JP5181237B2 - 車両の変速制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の変速制御装置に係り、特に、所定の変速禁止条件が解除された後に、迅速に最適な変速比を選択することができる車両の変速制御装置に関する。

従来から、エンジン等の動力源から変速機へ伝達する回転駆動力を断接するクラッチと、変速機のシフトフォークを駆動するシフトドラムとをそれぞれアクチュエータで駆動することにより、自動（オートマチック）またはシフトスイッチ等で乗員が変速指令を与える半自動（セミオートマチック）で変速動作を実行できるようにしたシーケンシャル式の自動マニュアル変速機が知られている。

また、減速時に車輪のロックが検知されると、制動力の作用を瞬間的かつ断続的に解除することで安定した制動を可能とするＡＢＳ（アンチロック・ブレーキ・システム）の構成も知られている。

特許文献１には、シフトスイッチの操作で変速動作を行う自動マニュアル変速機において、ＡＢＳの作動中には、乗員がシフトダウン操作を行っても変速機のシフトダウンを実行しないようにした変速制御装置が開示されている。この構成によれば、ＡＢＳの作動中にシフトダウンが行われて、駆動輪に伝達される回転駆動力が変化してしまうことを防止することができる。
特開２００７−２３９８０９号公報

しかしながら、特許文献１の技術は、ＡＢＳ作動中のシフトダウンを禁止するのみであるため、例えば、ＡＢＳの作動中に車両が大幅に減速すると、ＡＢＳが解除された時点では、車速に比して高速寄りの変速ギヤが選択されたままとなる。この場合、ＡＢＳの解除後に素早く再加速する場合には、シフトドラムを回動させて１段〜数段のシフトダウンを実行する必要があり、加速操作に対して、迅速な応答ができない場合がある。

また、特許文献１の技術は、ＡＢＳが作動したことを条件に変速禁止制御を実行するものであり、ＡＢＳの作動時に限られず、所定の変速禁止条件が成立した際に実行する種々の制御に関しては配慮されていなかった。

本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、所定の変速禁止条件が解除された後に、迅速に最適な変速比を選択することができる車両の変速制御装置を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明は、動力源の回転駆動力を任意の変速比によって駆動輪へ伝達する変速機と、前記回転駆動力の伝達を断接するクラッチとを有する車両の変速制御装置において、前記変速機および前記クラッチを駆動制御する変速制御部と、前記車両の走行状態に基づいて、所定の変速禁止条件が成立したことを検知する変速禁止状態検知部とを具備し、前記変速機は、前記回転駆動力を伝達中の変速比を維持した状態において、前記クラッチを駆動制御するのみで他の変速比を選択可能な状態とする予備変速が実行できるように構成されており、前記変速制御部は、前記変速禁止条件が成立すると、前記回転駆動力を伝達中の変速比の変更を禁止すると共に、前記車両の状態に応じて前記予備変速を実行する点に第１の特徴がある。

また、前記変速機は、主軸とカウンタ軸との間に配設されている複数のギヤ対から、変速機構によって選択された１つのギヤ対によって前記回転駆動力の伝達を行う有段変速機であり、前記主軸は、外主軸と、該外主軸に回転自在に軸支された内主軸とからなり、前記複数のギヤ対は、前記内主軸に係る奇数段グループと、前記外主軸に係る偶数段グループとからなり、前記クラッチは、前記内主軸へ回転駆動力を伝達する第１クラッチと、前記外主軸へ回転駆動力を伝達する第２クラッチとからなるツインクラッチであり、前記変速制御部は、前記変速禁止条件が成立すると、前記奇数段グループまたは偶数段グループのうち、前記回転駆動力の伝達を行っているギヤ対を含む一方側のグループの変速位置を維持した状態において、他方側のグループの変速位置を前記変速機構で変更することによって前記予備変速を実行する点に第２の特徴がある。

また、前記変速機構は、前記複数のギヤ対に係合されたシフトフォークを駆動するシフトドラムを含み、前記シフトドラムは、前記奇数段グループから１つのギヤ対を選択するための第１シフトドラムと、前記偶数段グループから１つのギヤ対を選択するための第２シフトドラムとから構成されている点に第３の特徴がある。

また、前記変速制御部は、前記変速禁止条件の成立中に前記車両の車速が所定値以下になると、前記一方側または他方側のグループの変速位置を、少なくとも１段階下の変速位置に変更することで前記予備変速を実行する点に第４の特徴がある。

また、前記車両の前輪の回転速度を検知する前輪回転速度センサと、前記車両の後輪の回転速度を検知する後輪回転速度センサとをさらに備え、前記変速禁止状態検知部は、前記前輪回転速度センサおよび前記後輪回転速度センサの検出値に基づいて算出される、前後輪のスリップ率、前後輪の回転速度差、前後輪の減速度のうちの少なくとも１つが所定値に達することで、前記変速禁止条件が成立したと判定する点に第５の特徴がある。

さらに、前記変速制御部は、前記変速禁止条件が解除されてから所定時間が経過すると、前記クラッチを駆動制御して、前記回転駆動力を伝達する変速比を前記予備変速した他の変速比に変更する点に第６の特徴がある。

第１の特徴によれば、変速機は、回転駆動力を伝達中の変速比を維持した状態において、クラッチを駆動制御するのみで他の変速比を選択可能な状態とする予備変速が実行できるように構成されており、変速制御部は、変速禁止条件が成立すると、回転駆動力を伝達中の変速比の変更を禁止すると共に車両の状態に応じて予備変速を実行するので、変速禁止条件の成立中に、車速に応じた変速比に予備変速を行うことが可能となり、変速禁止条件が解除された際には、変速機を駆動することなくクラッチの断接状態を切り換えるだけで直ちに回転駆動力を伝達する変速比を変更することができる。これにより、例えば、変速禁止条件が解除されるまでに車両が減速した場合でも、直ちに低速寄りの変速比を適用してスムーズに再加速することができる。

第２の特徴によれば、変速装置が、内主軸と外主軸とからなる主軸を有するツインクラッチ式変速装置である場合、変速制御部は、変速禁止条件が成立すると、奇数段グループまたは偶数段グループのうち回転駆動力の伝達を行っているギヤ対を含む一方側のグループの変速位置を維持した状態において、変速機構によって他方側のグループの変速位置を変更することで予備変速を実行するので、変速禁止条件が解除された際に、変速機の変速機構を駆動することなく、第１クラッチおよび第２クラッチの断接状態を切り換える動作のみで直ちに回転駆動力を伝達する変速比を変更することが可能となる。

第３の特徴によれば、変速機構は、複数のギヤ対に係合されたシフトフォークを駆動するシフトドラムを含み、シフトドラムは、奇数段グループから１つのギヤ対を選択するための第１シフトドラムと偶数段グループから１つのギヤ対を選択するための第２シフトドラムとから構成されているので、２つのシフトドラムを別個独立して駆動することで、奇数段グループ内での選択と偶数段グループ内での選択を別々に行うことが可能となる。これにより、変速禁止条件の解除後に、クラッチを駆動制御するのみで選択可能な変速位置を、１段階上または１段階下のみならず、３段階上または３段階下に設定することが可能となる。したがって、例えば、６速式の変速機において、４速での減速中に変速禁止条件が成立した場合には、変速禁止条件が解除された後の再加速時の変速ギヤを、３速または１速に設定することができ、変速禁止条件の成立中に生じる車速変化に幅広く対応することが可能となる。

第４の特徴によれば、変速制御部は、変速禁止条件の成立中に前記車両の車速が所定値以下になると、一方側または他方側のグループの変速位置を少なくとも１段階下の変速位置に変更することで予備変速を実行するので、変速禁止条件が解除されるまでに車両が減速した場合でも、直ちに低速寄りの変速比を選択してスムーズに再加速することが可能となる。

第５の特徴によれば、変速禁止状態検知部は、前輪回転速度センサおよび後輪回転速度センサの検出値に基づいて算出される、前後輪のスリップ率、前後輪の回転速度差、前後輪の減速度のうちの少なくとも１つが所定値に達することで変速禁止条件が成立したと判定するので、前後輪の回転速度を検知するセンサの出力信号に基づいて、変速禁止条件の成立を確実に検知することが可能となる。

第６の特徴によれば、変速制御部は、変速禁止条件が解除されてから所定時間が経過すると、クラッチを駆動制御して回転駆動力を伝達する変速比を予備変速した他の変速比に変更するので、変速禁止条件が解除されてから所定時間の経過を待つことで、車両の走行状態が安定した状態で、回転駆動力を伝達する変速比に変更することが可能となる。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るクラッチ制御装置が適用された自動二輪車１０の側面図である。図２は、自動二輪車１０の動力源としてのエンジン１００の左側面図である。自動二輪車１０の車体フレーム１４は、左右一対のメインパイプ３６を有し、メインパイプ３６の車体前方側にはヘッドパイプ１５が設けられている。前輪ＷＦを回転自在に軸支すると共に操向ハンドル１８を支持する左右一対のフロントフォーク１７は、このヘッドパイプ１５に回動可能に軸支されている。

メインパイプ３６の下方に懸架されるエンジン１００は、所定の挟み角をなして前後シリンダを配置したＶ型４気筒式とされる。シリンダブロック４０内を摺動するピストン４１や動弁機構等は、４つの気筒において同様の構成を有している。クランクケース４６には、ピストン４１を支持するコンロッド４１ａ（図２参照）を回転自在に軸支するクランク軸１０５、変速機を構成する複数の歯車対が取り付けられた主軸（メインシャフト）１３およびカウンタ軸（カウンタシャフト）が収納されている。

前後シリンダブロックの間には、燃料タンク１９の下部に配設されたエアクリーナボックスを通過した新気を各気筒の吸気ポートに導入するエアファンネル４２が配置されている。各エアファンネル４２には、それぞれ燃料噴射弁が取り付けられている。着座シート５３の下方には、シリンダブロック４０の排気ポートに接続された排気管５９で車体後方に導かれた燃焼ガスを排出するマフラ５４が設けられている。

メインパイプの後方下部には、ショックユニット３７によって吊り下げられると共に後輪ＷＲを回転自在に軸支するスイングアーム３８が揺動自在に軸支されている。スイングアーム３８の内部には、カウンタ軸９から出力されるエンジンの回転駆動力を駆動輪としての後輪ＷＲに伝達するドライブシャフト５８が配設されている。

図２を参照して、エンジン１００を構成する前側バンクＢＦおよび後側バンクＢＲは、シリンダブロック４０の上側に取り付けられて動弁機構を収納するシリンダヘッド４４と、該シリンダヘッド４４の上端を覆うヘッドカバー４５とからなる。ピストン４１は、シリンダブロック４０に形成されたシリンダ４３の内周部を摺動動作する。クランクケース４６は、シリンダブロック４０と一体成型された上側ケース半体４６ａと、オイルパン４７が取り付けられる下側ケース半体４６ｂとから構成されている。また、エンジン１００の冷却水を圧送するためのウォータポンプ４９は、主軸１３に形成されたスプロケット１３ａに巻き掛けられた無端状のチェーン４８によって回転駆動される。クランクケース４６の車幅方向右側の側面には、クラッチカバー５０が取り付けられている。

本実施形態に係るエンジン１００は、エンジン１００と変速機との間で回転駆動力の断接を行う油圧クラッチを、第１クラッチおよび第２クラッチからなるツインクラッチ式とすると共に、該ツインクラッチに供給する油圧をアクチュエータで制御する構成を有している。そして、エンジン１００の左側部には、両クラッチを制御するアクチュエータとしての第１バルブ１０７ａおよび第２バルブ１０７ｂが取り付けられている。ツインクラッチを適用した変速機の構成に関しては後述する。

図３は、自動変速機としての自動マニュアル変速機（以下、ＡＭＴ）１およびその周辺装置のシステム構成図である。ＡＭＴ１は、主軸（メインシャフト）上に配設された２つのクラッチによってエンジンの回転駆動力を断接するツインクラッチ式変速装置として構成される。クランクケース４６に収納されるＡＭＴ１は、クラッチ用油圧装置１１０およびＡＭＴ制御ユニット１２０によって駆動制御される。ＡＭＴ制御ユニット１２０には、バルブ１０７を駆動制御するクラッチ制御手段が含まれる。また、エンジン１００は、スロットル・バイ・ワイヤ形式のスロットルボディ１０２を有し、スロットルボディ１０２にはスロットル開閉用のモータ１０４が備えられている。

ＡＭＴ１は、前進６段の変速機ＴＭ、第１クラッチＣＬ１および第２クラッチＣＬ２からなるツインクラッチＴＣＬ、シフトドラム３０、該シフトドラム３０を回動させるシフト制御モータ２１を備えている。変速機ＴＭを構成する多数のギヤは、主軸１３およびカウンタ軸９にそれぞれ結合または遊嵌されている。主軸１３は、内主軸７と外主軸６とからなり、内主軸７は第１クラッチＣＬ１と結合され、外主軸６は第２クラッチＣＬ２と結合されている。主軸１３およびカウンタ軸９には、それぞれ主軸１３およびカウンタ軸９の軸方向に変位自在な変速ギヤが設けられており、これら変速ギヤおよびシフトドラム３０に形成された複数のガイド溝に、それぞれシフトフォーク７１，７２，８１，８２（図５参照）の端部が係合されている。

エンジン１００の出力軸、すなわちクランク軸１０５には、プライマリ駆動ギヤ１０６が結合されており、このプライマリ駆動ギヤ１０６はプライマリ従動ギヤ３に噛み合わされている。プライマリ従動ギヤ３は、第１クラッチＣＬ１を介して内主軸７に連結されると共に、第２クラッチＣＬ２を介して外主軸６に連結される。また、ＡＭＴ１は、カウンタ軸９上の所定の変速ギヤの回転速度を計測することで、内主軸７および外主軸６の回転速度をそれぞれ検知する内主軸回転数（回転速度）センサ１３１および外主軸回転数（回転速度）センサ１３２を備えている。

内主軸回転数センサ１３１は、内主軸７に回転不能に取り付けられた変速ギヤに噛合されると共に、カウンタ軸９に対して回転自在かつ摺動不能に取り付けられた被動側の変速ギヤＣ３の回転速度を検知する。また、外主軸回転数センサ１３２は、外主軸６に回転不能に取り付けられた変速ギヤに噛合されると共に、カウンタ軸９に対して回転自在かつ摺動不能に取り付けられた被動側の変速ギヤＣ４の回転速度を検知するように構成されている。各軸に配設された歯車列の詳細に関しては後述する。

カウンタ軸９の端部には傘歯車５６が結合されており、この傘歯車５６が、ドライブシャフト５８に結合されている傘歯車５７と噛合することで、カウンタ軸９の回転駆動力が後輪ＷＲに伝達されることとなる。また、ＡＭＴ１内には、プライマリ従動ギヤ３の外周に対向配置されたエンジン回転数センサ１３０と、シフトドラム３０の回動位置に基づいて変速機ＴＭのギヤ段位を検知するギヤポジションセンサ１３４と、シフト制御モータ２１によって駆動されるシフタの回動位置を検知するシフタセンサ２７と、シフトドラム３０がニュートラル位置にあることを検知するニュートラルスイッチ１３３が設けられている。また、前記スロットルボディ１０２には、スロットル開度を検出するスロットル開度センサ１０３が設けられている。

本実施形態に係るクラッチ用油圧装置１１０は、エンジン１００の潤滑油と、ツインクラッチを駆動する作動油とを兼用する構成を有している。クラッチ用油圧装置１１０は、オイルタンク１１４と、このオイルタンク１１４内のオイル（作動油）を第１クラッチＣＬ１および第２クラッチＣＬ２に給送するための管路１０８とを備えている。管路１０８上には、油圧供給源としての油圧ポンプ１０９、アクチュエータとしてのバルブ（電磁制御弁）１０７が設けられており、管路１０８に連結される戻り管路１１２上には、バルブ１０７に供給する油圧を一定値に保つためのレギュレータ１１１が配置されている。バルブ１０７は、第１クラッチＣＬ１および第２クラッチＣＬ２に個別に油圧をかけることができる第１バルブ１０７ａおよび第２バルブ１０７ｂとからなり、それぞれにオイルの戻り管路１１３が設けられている。

第１バルブ１０７ａと第１クラッチＣＬ１とを連結している管路には、この管路に生じる油圧、すなわち、第１クラッチＣＬ１に生じる油圧を計測する第１油圧センサ６３が設けられている。同様に、第２バルブ１０７ｂと第２クラッチＣＬ２とを連結している管路には、第２クラッチＣＬ２に生じる油圧を計測する第２油圧センサ６４が設けられている。さらに、油圧ポンプ１０９とバルブ１０７とを連結する管路１０８には、主油圧センサ６５および油温検知手段としての油温センサ６６が設けられている。

ＡＭＴ制御ユニット１２０には、自動変速（ＡＴ）モードと手動変速（ＭＴ）モードとの切り換えを行うモードスイッチ１１６と、シフトアップ（ＵＰ）またはシフトダウン（ＤＮ）の変速指示を行うシフトセレクトスイッチ１１５と、ニュートラル（Ｎ）とドライブ（Ｄ）との切り換えを行うニュートラルセレクトスイッチ１１７とが接続されている。ＡＭＴ制御ユニット１２０は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）を備え、上記した各センサやスイッチの出力信号に応じてバルブ１０７およびシフト制御モータ２１を制御し、ＡＭＴ１の変速段位を自動的または半自動的に切り換えることができる。

ＡＭＴ制御ユニット１２０は、ＡＴモードの選択時には、車速、エンジン回転数、スロットル開度等の情報に応じて変速段位を自動的に切り換え、一方、ＭＴモードの選択時には、シフトセレクトスイッチ１１５の操作に伴って、変速機ＴＭをシフトアップまたはシフトダウンさせる。なお、ＭＴモード選択時でも、エンジンの過回転やストールを防止するための補助的な自動変速制御を実行することが可能である。

クラッチ用油圧装置１１０においては、油圧ポンプ１０９によってバルブ１０７に油圧がかけられており、この油圧が上限値を超えないようにレギュレータ１１１で制御されている。ＡＭＴ制御ユニット１２０からの指示でバルブ１０７が開かれると、第１クラッチＣＬ１または第２クラッチＣＬ２に油圧が印加されて、プライマリ従動ギヤ３が、第１クラッチＣＬ１または第２クラッチＣＬ２を介して内主軸７または外主軸６と連結される。そして、バルブ１０７が閉じられて油圧の印加が停止されると、第１クラッチＣＬ１および第２クラッチＣＬ２は、内蔵されている戻りバネ（不図示）によって、内主軸７および外主軸６との連結を断つ方向へ付勢されることとなる。

管路１０８と両クラッチとを連結する管路を開閉することで両クラッチを駆動するバルブ１０７は、ＡＭＴ制御ユニット１２０が駆動信号を調整することで、管路の全閉状態から全開状態に至るまでの時間等を任意に変更できるように構成されている。

シフト制御モータ２１は、ＡＭＴ制御ユニット１２０からの指示に従ってシフトドラム３０を回動させる。シフトドラム３０が回動すると、シフトドラム３０の外周に形成されたガイド溝の形状に従ってシフトフォークがシフトドラム３０の軸方向に変位する。これに伴い、カウンタ軸９および主軸１３上のギヤの噛み合わせが変わり、変速機をシフトアップまたはシフトダウン可能な状態に切り換える。

本実施形態に係るＡＭＴ１では、第１クラッチＣＬ１と結合される内主軸７が奇数段ギヤ（１，３，５速）を支持し、第２クラッチＣＬ２と結合される外主軸６が偶数段ギヤ（２，４，６速）を支持するように構成されている。したがって、例えば、奇数段ギヤで走行している間は、第１クラッチＣＬ１への油圧供給が継続されて接続状態が保たれている。そして、シフトチェンジが行われる際には、シフトドラム３０の回動によってギヤの噛み合わせを予め変更しておくことにより、両クラッチの接続状態を切り換えるのみで変速動作を完了することが可能となる。

図４は、変速機ＴＭの拡大断面図である。前記と同一符号は同一または同等部分を示す。エンジン１００のクランク軸１０５から、プライマリ駆動ギヤ１０６を介して、衝撃吸収機構５を有するプライマリ従動ギヤ３に伝達される回転駆動力は、ツインクラッチＴＣＬから、外主軸６および外主軸６に回動自在に軸支される内主軸７、そして、主軸（外主軸６および内主軸７）１３とカウンタ軸９との間に設けられる６対の歯車対を介して、傘歯車５６が取り付けられたカウンタ軸９に出力される。傘歯車５６に伝達された回転駆動力は、傘歯車５７と噛合されることでその回転方向が車体後方側に屈曲されてドライブシャフト５８に伝達される。

変速機ＴＭは、主軸およびカウンタ軸の間に６対の変速歯車対を有しており、各軸の軸方向に摺動可能に取り付けられた摺動可能ギヤの位置と、第１クラッチＣＬ１および第２クラッチＣＬ２の断接状態との組み合わせによって、どの歯車対を介して回転駆動力を出力するかを選択することができる。ツインクラッチＴＣＬは、プライマリ従動ギヤ３と一体的に回動するクラッチケース４の内部に配設されている。第１クラッチＣＬ１は、内主軸７に回転不能に取り付けられ、他方、第２クラッチＣＬ２は、外主軸６に回転不能に取り付けられており、クラッチケース４と両クラッチとの間には、クラッチケース４に回転不能に支持された４枚の駆動摩擦板と、両クラッチに回転不能に支持された４枚の被動摩擦板とからなるクラッチ板１２が配設されている。

第１クラッチＣＬ１および第２クラッチＣＬ２は、油圧ポンプ１０９（図３参照）からの油圧が供給されると、クラッチ板１２に摩擦力を生じて接続状態に切り替わるように構成されている。クランクケース４６に取り付けられるクラッチカバー５０の壁面には、内主軸７の内部に二重管状の２本の油圧経路を形成する分配器８が埋設されている。そして、第１バルブ１０７ａによって分配器８に油圧が供給されて、内主軸７に形成された油路Ａ１に油圧が供給されると、ばね等の弾性部材１１の弾発力に抗してピストンＢ１が図示左方に摺動して第１クラッチＣＬ１が接続状態に切り替わる。一方、油路Ａ２に油圧が供給されると、ピストンＢ２が図示左方に摺動して第２クラッチＣＬ２が接続状態に切り替わる。両クラッチＣＬ１，ＣＬ２のピストンＢ１，Ｂ２は、油圧の印加が停止されると、弾性部材１１の弾発力によって初期位置に戻るように構成されている。

上記したような構成により、プライマリ従動ギヤ３の回転駆動力は、第１クラッチＣＬ１または第２クラッチＣＬ２に油圧が供給されない限りクラッチケース４を回転させるのみであるが、油圧が供給されることにより、外主軸６または内主軸７を、クラッチケース４と一体的に回転駆動させることとなる。なお、この時、供給油圧の大きさを調整することによって、半クラッチ状態を得ることもできる。

第１クラッチＣＬ１に接続される内主軸７は、奇数変速段（１，３，５速）の駆動ギヤＭ１，Ｍ３，Ｍ５を支持している。第１速駆動ギヤＭ１は、内主軸７に一体的に形成されている。第３速駆動ギヤＭ３は、スプライン噛合によって軸方向に摺動可能かつ周方向に回転不能に取り付けられており、第５速駆動ギヤＭ５は、軸方向に摺動不能かつ周方向に回転可能に取り付けられている。

一方、第２クラッチＣＬ２に接続される外主軸６は、偶数変速段（２，４，６速）の駆動ギヤＭ２，Ｍ４，Ｍ６を支持している。第２速駆動ギヤＭ２は、外主軸６に一体的に形成されている。第４速駆動ギヤＭ４は、スプライン噛合によって軸方向に摺動可能かつ周方向に回転不能に取り付けられており、第６速駆動ギヤＭ６は、軸方向に摺動不能かつ周方向に回転可能に取り付けられている。

また、カウンタ軸９は、前記駆動ギヤＭ１〜Ｍ６に噛合する被動ギヤＣ１〜Ｃ６を支持している。第１〜４速の被動ギヤＣ１〜Ｃ４は、軸方向に摺動不能かつ周方向に回転可能に取り付けられており、第５，６速の被動ギヤＣ５，Ｃ６は、軸方向に摺動可能かつ周方向に回転不能に取り付けられている。

上記した歯車列のうち、駆動ギヤＭ３，Ｍ４および被動ギヤＣ５，Ｃ６、すなわち軸方向に摺動可能な「摺動可能ギヤ」は、後述するシフトフォークの動作に伴って摺動されるように構成されており、各摺動可能ギヤには、それぞれ、シフトフォークの爪部が係合する係合溝５１，５２，６１，６２が形成されている。なお、前記したように、内主軸回転数センサ１３１（図３参照）は第３速被動ギヤＣ３の回転速度を検知し、外主軸回転数センサ１３２は第４速被動ギヤＣ４の回転速度を検知するものである。

また、上記した摺動可能ギヤ以外の変速ギヤ（駆動ギヤＭ１，Ｍ２，Ｍ５，Ｍ６および被動ギヤＣ１〜Ｃ４）、すなわち、軸方向に摺動不能な「摺動不能ギヤ」は、隣接する摺動可能ギヤとの間で回転駆動力の断接を行うように構成されている。上記した構成により、本実施形態に係るツインクラッチ式変速装置１は、摺動可能ギヤの位置および両クラッチＣＬ１，ＣＬ２の断接状態の組み合わせによって、回転駆動力を伝達する１つの歯車対を任意に選択することを可能とする。

本実施形態では、摺動可能ギヤと摺動不能ギヤとの間における回転駆動力の伝達にドグクラッチ機構を適用している。ドグクラッチ機構は、ドグ歯とドグ孔とからなる凹凸形状が噛み合うことで、ロスの少ない回転駆動力伝達を可能とするものである。本実施形態では、例えば、第６速被動ギヤＣ６に形成された４本のドグ歯５５が、第２速被動ギヤＣ２に形成された４つのドグ孔３５に噛み合うように構成されている。

図５は、変速機構２０の拡大断面図である。また、図６はシフトドラム３０のガイド溝の形状を示す展開図である。変速機構２０は、前記した４つの摺動可能ギヤを駆動するため、２本のガイド軸３１，３２に摺動可能に取り付けられた４つのシフトフォーク７１，７２，８１，８２を備える。４つのシフトフォークには、摺動可能ギヤと係合するガイド爪（７１ａ，７２ａ，８１ａ，８２ａ）と、シフトドラム３０に形成されたガイド溝と係合する円筒凸部（７１ｂ，７２ｂ，８１ｂ，８２ｂ）とが設けられている。

ガイド軸３１には、第３速駆動ギヤＭ３に係合するシフトフォーク７１と、第４速駆動ギヤＭ４に係合するシフトフォーク７２とが取り付けられている。また、他方側のガイド軸３２には、第５速被動ギヤＣ５に係合するシフトフォーク８１と、第６速被動ギヤＣ６に係合するシフトフォーク８２とが取り付けられている。

ガイド軸３１，３２と平行に配設されるシフトドラム３０の表面には、主軸側のシフトフォーク７１，７２が係合するガイド溝ＳＭ１，ＳＭ２と、カウンタ軸側のシフトフォーク８１，８２が係合するガイド溝ＳＣ１，ＳＣ２が形成されている。これにより、摺動可能ギヤＭ３，Ｍ４，Ｃ５，Ｃ６は、シフトドラム３０の回動動作に伴って、４本のガイド溝の形状に沿って駆動される。

シフトドラム３０は、シフト制御モータ２１によって所定の位置に回転駆動される。シフト制御モータ２１の回転駆動力は、回転軸２２に固定された第１ギヤ２３、該第１ギヤ２３に噛合する第２ギヤ２４を介して、中空円筒状のシフトドラム３０を支持するシフトドラム軸２９に伝達される。シフトドラム軸２９は、ロストモーション機構４を介してシフトドラム３０に連結されている。

ロストモーション機構４は、シフトドラム軸２９とシフトドラム３０とをねじりコイルばね５を介して連結することで、例えば、ドグクラッチが噛み合わずにシフトドラム３０が予定通りに回動できない場合でも、シフト制御モータ２１の動きをねじりコイルばね５で一時的に吸収して、シフト制御モータ２１に過剰な負荷が発生しないようにする機構である。ロストモーション機構４は、シフトドラム軸２９の端部に取り付けられた駆動ロータ７と、シフトドラム３０の端部に取り付けられた従動ロータ６と、駆動ロータ７と従動ロータ６とを連結するねじりコイルばね５とから構成されている。これにより、シフト制御モータ２１の動きが一時的に吸収された状態でシフトドラム３０が回動可能な状態になると、ねじりコイルばね５の弾発力によってシフトドラム３０が所定位置まで回動することとなる。

ギヤポジションセンサ１３４（図３参照）は、シフトドラム３０の実際の回転角度を検知するため、シフトドラム３０または従動ロータ６の回転角度を検知するように配設されている。シフタセンサ２７は、シフトドラム軸２９に固定されたシフタ２５に埋設されたピン２６で回動されるカム２８の位置に基づいて、シフト制御モータ２１の所定位置にあるか否かを検知することができる。

図６の展開図を参照して、シフトドラム３０の回動位置と４本のシフトフォークとの位置関係について説明する。ガイド軸３１，３２は、シフトドラム３０の回転軸を基準として周方向に約９０°離れた位置に配設されている。例えば、シフトドラム３０の回動位置がニュートラル（Ｎ）にある場合、シフトフォーク８１，８２が図示左方の表示「Ｃ Ｎ−Ｎ」の位置にあるのに対し、シフトフォーク７１，７２は図示右方の表示「Ｍ Ｎ−Ｎ」の位置にある。この図では、ニュートラル時の各シフトフォークの円筒凸部（７１ｂ，７２ｂ，８１ｂ，８２ｂ）の位置を破線円で示している。また、図示左方の表示「Ｃ Ｎ−Ｎ」から以下に続く所定回動位置および図示右方の表示「Ｍ Ｎ−Ｎ」から以下に続く所定回動位置は、それぞれ３０度間隔で設けられている。なお、この図では、所定回動角度のうち、後述する「ニュートラル」待ちの位置を四角で囲って示している。

各ガイド溝によって決定されるシフトフォークの摺動位置は、主軸側のガイド溝ＳＭ１，ＳＭ２が、「左位置」または「右位置」の２ポジションであるのに対し、カウンタ軸側のガイド溝ＳＣ１，ＳＣ２では、「左位置」または「中位置」または「右位置」の３ポジションを有するように構成されている。

シフトドラム３０がニュートラル位置にある時の各シフトフォークは、それぞれ、シフトフォーク８１：中位置、シフトフォーク８２：中位置、シフトフォーク７１：右位置、シフトフォーク７２：左位置にある。これは、各シフトフォークで駆動される４つの摺動可能ギヤが、隣接する摺動不能ギヤといずれも噛合していない状態である。したがって、第１クラッチＣＬ１または第２クラッチＣＬ２が接続されても、プライマリ従動ギヤ３の回転駆動力がカウンタ軸９に伝達されることはない。

次に、上記したニュートラル位置から、シフトドラム３０を１速ギヤに対応する位置（「Ｃ １−Ｎ」および「Ｍ １−Ｎ」）に回動させると、シフトフォーク８１が中位置から左位置に切り替わることで、第５速被動ギヤＣ５が中位置から左位置に切り替わる。これにより、第５速被動ギヤＣ５が、第１速被動ギヤＣ１とドグクラッチで噛合して、回転駆動力を伝達できる状態となる。この状態において、第１クラッチＣＬ１を接続状態に切り換えると、内主軸７→第１速駆動ギヤＭ１→第１速被動ギヤＣ１→第５速被動ギヤＣ５→カウンタ軸９、の順に回転駆動力が伝達されることとなる。

そして、１速ギヤへの変速が完了すると、シフトドラム３０が３０度だけシフトアップ方向に自動的に回動される。この回動動作は、２速への変速指令が出された際に、ツインクラッチＴＣＬの接続状態の切り換えのみで変速を完了させるための「アップ側予備変速」と呼ぶものである。このアップ側予備変速により、２本のガイド軸は、図示左右の表示「Ｃ １−２」および「Ｍ １−２」の位置に移動する。

このアップ側予備変速に伴うガイド溝の変化は、ガイド溝ＳＣ２が中位置から右位置に切り替わるのみであり、これにより、シフトフォーク８２が右位置に移動して、第６速被動ギヤＣ６が第２速被動ギヤＣ２とドグクラッチで噛合する。このアップ側予備変速が完了した時点では、第２クラッチＣＬ２は遮断状態にあるので、外主軸６は、内主軸７との間に満たされた潤滑油の粘性によって従動的に回転されることとなる。

上記したアップ側予備変速によって、２速ギヤを介して回転駆動力を伝達する準備が整う。この状態で２速への変速指令が出されると、第１クラッチＣＬ１が遮断されると共に第２クラッチＣＬ２が接続状態に切り換えられる。このクラッチの持ち替え動作により、回転駆動力が途切れることなく、直ちに２速ギヤへの変速動作が完了する。

続いて、１速から２速への変速動作が完了すると、２速から３速への変速動作をクラッチの持ち替えのみで完了させるためのアップ側予備変速が実行される。この２速から３速へのアップ側予備変速では、カウンタ軸側のガイド軸が、図示左側の表示「Ｃ １−２」から「Ｃ ３−２」の位置に移動すると共に、主軸側のガイド軸が、図示右側の表示「Ｍ １−２」から「Ｍ ３−２」の位置に移動する。これに伴うガイド溝の変化は、ガイド溝ＳＣ１が左位置から右位置に切り替わるのみであり、これにより、シフトフォーク８１が左位置から右位置に移動して、第５速被動ギヤＣ５と第３速被動ギヤＣ３とがドグクラッチで噛合する。

２速から３速へのアップ側予備変速が完了すると、ツインクラッチＴＣＬの接続状態を第２クラッチＣＬ２から第１クラッチＣＬ１に切り換える、換言すれば、クラッチの持ち替え動作を行うのみで２速から３速への変速動作が完了する状態となる。このアップ側予備変速は、以降、５速ギヤの選択時まで同様に実行される。

上記した２速から３速へのアップ側予備変速時において、ガイド溝ＳＣ１は、図示左側の表示「Ｃ Ｎ−２」で中位置、すなわち、ドグクラッチによる噛合が行われない位置を通過する。シフトドラム３０は、ギヤポジションセンサ１３４でその回動位置が検知され、シフト制御モータ２１によってその回動速度を微調整することができる。これにより、例えば、図示左側の表示「Ｃ １−２」から「Ｃ Ｎ−２」までの回動速度、すなわち、被動ギヤＣ１，Ｃ５間でドグクラッチの噛合状態を解除する際の速度と、「Ｃ Ｎ−２」から「Ｃ ３−２」までの回動速度、すなわち、被動ギヤＣ５，Ｃ３間でドグクラッチを噛合させる際の速度とを異ならせたり、また、「Ｃ Ｎ−２」の位置で所定時間停止する「ニュートラル待ち」を行うことが可能である。上記したようなＡＭＴ１の構成によれば、例えば、２速ギヤで走行中には、シフトドラム３０の回動位置を「１−２」、「Ｎ−２」、「３−２」の間で任意に変更することができる。

この「ニュートラル待ち」の位置で一時停止させるニュートラル待ち制御を所定のタイミングで実行すると、ドグクラッチの断接時に生じやすい変速ショックを低減することが可能となる。なお、シフトドラム３０の駆動タイミングや駆動速度は、変速時の変速段数やエンジン回転数等に応じても適宜調整することができる。

なお、シフトドラム３０が「ニュートラル待ち」の位置にあるときは、奇数段側または偶数段側の１つの変速ギヤ対がニュートラル状態にある。例えば、前記した「Ｃ Ｎ−２」の位置では、被動ギヤＣ２，Ｃ６間のドグクラッチが噛合している一方、被動ギヤＣ５は、被動ギヤＣ１，Ｃ３のいずれにも噛み合わないニュートラル状態にある。したがって、この時に、第１クラッチＣＬ１が接続状態に切り換えられたとしても、内主軸７が回転させられるだけで、カウンタ軸９への回転駆動力の伝達に影響は生じない。

図７は、変速制御装置としてのＡＭＴ制御ユニット１２０の構成を示すブロック図である。前記と同一符号は同一または同等部分を示す。ＡＭＴ制御ユニット１２０には、変速マップ１８１およびタイマ１８２を有する変速制御部１８０と、変速制御部１８０に変速禁止指令を発する変速禁止指令部１４０と、車両の走行状態に基づいて所定の変速禁止条件が成立したことを検知する変速禁止状態検知部１５０と、ＡＢＳ制御ユニット１７０を駆動制御するＡＢＳ作動指令部１６０とが含まれる。

変速制御部１８０は、車両の通常走行時、エンジン回転数センサ１３０、スロットル開度センサ１０３、ギヤポジションセンサ１３４の出力信号および車速情報に基づいて、３次元マップ等からなる変速マップ１８１に従ってシフト制御モータ２１およびバルブ１０７を駆動している。しかしながら、変速禁止指令部１４０から変速禁止指令が出力されると、車速の変化等に関わらず、後輪ＷＲに回転駆動力を伝達中の変速段（変速比）を維持するように設定されている。

本実施形態に係る自動二輪車１０には、前輪回転速度センサ１９０および後輪回転速度センサ１９１が設けられている。この両センサの検知情報は、前記変速制御部１８０および変速禁止状態検知部１５０に入力される。なお、駆動輪である後輪ＷＲの回転速度に関して、ギヤポジションセンサ１３４による変速段位情報と、内主軸回転数センサ１３１および外主軸回転数センサ１３２の出力信号とに基づいて算出してもよい。

変速禁止状態検知部１５０は、スリップ率算出手段１５１、前後輪速度差算出手段１５２、減速度算出手段１５３を有し、これらの算出値のうちの少なくとも１つを用いて、車両が変速禁止状態にあることを検知するように構成されている。

まず、スリップ率算出手段１５１は、前輪およびまたは後輪がスリップしている比率を算出するものであり、その演算式は、スリップ率（％）＝１００×（車体車速−スリップ側車輪車速）÷車体車速 によって表される。例えば、スリップしていない車速を１００として、前輪車速が１００で後輪車速が８０である場合には、前輪車速の１００を車体車速にすると共に後輪車速８０をスリップ側車輪車速として、後輪のスリップ率は、１００×（１００−８０）÷１００＝２０％と算出される。これにより、前後輪のいずれがスリップした場合に、その程度を認識することが可能となる。

前後輪速度差算出手段１５２は、前輪回転速度と後輪回転速度との差を算出するものであり、例えば、前輪回転速度１００で後輪回転速度が８０である場合には、前後輪回転速度差が２０と算出される。これにより、前後輪のいずれがスリップした場合に、その程度を認識することが可能となる。

減速度算出手段１５３は、前後輪の減速度を算出するものであり、前輪の減速度は、（時間Ｔ手前の前輪車速−現在の前輪車速）÷時間Ｔ の演算式で算出される。例えば、時間が１０手前の前輪車速が１００で現在の前輪車速が８０である場合には、（１００−８０）÷１０＝２と算出される。同様に、後輪減速度も算出することができ、前輪減速度と後輪減速度に差が生じた場合には、減速度の大きい方の車輪がスリップしているとして、そのスリップの程度を検知することができる。また、前後輪の減速度が同じ場合には、前後輪共にスリップなしで減速しているか、または、前後輪が同程度でスリップしている状態であることを認識することができる。

変速禁止状態検知部１５０は、後輪のスリップ率が所定値を超えた等、前後輪のスリップ率、前後輪の回転速度差、前後輪の減速度のうちの少なくとも１つが所定値に達することにより、変速禁止条件を成立させるように設定されている。

本実施形態に係る自動二輪車は、車両の減速時に車輪のロックが検知されると、前輪側ブレーキ１７１および後輪側ブレーキ１７２の少なくとも一方に作用している制動力を瞬間的かつ断続的に解除して、安定した制動を可能とするＡＢＳ（アンチロック・ブレーキ・システム）を備えている。車輪のロックを防止するために、乗員の操作にかかわらず前輪側ブレーキ１７１および後輪側ブレーキ１７２を駆動制御するＡＢＳ制御ユニット１７０は、ＡＢＳ作動指令部１６０からの作動指令によって駆動する。

本実施形態に係るＡＢＳ作動指令部１６０は、ＡＢＳの作動条件を、前記所定の変速禁止条件と同一に設定している。したがって、本実施形態では、変速禁止状態検知部１５０によって所定の変速禁止条件が成立したことが検知されると、変速制御部１８０により回転駆動力を伝達中の変速段の変更が禁止されると共に、ＡＢＳ作動指令部１６０によってＡＢＳ制御ユニット１７０に作動指令が発せられることとなる。

前記したように、本実施形態に係るＡＭＴ１は、回転駆動力を伝達中の変速比を維持した状態において、ツインクラッチＴＣＬを駆動制御するのみで他の変速比を選択可能な状態とする予備変速を実行することが可能である。そして、本実施形態に係るＡＭＴ制御ユニット１２０は、車両の走行状態に基づいて所定の変速禁止条件が成立したことが検知されると、回転駆動力を伝達中の変速比の変更を禁止すると共に予備変速を実行するように構成されている点に特徴がある。以下、図８および図９を参照して、変速禁止条件が検知された際のＡＭＴ１の動作を説明する。

図８は、走行中に変速禁止条件が成立した際のＡＭＴ１の動作例を示すタイムチャートである。このタイムチャートでは、４速ギヤでの走行中に減速が開始され、減速中に変速禁止条件が成立した場合の動作例を示す。まず、時刻ｔ０において、車両は４速ギヤの車速Ｖ５で定常走行中である。このとき、変速機構２０のシフトドラム３０（図６参照）は、「Ｎ−４」の位置（「Ｃ Ｎ−４」および「Ｍ Ｎ−４」）にある。また、第２クラッチＣＬ２が接続されると共に第１クラッチＣＬ１は切断されている。

そして、時刻ｔ１において、乗員のブレーキ操作によって減速が開始され、車輪のスリップ率が所定値を上回る等によって、所定の変速禁止条件が成立する。この動作例では、所定の変速禁止条件が成立したのは、車速がＶ４で時刻ｔ２である。これにより、変速制御部１８０は、後輪に回転駆動力を伝達中の変速比の変更を禁止する、すなわち、回転駆動力を伝達するギヤを４速ギヤに保持することとなる。また、ＡＢＳ作動指令部１６０は、前記変速禁止条件の成立に伴ってＡＢＳ制御ユニット１７０に作動指令を発し、ＡＢＳが作動を開始する。

前記した変速比の変更の禁止は、特に、ＡＢＳ作動中の実施においてその効果を生じることとなる。例えば、ＡＢＳが作動するような急減速時に、ロックした車輪の回転速度に応じた自動変速が行われると、過大なエンジンブレーキが発生する可能性がある。しかしながら、変速比の変更を禁止すれば、ＡＢＳによってタイヤと路面との間の摩擦力を最大限に生かして減速することが可能となる。

時刻ｔ３では、車両の減速が継続されることで、車速が所定値のＶ３に達する。これにより、変速制御部１８０は、シフトドラム３０を回動させて、「Ｃ Ｎ−４」および「Ｍ Ｎ−４」の位置から、「Ｃ ３−４」および「Ｍ ３−４」の位置とする予備変速を実行する。この予備変速によれば、後輪に回転駆動力を伝達中の４速ギヤの変速比を維持した状態において、ツインクラッチＴＣＬの持ち替え動作のみで３速ギヤの変速比に切り換える準備が整うこととなる。

さらに車両の減速が継続されて、車輪のスリップ率が所定値を下回る等によって、変速禁止条件が解除される。この動作例では、変速禁止条件が解除されたのが、車速がＶ３で時刻ｔ４である。本実施形態に係るＡＢＳ作動指令部１６０は、変速禁止条件の成立中にのみＡＢＳを作動させるように設定されているので、ＡＢＳの作動は、この時刻ｔ４で停止される。一方、回転駆動力を伝達中の変速比の変更禁止は、変速禁止条件の解除から所定時間を経過した後に解除されるように設定されている。この設定は、所定時間の経過を待つことにより、車両の走行状態が安定した状態において変速比の変更を行うためのものである。

変速制御部１８０は、変速禁止条件が解除されてからの経過時間をタイマ１８２で計測し、この経過時間が所定時間Ｔ１となる時刻ｔ５において、後輪に回転駆動力を伝達する変速ギヤを４速から３速に切り換える。この切り換え動作は、第２クラッチＣＬ２を接続状態から切断状態にすると共に、第１クラッチＣＬ１を切断状態から接続状態にする、いわゆる、クラッチの持ち替え動作のみで完了する。したがって、変速禁止条件が解除された後にシフトドラムを回動させてシフトダウンを実行する構成に比して、回転駆動力を伝達する変速比を迅速に変更することができる。

上記したような構成によれば、変速禁止条件が解除されるまでの間に車速が低下した場合でも、シフトドラム３０を回動させることなく、直ちに低速寄りの変速比を適用してスムーズに再加速することが可能となる。本実施形態では、時刻ｔ５の時点で車速がＶ１まで低下しているものの、その後、変速禁止条件が成立する前の４速ギヤより低速側の３速ギヤを用いて、スムーズに再加速することができる。なお、第１クラッチＣＬ１は、時刻ｔ５で接続されるまでの間は、完全な切断状態としておくか、または、ドグクラッチの噛合および噛合の解除をスムーズにするために、わずかに油圧を印加して第２クラッチＣＬ２と連れ回りさせておくことが可能である。

なお、時刻ｔ０〜ｔ１までの４速ギヤによる定常走行は、シフトドラム３０が「Ｃ ４−５」および「Ｍ ４−５」の位置で行われてもよい。この場合は、時刻ｔ３において、シフトドラム３０が、「Ｃ ５−４」および「Ｍ ５−４」の位置から、「Ｃ ３−４」および「Ｍ ３−４」の位置まで回動されることとなる。

なお、本実施形態では、ＡＢＳ作動条件を変速禁止条件と同一に設定しているが、両者が異なるように設定してもよい。また、本発明に係る変速制御装置は、ＡＢＳを備えていない車両にも適用することができる。

図９は、本実施形態に係る変速禁止制御の流れを示すフローチャートである。このフローチャートは、図８のタイムチャートに対応するものである。ステップＳ１では、４速ギヤで後輪に回転駆動力を伝達中の走行状態にある。この時、ＡＭＴ１は、第１クラッチＣＬ１が切断状態にあると共に第２クラッチＣＬ２が接続状態にあり、シフトドラム３０は「Ｎ−４」の位置（図６参照）にある。

ステップＳ２では、変速禁止条件が成立したか否かが判定される。ステップＳ２で肯定判定されると、ステップＳ３に進んで駆動力伝達ギヤの変速を禁止する。ここでは、後輪に回転駆動力を伝達している変速ギヤを４速に保持することとなる。なお、ステップＳ２で否定判定されると一連の制御を終了する。

続くステップＳ４では、車両の車速が所定値以下になったか否かが判定される。ステップＳ４で肯定判定されると、ステップＳ５に進んで、３速ギヤを選択可能な位置にシフトドラム３０を回動する。この時、ＡＭＴ１は、第１クラッチＣＬ１の切断状態と第２クラッチＣＬ２の接続状態を維持した状態において、シフトドラム３０を「３−４」の位置（図６参照）に回動させる。

次に、ステップＳ８では、変速禁止条件が解除されたか否かが判定され、肯定判定されると、ステップＳ９では、タイマ１８２によって所定時間Ｔ１を計測する。なお、ステップＳ８で否定判定されると、ステップＳ８に戻って再度判定を行う。そして、変速制御部１８０は、所定時間Ｔ１が経過すると、ステップＳ１０においてクラッチの断接状態を切り換えて駆動力伝達ギヤを３速にする。ステップＳ１０におけるＡＭＴ１の動作は、シフトドラム３０を「３−４」の位置に保持した状態で、第１クラッチＣＬ１を接続すると共に第２クラッチＣＬ２を切断するものである。

なお、ステップＳ４で否定判定されると、ステップＳ６では、変速禁止条件が解除されたか否かが判定される。このステップＳ６で否定判定されると、ステップＳ４に戻る。一方、ステップＳ６で肯定判定される、すなわち、車速が所定値以下になる前に変速禁止条件が解除されると、３速への予備変速を行う必要がないとしてステップＳ７に進む。ステップＳ７では、駆動力伝達ギヤの変速禁止を解除し、一連の制御を終了する。

図１０は、本発明の第２実施形態に係るＡＭＴ１ａおよびその周辺装置のシステム構成図である。前記と同一符号は同一または同等部分を示す。本実施形態に係るＡＭＴ１ａは、変速ギヤ対を切り換えるためのシフトドラムを２つ備え、それぞれを独立して駆動制御できる点に特徴がある。具体的には、１〜６速のギヤ対のうち、奇数段グループ（１，３，５速）に係る第１シフトドラム７３と、偶数段グループ（２，４，６速）に係る第２シフトドラム７４とを備えている。第１，第２シフトドラム７３，７４は、それぞれシフト制御モータ２１ａ，２１ｂによって回転駆動される。また、シフト制御モータ２１ａ，２１ｂには、それぞれシフタセンサ２７ａ，２７ｂが設けられている。

上記した構成により、ＡＭＴ１ａは、変速禁止条件の解除後にクラッチを駆動制御するのみで選択可能な変速位置を、１速上または１速下のみならず、３速上または３速下に設定することを可能とする。

図１１は、走行中に変速禁止条件が成立した際のＡＭＴ１ａの動作例を示すタイムチャートである。図８と同様に、車両が４速ギヤで走行中に減速が開始されて、減速中に変速禁止条件が成立した場合の動作を示す。まず、時刻ｔ０において、車両は４速ギヤの車速Ｖ６０で定常走行中である。このとき、第１シフトドラム７３はニュートラル待ち（Ｎ）の位置にあり、第２シフトドラム７４は４速の位置にある。また、第２クラッチＣＬ２は接続状態にあり、第１クラッチＣＬ１は切断状態にある。

次に、時刻ｔ１０において減速が開始されて、車速がＶ５０となる時刻ｔ２０では、所定の変速禁止条件が成立したことが検知される。これにより、変速制御部１８０は、後輪に回転駆動力を伝達中の変速比の変更を禁止する、すなわち、回転駆動力を伝達するギヤを４速に保持することとなる。また、ＡＢＳ制御ユニット１７０は、変速禁止条件の成立に伴ってＡＢＳを作動させる。

続く時刻ｔ３０では、車速が第１の所定値のＶ４０に達する。これにより、変速制御部１８０は、第１シフトドラム７３を回動させて、ニュートラル待ちの状態から３速を選択可能な位置に変更する予備変速を実行する。この予備変速によれば、後輪に回転駆動力を伝達中の４速ギヤの変速比を維持した状態において、ツインクラッチＴＣＬの持ち替え動作のみで３速ギヤの変速比に切り換える準備が整う。

そして、時刻ｔ４０では、さらに車両の減速が継続されて、車速が第２の所定値のＶ３０に達する。これにより、変速制御部１８０は、第１シフトドラム７３を再度回動させて、３速を選択可能な位置から１速を選択可能な位置に変更する予備変速を実行する。この２回目の予備変速によれば、後輪に回転駆動力を伝達中の４速ギヤの変速比を維持した状態において、ツインクラッチＴＣＬの持ち替え動作のみで１速ギヤの変速比に切り換える準備が整うこととなる。

前記した第１実施形態に係るＡＭＴ１では、１つのシフトドラム３０で変速位置を変更する構成のため、４速のドグクラッチを噛合したまま予備変速を実行できる範囲は、１速上または１速下に限定されていた。これに対し、本実施形態に係るＡＭＴ１ａでは、２つのシフトドラムを備えることにより、奇数段グループ内での変速と偶数段グループ内での変速とを別個独立して実行できるので、変速禁止条件の解除後にクラッチを駆動制御するのみで選択可能な変速位置を、１速上または１速下のみならず、３速上または３速下に設定することが可能となる。

そして、さらに車両の減速が継続されて、車速がＶ２０となる時刻ｔ５０では、車輪のスリップ率が所定値を下回る等によって変速禁止条件が解除され、これに伴ってＡＢＳの作動も停止される。そして、変速制御部１８０は、変速禁止条件が解除されてからの経過時間をタイマ１８２で計測し、この経過時間が所定時間Ｔ２となる時刻ｔ６０において、後輪に回転駆動力を伝達する変速ギヤを４速から１速に切り換える。

上記したような構成によれば、変速禁止条件が解除されるまでの車両が減速度が大きい場合でも、シフトドラムを回動させることなく１速ギヤの変速比を適用してスムーズに再加速することが可能となる。本実施形態では、時刻ｔ６０の時点で車速がＶ１０まで低下しているものの、その後、１速ギヤによって直ちに再加速できる。

図１２は、本発明の第２実施形態に係る変速禁止制御の流れを示すフローチャートである。このフローチャートは、図１１のタイムチャートに対応するものである。ステップＳ２０では、４速ギヤで後輪に回転駆動力を伝達中の走行状態にある。この時、ＡＭＴ１ａは、第１クラッチＣＬ１が切断状態にあると共に第２クラッチＣＬ２が接続状態にあり、また、第１シフトドラム７３がニュートラル待ち（Ｎ）の位置、第２シフトドラム７４は４速の位置にある。

ステップＳ２１では、変速禁止条件が成立したか否かが判定される。ステップＳ２１で肯定判定されると、ステップＳ２２に進んで駆動力伝達ギヤの変速を禁止する。なお、ステップＳ２１で否定判定されると一連の制御を終了する。

続くステップＳ２３では、車速が第１の所定値以下になったか否かが判定される。ステップＳ２３で肯定判定されると、ステップＳ２４に進んで、３速ギヤを選択可能な位置に第１シフトドラム７３を回動する。この時、ＡＭＴ１ａは、第１クラッチＣＬ１の切断状態と第２クラッチＣＬ２の接続状態を維持したままである。

次に、ステップＳ２７では、車速が第２の所定値以下になったか否かが判定される。ステップＳ２７で肯定判定されると、ステップＳ２８に進んで、１速ギヤを選択可能な位置に第１シフトドラム７３を回動する。この時、ＡＭＴ１ａは、第１クラッチＣＬ１の切断状態と第２クラッチＣＬ２の接続状態を維持したままである。

なお、前記ステップＳ２３で否定判定されると、ステップＳ２５において、変速禁止条件が解除されたか否かが判定される。このステップＳ２５で否定判定されると、ステップＳ２３に戻る。一方、ステップＳ２５で肯定判定される、すなわち、車速が第１の所定値以下になる前に変速禁止条件が解除されると、３速への予備変速を行う必要がないとしてステップＳ２６に進む。ステップＳ２６では、駆動力伝達ギヤの変速禁止を解除し、一連の制御を終了する。

一方、ステップＳ２９では、変速禁止条件が解除されたか否かが判定され、肯定判定されると、ステップＳ３０では、タイマ１８２によって所定時間Ｔ２を計測する。なお、ステップＳ２９で否定判定されると、ステップＳ２９に戻って再度判定を行う。そして、変速制御部１８０は、所定時間Ｔ２が経過すると、ステップＳ３１においてクラッチの断接状態を切り換えて、駆動力伝達ギヤを１速にする。ステップＳ３１におけるＡＭＴ１ａの動作は、第１シフトドラム７３を１速の位置に保持した状態で、第１クラッチＣＬ１を接続すると共に第２クラッチＣＬ２を切断するものである。

なお、前記ステップＳ２７で否定判定されると、ステップＳ３２に進んで、変速禁止条件が解除されたか否かが判定される。このステップＳ３２で否定判定されると、ステップＳ２７に戻る。一方、ステップＳ３２で肯定判定される、すなわち、車速が第２の所定値以下になる前に変速禁止条件が解除されると、１速への予備変速を行う必要がないとしてステップＳ３３に進み、駆動力伝達ギヤの変速禁止を解除する。続くステップＳ３４では、タイマ１８２によって所定時間Ｔ１を計測する。そして、変速制御部１８０は、所定時間Ｔ１が経過すると、ステップＳ３５においてクラッチの断接状態を切り換えて駆動力伝達ギヤを３速にする。ステップＳ３５におけるＡＭＴ１ａの動作は、第１シフトドラム７３を３速の位置に保持した状態で、第１クラッチＣＬ１を接続すると共に第２クラッチＣＬ２を切断するものである。

上記したように、本発明に係る変速制御装置によれば、変速禁止条件が成立すると、回転駆動力を伝達中の変速比の変更を禁止すると共に、回転駆動力を伝達中の変速比を維持した状態において、クラッチを駆動制御するのみで他の変速比を選択可能な状態とする予備変速を実行するので、変速禁止条件が解除された際には、変速機を駆動することなくクラッチの断接状態を切り換えるだけで直ちに回転駆動力を伝達する変速比を変更することが可能となる。これにより、変速禁止条件が解除されるまでに車両が減速した場合でも、迅速に低速寄りの変速比を適用して再加速することが可能となる。

また、第２実施形態に示したように、奇数段グループ内での選択と偶数段グループ内での選択を別々に行うことを可能とする第１シフトドラムおよび第２シフトドラムを備えた場合には、変速禁止条件の解除後に、クラッチを駆動制御するのみで選択可能な変速位置を、１段階上または１段階下のみならず、３段階上または３段階下に設定することが可能となる。したがって、例えば、６速式の変速機において、４速走行時の減速中に変速禁止条件が成立した場合には、変速禁止条件が解除された後の再加速時の変速ギヤを、３速または１速に設定することができ、変速禁止条件の成立中に生じる車速変化に幅広く対応することが可能となる。

ＡＭＴ、ＡＭＴ制御ユニット等の構成、変速禁止条件の成立要件、変速禁止条件が解除されてからクラッチを駆動して変速比を切り換えるまでの所定時間の設定、ＡＢＳの作動条件等は、上記した実施形態に限られず、種々の変更が可能である。また、本発明に係る変速制御装置は、自動二輪車に限られず、三輪車や四輪車等の変速装置に適用してもよい。

本発明の一実施形態に係るクラッチ制御装置が適用された自動二輪車の側面図である。 自動二輪車の動力源としてのエンジンの左側面図である。 ＡＭＴおよびその周辺装置のシステム構成図である。 変速機の拡大断面図である。 変速機構の拡大断面図である。 シフトドラムのガイド溝の形状を示す展開図である。 ＡＭＴ制御ユニットの構成を示すブロック図である。 走行中に変速禁止条件が成立した際のＡＭＴの動作例を示すタイムチャートである。 本実施形態に係る変速禁止制御の流れを示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係るＡＭＴおよびその周辺装置のシステム構成図である。 第２実施形態に係るＡＭＴの動作例を示すタイムチャートである。 本発明の第２実施形態に係る変速禁止制御の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１…ＡＭＴ、７…内主軸、６…外主軸、１３…主軸（メインシャフト）、９…カウンタ軸（カウンタシャフト）、１０…自動二輪車、２０…変速機構、２１…シフト制御モータ、３０…シフトドラム、７３…第１シフトドラム、７４…第２シフトドラム、１００…エンジン（動力源）、１０７…バルブ、１０７ａ…第１バルブ、１０７ｂ…第２バルブ、１０９…油圧ポンプ、１２０…ＡＭＴ制御ユニット（変速制御装置）、１４０…変速禁止指令部、１５０…変速禁止状態検知部、１８０…変速制御部、１８１…変速マップ、１８２…タイマ、１５１…スリップ率算出手段、１５２…前後輪速度差算出手段、１５３…減速度算出手段、１９０…前輪回転速度センサ、１９１…後輪回転速度センサ、ＣＬ１…第１クラッチ、ＣＬ２…第２クラッチ、ＴＣＬ…ツインクラッチ、ＷＦ…前輪、ＷＲ…後輪（駆動輪）

Claims (5)

1. 動力源（１００）の回転駆動力を任意の変速比によって駆動輪へ伝達する変速機（１）と、前記回転駆動力の伝達を断接するクラッチ（ＴＣＬ）とを有する車両の変速制御装置（１２０）において、
   前記変速機（１）および前記クラッチ（ＴＣＬ）を駆動制御する変速制御部（１２０）と、
   前記車両の走行状態に基づいて、所定の変速禁止条件が成立したことを検知する変速禁止状態検知部（１５０）とを具備し、
   前記変速機（１）は、前記回転駆動力を伝達中の変速比を維持した状態において、前記クラッチ（ＴＣＬ）を駆動制御するのみで他の変速比を選択可能な状態とする予備変速が実行できるように構成されており、
   前記変速制御部（１２０）は、前記変速禁止条件が成立すると、前記回転駆動力を伝達中の変速比の変更を禁止すると共に、前記車両の状態に応じて前記予備変速を実行し、
   前記変速機（１）は、主軸（１３）とカウンタ軸（９）との間に配設されている複数のギヤ対から、変速機構（２０）によって選択された１つのギヤ対によって前記回転駆動力の伝達を行う有段変速機であり、
   前記主軸（１３）は、外主軸（６）と、該外主軸（６）に回転自在に軸支された内主軸（７）とからなり、
   前記複数のギヤ対は、前記内主軸（７）に係る奇数段グループと、前記外主軸（６）に係る偶数段グループとからなり、
   前記クラッチ（ＴＣＬ）は、前記内主軸（７）へ回転駆動力を伝達する第１クラッチ（ＣＬ１）と、前記外主軸（６）へ回転駆動力を伝達する第２クラッチ（ＣＬ２）とからなるツインクラッチであり、
   前記変速制御部（１２０）は、前記変速禁止条件が成立すると、前記奇数段グループまたは偶数段グループのうち、前記回転駆動力の伝達を行っているギヤ対を含む一方側のグループの変速位置を維持した状態において、前記変速機構（２０）によって他方側のグループの変速位置を変更することで前記予備変速を実行し、
   前記所定の変速禁止条件は、乗員のブレーキ操作によって減速が開始されて車輪のスリップ率が所定値を上回ることで成立し、
   前記所定の変速禁止条件の成立に伴って、前記車輪のロックを防止するためのＡＢＳ制御ユニット（１７０）が作動するように構成されており、
   前記予備変速は、前記変速禁止条件の成立後、前記車両の車速が前記変速禁止条件の成立時より低い所定値（Ｖ３）に到達すると実行されることを特徴とする車両の変速制御装置。
2. 前記変速機構（２０）は、前記複数のギヤ対に係合されたシフトフォーク（７１，７２，８１，８２）を駆動するシフトドラム（７３，７４）を含み、
   前記シフトドラム（７３，７４）は、前記奇数段グループから１つのギヤ対を選択するための第１シフトドラム（７３）と、前記偶数段グループから１つのギヤ対を選択するための第２シフトドラム（７４）とから構成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両の変速制御装置。
3. 前記変速制御部（１２０）は、前記変速禁止条件の成立中に前記車両の車速が所定値以下になると、前記一方側または他方側のグループの変速位置を、少なくとも１段階下の変速位置に変更することで前記予備変速を実行することを特徴とする請求項１または２に記載の車両の変速制御装置。
4. 前記車両の前輪の回転速度を検知する前輪回転速度センサ（１９０）と、前記車両の後輪の回転速度を検知する後輪回転速度センサ（１９１）とをさらに備え、
   前記変速禁止状態検知部（１５０）は、前記前輪回転速度センサ（１９０）および前記後輪回転速度センサ（１９１）の検出値に基づいて算出される、前後輪のスリップ率、前後輪の回転速度差、前後輪の減速度のうちの少なくとも１つが所定値に達することで、前記変速禁止条件が成立したと判定することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の車両の変速制御装置。
5. 前記変速制御部（１２０）は、前記変速禁止条件が解除されてから所定時間（Ｔ１）が経過すると、前記クラッチ（ＴＣＬ）を駆動制御して、前記回転駆動力を伝達する変速比を前記予備変速した他の変速比に変更することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の車両の変速制御装置。

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