開度すなわち
スロットル開度θTHを検出するスロットルセンサSTH
付設される。また燃焼室5に臨んでエンジン本体1aには
点火プラグ6が配設され、該点火プラグ6にはエンジン
出力制御手段としての点火制御装置7が接続される。さ
らにエンジン1のクランク軸8には伝動機構9を介して
変速機10が連結されており、エンジン1の回転数NEを検
出する回転数センサSNEがクランク軸8に関連して配設
される。また変速機10には、変速操作を行なうためのシ
フトペダル12を含むシフト装置13が連結されており、こ
のシフト装置13には変速操作荷重Mを検出するための荷
重センサSMが配設される。
第2図において、変速機10は、たとえば6段変速用と
して構成されるものであり、この変速機10のミッション
ケース15には、クランク軸8に伝動機構9を介して連結
されるメイン軸16と、図示しないチェーン駆動機構を介
して後輪に連結されるカウンタ軸17と、シフトドラム18
とが軸線まわりの回転自在にして相互に平行に支承され
るとともに、それら16,17,18と平行にしてシフタガイド
軸19が固定的に配設されており、メイン軸16およびカウ
ンタ軸17間には、第1、第2、第3、第4、第5および
第6変速段をそれぞれ確立するための歯車列201,202,20
3,204,205,206が介設される。またシフタガイド軸19に
はシフト歯車21,22,23に個別に係合されるシフタ24,25,
26が軸方向摺動自在に嵌合され、これらのシフタ24〜26
にそれぞれ植段されたガイドピン24a,25a,26aがシフト
ドラム18の外周に設けられたリード溝27,28,29に相対移
動可能にそれぞれ係合される。而してシフトドラム18が
シフト装置13により所定の変速角度ずつ間歇的に回動作
動せしめられることにより、シフタ24〜26が選択的に摺
動駆動され、それにより前記各歯車例201〜206の1つが
択一的に確立される。
再び第1図において、シフト装置13は、シフトペダル
12を矢印30で示す方向に踏込むことによりシフトアップ
し、また矢印30とは逆方向に回動操作することによりシ
フトダウンする構造となっており、一端に足載せ部12a
を有しながら略L字状に形成されるとともにその屈曲部
が自動二輪車の車体に軸31を介して支承されるシフトペ
ダル12と、ミッションケース15に軸支されたシフト軸32
に基端が固定された回動アーム33と、シフトペダル12お
よび回動アーム33間を連結するリンク34とを備え、該リ
ンク34の中間部に荷重センサSMが介設される。而してシ
フト軸32および前記シフトドラム18は、従来周知の連
動、連結機構35を介して連結されており、シフトペダル
12の操作に応じた連動、連結機構35の作動によりシフト
ドラム18が間歇的に回動駆動される。しかもシフトアッ
プ操作時に前記荷重センサSMには引張荷重が作用するこ
とになり、荷重センサSMはその引張荷重に応じた電気信
号をシフトアップ操作荷重Mとして出力することにな
り、またシフトダウン操作時に荷重センサSMは圧縮荷重
に応じた電気信号をシフトダウン操作荷重として出力す
ることになる。
ところで、スロットルセンサSTHで検出されるスロッ
トルセンサ開度θTH、回転数センサSNEで検出されるエ
ンジン回転数NE、ならびに荷重センサSMで検出される操
作荷重Mは、マイクロコンピュータから成る制御ユニッ
ト36にそれぞれ入力される。而して該制御ユニット36
は、スロットル開度θTH、エンジン回転数NEおよび操作
荷重Mに基づいてスロットル弁4を開いた状態でのシフ
トペダル12による変速操作に応じてクラッチを切ること
なく変速機10の変速作動を可能とするために点火制御装
置7を制御するとともに、操作荷重Mの増加速度が所定
値以下である場合にはその変速処理を禁止するもであ
る。
第3図は、制御ユニット36に予め設定されているシフ
トアップ処理手順を示すものであり、この第3図におい
て第1ステップS1では、操作荷重Mの増加速度dM/dtが
所定値α以上であるか否かが判断され、dM/dt<αであ
るときには第2ステップS2に、またdM/dt≧αであると
きには第3ステップS3に進む。
ところで、第1ステップS1における増加速度dM/dtの
判定は、第4図に示すように操作荷重Mが変化する際
に、該操作荷重Mが予め設定した第1設定荷重MTH1に達
したときの時刻t1と、第1設定荷重MTH1よりも大きく設
定されている第2設定荷重MTH2に達したときの時刻t2
の間の時間差ΔTが所定値以下であるか否かにより判断
するものであり、時間差ΔTが所定値を超えるとき、す
なわちdM/dt<αのときには第2ステップS2に進んでシ
フト制御を禁止する。
また時間差ΔTが所定値以下であるとき、すなわちdM
/dt≧αのときには第1ステップS1から第3ステップS3
に進むものであり、この第3ステップS3においては、操
作荷重Mが第2設定荷重MTH2以上であるかどうかが判断
され、M≧MTH2である場合のみ第4ステップS4に進む。
第4ステップS4では、スロットル開度θTHが予め設定し
たスロットル開度判断値A以上であるかどうかが判断さ
れ、θTH≧Aの場合には第5ステップS5に、またθTH
Aの場合には第10ステップS10に進む。
第5ステップS5では、エンジン回転数NEが予め設定さ
れた回転数判断値B以上であるかどうかが判断され、NE
≧Bであるときには第6ステップS6に、またNE<Bであ
るときには第8ステップS8に進む。而して第6ステップ
S6では、エンジン1の出力を低減すべく点火制御装置7
で点火時期を制御するための点火時期補正値Δθig
「C」に設定され、さらに次の第7ステップS7で前記点
火時期補正値Δθigを保持するための時間Tが「H」に
定められる。
第5ステップS5から第8ステップS8に進んだときは、
第8および第9ステップS8,S9を経過することにより、
Δθig=D、T=Iと順次定められる。
また第4ステップS4から第10ステップS10へと進んだ
ときには、NE≧Bであるときには第11ステップS11およ
び第12ステップS12を順次経過して、Δθig=E、T=
Jと定められ、NE<Bであるときには第13ステップS13
および第14ステップS14を順次経過して、Δθig=F、
T=Kと定められる。
ところで、スロットル弁4を開いたままでクラッチを
切ることなくシフトペダル12を踏み込んでシフトアップ
操作を行なうと、シフトドラム18の回動、ならびにシフ
タ24〜26の選択的な摺動移動が開始されようとするが、
メイン軸16にはクランク軸8からの動力が伝達された状
態であるので、各歯車列201〜206のうち作動中の歯車列
の大きな噛合摩擦力がシフタ24〜26の係合解除に対する
抵抗力となる。したがってシフトドラム18の回動が阻止
されることになり、シフトペダル12の踏込みに応じて荷
重センサSMに引張荷重が作用する。そこで、第4図で示
すように、荷重センサSMで検出した操作荷重Mが予め設
定していた第2設定荷重MTH2を超えたかどうかを第3ス
テップS3で判断することにより、変速操作中であるかど
うかを検出することができる。
而して変速操作中であることを検出したときには、第
5図で示すように、点火時期を点火時期補正値Δθig
け変化させ、しかもそれを時間Tだけ保持するように制
御ユニット36から点火制御装置7に制御信号を与える。
しかもθTH≧A、NE≧Bであるとき(たとえば高速域で
スロットル全開状態のとき)にはΔθig=C、T=Hと
し、θTH≧A、NE<Bであるとき(たとえば低速域でス
ロットル全開状態のとき)にはΔθig=D、T=Iと
し、θTH<A、NE≧Bであるとき(たとえば高速域での
定速走行状態のとき)にはΔθig=E、T=Jとし、θ
TH<A、NE<Bであるとき(たとえば低速域での定速走
行状態のとき)にはΔθig=F、T=Kとして、スロッ
トル開度θTHおよびエンジン回転数NEに応じて点火制御
装置7による点火時期補正値Δθigおよび保持時間Tを
定め、エンジン1の出力を一時的に低下させる。これに
より各歯車列201〜206のうち作動中の歯車列が一時的に
無負荷状態となるため、その間、該歯車列の噛合摩擦力
が低下し、シフトドラム18の回動および選択されたシフ
タ24〜26の移動を円滑にしてシフトアップを完了するこ
とができる。しかもこの間スロットル弁4は開いたまで
あり、スロットル操作に伴う出力変化の遅れを生じるこ
となく、またクラッチ操作も不要としてシフトアップを
行なうことができる。
次にこの実施例の作用について説明すると、操作荷重
Mの増加速度dM/dtが所定値α未満である場合、すなわ
ち運転者がシフトペダル12に単に足を載せた状態ではエ
ンジン1の出力が低減されることはなく、したがって変
速機10の変速作動が生じることはない。
また運転者が明確な意思をもってスロットルペダル12
を踏み込んで変速操作を行ったときには、変速操作荷重
Mが第2設定荷重MTH2以上となった時点で点火時期が点
火時期補正値Δθig分だけ変化し、エンジン1の出力が
低減される。それに応じて第4図のシフト開始時期P1
シフトアップが開始され、操作荷重Mが減少していく。
而してシフトアップ終了時期P2でシフトアップ作動が完
了し、操作荷重Mは再び増加していくことになる。
以上はシフトアップ時の処理を説明したものである
が、制御ユニット36は、シフトダウン処理も可能なもの
であり、スロットル弁4を全閉もしくは全閉に近い開度
に保持した状態で荷重センサSMによりシフトダウン操作
に伴う圧縮荷重が所定の増加速度以上で所定値以上とな
ったことを検出したときには、エンジン1の出力を一時
的にわずかに増加するようにして上述のシフトアップ時
と同様の処理を行なう。
以上の実施例では、シフト時に点火時期の補正により
エンジン1の出力を制御するようにしたが、混合気量の
制御、空燃比の制御および排気時期の制御によりエンジ
ン1の出力を増減制御するようにしてもよい。
C.発明の効果 以上のように本発明装置は、変速操作荷重を検出する
荷重センサと;車両搭載エンジンの出力を制御可能な出
力制御手段と;前記荷重センサの検出値に基づき変速操
作荷重の増加速度が所定値以上であって変速操作荷重が
設定荷重以上となるのに応じて前記エンジンの出力を一
時的に変化させるべく出力制御手段を制御する制御ユニ
ットと;を備えるので、車両の運転者が明確な意思をも
って変速操作を行なったときのみ変速作動を可能とし、
誤って出力制御やシフトアップおよびシフトダウンが実
行されることを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の一実施例を示すものであり、第1図は全
体構成図、第2図は変速機の縦断面図、第3図はシフト
アップ処理手順を示すフローチャート、第4図は操作荷
重の変化を示す図、第5図は第4図の操作荷重の変化に
伴う点火時期の変化を示す図である。 1……エンジン、7……出力制御手段としての点火制御
装置、36……制御ユニット、SM……荷重センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 足立 卓彦 埼玉県新座市野火止8丁目18番4号 株 式会社ホンダ・レーシング内 (56)参考文献 特開 昭50−121004(JP,A) 特開 昭62−221932(JP,A) 特開 昭63−142450(JP,A) 実開 昭60−98735(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F02D 29/00 B60K 41/02 F16H 59/04

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】変速操作荷重を検出する荷重センサ(SM
    と;車両搭載エンジン(1)の出力を制御可能な出力制
    御手段(7)と;前記荷重センサ(SM)の検出値に基づ
    き変速操作荷重の増加速度が所定値以上であって変速操
    作荷重が設定荷重以上となるのに応じて前記エンジン
    (1)の出力を一時的に変化させるべく出力制御手段
    (7)を制御する制御ユニット(36)と;を備えること
    を特徴とする車両の変速装置。
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