JP4781228B2 - 変速制御装置および車両 - Google Patents

Description

本発明は、モータ等のアクチュエータ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１参照）。この変速制御装置は、シフトシャフトとクラッチとの間に介装されたクラッチ伝達機構を備えており、このクラッチ伝達機構がシフトシャフトの回転に連動してクラッチの断続を行う。また、この変速制御装置は、シフトシャフトと変速機との間に介装された変速機伝達機構を備えており、この変速機伝達機構がシフトシャフトの回転に連動して変速機の変速ギアの切り換えを行う。

また、特許文献１には、シフトシャフトのニュートラル位置を補正する方法が開示されている。この補正方法では、シフトシャフトが正転側および逆転側の回動限界まで回転したときの各回転角度位置をそれぞれ検出し、これらの回転角度位置の中間をシフトシャフトのニュートラル位置として更新登録するようにしている。
特開２０００−２７９９１号公報

しかしながら、上述した特許文献１に記載のニュートラル位置の補正方法では、以下のような問題がある。すなわち、多数の車両を製造するにあたって、構成部品の設計誤差や、組み付け誤差等に起因して、シフトシャフトの正転側および逆転側の機械的な回動限界が車両ごとに異なる場合が発生する。ところが、正転側の回動限界と逆転側の回動限界とが異なる場合に、上述のように検出された回転角度位置に基づいてニュートラル位置を算出するようにすると、算出されたニュートラル位置が実際のニュートラル位置と異なってしまうこととなる。しかし、このように誤って算出されたニュートラル位置を基準とすると、正確なシフトチェンジ動作を行うことができないという事態が発生する。

ところで、シフトシャフトのニュートラル位置が多少ずれていたとしても、いわゆる遊び領域（例えば、シフトシャフトの遊び領域、アクチュエータにおけるセンサで検出される検出部分よりもクラッチ伝達機構側のリンク機構（例えば、回動アームやロッドやボールジョイント等）の遊び領域、クラッチ伝達機構の遊び領域など）、すなわち、シフトシャフトの回転が開始されてからクラッチ伝達機構が駆動されるまでの間にシフトシャフトが空転する領域を設けることとすれば、必ずしもシフトシャフトのニュートラル位置を厳密に検出する必要はない。シフトシャフトがこの遊び領域内を回転している間は、上記クラッチ伝達機構は駆動されない。ところが、この遊び領域は、クラッチ伝達機構の構成部品の設計誤差や組み付け誤差等に応じて、車両毎に異なる。また、上記遊び領域は、車両の経年使用により変化する。

ここで、シフトシャフトの遊び領域が変化すると、半クラッチとなるときのシフトシャフトの回転位置（半クラッチ位置）や、クラッチが切断状態となるときのシフトシャフトの回転位置（クラッチ切断位置）も変化してしまう。このことから、上記遊び領域を正確に把握することができれば、それに基づいて上記半クラッチ位置や上記クラッチ切断位置も正確に把握することが可能となり、より正確なシフトチェンジ動作を行うことが可能となる。

シフトペダルを有し、乗員の足踏み操作によってシフトチェンジが行われる車両では、乗員自らの感覚によって、経年劣化等によるクラッチ異常等を判断することが可能である。しかし、アクチュエータによってシフトチェンジを行う車両では、そのような異常を乗員の感覚によって判断することはできない。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、正確なシフトチェンジを行うことが可能な変速制御装置を提供す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アクチュエータと、前記アクチュエータの駆動力により正逆両方向に回転するシフトシャフトと、前記シフトシャフトに所定値以上の駆動力が作用する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、前記クラッチ伝達機構が駆動されない程度の小電流を前記アクチュエータに与えることによって、前記シフトシャフトを正転側および逆転側に交互に回転させ、前記シフトシャフトを正転側および逆転側のいずれか一方向に回転させた際に当該回転が停止したときの回転位置である第１の位置と、前記シフトシャフトを反対方向に回転させた際に当該回転が停止したときの回転位置である第２の位置とを前記位置センサによって検出する測定手段と、を備えたものである。

上記変速制御装置によれば、前記第１の位置および第２の位置に基づいて、クラッチ伝達機構が駆動されずにシフトシャフトが空転する領域、すなわち遊び領域を測定することができる。そのため、この測定された遊び領域に基づいてシフトシャフトの駆動制御を行うことによって、設計誤差や組み付け誤差が車両毎に存在する場合であっても、正確なシフトチェンジを行うことが可能となる。また、遊び領域の測定を適宜に行うようにすれば、経年使用した場合であっても、正確なシフトチェンジを行うことが可能となる。

本発明によれば、設計誤差や組み付け誤差が存在する場合や、車両を経年使用した場合であっても、正確なシフトチェンジを行うことが可能となる。

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。

＜第１実施形態＞
図１に示すように、本実施形態に係る車両は自動二輪車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。また、鞍乗型車両に限定されず、他の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。

車体の後方下部には、リヤアーム２５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。

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切断され、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切断され、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の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は切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。なお、このラチェット機構１１５は、本発明にいう変速機伝達機構に該当する。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。

変速機３８は、ドグクラッチ式変速機であり、図５に示すように、変速ギア４６として、軸端面に係合突起４６ｃが形成されている第１ギア４６ａと、係合突起４６ｃと対向する軸端面に係合凹部４６ｅが形成されている第２ギア４６ｂとを備えている。変速機３８は、複数の第１ギア４６ａおよび第２ギア４６ｂを備えている。なお、変速ギア４７（図２参照）は、変速ギア４６と同様の構成であるので説明を省略する。第１ギア４６ａには、３つの係合突起４６ｃが形成されており、これら係合突起４６ｃは、第１ギア４６ａの軸端面の外縁部に、周方向に均等に配置されている。また、第２ギア４６ｂには、６つの係合凹部４６ｅが形成されており、これら係合凹部４６ｅも、周方向に均等に配置されている。

また、第１ギア４６ａの軸心部には、メイン軸４４およびドライブ軸４５が挿通される挿通孔４６ｇが形成されており、この挿通孔４６ｇの周面には、複数の溝４６ｄが形成されている。なお、図２に示したように、変速ギア４６はメイン軸４４に挿通され、変速ギア４７はドライブ軸４５に挿通される。この第１ギア４６ａは、メイン軸４４およびドライブ軸４５にスプライン嵌合される。一方、第２ギア４６ｂにも、メイン軸４４およびドライブ軸４５に挿通される挿通孔４６ｈが形成されているが、この挿通孔４６ｈには、溝が形成されていない。したがって、第２ギア４６ｂは、メイン軸４４およびドライブ軸４５に空転状態で装着される。

シフトカム１１３（図４参照）が回転することにより、シフトフォーク１１１ａがカム溝１１３ａに沿って移動し、これに連動して第１ギア４６ａがメイン軸４４およびドライブ軸４５のスプラインに沿って軸方向に移動する。そして、第１ギア４６ａの係合突起４６ｃが、第２ギア４６ｂの係合凹部４６ｅに係合することにより、メイン軸４４からドライブ軸４５へ駆動力を伝達する変速ギア４６、４７の組み合わせが切り換えられ、ギアチェンジが行われる。

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６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６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。

図６に示すように、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６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。上記３個のボール２８７は、周方向に並んでいる。

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が固定されている。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。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。

図６におけ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。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。一方、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。そのため、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から離れるように移動する。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６における下方向に押圧される）。

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６の上方向に押圧される）。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が切断される。

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（クラッチ切断開始角度）に達すると、変速クラッチ３７が切断される。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７は、第１のカムプレート２８３および第２のカムプレート２８４に挟持されたボール２８７を示す拡大断面図である。第１のカムプレート２８３に形成された第１のカム溝２８５は、ボール２８７の外周に沿った形状を有している。この第１のカム溝２８５は、溝底部２８５ａの両側に傾斜部２８５ｂが隣り合うように形成されている。一方、第２のカムプレート２８４に形成された第２のカム溝２８６は、第１のカム溝２８５と比較して、回転方向（図中、矢印にて示す）に長くなるように、延設部２８６ｃが形成されている。延設部２８６ｃは溝底部２８６ａの両側に形成されている。また、延設部２８６ｃの隣には傾斜部２８６ｂが形成されている。なお、溝底部２８６ａと、溝底部２８６ａの両側の延設部２８６ｃとは、平坦面を形成するように連続している。

ここで、図７に示すように、ボール２８７が第２のカム溝２８６の略中央に位置しているときに、シフトシャフト７０の回転が開始された場合を考える。シフトシャフト７０の回転が開始されると、第２のカムプレート２８４に対して第１のカムプレート２８３が回転するが、ボール２８７が延設部２８６ｃ上に位置している間は、第１のカムプレート２８３と第２のカムプレート２８４との間の距離は変わらない。このとき、クラッチ伝達機構２７０（図６参照）は駆動されず、シフトシャフト７０は空転する。

そして、ボール２８７がカム溝２８６の傾斜部２８６ｂに達すると、その後、ボール２８７は、傾斜部２８６ｂ上を乗り上げる。このように傾斜部２８６ｂに沿ってボール２８７が移動すると、第２のカムプレート２８４が第１のカムプレート２８３から離反し、第１のカムプレート２８３と第２のカムプレート２８４との距離は増大する。このとき、クラッチ伝達機構２７０（図６参照）がシフトシャフト７０により駆動される。

本実施形態では、ボール２８７が延設部２８６ｃ上を移動しているときのシフトシャフト７０の回転位置の範囲（シフトシャフト７０が空転しているときの回転位置の範囲）が、遊び領域となる。なお、本実施形態では、第２のカムプレート２８４に延設部２８６ｃが形成されているが、第１のカムプレート２８３に延設部が形成されていてもよいし、第１のカムプレート２８３および第２のカムプレート２８４の両方に延設部が形成されていてもよい。

図３に示すように、シフトシャフト７０には、半径方向の外側に突出した当接部７０ａ、７０ｂがそれぞれ形成されている。また、クランクケース３５には、当接部７０ａ、７０ｂとそれぞれ当接するストッパ部２８０ａ、２８０ｂがそれぞれ形成されている。このストッパ部２８０ａ、２８０ｂは、シフトシャフト７０の回転を規制する。具体的には、シフトシャフト７０がシフトアップ方向に回転（以下、シフトアップ方向の回転を逆転という）する場合には、ストッパ部２８０ａが当接部７０ａに当接することにより、シフトシャフト７０の回転が規制される。逆に、シフトシャフト７０がシフトダウン方向に回転（以下、シフトダウン方向の回転を正転という）する場合には、ストッパ部２８０ｂが当接部７０ｂに当接することにより、シフトシャフト７０の回転が規制される。

なお、ストッパ部は、図３に示したストッパ部２８０ａ、２８０ｂに限定されるものではなく、シフトシャフト７０の回転を規制することができるものであれば、種々のものを採用することができる。このストッパ部２８０ａ、２８０ｂにより回転が規制されたときのシフトシャフト７０の回転角度が、いわゆる機械的最大回転角度となる。

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。

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７０ｃ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８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。ＥＣＵ（エンジン制御装置）１００が備えるＣＰＵ１０１には、シフトアップスイッチ１０２ａおよびシフトダウンスイッチ１０２ｂが接続されている。これらシフトアップスイッチ１０２ａおよびシフトダウンスイッチ１０２ｂは、自動二輪車１０の左ハンドル９４（図１参照）に設けられており、シフトチェンジ（シフトアップまたはシフトダウン）の際に操作されるスイッチである。また、ＣＰＵ１０１には、イグニションスイッチ１２５も接続されている。イグニションスイッチ１２５がオンされると、エンジン２９が始動する。

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（図２参照）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に該当する。ただし、エンジン回転数検出装置はＣＤＩ１０５に限らず、他の検出装置であってもよいことは勿論である。

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。アクチュエータ７５は電動モータ（図示せず）を含んで構成されており、このアクチュエータ７５が駆動することによって、シフトシャフト７０が回転する。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における上記電動モータの駆動制御（ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）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（回転角度）を検出するためのものである。なお、この回転角度センサ１０６は、本発明にいう位置センサに該当する。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。

ＥＣＵ１００には、記憶装置１０９が設けられている。なお、記憶装置１０９の種類は特に限定されず、公知のメモリ等であってもよい。

ＣＰＵ１０１には、警告ランプ１１０が接続されている。この警告ランプ１１０は、後述する遊び領域の測定中や、自動二輪車１０に所定の異常が検出された場合等に点灯（または点滅）するように構成されている。

また、自動二輪車１０は、電源２００と、メインスイッチ２０１と、メインリレー２０２と、電源保持／電源切断回路２０３とを備えている。

電源２００は、メインスイッチ２０１およびメインリレー２０２を介してＥＣＵ１００に電源電圧を供給するとともに、電源保持／電源切断回路２０３を介してＥＣＵ１００内の自己保持回路１０８に保持電圧を供給する。

メインスイッチ２０１は、自動二輪車１０を始動する際に運転者が操作するスイッチであり、運転者のスイッチ操作によりオンされると、電源２００から電源電圧をメインリレー２０２と電源保持／電源切断回路２０３に供給する。また、メインスイッチ２０１は、オン／オフ状態を示すメインＳＷ信号をＥＣＵ１００に出力する。

メインリレー２０２は、励磁コイルと接点とからなり、メインスイッチ２０１を介して電源電圧が励磁コイルに供給されると、接点をオン状態にして電源電圧をＥＣＵ１００に供給する。

電源保持／電源切断回路２０３は、定電圧ダイオード等からなり、メインスイッチ２０１を介して供給される電源電圧が一定電圧以上である場合には、保持電圧をＥＣＵ１００内の自己保持回路１０８に供給し、電源電圧が一定電圧以下である場合には、自己保持回路１０８への保持電圧の供給を停止する。

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９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９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１０２ａが操作された）場合には、シフトシャフト７０は、回転位置が目標位置θ_{ｍａｘ（uｐ）}になるまで回転（逆転）してから、基準位置（０°）まで戻る往復回転運動を行う。なお、この基準位置（０°）は、予めＥＣＵ１００のＲＯＭ等に記憶されている。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１０２ｂが操作された）場合には、シフトシャフト７０は、回転位置が目標位置θ_{ｍａｘ（ｄｏｗｎ）}になるまで回転（正転）してから、基準位置（０°）まで戻る往復回転運動を行う。

ここで、目標位置θ_{ｍａｘ（uｐ）}、θ_{ｍａｘ（ｄｏｗｎ）}は、シフトシャフト７０の逆転側および正転側の機械的最大回転角度（設計値）にそれぞれ設定されている。この機械的最大回転角度は、上述したように、シフトシャフト７０の回転が逆転側および正転側に規制されたときのシフトシャフト７０の回転位置である。

しかし、目標位置θ_{ｍａｘ（uｐ）}、θ_{ｍａｘ（ｄｏｗｎ）}は、いずれも上記機械的最大回転角度の設計値である。そのため、クラッチ伝達機構２７０の構成部品の設計誤差や、組み付け誤差等に起因して、目標位置θ_{ｍａｘ（uｐ）}、θ_{ｍａｘ（ｄｏｗｎ）}が実際の機械的最大回転角度からずれてしまう場合が発生する。

図９に示したθ_{ＭＡＸ（ｕｐ）}、θ_{ＭＡＸ（ｄｏｗｎ）}は、それぞれシフトシャフト７０の逆転側および正転側における実際の機械的最大回転角度の一例を表している。図９に示すように、目標位置θ_{ｍａｘ（uｐ）}、θ_{ｍａｘ（ｄｏｗｎ）}は、実際の機械的最大回転角度θ_{ＭＡＸ（ｕｐ）}、θ_{ＭＡＸ（ｄｏｗｎ）}とそれぞれ異なっている。なお、図９に示す例では、目標位置θ_{ｍａｘ（uｐ）}、θ_{ｍａｘ（ｄｏｗｎ）}が、機械的最大回転角度θ_{ＭＡＸ（ｕｐ）}、θ_{ＭＡＸ（ｄｏｗｎ）}よりもそれぞれ小さくなっているが、当然、目標位置が機械的最大回転角度を超える場合も起こりうる。なお、目標位置θ_{ｍａｘ（uｐ）}とθ_{ｍａｘ（ｄｏｗｎ）}とは、同一であってもよいし異なっていてもよい。また、実際の機械的最大回転角度θ_{ＭＡＸ（ｕｐ）}とθ_{ＭＡＸ（ｄｏｗｎ）}とについても、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、変速クラッチ３７の接続の一連のシフトチェンジ動作が行われる。

図１０および図１１は、図９に示したシフトチェンジ動作をより詳細に説明するための説明図である。図１０は、シフトアップの場合を示しており、図１１は、シフトダウンの場合を示している。

図１０に示すように、シフトアップに係る操作があると、シフトシャフト７０が目標位置θ_{ｍａｘ（uｐ）}に向かって回転（逆転）する（図１０の時刻ｔ１１〜ｔ１２参照）。このとき、変速クラッチ３７の切断が行われる。なお、このクラッチ切断工程において、シフトシャフト７０は最大回転速度で回転する。

シフトシャフト７０が目標位置θ_{ｍａｘ（uｐ）}に達すると、その後、シフトシャフト７０は、目標位置θ_{ｍｅｅｔ（ｕｐ）}に向かって反対方向に回転（正転）する（時刻ｔ１３〜ｔ１４参照）。この目標位置θ_{ｍｅｅｔ（ｕｐ）}は、シフトアップ時において、変速クラッチ３７が切断状態から半クラッチ状態になるときのシフトシャフト７０の回転位置である。なお、θ_{ｍｅｅｔ（ｕｐ）}は、ＥＣＵ１００のＲＯＭ等に予め記憶されている。

シフトシャフト７０の回転位置がθ_{ｍｅｅｔ（ｕｐ）}に達すると、次に、目標位置θ_{ｏｎ（ｕｐ）}に達するまで、半クラッチ制御が行われる（時刻ｔ１４〜ｔ１５参照）。この目標位置θ_{ｏｎ（ｕｐ）}は、変速クラッチ３７が半クラッチ状態を経て、接続状態になるときのシフトシャフト７０の回転位置である。なお、θ_{ｏｎ（ｕｐ）}も、ＥＣＵ１００のＲＯＭ等に予め記憶されている。この半クラッチ制御では、シフトシャフト７０が低速で回転する。シフトシャフト７０の回転角度がθ_{ｏｎ（ｕｐ）}に達すると、その後、基準位置（０°）までシフトシャフト７０が最大回転速度で回転する（時刻ｔ１５〜ｔ１６参照）。

一方、図１１に示すように、シフトダウンの場合には、シフトアップの場合と比較して、シフトシャフト７０の回転方向が逆方向となる。シフトダウン操作があると、まず、シフトシャフト７０が目標位置θ_{ｍａｘ（ｄｏｗｎ）}に向かって回転（正転）する（時刻ｔ２１〜ｔ２２参照）。このとき、変速クラッチ３７の切断が行われる。なお、このクラッチ切断工程において、シフトシャフト７０は最大回転速度で回転する。

シフトシャフト７０が目標位置θ_{ｍａｘ（ｄｏｗｎ）}に達すると、その後、シフトシャフト７０は、目標位置θ_{ｍｅｅｔ（ｄｏｗｎ）}に向かって反対方向に回転（逆転）する（時刻ｔ２３〜ｔ２４参照）。この目標位置θ_{ｍｅｅｔ（ｄｏｗｎ）}は、シフトダウン時において、変速クラッチ３７が切断状態から半クラッチ状態となるときのシフトシャフト７０の回転位置である。なお、θ_{ｍｅｅｔ（ｄｏｗｎ）}も、θ_{ｍｅｅｔ（ｕｐ）}（図１０参照）と同様、ＥＣＵ１００のＲＯＭ等に予め記憶されている。

シフトシャフト７０の回転位置がθ_{ｍｅｅｔ（ｄｏｗｎ）}に達すると、次に、目標位置θ_{ｏｎ（ｄｏｗｎ）}に達するまで、半クラッチ制御が行われる（時刻ｔ２４〜ｔ２５参照）。θ_{ｏｎ（ｄｏｗｎ）}は、変速クラッチ３７が半クラッチ状態を経て接続状態になるときのシフトシャフト７０の回転角度である。なお、θ_{ｏｎ（ｄｏｗｎ）}も、θ_{ｏｎ（ｕｐ）}（図１０参照）と同様、ＥＣＵ１００のＲＯＭ等に予め記憶されている。シフトシャフト７０がθ_{ｏｎ（ｄｏｗｎ）}に達すると、その後、基準位置（０°）までシフトシャフト７０が最大回転速度で回転する（時刻ｔ２５〜ｔ２６参照）。

次に、上述したシフトシャフト７０の遊び領域を測定する遊び領域測定処理について説明する。図１２は、シフトシャフト７０の回転位置と、シフトシャフト７０を駆動するアクチュエータ７５の駆動トルクとの関係を示す図である。図１２に示すように、シフトシャフト７０の回転位置が遊び領域内にあるときには、シフトシャフト７０は空転するため、シフトシャフト７０の駆動トルクは一定の低い値となる。しかし、シフトシャフト７０の回転位置が、クラッチ伝達機構２７０の駆動が開始されるときの位置（以下、クラッチリリース開始位置という）に達すると、その部分から駆動トルクが立ち上がる。すなわち、シフトシャフト７０の回転位置が遊び領域内にあるときには、駆動トルクは一定の低い値となるが、上記回転位置が遊び領域外になると、駆動トルクが大きくなる。

上記遊び領域測定処理では、まず、クラッチ伝達機構２７０が駆動されない程度、すなわち、ボール２８７（図６および図７参照）が第２のカム溝２８６の傾斜部２８６ｂを乗り越えることができない程度の小電流が、アクチュエータ７５に与えられる。この小電流がアクチュエータ７５に与えられると、シフトシャフト７０は回転を開始し、遊び領域内で回転するが、クラッチリリース開始位置に達すると停止する。上記遊び領域測定処理では、このシフトシャフト７０が停止したときの回転位置を回転角度センサ１０６で検出し、その検出結果に基づいて遊び領域が測定される。

図１３および図１４は、自動二輪車１０のＥＣＵ１００において実行される遊び領域測定処理の流れを示すフローチャートである。本実施形態において、この遊び領域測定処理は、メインスイッチ２０１がオンになったことを受けて開始される処理である。遊び領域測定処理が開始されると、まず、ステップＳ１００において、警告ランプ１１０（図８参照）を点灯（または点滅）させる。このステップＳ１００の処理によって警告ランプ１１０が点灯（または点滅）することにより、遊び領域測定処理が実行中であることが報知される。

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、シフトチェンジ無効化フラグをオンに設定する。このシフトチェンジ無効化フラグがオンに設定されている間は、シフトチェンジ操作（シフトアップスイッチ１０２ａまたはシフトダウンスイッチ１０２ｂの操作）があっても、アクチュエータ７５が駆動されない。すなわち、シフトチェンジ無効化フラグがオンに設定されている間は、シフト指令を受けてもシフトチェンジは行われない。

ステップＳ１１０の処理を実行すると、次に、ステップＳ１２０において、アクチュエータ７５に上述の小電流（クラッチ伝達機構２７０が駆動されない程度の小電流）を供給し、シフトシャフト７０を基準位置から所定方向（正転側または逆転側の一方向）に回転させる。以下の説明では、図１５に示すように、シフトシャフト７０を正転側（図１５の右側）に回転させることとする。ただし、シフトシャフト７０を逆転側に回転させることも可能である。

次に、ステップＳ１２５に進み、シフトシャフト７０の回転位置が所定範囲を超えたか否かを判定する。シフトシャフト７０の回転位置が所定範囲を超えると、クラッチ伝達機構２７０等に異常が発生している可能性があるので、ステップＳ２９０に進み、遊び領域の測定を中止する。一方、シフトシャフト７０の回転位置が所定範囲内の場合、ステップＳ１３０に進む。

ステップＳ１３０においては、シフトシャフト７０の回転が停止したか否かを判定する。なお、シフトシャフト７０の回転が停止したか否かは、例えば、回転角度センサ１０６でシフトシャフト７０の位置を検出し、所定時間経過してもその位置が変化しないこと等に基づいて容易に判定することができる。ここで、アクチュエータ７５に供給される電流が小電流であるため、シフトシャフト７０はクラッチリリース開始位置を超えて回転することはできない。そのため、シフトシャフト７０がクラッチリリース開始位置に達したところでシフトシャフト７０は停止する。シフトシャフト７０の回転が停止すると、ステップＳ１４０に進み、シフトシャフト７０がクラッチリリース開始位置にあると判断し、当該位置を第１の位置θａとして取得する。

次に、ステップＳ１５０に進み、シフトシャフト７０を反対方向（ここでは逆転方向であって、図１５における左側の方向）に回転させる。なお、この際にも、アクチュエータ７５には上述の小電流を供給する。

次に、ステップＳ１５５において、シフトシャフト７０の回転位置が所定範囲を超えたか否かを判定する。シフトシャフト７０の回転位置が所定範囲を超えると、ステップＳ２９０に進み、遊び領域の測定を中止する。一方、シフトシャフト７０の回転位置が所定範囲内の場合、ステップＳ１６０に進む。

ステップＳ１６０では、シフトシャフト７０の回転が停止したか否かを判定する。シフトシャフト７０の回転が停止すると、ステップＳ１７０に進み、シフトシャフト７０が反対側のクラッチリリース開始位置にあると判断し、当該位置を第２の位置θｂとして取得する。

ステップＳ１７０の処理を実行した後、次に、ステップＳ１８０において、遊び領域の算出を行う。この処理では、ステップＳ１４０で取得した第１位置θａと、ステップＳ１７０で取得した第２位置θｂとから、遊び領域を算出する。具体的には、θａからθｂまでの回転範囲を遊び領域とする。

ステップＳ１８０の処理を実行すると、次に、ステップＳ１８５において、算出した遊び領域を記憶装置１０９（または、図示しないＲＯＭ等）に記憶する。なお、このようにして記憶された遊び領域は、アクチュエータ７５の制御（変速クラッチ３７の半クラッチ制御等）に利用される。

次に、ステップＳ１９０に進み、ＥＣＵ１００はアクチュエータ７５に電流を供給し、シフトシャフト７０を基準位置（０°）まで戻す。

次に、ステップＳ２００において、警告ランプ１１０を消灯させる。この処理により、遊び領域の測定が終了したことが報知される。

次に、ステップＳ２１０に進み、シフトチェンジ無効化フラグをオフに設定する。遊び領域の測定が終了したことを受けて、シフトチェンジ無効化フラグをオフに設定することにより、遊び領域の測定に伴って制限されていた各種操作が可能となる。例えば、シフトチェンジ無効化フラグがオフに設定されている状態では、シフトチェンジ操作が行われると、アクチュエータ７５が駆動されてシフトチェンジが行われる。ステップＳ２１０の処理を実行すると、遊び領域測定処理を終了させる。

本実施形態に係る自動二輪車１０では、上記遊び領域測定処理によって測定された遊び領域を用いて、種々の処理が実行される。例えばその一例として、測定された遊び領域の値に基づいて、自動二輪車１０に異常が発生したか否かを判定し、異常が発生したと判定した場合には所定の報知を行う異常判定・報知処理が行われる。

図１６は、自動二輪車１０のＥＣＵ１００において実行される異常判定・報知処理の流れを示すフローチャートである。本実施形態において、異常判定・報知処理は、図１３および図１４に示した遊び領域測定処理が終了したことを受けて行われる。異常判定・報知処理が開始されると、まず、ステップＳ３００において、遊び領域の大きさが所定の第１閾値ｍ以上であるか否かを判定する。この処理は、概略的には、自動二輪車１０の経年使用によって、遊び領域が予め設定された許容量を超えて拡大したか否かを判定する処理である。なお、上記遊び領域の大きさは、前述した第２位置θｂと第１位置θａとを用いて、｜θｂ−θａ｜により定義される。ステップＳ３００において、遊び領域の大きさが第１閾値ｍ以上であると判定すると、次に、ステップＳ３３０において、警告ランプ１１０を点灯（または点滅）させる。このステップＳ３３０の処理が実行されることによって、経年使用で遊び領域が拡大することにより、自動二輪車１０に異常が発生していることが報知される。

ステップＳ３００において、遊び領域の大きさが第１閾値ｍ以上ではない（第１閾値ｍ未満である）と判定した場合、次に、ステップＳ３１０において、遊び領域の大きさ｜θｂ−θａ｜が、第２閾値ｎ（＜第１閾値ｍ）以下であるか否かを判定する。本実施形態では、遊び領域の大きさ｜θｂ−θａ｜が、予め設定された第２閾値ｎ以下である場合には、遊び領域の大きさが適正ではないとして、異常が発生していると判断する。したがって、ステップＳ３１０において遊び領域の大きさが第２閾値ｎ以下であると判定した場合、ステップＳ３３０に処理を進め、警告ランプ１１０により異常報知を行う。

一方、ステップＳ３１０において、遊び領域の大きさが第２閾値ｎ以下ではない（第２閾値ｎを超える）と判定した場合、次に、ステップＳ３２０において、シフトシャフト７０の基準位置（０°）が遊び領域内にあるか否かを判定する。この処理において、ＥＣＵ１００は、予め記憶されている基準位置（０°）が、前述の遊び領域測定処理により検出された遊び領域（θａ〜θｂ）内にあるか否かを判定する。基準位置が遊び領域内にないと判定すると、ステップＳ３３０に進み、警告ランプ１１０により異常報知を行う。一方、基準位置が遊び領域内にあると判定すると、異常がないと判断し、異常報知を行うことなく異常判定・報知処理を終了する。

前述したように、本実施形態に係る遊び領域測定処理はメインスイッチ２０１がオンになったときに実行され、遊び領域測定処理が開始されると、警告ランプ１１０が点灯等する（ステップＳ１００参照）。そのため、ユーザは、メインスイッチ２０１をオンした後に、遊び領域の測定が開始されたことを容易に認識することができる。したがって、イグニションスイッチ１２５（図８参照）をオンすることなく、遊び領域の測定が完了するまで待機することができる。

しかし、遊び領域の測定の完了を待つことなく、直ちに発進したい場合もあり得る。そのような場合には、ユーザは、メインスイッチ２０１をオンにした後、直ちにイグニションスイッチ１２５をオンすることになる。ところが、遊び領域の測定中にイグニションスイッチ１２５がオンされてエンジン２９が始動すると、遊び領域を正確に測定することが難しくなる場合もある。そこで、以下のような処理を行うようにしてもよい。

例えば、図１７に示すように、遊び領域の測定が開始されると、その測定が終了するまで、ステップＳ４００において、イグニションスイッチ１２５がオンされたか否かを判定し、オンされた場合には、ステップＳ４１０に進んで測定を中止する。一方、イグニションスイッチ１２５がオンされなければ、そのまま遊び領域の測定を継続する。なお、この遊び領域測定中止処理は、例えば、所定時間毎に繰り返し実行される。

また、前記実施形態に係る遊び領域測定処理は、エンジン２９が停止しているときに行われていたが、本発明に係る遊び領域測定処理を、エンジン２９が運転しているときに行うことも可能である。ただし、エンジン２９の運転中に遊び領域測定処理を行う場合には、測定精度を向上させるために、図１８に示すような処理を行うことが好ましい。

すなわち、まずステップＳ５００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。エンジン回転数が所定値を超えていると、エンジン回転数が高いために正確な測定が難しくなることから、ステップＳ５１０に進み、遊び領域の測定を中止する。一方、エンジン回転数が所定値以下の場合には、ステップＳ５２０に進む。

ステップＳ５２０では、エンジン回転数の変動量が所定値以上か否かを判定する。なお、エンジン回転数の変動量は、例えば、現時点でのエンジン回転数と遊び領域の測定中におけるエンジン回転数の最大値または最小値との差としてもよく、遊び領域の測定開始時におけるエンジン回転数と現時点におけるエンジン回転数との差としてもよい。エンジン回転数の変動量が所定値以上の場合には、自動二輪車１０の動作が安定していないことから、ステップＳ５３０に進み、遊び領域の測定を中止する。一方、エンジン回転数の変動量が所定値未満の場合には、ステップＳ５４０に進み、そのまま遊び領域の測定を継続する。

ステップＳ５３０で測定を中止した後は、ステップＳ５５０に進み、エンジン回転数の変動量が所定値以上か否かを再び判定する。エンジン回転数の変動量が所定値未満になると、ステップＳ５６０に進み、遊び領域の測定を再開する。

一方、遊び領域の測定中に、エンジン２９の出力を抑制する処理を行うようにしてもよい。例えば、遊び領域の測定中に、ＥＣＵ１００（点火制御装置）からＣＤＩ１０５（点火装置）に点火カット信号を送信することによって、エンジン２９の出力を抑制するようにしてもよい。このような処理を行うことにより、遊び領域の測定を安定して行うことが可能となる。

前述したように（図１１参照）、前記実施形態では、変速クラッチ３７の接続工程において、シフトシャフト７０の回転位置が目標位置θ_{ｍｅｅｔ（ｄｏｗｎ）}に達した後、変速クラッチ３７が半クラッチ状態となり、シフトシャフト７０の回転位置が次の目標位置θ_{ｏｎ（ｄｏｗｎ）}に達するまで、シフトシャフト７０は低速で回転する。すなわち、ＥＣＵ１００は、半クラッチ制御を行う。ここで、図１９および図２０に示すように、遊び領域の大きさに応じて、目標位置θ_{ｍｅｅｔ（ｄｏｗｎ）}（以下、第１目標位置という）およびθ_{ｏｎ（ｄｏｗｎ）}（以下、第２目標位置という）の少なくとも一方をクラッチ接続側（図２０の矢印２参照）またはクラッチ切断側（図２０の矢印１参照）にずらすようにしてもよい。

図１９に示す処理では、まず、ステップＳ６００において、第１位置θａと第２位置θｂとを検出する。次に、ステップＳ６０５に進み、基準位置（０°）が第１位置θａと第２位置θｂとの間にあるか否かを判定する。判定結果がＮＯの場合は、ステップＳ６１０に進み、警告ランプを点灯させる。

一方、ステップＳ６０５の判定結果がＹＥＳの場合は、基準位置が適正な範囲内にあるので、ステップＳ６１５に進み、遊び領域の大きさ（幅）＝｜θｂ−θａ｜を算出する。次に、ステップＳ６２０において、遊び領域の幅が所定の下限値Ａ以上か否かを判定する。遊び領域の幅が下限値Ａ以上の場合は、ステップＳ６３５に進む。一方、遊び領域の幅が下限値Ａよりも小さい場合は、ステップＳ６２５に進み、警告ランプを点灯させる。続いて、ステップＳ６３０に進み、シフトシャフト７０の目標位置（第１目標位置θ_{ｍｅｅｔ（ｄｏｗｎ）}および第２目標位置θ_{ｏｎ（ｄｏｗｎ）}の少なくとも一方）の第１補正を行う。この第１補正は、図２０の矢印１に示すように、シフトシャフト７０の目標位置をクラッチ接続側にずらす補正である。この第１補正によって、半クラッチ領域が変速クラッチ３７の接続側に補正される。その結果、遊び領域の幅が所定の下限値Ａよりも小さいにも拘わらず、シフトチェンジを良好に行うことが可能となる。

ステップＳ６３５では、遊び領域の幅が所定の上限値Ｂ以下か否かを判定する。遊び領域の幅が上限値Ｂ以下の場合は、遊び領域の幅は適正な範囲にあるので、ステップＳ６５０に進み、通常の動作を行う。一方、遊び領域の幅が上限値Ｂよりも大きい場合は、ステップＳ６４０に進み、警告ランプを点灯させる。続いて、ステップＳ６４５に進み、シフトシャフト７０の目標位置（第１目標位置θ_{ｍｅｅｔ（ｄｏｗｎ）}および第２目標位置θ_{ｏｎ（ｄｏｗｎ）}の少なくとも一方）の第２補正を行う。この第２補正は、図２０の矢印２に示すように、シフトシャフト７０の目標位置をクラッチ切断側にずらす補正である。この第２補正によって、半クラッチ領域が変速クラッチ３７の切断側に補正される。その結果、遊び領域の幅が所定の上限値Ｂよりも大きいにも拘わらず、シフトチェンジを良好に行うことが可能となる。

以上のように、本実施形態に係る自動二輪車１０は、変速クラッチ３７の断続動作および変速機３８の変速動作を制御する変速制御装置３００（図８参照）を備えており、この変速制御装置３００は、シフトシャフト７０の遊び領域を測定する遊び領域測定手段（図１３および図１４のステップＳ１２０〜ステップＳ１８０参照）を有している。そのため、シフトシャフト７０の遊び領域を正確に把握することができ、設計誤差や組み付け誤差等があったとしても、正確なシフトチェンジを行うことが可能となる。また、経年使用した場合であっても、常に正確なシフトチェンジを行うことができる。

本実施形態に係る自動二輪車１０は、アクチュエータ７５によってシフトチェンジを行うものであり、足踏み操作によってシフトチェンジを行うような従来の自動二輪車等と異なり、クラッチ異常等を乗員の感覚によって判断することができない。そのため、上述の効果がより顕著に発揮される。

なお、本実施形態では、遊び領域測定手段は、図１３および図１４のステップＳ１２０〜Ｓ１８０によって実現されており、ソフトウェア的に構成されていた。しかし、遊び領域測定手段をハードウェア的に構成してもよいことは勿論である。すなわち、変速制御装置３００は、遊び領域測定装置を備えていてもよい。

また、本実施形態では、遊び領域測定手段は、遊び領域の測定に際して、クラッチ伝達機構２７０が駆動されない程度の小電流をアクチュエータ７５に供給し、シフトシャフト７０を回転（空転）させる。そして、シフトシャフト７０の回転が停止したときの回転位置を検出し、当該回転位置に基づいて遊び領域を算出する。このように、本実施形態によれば、シフトシャフト７０を実際に回転させたうえで、シフトシャフト７０がクラッチリリース開始位置に達したことを検出する。そして、当該検出に基づいて遊び領域を算出する。したがって、遊び領域を正確に測定することが可能となる。

また、本実施形態によれば、遊び領域の測定に際して、シフトシャフト７０を両方向に回転させ、それぞれの方向の回転が停止したときの回転位置（第１位置θａ，第２位置θｂ）に基づいて、遊び領域を算出することとしている。このように、シフトシャフトを複数回作動させることによって、遊び領域をより正確に把握することが可能となる。

ところで、上述のように、遊び領域の測定に際しては、アクチュエータ７５に小電流を供給し、回転が停止するまでシフトシャフト７０を回転させる。しかし、例えばクラッチ伝達機構２７０の経年劣化等が原因となり、場合によっては、アクチュエータ７５に小電流を供給しているにもかかわらず、シフトシャフト７０が遊び領域を超えて回転し過ぎる可能性がある。ところが、本実施形態では、遊び領域の測定中にシフトシャフト７０の回転位置が所定範囲を超えると、遊び領域の測定を中止する（ステップＳ２９０参照）。したがって、遊び領域の測定中にシフトシャフト７０が過剰に回転することを未然に防止することができる。

本実施形態に係るクラッチ伝達機構２７０は、互いに対向する第１カムプレート２８３と第２カムプレート２８４とを備えたボール式のカム機構であり、第２カムプレート２８４のカム溝２８６には、ボール２８７の移動方向に延びる延設部２８６ｃが形成されている。そして、この延設部２８６ｃが形成されていることによって、シフトシャフト７０が回転してボール２８７が多少移動しても両カムプレート２８３，２８４の距離が変わらない領域が形成され、この領域がシフトシャフト７０の遊び領域となっている。したがって、本実施形態によれば、比較的簡単な構成により、シフトシャフト７０の遊び領域を実現することができる。

また、本実施形態によれば、測定された遊び領域が所定の上限値以上になるか（ステップＳ３００参照）、または、所定の下限値以下になると（ステップＳ３１０参照）、警告ランプ１１０によって報知を行う（ステップＳ３３０参照）。そのため、遊び領域が大きすぎる場合や小さすぎる場合に、ユーザ等に対して迅速かつ確実にその旨を伝えることができる。

ところで、シフトシャフト７０の基準位置が大幅にずれていると、変速動作を正確に行うことが困難となる。ところが、本実施形態では、予め記憶されているシフトシャフト７０の基準位置が遊び領域内にあるか否かを判定し（ステップＳ３２０参照）、上記基準位置が遊び領域内にないと判定すると、警告ランプ１１０によって報知を行う（ステップＳ３３０参照）。したがって、シフトシャフト７０の基準位置のずれに起因する自動二輪車１０の異常を、ユーザ等に対して迅速かつ確実に伝えることができる。

本実施形態に係る変速制御装置３００は、遊び領域の測定中に、警告ランプ１１０を点灯（または点滅）させる（ステップＳ１００参照）。そのため、ユーザ等は、遊び領域の測定が行われているときには、そのことを容易に認識することができる。

なお、本実施形態では、遊び領域の測定中であること等を報知する報知装置は、警告ランプ１１０であった。しかし、報知装置は警告ランプ１１０に限られず、他の装置であってもよい。報知装置は、人間の視覚に訴える装置に限らず、他の五感に訴える装置であってもよい。例えば、報知装置は、音を発する装置（ブザー等）であってもよく、振動を与える装置などであってもよい。

また、本実施形態では、遊び領域の大きさが所定範囲以上の場合、シフトシャフト７０の基準位置が遊び領域内にない場合、遊び領域の測定中の場合のいずれにおいても、警告ランプ１１０によって報知を行っていた。しかし、上記各場合に応じて、それぞれ別の報知装置を用いることも勿論可能である。

本実施形態によれば、遊び領域の測定中にシフト指令を受けても、シフト動作を行わないようにしている。そのため、シフト動作の誤動作を未然に防止することができる。

また、本実施形態によれば、エンジン回転数が所定値を超えると、遊び領域の測定を中止する（図１８のステップＳ５１０参照）。すなわち、エンジン回転数が所定値以下のときに遊び領域の測定を行うようになっている。したがって、遊び領域の測定をより正確に行うことができ、その測定結果の信頼性を向上させることができる。

また、本実施形態では、遊び領域の測定を開始してからエンジン回転数が所定量以上変動した場合には、遊び領域の測定が中止される（ステップＳ５３０参照）。したがって、遊び領域の測定結果の信頼性を、より一層向上させることができる。なお、遊び領域の測定を中止する代わりに、いったん遊び領域の測定を完了しておき、その後に、記憶装置Ｍ１０９に対する測定結果の記憶動作を中止するようにすることも可能である。

さらに、本実施形態では、エンジン回転数が所定量以上変動して遊び領域の測定が中止されたとしても、その後、エンジン回転数の変動量が所定値未満となると、遊び領域の測定を再開することとしている（ステップＳ５６０参照）。そのため、ユーザが逐一指示を与えなくても、遊び領域の測定が自動的に行われる。したがって、利便性を向上させることができる。

本実施形態によれば、遊び領域の測定を開始してからエンジン始動装置（イグニションスイッチ１２５）がオンされた場合には、遊び領域の測定が中止される。そのため、ユーザは、遊び領域の測定が完了するまでエンジン２９の始動を待つ必要がなく、エンジン２９を直ちに始動することができる。したがって、利便性を向上させることができる。また、遊び領域の測定の誤りを未然に防止することができる。

本実施形態によれば、遊び領域の測定は、メインスイッチ２０１がオフからオンに切り替わったときに行われる。そのため、遊び領域の測定をユーザが逐一指示するような場合と異なり、遊び領域の測定を長期間にわたってし忘れるおそれがなく、結果的に、遊び領域の測定を定期的に行うことができる。したがって、経年使用した場合であっても、遊び領域を常時正確に把握することができ、常に正確なシフトチェンジを行うことが可能となる。

以上説明したように、本発明は、変速制御装置およびそれを備えた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。 変速ギアを示す斜視図である。 クラッチ伝達機構を示す拡大断面図である。 クラッチ伝達機構のカムプレートおよびボールを示す拡大断面図である。 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。 シフトアップ動作を説明するための説明図である。 シフトダウン動作を説明するための説明図である。 シフトシャフトの回転位置とアクチュエータの駆動トルクとの関係を示す特性図である。 遊び領域測定処理の一部を示すフローチャートである。 遊び領域測定処理の一部を示すフローチャートである。 シフトシャフトの回転動作を説明するための説明図である。 異常判定・報知処理のフローチャートである。 遊び領域測定中止処理のフローチャートである。 遊び領域測定中止・再開処理のフローチャートである。 他の異常判定・報知処理のフローチャートである。 図１９のステップＳ６３０の第１補正およびステップＳ６４５の第２補正を説明するための説明図である。

符号の説明

１０ 自動二輪車（車両）
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
１００ ＥＣＵ
１０１ ＣＰＵ
１０２ａ シフトアップスイッチ
１０２ｂ シフトダウンスイッチ
１０５ ＣＤＩ（エンジン回転数検出装置）
１０６ 回転角度センサ（位置センサ）
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
３００ 変速制御装置

Claims (22)

1. クラッチと、
   変速機と、
   駆動力を発生させるアクチュエータと、
   前記アクチュエータの駆動力により正逆両方向に回転するシフトシャフトと、
   前記シフトシャフトに所定値以上の駆動力が作用する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、
   前記クラッチ伝達機構が駆動されない程度の小電流を前記アクチュエータに与えることによって、前記シフトシャフトを正転側および逆転側に交互に回転させ、前記シフトシャフトを正転側および逆転側のいずれか一方向に回転させた際に当該回転が停止したときの回転位置である第１の位置と、前記シフトシャフトを反対方向に回転させた際に当該回転が停止したときの回転位置である第２の位置とを前記位置センサによって検出する測定手段と、
   を備えた変速制御装置。
2. エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出装置を備え、
   前記測定手段は、前記検出を開始してから終了するまでの間にエンジン回転数が所定量以上変動した場合には、前記検出を中止する、請求項１に記載の変速制御装置。
3. 前記測定手段は、前記検出を中止した後、エンジン回転数の変動量が所定値未満となったことを受けて、前記検出を再開する、請求項２に記載の変速制御装置。
4. エンジンを始動させるエンジン始動装置を備え、
   前記測定手段は、前記検出を開始してから終了するまでの間に前記エンジン始動装置が操作された場合には、前記検出を中止する、請求項１に記載の変速制御装置。
5. エンジンの点火装置と、
   前記点火装置を制御する点火制御装置とを備え、
   前記点火制御装置は、前記検出の間は前記エンジンの出力が抑制されるように前記点火装置を制御する、請求項１に記載の変速制御装置。
6. 電力を供給する電源と、
   前記電源からの電力供給のオン／オフを切り換えるメインスイッチと、を備え、
   前記測定手段は、前記メインスイッチがオフからオンに切り替わったときに前記検出を行う、請求項１に記載の変速制御装置。
7. シフトチェンジにおける前記クラッチの接続工程の際に、前記シフトシャフトの回転位置が所定の第１目標位置になると、前記シフトシャフトの回転速度を減少させ、前記シフトシャフトの回転位置が前記第１目標位置よりもクラッチ接続側に位置する所定の第２目標位置になると、前記シフトシャフトの回転速度を増加させる半クラッチ制御を行う制御装置を備え、
   前記測定手段は、前記第１の位置および前記第２の位置に基づいて、前記シフトシャフトが回転しても前記クラッチ伝達機構が駆動されない回転位置範囲である前記シフトシャフトの遊び領域を測定し、
   前記制御装置は、前記遊び領域の大きさが所定の下限値よりも小さいときは、前記第１目標位置または前記第２目標位置をクラッチ接続側に補正し、前記遊び領域の大きさが所定の上限値よりも大きいときは、前記第１目標位置または前記第２目標位置をクラッチ切断側に補正する、請求項１に記載の変速制御装置。
8. 前記測定手段は、前記第１の位置および前記第２の位置に基づいて、前記シフトシャフトが回転しても前記クラッチ伝達機構が駆動されない回転位置範囲である前記シフトシャフトの遊び領域を測定し、
   前記測定手段は、遊び領域の測定中に前記シフトシャフトの回転位置が所定範囲を超えると、前記遊び領域の測定を中止する、請求項１に記載の変速制御装置。
9. 前記測定手段は、前記第１の位置および前記第２の位置に基づいて、前記シフトシャフトが回転しても前記クラッチ伝達機構が駆動されない回転位置範囲である前記シフトシャフトの遊び領域を測定し、
   前記測定手段により測定された遊び領域の大きさが所定の上限値以上になるか、または、所定の下限値以下になると、所定の報知を行う報知装置を備えた、請求項１に記載の変速制御装置。
10. 前記測定手段は、前記第１の位置および前記第２の位置に基づいて、前記シフトシャフトが回転しても前記クラッチ伝達機構が駆動されない回転位置範囲である前記シフトシャフトの遊び領域を測定し、
    予め記憶されている前記シフトシャフトの基準位置が、前記遊び領域測定手段により測定された遊び領域内にあるか否かを判定する判定手段と、
    前記判定手段によって前記シフトシャフトの基準位置が前記遊び領域内にないと判定されると、所定の報知を行う報知装置と、
    を備えた請求項１に記載の変速制御装置。
11. 前記測定手段は、前記第１の位置および前記第２の位置に基づいて、前記シフトシャフトが回転しても前記クラッチ伝達機構が駆動されない回転位置範囲である前記シフトシャフトの遊び領域を測定し、
    前記遊び領域の測定中に所定の報知を行う報知装置を備えた、請求項１に記載の変速制御装置。
12. 前記報知装置は警告灯である、請求項９〜１１のいずれか一つに記載の変速制御装置。
13. 前記測定手段は、前記第１の位置および前記第２の位置に基づいて、前記シフトシャフトが回転しても前記クラッチ伝達機構が駆動されない回転位置範囲である前記シフトシャフトの遊び領域を測定し、
    前記遊び領域の測定中には、前記アクチュエータの駆動を開始するための所定のシフト指令を受けても前記アクチュエータを駆動させない、請求項１に記載の変速制御装置。
14. エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出装置を備え、
    前記測定手段は、前記エンジン回転数検出装置により検出されたエンジン回転数が所定値以下であるときに、前記第１の位置および前記第２の位置に基づいて、前記シフトシャフトが回転しても前記クラッチ伝達機構が駆動されない回転位置範囲である前記シフトシャフトの遊び領域を測定する、請求項１に記載の変速制御装置。
15. エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出装置を備え、
    前記測定手段は、前記第１の位置および前記第２の位置に基づいて、前記シフトシャフトが回転しても前記クラッチ伝達機構が駆動されない回転位置範囲である前記シフトシャフトの遊び領域を測定し、
    前記測定手段は、遊び領域の測定を開始してから終了するまでの間にエンジン回転数が所定量以上変動した場合には、遊び領域の測定を中止する、請求項１に記載の変速制御装置。
16. 前記測定手段は、前記遊び領域の測定を中止した後、エンジン回転数の変動量が所定値未満となったことを受けて、前記遊び領域の測定を再開する、請求項１５に記載の変速制御装置。
17. エンジンの点火装置と、
    前記点火装置を制御する点火制御装置とを備え、
    前記測定手段は、前記第１の位置および前記第２の位置に基づいて、前記シフトシャフトが回転しても前記クラッチ伝達機構が駆動されない回転位置範囲である前記シフトシャフトの遊び領域を測定し、
    前記点火制御装置は、前記遊び領域の測定中は前記エンジンの出力が抑制されるように前記点火装置を制御する、請求項１に記載の変速制御装置。
18. クラッチと、
    変速機と、
    駆動力を発生させるアクチュエータと、
    前記アクチュエータの駆動力により正逆両方向に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、
    前記シフトシャフトが回転しても前記クラッチ伝達機構が駆動されない回転位置範囲である前記シフトシャフトの遊び領域を測定する遊び領域測定手段と、を備え、
    前記クラッチ伝達機構は、
    第１のカム溝が形成され、前記シフトシャフトと共に回転する第１のカムプレートと、
    第２のカム溝が形成され、前記第１のカムプレートに対向して配置されると共に前記第１のカムプレートに対して接近および離反自在な第２のカムプレートと、
    前記第１および第２のカム溝の間に配置され、前記第１および第２のカムプレートにより挟持されたボ−ルと、を備え、
    前記シフトシャフトが回転すると前記ボールが前記両カムプレートに狭持された状態で移動し、前記ボールが前記両カム溝に出入りすることによって前記両カムプレートが互いに接近または離反して前記クラッチを断続させるボール式カム機構であり、
    前記第１または第２のカム溝に、前記ボールの移動方向に延びる延設部が形成されることによって、前記遊び領域の少なくとも一部が形成されている、変速制御装置。
19. クラッチと、
    変速機と、
    駆動力を発生させるアクチュエータと、
    前記アクチュエータの駆動力により正逆両方向に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、
    前記シフトシャフトが回転しても前記クラッチ伝達機構が駆動されない回転位置範囲である前記シフトシャフトの遊び領域を測定する遊び領域測定手段と、
    エンジンを始動させるエンジン始動装置と、を備え、
    前記遊び領域測定手段は、遊び領域の測定を開始してから終了するまでの間に前記エンジン始動装置が操作された場合には、前記遊び領域の測定を中止する、変速制御装置。
20. クラッチと、
    変速機と、
    駆動力を発生させるアクチュエータと、
    前記アクチュエータの駆動力により正逆両方向に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、
    前記シフトシャフトが回転しても前記クラッチ伝達機構が駆動されない回転位置範囲である前記シフトシャフトの遊び領域を測定する遊び領域測定手段と、
    電力を供給する電源と、
    前記電源からの電力供給のオン／オフを切り換えるメインスイッチと、を備え、
    前記遊び領域測定手段は、前記遊び領域の測定を前記メインスイッチがオフからオンに切り替わったときに行う、変速制御装置。
21. 請求項１〜２０のいずれか一つに記載の変速制御装置を備えた車両。
22. 鞍乗型車両である、請求項２１に記載の車両。

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