JPH10287150A - 車両用変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電動変速機のクラッチ再接続を運転者の意図通
りに随時行うようにして変速ショックを軽減する。 【解決手段】シフトスイッチを押すことによる発生する
シフト信号が入力された変速制御部はアクチュエータを
駆動制御し、クラッチの接続又は切断並びにシフトドラ
ムの回動をする。このとき、シフトスイッチは、ＯＮ
（動作）、ＯＮ持続（動作）及びＯＦＦ（動作）
の３動作を行い、変速制御部は、シフトスイッチの動作
によって、クラッチ断及びシフトドラムの回動（動作
Ａ）を行い、シフトスイッチを押し続けることによる動
作によって、シフトドラムの回動完了後もクラッチ断
を持続し（動作Ｂ）、シフトスイッチから指を離す動作
によって、クラッチを再接続する（動作Ｃ）。このた
めクラッチ再接続が運転者の意図通りになり、変速ショ
ックを軽減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、変速時のショッ
クを緩和するようにクラッチを制御する半自動式変速装
置に関する。ここで半自動式変速装置とは、シフト開始
を電気信号として運転者のマニュアル操作で発生させ、
その後の、クラッチ断、変速動作及びクラッチ再接続の
一連の変速操作をアクチュエータで行う変速装置をい
う。

【０００２】

【従来の技術】運転者のマニュアル操作入力を変速動作
のトリガとし、その後の一連の変速操作自体は電動アク
チュエータで行うようにしたいわゆる半自動式変速装置
は公知である（例えば、実公平２−１８３７９号）。

【０００３】この種の装置において、変速動作完了時の
クラッチ再接続に際し、クラッチの入出力間の回転数差
に起因する変速ショックを低減し、滑らかで良好な乗り
心地を実現したものが知られている（特開平１−１２２
７４１号、特開平５−１５７１６３号）。

【０００４】このうち、特開平１−１２２７４１号は、
クラッチ入出力の回転数をそれぞれ検知し、これらの回
転数差を所定の時間関数として、この時間関数によって
クラッチを再接続する時間を調節するものである。

【０００５】特開平５−１５７１６３号は、クラッチ入
出力の回転数をそれぞれ検知し、クラッチ出力側の回転
数を入力側の回転数と一致するように別に設けた電動機
で増減速させて同期回転後にクラッチを再接続するもの
である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来例
ではそれぞれクラッチ入出力側の回転数を検知する必要
があり、さらにクラッチ切断時における操作荷重の制御
や、変速機軸の増減速制御をする必要があるため、構成
が複雑で高価なものとなる。

【０００７】しかも、クラッチの再接続は、運転者のマ
ニュアル操作入力をトリガとして、クラッチ断及び変速
動作完了に続いて自動的に連続実行され、運転者の意図
するタイミングでクラッチを再接続できないので、前記
変速ショックを実際よりも大きめに感じたり、状況が刻
々に変化する実際の走行状況に変速操作が即さなくなる
場合もある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本願発明に係る車両用変速装置は、動力源下流に連
なるクラッチと、クラッチの下流に配置される常時噛み
合い式の変速機と、運転者によって操作され、シフトア
ップ又はシフトダウンのシフト信号を発生するシフトス
イッチと、このシフトスイッチからの信号入力に基づい
て、クラッチ断、変速動作及びクラッチ再接続の動作を
する少なくとも一つのアクチュエータとを備えた車両用
変速装置において、前記フトスイッチの操作に基づく変
速動作をした後、運転者が所定操作をするまでクラッチ
の再接続を待機するための待機手段を備えたことを特徴
とする。

【０００９】このとき、前記待機手段が押しボタン式の
シフトスイッチを含み、前記所定操作が前記シフトスイ
ッチを投入していた指又は足をシフトスイッチから離す
操作であるようにすることができる。

【００１０】

【発明の効果】シフトスイッチの操作によって変速動作
した後、待機手段により再び運転者が所定操作をするま
で、変速動作後のクラッチ再接続を待機するようにした
ので、運転者の意図するタイミングでクラッチを再接続
でき、運転者が自分でクラッチ入出力間の回転数を合わ
せればよくなり、変速ショックを緩和して実際の走行状
況に即した的確な変速操作が可能になるとともに、装置
全体の構造を簡単にできしかも小型化かつ軽量化でき
る。

【００１１】また、待機手段が押しボタン式のシフトス
イッチを含むように構成すれば、シフトスイッチを押し
込んで投入したままにすることによりクラッチ断を持続
でき、その後シフトスイッチを押していた指又は足をシ
フトスイッチから離せば、このスイッチＯＦＦ操作を運
転者の行う所定の操作としてクラッチを再接続できるの
で、待機手段を簡単にできる。しかも、既存の制御装置
としてシフトスイッチを予め備えている場合には構成部
品の追加なしに済ませることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図面に基づいて本願発明の一実施
形態を説明する。図１は本願発明に係る変速装置におけ
る変速制御各部のタイミングチャートであり、図２は自
動自動２輪車用に構成された変速装置のブロック図であ
る。

【００１３】まず、図２において、動力源であるエンジ
ンのクランクシャフト１に設けられたプライマリドライ
ブギヤ２は、クラッチ３のプライマリドリブンギヤ４と
噛み合っており、エンジンの動力は一次減速されて変速
機５へ伝達される。

【００１４】変速機５は互いに平行なメインシャフト６
及びカウンタシャフト７及びこれらの車軸上に設けられ
た変速ギヤ群８、９並びに図示省略のドグクラッチを操
作するシフタ機構のシフトドラム１０等を備えた公知の
常噛式である。

【００１５】カウンタシャフト７の変速出力は、ドライ
ブスプロケット７ａからチェーン等の適宜伝達手段１１
を介してドリブンスプロケット１２へ二次減速されて伝
達され、後輪１３を駆動する。

【００１６】これらクラッチ３及び変速機５を備えた変
速装置の変速操作は、シフトスイッチ１４、変速制御部
１５、アクチュエータ駆動回路１６及びアクチュエータ
１７で構成された制御装置により行われる。

【００１７】シフトスイッチ１４は、運転者によりマニ
ュアル操作される押しボタンスイッチとして構成された
アップボタン１４ａ及びダウンボタン１４ｂを備え、い
ずれかのボタン（１４ａ，１４ｂ）を操作することによ
り電気信号（シフト信号）を発生する。

【００１８】すなわち、いずれかのボタンを押せばスイ
ッチが投入されてＯＮとなり、押し続けている間中ＯＮ
状態を維持し、指を離せばＯＦＦとなる。

【００１９】このとき、アップボタン１４ａを押せば一
段シフトアップさせ、ダウンボタン１４ｂを押せば一段
シフトダウンするようになっている。

【００２０】なお、シフトスイッチ１４は、指で操作す
る形式以外にも足で操作する足踏みスイッチとして構成
することができ、本願発明におけるマニュアル操作には
指（手）及び足による操作の双方を含むが、以下、指に
よって操作する形式についてのみ説明する。

【００２１】変速制御部１５は、シフトスイッチ１４の
操作によって発生するシフト信号の入力に基づいてアク
チュエータ駆動回路１６を制御するためのものであり
（制御の詳細は後述）、好ましくは論理回路素子で安価
に構成される。但し、マイコン又はリレーもしくはトラ
ンジスタ回路等により適宜構成することもできる。

【００２２】この変速制御部１５はシフトスイッチ１４
と共に本願発明の待機手段を構成しており、シフトアッ
プ又はシフトダウンのシフト信号（アップ信号又はダウ
ン信号という）が入力されると、アクチュエータ駆動回
路１６にクラッチ断及びシフトアップ又はシフトダウン
動作を指令する信号を出力する。

【００２３】その後、シフトスイッチ１４がＯＮ状態を
維持する間中は、アクチュエータ駆動回路１６にクラッ
チ断を持続するための指令信号を出力してクラッチの再
接続を待機させ、指を離すことによりシフトスイッチ１
４がＯＦＦに転じると、これを運転者の所定操作とし
て、アクチュエータ駆動回路１６にクラッチ接続をする
ための指令信号を出力するようになっている。

【００２４】アクチュエータ１７は、アクチュエータ駆
動回路１６により駆動制御され、シフト時にはシフトド
ラム１０をアップ側又はダウン側へ一段分回動（変速動
作）させ、クラッチの接続又は断時にはカム１８を回動
させることにより、プッシュロッド１９を介してクラッ
チ板を移動させて接続又は分離する。但し、このクラッ
チ断続機構は一例であって採用するクラッチの形式によ
り種々に変形可能である。

【００２５】次に、変速制御部１５の制御方法を図１に
基づいて詳細に説明する（構成各部の符号は図２を参
照，以下同）。まず、シフトスイッチ１４は、ＯＦＦ→
ＯＮの変化（動作）、ＯＮ状態の持続（動作）及び
ＯＮ→ＯＦＦの変化（動作）、からなる三つの動作を
行う。

【００２６】クラッチ３はシフトスイッチ１４の各動作
に対応して、接続→断（動作Ａ）、断の保持（動作
Ｂ）、断→再接続（動作Ｃ）を行う。

【００２７】変速制御部１５は、シフトスイッチ１４が
押されて動作が行われると、このシフト信号のみに依
存して直ちにクラッチ３を断に切り換え（動作Ａ）、か
つ押されたアップボタン１４ａ又はダウンボタン１４ｂ
のいずれかに対応してアクチュエータ駆動回路１６へ指
令し、シフトドラム１０をシフトアップ又はシフトダウ
ンのいずれか側へ回動させる。

【００２８】シフトスイッチ１４が動作の後、ＯＮ状
態の持続すなわち動作を持続する限り、変速制御部１
５は、クラッチ３を動作Ｂのまま断に保持するようアク
チュエータ駆動回路１６へ指令し、クラッチ断の時間を
マニュアル制御する。

【００２９】その後、シフトスイッチ１４が動作にな
ると、シフトスイッチ１４側又は変速制御部１５側に設
けられた波形制御回路によってシフトスイッチ１４のＯ
ＦＦ操作すなわち動作に伴うＯＦＦトリガー信号を発
生する。

【００３０】変速制御部１５は、このＯＦＦトリガー信
号を保持するとともに、例えば公知のシフトポジション
センサ等によるシフト位置信号によってシフトドラム１
０の所定角度回動に伴う変速動作が完了したか否かを判
断し、変速動作が完了していれば、クラッチが動作Ｃに
より再接続するようアクチュエータ駆動回路１６へ指令
する。

【００３１】また、シフトスイッチ１４を瞬間的に押す
ことにより、変速動作完了前すなわちシフトドラム１０
の所定角度回動前に指を離してＯＦＦ（動作）とした
場合、変速制御部１５はＯＦＦトリガー信号を保持して
アクチュエータ駆動回路１６にクラッチ３を断のまま持
続するよう指令し、その後シフトが完了すると直ちにク
ラッチが再接続（動作Ｄ）するようにアクチュエータ駆
動回路１６へ指令する。

【００３２】なお、図示を省略してあるＥＣＵ（電子制
御装置）により、シフトスイッチ１４のシフト信号に基
づいて、エンジンの回転数及びスロットル開度の増減を
調節するよう制御することが好ましい。

【００３３】次に、本実施形態の作用を説明する。図１
において、例えば、１速（１ｓｔ）走行でシフトスイッ
チ１４が押されない状態では、クラッチ３は接続状態、
シフトポジションは１速、エンジンの回転数は１速走行
に対応した比較的高回転状態、スロットル開度も１速走
行に対応して大になっている。

【００３４】この状態で、２速（２ｎｄ）へシフトアッ
プする場合、アップボタン１４ａを押すと、シフトスイ
ッチが動作を行うことに伴うアップ信号の入力によ
り、変速制御部１５はアクチュエータ駆動回路１６に指
令してアクチュエータ１７を駆動させ、カム１８を回動
させてクラッチ３を断に切り換え（動作Ａ）、かつシフ
トドラム１０を２速側へ回動させる。

【００３５】このクラッチ３における動作とシフトド
ラム１０の回動操作はシフトスイッチ１４の動作のみ
に依存して行われ、その後のシフトスイッチ１４の状態
如何にかかわらず２速へのシフトドラム１０の回動操作
はを完了まで続行される。

【００３６】一方、クラッチ３が動作Ａによって断とな
った後、シフトスイッチ１４が動作のままである限
り、変速制御部１５はアクチュエータ駆動回路１６を介
してアクチュエータ１７によりクラッチ断状態を保持
し、シフトアップが完了しても、シフトスイッチ１４を
押し続ける間、クラッチ３は断に切り換わったままであ
る（動作Ｂ）。

【００３７】このクラッチ３が断状態に保持される間
に、エンジンの回転数が徐々に下がり始め、かつスロッ
トル開度も絞られる。この場合、エンジン回転数の制御
は運転者の操作によってもよく、シフト信号に連動した
ＥＣＵ等の制御によってもよい。

【００３８】そこで、運転者がクラッチ再接続に適した
エンジン回転数になったと判断した時点でシフトスイッ
チ１４から指を離すと、シフトスイッチ１４がＯＮから
ＯＦＦに転じ（動作）、かつシフトドラム１０が所定
角度の回動を完了しているから、変速制御部１５がアク
チュエータ駆動回路１６を介してアクチュエータ１７を
駆動させ、クラッチ３を再接続する（動作Ｃ）とシフト
アップが完了する（なお、シフトダウンの操作も全く同
様に行われる）。

【００３９】したがって、前半側のクラッチ断からシフ
トドラム１０の回動操作までの動作Ａをシフトスイッチ
１４のＯＮに連動させて連続的に自動実行させ、その後
における後半側のクラッチ再接続動作Ｃのタイミング
は、動作Ｂの長さを運転者が任意に決定することにより
自分の意志通りに自由に決定できることになり、変速操
作に必要な一連の動作のうち、前半のクラッチ断からシ
フトドラム１０の回動操作までの動作Ａと後半のクラッ
チ再接続動作Ｃを連続実行しないように、動作Ｂを介し
て前後に分離できる。

【００４０】このため、途中に運転者の意志が必要ない
前記前半側の動作Ａを連続して実行させることにより短
時間で実行できるとともに、変速ショックに関係する前
記後半側の動作Ｃでは、運転者が動作Ｂの終期を意志決
定して最適なタイミングでクラッチ３を再接続すること
により、変速ショックを著しく少なくすることができ
る。

【００４１】そのうえ運転者は、シフトスイッチ１４を
押し続ける（動作）ことにより、シフトドラム１０の
回動操作終了後もクラッチ断状態（動作Ｂ）の持続時間
を自分の意志通りに自由に決定できるから、状況が刻々
に変化する実際の走行状況に即して変速操作できること
になり、運転者の意志を的確に反映した快適な変速操作
を実現できる。

【００４２】図１中の破線は従来例における操作を示
し、シフトスイッチ１４の動作のみに依存させて一連
の動作Ａ、Ｂ及びＣを運転者の意志と関係なく自動的に
連続実行するようになっている。

【００４３】また、本実施形態では、シフトスイッチ１
４を瞬間的に押すことにより、シフトドラム１０が所定
角度の回動完了前に指を離してＯＦＦとする場合（動作
）、変速制御部１５はシフトスイッチ１４の動作に
伴うＯＦＦトリガー信号を保持してクラッチ３を断のま
ま持続（動作Ｂ）させ、その後、シフトドラム１０の回
動完了後直ちにクラッチ３を再接続する。

【００４４】このようにすると、従来同様に比較的変速
ショックは大きくなるが、シフトスイッチ１４を瞬間的
に押す動作を運転者が意図して採るとき、既にこの状態
を予期して心構えができているのであり、かつ動作に
続いて変速操作が極めて短時間で終了することを狙って
操作するのであるから、指によるスイッチ操作を瞬間的
に済ませることができ、操作時間を短縮できる。

【００４５】したがって、運転者は変速ショック緩和を
目的とする場合の操作と、変速操作時間短縮を目的とす
る場合の操作とを、状況に応じて自由に選択可能にな
る。

【００４６】さらに、本実施の形態では、従来より備わ
っている半自動式電動変速装置に対して、変速制御部１
５の内容を若干変更するだけで、他のシフトスイッチ１
４、アクチュエータ駆動部１６及びアクチュエータ１７
は共通に使用できるから、従来装置の転用が容易である
ばかりでなく、装置全体の構造を簡単にできさらに小型
化かつ軽量化できる。

【００４７】特に、本実施の形態ではシフトスイッチ１
４が押しボタン式スイッチで構成されているため、動作
を単一のスイッチで容易に実現でき、アップボタ
ン１４ａとダウンボタン１４ｂからななる従来のシフト
スイッチ１４をそのまま利用できる。

【００４８】なお、図１中にクラッチバリエーションと
して示すように、クラッチ３を再接続するときの動作Ｅ
を微少時間△ｔかけて再接続するようにすれば、変速シ
ョックをより軽減させることができる。

【００４９】さらに、本願発明は前記実施形態に限定さ
れず種々に変形可能であり例えば、シフトスイッチをト
グルスイッチとして、押す度にクラッチ断（及びシフト
開始）信号又はクラッチ接続信号をトリガー出力するよ
うにし、最初にシフトスイッチを押してクラッチ断（及
びシフト開始）信号を出力した後、この信号を、次にシ
フトスイッチを押してクラッチ接続信号を出力するまで
保持することにより、運転者の意志に従う前記動作Ｂを
とらせることもできる。

【００５０】そのうえ、シフトスイッチとして、シフト
アップスイッチとシフトダウンスイッチに加え、クラッ
チ再接続用の専用のスイッチを設けることもでき、この
場合には、シフトスイッチの形式を、ボタンスイッチ以
外の各種形式に適宜変更することが容易であるととも
に、このクラッチ再接続専用スイッチの操作を前記運転
者の所定操作にすることができる。

【００５１】さらにまた、前記実施形態において、変速
制御部１５を省略してシフトスイッチ１４で直接アクチ
ュエータ駆動回路を制御するようにもでき、この場合に
はシフトスイッチ１４単独で待機手段を構成できる。

【００５２】そのうえまた、本願発明を自動２輪車以外
の例えば４輪自動車へ任意に適用でき、当然ながら変速
動作の対象はシフトドラムに限らず、変速機の構造に応
じて種々に変更できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 変速制御部による制御のタイミングチャート

【図２】 変速制御装置のブロック図

【符号の説明】

３：クラッチ、５：変速機、１４：シフトスイッチ、１
５：変速制御部、１６：アクチュエータ駆動部、１７：
アクチュエータ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】動力源の下流に連なるクラッチと、クラッ
   チの下流に配置される常時噛み合い式の変速機と、運転
   者によって操作され、シフトアップ又はシフトダウンの
   シフト信号を発生するシフトスイッチと、このシフトス
   イッチからのシフト信号入力に基づいて、クラッチ断、
   変速動作及びクラッチ再接続の動作をする少なくとも一
   つのアクチュエータとを備えた車両用変速装置におい
   て、前記シフトスイッチの操作に基づく変速動作をした
   後、運転者が所定操作をするまでクラッチの再接続を待
   機するための待機手段を備えたことを特徴とする車両用
   変速装置。
2. 【請求項２】前記待機手段が押しボタン式のシフトスイ
   ッチを含み、前記所定操作が前記シフトスイッチを投入
   していた指又は足をシフトスイッチから離すことである
   請求項１に記載した車両用変速装置。