WO2020162569A1 - リーン車両 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a lean vehicle that leans left when turning left and leans right when turning right.
- Patent Document 1 discloses a shift control device for a motorcycle, which is capable of executing shift control in which a mode of driving force transmission differs depending on a roll angle of a vehicle body.
- the shift control device disclosed in Patent Document 1 has a roll angle detecting means for detecting a roll angle of a motorcycle, and is normally used when the roll angle exceeds a first roll angle. And a control unit that does not perform shift control. In the region where the roll angle is from the first roll angle to the second roll angle that is larger than the first roll angle, the control unit has a smaller temporal change in driving force than the normal shift control. The shift operation is performed by the soft shift control.
- the control unit determines whether the motorcycle enters a corner based on the relationship between the yaw angle and the roll angle. Or at the time of exiting the corner. When it is determined that the vehicle is entering a corner, the control unit prohibits upshifting and executes the soft shift control only for downshifting, and when it is determined that the vehicle is exiting a corner, downshifting is performed. The soft shift control is executed only for upshifting by prohibiting.
- control unit changes the shift control depending on whether the motorcycle is entering a corner or exiting a corner.
- An object of the present invention is to provide a lean vehicle capable of reducing the posture change of the lean vehicle due to gear shifting when the lean vehicle turns in an inclined state.
- the present inventor studied a lean vehicle that can reduce the posture change of the lean vehicle due to gear shifting when the lean vehicle turns in an inclined state.
- the present inventor has come up with the following configuration as a result of intensive studies.
- a lean vehicle is a lean vehicle that leans left when turning left and leans right when turning right.
- This lean vehicle has a vehicle body, a plurality of wheels including front wheels and rear wheels, a drive source that supplies a driving force to at least one of the front wheels and the rear wheels, a plurality of shift speeds and a clutch, and A gear-type multi-speed automatic transmission that changes the driving force transmitted from the drive source to at least one of the front wheels and the rear wheels by automatically switching the shift speed of the multi-speed automatic transmission; And a shift control device that controls switching of a plurality of shift stages.
- the shift control device when the lean vehicle is turning in a tilted state, based on a physical quantity related to a turning radius of a corner in which the lean vehicle turns in a tilted state, the plurality of the multiple automatic transmissions.
- the change of the driving force due to the change of the plurality of shift stages is suppressed or the change of the driving force is inhibited.
- the lean angle when the lean vehicle turns in a tilted state may change.
- the posture of the lean vehicle may change due to the shift operation of the multi-stage automatic transmission.
- the shift control device prohibits switching of the plurality of shift stages in the multi-speed automatic transmission based on a physical quantity related to a turning radius of a corner in which the lean vehicle turns in an inclined state.
- the change of the driving force due to the switching of the plurality of shift stages is suppressed.
- the lean vehicle of the present invention preferably includes the following configuration.
- the physical quantity related to the turning radius is a physical quantity related to the vehicle speed and lean angle of the lean vehicle, the vehicle speed and yaw rate of the lean vehicle, and the lean vehicle tilts when the lean vehicle is turning in a tilted state. At least one of the radii of curvature of the corner that turns in the state is included.
- the physical quantity related to the turning radius acting on the lean vehicle is used to prohibit the switching of the plurality of shift speeds in the multi-speed automatic transmission, or It is possible to suppress a change in driving force due to the switching of the plurality of shift stages.
- the lean vehicle of the present invention preferably includes the following configuration.
- the lean angle is the same when the lean vehicle is turning in a tilted state.
- the switching of the plurality of gears in the multi-speed automatic transmission is prohibited, or the change of the driving force due to the switching of the plurality of gears is suppressed.
- the lean vehicle of the present invention preferably includes the following configuration.
- the plurality of shifts in the multi-stage automatic transmission are performed when the lean vehicle is turning while leaning.
- the change of the driving force due to the change of the plurality of shift steps is suppressed or the change of the driving force is suppressed.
- the lean vehicle turning at the corner in a tilted state has a lean angle when the lean vehicle turns at a tilted state by switching a plurality of shift speeds in the multi-speed automatic transmission. Is easy to change.
- attachment As used herein, “attached,” “connected,” “coupled,” and/or their equivalents are used in their broadest sense to mean “direct and indirect” attachment, Includes both connections and connections. Furthermore, “connected” and “coupled” are not limited to physical or mechanical connections or couplings, but can include direct or indirect electrical connections or couplings.
- a lean vehicle is a vehicle that turns in an inclined posture.
- a lean vehicle is a vehicle that leans left when turning left and leans right when turning right in the left-right direction of the vehicle.
- the lean vehicle may be a single-seater vehicle or a vehicle that allows multiple people to ride.
- lean vehicles include not only two-wheeled vehicles but also all vehicles such as three-wheeled vehicles and four-wheeled vehicles that turn in an inclined posture.
- the drive source means a device that applies a driving force to wheels.
- the drive source includes, for example, a device capable of providing a driving force such as an engine, a motor, a hybrid system combining the engine and the motor.
- the automatic transmission means a device that performs a gear shift operation based on a signal generated by the gear shift control device. Therefore, the automatic transmission performs the gear shifting operation without the driver performing the gear shifting operation.
- the vehicle state is information regarding the state of the lean vehicle when the lean vehicle is turning in an inclined state, that is, the posture of the lean vehicle, the traveling speed (vehicle speed) of the lean vehicle, and The centrifugal force and the driving force acting on the lean vehicle are meant.
- the vehicle state is a physical quantity related to an inclination angle (lean angle) when the lean vehicle is turning in an inclined state, a vehicle speed when the lean vehicle is turning, and a centrifugal force that acts on the lean vehicle by turning.
- a physical quantity related to the turning radius a physical quantity related to a driving force transmitted from a drive source of the lean vehicle to a wheel via a multi-stage automatic transmission, and the like.
- the physical quantity related to the centrifugal force is the vehicle speed of the lean vehicle, the yaw rate of the lean vehicle, and the radius of curvature of the corner of the lean vehicle when the lean vehicle is turning in a tilted state.
- the physical quantity related to the turning radius is a physical quantity related to the vehicle speed and lean angle of the lean vehicle, the vehicle speed and yaw rate of the lean vehicle, and the lean vehicle tilts when the lean vehicle is turning in a tilted state. At least one of the radii of curvature of the corner that turns in the state is included.
- the change in the lean vehicle attitude means that the lean vehicle attitude changes as a result of a change in the lateral inclination of the lean vehicle. That is, the attitude change of the lean vehicle is that the attitude of the lean vehicle changes when the lean vehicle leans leftward or rightward, for example, when the lean vehicle turns in an inclined state.
- the lean angle means that when a lean vehicle turns with respect to a vertical line of a road surface in an inclined state inclining left or right about a rotation axis, the vertical line of the road surface and the lean vehicle It means the angle formed by the vertical reference line.
- the vertical reference line is a reference line extending in the vertical direction of the lean vehicle.
- the yaw rate means the speed at which the yaw angle of the lean vehicle changes when the lean vehicle turns in an inclined state.
- the yaw angle means a rotation angle when the lean vehicle rotates about a vertical axis passing through the center of gravity.
- a lean vehicle capable of reducing a change in posture of the lean vehicle due to gear shifting when the lean vehicle turns in an inclined state.
- FIG. 1 is a left side view of the vehicle according to the first embodiment.
- FIG. 2 is a sectional view showing a schematic configuration of the multi-stage automatic transmission.
- FIG. 3 is a sectional view showing a schematic configuration of the shift mechanism.
- FIG. 4 is a diagram of the vehicle turning leftward as viewed from the front.
- FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of the control device.
- FIG. 6 is a diagram showing an example of shift control determination data.
- FIG. 7 is a diagram showing an operation flow of shift control by the control device.
- FIG. 8 is a view corresponding to FIG. 6 according to the modified example of the first embodiment.
- FIG. 9 is a view corresponding to FIG. 7 according to the modified example of the first embodiment.
- FIG. 10 is a view corresponding to FIG.
- FIG. 11 is a diagram schematically showing the configuration of the multi-stage automatic transmission.
- FIG. 12 is a diagram for explaining the relationship between the yaw rate and the centrifugal force.
- FIG. 13 is a diagram corresponding to FIG. 6 showing the shift control determination data using the vehicle speed and the yaw rate.
- FIG. 14 is a diagram showing an example of a left side view of a vehicle, a cross-sectional view of a multistage automatic transmission, and a block diagram of a control device, respectively.
- arrow F in the figure indicates the front direction of the vehicle.
- RR in the figure indicates the rearward direction of the vehicle.
- the arrow U in the figure indicates the upward direction of the vehicle.
- the arrow R in the figure indicates the right direction of the vehicle.
- the arrow L in the figure indicates the left direction of the vehicle.
- the front, rear, left, and right directions mean the front, rear, left, and right directions as viewed from the driver who drives the vehicle.
- FIG. 1 shows a left side view of a vehicle 1 according to an embodiment of the present invention.
- the vehicle 1 is, for example, a motorcycle. That is, the vehicle 1 is a lean vehicle that leans left when turning left and leans right when turning right.
- the vehicle 1 includes a vehicle body 2, front wheels 3, rear wheels 4, a control device 7, an inclination detection unit 61, a vehicle speed detection unit 62, and an engine unit 10.
- the tilt detector 61 is shown in FIG.
- An engine unit 10 for supplying rotational driving force to the rear wheels 4 is attached to the frame of the vehicle body 2.
- the engine unit 10 includes an engine 11, which is an example of a drive source, and a multi-stage automatic transmission 12 that shifts the rotation output from the engine 11.
- the detailed configuration of the engine unit 10 will be described later.
- a control device 7 that controls driving of the engine unit 10 is arranged on the vehicle body 2.
- the control device 7 is a so-called ECU (Electric Control Unit) and controls driving of other components in the vehicle 1 in addition to the engine unit 10.
- the vehicle body 2 is also provided with an inclination detection unit 61 and a vehicle speed detection unit 62.
- the tilt detector 61 detects information about the tilt posture of the vehicle 1.
- the inclination detection unit 61 is, for example, an inertial measurement device (IMU: Initial Measurement Unit), and detects the lean angular velocity when the vehicle 1 leans left or right.
- the vehicle speed detection unit 62 detects the traveling speed (vehicle speed) of the vehicle 1.
- the inclination detection unit 61 detects the angular velocity (pitch angular velocity) when the vehicle 1 is inclined forward or backward about a rotation axis extending in the left-right direction, and when the vehicle 1 is viewed from above, the vehicle 1 rotates about a vertical axis. At least one of the angular velocities (yaw angular velocities) at the time of performing may be detected.
- the vehicle speed detection unit 62 detects the vehicle speed of the vehicle 1 by detecting the rotation speed of the front wheels 3, for example.
- the vehicle speed detector 62 may detect the rotation speed of the rear wheel 4.
- the vehicle speed detection unit 62 may have another configuration capable of detecting the vehicle speed of the vehicle 1.
- the vehicle body 2 may also be provided with an engine speed detector and a throttle opening detector.
- the engine rotation speed detection unit detects the rotation speed of the engine 11.
- the throttle opening detector detects the opening of a throttle valve (not shown).
- the engine unit 10 includes an engine 11 and a multistage automatic transmission 12.
- the engine 11 has the same configuration as a general engine. Therefore, detailed description of the engine 11 is omitted.
- the multi-stage automatic transmission 12 has a plurality of shift stages, and changes the driving force transmitted from the engine 11 to the rear wheels 4 by automatically switching the shift stages in stages.
- the multi-stage automatic transmission 12 includes a speed change mechanism 20, a clutch 40, and a shift mechanism 50.
- the automatic stepwise switching means that the driver operating the vehicle 1 does not perform a gear shift operation and switches to the next gear stage having a large gear ratio or the next gear stage having a small gear ratio. means.
- the multi-stage automatic transmission 12 may or may not receive an instruction signal from the driver who drives the vehicle 1 to instruct to switch gears.
- FIG. 2 shows a schematic configuration of the speed change mechanism 20 and the clutch 40 of the multi-speed automatic transmission 12.
- FIG. 3 shows a schematic configuration of the shift mechanism 50 of the multi-stage automatic transmission 12.
- FIG. 14 shows a schematic configuration of the vehicle 1 and the multi-stage automatic transmission 12.
- FIG. 14 also shows a block diagram of the control device 7 described later. Since FIG. 14 is the same as FIG. 1, FIG. 2 and FIG. 5, detailed description of FIG. 14 is omitted.
- the transmission mechanism 20 is connected to a crankshaft (not shown) of the engine 11.
- the speed change mechanism 20 changes the torque transmitted from the crankshaft to a predetermined torque and outputs the torque.
- the clutch 40 is configured to be able to transmit the rotation of the crankshaft to the speed change mechanism 20. That is, the clutch 40 is configured to be capable of switching between transmission and non-transmission of rotation of the crankshaft with respect to the speed change mechanism 20.
- the shift mechanism 50 shifts the shift mechanism 20 via a sequential shift mechanism 30 described later, and holds the shift speed selected by the shift mechanism 20 until the next shift operation is performed by the shift mechanism 20. To work.
- the driving force is transmitted from the engine 11 to the transmission mechanism 20 of the multi-stage automatic transmission 12 via the clutch 40.
- the detailed configuration of the multi-stage automatic transmission 12 including the speed change mechanism 20, the clutch 40, and the shift mechanism 50 will be described below with reference to FIGS. 2 and 3.
- the clutch 40 is, for example, a multi-disc friction clutch.
- the clutch 40 includes a bottomed tubular clutch housing 41, a bottomed tubular clutch boss 42, a plurality of friction plates 43 and clutch plates 44 that are friction plates, a pressure plate 45, and an input gear 46. ..
- the clutch 40 is not limited to the multi-plate clutch as in this embodiment.
- the clutch 40 may be, for example, an automatic centrifugal clutch using a centrifugal weight.
- the clutch housing 41 is concentric with the main shaft 21 of the speed change mechanism 20 and is rotatable relative to the main shaft 21.
- the bottom of the bottomed cylindrical clutch housing 41 is connected to the input gear 46.
- the input gear 46 rotates integrally with the gear (not shown) provided on the crankshaft of the engine 11 by meshing with the gear.
- the clutch housing 41 and the input gear 46 rotate together with the crankshaft and are rotatable with respect to the main shaft 21 of the speed change mechanism 20.
- a plurality of friction plates 43 which are ring-shaped thin plates, are arranged inside the clutch housing 41.
- the plurality of friction plates 43 are arranged in the clutch housing 41 side by side in the thickness direction.
- the plurality of friction plates 43 are attached to the inner peripheral surface of the clutch housing 41 so as to rotate together with the clutch housing 41 and to be displaceable in the axial direction of the main shaft 21 with respect to the clutch housing 41.
- the end of the main shaft 21 penetrates the bottom of the clutch housing 41.
- the bottom of the clutch boss 42 is fixed to the tip of the main shaft 21 that penetrates the clutch housing 41. Therefore, the clutch boss 42 rotates together with the main shaft 21.
- the clutch boss 42 is arranged inside the clutch housing 41.
- a plurality of clutch plates 44 which are ring-shaped thin plates, are provided on the outer peripheral portion of the clutch boss 42. That is, the plurality of clutch plates 44 are attached to the outer peripheral surface of the clutch boss 42 so as to rotate together with the clutch boss 42 and be displaceable with respect to the clutch boss 42 in the axial direction of the main shaft 21.
- the plurality of friction plates 43 and the plurality of clutch plates 44 are alternately arranged in the axial direction of the main shaft 21.
- the pressure plate 45 is a substantially disc-shaped member.
- the clutch housing 41, the clutch boss 42, and the pressure plate 45 are arranged side by side with respect to the main shaft 21 in the axial direction of the main shaft 21.
- the pressure plate 45 is arranged axially outward of the main shaft 21 so as to face the clutch boss 42 in the axial direction.
- the pressure plate 45 is provided so as to be displaceable in the axial direction of the main shaft 21 with respect to the clutch boss 42.
- the pressure plate 45 is pressed toward the clutch boss 42 by the clutch spring 47.
- rotation can be transmitted from the clutch housing 41 to the clutch boss 42, that is, from the input gear 46 to the main shaft 21 via the friction plates 43 and the clutch plates 44.
- a push rod 48 penetrates through the pressure plate 45 at the center when viewed in the axial direction of the main shaft 21.
- the push rod 48 is arranged so as to extend in the axial direction of the main shaft 21. That is, the axial direction of the push rod 48 coincides with the axial direction of the main shaft 21.
- a flange portion 48a is provided at one end of the push rod 48.
- the other end of the push rod 48 is connected to the rod 49.
- the rod 49 can be rotated around the axis by the clutch actuator 15.
- the clutch actuator 15 is drive-controlled according to a clutch signal output from the control device 7.
- the push rod 48 is configured to be movable in the axial direction of the main shaft 21 by the rotation of the rod 49.
- the flange portion 48 a of the push rod 48 applies a force to the pressure plate 45 in the direction away from the clutch boss 42 in the axial direction. receive.
- the clutch spring 47 is deformed in the compression direction. Therefore, the force with which the pressure plate 45 pushes the friction plate 43 and the clutch plate 44 decreases.
- the clutch 40 is switched between the connected state and the disconnected state by the push rod 48 moving in the axial direction of the main shaft 21.
- the pressure plate 45 is rotatable with respect to the push rod 48 via a bearing 45a. As a result, when the clutch 40 is in the connected state, the pressure plate 45 rotates together with the clutch housing 41 and the clutch boss 42.
- the speed change mechanism 20 is a stepped speed change mechanism.
- the speed change mechanism 20 includes a main shaft 21, an output shaft 22 arranged in parallel with the main shaft 21, a plurality of drive gears 23, a plurality of driven gears 24, and a sequential shift mechanism 30.
- the sequential shift mechanism 30 includes a shift cam 31, shift forks 32 to 34, and guide shafts 35 and 36 that guide the movement of the shift forks 32 to 34.
- a plurality of drive gears 23 are provided on the main shaft 21.
- the plurality of drive gears 23 are shift gears that form a part of the plurality of shift stages.
- the output shaft 22 is provided with a plurality of driven gears 24 that constantly mesh with a plurality of driving gears 23.
- the plurality of driven gears 24 are transmission gears that form a part of the plurality of gears.
- the speed change mechanism 20 is a so-called gear-type speed change mechanism in which a plurality of drive gears 23 and a plurality of driven gears 24 are always in one-to-one mesh.
- the combination of the drive gear 23 and the driven gear 24 that transmits the driving force is selected from among the plurality of drive gears 23 and the plurality of driven gears 24 by the sequential shift mechanism 30 according to the shift speed.
- a predetermined drive gear 23a of the plurality of drive gears 23 is fixed in the rotational direction with respect to the main shaft 21, while being movable in the axial direction of the main shaft 21.
- a predetermined driven gear 24a of the plurality of driven gears 24 is fixed in the rotational direction with respect to the output shaft 22 and is movable in the axial direction of the output shaft 22.
- the positions of the predetermined drive gear 23a and the predetermined driven gear 24a in the axial direction are determined by the sequential shift mechanism 30 according to the shift speed.
- the drive gears 23 other than the predetermined drive gear 23a are a drive gear 23 that is fixed in the axial direction with respect to the main shaft 21 and is rotatable with respect to the main shaft 21.
- the drive gear 23 is fixed to the shaft 21 in the axial direction and is rotatable integrally with the main shaft 21.
- the driven gears 24 other than the predetermined driven gear 24a are axially fixed to the output shaft 22 and rotatable with respect to the output shaft 22.
- the configuration of the speed change mechanism 20 is the same as the configuration of the conventional speed change mechanism (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2015-117798), and thus detailed description thereof will be omitted.
- the sequential shift mechanism 30 includes a shift cam 31 and shift forks 32 to 34.
- cam grooves 31a to 31c are formed on the outer peripheral surface of the shift cam 31 of the sequential shift mechanism 30.
- the cam grooves 31a to 31c are provided side by side in the axial direction of the shift cam 31 so as to extend in the outer circumferential surface of the shift cam 31 in the circumferential direction.
- the configuration of the cam grooves 31a to 31c of the present embodiment is the same as the configuration of the conventional cam groove (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2005-117798), so detailed description will be omitted.
- the outer peripheral surface of the shift cam 31 is provided so that the position of the shift cam 31 in the axial direction changes according to the position of the shift cam 31 in the circumferential direction.
- One ends of the shift forks 32 to 34 are positioned in the cam grooves 31a to 31c, respectively.
- the shift forks 32 to 34 are provided on guide shafts 35 and 36 arranged parallel to the axis of the shift cam 31 so as to be movable in the axial direction of the guide shafts 35 and 36.
- the other ends of the shift forks 32 to 34 are connected to the predetermined drive gear 23a and the predetermined driven gear 24a. Accordingly, when the shift cam 31 rotates, the shift forks 32 to 34 move in the axial direction of the shift cam 31 along the cam grooves 31a to 31c provided on the outer peripheral surface of the shift cam 31. Therefore, the rotation of the shift cam 31 determines the axial positions of the predetermined drive gear 23a and the predetermined driven gear 24a via the shift forks 32 to 34.
- the predetermined drive gear 23a and the drive gear 23 adjacent to the predetermined drive gear 23a in the axial direction of the main shaft 21 have dogs 23b and 23c that mesh with each other.
- the predetermined driven gear 24a and the driven gear 24 adjacent to the predetermined driven gear 24a in the axial direction of the output shaft 22 have dogs 24b and 24c that mesh with each other.
- the dog 23b of the predetermined drive gear 23a is adjacent to the main shaft 21 in the axial direction. It meshes with the dog 23c of the drive gear 23.
- the dog 24b of the predetermined driven gear 24a is adjacent to the output shaft 22 in the axial direction. It meshes with the dog 24c of the drive gear 24.
- a combination of the driving gear 23 and the driven gear 24 that transmits the driving force from the main shaft 21 to the output shaft 22 is selected. That is, in the speed change mechanism 20, when the predetermined drive gear 23 a moves in the axial direction via the shift fork 33 in accordance with the rotation of the shift cam 31, a specific shift stage (predetermined shift stage) among the plurality of drive gears 23 is moved. A drive gear 23 corresponding to a shift speed other than the above is fixed by the predetermined drive gear 23a so as to rotate integrally with the main shaft 21.
- the predetermined driven gear 24a moves in the axial direction via the shift forks 32 and 34 in accordance with the rotation of the shift cam 31, a specific shift speed (other than the predetermined shift speed) among the plurality of driven gears 24 is generated.
- the driven gear 24 according to the gear position) is fixed by the predetermined driven gear 24a so as to rotate integrally with the output shaft 22.
- the speed change mechanism 20 transmits the driving force output from the engine 11 from the main shaft 21 to the output shaft 22 at a predetermined gear ratio at each shift speed.
- the shift mechanism 50 rotates the shift cam 31 of the speed change mechanism 20 according to the speed change signal output from the control device 7.
- the shift mechanism 50 is driven by the shift actuator 16.
- the shift actuator 16 is drive-controlled according to the shift signal output from the control device 7.
- the shift mechanism 50 includes a shift rod 51, a shift shaft 52, and an intermittent feeding portion 53.
- the driving force of the shift actuator 16 is transmitted to the shift rod 51.
- One end of the shift shaft 52 is connected to the shift rod 51, and the other end of the shift shaft 52 is connected to the shift cam 31 via the intermittent feeding portion 53.
- the shift actuator 16 rotates the shift shaft 52 in a predetermined direction via the shift rod 51 according to the shift signal output from the control device 7.
- This predetermined direction is a diametrically opposite rotation direction at the time of shift-up (switching to a gear stage having a smaller gear ratio) and shift-down (switching to a gear stage having a larger gear ratio).
- the shift shaft 52 is rotated by the driving force of the shift actuator 16 to rotate the shift cam 31 about the axis through the intermittent feeding portion 53.
- the intermittent feeding unit 53 rotates the shift cam 31 in a rotation direction corresponding to the predetermined direction by a certain angle.
- the structure of the intermittent feeding unit 53 is the same as the conventional structure (for example, JP-A-2015-117798). Therefore, detailed description of the intermittent feeding unit 53 will be omitted.
- the driving force of the shift actuator 16 causes the shift shaft 52 to rotate in a predetermined direction via the shift rod 51.
- the intermittent feeding unit 53 rotates the shift cam 31 in a rotation direction corresponding to the rotation direction of the shift shaft 52 by a certain angle.
- the shift forks 32 to 34 move in the axial direction of the shift cam 31 along the cam grooves 31a to 31c of the shift cam 31.
- the predetermined drive gear 23a and the drive gear 23 corresponding to the shift speed are connected via the dogs 23b and 23c, and the predetermined driven gear 24a is connected.
- the driven gear 24 corresponding to the gear stage are connected via the dogs 24b and 24c. Therefore, the driving force can be transmitted from the main shaft 21 to the output shaft 22 at the gear ratio of each gear via the drive gear 23 and the driven gear 24 corresponding to the gear.
- the control device 7 controls driving of each component of the vehicle 1 such as the engine unit 10.
- the control device 7 is, for example, an ECU (Electric Control Unit).
- the control device 7 generates and outputs a shift signal instructing the multi-stage automatic transmission 12 to switch the shift stage.
- the control device 7 of the present embodiment controls the drive of the multi-stage automatic transmission 12 based on the vehicle speed and the lean angle of the vehicle 1. That is, the control device 7 constitutes a shift control device.
- FIG. 4 is a diagram of the vehicle 1 turning left, as viewed from the front. As shown in FIG. 4, when the vehicle 1 turns, the vehicle 1 is inclined at a predetermined lean angle ⁇ with respect to the vertical axis (broken line in the figure).
- the clutch 40 of the multi-stage automatic transmission 12 when the clutch 40 of the multi-stage automatic transmission 12 is disengaged, the driving force transmitted from the engine unit 10 to the rear wheels 4 is reduced, so that the centrifugal force generated in the vehicle 1 is reduced. Then, the vehicle 1 leans in the inclined direction, and the lean angle ⁇ increases.
- the shifting stage in the multi-stage automatic transmission 12 is switched and the clutch 40 is connected, the driving force transmitted from the engine unit 10 to the rear wheels 4 increases, so that the centrifugal force generated in the vehicle 1 increases. Then, since the vehicle 1 gets up, the lean angle ⁇ becomes smaller.
- the driving force transmitted from the engine unit 10 to the rear wheels 4 rapidly increases, so that a larger centrifugal force is generated in the vehicle 1. Therefore, the lean angle ⁇ of the vehicle 1 becomes smaller.
- a physical quantity relating to the vehicle speed and lean angle of the vehicle 1 which is a physical quantity relating to a turning radius, a yaw rate of the vehicle 1, and a radius of curvature of a corner where the vehicle 1 turns in an inclined state changes
- the vehicle during turning The posture of 1 changes.
- the behavior of the vehicle 1 during turning changes.
- control device 7 of the present embodiment prohibits the shift of the shift stage in the multi-stage automatic transmission 12 based on the physical quantity related to the turning radius of the corner where the lean vehicle turns in the inclined state.
- FIG. 5 shows a schematic block diagram of the control device 7.
- the control device 7 includes a lean angle calculation unit 72, a shift control determination unit 73, a shift signal generation unit 74, and a storage unit 75.
- the lean angle calculation unit 72 calculates the lean angle from the lean angular velocity of the vehicle 1 detected by the inclination detection unit 61.
- the shift control determination unit 73 uses the lean angle of the vehicle 1 calculated by the lean angle calculation unit 72 and the vehicle speed of the vehicle 1 detected by the vehicle speed detection unit 62 to store a shift that is stored in advance in the storage unit 75. From the control determination data, it is determined whether or not the shift stage of the multi-stage automatic transmission 12 can be switched.
- the shift control determination data is data for determining permission/prohibition of shifting of the shift speed in the multi-speed automatic transmission 12. That is, the shift control determination data is data for determining whether or not the lean angle of the vehicle 1 changes when the shift speed of the multi-speed automatic transmission 12 is switched.
- the shift control determination unit 73 switches the shift stage based on the shift control determination data, based on a physical quantity related to a turning radius of a corner at which the vehicle 1 turns by switching the shift stage in the multi-speed automatic transmission 12. Is prohibited or the shift of the shift speed is permitted.
- the shift control determination data includes information on a range in which the shift of the shift stage in the multi-stage automatic transmission 12 is permitted in the relationship between the lean angle of the vehicle 1 and the vehicle speed, which are physical quantities related to the turning radius, and And information regarding a range in which shifting of the shift speed is prohibited.
- the shift control determination data is a graph in which the lean angle of the vehicle 1 is on the horizontal axis and the vehicle speed is on the vertical axis, as shown in an example in FIG. Includes data about threshold values of a range in which the shift is permitted (a range of "shift permission” in the drawing) and a range in which switching of the shift speed is prohibited (range of "shift prohibition” in the diagram).
- the influence of the gear shift in the multi-stage automatic transmission 12 on the lean angle of the vehicle 1 differs depending on the lean angle and the vehicle speed of the vehicle 1.
- the threshold value of the vehicle speed that prohibits the gear shift according to the lean angle of the vehicle 1 when the vehicle 1 is turning in an inclined state, It is possible to more reliably suppress the change in the lean angle of the vehicle 1 due to the shift of the shift speed in the multi-speed automatic transmission.
- the vehicle speed and the lean angle relate to the posture of the vehicle 1. Therefore, by changing the vehicle speed threshold value according to the lean angle as described above, the range in which the posture change of the vehicle 1 is allowed changes. That is, by changing the threshold value of the vehicle speed as described above, the range of the posture change that prohibits the shift of the shift stage of the multi-stage automatic transmission 12 is changed according to the lean angle.
- the shift control determination unit 73 uses the shift control determination data as described above to calculate a multi-stage from the lean angle of the vehicle 1 calculated by the lean angle calculation unit 72 and the vehicle speed of the vehicle 1 detected by the vehicle speed detection unit 62. It is determined whether or not the shift stage is to be switched in the automatic transmission 12, and the determination result is output as a shift control determination signal.
- the shift signal generation unit 74 When the shift control determination signal output from the shift control determination unit 73 is a signal permitting the shift of the shift stage in the multi-speed automatic transmission 12, the shift signal generation unit 74 outputs the vehicle speed, the engine speed, and the engine speed of the vehicle 1. A shift signal is generated according to the throttle opening. The generation of the shift signal by the shift signal generation unit 74 is the same as the general shift control, and thus detailed description thereof will be omitted. The shift signal generated by the shift signal generation unit 74 is output to the multi-stage automatic transmission 12. In the multi-stage automatic transmission 12, the drive of the clutch actuator 15 and the shift actuator 16 is controlled based on the shift signal.
- the gear shift signal generation unit 74 does not generate a gear shift signal when the gear shift control determination signal output from the gear shift control determination unit 73 is a signal that prohibits the gear shift in the multi-speed automatic transmission 12.
- FIG. 7 shows an operation flow of the shift control by the control device 7.
- control device 7 first acquires the lean angular velocity of the vehicle 1 detected by the inclination detection unit 61 and the vehicle speed data of the vehicle 1 detected by the vehicle speed detection unit 62 (step SA1). ).
- the lean angle calculation unit 72 of the control device 7 calculates the lean angle of the vehicle 1 using the acquired lean angular velocity (step SA2).
- the shift control determination unit 73 of the control device 7 uses the vehicle speed and the lean angle to determine from the shift control determination data stored in the storage unit 75 whether or not the shift stage of the multi-speed automatic transmission 12 can be switched. The determination is made (step SA3).
- the shift control determination data is data for determining permission/prohibition of shifting of the shift speed in the multi-speed automatic transmission 12. That is, the shift control determination data is data for determining whether or not the lean angle of the vehicle 1 changes when the shift speed of the multi-speed automatic transmission 12 is switched.
- the shift control determination unit 73 determines, based on the vehicle speed and the lean angle, which are physical quantities related to the turning radius, whether or not the lean angle of the vehicle 1 changes when the shift speed of the multi-speed automatic transmission 12 is switched. Then, the shifting of the multi-stage automatic transmission 12 is prohibited or the shifting of the multi-stage automatic transmission 12 is permitted.
- the gear shift control determination unit 73 determines whether the combination of the vehicle speed and the lean angle is within the gear shift prohibition range that prohibits the gear shift of the multi-stage automatic transmission 12 in the gear shift control determination data, or the multi-speed automatic shift is performed. It is determined whether or not the shift is within the shift allowable range that permits the shift of the machine 12.
- step SA3 When it is determined in step SA3 that the combination of the vehicle speed and the lean angle is within the shift prohibited range in which the shift of the multi-speed automatic transmission 12 is prohibited (YES), the process proceeds to step SA4 and the multi-speed shift is performed. Prohibit shifting of the automatic transmission 12. At this time, the shift control determination unit 73 generates and outputs a shift determination signal that prohibits shifting of the multi-stage automatic transmission 12.
- step SA5 the shift control determination unit 73 generates and outputs a shift determination signal that permits shifting of the multi-stage automatic transmission 12.
- control device 7 prohibits the switching of the shift stage in the multi-stage automatic transmission 12 based on the physical quantity related to the vehicle speed and the lean angle of the vehicle 1 when the vehicle 1 is turning in a tilted state. ..
- control device 7 prohibits switching of the shift speed based on the physical quantity related to the turning radius.
- control device 7 may suppress the change in the driving force due to the switching of the shift speed, based on the physical quantity related to the turning radius. That is, the control device 7 may allow the shift of the shift speed in the multi-speed automatic transmission 12 so as to suppress the change in the driving force. For example, the control device 7 may allow the shift stage of the multi-stage automatic transmission 12 to be changed so that the change in the lean angle of the vehicle 1 is equal to or less than a predetermined value that does not affect the traveling of the vehicle 1.
- control device 7 may reduce the speed at which the clutch 40 is disengaged (disengagement speed) when switching the gears in the multi-speed automatic transmission 12 as compared to during normal gear shifting. Further, the control device 7 may reduce the speed at which the disengaged clutch 40 is engaged when switching the shift speed in the multi-speed automatic transmission 12 as compared with the speed during normal shift. As a result, it is possible to prevent the driving force from changing abruptly when switching the shift speed in the multi-speed automatic transmission 12.
- the normal gear shift means a gear shift at a gear shift timing determined by the vehicle speed and the throttle opening when the lean angle of the vehicle has not changed.
- control device 7 may disengage the clutch of the multi-stage automatic transmission 12 after reducing the driving force by reducing the output of the engine 11 when switching the shift stage in the multi-stage automatic transmission 12. .. As a result, it is possible to prevent the driving force from changing abruptly when switching the shift speed in the multi-speed automatic transmission 12.
- FIG. 8 shows, in the relationship between the lean angle of the vehicle 1 and the vehicle speed, a shift permission range in which the shift of the multi-stage automatic transmission 12 is permitted and a drive force change restraint range in which the shift of the driving force is restrained to shift.
- FIG. 9 shows a flow chart of the shift control operation of the control device 7 according to the present modification. Note that in FIG. 9, steps SB1 and SB2 are the same as steps SA1 and SA2 of the first embodiment, and thus detailed description thereof will be omitted.
- the shift control determination data indicates that the multi-stage automatic transmission 12 is permitted to switch gears and only permit gear shifts that can suppress changes in driving force. This is data for determination.
- the larger the lean angle the larger the threshold value of the vehicle speed that permits only the shift of the shift speed that can suppress the change in the driving force.
- the influence of gear shift in the multi-stage automatic transmission 12 on the lean angle of the vehicle differs depending on the lean angle and the vehicle speed of the vehicle.
- the threshold value of the vehicle speed that allows only the shift of the shift speed that can suppress the change in the driving force according to the lean angle of the vehicle the vehicle turns in an inclined state. The change in the lean angle occurring in the vehicle during the operation can be more reliably suppressed.
- the vehicle speed and the lean angle relate to the posture of the vehicle 1. Therefore, by changing the vehicle speed threshold value according to the lean angle as described above, the range in which the posture change of the vehicle 1 is allowed changes. That is, by changing the threshold value of the vehicle speed as described above, the range of the posture change for prohibiting the shift of the shift stage of the multi-stage automatic transmission 12 is changed according to the Lee angle.
- the control device 7 uses the lean angle of the vehicle 1 calculated by the lean angle calculation unit 72 and the vehicle speed of the vehicle 1 detected by the vehicle speed detection unit 62, and based on the shift control determination data, permits switching of the shift speed, and , The permission of the shift of the shift speed that can suppress the change of the driving force is determined.
- the control device 7 generates a shift signal according to those determination results.
- control device 7 determines in step SB3 that the combination of the vehicle speed of the vehicle 1 and the lean angle obtained in step SB2 is within the driving force change suppression range in FIG. Determine if there is.
- step SB3 When it is determined that the combination of the vehicle speed and the lean angle is within the driving force change suppression range (YES in step SB3), the control device 7 suppresses the driving force change in step SB4.
- the shift stage of the multi-stage automatic transmission 12 is switched within a possible range.
- the process proceeds to step SB5, and the control device 7 causes the multi-stage automatic transmission 12 to operate. The gear position is switched.
- the control device 7 switches between prohibiting the shift of the shift speed as in the first embodiment and suppressing the change of the driving force due to the shift of the shift speed as described above according to the vehicle state.
- the vehicle state is information on the state of the vehicle 1 when the vehicle 1 is turning in an inclined state, that is, the posture of the vehicle 1, the vehicle speed of the vehicle 1, and the turning radius of a corner in which the vehicle 1 turns in an inclined state. s and driving force.
- the vehicle state is a physical quantity related to an inclination angle when the vehicle 1 is turning in an inclined state, a vehicle speed when the vehicle 1 is turning, a turning radius of a corner in which the vehicle 1 is turning in an inclined state, It means a physical quantity or the like relating to the driving force transmitted from the drive source of the vehicle 1 to the wheels via the multi-stage automatic transmission.
- the physical quantity related to the turning radius is a physical quantity related to the vehicle speed and the lean angle of the vehicle 1, the speed and yaw rate of the vehicle 1, and the vehicle 1 turns in an inclined state when the vehicle 1 is turning in an inclined state. At least one of the corner radii of curvature is included.
- FIG. 10 shows a schematic configuration of the multi-stage automatic transmission 312 of the vehicle according to the second embodiment.
- FIG. 11 schematically shows the configuration of the multi-stage automatic transmission 312 for the sake of explanation.
- the multi-stage automatic transmission 312 of the present embodiment differs from the configuration of the first embodiment in that it has two clutches, a first clutch 340 and a second clutch 360.
- the same configurations as those in the first embodiment will be denoted by the same reference numerals and the description thereof will be omitted, and only the portions different from the first embodiment will be described.
- the multi-stage automatic transmission 312 includes a plurality of friction transmission type clutches, and the first clutch 340 and the second clutch 360 alternately perform power transmission between odd-numbered gear stages and even-numbered gear stages among the gear shift stages, thereby providing continuous gear shifting. It is a transmission that realizes.
- the multi-stage automatic transmission 312 includes a speed change mechanism 320, a first clutch 340, a second clutch 360, and a shift mechanism.
- the speed change mechanism 320 is connected to the crankshaft 11a of the engine 11.
- the speed change mechanism 320 changes the torque transmitted from the crankshaft 11a into a predetermined torque and outputs it.
- the first clutch 340 and the second clutch 360 are configured to be able to transmit the rotation of the crankshaft 11a to the speed change mechanism 320. That is, the first clutch 340 and the second clutch 360 are configured to be able to switch between transmission and non-transmission of the rotation of the crankshaft 11a to the speed change mechanism 320.
- the first clutch 340 is driven by a first clutch actuator 315a described later.
- the first clutch 340 transmits power to odd-numbered gears (first gear, third gear, and fifth gear) of the speed change mechanism 320.
- the second clutch 360 is driven by a second clutch actuator 315b described later.
- the second clutch 360 transmits the power of the even-numbered gears (the second gear, the fourth gear, and the sixth gear) of the speed change mechanism 320.
- the shift mechanism shifts the shift mechanism 320 via a sequential shift mechanism 330, which will be described later, and holds the shift speed selected by the shift mechanism 320 until the next shift operation is performed by the shift mechanism 320.
- the configuration of the shift mechanism is similar to that of the shift mechanism 50 of the first embodiment, and thus detailed description thereof will be omitted.
- the driving force is transmitted from the engine 11 to the speed change mechanism 320 of the multi-speed automatic transmission 312 via the first clutch 340 or the second clutch 360.
- the multi-stage automatic transmission 312 including the speed change mechanism 320, the first clutch 340, the second clutch 360, and the shift mechanism will be described.
- the first clutch 340 and the second clutch 360 are, for example, multi-plate friction clutches.
- the first clutch 340 includes a bottomed tubular clutch housing 341, a bottomed tubular clutch boss 342, a plurality of friction plates 343 and clutch plates 344 which are friction plates, a pressure plate 345, and an input gear 346. Equipped with.
- the second clutch 360 includes a bottomed tubular clutch housing 361, a bottomed tubular clutch boss 362, a plurality of friction plates 363 and clutch plates 364 as friction plates, a pressure plate 365, and an input gear 366. Equipped with.
- the first clutch 340 and the second clutch 360 have the same configuration. Further, the first clutch 340 and the second clutch 360 have the same configuration as the clutch 40 in the first embodiment. Therefore, detailed description of the configurations of the first clutch 340 and the second clutch 360 will be omitted.
- the clutch boss 342 of the first clutch 340 is connected to an end portion of a later-described first main shaft 321a of the speed change mechanism 320.
- An input gear 346 that meshes with a gear provided on the crankshaft 11a is connected to the clutch housing 341 of the first clutch 340.
- a plurality of friction plates 343 are attached to the inner peripheral surface of the clutch housing 341.
- a plurality of clutch plates 344 are attached to the outer peripheral surface of the clutch boss 342.
- the clutch boss 362 of the second clutch 360 is connected to an end of a second main shaft 321b of the transmission mechanism 320, which will be described later.
- An input gear 366 meshing with a gear provided on the crankshaft 11a is connected to the clutch housing 361 of the second clutch 360.
- a plurality of friction plates 363 are attached to the inner peripheral surface of the clutch housing 361.
- a plurality of clutch plates 364 are attached to the outer peripheral surface of the clutch boss 362.
- connection or disconnection of the friction plate 343 and the clutch plate 344 in the first clutch 340 is performed by driving the first clutch actuator 315a shown in FIG.
- connection or disconnection of the friction plate 363 and the clutch plate 364 in the second clutch 360 is performed by driving the second clutch actuator 315b shown in FIG.
- the speed change mechanism 320 is a stepped speed change mechanism.
- the speed change mechanism 320 includes a first main shaft 321a, a second main shaft 321b, an output shaft 322, a plurality of drive gears, a plurality of driven gears, and a sequential shift mechanism 330 (see FIG. 11). There is.
- the first main shaft 321a and the second main shaft 321b are arranged on the same axis so that their one ends face each other.
- the first main shaft 321a and the second main shaft 321b can rotate independently.
- the other end of the first main shaft 321a is connected to the clutch boss 342 of the first clutch 340.
- the other end of the second main shaft 321b is connected to the clutch boss 362 of the second clutch 360.
- a speed gear 327a is provided.
- the 1st speed fixed gear 323a, the 1st spline gear 325a and the 5th speed gear 327a are the 1st speed fixed gear 323a and the 5th speed gear in order from the end where the 1st clutch 340 is connected on the 1st main shaft 321a.
- 327a and the first spline gear 325a are arranged in this order.
- the first speed fixed gear 323a is fixed to the first main shaft 321a and rotates together with the first main shaft 321a.
- the 1st speed fixed gear 323a meshes with a 1st speed gear 323b, which will be described later, arranged on the output shaft 322.
- the fifth speed gear 327a is rotatably attached to the first main shaft 321a in a state where movement of the first main shaft 321a in the axial direction is restricted.
- the fifth speed gear 327a meshes with a third spline gear 327b of the output shaft 322, which will be described later.
- the first spline gear 325a is mounted on the first main shaft 321a so as to rotate together with the first main shaft 321a and to be movable in the axial direction of the first main shaft 321a.
- the first spline gear 325a meshes with the third speed gear 325b of the output shaft 322.
- the first spline gear 325a is connected to a later-described shift fork 333 of the sequential shift mechanism 330, and the movement of the shift fork 333 axially moves on the first main shaft 321a.
- the first spline gear 325a is thus connected to the fifth speed gear 327a by moving on the first main shaft 321a. Thereby, the fifth speed gear 327a can be rotated together with the first main shaft 321a.
- a second speed fixed gear 324a and second spline gears 326a and 326a and 326a and 326a and 326a and 326a and 326a and 326a and 326a and 326a and 326a and 326a and 632a and 632a and 620a respectively.
- a speed gear 328a is provided.
- the second speed fixed gear 324a, the second spline gear 326a, and the sixth speed gear 328a are the second speed fixed gear 324a and the sixth speed gear in this order from the end where the second clutch 360 is connected on the second main shaft 321b.
- 328a and the second spline gear 326a are arranged in this order.
- the second speed fixed gear 324a is fixed to the second main shaft 321b and rotates together with the second main shaft 321b.
- the second speed fixed gear 324a meshes with a second speed gear 324b, which will be described later, arranged on the output shaft 322.
- the sixth speed gear 328a is rotatably attached to the second main shaft 321b in a state in which the movement of the second main shaft 321b in the axial direction is restricted.
- the sixth speed gear 328a meshes with a fourth spline gear 328b of the output shaft 322, which will be described later.
- the second spline gear 326a is mounted on the second main shaft 321b so as to rotate together with the second main shaft 321b and to be movable in the axial direction of the second main shaft 321b.
- the second spline gear 326a meshes with the fourth speed gear 326b of the output shaft 322.
- the second spline gear 326a is connected to a later-described shift fork 334 of the sequential shift mechanism 330, and moves on the second main shaft 321b in the axial direction when the shift fork 334 moves.
- the second spline gear 326a is connected to the sixth speed gear 328a by moving on the second main shaft 321b in this manner.
- the sixth speed gear 328a can be rotated together with the second main shaft 321b.
- the output shaft 322 is provided with a first speed gear 323b, a third spline gear 327b, a third speed gear 325b, a fourth speed gear 326b, a fourth spline gear 328b, a second speed gear 324b, and a sprocket 329 in the order closer to the first clutch 340.
- the 1st speed gear 323b, the 3rd speed gear 325b, the 4th speed gear 326b, and the 2nd speed gear 324b rotate with respect to the output shaft 322 on the output shaft 322 while the movement of the output shaft 322 in the axial direction is restricted. It is provided freely.
- the third spline gear 327b and the fourth spline gear 328b are mounted on the output shaft 322 so as to rotate together with the output shaft 322 and move in the axial direction of the output shaft 322.
- the third spline gear 327b meshes with the fifth speed gear 327a of the first main shaft 321a.
- the fourth spline gear 328b meshes with the sixth speed gear 328a of the second main shaft 321b.
- the third spline gear 327b is connected to a shift fork 332 of the sequential shift mechanism 330, which will be described later, and moves on the output shaft 322 in the axial direction by the movement of the shift fork 332.
- the third spline gear 327b is connected to the first speed gear 323b or the third speed gear 325b by moving on the output shaft 322 in this manner. Accordingly, the first speed gear 323b or the third speed gear 325b can be rotated together with the output shaft 322.
- the fourth spline gear 328b is connected to a shift fork 335, which will be described later, of the sequential shift mechanism 330, and moves on the output shaft 322 in the axial direction by the movement of the shift fork 335.
- the fourth spline gear 328b is connected to the second speed gear 324b or the fourth speed gear 326b by moving on the output shaft 322 in this manner. Accordingly, the second speed gear 324b or the fourth speed gear 326b can be rotated together with the output shaft 322.
- the sprocket 329 rotates together with the output shaft 322.
- a chain (not shown) is attached to the sprocket 329. That is, the rotation of the output shaft 322 is output via the sprocket 329 and the chain.
- the above-described first spline gear 325a, second spline gear 326a, third spline gear 327b, and fourth spline gear 328b function as a transmission gear and also as a dog selector.
- the first spline gear 325a, the second spline gear 326a, the third spline gear 327b, and the fourth spline gear 328b move in the axial direction on the first main shaft 321a, the second main shaft 321b, or the output shaft 322.
- the gears that are adjacent to each other in the axial direction are connected by a dog mechanism (not shown). Since the dog mechanism has the same configuration as the conventional dog mechanism (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2010-133555), detailed description thereof will be omitted.
- the gear position of the speed change mechanism 320 is the first speed
- the first spline gear 325a on the first main shaft 321a meshes with the third speed gear 325b of the output shaft 322.
- the third spline gear 327b on the output shaft 322 is connected to the first speed gear 323b.
- the first speed gear 323b is integrally and rotatably fixed to the output shaft 322 via the third spline gear 327b. Therefore, the rotation is transmitted from the first main shaft 321a to the output shaft 322 via the first speed gear 323b meshing with the first speed fixed gear 323a fixed to the first main shaft 321a.
- the third speed gear 325b meshing with the first spline gear 325a on the first main shaft 321a rotates with respect to the output shaft 322.
- the gear stage of the speed change mechanism 320 is the second speed
- the second spline gear 326a on the second main shaft 321b meshes with the fourth speed gear 326b on the output shaft 322.
- the fourth spline gear 328b on the output shaft 322 is connected to the second speed gear 324b.
- the second speed gear 324b is rotatably fixed to the output shaft 322 integrally via the fourth spline gear 328b. Therefore, the rotation is transmitted from the second main shaft 321b to the output shaft 322 via the second speed gear 324b meshing with the second speed fixed gear 324a fixed to the second main shaft 321b.
- the fourth speed gear 326b meshing with the second spline gear 326a on the second main shaft 321b rotates with respect to the output shaft 322.
- the gear position of the speed change mechanism 320 is the third speed
- the first spline gear 325a on the first main shaft 321a meshes with the third speed gear 325b on the output shaft 322.
- the third spline gear 327b on the output shaft 322 is connected to the third speed gear 325b. Accordingly, the third speed gear 325b is rotatably fixed to the output shaft 322 integrally via the third spline gear 327b. Therefore, the rotation is transmitted from the first main shaft 321a to the output shaft 322 through the third speed gear 325b that meshes with the first spline gear 325a that rotates together with the first main shaft 321a.
- the gear position of the speed change mechanism 320 is the fourth speed
- the second spline gear 326a on the second main shaft 321b meshes with the fourth speed gear 326b on the output shaft 322.
- the fourth spline gear 328b on the output shaft 322 is connected to the fourth speed gear 326b.
- the fourth speed gear 326b is integrally and rotatably fixed to the output shaft 322 via the fourth spline gear 328b. Therefore, the rotation is transmitted from the second main shaft 321b to the output shaft 322 through the fourth speed gear 326b that meshes with the second spline gear 326a that rotates together with the second main shaft 321b.
- the gear position of the speed change mechanism 320 is the fifth speed
- the first spline gear 325a on the first main shaft 321a is connected to the fifth speed gear 327a.
- the fifth speed gear 327a is rotatably fixed to the first main shaft 321a via the first spline gear 325a.
- the third spline gear 327b on the output shaft 322 meshes with the fifth speed gear 327a on the first main shaft 321a at a position not connected to either the first speed gear 323b or the third speed gear 325b.
- the gear position of the speed change mechanism 320 is 6th speed
- the second spline gear 326a on the second main shaft 321b is connected to the 6th speed gear 328a.
- the sixth speed gear 328a is rotatably fixed to the second main shaft 321b via the second spline gear 326a.
- the fourth spline gear 328b on the output shaft 322 meshes with the sixth speed gear 328a on the second main shaft 321b at a position not connected to either the second speed gear 324b or the fourth speed gear 326b.
- the sequential shift mechanism 330 includes a shift cam 331 and shift forks 332 to 335.
- cam grooves 331a to 331d are formed on the outer peripheral surface of the shift cam 331 of the sequential shift mechanism 330.
- the cam grooves 331a to 331d are provided side by side in the axial direction of the shift cam 331 so as to extend in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the shift cam 331, respectively.
- the configuration of the cam grooves 331a to 331d of the present embodiment is the same as the configuration of the conventional cam groove (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2010-133555), so detailed description will be omitted.
- the outer peripheral surface of the shift cam 31 is provided so that the position of the shift cam 31 in the axial direction changes according to the position of the shift cam 31 in the circumferential direction.
- One ends of shift forks 332 to 335 are positioned in the cam grooves 331a to 331d, respectively.
- the other end of the shift fork 332 is connected to the third spline gear 327b.
- the other end of the shift fork 333 is connected to the first spline gear 325a.
- the other end of the shift fork 334 is connected to the second spline gear 326a.
- the other end of the shift fork 335 is connected to the fourth spline gear 328b.
- the first spline gear 325a, the second spline gear 326a, the third spline gear 327b, and the fourth spline gear 328b move, so that in the transmission mechanism 320, Thus, the gear shifts.
- the shift actuator 316, the first clutch actuator 315a, and the second clutch actuator 315b are controlled by the shift actuator 316, when the shift stage is switched according to the operation of the shift switch 14 by the driver.
- the drive is controlled by the device 307. That is, the control device 307 outputs control signals to the shift actuator 316, the first clutch actuator 315a, and the second clutch actuator 315b.
- the control device 307 After disconnecting one of the first clutch 340 and the second clutch 360, the control device 307 sets the gear position on the main shaft of the first main shaft 321a and the second main shaft 321b that is connected to the disconnected clutch. Switch. Thereafter, the control device 307 shifts the disengaged clutch of the first clutch 340 and the second clutch 360 from the disengaged state to the engaged state via the half-clutch state, while the first clutch 340 and the second clutch 360 The connected clutch is shifted from the connected state to the disengaged state through the half-clutch state.
- the vehicle is provided with a shift switch 14 for the driver to instruct the multi-stage automatic transmission 312 to switch the shift stage.
- the control device 307 controls the driving of the first clutch actuator 315a so as to disconnect the first clutch 340. To do. As a result, the transmission of torque from the crankshaft 11a to the first main shaft 321a via the first clutch 340 is cut off. In this case, the torque of the crankshaft 11a is transmitted to the output shaft 322 via the second clutch 360, the second main shaft 321b, the second speed fixed gear 324a, the second speed gear 324b, and the fourth spline gear 328b.
- the controller 307 drives and controls the shift actuator 316 to rotate the shift cam 331 by a predetermined angle.
- the shift fork 332 moves in the axial direction to connect the third spline gear 327b on the output shaft 322 to the third speed gear 325b. Therefore, the first main shaft 321a and the output shaft 322 are connected to each other via the first spline gear 325a, the third speed gear 325b, and the third spline gear 327b so that torque can be transmitted.
- the first clutch 340 since the first clutch 340 is disengaged, the torque of the crankshaft 11a is not transmitted from the first main shaft 321a to the output shaft 322.
- the control device 307 drives and controls the first clutch actuator 315a and the second clutch actuator 315b to shift the first clutch 340 from the disengaged state to the engaged state via the half-clutch state, while the second clutch 360 is engaged. To the disengaged state through the half-clutch state.
- the torque transmitted from the crankshaft 11a to the output shaft 322 via the first clutch 340, the first main shaft 321a, the first spline gear 325a, the third speed gear 325b, and the third spline gear 327b is gradually increased. Grows to.
- the torque transmitted from the crankshaft 11a to the output shaft 322 via the second clutch 360, the second main shaft 321b, the second speed fixed gear 324a, the second speed gear 324b, and the fourth spline gear 328b gradually increases. When it becomes smaller and the second clutch 360 becomes disengaged, it becomes zero.
- the gears are switched using the two clutches of the first clutch 340 and the second clutch 360, so that the torque abruptly changes when the gears are switched. Can be prevented.
- the driving force is reduced due to clutch disengagement as in the multi-stage automatic transmission 12 of the first embodiment. Does not occur.
- the driving force is increased by downshifting the shift stage, so that the lean angle of the vehicle turning in the inclined state is reduced.
- the driving force is reduced by shifting up the shift stage, so that the lean angle of the vehicle turning in the inclined state becomes large. In this way, the posture of the vehicle is changed by switching the shift speed of the multi-speed automatic transmission 312.
- the downshift is a gear shift operation that shifts gears so that the gear ratio becomes large.
- the upshift is a gearshift operation that switches gears so that the gear ratio becomes smaller.
- the control device 307 of the multi-stage automatic transmission 312 having the configuration of this embodiment also has the same configuration as the control device 7 of the first embodiment. That is, the control device 307 includes a lean angle calculation unit 72, a shift control determination unit 73, and a shift signal generation unit 74. Since each of these configurations is the same as the configuration of the first embodiment, detailed description will be omitted.
- control device 307 of the present embodiment also prohibits the gear shift in the multi-speed automatic transmission 312 based on the physical quantities related to the vehicle speed and the lean angle of the vehicle.
- control device 7 uses the physical quantities related to the vehicle speed and the lean angle of the vehicle 1 to switch the gear position in the multi-speed automatic transmission 12 when the vehicle 1 is turning in an inclined state. Ban.
- control device uses only the lean angle of the vehicle to predict whether or not the lean angle of the vehicle 1 changes due to the shift of the shift speed in the multi-speed automatic transmission when the vehicle is turning in an inclined state. May be.
- the control device may predict that the lean angle of the vehicle changes due to the shift of the shift speed in the multi-speed automatic transmission when the lean angle is equal to or greater than the lean angle threshold.
- the control device changes the gear position of the vehicle by shifting the gear position in the multi-speed automatic transmission based on a physical quantity related to a turning radius of a corner in which the vehicle turns in a tilted state. It may be predicted whether the lean angle will change.
- the physical quantity related to the centrifugal force includes at least one of a vehicle speed of the vehicle, a yaw rate of the vehicle, and a radius of curvature of a corner at which the vehicle turns in an inclined state.
- the control device is, for example, at least a vehicle speed of the vehicle is equal to or higher than a vehicle speed threshold, a yaw rate of the vehicle is equal to or higher than a yaw rate threshold, and a radius of curvature of a corner at which the vehicle turns in an inclined state is equal to or less than a radius of curvature threshold.
- the vehicle speed threshold value, the yaw rate threshold value, and the curvature radius threshold value are each set to a value that affects the running of the vehicle by changing the lean angle of the vehicle due to the shift of the shift speed in the multi-speed automatic transmission.
- the physical quantity related to the turning radius is a physical quantity related to the vehicle speed and lean angle of the lean vehicle, the vehicle speed and yaw rate of the lean vehicle, and the lean vehicle tilts when the lean vehicle is turning in a tilted state. At least one of the radii of curvature of the corner that turns in the state is included.
- the control device prohibits the gear shift when the vehicle turns at a lean angle of 30 degrees and a vehicle speed of 20 km/h.
- the gear shift is permitted.
- the centrifugal force F acting on the vehicle 1 is represented by the following formula.
- the weight of the vehicle 1 is m (kg), and the vehicle speed is V (m/s).
- the yaw rate is a physical quantity related to centrifugal force.
- the control device switches the gear position in the multi-speed automatic transmission based on a lean angle of the vehicle and a physical quantity related to a centrifugal force acting on the vehicle when the vehicle is turning in an inclined state. It may be predicted whether the lean angle of will change.
- the shift control determination data includes graph data in FIGS. 6 and 8 in which the lean angle of the vehicle is the horizontal axis and the physical quantity related to the centrifugal force acting on the vehicle is the vertical axis.
- the shift control determination data includes the data shown in FIG.
- the control device prohibits the shift of the shift speed in the multi-speed automatic transmission or suppresses the change in the driving force to shift gears by using the shift control determination data shown in FIG.
- the shift of the shift speed in the multi-speed automatic transmission is permitted.
- the control device when the lean angle of the vehicle when turning a plurality of corners having different radii of curvature in a tilted state is the same, when the vehicle is turning in a tilted state, It may be predicted based on the radius of curvature whether or not the lean angle of the vehicle changes due to the shift of the shift speed in the multi-speed automatic transmission. In this case, the control device may predict that the lean angle of the vehicle will change due to the shift of the shift speed in the multi-speed automatic transmission when the radius of curvature of the corner is equal to or less than a threshold value.
- the threshold value is set to, for example, a value that changes the lean angle of the vehicle due to the shift of the shift speed in the multi-speed automatic transmission and affects the traveling of the vehicle.
- the radius of curvature may be a radius of curvature geometrically obtained from map information, or may be a radius of curvature obtained by calculation using the vehicle speed and yaw rate of the vehicle.
- control device determines whether the vehicle is turning in an inclined state based on the lean angle of the vehicle, a physical quantity related to the centrifugal force acting on the vehicle, map information, etc. It may be possible to predict whether or not the lean angle of the vehicle changes due to the shift of the shift speed in the multi-speed automatic transmission, based on the physical quantity related to the acting centrifugal force, map information, and the like.
- the shift control determination data is data in which the vehicle speed threshold for prohibiting the gear shift is smaller as the lean angle of the vehicle 1 is larger.
- the shift control determination data may be any data as long as the threshold value of the vehicle speed that prohibits the gear shift is changed with respect to the lean angle.
- the shift control determination data may be data in which a threshold value of a vehicle speed that prohibits switching of a shift speed is constant with respect to a lean angle of the vehicle.
- the shift control determination data is such that as the lean angle of the vehicle 1 increases, the vehicle speed threshold value that allows only the shift of the shift speed that can suppress the change in the driving force. Is small data.
- the shift control determination data may be any data as long as the threshold value of the vehicle speed that permits only switching of the shift speed that can suppress the change of the driving force changes with respect to the lean angle. ..
- the shift control determination data may be data in which the threshold value of the vehicle speed is constant with respect to the lean angle, the threshold value of the vehicle speed permitting only the shift of the shift speed that can suppress the change in the driving force.
- the driving force is transmitted from the engine unit 10 to the rear wheels 4 of the vehicle 1.
- the driving force may be transmitted from the engine unit to the front wheels of the vehicle.
- the multi-stage automatic transmission changes the driving force transmitted from the engine to the front wheels.
- the vehicle 1 includes the engine 11 as a drive source.
- the drive source of the vehicle may be a motor.
- the drive source may be a hybrid system in which an engine and a motor are combined.
- the multi-stage automatic transmission has any structure as long as it has at least one clutch and a plurality of shift stages and has a configuration capable of automatically switching the shift stages in stages. May be.
- the multi-stage automatic transmission 12, 312 is a 6-speed transmission.
- the multi-stage automatic transmission may be a transmission of 5th speed or lower, or a transmission of 7th speed or higher.
- a motorcycle has been described as an example of a vehicle, but the vehicle may be a vehicle other than a two-wheeled vehicle as long as it is a lean vehicle having a multi-stage automatic transmission.
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Abstract
リーン車両が傾斜状態で旋回する際に、変速によるリーン車両の姿勢変化を低減可能なリーン車両を提供する。リーン車両である車両1は、複数の変速段及びクラッチ40を有し、前記複数の変速段を自動で段階的に切り換えることにより、エンジン11から前輪3及び後輪4の少なくとも一方に伝達する駆動力を変更する歯車式の多段自動変速機12と、多段自動変速機12における前記複数の変速段の切り換えを制御する制御装置7と、を備える。車両1が傾斜状態で旋回している際に、車両1が傾斜状態で旋回するコーナーの旋回半径に関連する物理量に基づいて、前記複数の変速段の切り換えを禁止、または、前記複数の変速段の切り換えによる前記リーン角の変化を抑制する。
Description
本発明は、左に旋回する際には左に傾斜し且つ右に旋回する際には右に傾斜するリーン車両に関する。
変速制御装置の変速を制御する自動2輪車の変速制御装置が知られている。このような変速制御装置として、例えば特許文献1には、車体のロール角に応じて駆動力伝達の態様が異なる変速制御を実行可能な自動2輪車の変速制御装置が開示されている。
詳しくは、前記特許文献1に開示されている前記変速制御装置は、自動2輪車のロール角を検知するロール角検知手段と、前記ロール角が第1のロール角を超えた場合には通常変速制御を行わないようにした制御部とを備えている。前記制御部は、前記ロール角が、前記第1のロール角から該第1のロール角よりも大きい第2のロール角までの領域では、前記通常変速制御よりも駆動力の経時的変化が小さいソフト変速制御によって変速動作を行う。
また、前記特許文献1に開示されている前記変速制御装置では、前記制御部は、前記ソフト変速制御の際に、ヨー角と前記ロール角との関係に基づいて自動2輪車がコーナー進入時であるかコーナー脱出時であるかを判定する。前記制御部は、コーナー進入時であると判定された場合にはシフトアップを禁止してシフトダウンのみ前記ソフト変速制御を実行するとともに、コーナー脱出時であると判定された場合にはシフトダウンを禁止してシフトアップのみ前記ソフト変速制御を実行する。
上述の特許文献1に開示されている変速制御装置では、制御部は、自動2輪車がコーナー進入時であるかコーナー脱出時であるかによって、変速制御を変える。
ところで、リーン車両が傾斜状態で旋回している際には、変速による前記リーン車両の姿勢変化を低減することが望まれている。すなわち、前記リーン車両が傾斜状態で旋回している際には、車両の姿勢変化が生じないように、変速制御を行うことが望まれている。
本発明は、リーン車両が傾斜状態で旋回する際に、変速によるリーン車両の姿勢変化を低減可能なリーン車両を提供することを目的とする。
本発明者は、リーン車両が傾斜状態で旋回する際に、変速によるリーン車両の姿勢変化を低減可能なリーン車両について検討した。
本発明者は、鋭意検討の結果、以下のような構成に想到した。
本発明の一実施形態に係るリーン車両は、左に旋回する際には左に傾斜し且つ右に旋回する際には右に傾斜するリーン車両である。このリーン車両は、車体と、前輪及び後輪を含む複数の車輪と、前記前輪及び前記後輪の少なくとも一方に駆動力を供給する駆動源と、複数の変速段及びクラッチを有し、前記複数の変速段を自動で段階的に切り換えることにより、前記駆動源から前記前輪及び前記後輪の少なくとも一方に伝達する駆動力を変更する歯車式の多段自動変速機と、前記多段自動変速機における前記複数の変速段の切り換えを制御する変速制御装置と、を備える。前記変速制御装置は、前記リーン車両が傾斜状態で旋回している際に、前記リーン車両が傾斜状態で旋回するコーナーの旋回半径に関連する物理量に基づいて、前記多段自動変速機における前記複数の変速段の切り換えを禁止、または、前記複数の変速段の切り換えによる前記駆動力の変化を抑制する。
リーン車両が傾斜状態で旋回している際に、多段自動変速機における複数の変速段を切り換えた場合、前記リーン車両が傾斜状態で旋回するときのリーン角が変化する可能性がある。これにより、前記リーン車両が傾斜状態で旋回している際に、前記多段自動変速機の変速動作によって前記リーン車両の姿勢が変化する可能性がある。
これに対し、上述の構成では、変速制御装置は、前記リーン車両が傾斜状態で旋回するコーナーの旋回半径に関連する物理量に基づいて、前記多段自動変速機における前記複数の変速段の切り換えを禁止、または、前記複数の変速段の切り換えによる駆動力の変化を抑制する。これにより、前記リーン車両が傾斜状態で旋回している際に、前記リーン車両が傾斜状態で旋回するときのリーン角の変化を抑制できる。したがって、前記リーン車両が傾斜状態で旋回している際に、前記リーン車両に生じる姿勢変化を低減できる。
他の観点によれば、本発明のリーン車両は、以下の構成を含むことが好ましい。前記旋回半径に関連する物理量は、前記リーン車両が傾斜状態で旋回している状態において、前記リーン車両の車速とリーン角に関連する物理量、前記リーン車両の車速とヨーレート、及び前記リーン車両が傾斜状態で旋回するコーナーの曲率半径の少なくとも一つを含む。
これにより、リーン車両が傾斜状態で旋回している状態で、前記リーン車両に作用する旋回半径に関連する物理量を用いて、前記多段自動変速機における前記複数の変速段の切り換えを禁止、または、前記複数の変速段の切り換えによる駆動力の変化を抑制することができる。
他の観点によれば、本発明のリーン車両は、以下の構成を含むことが好ましい。前記変速制御装置は、前記リーン車両が傾斜状態で異なる曲率半径を有する複数のコーナーを旋回するときの前記リーン角が同じ場合に、前記リーン車両が傾斜状態で旋回している際に、前記コーナーの曲率半径に応じて、前記多段自動変速機における前記複数の変速段の切り換えを禁止、または、前記複数の変速段の切り換えによる前記駆動力の変化を抑制する。
リーン車両が傾斜状態で異なる曲率半径を有する複数のコーナーを旋回するときのリーン角が同じ場合でも、曲率半径が小さいコーナーを前記リーン車両が傾斜状態で旋回している際には、多段自動変速機における複数の変速段の切り換えによって、前記リーン車両が傾斜状態で旋回するときのリーン角が変化しやすい。よって、上述の構成のように、前記コーナーの曲率半径に応じて、前記多段自動変速機における前記複数の変速段の切り換えを禁止、または、前記複数の変速段の切り換えによる駆動力の変化を抑制することにより、前記多段自動変速機における複数の変速段の切り換えによって生じる、前記リーン車両の姿勢変化を低減できる。
他の観点によれば、本発明のリーン車両は、以下の構成を含むことが好ましい。前記変速制御装置は、前記リーン車両が傾斜状態で旋回する前記コーナーの曲率半径が閾値以下の場合、前記リーン車両が傾斜状態で旋回している際に、前記多段自動変速機における前記複数の変速段の切り換えを禁止、または、前記複数の変速段の切り換えによる前記駆動力の変化を抑制する。
コーナーの曲率半径が閾値以下の場合には、前記コーナーを傾斜状態で旋回するリーン車両は、多段自動変速機における複数の変速段の切り換えによって、前記リーン車両が傾斜状態で旋回するときのリーン角が変化しやすい。これに対し、上述のように、前記コーナーの曲率半径が閾値以下の場合、前記リーン車両が傾斜状態で旋回している際に、前記多段自動変速機における前記複数の変速段の切り換えを禁止、または、前記複数の変速段の切り換えによる駆動力の変化を抑制することにより、前記多段自動変速機における複数の変速段の切り換えによって生じる、前記リーン車両の姿勢変化を、低減できる。
本明細書で使用される専門用語は、特定の実施例のみを定義する目的で使用されるのであって、前記専門用語によって発明を制限する意図はない。
本明細書で使用される「及び/または」は、一つまたは複数の関連して列挙された構成物のすべての組み合わせを含む。
本明細書において、「含む、備える(including)」「含む、備える(comprising)」または「有する(having)」及びそれらの変形の使用は、記載された特徴、工程、操作、要素、成分、及び/または、それらの等価物の存在を特定するが、ステップ、動作、要素、コンポーネント、及び/または、それらのグループのうちの1つまたは複数を含むことができる。
本明細書において、「取り付けられた」、「接続された」、「結合された」、及び/または、それらの等価物は、広義の意味で使用され、“直接的及び間接的な”取り付け、接続及び結合の両方を包含する。さらに、「接続された」及び「結合された」は、物理的または機械的な接続または結合に限定されず、直接的または間接的な電気的接続または結合を含むことができる。
他に定義されない限り、本明細書で使用される全ての用語(技術用語及び科学用語を含む)は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般的に理解される意味と同じ意味を有する。
一般的に使用される辞書に定義された用語は、関連する技術及び本開示の文脈における意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、本明細書で明示的に定義されていない限り、理想的または過度に形式的な意味で解釈されることはない。
本発明の説明においては、いくつもの技術および工程が開示されていると理解される。これらの各々は、個別の利益を有し、他に開示された技術の1つ以上、または、場合によっては全てと共に使用することもできる。
したがって、明確にするために、本発明の説明では、不要に個々のステップの可能な組み合わせをすべて繰り返すことを控える。しかしながら、本明細書及び特許請求の範囲は、そのような組み合わせがすべて本発明の範囲内であることを理解して読まれるべきである。
本明細書では、本発明に係る動力源付きリーン車両の実施形態について説明する。
以下の説明では、本発明の完全な理解を提供するために多数の具体的な例を述べる。しかしながら、当業者は、これらの具体的な例がなくても本発明を実施できることが明らかである。
よって、以下の開示は、本発明の例示として考慮されるべきであり、本発明を以下の図面または説明によって示される特定の実施形態に限定することを意図するものではない。
[リーン車両]
本明細書において、リーン車両とは、傾斜姿勢で旋回する車両である。具体的には、リーン車両は、車両の左右方向において、左に旋回する際に左に傾斜し、右に旋回する際に右に傾斜する車両である。リーン車両は、一人乗りの車両であってもよいし、複数人が乗車可能な車両であってもよい。なお、リーン車両は、2輪車だけでなく、3輪車または4輪車など、傾斜姿勢で旋回する全ての車両を含む。
本明細書において、リーン車両とは、傾斜姿勢で旋回する車両である。具体的には、リーン車両は、車両の左右方向において、左に旋回する際に左に傾斜し、右に旋回する際に右に傾斜する車両である。リーン車両は、一人乗りの車両であってもよいし、複数人が乗車可能な車両であってもよい。なお、リーン車両は、2輪車だけでなく、3輪車または4輪車など、傾斜姿勢で旋回する全ての車両を含む。
[駆動源]
本明細書において、駆動源とは、車輪に対して駆動力を付与する装置を意味する。駆動源は、例えば、エンジン、モータ、エンジン及びモータを組み合わせたハイブリッドシステムなどの駆動力を付与可能な装置を含む。
本明細書において、駆動源とは、車輪に対して駆動力を付与する装置を意味する。駆動源は、例えば、エンジン、モータ、エンジン及びモータを組み合わせたハイブリッドシステムなどの駆動力を付与可能な装置を含む。
[自動変速機]
本明細書において、自動変速機とは、変速制御装置で生成された信号に基づいて変速動作を行う装置を意味する。よって、前記自動変速機は、運転者が変速操作を行うことなく、変速動作を行う。
本明細書において、自動変速機とは、変速制御装置で生成された信号に基づいて変速動作を行う装置を意味する。よって、前記自動変速機は、運転者が変速操作を行うことなく、変速動作を行う。
[車両状態]
本明細書において、車両状態とは、リーン車両が傾斜状態で旋回している際の前記リーン車両の状態に関する情報、すなわち、前記リーン車両の姿勢、前記リーン車両の走行速度(車速)、及び、前記リーン車両に作用する遠心力及び駆動力等を意味する。具体的には、前記車両状態は、リーン車両が傾斜状態で旋回している際の傾斜角度(リーン角)、前記リーン車両の旋回時の車速、旋回によって前記リーン車両に作用する遠心力に関する物理量、前記旋回半径に関連する物理量、前記リーン車両の駆動源から多段自動変速機を介して車輪に伝達される駆動力に関する物理量などを意味する。前記遠心力に関連する物理量は、前記リーン車両が傾斜状態で旋回している状態において、前記リーン車両の車速、前記リーン車両のヨーレート、及び前記リーン車両が傾斜状態で旋回するコーナーの曲率半径の少なくとも一つを含む。前記旋回半径に関連する物理量は、前記リーン車両が傾斜状態で旋回している状態において、前記リーン車両の車速とリーン角に関連する物理量、前記リーン車両の車速とヨーレート、及び前記リーン車両が傾斜状態で旋回するコーナーの曲率半径の少なくとも一つを含む。
本明細書において、車両状態とは、リーン車両が傾斜状態で旋回している際の前記リーン車両の状態に関する情報、すなわち、前記リーン車両の姿勢、前記リーン車両の走行速度(車速)、及び、前記リーン車両に作用する遠心力及び駆動力等を意味する。具体的には、前記車両状態は、リーン車両が傾斜状態で旋回している際の傾斜角度(リーン角)、前記リーン車両の旋回時の車速、旋回によって前記リーン車両に作用する遠心力に関する物理量、前記旋回半径に関連する物理量、前記リーン車両の駆動源から多段自動変速機を介して車輪に伝達される駆動力に関する物理量などを意味する。前記遠心力に関連する物理量は、前記リーン車両が傾斜状態で旋回している状態において、前記リーン車両の車速、前記リーン車両のヨーレート、及び前記リーン車両が傾斜状態で旋回するコーナーの曲率半径の少なくとも一つを含む。前記旋回半径に関連する物理量は、前記リーン車両が傾斜状態で旋回している状態において、前記リーン車両の車速とリーン角に関連する物理量、前記リーン車両の車速とヨーレート、及び前記リーン車両が傾斜状態で旋回するコーナーの曲率半径の少なくとも一つを含む。
[姿勢変化]
本明細書において、リーン車両の姿勢変化とは、前記リーン車両の左右方向の傾きが変化することにより、前記リーン車両の姿勢が変化することを意味する。すなわち、前記リーン車両の姿勢変化は、例えば前記リーン車両が傾斜状態で旋回している際に、前記リーン車両が左に傾いたり右に傾いたりすることにより、前記リーン車両の姿勢が変化することを意味する。
本明細書において、リーン車両の姿勢変化とは、前記リーン車両の左右方向の傾きが変化することにより、前記リーン車両の姿勢が変化することを意味する。すなわち、前記リーン車両の姿勢変化は、例えば前記リーン車両が傾斜状態で旋回している際に、前記リーン車両が左に傾いたり右に傾いたりすることにより、前記リーン車両の姿勢が変化することを意味する。
[リーン角]
本明細書において、リーン角とは、リーン車両が、路面の鉛直線に対し、回転軸線を中心として左または右に傾いた傾斜状態で旋回する際に、前記路面の鉛直線と前記リーン車両の上下方向基準線とがなす角度を意味する。前記上下方向基準線は、前記リーン車両の上下方向に延びる基準線である。
本明細書において、リーン角とは、リーン車両が、路面の鉛直線に対し、回転軸線を中心として左または右に傾いた傾斜状態で旋回する際に、前記路面の鉛直線と前記リーン車両の上下方向基準線とがなす角度を意味する。前記上下方向基準線は、前記リーン車両の上下方向に延びる基準線である。
[ヨーレート]
本明細書において、ヨーレートとは、リーン車両が傾斜状態で旋回する際に、前記リーン車両のヨー角度が変化する速さを意味する。前記ヨー角度は、前記リーン車両が重心点を通る鉛直軸まわりに回転する際の回転角度を意味する。
本明細書において、ヨーレートとは、リーン車両が傾斜状態で旋回する際に、前記リーン車両のヨー角度が変化する速さを意味する。前記ヨー角度は、前記リーン車両が重心点を通る鉛直軸まわりに回転する際の回転角度を意味する。
本発明の一実施形態によれば、リーン車両が傾斜状態で旋回する際に、変速によるリーン車両の姿勢変化を低減可能なリーン車両を提供することができる。
以下で、各実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、各図中の構成部材の寸法は、実際の構成部材の寸法及び各構成部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。
以下、図中の矢印Fは、車両の前方向を示す。図中のRRは、車両の後方向を示す。図中の矢印Uは、車両の上方向を示す。図中の矢印Rは、車両の右方向を示す。図中の矢印Lは、車両の左方向を示す。また、前後左右の方向は、それぞれ、車両を運転する運転者から見た場合の前後左右の方向を意味する。
[実施形態1]
<全体構成>
図1に、本発明の実施形態に係る車両1の左側面図を示す。車両1は、例えば、自動2輪車である。すなわち、車両1は、左に旋回する際には左に傾斜し且つ右に旋回する際には右に傾斜するリーン車両である。
<全体構成>
図1に、本発明の実施形態に係る車両1の左側面図を示す。車両1は、例えば、自動2輪車である。すなわち、車両1は、左に旋回する際には左に傾斜し且つ右に旋回する際には右に傾斜するリーン車両である。
車両1は、車体2と、前輪3と、後輪4と、制御装置7と、傾斜検出部61と、車速検出部62と、エンジンユニット10とを備える。なお、傾斜検出部61は、図5に示す。
車体2のフレームには、後輪4に対して回転駆動力を供給するためのエンジンユニット10が取り付けられている。エンジンユニット10は、駆動源の一例であるエンジン11と、エンジン11から出力される回転を変速する多段自動変速機12とを含む。エンジンユニット10の詳しい構成は、後述する。
車体2には、エンジンユニット10の駆動を制御する制御装置7が配置されている。制御装置7は、いわゆるECU(Electric Control Unit)であり、エンジンユニット10以外にも、車両1における他の構成部品の駆動も制御する。
また、車体2には、傾斜検出部61及び車速検出部62も配置されている。傾斜検出部61は、車両1の傾斜姿勢に関する情報を検出する。本実施形態では、傾斜検出部61は、例えば慣性計測装置(IMU:Inertial Measurement Unit)であり、車両1が左または右に傾斜した際のリーン角速度を検出する。車速検出部62は、車両1の走行速度(車速)を検出する。傾斜検出部61は、車両1の左右方向に延びる回転軸を中心として前または後ろに傾斜した際の角速度(ピッチ角速度)、及び、車両1を上方から見て車両1が鉛直軸を中心として回転した際の角速度(ヨー角速度)の少なくとも一方を検出してもよい。車速検出部62は、例えば、前輪3の回転速度を検出することにより、車両1の車速を検出する。車速検出部62は、後輪4の回転速度を検出してもよい。車速検出部62は、車両1の車速を検出可能な他の構成を有していてもよい。なお、車体2には、エンジン回転数検出部及びスロットル開度検出部も配置されていてもよい。前記エンジン回転数検出部は、エンジン11の回転数を検出する。前記スロットル開度検出部は、図示しないスロットルバルブの開度を検出する。
<エンジンユニット>
次に、エンジンユニット10の構成を説明する。
次に、エンジンユニット10の構成を説明する。
エンジンユニット10は、エンジン11と、多段自動変速機12とを備えている。エンジン11は、一般的なエンジンと同様の構成を有する。そのため、エンジン11の詳しい説明は、省略する。
多段自動変速機12は、複数の変速段を有し、前記変速段を自動で段階的に切り換えることにより、エンジン11から後輪4に伝達する駆動力を変更する。具体的には、多段自動変速機12は、変速機構20と、クラッチ40と、シフト機構50とを備えている。
なお、変速段を自動で段階的に切り換えるとは、車両1を運転する運転者が変速操作を行うことなく、変速比が大きい次の変速段または変速比が小さい次の変速段に切り替えることを意味する。この際、多段自動変速機12には、車両1を運転する運転者から変速段の切り換えを指示する指示信号が入力されてもよいし、前記指示信号が入力されなくてもよい。
図2に、多段自動変速機12の変速機構20及びクラッチ40の概略構成を示す。図3に、多段自動変速機12のシフト機構50の概略構成を示す。図14に、車両1及び多段自動変速機12の概略構成を示す。この図14には、後述する制御装置7のブロック図も示す。なお、図14は、図1、図2及び図5と同じ図であるため、図14の詳しい説明は省略する。
変速機構20は、エンジン11の図示しないクランクシャフトに接続されている。変速機構20は、前記クランクシャフトから伝達されるトルクを所定のトルクに変更して出力する。
クラッチ40は、前記クランクシャフトの回転を、変速機構20に対して伝達可能に構成されている。すなわち、クラッチ40は、変速機構20に対する前記クランクシャフトの回転の伝達及び非伝達を切り換え可能に構成されている。
シフト機構50は、後述のシーケンシャルシフト機構30を介して変速機構20の変速動作を行うとともに、変速機構20で次の変速動作が行われるまでの間、変速機構20で選択された変速段を保持するように動作する。
以上のように、多段自動変速機12の変速機構20には、クラッチ40を介してエンジン11から駆動力が伝達される。
以下で、図2及び図3を用いて、変速機構20と、クラッチ40と、シフト機構50とを備えた多段自動変速機12の詳しい構成について説明する。
クラッチ40は、例えば多板摩擦クラッチである。クラッチ40は、有底筒状のクラッチハウジング41と、有底筒状のクラッチボス42と、摩擦板である複数のフリクションプレート43及びクラッチプレート44と、プレッシャプレート45と、入力ギア46とを備える。なお、クラッチ40は、本実施形態のような多板式クラッチに限定されない。クラッチ40は、例えば、遠心ウェイトを用いた自動遠心クラッチであってもよい。
クラッチハウジング41は、変速機構20のメインシャフト21に対して、同心状で且つメインシャフト21と相対回転可能に配置されている。有底筒状のクラッチハウジング41の底部は、入力ギア46と接続されている。入力ギア46は、エンジン11の前記クランクシャフトに設けられたギア(図示省略)と噛み合うことにより、該ギアと一体で回転する。クラッチハウジング41及び入力ギア46は、前記クランクシャフトとともに回転する一方、変速機構20のメインシャフト21に対して回転可能である。
クラッチハウジング41の内部には、リング状の薄板である複数のフリクションプレート43が配置されている。複数のフリクションプレート43は、クラッチハウジング41内に、厚み方向に並んで配置されている。複数のフリクションプレート43は、クラッチハウジング41の内周面に、クラッチハウジング41とともに回転し且つクラッチハウジング41に対してメインシャフト21の軸方向に変位可能に取り付けられている。
クラッチハウジング41の底部には、メインシャフト21の端部が貫通している。クラッチハウジング41を貫通したメインシャフト21の先端部には、クラッチボス42の底部が固定されている。よって、クラッチボス42は、メインシャフト21とともに回転する。
クラッチボス42は、クラッチハウジング41内に配置されている。クラッチボス42の外周部分には、リング状の薄板である複数のクラッチプレート44が設けられている。すなわち、複数のクラッチプレート44は、クラッチボス42の外周面に、クラッチボス42とともに回転し且つクラッチボス42に対してメインシャフト21の軸方向に変位可能に取り付けられている。
複数のフリクションプレート43及び複数のクラッチプレート44は、メインシャフト21の軸方向において交互に配置されている。
プレッシャプレート45は、略円盤状の部材である。クラッチハウジング41、クラッチボス42及びプレッシャプレート45は、メインシャフト21に対し、メインシャフト21の軸方向に順に並んで配置されている。プレッシャプレート45は、前記軸方向においてクラッチボス42と対向するように、メインシャフト21の軸方向外方に配置されている。プレッシャプレート45は、クラッチボス42に対してメインシャフト21の軸方向に変位可能に設けられている。プレッシャプレート45は、クラッチスプリング47によってクラッチボス42に向かって押圧されている。
上述のようにプレッシャプレート45がクラッチボス42に対して押圧されることにより、各フリクションプレート43及び各クラッチプレート44は、厚み方向に互いに押し付けられる。すなわち、複数のフリクションプレート43と複数のクラッチプレート44とが接続される。このように複数のフリクションプレート43と複数のクラッチプレート44とが接続された状態で、フリクションプレート43とクラッチプレート44との摩擦により、クラッチボス42とクラッチハウジング41とが一体で回転する。この状態が、クラッチ40の接続状態である。
上述のクラッチ40の接続状態において、各フリクションプレート43及び各クラッチプレート44を介して、クラッチハウジング41からクラッチボス42、すなわち、入力ギア46からメインシャフト21に回転を伝達することができる。
プレッシャプレート45には、メインシャフト21の軸方向に見た時に、中央部分に、プッシュロッド48が貫通している。プッシュロッド48は、メインシャフト21の軸方向に延びるように配置されている。すなわち、プッシュロッド48の軸方向は、メインシャフト21の軸方向と一致している。プッシュロッド48の一端部には、フランジ部48aが設けられている。プッシュロッド48の他端部は、ロッド49に接続されている。ロッド49は、クラッチアクチュエータ15によって軸線周りに回転可能である。クラッチアクチュエータ15は、制御装置7から出力されるクラッチ信号に応じて駆動制御される。
プッシュロッド48は、ロッド49の回転によって、メインシャフト21の軸方向に移動可能に構成されている。プッシュロッド48がメインシャフト21から離間する方向(図2において右方向)に移動する場合、プッシュロッド48のフランジ部48aによって、プレッシャプレート45がクラッチボス42から前記軸方向に離間する方向に力を受ける。これにより、クラッチスプリング47は圧縮する方向に変形を生じる。よって、プレッシャプレート45がフリクションプレート43及びクラッチプレート44を押す力が低下する。
よって、フリクションプレート43とクラッチプレート44との接触圧が低下する。これにより、フリクションプレート43とクラッチプレート44との接続が解除されて、クラッチボス42とクラッチハウジング41とが相対回転する。この状態が、クラッチ40の切断状態である。
すなわち、クラッチ40は、プッシュロッド48がメインシャフト21の軸方向に移動することにより、接続状態と切断状態とに切り替えられる。
なお、プレッシャプレート45は、プッシュロッド48に対し、軸受45aを介して回転可能である。これにより、クラッチ40が接続状態の場合に、プレッシャプレート45は、クラッチハウジング41及びクラッチボス42と一体で回転する。
変速機構20は、有段式の変速機構である。変速機構20は、メインシャフト21と、該メインシャフト21と平行に配置された出力軸22と、複数の駆動ギア23と、複数の被駆動ギア24と、シーケンシャルシフト機構30とを備えている。シーケンシャルシフト機構30は、シフトカム31と、シフトフォーク32~34と、シフトフォーク32~34の移動をガイドするガイド軸35,36とを備える。
メインシャフト21には、複数の駆動ギア23が設けられている。複数の駆動ギア23は、複数の変速段の一部を構成する変速ギアである。一方、出力軸22には、複数の駆動ギア23と常時噛み合う複数の被駆動ギア24が設けられている。複数の被駆動ギア24は、複数の変速段の一部を構成する変速ギアである。変速機構20は、複数の駆動ギア23と複数の被駆動ギア24とが一対一で常時噛み合う、いわゆる歯車式の変速機構である。
変速機構20では、変速段に応じて、シーケンシャルシフト機構30によって、複数の駆動ギア23及び複数の被駆動ギア24のうち、駆動力を伝達する駆動ギア23及び被駆動ギア24の組み合わせが選択される。
具体的には、複数の駆動ギア23のうち所定の駆動ギア23aは、メインシャフト21に対して回転方向に固定される一方、メインシャフト21の軸方向に移動可能である。複数の被駆動ギア24のうち所定の被駆動ギア24aは、出力軸22に対して回転方向に固定される一方、出力軸22の軸方向に移動可能である。前記所定の駆動ギア23a及び前記所定の被駆動ギア24aは、変速段に応じて、シーケンシャルシフト機構30により軸方向の位置が決定される。
なお、複数の駆動ギア23のうち、前記所定の駆動ギア23aを除く駆動ギア23は、メインシャフト21に対して軸方向に固定され且つメインシャフト21に対して回転可能な駆動ギア23と、メインシャフト21に対して軸方向に固定され且つメインシャフト21と一体で回転可能な駆動ギア23とを含む。複数の被駆動ギア24のうち、前記所定の被駆動ギア24aを除く被駆動ギア24は、出力軸22に対して軸方向に固定され、出力軸22に対して回転可能である。
変速機構20の構成は、従来の変速機構の構成(例えば特開2015-117798号公報など)と同様であるため、詳しい説明を省略する。
シーケンシャルシフト機構30は、シフトカム31と、シフトフォーク32~34とを備えている。図3に示すように、シーケンシャルシフト機構30のシフトカム31の外周面には、カム溝31a~31cが形成されている。カム溝31a~31cは、それぞれシフトカム31の外周面に周方向に延びるように、シフトカム31の軸方向に並んで設けられている。本実施形態のカム溝31a~31cの構成は従来のカム溝の構成(例えば特開2015-117798号公報など)と同様なので、詳しい説明を省略するが、カム溝31a~31cは、それぞれ、シフトカム31の外周面に、シフトカム31の周方向の位置に応じてシフトカム31の軸方向における位置が変化するように設けられている。カム溝31a~31c内には、それぞれ、シフトフォーク32~34の一端部が位置付けられている。
図2に示すように、シフトフォーク32~34は、シフトカム31の軸線と平行に配置されたガイド軸35,36に、ガイド軸35,36の軸方向に移動可能に設けられている。シフトフォーク32~34の他端部は、前記所定の駆動ギア23a及び前記所定の被駆動ギア24aに接続されている。これにより、シフトカム31が回転すると、シフトフォーク32~34は、シフトカム31の外周面に設けられたカム溝31a~31cに沿って、シフトカム31の軸方向に移動する。よって、シフトカム31の回転により、シフトフォーク32~34を介して、前記所定の駆動ギア23a及び前記所定の被駆動ギア24aの軸方向の位置が決定される。
前記所定の駆動ギア23a及び該所定の駆動ギア23aに対してメインシャフト21の軸方向に隣り合う駆動ギア23は、それぞれ、互いに噛み合うドグ23b,23cを有する。前記所定の被駆動ギア24a及び該所定の被駆動ギア24aに対して出力軸22の軸方向に隣り合う被駆動ギア24は、それぞれ、互いに噛み合うドグ24b,24cを有する。上述のように、シフトカム31の回転により、シフトフォーク33を介して、前記所定の駆動ギア23aが軸方向に移動すると、前記所定の駆動ギア23aのドグ23bはメインシャフト21の軸方向に隣り合う駆動ギア23のドグ23cと噛み合う。シフトカム31の回転により、シフトフォーク32,34を介して、前記所定の被駆動ギア24aが軸方向に移動すると、前記所定の被駆動ギア24aのドグ24bは出力軸22の軸方向に隣り合う被駆動ギア24のドグ24cと噛み合う。
これにより、メインシャフト21から出力軸22に駆動力を伝達する駆動ギア23及び被駆動ギア24の組み合わせが選択される。すなわち、変速機構20では、シフトカム31の回転に応じてシフトフォーク33を介して前記所定の駆動ギア23aが軸方向に移動した場合、複数の駆動ギア23のうち特定の変速段(所定の変速段以外の変速段)に応じた駆動ギア23が前記所定の駆動ギア23aによってメインシャフト21に対して一体で回転するように固定される。また、シフトカム31の回転に応じてシフトフォーク32,34を介して前記所定の被駆動ギア24aが軸方向に移動した場合、複数の被駆動ギア24のうち特定の変速段(所定の変速段以外の変速段)に応じた被駆動ギア24が前記所定の被駆動ギア24aによって出力軸22に対して一体で回転するように固定される。
以上より、変速機構20において特定の変速段に対応する駆動ギア23及び被駆動ギア24のみが、メインシャフト21から出力軸22に駆動力を伝達する。これにより、変速機構20は、各変速段における所定の変速比で、エンジン11から出力される駆動力を、メインシャフト21から出力軸22に伝達する。
シフト機構50は、制御装置7から出力される変速信号に応じて、変速機構20のシフトカム31を回転させる。シフト機構50は、シフトアクチュエータ16によって駆動される。シフトアクチュエータ16は、制御装置7から出力される変速信号に応じて駆動制御される。
シフト機構50は、シフトロッド51と、シフトシャフト52と、間欠送り部53とを備えている。シフトロッド51には、シフトアクチュエータ16の駆動力が伝達される。シフトシャフト52の一端部は、シフトロッド51に接続されていて、シフトシャフト52の他端部は、間欠送り部53を介してシフトカム31に接続されている。シフトアクチュエータ16は、制御装置7から出力される変速信号に応じて、シフトロッド51を介してシフトシャフト52を所定方向に回転させる。この所定方向は、シフトアップ(変速比がより小さい変速段への切り替え)時とシフトダウン(変速比がより大きい変速段への切り替え)時とで、正反対の回転方向である。
シフトシャフト52は、シフトアクチュエータ16の駆動力によって回転することで、間欠送り部53を介して、シフトカム31を、軸線を中心として回転させる。間欠送り部53は、シフトシャフト52が所定方向に回転すると、シフトカム31を、前記所定方向に対応する回転方向に、一定の角度、回転させる。間欠送り部53の構成は、従来の構成(例えば特開2015-117798号公報など)と同様である。よって、間欠送り部53の詳しい構成については説明を省略する。
上述の構成により、制御装置7から出力される変速信号に応じてシフトアクチュエータ16が駆動すると、シフトアクチュエータ16の駆動力によって、シフトロッド51を介してシフトシャフト52を所定方向に回転させる。間欠送り部53は、シフトシャフト52の回転方向に応じて、シフトカム31を、前記回転方向に対応する回転方向に、一定の角度、回転させる。
これにより、変速機構20では、シフトフォーク32~34が、シフトカム31のカム溝31a~31cに沿ってシフトカム31の軸方向に移動する。このようなシフトフォーク32~34の移動によって、前記所定の駆動ギア23aと変速段に対応する駆動ギア23とがそれらのドグ23b,23cを介して接続されるとともに、前記所定の被駆動ギア24aと変速段に対応する被駆動ギア24とがそれらのドグ24b,24cを介して接続される。よって、変速段に対応する駆動ギア23及び被駆動ギア24を介して、メインシャフト21から出力軸22に駆動力を各変速段の変速比で伝達することができる。
<制御装置>
制御装置7は、エンジンユニット10などの車両1の各構成部品の駆動を制御する。制御装置7は、例えばECU(Electric Control Unit)である。本実施形態では、制御装置7は、多段自動変速機12に対して変速段の切り換えを指示する変速信号を生成して出力する。本実施形態の制御装置7は、車両1の車速及びリーン角に基づいて、多段自動変速機12の駆動を制御する。すなわち、制御装置7は、変速制御装置を構成する。
制御装置7は、エンジンユニット10などの車両1の各構成部品の駆動を制御する。制御装置7は、例えばECU(Electric Control Unit)である。本実施形態では、制御装置7は、多段自動変速機12に対して変速段の切り換えを指示する変速信号を生成して出力する。本実施形態の制御装置7は、車両1の車速及びリーン角に基づいて、多段自動変速機12の駆動を制御する。すなわち、制御装置7は、変速制御装置を構成する。
ここで、車両1は、左に旋回する際には左に傾斜し且つ右に旋回する際には右に傾斜する。図4は、左に旋回する車両1を前方から見た図である。図4に示すように、車両1は、旋回する際に、鉛直軸(図中の破線)に対して所定のリーン角θで傾斜している。
このように車両1が左に傾斜した状態で左に旋回または右に傾斜した状態で右に旋回している際に、多段自動変速機12の変速段を切り換えた場合、エンジンユニット10から出力される駆動力が変化する。そうすると、車両1には、リーン角θを変化させる力が生じる。
例えば、多段自動変速機12のクラッチ40を切断すると、エンジンユニット10から後輪4に伝達される駆動力が低下するため、車両1に生じる遠心力が低下する。そうすると、車両1は傾斜している方向に倒れるため、リーン角θが大きくなる。
その後、多段自動変速機12における変速段を切り換えてクラッチ40を接続すると、エンジンユニット10から後輪4に伝達される駆動力が増加するため、車両1に生じる遠心力が増加する。そうすると、車両1は起き上がるため、リーン角θが小さくなる。特に、多段自動変速機12において、シフトダウンした場合には、エンジンユニット10から後輪4に伝達される駆動力が急激に増加するため、車両1により大きい遠心力が生じる。そのため、車両1のリーン角θはより小さくなる。
上述のようにリーン角θが変化すると、旋回時の車両1の姿勢が変化する。これにより、旋回時の車両1の挙動が変化する。
同様に旋回半径に関する物理量である、車両1の車速とリーン角に関連する物理量、車両1のヨーレート、及び車両1が傾斜状態で旋回するコーナーの曲率半径の少なくとも一つが変化すると、旋回時の車両1の姿勢が変化する。これにより、旋回時の車両1の挙動が変化する。
これに対し、本実施形態の制御装置7は、前記リーン車両が傾斜状態で旋回するコーナーの旋回半径に関連する物理量に基づいて、多段自動変速機12における変速段の切り換えを禁止する。
図5に、制御装置7の概略構成をブロック図で示す。制御装置7は、リーン角算出部72と、変速制御判定部73と、変速信号生成部74と、記憶部75とを備えている。
リーン角算出部72は、傾斜検出部61によって検出された車両1のリーン角速度から、リーン角を算出する。
変速制御判定部73は、リーン角算出部72で算出された車両1のリーン角と、車速検出部62で検出された車両1の車速とを用いて、記憶部75に予め記憶されている変速制御判定データから、多段自動変速機12における変速段の切り換えの可否について判定する。
前記変速制御判定データは、多段自動変速機12における変速段の切り換えの許可及び禁止を判定するためのデータである。すなわち、前記変速制御判定データは、多段自動変速機12における変速段を切り換えた場合に、車両1のリーン角が変化するかどうかを判定するためのデータである。変速制御判定部73は、前記変速制御判定データに基づいて、多段自動変速機12における変速段の切り換えによって、車両1が旋回するコーナーの旋回半径に関連する物理量に基づいて、前記変速段の切り換えを禁止、または、前記変速段の切り換えを許容する。
より詳しくは、前記変速制御判定データは、旋回半径に関連する物理量である車両1のリーン角と車速との関係において、多段自動変速機12における変速段の切り換えを許可する範囲に関する情報と、前記変速段の切り換えを禁止する範囲に関する情報とを含む。
本実施形態では、前記変速制御判定データは、図6に一例を示すように、車両1のリーン角を横軸とし且つ車速を縦軸とするグラフにおいて、多段自動変速機12における変速段の切り換えを許可する範囲(図中の“変速許可”の範囲)と、前記変速段の切り換えを禁止する範囲(図中の“変速禁止”の範囲)との閾値に関するデータを含む。
前記変速制御判定データでは、車両1のリーン角が大きくなるほど、変速段の切り換えを禁止する車速の閾値は大きい。車両1が傾斜状態で旋回している際には、車両1のリーン角及び車速によって、車両1のリーン角に対する多段自動変速機12における変速段の切り換えの影響が異なる。これに対し、上述の構成のように、車両1のリーン角に応じて、変速段の切り換えを禁止する車速の閾値を変更することにより、車両1が傾斜状態で旋回している際に、前記多段自動変速機における変速段の切り換えによって、車両1のリーン角の変化が生じることをより確実に抑制できる。
なお、前記車速及び前記リーン角は、車両1の姿勢に関係する。そのため、上述のように前記リーン角に応じて前記車速の閾値を変更することにより、車両1の姿勢変化が許容される範囲が変わる。すなわち、上述のように前記車速の閾値を変更することにより、リーン角に応じて、多段自動変速機12の変速段の切り換えを禁止する姿勢変化の範囲が変更される。
変速制御判定部73は、上述のような変速制御判定データを用いて、リーン角算出部72で算出した車両1のリーン角と、車速検出部62で検出された車両1の車速とから、多段自動変速機12において変速段の切り換えを行うかどうかを判定し、その判定結果を、変速制御判定信号として出力する。
変速信号生成部74は、変速制御判定部73から出力された変速制御判定信号が、多段自動変速機12における変速段の切り換えを許可する信号の場合には、車両1の車速、エンジン回転数及びスロットル開度に応じて、変速信号を生成する。変速信号生成部74による前記変速信号の生成は、一般的な変速制御と同様であるため、詳しい説明を省略する。変速信号生成部74によって生成された前記変速信号は、多段自動変速機12に出力される。多段自動変速機12では、前記変速信号に基づいて、クラッチアクチュエータ15及びシフトアクチュエータ16の駆動が制御される。
変速信号生成部74は、変速制御判定部73から出力された変速制御判定信号が、多段自動変速機12における変速段の切り換えを禁止する信号の場合には、変速信号を生成しない。
次に、上述のような構成を有する制御装置7による変速制御について説明する。図7に、制御装置7による変速制御の動作フローを示す。
図7に示すフローがスタートすると、制御装置7は、まず、傾斜検出部61によって検出された車両1のリーン角速度、車速検出部62によって検出された車両1の車速のデータを取得する(ステップSA1)。
制御装置7のリーン角算出部72は、前記取得したリーン角速度を用いて、車両1のリーン角を算出する(ステップSA2)。
その後、制御装置7の変速制御判定部73は、前記車速及び前記リーン角を用いて、記憶部75に記憶されている変速制御判定データから、多段自動変速機12における変速段の切り換えの可否を判定する(ステップSA3)。
前記変速制御判定データは、多段自動変速機12における変速段の切り換えの許可及び禁止を判定するためのデータである。すなわち、前記変速制御判定データは、多段自動変速機12における変速段を切り換えた場合に、車両1のリーン角が変化するかどうかを判定するためのデータである。
変速制御判定部73は、旋回半径に関連する物理量である前記車速及び前記リーン角に基づいて、多段自動変速機12における変速段を切り換えた場合に車両1のリーン角が変化するかどうかを判定し、多段自動変速機12の変速を禁止または、多段自動変速機12の変速を許可する。
本実施形態では、変速制御判定部73は、前記変速制御判定データにおいて、前記車速及び前記リーン角の組み合わせが、多段自動変速機12の変速を禁止する変速禁止範囲内であるか、多段自動変速機12の変速を許可する変速許可範囲内であるかを判定する。
ステップSA3において、前記車速及び前記リーン角の組み合わせが、多段自動変速機12の変速を禁止する変速禁止範囲内であると判定された場合(YESの場合)には、ステップSA4に進んで、多段自動変速機12の変速を禁止する。このとき、変速制御判定部73は、多段自動変速機12の変速を禁止する変速判定信号を生成して出力する。
一方、前記車速及び前記リーン角の組み合わせが、多段自動変速機12の変速を禁止する変速禁止範囲内でないと判定された場合(NOの場合)、すなわち、前記組み合わせが、多段自動変速機12の変速を許可する変速許可範囲内であると判定された場合には、ステップSA5に進んで、多段自動変速機12の変速を許可する。このステップSA5では、変速制御判定部73は、多段自動変速機12の変速を許可する変速判定信号を生成して出力する。
ステップSA4,SA5の処理の後、このフローを終了する。
以上より、制御装置7は、車両1が傾斜状態で旋回している際に、車両1の車速及びリーン角に関連する物理量に基づいて、多段自動変速機12における前記変速段の切り換えを禁止する。
これにより、車両1が傾斜状態で旋回している際に、車両1に生じる姿勢変化を低減できる。
(実施形態1の変形例)
実施形態1では、制御装置7は、旋回半径に関連する物理量に基づいて、前記変速段の切り換えを禁止する。
実施形態1では、制御装置7は、旋回半径に関連する物理量に基づいて、前記変速段の切り換えを禁止する。
しかしながら、制御装置7は、旋回半径に関連する物理量に基づいて、前記変速段の切り換えによる駆動力の変化を抑制してもよい。すなわち、制御装置7は、前記駆動力の変化を抑制するように、多段自動変速機12における変速段の切り換えを許容してもよい。例えば、制御装置7は、車両1のリーン角の変化が車両1の走行に影響を与えない所定値以下になるように、多段自動変速機12における変速段の切り換えを許容してもよい。
具体的には、制御装置7は、多段自動変速機12において変速段を切り換える際に、クラッチ40を切断する速度(切断速度)を通常変速時に比べて低下させてもよい。また、制御装置7は、多段自動変速機12において変速段を切り換える際に、切断されたクラッチ40を接続する速度を通常変速時に比べて低下させてもよい。これにより、多段自動変速機12において変速段を切り換える際に駆動力が急激に変化することを防止できる。なお、前記通常変速時とは、車両のリーン角が変化していない場合に、車速及びスロットル開度によって決まる変速タイミングで変速を行う場合を意味する。
また、制御装置7は、多段自動変速機12において変速段を切り換える際に、エンジン11の出力を低下させることによって駆動力を低下させた後、多段自動変速機12のクラッチを切断してもよい。これにより、多段自動変速機12において変速段を切り換える際に駆動力が急激に変化することを防止できる。
以上のような制御装置7の制御によって、傾斜状態で旋回している車両1に生じる姿勢変化を低減できる。
図8に、車両1のリーン角と車速との関係において、多段自動変速機12の変速を許可する変速許可範囲と駆動力の変化を抑制して変速する駆動力変化抑制範囲とを示す。図9に、本変形例に係る制御装置7の変速制御動作のフローを示す。なお、図9において、ステップSB1,SB2は、実施形態1のステップSA1,SA2と同様なので、詳しい説明を省略する。
図8に示すように、本変形例では、変速制御判定データは、多段自動変速機12において、変速段の切り換えの許可、及び、駆動力の変化を抑制可能な変速段の切り換えのみの許可を判定するためのデータである。
前記変速制御判定データでは、リーン角が大きくなるほど、駆動力の変化を抑制可能な変速段の切り換えのみを許可する車速の閾値は大きい。車両が傾斜状態で旋回している際には、車両のリーン角及び車速によって、車両のリーン角に対する多段自動変速機12における変速段の切り換えの影響が異なる。これに対し、上述の構成のように、車両のリーン角に応じて、駆動力の変化を抑制可能な変速段の切り換えのみを許可する車速の閾値を変更することにより、車両が傾斜状態で旋回している際に、車両に生じるリーン角の変化をより確実に抑制できる。
なお、前記車速及び前記リーン角は、車両1の姿勢に関係する。そのため、上述のように前記リーン角に応じて前記車速の閾値を変更することにより、車両1の姿勢変化が許容される範囲が変わる。すなわち、上述のように前記車速の閾値を変更することにより、リー角に応じて、多段自動変速機12の変速段の切り換えを禁止する姿勢変化の範囲が変更される。
制御装置7は、リーン角算出部72で算出した車両1のリーン角と、車速検出部62で検出した車両1の車速を用いて、前記変速制御判定データから、変速段の切り換えの許可、及び、駆動力の変化を抑制可能な変速段の切り換えの許可を判定する。制御装置7は、それらの判定結果に応じた変速信号を生成する。
具体的には、図9のフローに示すように、制御装置7は、ステップSB3において、車両1の車速とステップSB2で求めたリーン角との組み合わせが、図8における駆動力変化抑制範囲内であるかを判定する。
前記車速と前記リーン角との組み合わせが前記駆動力変化抑制範囲内であると判定された場合(ステップSB3においてYESの場合)、ステップSB4に進んで、制御装置7は、駆動力の変化を抑制可能な範囲で、多段自動変速機12における変速段の切り換えを行う。一方、前記車速と前記リーン角との組み合わせが前記駆動力変化抑制範囲内でないと判定された場合(ステップSB3においてNOの場合)、ステップSB5に進んで、制御装置7は、多段自動変速機12における変速段の切り換えを行う。
以上の構成により、車両1が傾斜状態で旋回している際に、多段自動変速機12における変速段の切り換えによる車両1のリーン角の変化を抑制することができる。
なお、制御装置7は、前記実施形態1のような変速段の切り換えの禁止と、上述のような変速段の切り換えによる駆動力の変化の抑制とを、車両状態に応じて、切り換えて行ってもよい。前記車両状態は、車両1が傾斜状態で旋回している際の車両1の状態に関する情報、すなわち、車両1の姿勢、車両1の車速、及び、車両1が傾斜状態で旋回するコーナーの旋回半径s及び駆動力等を意味する。具体的には、前記車両状態は、車両1が傾斜状態で旋回している際の傾斜角度、車両1の旋回時の車速、車両1が傾斜状態で旋回するコーナーの旋回半径に関連する物理量、車両1の駆動源から多段自動変速機を介して車輪に伝達される駆動力に関する物理量などを意味する。前記旋回半径に関連する物理量は、車両1が傾斜状態で旋回している状態において、車両1の車速とリーン角に関連する物理量、車両1の速度とヨーレート、及び車両1が傾斜状態で旋回するコーナーの曲率半径の少なくとも一つを含む。
(実施形態2)
図10に、実施形態2に係る車両の多段自動変速機312の概略構成を示す。図11に、説明のために、多段自動変速機312の構成を模式的に示す。本実施形態の多段自動変速機312は、第1クラッチ340及び第2クラッチ360の2つのクラッチを有する点で、実施形態1の構成とは異なる。以下では、実施形態1と同様の構成には同一の符号を付して説明を省略し、実施形態1と異なる部分についてのみ説明する。
図10に、実施形態2に係る車両の多段自動変速機312の概略構成を示す。図11に、説明のために、多段自動変速機312の構成を模式的に示す。本実施形態の多段自動変速機312は、第1クラッチ340及び第2クラッチ360の2つのクラッチを有する点で、実施形態1の構成とは異なる。以下では、実施形態1と同様の構成には同一の符号を付して説明を省略し、実施形態1と異なる部分についてのみ説明する。
多段自動変速機312は、複数の摩擦伝動式クラッチを備え、変速段のうち奇数段及び偶数段の動力伝達を、第1クラッチ340及び第2クラッチ360によって交互に行うことで、切れ目のない変速を実現する変速機である。多段自動変速機312は、変速機構320と、第1クラッチ340と、第2クラッチ360と、シフト機構とを備えている。
変速機構320は、エンジン11のクランクシャフト11aに接続されている。変速機構320は、クランクシャフト11aから伝達されるトルクを所定のトルクに変更して出力する。
第1クラッチ340及び第2クラッチ360は、クランクシャフト11aの回転を、変速機構320に対して伝達可能に構成されている。すなわち、第1クラッチ340及び第2クラッチ360は、変速機構320に対するクランクシャフト11aの回転の伝達及び非伝達を切り換え可能に構成されている。
第1クラッチ340は、後述の第1クラッチアクチュエータ315aによって駆動される。第1クラッチ340は、変速機構320の奇数段(1速段、3速段及び5速段)の動力伝達を行う。
第2クラッチ360は、後述の第2クラッチアクチュエータ315bによって駆動される。第2クラッチ360は、変速機構320の偶数段(2速段、4速段、6速段)の動力伝達を行う。
シフト機構は、後述のシーケンシャルシフト機構330を介して変速機構320の変速動作を行うとともに、変速機構320で次の変速動作が行われるまでの間、変速機構320で選択された変速段を保持するように動作する。シフト機構の構成は、実施形態1のシフト機構50の構成と同様であるため、詳しい説明を省略する。
以上のように、多段自動変速機312の変速機構320には、第1クラッチ340または第2クラッチ360を介してエンジン11から駆動力が伝達される。
以下で、変速機構320と、第1クラッチ340と、第2クラッチ360と、シフト機構とを備えた多段自動変速機312の詳しい構成について説明する。
第1クラッチ340及び第2クラッチ360は、それぞれ、例えば多板摩擦クラッチである。第1クラッチ340は、有底筒状のクラッチハウジング341と、有底筒状のクラッチボス342と、摩擦板である複数のフリクションプレート343及びクラッチプレート344と、プレッシャプレート345と、入力ギア346とを備えている。第2クラッチ360は、有底筒状のクラッチハウジング361と、有底筒状のクラッチボス362と、摩擦板である複数のフリクションプレート363及びクラッチプレート364と、プレッシャプレート365と、入力ギア366とを備えている。
第1クラッチ340及び第2クラッチ360は、同じ構成を有する。また、第1クラッチ340及び第2クラッチ360は、実施形態1におけるクラッチ40の構成と同様である。よって、第1クラッチ340及び第2クラッチ360の詳しい構成の説明は省略する。
第1クラッチ340のクラッチボス342は、変速機構320における後述の第1メインシャフト321aの端部に連結されている。第1クラッチ340のクラッチハウジング341には、クランクシャフト11aに設けられたギアと噛み合う入力ギア346が接続されている。クラッチハウジング341の内周面には、複数のフリクションプレート343が取り付けられている。クラッチボス342の外周面には、複数のクラッチプレート344が取り付けられている。フリクションプレート343とクラッチプレート344とを、接続または接続解除することにより、第1クラッチ340は、変速機構320の第1メインシャフト321aに対するクランクシャフト11aの回転の伝達及び非伝達を切り換えることができる。
第2クラッチ360のクラッチボス362は、変速機構320における後述の第2メインシャフト321bの端部に連結されている。第2クラッチ360のクラッチハウジング361には、クランクシャフト11aに設けられたギアと噛み合う入力ギア366が接続されている。クラッチハウジング361の内周面には、複数のフリクションプレート363が取り付けられている。クラッチボス362の外周面には、複数のクラッチプレート364が取り付けられている。フリクションプレート363とクラッチプレート364とを、接続または接続解除することにより、第2クラッチ360は、変速機構320の第2メインシャフト321bに対するクランクシャフト11aの回転の伝達及び非伝達を切り換えることができる。
なお、第1クラッチ340におけるフリクションプレート343とクラッチプレート344との接続または接続解除は、図11に示す第1クラッチアクチュエータ315aの駆動によって行われる。第2クラッチ360におけるフリクションプレート363とクラッチプレート364との接続または接続解除は、図11に示す第2クラッチアクチュエータ315bの駆動によって行われる。
変速機構320は、有段式の変速機構である。変速機構320は、第1メインシャフト321aと、第2メインシャフト321bと、出力軸322と、複数の駆動ギアと、複数の被駆動ギアと、シーケンシャルシフト機構330(図11参照)とを備えている。
第1メインシャフト321a及び第2メインシャフト321bは、一端部同士が対向するように同一軸線上に配置されている。第1メインシャフト321a及び第2メインシャフト321bは、独立して回転可能である。第1メインシャフト321aの他端部は、第1クラッチ340のクラッチボス342に連結されている。第2メインシャフト321bの他端部は、第2クラッチ360のクラッチボス362に連結されている。
第1メインシャフト321aには、前記複数の駆動ギアの一部として、1速ギア、3速ギア及び5速ギアを含む奇数段をそれぞれ構成する1速固定ギア323a、第1スプラインギア325a及び5速ギア327aが設けられている。なお、1速固定ギア323a、第1スプラインギア325a及び5速ギア327aは、第1メインシャフト321a上に、第1クラッチ340が接続された端部から順に、1速固定ギア323a、5速ギア327a及び第1スプラインギア325aの順で並んでいる。
1速固定ギア323aは、第1メインシャフト321aに固定されていて、第1メインシャフト321aとともに回転する。1速固定ギア323aは、出力軸322上に配置された後述の1速ギア323bと噛み合う。
5速ギア327aは、第1メインシャフト321aの軸方向への移動が規制された状態で、第1メインシャフト321aに対して回転自在に取り付けられている。5速ギア327aは、出力軸322の後述する第3スプラインギア327bと噛み合う。
第1スプラインギア325aは、第1メインシャフト321a上に、第1メインシャフト321aとともに回転し且つ第1メインシャフト321aの軸方向に移動自在に取り付けられている。第1スプラインギア325aは、出力軸322の3速ギア325bと噛み合う。
第1スプラインギア325aは、シーケンシャルシフト機構330の後述するシフトフォーク333に接続されていて、シフトフォーク333の移動によって第1メインシャフト321a上を軸方向に移動する。第1スプラインギア325aは、このように第1メインシャフト321a上を移動することにより、5速ギア327aと接続される。これにより、5速ギア327aを第1メインシャフト321aとともに回転させることができる。
第2メインシャフト321bには、前記複数の駆動ギアの一部として、2速ギア、4速ギア及び6速ギアを含む偶数段をそれぞれ構成する2速固定ギア324a、第2スプラインギア326a及び6速ギア328aが設けられている。なお、2速固定ギア324a、第2スプラインギア326a及び6速ギア328aは、第2メインシャフト321b上に、第2クラッチ360が接続された端部から順に、2速固定ギア324a、6速ギア328a及び第2スプラインギア326aの順で並んでいる。
2速固定ギア324aは、第2メインシャフト321bに固定されていて、第2メインシャフト321bとともに回転する。2速固定ギア324aは、出力軸322上に配置された後述の2速ギア324bと噛み合う。
6速ギア328aは、第2メインシャフト321bの軸方向への移動が規制された状態で、第2メインシャフト321bに対して回転自在に取り付けられている。6速ギア328aは、出力軸322の後述する第4スプラインギア328bと噛み合う。
第2スプラインギア326aは、第2メインシャフト321b上に、第2メインシャフト321bとともに回転し且つ第2メインシャフト321bの軸方向に移動自在に取り付けられている。第2スプラインギア326aは、出力軸322の4速ギア326bと噛み合う。
第2スプラインギア326aは、シーケンシャルシフト機構330の後述するシフトフォーク334に接続されていて、シフトフォーク334の移動によって第2メインシャフト321b上を軸方向に移動する。第2スプラインギア326aは、このように第2メインシャフト321b上を移動することにより、6速ギア328aと接続される。これにより、6速ギア328aを第2メインシャフト321bとともに回転させることができる。
出力軸322には、第1クラッチ340に近い順に、1速ギア323b、第3スプラインギア327b、3速ギア325b、4速ギア326b、第4スプラインギア328b、2速ギア324b及びスプロケット329が設けられている。1速ギア323b、3速ギア325b、4速ギア326b及び2速ギア324bは、出力軸322上に、出力軸322の軸方向への移動が規制された状態で、出力軸322に対して回転自在に設けられている。
第3スプラインギア327b及び第4スプラインギア328bは、出力軸322上に、出力軸322とともに回転し且つ出力軸322の軸方向に移動自在に取り付けられている。第3スプラインギア327bは、第1メインシャフト321aの5速ギア327aと噛み合う。第4スプラインギア328bは、第2メインシャフト321bの6速ギア328aと噛み合う。
第3スプラインギア327bは、シーケンシャルシフト機構330の後述するシフトフォーク332に接続されていて、シフトフォーク332の移動によって出力軸322上を軸方向に移動する。第3スプラインギア327bは、このように出力軸322上を移動することにより、1速ギア323bまたは3速ギア325bに接続される。これにより、1速ギア323bまたは3速ギア325bを出力軸322とともに回転させることができる。
第4スプラインギア328bは、シーケンシャルシフト機構330の後述するシフトフォーク335に接続されていて、シフトフォーク335の移動によって出力軸322上を軸方向に移動する。第4スプラインギア328bは、このように出力軸322上を移動することにより、2速ギア324bまたは4速ギア326bに接続される。これにより、2速ギア324bまたは4速ギア326bを出力軸322とともに回転させることができる。
スプロケット329は、出力軸322とともに回転する。スプロケット329には、図示しないチェーンが取り付けられている。すなわち、出力軸322の回転は、スプロケット329及びチェーンを介して、出力される。
上述の第1スプラインギア325a、第2スプラインギア326a、第3スプラインギア327b及び第4スプラインギア328bは、変速ギアとして機能するとともに、ドグセレクタとしても機能する。第1スプラインギア325a、第2スプラインギア326a、第3スプラインギア327b及び第4スプラインギア328bは、第1メインシャフト321a、第2メインシャフト321bまたは出力軸322上を、軸方向に移動することにより、前記軸方向に隣り合う変速ギアに図示しないドグ機構によって接続される。なお、前記ドグ機構は、従来のドグ機構の構成(例えば特開2010-133555号公報など)と同様であるため、詳しい説明を省略する。
例えば、変速機構320の変速段が1速の場合には、第1メインシャフト321a上の第1スプラインギア325aは、出力軸322の3速ギア325bと噛み合う。出力軸322上の第3スプラインギア327bは、1速ギア323bと接続される。これにより、1速ギア323bは、第3スプラインギア327bを介して出力軸322に一体で回転可能に固定される。よって、第1メインシャフト321aに固定された1速固定ギア323aと噛み合う1速ギア323bを介して、第1メインシャフト321aから出力軸322に回転が伝達される。このとき、第1メインシャフト321a上の第1スプラインギア325aと噛み合う3速ギア325bは、出力軸322に対して回転する。
変速機構320の変速段が2速の場合には、第2メインシャフト321b上の第2スプラインギア326aは、出力軸322上の4速ギア326bと噛み合う。出力軸322上の第4スプラインギア328bは、2速ギア324bと接続される。これにより、2速ギア324bは、第4スプラインギア328bを介して出力軸322に一体で回転可能に固定される。よって、第2メインシャフト321bに固定された2速固定ギア324aと噛み合う2速ギア324bを介して、第2メインシャフト321bから出力軸322に回転が伝達される。このとき、第2メインシャフト321b上の第2スプラインギア326aと噛み合う4速ギア326bは、出力軸322に対して回転する。
変速機構320の変速段が3速の場合には、第1メインシャフト321a上の第1スプラインギア325aは、出力軸322上の3速ギア325bと噛み合う。出力軸322上の第3スプラインギア327bは、3速ギア325bと接続される。これにより、3速ギア325bは、第3スプラインギア327bを介して出力軸322に一体で回転可能に固定される。よって、第1メインシャフト321aとともに回転する第1スプラインギア325aと噛み合う3速ギア325bを介して、第1メインシャフト321aから出力軸322に回転が伝達される。
変速機構320の変速段が4速の場合には、第2メインシャフト321b上の第2スプラインギア326aは、出力軸322上の4速ギア326bと噛み合う。出力軸322上の第4スプラインギア328bは、4速ギア326bと接続される。これにより、4速ギア326bは、第4スプラインギア328bを介して出力軸322に一体で回転可能に固定される。よって、第2メインシャフト321bとともに回転する第2スプラインギア326aと噛み合う4速ギア326bを介して、第2メインシャフト321bから出力軸322に回転が伝達される。
変速機構320の変速段が5速の場合には、第1メインシャフト321a上の第1スプラインギア325aは、5速ギア327aと接続される。これにより、5速ギア327aは、第1スプラインギア325aを介して第1メインシャフト321aに一体で回転可能に固定される。出力軸322上の第3スプラインギア327bは、1速ギア323b及び3速ギア325bのいずれにも接続されない位置で、第1メインシャフト321a上の5速ギア327aと噛み合う。よって、第1メインシャフト321aとともに回転する第1スプラインギア325aと接続された5速ギア327aと、出力軸322上の第3スプラインギア327bとを介して、第1メインシャフト321aから出力軸322に回転が伝達される。
変速機構320の変速段が6速の場合には、第2メインシャフト321b上の第2スプラインギア326aは、6速ギア328aと接続される。これにより、6速ギア328aは、第2スプラインギア326aを介して第2メインシャフト321bに一体で回転可能に固定される。出力軸322上の第4スプラインギア328bは、2速ギア324b及び4速ギア326bのいずれにも接続されない位置で、第2メインシャフト321b上の6速ギア328aと噛み合う。よって、第2メインシャフト321bとともに回転する第2スプラインギア326aと接続された6速ギア328aと、出力軸322上の第4スプラインギア328bとを介して、第2メインシャフト321bから出力軸322に回転が伝達される。
シーケンシャルシフト機構330は、シフトカム331と、シフトフォーク332~335とを備えている。図11に示すように、シーケンシャルシフト機構330のシフトカム331の外周面には、カム溝331a~331dが形成されている。カム溝331a~331dは、それぞれシフトカム331の外周面に周方向に延びるように、シフトカム331の軸方向に並んで設けられている。本実施形態のカム溝331a~331dの構成は従来のカム溝の構成(例えば特開2010-133555号公報など)と同様なので、詳しい説明を省略するが、カム溝331a~331dは、それぞれ、シフトカム31の外周面に、シフトカム31の周方向の位置に応じてシフトカム31の軸方向における位置が変化するように設けられている。カム溝331a~331d内には、それぞれ、シフトフォーク332~335の一端部が位置付けられている。
シフトフォーク332の他端部は、第3スプラインギア327bに接続されている。シフトフォーク333の他端部は、第1スプラインギア325aに接続されている。シフトフォーク334の他端部は、第2スプラインギア326aに接続されている。シフトフォーク335の他端部は、第4スプラインギア328bに接続されている。これにより、シフトフォーク332~335が、シフトカム331のカム溝331a~331dに沿って軸方向に移動すると、第1スプラインギア325a、第2スプラインギア326a、第3スプラインギア327b及び第4スプラインギア328bも前記軸方向に移動する。なお、シフトカム331には、シフトアクチュエータ316によって、回転方向の駆動力が与えられる。
このようにシフトフォーク332~335の移動に応じて、第1スプラインギア325a、第2スプラインギア326a、第3スプラインギア327b及び第4スプラインギア328bが移動することにより、変速機構320では、上述のように、各変速段に切り替わる。
上述のような構成を有する多段自動変速機312では、運転者によるシフトスイッチ14の操作に応じて変速段を切り換える際に、シフトアクチュエータ316、第1クラッチアクチュエータ315a及び第2クラッチアクチュエータ315bが、制御装置307によって駆動制御される。すなわち、制御装置307から、シフトアクチュエータ316、第1クラッチアクチュエータ315a及び第2クラッチアクチュエータ315bに制御信号が出力される。
制御装置307は、第1クラッチ340及び第2クラッチ360の一方を切断した後、第1メインシャフト321a及び第2メインシャフト321bのうち、切断されたクラッチに接続されるメインシャフト上で変速段を切り換える。その後、制御装置307は、第1クラッチ340及び第2クラッチ360のうち切断されたクラッチを、切断状態から半クラッチ状態を経て接続状態に移行させる一方、第1クラッチ340及び第2クラッチ360のうち接続されているクラッチを、接続状態から半クラッチ状態を経て切断状態に移行させる。
多段自動変速機312の変速動作の一例として、変速段を2速から3速にシフトアップする場合について説明する。なお、本実施形態では、車両は、運転者が多段自動変速機312に対して変速段の切り換えを指示するためのシフトスイッチ14を備えている。
車両を運転している運転者が2速から3速にシフトアップするようにシフトスイッチ14を操作すると、制御装置307は、第1クラッチ340を切断するように第1クラッチアクチュエータ315aの駆動を制御する。これにより、クランクシャフト11aから第1クラッチ340を介して第1メインシャフト321aへのトルクの伝達が遮断される。この場合、クランクシャフト11aのトルクは、第2クラッチ360、第2メインシャフト321b、2速固定ギア324a、2速ギア324b及び第4スプラインギア328bを介して、出力軸322に伝達される。
次に、制御装置307は、シフトアクチュエータ316を駆動制御することにより、シフトカム331を所定角度、回転させる。これにより、シフトフォーク332が軸方向に移動して、出力軸322上の第3スプラインギア327bを3速ギア325bと接続させる。よって、第1メインシャフト321aと出力軸322とは、第1スプラインギア325a、3速ギア325b及び第3スプラインギア327bを介して、トルク伝達可能に接続される。ただし、上述のように、第1クラッチ340は切断されているため、第1メインシャフト321aから出力軸322には、クランクシャフト11aのトルクは伝達されない。
制御装置307は、第1クラッチアクチュエータ315a及び第2クラッチアクチュエータ315bを駆動制御することにより、第1クラッチ340を切断状態から半クラッチ状態を経て接続状態に移行させる一方、第2クラッチ360を接続状態から半クラッチ状態を経て切断状態に移行させる。
この場合、クランクシャフト11aから、第1クラッチ340、第1メインシャフト321a、第1スプラインギア325a、3速ギア325b及び第3スプラインギア327bを介して、出力軸322に伝達されるトルクは、徐々に大きくなる。一方、クランクシャフト11aから、第2クラッチ360、第2メインシャフト321b、2速固定ギア324a、2速ギア324b及び第4スプラインギア328bを介して、出力軸322に伝達されるトルクは、徐々に小さくなり、第2クラッチ360が切断状態になると、ゼロになる。
このように、本実施形態の多段自動変速機312では、第1クラッチ340及び第2クラッチ360の2つのクラッチを用いて変速段を切り換えることにより、変速段を切り換える際にトルクが急激に変化することを防止できる。
本実施形態の多段自動変速機312では、常に第1クラッチ340及び第2クラッチ360の少なくとも一方が接続状態であるため、実施形態1の多段自動変速機12のようにクラッチ切断による駆動力の低下は生じない。しかしながら、多段自動変速機312において、変速段をシフトダウンすることによって駆動力が増加するため、傾斜状態で旋回中の車両のリーン角が小さくなる。一方、多段自動変速機312において、変速段をシフトアップすることによって駆動力が低下するため、傾斜状態で旋回中の車両のリーン角が大きくなる。このように、多段自動変速機312の変速段の切り換えによって、車両の姿勢が変化する。
なお、前記シフトダウンは、変速比が大きくなるように変速段を切り換える変速動作である。前記シフトアップは、変速比が小さくなるように変速段を切り換える変速動作である。
本実施形態のような構成を有する多段自動変速機312の制御装置307も、実施形態1の制御装置7と同様の構成を有する。すなわち、制御装置307は、リーン角算出部72と、変速制御判定部73と、変速信号生成部74とを備えている。これらの各構成は、実施形態1の構成と同様であるため、詳しい説明を省略する。
本実施形態の制御装置307も、実施形態1の制御装置7と同様、車両の車速及びリーン角に関連する物理量に基づいて、多段自動変速機312における変速段の切り換えを禁止する。
これにより、車両が傾斜状態で旋回している際に、車両に生じる姿勢変化を低減できる。
(その他の実施形態)
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。
前記実施形態1では、制御装置7は、車両1の車速及びリーン角に関連する物理量を用いて、車両1が傾斜状態で旋回している際に、多段自動変速機12における変速段の切り換えを禁止する。
しかしながら、制御装置は、車両のリーン角のみを用いて、車両が傾斜状態で旋回している際に、多段自動変速機における変速段の切り換えによって車両1のリーン角が変化するかどうかを予測してもよい。この場合には、前記制御装置は、前記リーン角がリーン角閾値以上の場合に、多段自動変速機における変速段の切り換えによって車両のリーン角が変化すると予測してもよい。
また、制御装置は、車両が傾斜状態で旋回している際に、前記車両が傾斜状態で旋回するコーナーの旋回半径に関連する物理量に基づいて、多段自動変速機における変速段の切り換えによって車両のリーン角が変化するかどうかを予測してもよい。
車両が傾斜状態で旋回している際、前記車両が傾斜状態で旋回するコーナーの旋回半径に関連する物理量によっては、多段自動変速における複数の変速段の切り換えによる駆動力の変化により、前記車両の前記リーン角が変化する場合がある。そのため、前記旋回半径に関連する物理量に基づいて、前記多段自動変速における前記複数の変速段の切り換えによって生じる、前記車両の前記リーン角の変化を予測することができる。
前記遠心力に関連する物理量は、前記車両の車速、前記車両のヨーレート、及び前記車両が傾斜状態で旋回するコーナーの曲率半径の少なくとも一つを含む。この場合には、前記制御装置は、例えば、前記車両の車速が車速閾値以上、前記車両のヨーレートがヨーレート閾値以上、及び前記車両が傾斜状態で旋回するコーナーの曲率半径が曲率半径閾値以下の少なくとも一つの条件を満たす場合に、多段自動変速機における変速段の切り換えによって車両のリーン角が変化すると予測してもよい。前記車速閾値、前記ヨーレート閾値、前記曲率半径閾値は、例えば、それぞれ、多段自動変速機における変速段の切り換えによって車両のリーン角が変化して前記車両の走行に影響を与えるような値に設定される。前記旋回半径に関連する物理量は、前記リーン車両が傾斜状態で旋回している状態において、前記リーン車両の車速とリーン角に関連する物理量、前記リーン車両の車速とヨーレート、及び前記リーン車両が傾斜状態で旋回するコーナーの曲率半径の少なくとも一つを含む。
前記車両に作用する遠心力に関連する物理量に基づく変速制御の一例として、制御装置は、車両がリーン角30度で車速20km/hで旋回する場合には、変速段の切り換えを禁止し、車両がリーン角30度で車速60km/hで旋回する場合には、変速段の切り換えを許可する。
なお、前記ヨーレートが遠心力に関連する物理量である理由について、以下で説明する。図12に示すように、車両1が旋回半径Rで旋回する場合に、車両1に作用する遠心力Fは下式によって表される。車両1の重量をm(kg)、車速をV(m/s)とする。
F=mV2/R
車両1が旋回する際のヨー角をψ(deg)、車両1の旋回角をφ(deg)、車両1の移動距離をL(m)とすると、ヨー角ψ及び旋回角φは、以下の関係を有する。
車両1が旋回する際のヨー角をψ(deg)、車両1の旋回角をφ(deg)、車両1の移動距離をL(m)とすると、ヨー角ψ及び旋回角φは、以下の関係を有する。
ψ=φ
また、旋回角φ及び移動距離L、車速V及び移動距離Lは、それぞれ、以下の関係を有する。tは、車両1の移動時間である。
また、旋回角φ及び移動距離L、車速V及び移動距離Lは、それぞれ、以下の関係を有する。tは、車両1の移動時間である。
L=R×φ
L=V×t
よって、旋回角φ及び車速Vは、以下の関係を有する。
L=V×t
よって、旋回角φ及び車速Vは、以下の関係を有する。
φ=V/R×t
したがって、ヨー角ψ及び旋回半径Rは、以下の関係を有する。
したがって、ヨー角ψ及び旋回半径Rは、以下の関係を有する。
ψ=V/R×t
上記式から求められるヨーレートは、以下の式によって表される。
上記式から求められるヨーレートは、以下の式によって表される。
Y=dψ/dt=V/R
よって、車両1に生じる遠心力F及び車両1のヨーレートYは、以下の関係を有する。
よって、車両1に生じる遠心力F及び車両1のヨーレートYは、以下の関係を有する。
F=mV2/R=mRY2
以上のように、ヨーレートは遠心力に関連する物理量である。
以上のように、ヨーレートは遠心力に関連する物理量である。
また、制御装置は、車両が傾斜状態で旋回している際に、前記車両のリーン角及び前記車両に作用する遠心力に関連する物理量に基づいて、多段自動変速機における変速段の切り換えによって車両のリーン角が変化するかどうかを予測してもよい。この場合、変速制御判定データは、図6及び図8において、前記車両のリーン角を横軸とし且つ前記車両に作用する遠心力に関連する物理量を縦軸とするグラフのデータを含む。なお、前記車両に作用する遠心力に関連する物理量がヨーレートの場合、変速制御判定データは、図13に示すデータを含む。制御装置は、図13に示す変速制御判定データを用いて、ヨーレートが閾値よりも大きい場合に、多段自動変速機における変速段の切り換えを禁止または駆動力の変化を抑制して変速し、ヨーレートが閾値よりも小さい場合に、多段自動変速機における変速段の切り換えを許可する。
また、制御装置は、車両が傾斜状態で異なる曲率半径を有する複数のコーナーを旋回するときの前記車両のリーン角が同じ場合に、前記車両が傾斜状態で旋回している際に、前記コーナーの曲率半径に基づいて、多段自動変速機における変速段の切り換えによって車両のリーン角が変化するかどうかを予測してもよい。この場合には、前記制御装置は、例えば、前記コーナーの曲率半径が閾値以下の場合に、多段自動変速機における変速段の切り換えによって車両のリーン角が変化すると予測してもよい。前記閾値は、例えば、多段自動変速機における変速段の切り換えによって車両のリーン角が変化して前記車両の走行に影響を与えるような値に設定される。
なお、前記曲率半径は、地図情報から幾何学的に得られる曲率半径であってもよいし、車両の車速及びヨーレートを用いて演算によって求められる曲率半径であってもよい。
また、制御装置は、車両の傾斜状態での旋回を、車両のリーン角、前記車両に作用する遠心力に関連する物理量、地図情報等に基づいて判定した後、車両のリーン角、前記車両に作用する遠心力に関連する物理量、地図情報等に基づいて、多段自動変速機における変速段の切り換えによって前記車両のリーン角が変化するかどうかを予測してもよい。
前記実施形態1では、図6に示すように、変速制御判定データは、車両1のリーン角が大きくなるほど、変速段の切り換えを禁止する車速の閾値が小さいデータである。しかしながら、前記変速制御判定データは、変速段の切り換えを禁止する車速の閾値がリーン角に対して変化するデータであれば、どのようなデータであってもよい。前記変速制御判定データは、車両のリーン角に対して、変速段の切り換えを禁止する車速の閾値が一定であるデータであってもよい。
前記実施形態1の変形例では、図8に示すように、変速制御判定データは、車両1のリーン角が大きくなるほど、駆動力の変化を抑制可能な変速段の切り換えのみを許可する車速の閾値が小さいデータである。しかしながら、前記変速制御判定データは、駆動力の変化を抑制可能な変速段の切り換えのみを許可する車速の閾値がリーン角に対して変化するデータであれば、どのようなデータであってもよい。前記変速制御判定データは、リーン角に対して、駆動力の変化を抑制可能な変速段の切り換えのみを許可する車速の閾値が一定であるデータであってもよい。
前記各実施形態では、車両1の後輪4に対してエンジンユニット10から駆動力が伝達される。しかしながら、車両の前輪に対してエンジンユニットから駆動力が伝達されてもよい。この場合、多段自動変速機は、エンジンから前輪に伝達する駆動力を変更する。
前記各実施形態では、車両1は、駆動源として、エンジン11を備えている。しかしながら、車両の駆動源は、モータであってもよい。また、前記駆動源は、エンジン及びモータを組み合わせたハイブリッドシステムであってもよい。
前記各実施形態では、多段自動変速機の一例を説明している。しかしながら、多段自動変速機は、少なくとも一つのクラッチと、複数の変速段とを備え、変速段を自動で段階的に切り換え可能な構成を有していれば、どのような構造の変速機であってもよい。
前記各実施形態では、多段自動変速機12,312は、6速の変速機である。しかしながら、多段自動変速機は、5速以下の変速機であってもよいし、7速以上の変速機であってもよい。
前記各実施形態では、車両の例として自動2輪車を説明したが、車両は、多段自動変速機を有するリーン車両であれば、2輪車以外の車両であってもよい。
1 車両(リーン車両)
2 車体
3 前輪
4 後輪
7、307 制御装置(変速制御装置)
10 エンジンユニット
11 エンジン(駆動源)
11a クランクシャフト
12、312 多段自動変速機
14 シフトスイッチ
15 クラッチアクチュエータ
16 シフトアクチュエータ
20、320 変速機構
21 メインシャフト
22 出力軸
23 駆動ギア
24 被駆動ギア
40 クラッチ
46 入力ギア
50 シフト機構
61 傾斜検出部
62 車速検出部
72 リーン角算出部
73 変速制御判定部
74 変速信号生成部
75 記憶部
315a 第1クラッチアクチュエータ
315b 第2クラッチアクチュエータ
321a 第1メインシャフト
321b 第2メインシャフト
322 出力軸
323a 1速固定ギア
323b 1速ギア
324a 2速固定ギア
324b 2速ギア
325a 第1スプラインギア
325b 3速ギア
326a 第2スプラインギア
326b 4速ギア
327a 5速ギア
327b 第3スプラインギア
328a 6速ギア
328b 第4スプラインギア
329 スプロケット
340 第1クラッチ
350 シフト機構
360 第2クラッチ
P 回転軸
2 車体
3 前輪
4 後輪
7、307 制御装置(変速制御装置)
10 エンジンユニット
11 エンジン(駆動源)
11a クランクシャフト
12、312 多段自動変速機
14 シフトスイッチ
15 クラッチアクチュエータ
16 シフトアクチュエータ
20、320 変速機構
21 メインシャフト
22 出力軸
23 駆動ギア
24 被駆動ギア
40 クラッチ
46 入力ギア
50 シフト機構
61 傾斜検出部
62 車速検出部
72 リーン角算出部
73 変速制御判定部
74 変速信号生成部
75 記憶部
315a 第1クラッチアクチュエータ
315b 第2クラッチアクチュエータ
321a 第1メインシャフト
321b 第2メインシャフト
322 出力軸
323a 1速固定ギア
323b 1速ギア
324a 2速固定ギア
324b 2速ギア
325a 第1スプラインギア
325b 3速ギア
326a 第2スプラインギア
326b 4速ギア
327a 5速ギア
327b 第3スプラインギア
328a 6速ギア
328b 第4スプラインギア
329 スプロケット
340 第1クラッチ
350 シフト機構
360 第2クラッチ
P 回転軸
Claims (4)
- 左に旋回する際には左に傾斜し且つ右に旋回する際には右に傾斜するリーン車両であって、
車体と、
前輪及び後輪を含む複数の車輪と、
前記前輪及び前記後輪の少なくとも一方に駆動力を供給する駆動源と、
複数の変速段及びクラッチを有し、前記複数の変速段を自動で段階的に切り換えることにより、前記駆動源から前記前輪及び前記後輪の少なくとも一方に伝達する駆動力を変更する歯車式の多段自動変速機と、
前記多段自動変速機における前記複数の変速段の切り換えを制御する変速制御装置と、を備え、
前記変速制御装置は、
前記リーン車両が傾斜状態で旋回している際に、前記リーン車両が傾斜状態で旋回するコーナーの旋回半径に関連する物理量に基づいて、前記多段自動変速機における前記複数の変速段の切り換えを禁止、または、前記複数の変速段の切り換えによる前記駆動力の変化を抑制する、リーン車両。 - 請求項1に記載のリーン車両において、
前記旋回半径に関連する物理量は、前記リーン車両が傾斜状態で旋回している状態において、前記リーン車両の車速とリーン角に関連する物理量、前記リーン車両の車速とヨーレート、及び前記リーン車両が傾斜状態で旋回するコーナーの曲率半径の少なくとも一つを含む、リーン車両。 - 請求項2に記載のリーン車両において、
前記変速制御装置は、前記リーン車両が傾斜状態で異なる曲率半径を有する複数のコーナーを旋回するときの前記リーン角が同じ場合に、前記リーン車両が傾斜状態で旋回している際に、前記コーナーの曲率半径に応じて、前記多段自動変速機における前記複数の変速段の切り換えを禁止、または、前記複数の変速段の切り換えによる前記駆動力の変化を抑制する、リーン車両。 - 請求項2に記載のリーン車両において、
前記変速制御装置は、前記リーン車両が傾斜状態で旋回する前記コーナーの曲率半径が閾値以下の場合、前記リーン車両が傾斜状態で旋回している際に、前記多段自動変速機における前記複数の変速段の切り換えを禁止、または、前記複数の変速段の切り換えによる前記駆動力の変化を抑制する、リーン車両。
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- 2019-02-06 JP JP2019019427A patent/JP2022053551A/ja active Pending
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- 2020-02-06 WO PCT/JP2020/004673 patent/WO2020162569A1/ja unknown
- 2020-02-06 EP EP20752115.4A patent/EP3901494B1/en active Active
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