JP6641810B2

JP6641810B2 - 車両用の変速システム

Info

Publication number: JP6641810B2
Application number: JP2015176935A
Authority: JP
Inventors: 高橋　英明; 英明高橋; 宏海出口
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 2015-09-08
Filing date: 2015-09-08
Publication date: 2020-02-05
Anticipated expiration: 2035-09-08
Also published as: US10316934B2; DE102016116736A1; DE102016116736B4; US20170067543A1; JP2017053411A

Description

本発明は、車両用の変速システムに関する。特には、アクチュエータの駆動力によってシフトポジションを切替える（シフトチェンジする）変速機構と、このアクチュエータを制御する制御部とを有する車両用の変速システムに関する。

従来、車両用の変速機構には、運転者がシフトレバーをマニュアル操作（人力操作）することによって、シフトポジションを切替える（シフトチェンジする）マニュアルトランスミッション機構がある。マニュアルトランスミッション機構は、例えば、ドライブシャフトとドリブンシャフトにスライド可能に設けられるスライドギアと、スライドギアをスライドさせるシフトフォークと、回転によりシフトフォークを移動させるシフトカムとを有する。そして、運転者がシフトレバーをマニュアル操作すると、シフトレバーの操作に応じてシフトカムが回転してシフトフォークが移動し、スライドギアがスライドする。これにより、シフトポジションが切替わる。そして、マニュアルトランスミッション機構のシフトポジションは、シフトカムの回転方向位置（回転角度）に応じて決まる。

マニュアルトランスミッション機構は、シフトカムを所定の回転方向位置にまで自動的に回転させる送り機構を有している。これにより、運転者がシフトレバーをラフに操作しても確実にシフトポジションが切替わるとともに、切替えたシフトポジションを保持できる。特許文献１には、マニュアルトランスミッション機構の送り機構として、シフトストッパープレートとシフトストッパーアームを有する構成が開示されている。シフトストッパープレートは、シフトカムと一体に回転する部材であり、その外周には、複数の略三角形の凸部が、円周方向（すなわち回転方向）に並べて設けられる。シフトストッパーアームは、揺動可能や往復動可能に設けられる部材であり、その先端部に設けられるローラーがシフトストッパープレートの凸部どうしの間の凹部に嵌まり込むように、付勢部材によって付勢されている。このような構成であると、運転者がシフトカムをローラーが凹部に嵌まり込んでいない位置で止めた場合であっても、シフトカムは付勢部材の付勢力によって、ローラーが凹部に嵌まり込んだ位置に自動的に回転する。このため、確実にシフトポジションを切替えることができるとともに、切替えたシフトポジションを保持できる。

ところで、マニュアルトランスミッション機構の優れた動力伝達効率とオートマチックトランスミッションの利便性とを併せ持つ機構として、オートマニュアルトランスミッション機構（ＡＭＴ機構）が知られている。ＡＭＴ機構は、モータなどのアクチュエータを有し、このアクチュエータの駆動力によってシフトカムを回転させてシフトポジションを切替える。ＡＭＴ機構は、シフトポジションを保持するためのシフト保持機構を有する。このシフト保持機構は、マニュアルトランスミッション機構の送り機構に類似する構成を有する。例えば、特許文献２に示すように、ＡＭＴ機構のシフトストッパープレートには、マニュアルトランスミッション機構と同様の形状のものが用いられている。

特開２００５−１２７３９２号公報実用新案登録第３１５９２０６号

シフトストッパープレートの凸部が略三角形であると、シフトストッパーアームがシフトストッパープレートの凸部を乗り越えるまでは、アクチュエータの出力を高くしなければならない。一方、シフトストッパーアームがシフトストッパープレートの凸部を乗り越えると、シフトカムの回転に要するトルクが急激に小さくなる。このため、シフトストッパーアームがシフトストッパープレートの凸部を乗り越えた瞬間に、アクチュエータの出力（回転のトルク）を急激に小さくするか、またはゼロにしなければならないため、制御が難しい。また、シフトストッパープレートの凸部が、特許文献１や特許文献２に記載のような形状であると、シフトストッパーアームがシフトストッパープレートの凸部を乗り越えるために大きなトルクが必要になる。このため、アクチュエータに掛かる負荷が大きい。

上記実情に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、アクチュエータの駆動力によってシフトポジションの切替え動作を行う車両用の変速システムにおいて、アクチュエータの制御を容易にするとともに、アクチュエータに掛かる負荷を低減することである。

前記課題を解決するため、本発明は、回転動力が伝達される入力軸と、回転動力を出力する出力軸と、前記入力軸に設けられ、前記入力軸の軸線方向に往復動可能なスライドギアを含む複数のドライブギアと、前記出力軸に設けられ、前記出力軸の軸線方向に往復動可能なスライドギアを含み、前記複数のドライブギアのそれぞれに噛合する複数のドリブンギアと、前記複数のドライブギアに含まれる前記スライドギアと前記複数のドリブンギアに含まれる前記スライドギアのそれぞれを移動させる複数のシフトフォークと、回転可能に設けられ、回転によって前記複数のシフトフォークを移動させるシフトカムと、前記シフトカムを回転させるアクチュエータと、前記シフトカムの回転方向位置を保持する保持機構と、前記アクチュエータを制御する制御部と、を有し、前記保持機構は、前記シフトカムと一体に回転し、複数の凹部が回転方向に配列されて設けられる回転部材と、前記回転部材の前記凹部に挿抜可能で、前記凹部に嵌まり込む向きに付勢され、前記回転部材の前記凹部に嵌まり込むことにより前記回転部材の回転方向位置を保持するストッパー部材と、を有し、前記回転部材の外周面の前記複数の凹部どうしの間は、前記シフトカムの回転中心線の方向視において、前記回転中心線に同心の円弧形状の曲面であり、前記制御部は、前記アクチュエータを駆動して前記シフトカムを回転させる場合において、前記ストッパー部材が前記凹部から抜け出て前記円弧形状の曲面に接触するまでは、前記アクチュエータに前記ストッパー部材が前記凹部から出るために必要なトルク以上のトルクを発生させ、前記ストッパー部材が前記円弧形状の曲面に接触した後は、前記アクチュエータに前記ストッパー部材が前記凹部から抜け出るために必要なトルク未満のトルクを発生させることを特徴とする。

また、本発明は、回転動力が伝達される入力軸と、回転動力を出力する出力軸と、前記入力軸に設けられ、前記入力軸の軸線方向に往復動可能なスライドギアを含む複数のドライブギアと、前記出力軸に設けられ、前記出力軸の軸線方向に往復動可能なスライドギアを含み、前記複数のドライブギアのそれぞれに噛合する複数のドリブンギアと、前記複数のドライブギアに含まれる前記スライドギアと前記複数のドリブンギアに含まれる前記スライドギアのそれぞれを移動させる複数のシフトフォークと、回転可能に設けられ、回転によって前記複数のシフトフォークを移動させるシフトカムと、前記シフトカムを回転させるアクチュエータと、前記シフトカムの回転方向位置を保持する保持機構と、を有し、前記保持機構は、前記シフトカムと一体に回転し、複数の凹部が回転方向に配列されて設けられる回転部材と、前記回転部材の前記凹部に挿抜可能で、前記凹部に嵌まり込む向きに付勢され、前記回転部材の前記凹部に嵌まり込むことにより前記回転部材の回転方向位置を保持するストッパー部材と、を有し、前記回転部材の外周面の前記複数の凹部どうしの間は、前記シフトカムの回転中心線の方向視において、前記回転中心線に同心の円弧形状の曲面であり、前記円弧形状の曲面は、全ての前記複数の凹部どうしの間に形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、シフトストッパーアームが凹部から押し出されるまではシフトアクチュエータモータのトルクを大きくし、それ以降はトルクを小さくすればよい。そして、凹部どうしの間には、回転中心線と同心の円弧形状の曲面が設けられるため、シフトストッパーアームがこの曲面に接触している間にシフトアクチュエータモータの出力トルクを小さくすればよい。したがって、アクチュエータの制御が容易となる。また、シフトストッパーアームが凹部から抜け出た後は、シフトストッパープレートの回転に要するトルクが小さくなる。このため、シフトアクチュエータに掛かる負荷を低減できる。

図１は、自動二輪車の構成例を模式的に示す左側面図である。図２は、エンジンユニットの要部の構成例を模式的に示す左側面図である。図３は、ＡＭＴ機構の要部の構成例を模式的に示す斜視図である。図４は、ＡＭＴ機構に含まれるクラッチおよびクラッチ駆動機構の構成例を模式的に示す斜視図である。図５は、変速システムの要部の構成例を示すブロック図である。図６は、シフトポジションを切替える際のＡＭＴ機構の制御を示すフローチャートである。図７Ａは、シフト保持機構の構成例および動作例を模式的に示す図である。図７Ｂは、シフト保持機構の構成例および動作例を模式的に示す図である。図７Ｃは、シフト保持機構の構成例および動作例を模式的に示す図である。図７Ｄは、シフト保持機構の構成例および動作例を模式的に示す図である。図８は、シフトポジションの切替えにおけるシフトアクチュエータモータの出力トルク制御を示すフローチャートである。図９は、シフトアクチュエータモータの出力トルクの遷移を示す図である。

以下に、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下の説明では、本発明の実施形態に係る車両用の変速システムが適用された車両として、鞍乗型車両である自動二輪車を例に示す。この自動二輪車のエンジンユニットは、車両の駆動力源であるエンジン（内燃機関）と、エンジンの回転動力を変速するシフト機構（変速機構）と、エンジンとシフト機構との間で回転動力を断続するクラッチとを有し、これらが一体に組み付けられている。このエンジンユニットのクラッチおよびシフト機構には、オートマニュアルトランスミッション機構が適用される。そして、本発明の実施形態に係る車両用の変速システムは、このオートマニュアルトランスミッション機構と、このオートマニュアルトランスミッション機構を制御する制御部の例であるＴＣＵ（トランスミッション・コントロール・ユニット）とを含んで構成される。

なお、以下の説明では、「オートマニュアルトランスミッション機構」を、「ＡＭＴ機構」と略して記すことがある。また、各図面においては、適宜、自動二輪車の前側を矢印「Ｆｒ」で示し、後側を矢印「Ｒｒ」で示し、右側を矢印「Ｒ」で示し、左側を矢印「Ｌ」で示し、上側を矢印「Ｕｐ」で示し、下側を矢印「Ｌｗ」で示す。

＜自動二輪車の全体構成＞
まず、本実施形態に係る車両用の変速システム１０１が適用された自動二輪車１の全体的な構成例について、図１を参照して説明する。図１は、自動二輪車１の構成例を模式的に示す左側面図である。本実施形態ではオンロードタイプの自動二輪車を示すが、自動二輪車の種類は限定されるものではない。

自動二輪車１の車体フレーム１１は、ステアリングヘッドパイプ１１１と左右一対のメインフレーム１１２とを含む。ステアリングヘッドパイプ１１１は、後傾する管状の構成を有する。左右一対のメインフレーム１１２は、前端部がステアリングヘッドパイプ１１１に一体に接合されており、ステアリングヘッドパイプ１１１から車幅方向に間隔を広げながら後方斜め下側に向かって延伸する。メインフレーム１１２の後部には、左右一対のシートレール１２が取付けられる。左右一対のシートレール１２はシート２２１を支持する部材であり、車幅方向に所定の間隔をおいて、メインフレーム１１２の後部から後方斜め上側に向かって延伸する。なお、車体フレーム１１の各部は、鉄鋼材料やアルミニウム合金材料などにより形成され、溶接などによって一体に接合される。

車体フレーム１１の前側には、ステアリングシャフト（図１においては隠れて見えない）と、左右一対のフロントフォーク２０１と、前輪２０２とが設けられる。ステアリングシャフトは、ステアリングヘッドパイプ１１１に挿通されており、ステアリングヘッドパイプ１１１により回転可能に支持される。左右一対のフロントフォーク２０１は、ブラケットなどを介してステアリングシャフトに連結されており、ステアリングシャフトと一体に回転する。前輪２０２は、左右一対のフロントフォーク２０１の下端部に回転可能に支持される。前輪２０２には、一体に回転するブレーキディスク２０３が取付けられる。左右一対のフロントフォーク２０１には、前輪２０２のブレーキキャリパー２０４と、前輪２０２の上側を覆うフロントフェンダ２０６が取付けられる。また、左右一対のフロントフォーク２０１のそれぞれの上端部には、左右のハンドルバー２０５（ハンドルグリップ）のそれぞれが取付けられる。左側のハンドルバー２０５には後述するクラッチ５１を操作するためのクラッチレバー２０７が設けられ、右側のハンドルバー２０５には後輪２１２のブレーキを操作するブレーキレバーが設けられる。また、車体フレーム１１の車幅方向の左側の下部には、搭乗者がシフト機構５２（後述）を操作するためのシフトレバー４１４が設けられる。

車体フレーム１１の後部には、スイングアーム２１１が上下方向（ピッチング方向）に揺動可能に連結される。スイングアーム２１１の後端部には、駆動輪の例である後輪２１２が回転可能に支持される。後輪２１２の左側には、後輪２１２と一体に回転するドリブンスプロケット２１３が取り付けられている。ドリブンスプロケット２１３とエンジンユニット４のドライブスプロケット４６（後述）とには、ドライブチェーン２１４が巻き掛けられている。そして、エンジンユニット４が出力する回転動力は、ドライブスプロケット４６とドライブチェーン２１４とを介して後輪２１２に伝達される。また、車体フレーム１１とスイングアーム２１１との間には、図略のショックアブソーバーが設けられ、このショックアブソーバーによって、後輪２１２から車体フレーム１１に伝わる振動や衝撃が吸収や緩和される。このほか、後輪２１２の上方には、リヤフェンダ２１５が設けられる。

また、シートレール１２の上側には、搭乗者（運転者や同乗者）が着座するシート２２１が設けられる。シート２２１の前側であってメインフレーム１１２の上側には、燃料タンク２２２が設けられる。このほか、自動二輪車１は、外装部材として、フロントカウル２３１やサイドカウル２３２やシートカウル２３３を有する。フロントカウル２３１は自動二輪車１の前部を覆い、サイドカウル２３２は自動二輪車１の側部を覆う。また、シートカウル２３３はシート２２１の周辺を覆う。これらの外装部材は、例えば合成樹脂材料からなる殻状の部材が適用され、自動二輪車１の外観の意匠を構成する。

＜エンジンユニットの構成＞
次に、エンジンユニット４の構成例について説明する。図２は、エンジンユニット４の要部の構成例を模式的に示す左側面図である。エンジンユニット４は、複数のエンジンマウントを介して車体フレーム１１に懸架される。また、エンジンユニット４は、自動二輪車１の強度部材としての機能も有する。図２に示すように、エンジンユニット４は、クランクケース４１（クランクケースアセンブリと称することもある）と、シリンダブロック４２と、シリンダヘッド４３と、シリンダヘッドカバー４４とを有する。本実施形態では、エンジンユニット４が、前方排気型の並列四気筒エンジン（内燃機関）を有する例を示す。

クランクケース４１は、ケース本体４１０と、ケース本体４１０に取り付けられるマグネトカバー４１２とクラッチカバーとを含んで構成される。クランクケース４１のケース本体４１０の内部の前寄りにはクランク室が設けられ、内部の後寄りにはミッション室が設けられる。

クランク室の内部には、クランクシャフト４５が回転可能に収容される。なお、クランクシャフト４５は、その軸線（回転中心線）が車幅方向（左右方向）に平行となる向きで収容される。クランクシャフト４５の軸線方向の一方の端部（本実施形態では、車幅方向の右側の端部）には、プライマリドライブギア４５１が一体に回転するように設けられ（図４参照）、反対側の端部（車幅方向の左側の端部）にはマグネト４１１が接続される。プライマリドライブギア４５１は、後述するシフト機構５２（変速機構）に回転動力を伝達するための動力伝達部材の例である。マグネト４１１は、クランクシャフト４５の回転動力によって発電する発電機である。そして、クランクケース４１の車幅方向の左側の側面には、マグネト４１１を覆うマグネトカバー４１２が取付けられる。

ミッション室の内部には、クラッチ５１とシフト機構５２とが設けられる。クラッチ５１は、クランクシャフト４５とシフト機構５２との間で、回転動力の断続を切替える。クラッチ５１は、クランクケース４１の車幅方向の右寄り（クランクシャフト４５にマグネト４１１が連結される側とは反対側寄り）に設けられる。そして、クランクケース４１のケース本体４１０の車幅方向の右側の側面には、クラッチ５１を覆うように、クラッチカバーが取付けられる。

シフト機構５２は、クランクシャフト４５からクラッチ５１を介して伝達された回転動力を変速し、駆動輪の例である後輪２１２に伝達する。本実施形態では、シフト機構５２として、常時噛合式のシフト機構を例に示す。シフト機構５２は、カウンタシャフト５２１およびドライブシャフト５２２と、ドライブギア５２３と、ドリブンギア５２４とを有する。カウンタシャフト５２１およびドライブシャフト５２２とは、ミッション室の内部に回転可能に収容される。カウンタシャフト５２１は、外部（本実施形態ではクランクシャフト４５）から回転動力が伝達される入力軸の例である。ドライブシャフト５２２は外部（本実施形態では駆動輪の例である後輪２１２）に回転動力を出力する出力軸の例である。カウンタシャフト５２１とドライブシャフト５２２とは互いに平行であり、それらの軸線（回転中心線）は車幅方向に平行である。所定の数のドライブギア５２３は、カウンタシャフト５２１に設けられる。所定の数のドリブンギア５２４は、ドライブシャフト５２２に設けられる。そして、所定の数のドライブギア５２３のそれぞれと所定の数のドリブンギア５２４のそれぞれとは、常時噛合している。なお、シフト機構５２の構成の詳細については後述する。

ドライブシャフト５２２の車幅方向の一方の端部（本実施形態では車幅方向の左側の端部）は、マグネトカバー４１２の後方において、クランクケース４１のケース本体４１０の外部に突出している。この突出している部分には、ドライブスプロケット４６が、ドライブシャフト５２２に一体に回転するように取り付けられる。そして、ドライブスプロケット４６と後輪２１２のドリブンスプロケット２１３とには、ドライブチェーン２１４が巻き掛けられている。なお、クランクケース４１のケース本体４１０の車幅方向の左側の側面には、ドライブスプロケット４６を覆うスプロケットカバー４７が取付けられる。スプロケットカバー４７は、例えば、略板状または一方が開口する底の浅い箱状の構成を有する。そして、スプロケットカバー４７は、ドライブスプロケット４６の車幅方向外側であって、クランクケース４１のケース本体４１０の側面から車幅方向の外側に離れた位置に配置される。例えば、スプロケットカバー４７は、筒状または柱状のスペーサを介し、ネジなどによってクランクケース４１のケース本体４１０に着脱可能に取り付けられる。なお、スプロケットカバー４７の構成は特に限定されるものではなく、ドライブスプロケット４６の車幅方向の外側を覆うことができる構成であればよい。

クランクケース４１のケース本体４１０の前寄り（すなわち、クランク室が設けられる部分）の上側には、シリンダブロック４２が設けられる。シリンダブロック４２の内部には、複数（本実施形態では４室）のシリンダ４２１が、車幅方向に一列に並ぶように設けられる。複数のシリンダ４２１の軸線は互いに平行であり、図２に示すように車幅方向視において前傾している。それぞれのシリンダ４２１の内部には、図略のピストンが往復動可能に収容されており、それぞれのピストンは、コネクションロッド（コンロッド）によってクランクシャフト４５に連結されている。シリンダブロック４２の上側には、シリンダヘッド４３が設けられる。シリンダヘッド４３には、複数のシリンダ４２１のそれぞれについて、インテークポートと、エグゾーストポートと、吸気バルブと、排気バルブと、バルブ駆動機構とが設けられる。インテークポートは、複数のシリンダ４２１のそれぞれの燃料と空気の混合気の通路である。エグゾーストポートは排気の通路である。吸気バルブと排気バルブは、それぞれ、インテークポートとエグゾーストポートを開閉する。バルブ駆動機構は、これらの吸気バルブおよび排気バルブを開閉駆動する。本実施形態では、シリンダヘッド４３の後側にインテークポートが設けられ、前側にエグゾーストポートが設けられる構成を例に示す。シリンダヘッド４３の上側には、シリンダヘッドカバー４４が設けられる。シリンダヘッドカバー４４は、シリンダヘッド４３に設けられるバルブ駆動機構などを覆う。

シリンダヘッド４３およびシリンダヘッドカバー４４の上方には、エアクリーナー４８が設けられる。エアクリーナー４８は、エンジンユニット４が使用する燃焼用の空気を取り入れて浄化する。エアクリーナー４８とそれぞれのインテークポートとは、吸気経路によって空気が通過可能に連結される。また、それぞれの吸気経路には、燃焼用の空気の流量を制御するスロットルボディ４９が設けられる。このような構成によれば、エアクリーナー４８に流入した空気は、スロットルボディ４９において流量が制御（調整）され、それぞれのインテークポートからそれぞれのシリンダ４２１に流入する。

シリンダヘッド４３の前面側に設けられるエグゾーストポートには、排ガスの通路である排気管２２４が接続される。排気管２２４の後端には消音器２２３が接続される。それぞれのシリンダ４２１で発生した排気ガスは、それぞれのシリンダ４２１のエグゾーストポートと排気管２２４と消音器２２３とを通じて外部に流出する。

＜ＡＭＴ機構の構成＞
次に、ＡＭＴ機構５の構成例について、図３と図４を参照して説明する。図３は、ＡＭＴ機構５の要部の構成例を模式的に示す斜視図である。図４は、ＡＭＴ機構５に含まれるクラッチ５１およびクラッチ駆動機構６の構成例を模式的に示す斜視図である。図３と図４に示すように、ＡＭＴ機構５は、クラッチ５１と、クラッチ５１の断続を切替えるクラッチ駆動機構６と、シフト機構５２と、シフト機構５２のシフトポジションを切替えるシフト駆動機構７とを有する。

＜クラッチ＞
図４に示すように、クラッチ５１は、カウンタシャフト５２１の車幅方向右側の端部に、カウンタシャフト５２１と同心に設けられる。本実施形態では、クラッチ５１として、湿式多板式クラッチを例に示す。そして、クラッチ５１は、中空軸であるカウンタシャフト５２１に収容されたプッシュロッド６４（「クラッチロッド」と称することもある）の軸線方向の移動によって、クランクシャフト４５とカウンタシャフト５２１との間で回転動力の断続を切替える。

クラッチ５１は、クラッチハウジング５１１と、クラッチスリーブハブ（図４においては隠れて見えない）と、プレッシャーディスク５１３とを有する。クラッチハウジング５１１は、カウンタシャフト５２１の車幅方向の右側の端部に設けられる。また、クラッチハウジング５１１は、カウンタシャフト５２１と同心に設けられ、カウンタシャフト５２１に対して相対的に回転可能である。クラッチハウジング５１１の内周側には、複数のドライブプレート５１２が、カウンタシャフト５２１の軸線方向に並べて設けられる。また、クラッチハウジング５１１は、バネなどからなる緩衝機構を介してプライマリドリブンギア５０１と結合され、プライマリドリブンギア５０１と一体に回転する。プライマリドリブンギア５０１は、クランクシャフト４５に設けられるプライマリドライブギア４５１と噛合しており、クランクシャフト４５の回転動力をクラッチ５１に伝達する。クラッチスリーブハブは、クラッチハウジング５１１の内周側に設けられ、カウンタシャフト５２１と一体に回転する。クラッチスリーブハブには、複数のドリブンプレート（図４においては隠れて見えない）が軸線方向に並べて設けられる。

クラッチハウジング５１１に設けられる複数のドライブプレート５１２と、クラッチスリーブハブに設けられる複数のドリブンプレートとは、カウンタシャフト５２１の軸線方向に交互に並ぶ。プレッシャーディスク５１３は、クラッチハウジング５１１およびクラッチスリーブハブの車幅方向の外側（本実施形態では、車幅方向の右側）に、カウンタシャフト５２１に対して軸線方向に相対的に変位可能に設けられる。プレッシャーディスク５１３とクラッチスリーブハブとの間には、コイルばねなどの付勢部材が設けられる。そして、プレッシャーディスク５１３は、この付勢部材の付勢力によって、車幅方向の中心側（車幅方向の左側）に付勢される。ドライブプレート５１２とドリブンプレートとは、この付勢部材の付勢力によって、軸線方向に所定の圧力をもって接触した状態に維持される。

プッシュロッド６４は、中空軸であるカウンタシャフト５２１の内部に、その軸線方向に往復動可能に収容される。プッシュロッド６４は、後述するレリーズカム６２の回転によって車幅方向の右側に移動し、プレッシャーディスク５１３を車幅方向の外側（車幅方向の右側）に押して移動させる。

プッシュロッド６４がプレッシャーディスク５１３を押さない状態では、ドライブプレート５１２とドリブンプレートとは、前述のとおり、付勢部材の付勢力によって軸線方向に所定の圧力で接触した状態に維持される。この状態では、クランクシャフト４５の回転動力は、プライマリドライブギア４５１と、プライマリドリブンギア５０１と、クラッチハウジング５１１と、ドライブプレート５１２と、ドリブンプレートと、クラッチスリーブハブとを介して、カウンタシャフト５２１に伝達される。この状態が、いわゆる「クラッチが繋がった」状態である。

プレッシャーディスク５１３がプッシュロッド６４に押されて車幅方向の右側に移動すると、ドライブプレート５１２とドリブンプレートとの接触圧力が小さくなる。このため、クラッチ５１は、クランクシャフト４５の回転動力をカウンタシャフト５２１に伝達する状態から、回転動力を伝達するものの、完全には伝達しない状態に切替る。この状態が、いわゆる「半クラッチ」の状態である。プレッシャーディスク５１３がプッシュロッド６４に押されてさらに車幅方向右側に移動すると、ドライブプレート５１２とドリブンプレートとの接触圧力が無くなる。そして、クラッチ５１はクランクシャフト４５の回転動力をカウンタシャフト５２１に伝達しない状態に切替る。この状態がいわゆる「クラッチが切れた」状態である。本実施形態では、後述するクラッチ駆動機構６がプッシュロッド６４を車幅方向の右側に移動させることにより、クラッチ５１の断続を切替える。

＜クラッチ駆動機構＞
クラッチ駆動機構６は、クラッチアクチュエータモータ６１と、レリーズカム６２と、歯車列６５とを有する。クラッチアクチュエータモータ６１は、クラッチ駆動機構６におけるクラッチ５１の断続の切替え動作の駆動力源である。クラッチアクチュエータモータ６１は、モータケースに収容された状態で、スプロケットカバー４７に取り付けられる。なお、クラッチアクチュエータモータ６１には、サーボモータなどといった、公知の各種モータが適用される。レリーズカム６２は、回転可能に設けられ、クラッチアクチュエータモータ６１の駆動力（回転動力）によって回転する。歯車列６５は、クラッチアクチュエータモータ６１の駆動力（回転動力）を減速してレリーズカム６２に伝達する。

レリーズカム６２には、一体に回転するカム体６３が設けられる。カム体６３は、プッシュロッド６４の車幅方向の左側の端面に当接しており、回転によってプッシュロッド６４を車幅方向の右側に押し、付勢部材の付勢力に抗して移動させる。なお、カム体６３は、レリーズカム６２の回転角度に応じてプッシュロッド６４の移動量が変化するような形状を有する。特に、レリーズカム６２の回転角度が大きくなるにしたがってプッシュロッド６４の移動量が大きくなるような形状を有する。このほか、レリーズカム６２には、レリーズカム６２の回転角度を検出するクラッチポジションセンサ５５４が設けられる。クラッチポジションセンサ５５４には、公知の各種角度センサが適用される。

このような構成によれば、クラッチアクチュエータモータ６１の駆動力（回転動力）は、歯車列６５により減速されてレリーズカム６２に伝達される。そして、レリーズカム６２が回転すると、カム体６３がプッシュロッド６４を車幅方向の右側に押して移動させる。前述のとおり、カム体６３は、レリーズカム６２の回転角度が大きくなるにしたがって、プッシュロッド６４の移動量も大きくなるような形状を有する。このため、レリーズカム６２が所定の方向に回転すると、クラッチ５１は、回転動力を伝達する状態から、回転動力を伝達するものの完全には伝達しない状態（半クラッチの状態）と、回転動力を伝達しない状態（クラッチが切れた状態）とに、順次切替わる。一方、クラッチ５１が回転動力を伝達しない状態において、クラッチアクチュエータモータ６１がレリーズカム６２を前記所定の方向とは反対方向に回転させると、プッシュロッド６４は、付勢部材の付勢力によって、車幅方向の左側に移動していく。このため、クラッチ５１は、回転動力を伝達しない状態から、回転動力を伝達するが完全には伝達しない状態と、回転動力を伝達する状態とに、順次切替わる。このように、ＡＭＴ機構５のクラッチ駆動機構６は、クラッチアクチュエータモータ６１の駆動力（回転動力）によって、クラッチ５１の断続を切替える。

なお、前述のクラッチ５１およびクラッチ駆動機構６の構成は一例であり、クラッチ５１およびクラッチ駆動機構６の構成は前述の構成に限定されない。クラッチ５１は、クラッチアクチュエータモータ６１の駆動力によって、回転動力の断続が切替わる構成であればよく、公知の各種構成が適用できる。また、クラッチ駆動機構６は、アクチュエータの駆動力によってクラッチ５１の断続を切替えることができる構成であればよい。

＜シフト機構およびシフト駆動機構＞
シフト機構５２は、カウンタシャフト５２１と、ドライブシャフト５２２と、所定の数（複数）のドライブギア５２３と、所定の数（複数）のドリブンギア５２４と、シフトカム５２５と、シフトフォーク５２７と、シフトフォークガイド５２６とを有する。そして、シフト機構５２はミッション室の内部に構築される。カウンタシャフト５２１とドライブシャフト５２２の軸線（回転中心線）は互いに平行であり、いずれも車幅方向に平行である。そして、カウンタシャフト５２１には所定の数のドライブギア５２３が設けられ、ドライブシャフト５２２には所定の数のドリブンギア５２４が設けられる。

所定の数のドライブギア５２３には、フィックスギアとスライドギアとフリーギアとが含まれる。所定の数のドリブンギア５２４には、スライドギアとフリーギアとが含まれる。ドライブギア５２３に含まれるフィックスギアは、カウンタシャフト５２１に軸線方向に移動しないように固定され、カウンタシャフト５２１と一体に回転する。ドライブギア５２３に含まれるスライドギアは、カウンタシャフト５２１と一体に回転し、カウンタシャフト５２１に対して軸線方向にスライド式に移動できる。ドライブギア５２３に含まれるフリーギアは、カウンタシャフト５２１に対して軸線方向には移動できないが、カウンタシャフト５２１に対して相対的に回転できる。

ドリブンギア５２４に含まれるフィックスギアは、ドライブシャフト５２２に軸線方向に移動しないように固定され、ドライブシャフト５２２と一体に回転する。ドリブンギア５２４に含まれるスライドギアは、ドライブシャフト５２２と一体に回転し、ドライブシャフト５２２に対して軸線方向にスライド式に移動できる。ドリブンギア５２４に含まれるフリーギアは、ドライブシャフト５２２に対して軸線方向には移動できないが、ドライブシャフト５２２に対して相対的に回転できる。

ドライブギア５２３の所定のフィックスギアと所定のスライドギアは、ドリブンギア５２４の所定のフリーギアと常時噛合している。また、ドライブギア５２３の所定のフリーギアは、ドリブンギア５２４の所定のスライドギアと常時噛合している。ドライブギア５２３とドリブンギア５２４のフリーギアとスライドギアには、ドッグが設けられている。スライドギアが軸線方向に移動し、スライドギアに設けられるドッグが隣接するフリーギアに設けられるドッグと係合すると、スライドギアとフリーギアとは一体に回転する。

シフトカム５２５は、円柱状または円筒状の部材であり、ミッション室の内部に回転可能に収容される。なお、シフトカム５２５の軸線（回転中心線Ｃ）は、カウンタシャフト５２１およびドライブシャフト５２２の軸線と平行であり、車幅方向に平行である。シフトカム５２５の外周面には、シフトフォーク５２７が係合するカム溝が設けられる。また、シフトカム５２５の車幅方向の左側の端部には、シフトカム５２５の回転角度を検出するシフトポジションセンサ５５５が設けられる。シフトポジションセンサ５５５には、公知の各種角度センサが適用される。

シフトフォークガイド５２６は棒状の部材であり、軸線方向（長手方向）がクランクシャフト４５およびドライブシャフト５２２の軸線と平行であり、車幅方向に平行である。シフトフォークガイド５２６には、所定の数（複数）のシフトフォーク５２７が、軸線方向にスライド式に往復動可能に設けられる。それぞれのシフトフォーク５２７は、所定のスライドギアと係合しているとともに、シフトフォーク５２７に設けられるカムピンがシフトカム５２５のカム溝に係合している。シフトカム５２５が回転すると、シフトフォーク５２７がシフトフォークガイド５２６の軸線方向に移動し、係合しているスライドギアを移動させる。これにより、カウンタシャフト５２１からドライブシャフト５２２に至る動力伝達の経路、すなわち、シフト機構５２のシフトポジションが切替わる。

シフト駆動機構７は、シフトアクチュエータモータ７１と、歯車列７２とを有する。シフトアクチュエータモータ７１は、シフト駆動機構７におけるシフト機構５２のシフトポジションの切替え動作（シフトチェンジ動作）の駆動力源である。歯車列７２は、シフトアクチュエータモータ７１の駆動力（回転動力）を減速してシフトカム５２５に伝達する。シフトカム５２５は、シフトアクチュエータモータ７１の駆動力（回転動力）が伝達されて回転すると、シフトフォーク５２７をシフトフォークガイド５２６の軸線方向に移動させる。そして、シフトフォーク５２７の移動によってスライドギアが軸線方向に移動し、スライドギアとフリーギアの係合状態が切替わる。このように、シフト駆動機構７は、シフトアクチュエータモータ７１の駆動力（回転動力）によって、シフト機構５２のシフトポジションを切替える。なお、シフトアクチュエータモータ７１は、モータケースに収容された状態で、スプロケットカバー４７に取り付けられる。また、シフトアクチュエータモータ７１には、サーボモータなどといった、公知の各種モータが適用される。

なお、上述したシフト機構５２およびシフト駆動機構７の構成は一例であり、シフト機構５２およびシフト駆動機構７の構成は、前述の構成に限定されない。シフト機構５２は、シフトカム５２５の回転によってシフトポジションが切替わる構成であればよく、公知の各種構成が適用できる。また、シフト駆動機構７は、シフトカム５２５を回転させることができる構成であればよい。

＜変速システム＞
次に、本実施形態に係る車両用の変速システム１０１について説明する。本実施形態に係る車両用の変速システム１０１は、前述のＡＭＴ機構５と、ＡＭＴ機構５を制御する制御部の例であるＴＣＵ５５１（トランスミッション・コントロール・ユニット）とを含んで構成される。ここで、変速システム１０１について、図５を参照して説明する。図５は、変速システム１０１の要部の構成例を示すブロック図である。

制御部の例であるＴＣＵ５５１（トランスミッション・コントロールユニット）には、例えば、ＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭとを有するコンピュータが適用される。ＲＯＭには、ＡＭＴ機構５を制御するためのコンピュータプログラムや各種設定情報が、あらかじめ格納されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されているコンピュータプログラムを読み出し、ＲＡＭをワークエリアとして用いて実行する。この際、ＲＯＭに格納される各種設定情報を適宜読み出して参照する。これにより、シフト機構５２のシフトポジションの切替え（シフトチェンジ）や、クラッチ５１の断続の切替えなど、ＡＭＴ機構５の制御が実現する。

図５に示すように、ＴＣＵ５５１には、クラッチアクチュエータモータドライバ５５６と、シフトアクチュエータモータドライバ５５７と、イグニッションコントローラ５６３と、スロットルボディコントローラ５６４とが接続される。これらは、ＴＣＵ５５１から発信される作動信号Ａ１〜Ａ４に基づいて作動する。クラッチアクチュエータモータドライバ５５６は、ＴＣＵ５５１の制御にしたがってクラッチアクチュエータモータ６１を駆動する駆動回路である。シフトアクチュエータモータドライバ５５７は、ＴＣＵ５５１の制御にしたがってシフトアクチュエータモータ７１を駆動する駆動回路である。

また、ＴＣＵ５５１には、クラッチ操作センサ５５２と、シフト操作センサ５５３と、クラッチポジションセンサ５５４と、シフトポジションセンサ５５５とが接続される。クラッチ操作センサ５５２は、クラッチレバー２０７の操作を検出し、クラッチレバー２０７の操作量を示す検出信号を出力する。シフト操作センサ５５３は、シフトレバー４１４がシフトアップ操作されたかシフトダウン操作されたかを検出する。そして、シフトアップ操作を検出した場合にはシフト検出信号ＳＵを、シフトダウン操作を検出した場合にはシフト検出信号ＳＤを、ＴＣＵ５５１に出力する。クラッチポジションセンサ５５４は、レリーズカム６２の回転角度（すなわちクラッチポジション）を検出し、検出結果を示すクラッチポジション信号ＣＰをＴＣＵ５５１に出力する。シフトポジションセンサ５５５は、シフトカム５２５の回転角度を検出し、その回転角度を示すシフトポジション信号ＳＰをＴＣＵ５５１に出力する。

さらに、ＴＣＵ５５１には、カウンタシャフトスピードセンサ５５８と、車速センサ５５９と、スロットル操作センサ５６０と、スロットル開度センサ５６１とが接続される。カウンタシャフトスピードセンサ５５８は、カウンタシャフト５２１の回転速度を検出し、その回転速度を示す回転速度信号ＣＳをＴＣＵ５５１に出力する。車速センサ５５９は、自動二輪車１の車速（走行速度）を検出し、車速を示す車速信号ＶＳをＴＣＵ５５１に出力する。スロットル操作センサ５６０は、自動二輪車１の運転者が操作するスロットルグリップの操作量を検出し、その操作量を示す開度信号ＴＰＳをＴＣＵ５５１に出力する。スロットル開度センサ５６１は、スロットルボディ４９のスロットルバルブの開度を検出し、その開度を示す開度信号ＡＰＳをＴＣＵ５５１に出力する。

このほか、ＴＣＵ５５１には、燃料噴射システムに必要な各種エンジン運転状態検知用のセンサ類５６５が接続される。これらのセンサ類５６５としては、例えば、冷却水温度センサ、吸気温度センサ、油温センサ、Ｏ₂センサ等が含まれる。そして、これのセンサ類５６５は、検出内容に応じた信号ＥＴＣをＴＣＵ５５１に出力する。

運転者がシフトレバー４１４を操作すると、シフト操作センサ５５３は、シフトアップ操作かシフトダウン操作かに応じて、シフト検出信号ＳＵとシフト検出信号ＳＤのいずれかをＴＣＵ５５１に出力する。ＴＣＵ５５１は、シフト検出信号ＳＵまたはシフト検出信号ＳＤを受信すると、各センサ類から出力される各種の信号ＣＰ，ＳＰ，ＣＳ，ＶＳ，ＴＰＳ，ＡＰＳ，ＥＴＣを参照しながら、エンジンユニット４の出力を制御する。さらに、クラッチアクチュエータモータドライバ５５６とシフトアクチュエータモータドライバ５５７を制御して、ＡＭＴ機構５のシフトポジションを切替える。

具体的には、まず、ＴＣＵ５５１は、シフト検出信号ＳＵまたはシフト検出信号ＳＤを受信すると同時に、クラッチアクチュエータモータドライバ５５６を介してクラッチアクチュエータモータ６１を駆動し、クラッチ５１を、回転動力を伝達しない状態に切替える。次いで、ＴＣＵ５５１は、シフトアクチュエータモータドライバ５５７を介してシフトアクチュエータモータ７１を駆動し、ＡＭＴ機構５のシフトポジションを切替える。その後、ＴＣＵ５５１は、クラッチアクチュエータモータドライバ５５６を介してクラッチアクチュエータモータ６１を駆動し、クラッチ５１を、回転動力を伝達する状態に切替える。

ＴＣＵ５５１は、シフトアクチュエータモータ７１を駆動してシフトポジションを切替える際に、各種のセンサの入力信号からエンジンユニット４の運転状況を判断する。例えば、ＴＣＵ５５１は、シフトアップ時には、イグニッションコントローラ５６３を制御して点火カット（間引き点火）や点火時期の遅角化等を行う。また、シフトダウン時には、スロットルボディコントローラ５６４を制御してブリッピング（空吹かし）を行う。このような処理により、ＡＭＴ機構５のドライブギア５２３とドリブンギア５２４とに設けられたドッグに掛かる荷重が低減される（またはゼロにされる）。そして、シフトポジションの切替えがスムーズに行われ、シフトポジションの切替えに要する時間が短縮される。

また、ＴＣＵ５５１は、シフトポジションの切替えが完了し、クラッチ５１を回転動力を伝達する状態に切替える際に、各種のセンサの入力信号に基づいて、回転動力を伝達する状態に切替える際のショック（変速ショック）が大きいか否かを判定する。そして、この変速ショックが大きい場合には、ＴＣＵ５５１は、クラッチアクチュエータモータドライバ５５６を制御して、クラッチ５１を、回転動力を伝達する状態にゆっくりと切替え、半クラッチ状態を長くする。これにより変速ショックの低減を図る。

＜ＡＭＴ機構の制御＞
次に、図６を参照して、シフトポジションを切替える際のＡＭＴ機構５の制御について説明する。図６は、シフトポジションを切替える際のＡＭＴ機構５の制御を示すフローチャートである。

ステップＳ１０１において、ＴＣＵ５５１は、シフト操作センサ５５３からシフト検出信号ＳＵまたはＳＤを受信したか否かを判断する。シフト操作センサ５５３は、シフトレバー４１４がシフトアップ操作されたことを検出した場合にはシフト検出信号ＳＵをＴＣＵ５５１に出力し、シフトダウン操作されたことを検出した場合にはシフト検出信号ＳＤをＴＣＵ５５１に出力する。ＴＣＵ５５１がシフト検出信号ＳＵとＳＤのいずれをも受信しない場合には、このステップＳ１０１で待機する。シフト検出信号ＳＵまたはＳＤを受信した場合には、ステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０２において、ＴＣＵ５５１は、クラッチアクチュエータモータドライバ５５６を制御してクラッチアクチュエータモータ６１を駆動し、クラッチ５１を、回転動力を伝達しない状態に切替える。そしてステップＳ１０３に進む。

ステップＳ１０３において、ＴＣＵ５５１は、ＡＭＴ機構５のドライブギア５２３とドリブンギア５２４に設けられるドッグに掛かる荷重が許容値以下であるか否かを判断する。ＴＣＵ５５１は、この判断を、カウンタシャフトスピードセンサ５５８や、車速センサ５５９や、油温センサ（不図示）や、変速用ドッグ荷重マップ等のデータを参照して行う。そして、荷重が許容値以下であればステップＳ１０４に移行する。そうでない場合には、ステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０４において、ＴＣＵ５５１は、シフトアクチュエータモータドライバ５５７を制御してシフトアクチュエータモータ７１を作動させ、シフトポジションを切替える（シフトチェンジする）。そしてステップＳ１０８に進む。なお、シフトポジションの切替えにおけるシフトアクチュエータモータ７１の制御の詳細については後述する。

ステップＳ１０５においては、ＴＣＵ５５１は、シフトアップ操作が行われたかシフトダウン操作が行われたかを判断する。ＴＣＵ５５１は、ステップＳ１０１においてシフト検出信号ＳＵを受信した場合にはシフトアップ操作が行われたと判断し、この場合には、ステップＳ１０６に進む。一方、シフト検出信号ＳＤを受信している場合には、シフトダウン操作が行われたと判断し、この場合にはステップＳ１０７に進む。

ステップＳ１０６において、ＴＣＵ５５１は、エンジントルクを低減させながらシフトアップを行なう。なお、ステップＳ１０６に進んだ場合とは、ドッグに掛かる荷重が許容値を超え、かつ、シフトアップの場合である。この場合には、ＴＣＵ５５１は、シフトアップ時にエンジントルクを低減させることにより、ドッグに掛かる荷重を低減させる。エンジントルクを低減させる方法としては、例えば、点火カット（間引き点火）や点火時期の遅角化が適用される。このような処理により、ドッグが噛み合う時間を短縮して素早いシフトアップが可能になる。そして、ステップＳ１０８に進む。

ステップＳ１０７においては、ＴＣＵ５５１は、エンジンユニット４をブリッピングさせてからシフトダウンを行う。なお、ステップＳ１０７に進んだ場合とは、ドッグに掛かる荷重が許容値を超え、かつ、シフトダウンの場合である。この場合には、ＴＣＵ５５１は、シフトダウン時にエンジンユニット４をブリッピング（空吹かし）させることにより、ＡＭＴ機構５のドライブギア５２３とドリブンギア５２４の回転速度を合わせ、ドッグに掛かる荷重を低減する。例えば、ＴＣＵ５５１は、スロットルボディコントローラ５６４を制御することにより、ブリッピングを行う。このような処理により、ドッグが噛み合うまでの時間を短縮し、素早いシフトダウンが可能になる。そして、ステップＳ１０８に進む。

ステップＳ１０８において、ＴＣＵ５５１は、クラッチ５１が回転動力を伝達しない状態から伝達する状態に切替わる際における変速ショックが所定値よりも大きいか否かを判断する。ＴＣＵ５５１は、この変速ショックが所定値よりも大きいか否かの判定を、シフトポジション、エンジン回転数、車速等のデータから求めた変速ショックマップにより行う。変速ショックが所定値よりも大きいと判断された場合にはステップＳ１０９に移行する。変速ショックが所定値以下と判断された場合には、ステップＳ１１０に進む。なお、この所定値は特に限定されるものではなく、適宜設定される。

ステップＳ１０９においては、ＴＣＵ５５１は、クラッチ５１を、回転動力を伝達しない状態から伝達する状態にゆっくりと切替え、変速ショックを小さくする。一方、ステップＳ１１０においては、ＴＣＵ５５１は、クラッチ５１を、半クラッチの状態を使用せずに、回転動力を伝達しない状態から伝達する状態に素早く切替える。以上で、シフトポジションの切替えが完了する。

以上説明したように、ＴＣＵ５５１は、シフトレバー４１４が操作されてシフト検出信号ＳＵとＳＤのいずれかを受信した場合に、クラッチアクチュエータモータ６１およびシフトアクチュエータモータ７１を駆動してシフトポジションを切替える。なお、シフト操作センサ５５３は、シフトレバー４１４のシフトアップ操作またはシフトダウン操作が開始されるのとほぼ同時に、シフト検出信号ＳＵ，ＳＤをＴＣＵ５５１に出力する。そして、ＴＣＵ５５１は、このシフト検出信号ＳＵ，ＳＤを受信すると、クラッチアクチュエータモータ６１とシフトアクチュエータモータ７１を駆動してシフトポジションを切替える。このような構成であると、シフトレバー４１４のシフトアップ操作とシフトダウン操作が開始されてからシフトポジションの切替えが開始されるまでのタイムラグが短縮される。したがって、マニュアルトランスミッションと同様な、スポーティーな操縦感を得ることができる。

また、シフトレバー４１４の回動開始位置と回動終点位置との間には回動検出位置が設定されており、シフト操作センサ５５３は、シフトレバー４１４がこの回動検出位置を通過した時にシフト検出信号ＳＵ，ＳＤを出力する。ＴＣＵ５５１は、シフト検出信号ＳＵ，ＳＤを受信してからシフトレバー４１４が回動終点位置まで回動するまでの間に、クラッチアクチュエータモータ６１とシフトアクチュエータモータ７１を作動させてシフトポジションの切替えを完了させる。

上記構成によれば、ＡＭＴ機構５は、シフトレバー４１４が回動開始位置から回動検出位置を経て回動終点位置まで回動するまでの間に、シフトポジションの切替えを完了させる。このため、シフトレバー４１４の操作開始からシフトポジションの切替えの完了までの時間を大幅に短縮し、マニュアルトランスミッション（ＭＴ）に匹敵、もしくはそれを凌ぐシフトレスポンスを得ることができる。

なお、上述したＴＣＵ５５１によるシフトポジションの切替え動作やクラッチ５１の断続の動作は、動作の一例であり、上述の動作に限定されるものではない。

＜シフト保持機構＞
次に、シフト保持機構８の構成例について説明する。図７Ａ〜図７Ｄは、シフト保持機構８の構成例および動作例を模式的に示す図であり、シフトカム５２５の軸線方向視（回転中心線Ｃの方向視）の図である。

図７Ａ〜図７Ｄに示すように、シフト保持機構８は、回転部材の例であるシフトストッパープレート８１と、ストッパー部材の例であるシフトストッパーアーム８２と、付勢部材８３とを有する。シフトストッパープレート８１は、シフトカム５２５の軸線方向の一方の端部（本実施形態では、車幅方向の右側の端部）に設けられ、シフトカム５２５と一体に回転する。シフトストッパープレート８１は、シフトカム５２５の回転中心線Ｃの方向視において、シフトカム５２５の回転中心線Ｃと同心の略円形の形状を有する。そして、シフトストッパープレート８１の外周面には、後述するシフトストッパーアーム８２が嵌まり込む（係合する）複数の凹部８１２が、円周方向（回転方向）に配列されるように設けられる。このため、シフトストッパープレート８１の外周面の凹部８１２どうしの間の部分は、シフトカム５２５の回転中心線Ｃと同心の円弧形状の曲面となる。説明の便宜上、外周面の凹部８１２どうしの間の、シフトカム５２５の回転中心線Ｃと同心の円弧形状の曲面を、「同心円弧曲面部」と称する。

なお、凹部８１２の数は特に限定されるものではなく、ＡＭＴ機構５のシフトポジションの数に応じて設定される。凹部８１２の形状および寸法も特に限定されるものではなく、後述するシフトストッパーアーム８２のローラー８２２が挿抜可能な形状および寸法に設定される。例えば、凹部８１２の形状としては、シフトカム５２５の回転中心線Ｃの方向視で、後述するシフトストッパーアーム８２のローラー８２２の外径と略同じ曲率を有する円弧形状が適用できる。

シフトストッパーアーム８２は、シフトストッパープレート８１の外周面に設けられる複数の凹部８１２のいずれかに択一的に嵌まり込む（係合する）ことにより、シフトカム５２５およびシフトストッパープレート８１の回転方向位置を保持する。シフトストッパーアーム８２は、例えば、クランクケース４１のケース本体４１０に、ブラケットなどを介して、回転軸８２１を中心に回転可能（揺動可能）に設けられる。そして、シフトストッパーアーム８２は、その先端部がシフトストッパープレート８１の外周面に接触する方向と離れる方向に往復動（揺動）できる。シフトストッパーアーム８２の先端部にはローラー８２２が設けられる。ローラー８２２は、例えば円板形状や円柱形状であり回転可能であるとともに、シフトストッパープレート８１の外周面に設けられる凹部８１２に挿抜可能である。なお、このローラー８２２の回転中心線は、シフトカム５２５およびシフトストッパープレート８１の回転中心線Ｃと平行である。そして、シフトストッパーアーム８２が搖動することにより、ローラー８２２が、シフトストッパープレート８１の外周面に設けられる凹部８１２に挿抜する。

付勢部材８３は、シフトストッパーアーム８２の先端部を、シフトストッパープレート８１の外周面に押し付ける方向に付勢する。付勢部材８３には、コイルバネなどが適用される。ただし、付勢部材８３は、シフトストッパーアーム８２の先端部をシフトストッパープレート８１の外周面に向けて付勢することができる構成であればよく、具体的な構成は限定されない。

シフトストッパーアーム８２の先端部に設けられるローラー８２２は、付勢部材８３の付勢力によって、シフトストッパープレート８１の外周面に接触する状態に保持される。このため、シフトストッパープレート８１がシフトカム５２５と一体となって回転すると、このローラー８２２はシフトストッパープレート８１の外周面に接触した状態で転動する。そして、シフトストッパープレート８１の外周面に設けられる凹部８１２の回転方向位置が、シフトストッパーアーム８２の先端部に設けられるローラー８２２の位置と一致すると、ローラー８２２は、付勢部材８３の付勢力によって凹部８１２に嵌まり込む。

本実施形態では、シフトストッパーアーム８２のローラー８２２がシフトストッパープレート８１の外周面に設けられる凹部８１２に嵌まり込むことにより、シフトカム５２５の回転方向位置が保持される。これにより、ＡＭＴ機構５は、シフトポジションが保持される。具体的には、シフトストッパープレート８１の外周面に設けられる複数の凹部８１２のそれぞれが、複数のシフトポジション（例えば、Ｌ（１速）、Ｎ（ニュートラル）、２速、３速、４速、５速、６速）のそれぞれに対応している。

そして、シフトストッパープレート８１のいずれかの凹部８１２とローラー８２２との回転方向位置が一致すると、ローラー８２２は付勢部材８３の付勢力によって凹部８１２に嵌まり込む。これにより、ＡＭＴ機構５は、ローラー８２２が嵌まり込んでいる凹部８１２に対応したシフトポジションとなる。この際、シフトストッパーアーム８２のローラー８２２が付勢部材８３によって付勢された状態で凹部８１２に嵌まり込むことにより、シフトカム５２５およびシフトストッパープレート８１の回転が規制され、シフトポジションが保持される。

現在のシフトポジションから別のシフトポジションに切替える場合には、シフトアクチュエータモータ７１の駆動力によりシフトカム５２５およびシフトストッパープレート８１を回転させる。そして、シフトストッパープレート８１の回転によって凹部８１２からローラー８２２を押し出し、切替え後のシフトポジションに対応する凹部８１２にローラー８２２を嵌め込む。換言すると、シフトカム５２５およびシフトストッパープレート８１を回転させ、切替え後のシフトポジションに対応する凹部８１２の回転方向位置を、シフトストッパーアーム８２のローラー８２２の位置に一致させる。

図７Ａは、シフトストッパープレート８１のある１つの凹部８１２にシフトストッパーアーム８２のローラー８２２が嵌まり込んでいる状態を示す。図７Ｂは、シフトストッパープレート８１が図７Ａに示す状態から回転し、シフトストッパーアーム８２のローラー８２２が凹部８１２から抜け出た状態を示す。図７Ａに示す状態では、シフトストッパーアーム８２のローラー８２２は、付勢部材８３の付勢力によって凹部８１２に嵌まり込んだ状態に維持されている。このため、図７Ａに示す状態から図７Ｂに示す状態になるまでシフトカム５２５およびシフトストッパープレート８１を回転させるためには、ローラー８２２を付勢部材８３の付勢力に抗して凹部８１２から押し出さなければならない。

図７Ｃは、シフトストッパープレート８１が図７Ｂに示す状態からさらに回転し、シフトストッパーアーム８２が別の凹部８１２に嵌まり込み始めた状態を示す。図７Ｄは、シフトストッパーアーム８２が別の凹部８１２に嵌まり込んだ状態を示す。凹部８１２どうしの間の同心円弧曲面部８１１は、シフトカム５２５およびシフトストッパープレート８１の回転中心線Ｃに同心の円弧形状の曲面である。このため、ローラー８２２が同心円弧曲面部８１１に接している状態であれば、シフトストッパープレート８１が回転しても、シフトストッパーアーム８２は変位しない。また、ローラー８２２は、凹部８１２に嵌まり込む方向に付勢されるから、ローラー８２２が同心円弧曲面部８１１から凹部８１２に嵌まり込む際に、ローラー８２２を付勢部材８３の付勢力に抗する方向に変位させなくてもよい。すなわち、ローラー８２２が同心円弧曲面部８１１に接している状態であれば、シフトカム５２５およびシフトストッパープレート８１を回転させる際に、シフトストッパーアーム８２を付勢部材８３の付勢力に抗する向きに変位させなくてもよい。

このような構成であると、シフトカム５２５およびシフトストッパープレート８１を図７Ａに示す回転方向位置から図７Ｂに示す回転方向位置まで回転させる場合に必要となるトルクは、図７Ｂに示す回転方向位置から図７Ｃに示す回転方向位置を経て図７Ｄに示す回転方向位置まで回転させる場合よりも大きい。そこで、本実施形態では、シフトポジションを切替える際に、ローラー８２２が凹部８１２に嵌まり込んでいる回転方向位置からローラー８２２が同心円弧曲面部８１１に接する状態となる回転方向位置までと、ローラー８２２が同心円弧曲面部８１１に接する状態である回転方向位置からローラー８２２が切替え後のシフトポジションに対応する凹部８１２に嵌まり込んだ状態となる回転方向位置までとで、シフトアクチュエータモータ７１の出力トルクを変更する。

ここで、シフトポジションの切替えにおけるシフトアクチュエータモータ７１の出力トルクの制御について、図８と図９を参照して説明する。図８は、シフトポジションの切替えにおけるシフトアクチュエータモータ７１の出力トルク制御を示すフローチャートであり、図６のステップＳ１０４、Ｓ１０６、Ｓ１０７においてＴＣＵ５５１が行う制御を示す。図９は、シフトアクチュエータモータ７１の出力トルクの遷移を示す図である。本実施形態では、ＴＣＵ５５１は、ＰＷＭ方式を用いてシフトアクチュエータモータ７１を制御し、ＤＵＴＹ比を変更することで出力トルクを変更する例を示す。また、シフトカム５２５およびシフトストッパープレート８１を、図７Ａに示す回転方向位置から図７Ｄに示す回転方向位置まで回転させる制御を例に示す。さらに、説明の便宜上、「シフトカムおよびシフトストッパープレートを回転させる際に、ローラーを付勢部材の付勢力に抗して凹部から押し出すために必要となるシフトアクチュエータモータの出力トルクの最小値（閾値）」を「押し出しトルク」と称する。

ステップＳ２０１において、ＴＣＵ５５１は、シフト検出信号ＳＵとシフト検出信号ＳＤのいずれか一方を受信すると、シフトアクチュエータモータドライバ５５７を制御し、シフトアクチュエータモータ７１の駆動を開始する。この際、図９に示すように、押し出しトルク以上の出力トルクを発生させるＤＵＴＹ比で、シフトアクチュエータモータ７１を駆動する。これにより、シフトカム５２５およびシフトストッパープレート８１は、シフトアクチュエータモータ７１の駆動力（回転動力）によって、図７Ａに示す回転方向位置かα₀ら回転を開始する。そして、シフトカム５２５およびシフトストッパープレート８１の回転に伴い、ローラー８２２は凹部８１２から押し出される。シフトカム５２５およびシフトストッパープレート８１が回転し、図７Ｂに示す回転方向位置（初期位置であるα₀の位置からα₁の角度を回転した位置）に達すると、ローラー８２２は凹部８１２から抜け出て同心円弧曲面部８１１に接触する状態となる。

なお、具体的なＤＵＴＹ比の値は特に限定されない。具体的なＤＵＴＹ比は、シフトアクチュエータモータ７１の仕様や、シフト駆動機構７の歯車列７２の減速比や、シフトストッパーアーム８２を付勢する付勢部材８３の付勢力や、凹部８１２の形状などに応じて設定される。

ステップＳ２０２において、ＴＣＵ５５１は、シフトカム５２５およびシフトストッパープレート８１が図７Ｂに示す回転方向位置に達したか否か、すなわち、ローラー８２２が凹部８１２から抜け出て同心円弧曲面部８１１に接触しているか否かを判断する。例えば、ＴＣＵ５５１は、シフトポジションセンサ５５５によりシフトカム５２５およびシフトストッパープレート８１の回転角度を検出する。そして、検出した回転角度に基づいて、シフトカム５２５およびシフトストッパープレート８１が図７Ｂに示す回転方向位置に達したか否かを判断する。より具体的には、ＴＣＵ５５１は、回転開始（α₀）からの回転角度が、図７Ｂに示す角度α₁に達した場合には、シフトカム５２５およびシフトストッパープレート８１が図７Ｂに示す回転方向位置に達したと判断する。なお、この角度α₁は、凹部８１２の円周方向寸法に応じて決まる。シフトカム５２５およびシフトストッパープレート８１が図７Ｂに示す回転方向位置に達していない場合には、ＤＵＴＹ比を前述の押し出しトルク以上の出力トルクが発生する値に維持して、シフトアクチュエータモータ７１の駆動を継続する。シフトカム５２５およびシフトストッパープレート８１が図７Ｂに示す回転方向位置に達した場合には、ステップＳ２０３に進む。

ステップＳ２０３においては、ＴＣＵ５５１は、シフトアクチュエータモータドライバ５５７を制御し、シフトアクチュエータモータ７１を駆動するためのＤＵＴＹ比を、押し出しトルク未満の出力トルクを発生させる値に低減する。以降、低減したＤＵＴＹ比によってシフトアクチュエータモータ７１を駆動する。

ステップＳ２０４においては、ＴＣＵ５５１は、シフトカム５２５およびシフトストッパープレート８１の回転方向位置が、図７Ｄに示す回転方向位置に達したか否かを判断する。換言すると、ローラー８２２が切替え後のシフトポジションに対応する凹部８１２に嵌まり込んだか否かを判断する。例えば、ＴＣＵ５５１は、シフトポジションセンサ５５５によりシフトカム５２５の回転角度を検出し、シフトカム５２５の回転角度に基づいて、ローラー８２２が切替え後のシフトポジションに対応する凹部８１２に嵌まり込んだか否かを判断する。より具体的には、ＴＣＵ５５１は、回転開始からの回転角度がα₃に達したか否かにより、ローラー８２２が切替え後のシフトポジションに対応する凹部８１２に嵌まり込んだか否かを判断する。この角度α₃の値は、凹部８１２の円周方向の間隔（回転方向の間隔）によって決まる。シフトカム５２５およびシフトストッパープレート８１が図７Ｄに示す回転方向位置に達していない場合、すなわち、ローラー８２２が切替え後のシフトポジションに対応する凹部８１２に嵌まり込んでいない場合には、ＴＣＵ５５１は、シフトアクチュエータモータ７１の駆動を継続する。この際、ステップＳ２０３で低減するように変更したＤＵＴＹ比を継続して用いる。シフトカム５２５およびシフトストッパープレート８１が図７Ｄに示す回転方向位置に達した場合には、ステップＳ２０５に進む。

ステップＳ２０５においては、ＴＣＵ５５１は、シフトアクチュエータモータドライバ５５７を制御してシフトアクチュエータモータ７１の駆動を停止させる。なお、シフトカム５２５およびシフトストッパープレート８１が図７Ｃおよび図７Ｄに示す回転方向位置に達した時点では、シフトアクチュエータモータ７１の出力トルクは、既に押し出しトルク未満に低減されている。このため、ローラー８２２が切替え後のシフトポジションに対応する凹部８１２に嵌まり込むと、シフトカム５２５およびシフトストッパープレート８１の回転が停止する。したがって、シフトカム５２５およびシフトストッパープレート８１の過回転が防止され、シフトカム５２５およびシフトストッパープレート８１を切替え後のシフトポジションで確実に停止させることができる。

また、図７Ｃに示すように、シフトストッパープレート８１が、初期位置であるα₀の位置からα₂の角度を回転した場合には、付勢部材８３の付勢力によってローラー８２２が切替え後のシフトポジションに対応する凹部８１２に嵌まり込む。このため、シフトストッパープレート８１がα₂の角度を回転した場合には、ＴＣＵ５５１は、シフトアクチュエータモータドライバ５５７を制御してシフトアクチュエータモータ７１の出力トルクを漸減させてもよい。

以上により、シフトポジションの切替え動作（シフトチェンジ動作）が完了する。

このような構成であると、シフトアクチュエータモータ７１の制御が容易となるとともに、シフトアクチュエータモータ７１に掛かる負荷を低減できる。

すなわち、従来構成では、シフトストッパープレートの凸部が略三角形であるため、シフトストッパーアームが凸部を乗り越えた直後に、シフトアクチュエータモータの出力トルクを急激に小さくするか、またはゼロにしなければならない。これに対して、本実施形態においては、凹部８１２どうしの間には、シフトカム５２５およびシフトストッパープレート８１の回転中心線Ｃと同心の円弧形状の曲面である同心円弧曲面部８１１が設けられる。このような構成であると、ローラー８２２が凹部８１２から抜け出た後、シフトカム５２５およびシフトストッパープレート８１がある程度の距離を回転してから、切替え後のシフトポジションに対応する凹部８１２に嵌まり込むことになる。なお、この「ある程度の距離」は、同心円弧曲面部８１１の円周方向寸法に相当する距離である。このため、ローラー８２２が凹部８１２から抜け出た後で同心円弧曲面部８１１に接触している間に、シフトアクチュエータモータ７１の出力トルクを低減させればよい。このように、出力トルクを制御するための時間的な余裕が生じるから、シフトアクチュエータモータ７１の制御が容易となる。より具体的には、シフトアクチュエータモータ７１の出力トルクの変更のタイミングが、従来構成に比較してシビアではなくなる。

また、従来構成では、シフトポジションの切替えにおいて、シフトカムおよびシフトストッパープレートの回転の前半は、シフトストッパーアームが凸部を乗り越えるために、大きなトルクを要する。これに対して、本実施形態によれば、シフトカム５２５およびシフトストッパープレート８１の回転の初期にのみシフトアクチュエータモータ７１の出力トルクを大きくし、それ以降は出力トルクを小さくできる。このため、本実施形態によれば、従来構成に比較して、シフトアクチュエータモータ７１に掛かる負荷を小さくできる。また、従来構成に比較して、シフトストッパーアーム８２の移動量（付勢部材８３の付勢力に抗する方向の移動量）を小さくできる。このため、シフトストッパーアーム８２のローラー８２２を凹部８１２から押し出すために必要なトルクを、従来構成の凸部を乗り越えるために必要なトルクに比較して小さくできる。したがって、シフトアクチュエータモータ７１に掛かる負荷を小さくできる。

以上、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明したが、前記実施形態は、本発明の実施にあたっての具体例を示したに過ぎない。本発明の技術的範囲は、前述した実施形態に限定されるものではない。本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲に含まれる。

例えば、ＡＭＴ機構の機械的な構成は、シフト保持機構の構成を除いては、従来公知の各種構成が適用できる。要は、シフトカムの回転方向位置に応じてシフトポジションが決まり、シフトカムの回転によってシフトポジションが切替わる（シフトチェンジする）構成であれば、本発明を適用できる。

また、前記実施形態では、エンジンユニットとして、並列四気筒エンジンを示したが、エンジンユニットに設けられシリンダの数や配置は限定されない。前述のとおり、シフトカムの回転によってシフトポジションが切替わるＡＭＴ機構を有するエンジンユニットであれば、本発明を適用できる。さらに、前記実施形態では、本発明が適用される車両として、鞍乗型車両であるオンロードタイプの自動二輪車を示したが、本発明が適用できる車両はオンロードタイプの自動二輪車に限定されない。本発明は、前述のようなＡＭＴ機構を有するエンジンユニットが搭載される車両であれば、オフロードタイプの自動二輪車にも適用できる。さらに、本発明が適用できる車両は、自動二輪車に限定されない。例えば、４輪のバギー車などといった自動二輪車以外の車両にも本発明を適用できる。

本発明は、アクチュエータによってシフトポジションを切替える車両の変速システムに有効な技術である。そして、本発明によれば、アクチュエータの制御が容易になるとともに、アクチュエータに掛かる負荷を低減できる。

１：自動二輪車、１０１：変速システム、５：ＡＭＴ機構、５１：クラッチ、５２：シフト機構、５２１：カウンタシャフト（入力軸）、５２２：ドライブシャフト（出力軸）、５２３：ドライブギア（駆動歯車）、５２４：ドリブンギア（被動歯車）、５２５：シフトカム、５２６：フォークガイド、５２７：シフトフォーク、５５１：ＴＣＵ、５５２：クラッチ操作センサ、５５３：シフト操作センサ、５５４：クラッチポジションセンサ、５５５：シフトポジションセンサ、５５６：クラッチアクチュエータモータドライバ、５５７：シフトアクチュエータモータドライバ、６：クラッチ駆動機構、６１：クラッチアクチュエータモータ、６２：レリーズカム、６３：カム体、６４：プッシュロッド（クラッチロッド）、６５：歯車列、７：シフト駆動機構、７１：シフトアクチュエータモータ、７２：歯車輪列、８：シフト保持機構、８１：シフトストッパープレート、８１１：同心円弧曲面部、８１２：凹部、８２：シフトストッパーアーム、８２１：回転軸、８２２：ローラー、８３：付勢部材、Ｃ：シフトカムおよびシフトストッパープレートの回転中心線

Claims

回転動力が伝達される入力軸と、
回転動力を出力する出力軸と、
前記入力軸に設けられ、前記入力軸の軸線方向に往復動可能なスライドギアを含む複数のドライブギアと、
前記出力軸に設けられ、前記出力軸の軸線方向に往復動可能なスライドギアを含み、前記複数のドライブギアのそれぞれに噛合する複数のドリブンギアと、
前記複数のドライブギアに含まれる前記スライドギアと前記複数のドリブンギアに含まれる前記スライドギアのそれぞれを移動させる複数のシフトフォークと、
回転可能に設けられ、回転によって前記複数のシフトフォークを移動させるシフトカムと、
前記シフトカムを回転させるアクチュエータと、
前記シフトカムの回転方向位置を保持する保持機構と、
前記アクチュエータを制御する制御部と、
を有し、
前記保持機構は、
前記シフトカムと一体に回転し、複数の凹部が回転方向に配列されて設けられる回転部材と、
前記回転部材の前記凹部に挿抜可能で、前記凹部に嵌まり込む向きに付勢され、前記回転部材の前記凹部に嵌まり込むことにより前記回転部材の回転方向位置を保持するストッパー部材と、
を有し、
前記回転部材の外周面の前記複数の凹部どうしの間は、前記シフトカムの回転中心線の方向視において、前記回転中心線に同心の円弧形状の曲面であり、
前記制御部は、
前記アクチュエータを駆動して前記シフトカムを回転させる場合において、前記ストッパー部材が前記凹部から抜け出て前記円弧形状の曲面に接触するまでは、前記アクチュエータに前記ストッパー部材が前記凹部から出るために必要なトルク以上のトルクを発生させ、
前記ストッパー部材が前記円弧形状の曲面に接触した後は、前記アクチュエータに前記ストッパー部材が前記凹部から抜け出るために必要なトルク未満のトルクを発生させることを特徴とする車両用の変速システム。
前記制御部は、前記ストッパー部材が前記円弧形状の曲面に接触した後、変速後のシフトポジションに対応する他方の凹部に嵌まり込み始める位置に到るまでの間、前記アクチュエータに一定のトルクを発生させ続けることを特徴とする請求項１に記載の車両用の変速システム。
前記制御部は、前記ストッパー部材が変速後のシフトポジションに対応する他方の凹部に嵌まり込み始める位置を通過した後に、前記アクチュエータに漸減するトルクを発生させることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用の変速システム。
回転動力が伝達される入力軸と、
回転動力を出力する出力軸と、
前記入力軸に設けられ、前記入力軸の軸線方向に往復動可能なスライドギアを含む複数のドライブギアと、
前記出力軸に設けられ、前記出力軸の軸線方向に往復動可能なスライドギアを含み、前記複数のドライブギアのそれぞれに噛合する複数のドリブンギアと、
前記複数のドライブギアに含まれる前記スライドギアと前記複数のドリブンギアに含まれる前記スライドギアのそれぞれを移動させる複数のシフトフォークと、
回転可能に設けられ、回転によって前記複数のシフトフォークを移動させるシフトカムと、
前記シフトカムを回転させるアクチュエータと、
前記シフトカムの回転方向位置を保持する保持機構と、
を有し、
前記保持機構は、
前記シフトカムと一体に回転し、複数の凹部が回転方向に配列されて設けられる回転部材と、
前記回転部材の前記凹部に挿抜可能で、前記凹部に嵌まり込む向きに付勢され、前記回転部材の前記凹部に嵌まり込むことにより前記回転部材の回転方向位置を保持するストッパー部材と、
を有し、
前記回転部材の外周面の前記複数の凹部どうしの間は、前記シフトカムの回転中心線の方向視において、前記回転中心線に同心の円弧形状の曲面であり、
前記円弧形状の曲面は、全ての前記複数の凹部どうしの間に形成されていることを特徴とする車両用の変速システム。