WO2020095494A1 - 車両の電動式変速操作装置 - Google Patents

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WO2020095494A1
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shift
spindle
original position
electric motor
clutch
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PCT/JP2019/030462
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English (en)
French (fr)
Inventor
俊亮 早坂
智行 藤田
Original Assignee
武蔵精密工業株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/26—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms
    • F16H61/28—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms with at least one movement of the final actuating mechanism being caused by a non-mechanical force, e.g. power-assisted
    • F16H61/32—Electric motors actuators or related electrical control means therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/08—Multiple final output mechanisms being moved by a single common final actuating mechanism

Definitions

  • the present invention relates to an electric shift operation device for a vehicle, which is configured to cause an upshift and a downshift in a transmission by operating an electric motor.
  • the rotation angle of the shift spindle is changed in order to give the shift spindle a predetermined angle of shift rotation and return rotation by rotating the electric motor in one direction and the other direction.
  • An angle sensor for detection is installed, and the rotation stop of the electric motor is controlled based on the detection signal of the angle sensor.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an electric gear shift operating device for a vehicle, which is capable of easily and accurately returning and rotating the shift spindle to its original position.
  • an electric shift operating device for a vehicle uses an electric motor and a shift rotation that rotates a predetermined angle in opposite directions from an original position to cause an upshift and a downshift in a transmission.
  • a shift spindle for generating a shift an original position return spring mechanism for elastically urging the shift spindle to the original position at all times, and a forward and reverse rotation of the electric motor to move the shift spindle in an upshift direction and a downshift direction.
  • a shift transmission mechanism that enables transmission between the electric motor and the shift spindle to perform shift rotation; and a shift clutch mechanism that is provided in the shift transmission mechanism and that can disconnect the electric motor and the shift spindle.
  • the shift clutch mechanism is provided in the electric motor. And a control device for controlling the shift spindle to be in a connected state when the shift is rotated, and to be in a shut-off state when the shift spindle is returned from the shift rotated position to the original position by the original position return spring mechanism.
  • the first feature is to provide.
  • control device shifts the electric motor for a certain period of time during the return rotation of the shift spindle by the biasing force of the original position return spring mechanism.
  • the second feature is to control so as to rotate in the direction opposite to the time.
  • the shift clutch mechanism includes a clutch interposed in the shift transmission mechanism and an opening spring that biases the clutch toward the disengaged state. And an electromagnetic operation unit that operates the clutch to be engaged when energized, the control device energizes the electromagnetic operation unit during the shift rotation of the shift spindle, and the return rotation of the shift spindle.
  • a third feature is that the energization is sometimes controlled to be off.
  • the electric motor corresponds to the starter motor 4 in the embodiment described later, and the clutch corresponds to the dog clutch 17.
  • the shift clutch mechanism enables transmission between the electric motor and the shift spindle during shift rotation of the shift spindle, the electric motor is rotated in one direction to shift to the shift spindle. Rotation can be given. Further, when the shift spindle is rotated back by the biasing force of the original position return spring mechanism, the transmission between the electric motor and the shift spindle is shut off by the shift clutch mechanism, so that the original position return spring mechanism is not interfered with by the electric motor.
  • the shift spindle can be easily and accurately returned to its original position with the urging force.
  • the shift is performed. Even if the shift clutch mechanism may not be disengaged due to the frictional resistance when the spindle is rotated back, the reverse rotation of the electric motor releases the shift clutch mechanism from the frictional resistance and disengages it. Therefore, the shift spindle can be returned to the original position by the biasing force of the original position return spring mechanism without being interfered by the electric motor. Therefore, since the rotation time of the electric motor in the reverse direction is short enough to rotate the shift spindle to the original position, the time control is simple and contributes to simplification of the control device. obtain.
  • the electromagnetic shift clutch mechanism maintains the disengaged state when the energization is off to interrupt the transmission of the shift transmission mechanism, and becomes the engaged state when energized to perform the shift transmission. Since the mechanism can be transmitted, the energization time of the shift clutch mechanism, that is, the shift rotation time of the shift spindle by the electric motor is an extremely short time during the operation of the vehicle, so the power consumption of the shift clutch mechanism is suppressed as much as possible. be able to.
  • FIG. 3 is a perspective view of a power unit of a motorcycle including the electric gear shift operating device of the present invention as seen from an oblique left side.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along line 3-3 of FIG. 1.
  • 4 is a sectional view taken along line 4-4 of FIG.
  • reference numeral U is a power unit mounted on a motorcycle, which is a vehicle, and includes the electric gear shift operation device of the present invention.
  • a starter driven gear 3 is attached to one end of an engine crankshaft 1 via a one-way clutch 2, and a starter motor 4 and a shift spindle 5 parallel to the crankshaft 1 are provided around the starter driven gear 3. Will be placed.
  • a starter motor 4 and a shift spindle 5 are arranged above and below the starter driven gear 3, respectively.
  • the starter motor 4 is attached to a crank case (not shown), and the shift spindle 5 is also rotatably supported by the crank case.
  • the starter motor 4 is capable of rotating in the forward and reverse directions, and its rotor shaft 4a rotates by a pinion 6 formed on the outer end of the rotor shaft 4a and a large-diameter gear 7 rotatably supported by a crankcase.
  • the first reduction gear train 8, the small-diameter gear 9 coaxially integrated with the large-diameter gear 7, and the second reduction gear train 10 including the starter driven gear 3 reduce the speed in two stages, and the one-way clutch 2 Is transmitted to the crankshaft 1 via.
  • the one-way clutch 2 is a known one that allows the starter motor 4 to drive the crank shaft 1 in only one direction.
  • the starter driven gear 3 and the shift spindle 5 are connected via a shift transmission mechanism 12.
  • the shift transmission mechanism 12 includes a fixed shaft 13 fixedly supported by a crankcase in parallel with the shift spindle 5, a shift drive gear 14 rotatably supported by the fixed shaft 13 and meshed with the starter driven gear 3, and a shift drive gear 14 It is composed of a shift driven gear 15 which is rotatably and slidably supported by a fixed shaft 13 adjacent to the drive gear 14, and a sector type spindle gear 16 which is fixed to the shift spindle 5 and meshes with the shift driven gear 15. .
  • the rear surface of the shift drive gear 14 is supported by the flange 13a on the fixed shaft 13 so that the shift drive gear 14 cannot move in the axial direction.
  • the shift driven gear 15 is axially movable on the fixed shaft 13 so as to be able to move forward and backward with respect to the shift drive gear 14, and a dog clutch 17 is provided between the both gears 14, 15.
  • the dog clutch 17 includes a plurality of dogs 17a and dog holes 17b provided on one and the other of the facing surfaces of the gears 14 and 15 (in the illustrated example, the shift driven gear 15 has a dog 17a and the shift drive gear 14 has a dog hole 17b).
  • the dog 17a engages with the dog hole 17b to connect the dog clutch 17, and when the shift driven gear 15 moves backward, the dog 17a disengages from the dog hole 17b and disconnects the dog clutch 17. It is supposed to be.
  • An open spring 18 for elastically urging the shift driven gear 15 in the backward direction, that is, the direction in which the dog clutch 17 is disengaged is contracted between the gears 14 and 15.
  • the shift driven gear 15 is connected to an electromagnetic operating unit 20 that can operate the shift driven gear 15 in the forward direction, that is, the connecting direction of the dog clutch 17.
  • the electromagnetic operation unit 20 is connected to a solenoid 21 fixedly supported by a crankcase, a movable iron core 22 that is moved forward by energizing the solenoid 21, and a movable iron core 22 via a connecting pin 27.
  • An actuating shaft 24 slidably fitted in a guide hole 23 provided in the center of the fixed shaft 13, and a slidable hole 25 fixed to the actuating shaft 24 and extending in the axial direction on the fixed shaft 13.
  • a push pin 26 that abuts on the rear surface of the shift driven gear 15.
  • the movable iron core 22 advances the operating shaft 24, advances the shift driven gear 15 via the push pin 26 against the biasing force of the opening spring 18, and causes the dog clutch 17 to move.
  • the shift driven gear 15 is retracted together with the actuating shaft 24 and the movable iron core 22 by the biasing force of the opening spring 18, and the dog clutch 17 is returned to the disengaged state.
  • the shift driven gear 15 has a tooth width sufficient to maintain a meshing state with the spindle gear 16 even when the shift driven gear 15 advances and retracts.
  • the dog clutch 17 and the electromagnetic operation unit 20 constitute an electromagnetic shift clutch mechanism 28 that connects and disconnects the transmission of the shift transmission mechanism 12.
  • a multi-stage (four stages in the illustrated example) transmission 29 is arranged above the shift spindle 5.
  • the spindle gear 16 and the spindle lever 30 are fixed to both ends of the shift spindle 5 with the transmission 29 interposed therebetween. Further, at the outer end portion of the shift spindle 5 projecting to the outside of a crank case (not shown), serrations 5a for attaching an optional change pedal are formed.
  • the spindle lever 30 is connected to an original position return spring mechanism 31 that elastically urges the shift spindle 5 to its original position in the rotating direction.
  • the home position return spring mechanism 31 includes a coil portion 32a fitted to the shift spindle 5 and a pair of pinching arm portions 32b and 32b extending from both ends of the coil portion 32a.
  • the main element is a torsion coil spring 32, and the pair of pinching arm portions 32b and 32b simultaneously fix both side surfaces of a fixed pin 33 and a movable pin 34 arranged side by side on the crankcase and the spindle lever 30, respectively. It is pinched elastically.
  • the spindle lever 30 is provided with an arc-shaped elongated hole 35 which penetrates the fixing pin 33 and allows the spindle lever 30 to rotate in the upshift direction and the downshift direction. By alternately contacting the other end surface with the fixing pin 33, the upshift rotation position and the downshift rotation position of the spindle lever 30, that is, the shift spindle 5 are regulated.
  • the shift spindle 5 returns to its original position. Retained.
  • the spindle lever 30 is also rotated at the same time, so that the movable pin 34 integrated with the spindle lever 30 is twisted.
  • the one sandwiching arm portion 32b of the coil spring 32 is bent so as to move away from the other sandwiching arm portion 32b that abuts the fixing pin 33, and the return force to the original position for the shift spindle 5 is strengthened.
  • the spindle lever 30 is interlocked with a shift drum 37 via an intermittent feed mechanism 36.
  • the shift drum 37 causes the transmission 29 to shift up or down one gear at a time through the shift fork 38.
  • the shift drum 37 is arranged above the transmission 29. 1 and 2, reference numerals 29a and 29b indicate the input shaft and the output shaft of the transmission 29.
  • the shift spindle 5 is interlocked with a centrifugal clutch (not shown) of a power transmission system between the crank shaft 1 and the input shaft 29a, and the centrifugal clutch shifts the shift spindle 5 in the upshift direction or the downshift direction.
  • the shift spindle 5 is controlled to be in an off state when it is rotated, and to be in an on state when it is returned to the original position and is rotated. Since these configurations and functions are well known, detailed description thereof will be omitted.
  • the electronic control unit 40 includes the output signals of the neutral position sensor 41n and the first to fourth speed position sensors 41a to 41d for detecting the neutral position of the shift drum 37 and the first to fourth speed positions, and the operator of the motorcycle.
  • the output signals of the upshift switch 42 and the downshift switch 43 that are operated, the selection signal of the mode change switch 44 that switches the speed change operation mode to manual or automatic by the operator, the speed sensor 45 of the vehicle, the engine speed sensor 46, and The output signal of the throttle opening sensor 47 is input.
  • the ON signal of the starter switch 50 for starting the starter motor 4 is supplied to the starter motor 4 via the normally closed starter cut relay 51, the OR circuit 52 and the starter drive & upshift relay 53. Entered in.
  • the engine speed sensor 46 inputs an engine operating signal to the electronic control unit 40 when the engine speed reaches or exceeds a predetermined value (for example, idling speed), and the electronic control unit 40 receives the starter cut signal and outputs the starter cut signal.
  • a predetermined value for example, idling speed
  • the electronic control unit 40 also inputs an upshift signal to the other input terminal of the OR circuit 52 in response to the upshift switch 42 outputting an ON signal.
  • the starter motor 4 rotates in the normal direction.
  • the electronic control unit 40 inputs the downshift signal to the downshift relay 54 in response to the downshift switch 43 outputting the ON signal, whereby the downshift relay 54 is turned on and the starter motor 4 is driven. Reverse.
  • the upshift signal and the downshift signal are input as energization signals to the solenoid 21 of the shift clutch mechanism 28 via the OR circuit 59. That is, when either the upshift signal or the downshift signal is input to the OR circuit 59, the solenoid 21 of the shift clutch mechanism 28 is energized.
  • a normally-closed injector cut relay 57 is interposed between the injector 55 of the engine and the injector control device 56 that controls the fuel injection amount and the injection timing of the injector 55.
  • the electronic control unit 40 based on the output signals of the upshift switch 42 and the downshift switch 43, when determining that the shift operation is in progress, inputs the shift operation signal to the normally closed injector cut relay 57 and switches it. Turn off.
  • the electronic control unit 40 also inputs a lighting signal to a warning light 58 provided on the instrument panel of the motorcycle when any trouble is detected.
  • the electronic control unit 40 and the like are initialized, in the second step S2, the normally closed starter cut relay 51 is kept switched on, and in the third step S3, whether the engine is in operation or not. To judge. In the illustrated example, if the engine speed is equal to or higher than a predetermined value (for example, idling speed), it is determined that the engine is in the operating state, and if it is less than the predetermined value, the engine is in the non-operating state.
  • a predetermined value for example, idling speed
  • the starter switch 50 when it is determined that the engine is not operating, if the starter switch 50 is turned on, the starter motor 4 is activated, and the starter driven gear 3 and the starter driven gear 3 are operated via the first and second reduction gear trains 8 and 10.
  • the crankshaft 1 can be cranked through the one-way clutch 2 to start the engine, and the engine is in an operating state.
  • the one-way clutch 2 is in the disengaged state, so the starter driven gear 3 is not driven from the crankshaft 1. Further, when the engine is started, the solenoid 21 of the shift clutch mechanism 28 is kept in the deenergized state and the dog clutch 17 is in the disengaged state, so that the rotation of the starter driven gear 3 is not transmitted to the shift spindle 5. Therefore, the engine can be cranked by the starter motor 4 as usual without being interfered by the shift spindle 5.
  • the process proceeds to the fourth step S4, and the normally closed starter cut relay 51 is switched off. Therefore, even if the starter switch 50 is accidentally turned on during the operation of the engine, the malfunction of the starter motor 4 is avoided.
  • a fifth step S5 it is determined whether or not the mode change switch 44 is in the manual mode. If it is determined that the mode is the manual mode, in a sixth step S6, it is determined whether or not the upshift switch 42 is on, If it is on, the upshift operation of the seventh step S7 is started.
  • the upshift operation is executed according to the flowchart in FIG.
  • the solenoid 21 of the shift clutch mechanism 28 is energized to bring the dog clutch 17 into a connected state and the shift transmission mechanism 12 into a transmittable state.
  • the normally closed injector cut relay 57 is switched off to stop the fuel injection in the engine. In this way, the engine output can be reduced without closing the accelerator grip, as when closing the throttle valve of the engine.
  • the switch-on duration of the starter drive & upshift relay 53 is a fixed time or less. If it is the fixed time or less, it is upshifted in the 15th step S15. If the upshift is confirmed, the starter drive & upshift relay 53 is switched off in the 16th step S16, and then the solenoid 21 of the shift clutch mechanism 28 is deenergized in the 17th step S17. By doing so, the dog clutch 17 is brought into the disengaged state by the biasing force of the opening spring 18. Therefore, the shift spindle 5 can be returned to the original position by the biasing force of the torsion coil spring 32 in the original position return spring mechanism 31. At that time, since the starter motor 4 in the inoperative state does not serve as a load for the original position return spring mechanism 31, the shift spindle 5 can be returned to the original position easily.
  • step S18 the downshift relay 54 is switched on for a certain period of time, and the starter motor 4 is rotated in the direction opposite to that during upshifting. Then, the load of the torsion coil spring 32 is suddenly reduced, so that the dog clutch 17 is immediately released from the frictional resistance and can be returned to the disconnected state by the urging force of the opening spring 18. Therefore, the shift spindle 5 can surely return to the original position by the biasing force of the torsion coil spring 32 without being interfered by the starter motor 4.
  • the dog clutch 17 When the solenoid 21 is de-energized, the dog clutch 17 immediately returns to the disconnected state by the biasing force of the open spring 18 without waiting for the reverse rotation of the starter motor 4, and the shift spindle 5 causes the torsion coil spring 32 to rotate. When it returns to the original position by the urging force, the subsequent reverse rotation of the starter motor 4 for a certain period of time is merely an idling and no inconvenience occurs.
  • the reverse rotation of the starter motor 4 for releasing the dog clutch 17 from frictional resistance does not require the shift spindle 5 to rotate to the original position. Therefore, the reverse rotation time of the starter motor 4 is short enough not to rotate the shift spindle 5 to the original position, so that the time control is simple and the configuration of the electronic control unit 40 is simplified. Can contribute to. In addition, an angle sensor for detecting the rotational position of the shift spindle 5 and stopping the reverse rotation of the starter motor 4 is unnecessary, so that the device can be simplified.
  • the downshift operation is executed according to the flowchart in FIG.
  • the solenoid 21 of the shift clutch mechanism 28 is energized to bring the dog clutch 17 into a connected state and the shift transmission mechanism 12 into a transmittable state.
  • the normally closed injector cut relay 57 is switched off to stop the fuel injection in the engine.
  • the engine output can be reduced as in the upshift operation.
  • the process proceeds to the 23rd step S23, and it is determined whether or not the switch-on duration of the downshift relay 54 is a fixed time or less. If it is the fixed time or less, it is determined whether the downshift is downshifted in the 24th step S24. If the downshift is confirmed, the downshift relay 54 is switched off in the 25th step S25, and then the solenoid 21 of the shift clutch mechanism 28 is deenergized in the 26th step S26. 17 is closed by the biasing force of the opening spring 18. Therefore, the shift spindle 5 can be returned to the original position by the biasing force of the torsion coil spring 32 in the original position return spring mechanism 31.
  • the starter drive & upshift relay 53 is switched on for a certain period of time to rotate the starter motor 4 in the direction opposite to that at the time of downshifting.
  • the dog clutch 17 has a frictional resistance, so that even if the urging force of the opening spring 18 does not return to the disengaged state, the starter is not activated.
  • the dog clutch 17 is immediately released from the frictional resistance and can be reliably returned to the cutoff state by the urging force of the opening spring 18, and accordingly, the shift spindle 5 is twisted.
  • the biasing force of the coil spring 32 can surely return to the original position.
  • the reverse rotation time of the starter motor 4 in this case is also short enough to not rotate the shift spindle 5 to the original position.
  • the process returns to the 23rd step S23 and the same determination is repeated.
  • the switch-on state of the downshift relay 54 has passed the certain time as a result of the repetition, the shift failure process is performed in the 28th step S28.
  • the mode change switch 44 is not in the manual mode in the fifth step S5, that is, if it is determined to be the automatic shift mode, the automatic shift mode operation is performed in the tenth step S10, and the electronic control unit 40 operates.
  • the starter drive & upshift relay 53 and the downshift relay 54 are controlled based on the output signals from the vehicle speed sensor 45, the engine speed sensor 46, the throttle opening sensor 47, etc., and the shift spindle 5 is shifted by the starter motor 4. Operate automatically.
  • the normally-closed starter cut relay 51 is controlled to be switched off as described above, so that the operation of the starter motor 4 due to an erroneous operation of the starter switch 50 is suppressed, but the engine is stopped. Then, the normally closed starter cut relay 51 returns to the switch-on state, and the starter motor 4 can be operated by turning on the starter switch 50.
  • the shift clutch mechanism 28 is held in the disengaged state by turning off the energization of the solenoid 21 except during the upshift and the downshift.
  • the normally closed starter cut relay 51 returns to the switch-on state, the shift clutch mechanism 28 returns to the disengaged state, and power transmission is further performed. Since the centrifugal clutch of the system is turned off, the engine can be restarted by the starter motor 4 by turning on the starter switch 50 regardless of the shift position.
  • the starter motor 4 and the starter motor 4 are maintained. Since the driven gear 3 can be used to rotate the shift spindle 5 to perform the shift operation of the multi-stage transmission 29, the structure of the electric shift operation device can be further simplified.
  • the starter motor 4 and the home position return spring mechanism 31 cooperate to rotate the shift spindle 5 in the upshift and downshift directions from the home position to cause the transmission 29 to shift, and the shift spindle 5 Since it is returned to the original position, it is not necessary to change the elements of a general shift operating device such as the intermittent feed mechanism 36 and the shift drum 37 from the shift spindle 5 to the transmission 29, and thus the conventional shift operating device is electrically operated. Can be achieved at a relatively low cost.
  • the shift clutch mechanism 28 having the electromagnetically-actuated unit 20 maintains the disengaged state when the energization of the electromagnetically-actuated unit 20 is off to interrupt the transmission of the shift transmission mechanism 12, and becomes the engaged state when the electromagnetically-actuated unit 20 is energized. Since the transmission mechanism 12 can be transmitted, the energization time of the electromagnetic operation unit 20, that is, the shift rotation time of the shift spindle 5 by the starter motor is an extremely short time during the operation of the vehicle. The power consumption of can be suppressed as much as possible.
  • the present invention is not limited to the above embodiments, and various design changes can be made without departing from the scope of the invention.
  • the starter motor 4 it is possible to provide an electric motor dedicated to the gear shifting operation.
  • the discharge pressure of the lubricating pump of the engine, the output of the generator, etc. may be used instead of the engine speed.
  • the ignition in the engine instead of stopping the fuel injection in the engine, the ignition in the engine may be stopped.

Abstract

電動モータ（４）の正転及び逆転によりシフトスピンドル（５）を原位置からのシフト回動して変速機にアップシフト及びダウンシフトの変速を生じさせる。シフトスピンドル（５）は，原位置戻しばね機構（３１）により常時原位置に弾発付勢される。電動モータ（４）及びシフトスピンドル（５）間を伝動連結するシフト伝動機構（１２）にはシフトクラッチ機構（２８）が介装され，このシフトクラッチ機構（２８）は，電動モータ（４）によるシフトスピンドル（５）のシフト回動時には接続状態に，原位置戻しばね機構（３１）によるシフトスピンドル（５）の戻り回動時には遮断状態になるよう制御装置（４０）により制御される。

Description

車両の電動式変速操作装置
　本発明は，電動モータの作動により，変速機にアップシフト及びダウンシフトの変速を生じさせるようにした車両の電動式変速操作装置に関する。
　従来，車両の電動式変速操作装置として，電動モータの一方向と他方向への回転により，シフトスピンドルに，それを原位置からシフト方向へ所定角度回動するシフト回動と，それをシフト回動位置から原位置へ戻す戻り回動とを与えるようにしたものが，下記特許文献１に記載されるように，既に知られている。上記装置において，スピンドルにシフト回動と戻り回動が繰り返し与えられると，シフト回動のみが間歇送り機構を介してシフトドラムに伝達して，それをアップシフト又はダウンシフト方向へ１速づつ回動し，変速機にアップシフト又はダウンシフトの変速を１速ずつ生じさせる。
特開２００１－３２４０１２号公報
　ところで，従来の上記電動式変速操作装置では，電動モータの一方向と他方向への回転により，シフトスピンドルに所定角度のシフト回動と戻り回動を与えるために，シフトスピンドルの回動角度を検出するアングルセンサを設置し，そのアングルセンサの検出信号に基づき電動モータの回動停止を制御するようになっている。
　しかしながら，シフトスピンドルの戻り回動を原位置で精確に停止させるために，アングルセンサの検出信号に基づき電動モータの回転を停止させる際には，電動モータ等の慣性を考慮しなければならず，高精度の停止制御は容易でない。
　本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，シフトスピンドルの原位置への戻り回動を容易且つ精確に行い得るようにした，車両の電動式変速操作装置を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために，本発明に係る車両の電動式変速操作装置は，電動モータと，原位置から互いに反対方向に所定角度回動するシフト回動により変速機にアップシフト及びダウンシフトの変速を生じさせるシフトスピンドルと，前記シフトスピンドルを常時前記原位置に弾発付勢する原位置戻しばね機構と，前記電動モータの正転及び逆転により前記シフトスピンドルをアップシフト方向及びダウンシフト方向にシフト回動すべく，前記電動モータ及び前記シフトスピンドル間の伝動を可能にするシフト伝動機構と，前記シフト伝動機構に設けられ，前記電動モータ及び前記シフトスピンドル間を遮断し得るシフトクラッチ機構と，前記電動モータの前記正転及び逆転を制御する他，前記シフトクラッチ機構を，前記電動モータによる前記シフトスピンドルの前記シフト回動時には接続状態に，また前記原位置戻しばね機構による前記シフトスピンドルの前記シフト回動位置から前記原位置への戻り回動時には遮断状態に制御する制御装置とを備えることを第１の特徴とする。
　また，本発明では，第１の特徴に加えて，前記制御装置は，前記原位置戻しばね機構の付勢力による前記シフトスピンドルの前記戻り回動時，一定時間，前記電動モータを前記シフト回動時とは逆方向に回転させるように制御することを第２の特徴とする。
　さらに，本発明では，第１又は第２の特徴に加えて，前記シフトクラッチ機構は，前記シフト伝動機構に介装されるクラッチと，前記クラッチを，その遮断状態に向かって付勢する開きばねと，通電時，前記クラッチを接続状態に作動する電磁作動ユニットとを備え，前記制御装置は，前記シフトスピンドルの前記シフト回動時には前記電磁作動ユニットに通電し，前記シフトスピンドルの前記戻り回動時には前記通電をオフに制御することを第３の特徴とする。
　尚，前記電動モータは，後述する実施例中のスタータモータ４に，また前記クラッチはドグクラッチ１７にそれぞれ対応する。
　本発明の第１の特徴によれば，シフトスピンドルのシフト回動時には，シフトクラッチ機構により電動モータ及びシフトスピンドル間の伝動を可能にするので，電動モータの一方向への回転によりシフトスピンドルにシフト回動を与えることができる。また原位置戻しばね機構の付勢力によるシフトスピンドルの戻り回動時には，シフトクラッチ機構により電動モータ及びシフトスピンドル間の伝動を遮断するので，電動モータに干渉されることなく，原位置戻しばね機構の付勢力をもってシフトスピンドルを原位置に容易且つ精確に復帰させることができる。
　また，本発明の第２の特徴によれば，原位置戻しばね機構の付勢力によるシフトスピンドルの戻り回動時，一定時間，電動モータをシフト回動時とは逆方向に回転させるので，シフトスピンドルの戻り回動時，万一，シフトクラッチ機構の遮断が摩擦抵抗により実行されないことがあっても，電動モータの前記逆方向の回転により，シフトクラッチ機構を摩擦抵抗から解放して，その遮断を実行させることができ，これにより電動モータに干渉されることなく，原位置戻しばね機構の付勢力をもってシフトスピンドルを原位置に復帰させることができる。而して，電動モータの前記逆方向の回転時間は，シフトスピンドルを原位置まで回動させるには至らない短時間で済むので，その時間制御は簡単であり，制御装置の簡素化に寄与し得る。
　さらに，本発明の第３の特徴によれば，電磁式に構成されるシフトクラッチ機構は，通電オフ時に遮断状態を保ってシフト伝動機構の伝動を遮断し，通電時に接続状態となってシフト伝動機構の伝動を可能にするので，シフトクラッチ機構の通電時間，即ち電動モータによるシフトスピンドルのシフト回動時間は，車両の運転中，極めて短い時間であるから，シフトクラッチ機構の消費電力を極力抑えることができる。
本発明の電動式変速操作装置を含む自動二輪車のパワーユニットの斜め左方から見た斜視図。 上記パワーユニットの斜め右方から見た斜視図。 図１の３－３線断面図。 図２の４－４線断面図。 上記電動式変速操作装置の電気回路図。 上記電動式変速操作装置の制御用のフローチャート。 アップシフト操作用のフローチャート。 ダウンシフト操作用のフローチャート。
　本発明の実施の形態として，実施例を添付図面に基づき説明する。
　図１及び図２において，符号Ｕは，車両としての自動二輪車に搭載されるパワーユニットであって，本発明の電動式変速操作装置を備える。このパワーユニットＵでは，エンジンのクランク軸１の一端部に一方向クラッチ２を介してスタータドリブンギヤ３が取り付けられ，このスタータドリブンギヤ３の周囲に，クランク軸１と平行なスタータモータ４及びシフトスピンドル５が配置される。図示例では，スタータドリブンギヤ３の上方及び下方にスタータモータ４及びシフトスピンドル５がそれぞれ配置される。スタータモータ４は，図示しないクランクケースに取り付けられ，シフトスピンドル５も同クランクケースに回動可能に支持される。
　スタータモータ４は正逆転可能なもので，そのロータ軸４ａの回転は，ロータ軸４ａの外端部に形成されたピニオン６，及びクランクケースに回動自在に支持される大径ギヤ７よりなる第１減速ギヤ列８と，前記大径ギヤ７に同軸一体に形成された小径ギヤ９，及び前記スタータドリブンギヤ３よりなる第２減速ギヤ列１０とにより２段階にわたり減速され，そして一方向クラッチ２を介してクランク軸１に伝達される。上記一方向クラッチ２は，スタータモータ４からクランク軸１への一方向のみの駆動を可能にする公知のものである。
　前記スタータドリブンギヤ３及びシフトスピンドル５間はシフト伝動機構１２を介して連結される。このシフト伝動機構１２は，クランクケースにシフトスピンドル５と平行に固定支持される固定軸１３と，この固定軸１３に回転可能に支持されてスタータドリブンギヤ３と噛合するシフトドライブギヤ１４と，このシフトドライブギヤ１４に隣接して固定軸１３に回転及び摺動可能に支持されるシフトドリブンギヤ１５と，前記シフトスピンドル５に固着されてシフトドリブンギヤ１５と噛合するセクタ型のスピンドルギヤ１６とで構成される。
　図３に示すように，シフトドライブギヤ１４は，その背面を固定軸１３上のフランジ１３ａに支承されて軸方向移動が不能になっている。一方，シフトドリブンギヤ１５は，シフトドライブギヤ１４に対して進退し得るように固定軸１３上を軸方向移動が可能になっており，この両ギヤ１４，１５間にドグクラッチ１７が設けられる。
　このドグクラッチ１７は，両ギヤ１４，１５の対向面の一方及び他方にそれぞれ設けられる複数のドグ１７ａ及びドグ孔１７ｂ（図示例では，シフトドリブンギヤ１５にドグ１７ａ，シフトドライブギヤ１４にドグ孔１７ｂ）がそれぞれ設けられ，シフトドリブンギヤ１５の前進によりドグ１７ａがドグ孔１７ｂに係合してドグクラッチ１７を接続状態にし，シフトドリブンギヤ１５の後退によりドグ１７ａがドグ孔１７ｂから離脱してドグクラッチ１７を遮断状態にするようになっている。そして両ギヤ１４，１５間には，シフトドリブンギヤ１５を後退方向，即ちドグクラッチ１７の遮断方向に弾発付勢する開きばね１８が縮設される。
　上記シフトドリブンギヤ１５には，これを前進方向，即ちドグクラッチ１７の接続方向に作動し得る電磁作動ユニット２０が接続される。この電磁作動ユニット２０は，クランクケースに固定支持されるソレノイド２１と，このソレノイド２１への通電により前進作動する可動鉄心２２と，この可動鉄心２２に連結ピン２７を介して連結されると共に，前記固定軸１３の中心部に設けられたガイド孔２３に摺動可能に嵌挿される作動軸２４と，この作動軸２４に固着され，固定軸１３上の軸方向に延びる長孔２５に摺動可能に嵌合してシフトドリブンギヤ１５の背面に当接する押しピン２６とで構成される。而して，ソレノイド２１に通電すれば，可動鉄心２２が作動軸２４を前進させ，押しピン２６を介してシフトドリブンギヤ１５を，開きばね１８の付勢力に抗して前進させて，ドグクラッチ１７を接続状態にする。またソレノイド２１の通電をオフにすれば，開きばね１８の付勢力により，シフトドリブンギヤ１５を作動軸２４及び可動鉄心２２と共に後退させて，ドグクラッチ１７を遮断状態に戻すことになる。尚，シフトドリブンギヤ１５の進退時でも，シフトドリブンギヤ１５は，前記スピンドルギヤ１６と常時噛合状態を維持し得るに足る歯幅を有している。
　以上において，ドグクラッチ１７及び電磁作動ユニット２０により，シフト伝動機構１２の伝動を断接する電磁式のシフトクラッチ機構２８が構成される。
　再び図１及び図２において，シフトスピンドル５の上方には多段（図示例の場合，４段）変速機２９が配置される。シフトスピンドル５の両端部には，変速機２９を間に置いて並ぶ前記スピンドルギヤ１６及びスピンドルレバー３０が固着される。またシフトスピンドル５の，図示しないクランクケース外に突出する外端部には，オプションのチェンジペダルの取り付けを可能にするセレーション５ａが形成される。
　スピンドルレバー３０には，シフトスピンドル５を，その回動方向において常時原位置に弾発付勢する原位置戻しばね機構３１が接続される。この原位置戻しばね機構３１は，図２及び図４に示すように，シフトスピンドル５に嵌装されるコイル部３２ａと，このコイル部３２ａの両端から延出する一対の挟み腕部３２ｂ，３２ｂとよりなる捩じりコイルばね３２を主要素としており，その一対の挟み腕部３２ｂ，３２ｂは，クランクケース及びスピンドルレバー３０に並設された固定ピン３３及び可動ピン３４の各両側面を同時に弾発的に挟持する。スピンドルレバー３０には，固定ピン３３に貫通されてスピンドルレバー３０のアップシフト方向及びダウンシフト方向への回動を許容する円弧状の長孔３５が設けられ，この長孔３５の一方の端面と他方の端面とが固定ピン３３に交互に当接することにより，スピンドルレバー３０，即ちシフトスピンドル５のアップシフト回動位置とダウンシフト回動位置とが規制される。
　また，上記一対の挟み腕部３２ｂ，３２ｂの固定ピン３３及び可動ピン３４に対する挟持力により，固定ピン３３及び可動ピン３４がシフトスピンドル５の半径方向に整列したとき，シフトスピンドル５は原位置に保持される。而して，スピンドルギヤ１６によりシフトスピンドル５を原位置からアップシフト方向或いはダウンシフト方向へ回動すると，スピンドルレバー３０も同時に回動するので，スピンドルレバー３０と一体の可動ピン３４が捩じりコイルばね３２の一方の挟み腕部３２ｂを，固定ピン３３に当接する他方の挟み腕部３２ｂから遠ざけるように撓ませ，シフトスピンドル５に対する原位置への戻し力を強めることになる。
　上記スピンドルレバー３０は，間歇送り機構３６を介してシフトドラム３７に連動連結される。シフトスピンドル５が原位置からアップシフト方向或いはダウンシフト方向へ一定角度往復回動されると，そのシフトスピンドル５の往回動のみが間歇送り機構３６によりシフトドラム３７に，アップシフト方向或いはダウンシフト方向への一速分の回動が与えられ，このシフトドラム３７がシフトフォーク３８を介して変速機２９に一速ずつアップシフト或いはダウンシフトの変速を生じさせる。シフトドラム３７は変速機２９の上方に配置される。図１及び図２中，符号２９ａ及び２９ｂは，変速機２９の入力軸及び出力軸を示す。シフトスピンドル５は，クランク軸１及び入力軸２９ａ間の動力伝達系の遠心クラッチ（図示せず）と連動しており，その遠心クラッチは，シフトスピンドル５がアップシフト方向或いはダウンシフト方向へのシフト回動時にオフ状態に，シフトスピンドル５の原位置への戻り回動時にオン可能状態に制御されるようになっている。これらの構成及び機能は公知であるので，その詳述を省く。
　次に，図５により，電動式変速操作装置のための電気回路について説明する。
　電子制御ユニット４０には，前記シフトドラム３７のニュートラル位置及び１速～４速位置を検知するニュートラル位置センサ４１ｎ及び１速～４速位置センサ４１ａ～４１ｄの出力信号と，自動二輪車の操縦者により操作されるアップシフトスイッチ４２及びダウンシフトスイッチ４３の出力信号と，操縦者により変速操作モードをマニュアルかオートに切り替えるモードチェンジスイッチ４４の選択信号と，車両の速度センサ４５，エンジン回転数センサ４６及びスロットル開度センサ４７の出力信号が入力される。
　一方，エンジンの始動時，前記スタータモータ４を起動させるためのスタータスイッチ５０のオン信号は，常閉型のスタータカットリレー５１，ＯＲ回路５２及びスタータ駆動＆アップシフトリレー５３を介してスタータモータ４に入力される。
　エンジン回転数センサ４６は，エンジン回転数が所定値（例えばアイドリング回転数）以上になると，エンジン作動信号を電子制御ユニット４０に入力し，それを受けて電子制御ユニット４０がスタータカット信号を前記常閉型のスタータカットリレー５１に入力すると，スタータカットリレー５１は，スイッチオフ状態となる。また電子制御ユニット４０は，前記アップシフトスイッチ４２がオン信号を出力するのに応じてアップシフト信号を前記ＯＲ回路５２の他方の入力端子に入力する。而して，前記ＯＲ回路５２にスタータスイッチオン信号及びアップシフト信号の何れかが入力されたとき，スタータモータ４は正転する。
　また電子制御ユニット４０は，前記ダウンシフトスイッチ４３がオン信号を出力するのに応じてダウンシフト信号をダウンシフトリレー５４に入力し，これによりダウンシフトリレー５４はオン状態となって，スタータモータ４を逆転させる。
　また，前記アップシフト信号及びダウンシフト信号は，ＯＲ回路５９を介してシフトクラッチ機構２８のソレノイド２１に通電信号として入力される。即ち，アップシフト信号及びダウンシフト信号の何れかがＯＲ回路５９に入力されると，シフトクラッチ機構２８のソレノイド２１は通電される。
　一方，エンジンのインジェクタ５５と，そのインジェクタ５５の燃料噴射量及びその噴射タイミングを制御するインジェクタ制御装置５６との間には，常閉型のインジェクタカットリレー５７が介装される。電子制御ユニット４０は，アップシフトスイッチ４２及びダウンシフトスイッチ４３の出力信号に基づき，シフト操作中と判別したとき，シフト操作信号を前記常閉型のインジェクタカットリレー５７に入力して，それをスイッチオフ状態にする。
　また電子制御ユニット４０は，何らかのトラブルを検知したとき，自動二輪車の計器盤に設けられる警告灯５８に点灯信号を入力する。
　尚，前記各種リレーにおいて，常閉型と記載されないものは常開型のリレーである。
　さて，この実施例の作用について，図６の変速操作制御用のフローチャートにより説明する。
　第１ステップＳ１で電子制御ユニット４０等の初期化を行い，第２ステップＳ２で常閉型スタータカットリレー５１のスイッチオン状態を保ち，第３ステップＳ３でエンジンが作動状態にあるか，否かを判定する。図示例では，エンジン回転数が所定値（例えばアイドリング回転数）以上であれば作動状態と，それ未満であれば非作動状態と判定する。
　而して，エンジンが非作動状態と判定されたとき，スタータスイッチ５０をオンにすれば，スタータモータ４が作動し，第１及び第２減速ギヤ列８，１０を介し，更にスタータドリブンギヤ３及び一方向クラッチ２を介してクランク軸１をクランキングし，エンジンを始動することができ，エンジンは作動状態となる。
　エンジンの作動状態では，一方向クラッチ２は非係合状態となるので，クランク軸１からスタータドリブンギヤ３が駆動されることはない。またエンジン始動時には，シフトクラッチ機構２８のソレノイド２１が通電オフ状態に保持され，ドグクラッチ１７が遮断状態となっているので，スタータドリブンギヤ３の回転がシフトスピンドル５に伝達されることはない。したがって，シフトスピンドル５に干渉されることなく，通常通り，スタータモータ４によりエンジンのクランキングを行うことができる。
　第３ステップＳ３において，エンジンが作動状態と判定されたときは，第４ステップＳ４に移り，前記常閉型スタータカットリレー５１をスイッチオフにする。したがって，エンジンの作動中，誤ってスタータスイッチ５０をオンにしても，スタータモータ４の誤作動は回避される。
　次に，第５ステップＳ５でモードチェンジスイッチ４４がマニュアルモードか，否かを判定し，マニュアルモードと判定されると，第６ステップＳ６でアップシフトスイッチ４２がオンか，否かを判定し，オンであれば，第７ステップＳ７のアップシフト操作に入る。
　アップシフト操作は，図７のフローチャートにしたがって実行される。アップシフト操作が開始されると，先ず，第１１ステップＳ１１でシフトクラッチ機構２８のソレノイド２１に通電してドグクラッチ１７を接続状態にし，シフト伝動機構１２を伝動可能な状態にする。
　次に，第１２ステップＳ１２で，常閉型インジェクタカットリレー５７をスイッチオフにしてエンジンでの燃料噴射を停止する。こうすると，アクセルグリップの閉じ操作を行わずとも，エンジンのスロットル弁を閉じた場合と同様にエンジン出力を低下させることができる。
　第１３ステップＳ１３に移り，スタータ駆動＆アップシフトリレー５３をスイッチオンにする。こうすると，スタータモータ４の正転により，エンジンの始動時と同様にスタータドリブンギヤ３が回転するが，今度はその回転が伝動可能のシフト伝動機構１２を介して，即ちシフトドライブギヤ１４，ドグクラッチ１７，シフトドリブンギヤ１５及びスピンドルギヤ１６を介してシフトスピンドル５をアップシフト方向に正転させるので，変速機２９を１速分，アップシフトさせることができる。
　次に，第１４ステップＳ１４に移り，スタータ駆動＆アップシフトリレー５３のスイッチオン継続時間が一定時間以下か，否かを判定し，一定時間以下のときは，第１５ステップＳ１５でアップシフトしたか，否かを判定し，アップシフトが確認されたならば，第１６ステップＳ１６でスタータ駆動＆アップシフトリレー５３をスイッチオフにし，続いて第１７ステップＳ１７でシフトクラッチ機構２８のソレノイド２１を通電オフにすることにより，ドグクラッチ１７を開きばね１８の付勢力をもって遮断状態にする。したがって，シフトスピンドル５は，原位置戻しばね機構３１における捩じりコイルばね３２の付勢力により原位置に復帰することができる。その際，原位置戻しばね機構３１にとっては，作動停止状態のスタータモータ４は負荷ともならないので，シフトスピンドル５を原位置に軽快に戻すことができる。
　ところで，第１７ステップＳ１７でシフトクラッチ機構２８のソレノイド２１を通電オフにしても，このとき停止しているスタータモータ４は，捩じりコイルばね３２がシフトスピンドル５を原位置へ戻そうとするトルクの負荷となるため，ドグクラッチ１７のドグ１７ａ及びドグ孔１７ｂ間に摩擦抵抗が発生し，この摩擦抵抗が開きばね１８の付勢力を上回ってドグクラッチ１７の遮断作用を妨げることがある。
　そこで，次に，第１８ステップＳ１８において，ダウンシフトリレー５４を一定時間スイッチオンにして，スタータモータ４をアップシフト時とは逆方向に回転させる。すると，捩じりコイルばね３２の負荷が急減するので，ドグクラッチ１７は直ちに上記摩擦抵抗から解放されて，開きばね１８の付勢力により遮断状態に復帰することができる。したがって，シフトスピンドル５は，スタータモータ４に干渉されることなく，捩じりコイルばね３２の付勢力をもって原位置に確実に戻ることができる。
　尚，ソレノイド２１の通電オフ時，スタータモータ４の逆方向回転を待たずに，直ちにドグクラッチ１７が開きばね１８の付勢力により遮断状態に復帰し，シフトスピンドル５が，捩じりコイルばね３２の付勢力により原位置に戻った場合，続いて生じるスタータモータ４の一定時間の逆方向回転は，単なる空振りとなるだけであり，不都合は生じない。
　このように，ソレノイド２１の通電オフ時，ドグクラッチ１７を摩擦抵抗から解放するためのスタータモータ４の前記逆方向回転は，シフトスピンドル５を原位置まで回動させる必要はない。したがって，スタータモータ４の前記逆方向回転時間は，シフトスピンドル５を原位置まで回動させるには至らない短時間で済むので，その時間制御は簡単であり，電子制御ユニット４０の構成の簡素化に寄与し得る。その上，シフトスピンドル５の回動位置を検知してスタータモータ４の逆方向回転を止めるためのアングルセンサは不要であるから装置の簡素化を図ることができる。
　前記第１５ステップＳ１５で，シフト位置がアップシフトされてないと判定されたときは，第１４ステップＳ１４に戻って同様の判定が繰り返される。その繰り返しの結果，スタータ駆動＆アップシフトリレー５３のスイッチオン状態が一定時間を経過したと判定されると，第１９ステップＳ１９でシフト失敗処理を行う。
　以上でアップシフト操作は終了する。
　再び図６のフローチャートにおいて，第６ステップＳ６でアップシフトでないと判定されると，第８ステップＳ８でダウンシフトか，否かを判定し，ダウンシフトと判定されると，第９ステップＳ９のダウンシフト操作に入る。
　ダウンシフト操作は，図８のフローチャートにしたがって実行される。ダウンシフト操作が開始されると，先ず，第２０ステップＳ２０でシフトクラッチ機構２８のソレノイド２１に通電してドグクラッチ１７を接続状態にし，シフト伝動機構１２を伝動可能な状態にする。
　次に，第２１ステップＳ２１で，常閉型インジェクタカットリレー５７をスイッチオフにしてエンジンでの燃料噴射を停止する。これにより，アップシフト操作時と同様に，エンジン出力を低下させることができる。
　第２２ステップＳ２２に移り，ダウンシフトリレー５４をスイッチオンにする。こうすると，スタータモータ４の逆転により，スタータドリブンギヤ３がアップシフト時とは反対方向に回転し，伝動可能のシフト伝動機構１２を介してシフトスピンドル５をダウンシフト方向に逆転させるので，変速機２９を１速分ダウンシフトさせることができる。
　次に，第２３ステップＳ２３に移り，ダウンシフトリレー５４のスイッチオン継続時間が一定時間以下か，否かを判定し，一定時間以下のときは，第２４ステップＳ２４でダウンシフトしたか，否かを判定し，ダウンシフトが確認されたならば，第２５ステップＳ２５でダウンシフトリレー５４をスイッチオフにし，続いて第２６ステップＳ２６でシフトクラッチ機構２８のソレノイド２１を通電オフにすることにより，ドグクラッチ１７を開きばね１８の付勢力をもって遮断状態にする。したがって，シフトスピンドル５は，原位置戻しばね機構３１における捩じりコイルばね３２の付勢力により原位置に復帰することができる。
　次に，第２７ステップＳ２７において，スタータ駆動＆アップシフトリレー５３を一定時間スイッチオンにして，スタータモータ４をダウンシフト時と逆方向に回転させる。これにより，アップシフト操作時と同様に，前記ソレノイド２１の通電オフにも拘らず，万一前記ドグクラッチ１７が摩擦抵抗のため，開きばね１８の付勢力をもっては遮断状態に復帰しない場合でも，スタータモータ４の上記逆方向回転により，ドグクラッチ１７は，直ちに摩擦抵抗から解放されて，開きばね１８の付勢力により遮断状態に確実に復帰することができ，これに伴ないシフトスピンドル５は，捩じりコイルばね３２の付勢力をもって原位置に確実に戻ることができる。勿論，この場合のスタータモータ４の上記逆方向回転時間も，シフトスピンドル５を原位置まで回動させるには至らない短時間で済む。
　前記第２４ステップＳ２４で，シフト位置がダウンシフトされてないと判定されたときは，第２３ステップＳ２３に戻って同様の判定が繰り返される。その繰り返しの結果，ダウンシフトリレー５４のスイッチオン状態が一定時間を経過したと判定されると，第２８ステップＳ２８でシフト失敗処理を行う。
　以上でダウンシフト操作は終了する。
　再び，図６に戻り，第５ステップＳ５でモードチェンジスイッチ４４がマニュアルモードではないと，即ちオート変速モードと判定されると，第１０ステップＳ１０でオート変速モード操作に移り，電子制御ユニット４０が車両の速度センサ４５，エンジン回転数センサ４６及びスロットル開度センサ４７等の出力信号に基づき，スタータ駆動＆アップシフトリレー５３及びダウンシフトリレー５４を制御して，スタータモータ４によるシフトスピンドル５のシフト操作を自動的に行う。
　エンジンの作動中は，前述のように，常閉型スタータカットリレー５１がスイッチオフと制御されることにより，スタータスイッチ５０の誤操作によるスタータモータ４の作動は抑止されるが，エンジンが停止状態となると，常閉型スタータカットリレー５１はスイッチオンに戻り，スタータスイッチ５０のオン操作によるスタータモータ４の作動が可能となる。一方，シフトクラッチ機構２８は，アップシフト時及びダウンシフト時以外は，ソレノイド２１の通電オフにより遮断状態に保持される。したがって，自動二輪車の運転中，例えば変速操作ミスによりエンジンストップが生じた場合には，常閉型スタータカットリレー５１がスイッチオン状態に戻ると共に，シフトクラッチ機構２８が遮断状態に戻り，さらに動力伝達系の前記遠心クラッチはオフ状態となるから，シフト位置に関係なく，スタータスイッチ５０のオン操作によって，スタータモータ４によるエンジンの再始動は可能である。
　ところで，上記のように，本発明の電動式変速操作装置では，スタータドリブンギヤ３周りに，スタータモータ４及びシフトスピンドル５を配置した自動二輪車のパワーユニットＵのレイアウトを維持しながら，スタータモータ４及びスタータドリブンギヤ３を利用して，シフトスピンドル５を回動して多段変速機２９の変速操作を行うことができるので，電動式変速操作装置の構成をより簡素化にすることができる。
　また，スタータモータ４と原位置戻しばね機構３１との協働により，シフトスピンドル５を原位置からアップシフト及びダウンシフト方向に回動して，変速機２９に変速を生じさせ，そしてシフトスピンドル５を原位置に戻すので，シフトスピンドル５から変速機２９に至る間歇送り機構３６及びシフトドラム３７等の一般的な変速操作装置の要素を変更する必要がなく，したがって従来の変速操作装置の電動化を比較的低コストで達成することができる。
　また，電磁作動ユニット２０を有するシフトクラッチ機構２８は，電磁作動ユニット２０の通電オフ時に遮断状態を保ってシフト伝動機構１２の伝動を遮断し，電磁作動ユニット２０の通電時に接続状態となってシフト伝動機構１２の伝動を可能にするので，電磁作動ユニット２０の通電時間，即ちスタータモータによるシフトスピンドル５のシフト回動時間は，車両の運転中，極めて短い時間であるから，上記電磁作動ユニット２０の消費電力を極力抑えることができる。
本発明は上記実施例に限定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば，スタータモータ４に代えて，変速操作専用の電動モータを設けることもできる。またエンジンの作動状態を判定する要素としては，エンジン回転数に代えて，エンジンの潤滑ポンプの吐出圧力，発電機の出力等を用いることもできる。また変速操作時，エンジン出力を低下させるためには，エンジンでの燃料噴射の停止に代えて，エンジンでの点火を停止してもよい。
　４・・・スタータモータ，５・・・シフトスピンドル，１２・・・シフト伝動機構，１７・・・クラッチ（ドグクラッチ），１８・・・開きばね，２０・・・電磁作動ユニット，２８・・・シフトクラッチ機構，２９・・・変速機，３１・・・原位置戻しばね機構，４０・・・制御装置（電子制御ユニット）

Claims (3)

  1. 　電動モータと，
    　原位置から互いに反対方向に所定角度回動するシフト回動により変速機にアップシフト及びダウンシフトの変速を生じさせるシフトスピンドルと，
    　前記シフトスピンドルを常時前記原位置に弾発付勢する原位置戻しばね機構と，
    　前記電動モータの正転及び逆転により前記シフトスピンドルをアップシフト方向及びダウンシフト方向にシフト回動すべく，前記電動モータ及び前記シフトスピンドル間の伝動を可能にするシフト伝動機構と，
    　前記シフト伝動機構に設けられ，前記電動モータ及び前記シフトスピンドル間を遮断し得るシフトクラッチ機構と，
    　前記電動モータの前記正転及び逆転を制御する他，前記シフトクラッチ機構を，前記電動モータによる前記シフトスピンドルの前記シフト回動時には接続状態に，また前記原位置戻しばね機構による前記シフトスピンドルの前記シフト回動位置から前記原位置への戻り回動時には遮断状態に制御する制御装置とを備えることを特徴とする，車両の電動式変速操作装置。
  2. 　請求項１に記載の車両の電動式変速操作装置において，
    　前記制御装置は，前記原位置戻しばね機構の付勢力による前記シフトスピンドルの前記戻り回動時，一定時間，前記電動モータを前記シフト回動時とは逆方向に回転させるように制御することを特徴とする，車両の電動式変速操作装置。
  3. 　請求項１又は２に記載の車両の電動式変速操作装置において，
    　前記シフトクラッチ機構は，前記シフト伝動機構に介装されるクラッチと，前記クラッチを，その遮断状態に向かって付勢する開きばねと，通電時，前記クラッチを接続状態に作動する電磁作動ユニットとを備え，前記制御装置は，前記シフトスピンドルの前記シフト回動時には前記電磁作動ユニットに通電し，前記シフトスピンドルの前記戻り回動時には前記通電をオフに制御することを特徴とする，車両の電動式変速操作装置。
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