JP4150481B2 - オートバイのためのエンジン変速機アセンブリ - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特にオートバイのためのエンジン変速機アセンブリに関する。
【０００２】
【従来の技術】
オートバイには、通常、シーケンシャルで非同期の変速機が設けられている。従来の技術では、変速操作を媒介する部材は一般に３つあり、それらは、エンジンへの燃料の流れ制御するハンドルと、摩擦クラッチを制御するレバーと、ギアを選択するペダルである。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
本発明のエンジン変速機アセンブリは、従来の手動制御手段に加えて、摩擦クラッチの操作およびギアの噛合を上記手動制御手段から独立して制御するためのアクチュエータ手段を備えたことを特徴としている。このアクチュエータ手段が、例えば１対の押しボタンを介して運転者によって与えられたシフト指令を受けた後に、サーボで支援された方法で行なうシフトを制御するために、電子制御ユニットが設けられている。
【０００４】
本発明の変速機アセンブリでは、運転者は、ボタンを単に押すだけでサーボで支援された方法により自動で、あるいは手動制御のギアシフトをもつ通常のオートバイにおけるように、摩擦クラッチのレバー、混合気制御のハンドルおよびギア選択のペダルを用いることにより手動でギアシフトを行なうことができる。
【０００５】
本発明の特徴と利点は、限定されない例としてのみ添付の図面を参照して次に述べられる詳細な説明を通して明らかになる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１,図２は、オートバイのためのエンジン変速機アセンブリ１０を示している。このエンジン変速機アセンブリ１０は、摩擦クラッチ１６を介して変速機１４に連結される公知のクランク軸１２を有し、上記摩擦クラッチは、オートバイのハンドルに設けられたレバー１７によって操作される。変速機１４の出力軸は、参照番号１８で示される。変速機１４は、シーケンシャルな歯車装置であり、この歯車装置は、表面に二重効果のカムが形成された回転シリンダ２０によって公知の如く操作され、上記カムは、回転シリンダ２０の角度位置の関数として選択ギアをシーケンシャルに変更する。ペダル２２、したがってギアシフトは、シリンダ２０の角度位置を変化させることによって従来と同様に操作される。摩擦クラッチ１６と変速機１４は、歯車ポンプ２６と一緒にボックス２４内に収容され、歯車ポンプ２６は、エンジン(内燃機関)で駆動されて、内燃機関の油圧回路に潤滑油を供給する。
【０００７】
従来と全く同様に、エンジンには、混合気の供給を制御するスロットルバルブ２８が設けられる。スロットルバルブ２８は、オートバイのハンドルに設けられたハンドル３０によって制御される。
【０００８】
ギア選択のペダル２２と摩擦クラッチの制御レバー１７と混合気制御のハンドル３０とは、従来のオートバイにおけるギアシフトを手動で制御する制御手段を構成する。
【０００９】
本発明によれば、エンジン変速機アセンブリ１０は、上述の手動制御手段に加えて、好ましくは油圧式の一連のアクチュエータを有し、これらのアクチュエータは、後述するサーボで支援された方法によってギアシフトの実行を可能にする。サーボ支援のギアシフトは、好ましくはハンドルに設けられる１対の押しボタン３４からのギアシフト指令を受ける電子制御ユニット３２によって制御され、運転者は、上記押しボタン３４を介してシフトアップまたはシフトダウンの指令を入力する。
【００１０】
第１油圧アクチュエータ３６は、手動制御のレバー１７から独立して摩擦クラッチ１６を操作するために設けられる。第２油圧アクチュエータ３８は、二重効果のカムをもつ回転シリンダ２０のために、第３油圧アクチュエータ４０は、手動のハンドル３０によって与えられる位置から独立してスロットルバルブ２８の位置を変化させるために夫々設けられる。従って、摩擦クラッチ１６と変速機１４とスロットルバルブ２８とは、独立して手動またはサーボで支援された方法で動かすことができる。
【００１１】
油圧制御ユニット４２は、アキュムレータ４４と、電子制御ユニット３２によって制御される複数の電動弁４６,４８,５０,５２とを有する。本発明の特に好ましい実施形態によれば、アクチュエータ３６,３８,４０を制御する油圧回路は、エンジンの潤滑油と同じ油を作動油に用いている。歯車ポンプ２６は、油圧アクチュエータ３６,３８,４０に供給する圧油を作るために用いられる。電動弁４６は、第３油圧アクチュエータ４０に圧油を供給して、混合気の量を手動ハンドル３０で設定された値よりも増加させるべくスロットルバルブを回転させる制御レバーを操作させる。電動弁４８は、流量比例形または圧力比例形の弁で、第１油圧アクチュエータ３６に圧油を供給して、手動レバー１７の位置に無関係に摩擦クラッチ１６の嵌合および離脱を制御させる。なお、これについては、本願出願人が同時に出願した特許明細書に詳しく開示されている。電動弁５０,５２は、二重効果の第２油圧アクチュエータ３８に圧油を供給し、これを一方へ動かしてシフトアップを行なわせ、これを他方へ動かしてシフトダウンを行なわせる。
【００１２】
また、本発明のエンジン変速機アセンブリは、クランク軸１２および変速機の出力軸１８の回転速度を表わす信号を電子制御ユニット３２に夫々送出する速度センサ５４,５６を有する。センサ５８は、どのギアが噛合しているのかを表わす信号を電子制御ユニット３２に送出し、この情報は、装置パネル上に置かれたディスプレイ６０に表示される。また、摩擦クラッチ１６の操作状態(嵌合／離脱)を検出するセンサ６２およびスロットルバルブ２８の開口角度を検出するセンサ６４が設けられている。
【００１３】
電子制御ユニット３２は、シフトアップ中にエンジンの回転速度を減じるために、例えばリレー６８を介して、あるいはエンジン制御ユニットへ中断指令を送出することによって、点火コイル６６への電力供給を一時的に中断するようにプログラムされうる。
【００１４】
図３のグラフは、本発明によるシステムの操作を説明するもので、幾つかの特徴的な操作局面に対して、Ａ,Ｂ,Ｃ,Ｄ,Ｄ',Ｅ,Ｅ',Ｆで表わされたシステムに特徴的なパラメータの変化が示されており、これらのパラメータは、ギアの選択、摩擦クラッチの状態、オートバイの速度、エンジンのr.p.m.、スロットルバルブの位置、シフト指令からなる。
【００１５】
局面Ａはスタート局面を表わし、この局面では、ギアがニュートラルでオートバイは静止し、エンジンがアイドリングで、スロットルバルブがアイドリング位置にある。摩擦クラッチは嵌合し、シフト指令はない。この局面Ａから始まって、局面Ｂでは、摩擦クラッチが手動で離脱され、シフトアップの押しボタンが押下される(シフト指令「アップ」)。局面Ｂの最後で、摩擦クラッチは離脱し、スロットルバルブとエンジンはアイドリングし、オートバイは未だに静止している。第１ギアがサーボで支援された方法で噛合せしめられる。
【００１６】
局面Ｃの間に、スロットルバルブが、ハンドル３０の回転によって例えばアイドル位置から混合気全開位置へ動かされて、エンジンのr.p.m.は値Ｇ１へ向かって漸増する。摩擦クラッチが手動で次第に嵌合されることによって、オートバイの速度は上昇し、局面Ｃの最後で、システムは、第１ギアが噛合し、摩擦クラッチが嵌合し、オートバイの速度が所定値Ｖ１に達し、エンジンのr.p.m.が値Ｇ１に達する。続く局面Ｄで、スロットルバルブを例えば混合気全開位置などの一定位置に保ったまま、シフトアップ指令が与えられたとする。すると、電子制御ユニット３２は、シフトアップ指令に応答して、サーボで支援された方法で摩擦クラッチを離脱させ、かつギヤをより上段に切り換える。ここで、ギアを上段に切り換える前に、電子制御ユニット３２がエンジンのr.p.m.を減少させるのが好ましい。これは、常閉リレー６８により、あるいは点火コイルユニットへ適切な指令を送ることによって、例えば点火コイル６６への電力供給を一時的に遮断することによって実現できる。これによって、エンジンのr.p.m.が値Ｇ１から値Ｇ２へ減少する。
【００１７】
ギアが上段に切り換えられた後、摩擦クラッチはサーボで支援された方法で次第に嵌合され、エンジンのr.p.m.およびオートバイの速度は漸増する。同様のシーケンスが同じように繰り返される局面Ｄ'では、更なる「アップ」指令の後、第２ギアから第３ギアへの更なるシフトアップが生じて、オートバイは速度Ｖ３に達する。
【００１８】
第３ギアに噛合し、混合気のハンドル(スロットルバルブ)が混合気全開位置(局面Ｄ')にあって、オートバイが速度Ｖ３で走行しているとき、運転者がサーボで支援された方法によってシフトダウンしようと思ったとする。局面Ｅにおいて、運転者は手動でスロットルバルブの開度を、例えば混合気のハンドルをアイドル位置に戻して減じ、直ぐ下段のギアにシフトダウンすべく「ダウン」指令を送出する。すると、エンジンのr.p.m.は、スロットルバルブを閉じた結果、減少する。この局面で、変速機の入力軸１１とエンジンのクランク軸１２との嵌合に最適な回転速度にエンジンを加速するのが好ましい。なぜなら、摩擦クラッチが離脱状態のときに、オートバイの後輪のロックを防止しなければならないからである。これは、スロットルバルブの開度を決める第３油圧アクチュエータ４０によって、自動的に実現される。スロットルバルブの開口角度(開度)は自動的に増加され、エンジンのr.p.m.は値Ｇ３に上昇する。同時に、摩擦クラッチと変速機とを制御するアクチュエータは、摩擦クラッチを離脱させ、かつ直ぐ下段のギアを嵌合させる。局面Ｅ'において、第２ギアから第１ギアへ移行する際も、同様のシーケンスが繰り返される。
【００１９】
最後に、局面Ｆでは、運転者はギアをニュートラルに切り換え、サーボで支援されたギアシフト方法を用いてオートバイを停止させる。このようにすべく、運転者は、スロットルバルブをアイドリング位置に手動で設定し、レバー１７を引いて摩擦クラッチを手動で離脱させる。スロットルバルブがアイドリング位置にあり、摩擦クラッチが離脱した状態で「ダウン」指令を与えることによって、電子制御ユニット３２は、変速機をニュートラル位置にする。
【００２０】
いかなるときも、運転者は、押しボタン３４を押してサーボで支援されたギアシフトを用いるか、摩擦クラッチのレバー１７と混合気のハンドル３０とギア選択のペダル２２とを使った従来の手動シーケンスを用いるかを決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のエンジン変速機アセンブリのブロック図である。
【図２】 本発明のエンジン変速機アセンブリの側面図である。
【図３】 ギアシフトのシーケンスにおけるエンジンの種々の操作パラメータを示す一連の図である。
【符号の説明】
１０ エンジン変速機アセンブリ
１１ 変速機入力軸
１２ クランク軸
１６ 摩擦クラッチ
１７ 摩擦クラッチ操作用のレバー
１８ 変速機出力軸
２０ 二重効果カムをもつ回転シリンダ
２２ ギアシフト用のペダル
２４ ボックス
２６ 歯車ポンプ
２８ スロットルバルブ
３０ スロットルバルブ操作用のハンドル
３２ 電子制御ユニット
３４ ギアシフト指令用の押しボタン
３６ 第１油圧アクチュエータ
３８ 第２油圧アクチュエータ
４０ 第３油圧アクチュエータ
４２ 油圧制御ユニット
４４ アキュムレータ
４６,４８,５０,５２ 電動弁
５６ 速度センサ
５８,６２,６４ センサ
６６ 点火コイル
６８ リレー

Claims (6)

  1. 摩擦クラッチ(16)の操作とギアの噛合を制御する手動制御手段(17,22)を有するオートバイのためのシーケンシャルなエンジン変速機アセンブリにおいて、
    上記手動制御手段(17,22)から独立して、上記摩擦クラッチ(16)の操作とギアの噛合をサーボで支援された方法で制御するアクチュエータ手段(36,38)と、運転者によって与えられるギアのシフトアップまたはシフトダウンの指令の関数として上記アクチュエータ手段を制御する電子制御ユニット(32)とを備えて、上記手動制御手段によるオートバイの運転中の任意の時点で上記指令に基づいて上記電子制御ユニットによる制御を行うようにしたことを特徴とするエンジン変速機アセンブリ。
  2. 請求項１に記載のエンジン変速機アセンブリにおいて、上記運転者によって与えられる手動の指令から独立して、エンジンへの混合気の供給をサーボで支援された方法で制御するアクチュエータ(40)をさらに備えたことを特徴とするエンジン変速機アセンブリ。
  3. 請求項１または２に記載のエンジン変速機アセンブリにおいて、上記アクチュエータ手段(36,38,40)は、油圧アクチュエータであり、上記エンジンを潤滑する油は、上記油圧アクチュエータに供給するために用いられることを特徴とするエンジン変速機アセンブリ。
  4. 請求項１に記載のエンジン変速機アセンブリにおいて、上記エンジンの回転速度と、上記変速機の出力軸の回転速度と、上記摩擦クラッチ(16)の操作状態と、二重効果のカムをもつシリンダ(20)の角度位置と、上記エンジンへの混合気の供給を制御する部材(28)の操作位置とを検出するためのセンサ手段を備えたことを特徴とするエンジン変速機アセンブリ。
  5. 請求項４に記載のエンジン変速機アセンブリにおいて、上記電子制御ユニット(32)は、上段のギアへ切り換える前に、上記エンジンの回転速度を減じるようにプログラムされていることを特徴とするエンジン変速機アセンブリ。
  6. 請求項４に記載のエンジン変速機アセンブリにおいて、上記電子制御ユニット(32)は、下段のギアへ切り換える前に、上記エンジンの回転速度を増すようにプログラムされていることを特徴とするエンジン変速機アセンブリ。
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