WO2022034632A1 - ストラドルドビークル - Google Patents

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WO2022034632A1
WO2022034632A1 PCT/JP2020/030563 JP2020030563W WO2022034632A1 WO 2022034632 A1 WO2022034632 A1 WO 2022034632A1 JP 2020030563 W JP2020030563 W JP 2020030563W WO 2022034632 A1 WO2022034632 A1 WO 2022034632A1
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WO
WIPO (PCT)
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dog
saddle
shift
mounted vehicle
torque
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/030563
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English (en)
French (fr)
Inventor
善彦 竹内
Original Assignee
ヤマハ発動機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ヤマハ発動機株式会社 filed Critical ヤマハ発動機株式会社
Priority to PCT/JP2020/030563 priority Critical patent/WO2022034632A1/ja
Priority to JP2022542520A priority patent/JPWO2022034632A1/ja
Priority to TW110129430A priority patent/TWI788948B/zh
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/04—Smoothing ratio shift

Definitions

  • the present invention relates to a saddle-mounted vehicle.
  • Patent Document 1 includes a saddle-mounted vehicle provided with an automatic transmission that executes a shifting operation by an actuator such as a servomotor instead of a shifting operation by human power.
  • the shift stage can be switched by a clutch actuator that operates a clutch and a shift actuator (shift drive device) that operates a shift device.
  • An object of the present invention is to provide a saddle-type vehicle equipped with an automatic transmission device, which can quickly and smoothly switch gears.
  • the present inventor has studied to perform quick and smooth shift gear switching in a saddle-mounted vehicle equipped with an automatic transmission. In this study, the present inventor examined the operation of the transmission and the operation of the clutch.
  • the stepped transmission provided in the saddle-mounted vehicle is a dog-type stepped transmission.
  • the dog-type stepped transmission has a plurality of types of dogs as power transmission members.
  • the first dog is provided on a plurality of drive gears or driven gears that can move in the rotation axis direction.
  • a plurality of second dogs are provided so as to be able to be fitted with the first dog.
  • the first dogs are arranged side by side in the circumferential direction with a space for the second dog to enter between them.
  • the first dog and the second dog are fitted or disengaged from each other by moving relatively in the direction of the axis of rotation.
  • the first dog and the second dog are fitted to each other.
  • the first dog and the second dog are disengaged from each other.
  • the drive gear or the driven gear is rotated integrally with the rotating shaft, and the first dog and the second dog are released from the fitting to be driven.
  • the gear or the driven gear and the rotating shaft rotate independently.
  • the first dog and the second dog are provided corresponding to the drive gear or the driven gear.
  • the rotational force from the engine is transmitted to the drive wheels via the first dog and the second dog corresponding to the selected shift stage.
  • the first dog pushes the second dog in the rotational direction with a force corresponding to the rotational force.
  • a force in the direction in which the second dog comes out from the first dog that is, a force in the direction of the rotation axis is applied for shifting gears
  • the first dog puts the second dog on the contact surface between the first dog and the second dog. A strong frictional force is generated due to the pushing force in the rotational direction.
  • the movement of the first dog or the second dog in the direction of the rotation axis may be hindered.
  • the first dog and the second dog are tab tail type dogs having a contact surface inclined with respect to the rotation axis direction, the force in the rotation axis direction required for releasing the fitting is further large. ..
  • the frictional force generated on the contact surface between the first dog and the second dog is small. Therefore, the first dog and the second dog can move relatively in the direction of the axis of rotation in a short time.
  • the first dog and the second dog corresponding to the shift stage to be switched are fitted.
  • the second dog enters the space between the first dogs, the first dog and the second dog are fitted to each other.
  • the disengaged state and the transmission state of the clutch described above can be switched by moving the plate in the clutch. Therefore, when the clutch actuator is used, it takes a long time to switch the shift stage.
  • the present inventors have studied in detail that the shifting operation is performed without setting the clutch in the power non-transmission state in order to smoothly switch the shifting stage.
  • a control device that controls the engine reduces the output of the engine during the gear switching operation.
  • the control device reduces the output of the engine, for example, by retarding the ignition of the engine or stopping the ignition of the engine.
  • the frictional force generated between the first dog and the second dog is reduced. Therefore, the force for moving the first dog and the second dog in the direction of the axis of rotation is reduced.
  • the shifting operation can be performed without changing the state of the clutch.
  • the present inventor has further studied to perform quick and smooth shift gear switching in a saddle-mounted vehicle equipped with an automatic transmission while keeping the clutch in a power transmission state.
  • gear shifting can be performed by using a permanent magnet type electric motor connected to the crank shaft of the engine.
  • the control device drives a permanent magnet type electric motor.
  • the control device drives the permanent magnet electric motor so as to reduce the transmission torque transmitted between the first dog and the second dog.
  • the frictional force generated between the first dog and the second dog is reduced.
  • the clutch state is maintained in a state in which the power output from the engine is transmitted to the drive wheels.
  • the control device decelerates the dog that transmits the driving force from the engine of the first dog and the second dog with respect to the dog that transmits the driving force. As such, it drives a permanent magnet type electric motor.
  • the control device drives a permanent magnet electric motor to brake against the rotation of the engine.
  • the control device accelerates the dog that transmits the driving force from the engine among the first dog and the second dog to the dog that is transmitted. As such, it drives a permanent magnet type electric motor.
  • the control device drives a permanent magnet electric motor to accelerate the rotation of the engine.
  • the first dog and the second dog can move relatively in the direction of the axis of rotation. As a result, the first dog and the second dog are separated from each other in the direction of the axis of rotation, and the mating between the first dog and the second dog is released.
  • the first dog and the second dog are mated while the clutch is in the power transmission state.
  • the first dog and the second dog are fitted by the second dog entering the space between the two first dogs.
  • the crank shaft When the crank shaft is driven by an electric motor connected to the crank shaft of the engine, the rotational force can be controlled in real time, not limited to the timing of once every two rotations of the crank shaft. Therefore, the time resolution of the shift stage switching operation is improved as compared with the case of adjusting the engine output, and the responsiveness to the shift stage switching operation is improved. As a result, in a saddle-mounted vehicle equipped with an automatic transmission, it is possible to quickly and smoothly switch gears.
  • the saddle-mounted vehicle has the following configuration.
  • the saddle-mounted vehicle is An engine that has a rotating crank shaft and outputs the power generated by combustion from the crank shaft as torque and rotational force of the crank shaft.
  • a permanent magnet type electric motor that is connected to the crank shaft so as to rotate at a fixed speed ratio to the crank shaft, receives power, and outputs power.
  • Provided in the power transmission path between the crank shaft and the drive wheels, it has an input shaft, an output shaft, a first dog and a second dog, and the first dog and the second dog have a plurality of gears.
  • the first dog is provided with a space in the circumferential direction, and the second dog fits into the first dog by entering the space of the first dog as it moves in the rotation axis direction. It is provided so that the fitted state is released by exiting the space of the first dog as it becomes a mated state, and the fitted state of the first dog and the second dog in one selected shift stage causes the said.
  • the power transmission in the selected shift stage is effectively set, and the first dog and the second dog transmit power between the input shaft and the output shaft by being in the fitted state.
  • a multi-stage transmission that cuts off the transmission of power between the input shaft and the output shaft by releasing the mating state.
  • a clutch provided between the crank shaft and the input shaft to transmit power between the crank shaft and the input shaft or to cut off the power transmission between the crank shaft and the input shaft.
  • a speed change drive device that moves either the first dog or the second dog in the direction of the axis of rotation, and When the shift execution condition is satisfied, the following processes (A) and (B) are configured to be performed in order.
  • the permanent magnet type electric motor is controlled so as to reduce the magnitude of the torque transmitted between the input shaft and the output shaft of the multi-stage transmission.
  • the shift drive device includes a control device that controls the shift drive device so as to move either the first dog or the second dog in the direction of the rotation axis to release the fitted state. ..
  • the saddle-mounted vehicle of (1) includes an engine, a permanent magnet type electric motor, a drive wheel, a clutch, a multi-stage transmission, a transmission drive, and a control device.
  • the engine has a rotating crank shaft, and outputs the power generated by combustion from the crank shaft as torque and rotational force of the crank shaft.
  • the permanent magnet type electric motor is connected to the crank shaft so as to rotate at a fixed speed ratio with the crank shaft, receives electric power, and outputs power.
  • the drive wheels are driven by the power output from at least one of the engine and the permanent magnet motor.
  • the multi-speed transmission is provided in the power transmission path between the crank shaft of the engine and the drive wheels.
  • the multi-speed transmission has an input shaft, an output shaft, a first dog and a second dog.
  • the first dog and the second dog correspond to each of a plurality of shift stages.
  • the first dog is provided with a space in the circumferential direction.
  • the second dog is provided so as to enter the space of the first dog as it moves in the direction of the rotation axis so as to be in a fitted state with the first dog. Further, the second dog is provided so that the fitted state is released by exiting the space of the first dog.
  • the multi-speed gearbox effectively sets the power transmission at the selected gearbox depending on the fitted state of the first dog and the second dog at the selected gearbox.
  • the first dog and the second dog transmit power between the input shaft and the output shaft when they are in the fitted state, and the power between the input shaft and the output shaft is released when the fitted state is released. Block the transmission of.
  • the clutch is provided between the crank shaft of the engine and the input shaft of the multi-speed transmission.
  • the clutch transfers power between the crank shaft and the input shaft, or cuts off the power transmission between the crank shaft and the input shaft.
  • the speed change drive device moves any of the first dog and the second dog in the rotation axis direction of the first dog and the second dog.
  • the control device is configured to sequentially perform the following processes (A) and (B) when the shift execution condition is satisfied.
  • (A) controls the permanent magnet type electric motor so as to reduce the magnitude of the torque transmitted between the input shaft and the output shaft of the multi-stage transmission.
  • (B) controls the shift drive device so that the shift drive device moves either the first dog or the second dog in the direction of the rotation axis to release the fitted state.
  • the torque transmitted by the engagement between the first dog and the second dog in the circumferential direction in the multi-speed transmission is reduced.
  • the torque in the circumferential direction acting between the first dog and the second dog is reduced.
  • the first dog and the second dog are used before the first dog or the second dog moves in the direction of the axis of rotation.
  • the frictional force generated in is reduced. Therefore, the first dog and the second dog can move relatively in the direction of the axis of rotation. As a result, the first dog and the second dog are separated from each other in the direction of the axis of rotation, and the mating between the first dog and the second dog is released.
  • the mating between the first dog and the second dog can be released without interrupting the transmission of the power output from the engine by the clutch. That is, it is possible to cancel the selection at the shifting stage of the switching source in the transmission without waiting for the operation of the clutch. Further, the first dog and the second dog can be fitted to each other in the selected shift stage without waiting for the operation of the clutch.
  • the shift source of the switching source is a shift stage selected in the multi-speed transmission before switching.
  • the saddle-mounted vehicle can adopt the following configuration.
  • the control device is When the shift execution condition is satisfied while the input shaft receives torque in the same direction as the rotation direction from the crank shaft, in the process (A), the permanent magnet type electric motor uses the crank shaft.
  • the permanent magnet type electric motor is controlled so as to output a torque for decelerating.
  • the permanent magnet type electric motor cranks In the saddle-mounted vehicle of (2), when the speed change drive device moves either the first dog or the second dog in the direction of the rotation axis to release the fitted state in the acceleration state, the permanent magnet type electric motor cranks. Outputs the torque that decelerates the shaft.
  • the acceleration state of the saddle-mounted vehicle is a state in which the input shaft receives torque in the same direction as the rotation direction from the crank shaft. As a result, the frictional force generated between the first dog and the second dog is reduced. Therefore, the time resolution of the shift stage switching operation is improved as compared with the case of adjusting the engine output, and the responsiveness to the shift stage switching operation is improved. Therefore, in a saddle-mounted vehicle equipped with an automatic transmission, it is possible to quickly and smoothly switch gears.
  • the saddle-type vehicle of (1) or (2) The control device is When the shift execution condition is satisfied while the input shaft receives torque in the direction opposite to the rotation direction from the output shaft, in the process (A), the permanent magnet type electric motor uses the crank shaft. The permanent magnet type electric motor is controlled so as to output a torque for accelerating.
  • the permanent magnet type electric motor is used in the saddle-mounted vehicle of (3). It outputs the torque that accelerates the crank shaft.
  • the deceleration state of a saddle-type vehicle is a state in which the input shaft receives torque in the direction opposite to the rotation direction from the output shaft. As a result, the frictional force generated between the first dog and the second dog is reduced. Therefore, the time resolution of the shift stage switching operation is improved as compared with the case of adjusting the engine output, and the responsiveness to the shift stage switching operation is improved. Therefore, in a saddle-mounted vehicle equipped with an automatic transmission, it is possible to quickly and smoothly switch gears.
  • the saddle-mounted vehicle can adopt the following configuration.
  • the speed change drive device moves either the first dog or the second dog in the rotation axis direction, and the fitting state.
  • the control device causes the permanent magnet type electric motor to output a torque for decelerating the crank shaft.
  • the first dog of the shift stage to be switched is used in the switching of the shift stage. It is in a fitted state with the second dog. Before the mated state, the difference between the rotation speed of the first dog and the rotation speed of the second dog tends to increase due to the torque output by the engine.
  • the control device for the saddle-mounted vehicle according to (4) is a permanent magnet type electric motor when the speed change drive device moves either the first dog or the second dog in the direction of the rotation axis to be in a fitted state in an accelerated state. Outputs the torque that decelerates the crank shaft. By outputting the torque for decelerating the crank shaft by the permanent magnet type electric motor, the increase in the difference between the rotation speed of the first dog and the rotation speed of the second dog is suppressed.
  • the saddle-mounted vehicle can adopt the following configuration. (5) A saddle-mounted vehicle according to any one of (1) to (4).
  • the speed change drive device moves either the first dog or the second dog in the rotation axis direction, and the fitting state.
  • the permanent magnet type electric motor is made to output the torque for accelerating the crank shaft.
  • the first dog of the shift stage to be switched is used in the switching of the shift stage. It is in a fitted state with the second dog. Before the mated state, the difference between the rotation speed of the first dog and the rotation speed of the second dog tends to increase due to the torque output by the engine.
  • the control device for the saddle-mounted vehicle according to (5) is a permanent magnet type electric motor when the speed change drive device moves either the first dog or the second dog in the direction of the rotation axis to be in a fitted state in a decelerated state. Outputs the torque that accelerates the crank shaft. By outputting the torque for accelerating the crank shaft by the permanent magnet type electric motor, the increase in the difference between the rotation speed of the first dog and the rotation speed of the second dog is suppressed.
  • the saddle-mounted vehicle can adopt the following configuration.
  • (6) The saddle-mounted vehicle of (2).
  • the control device controls the ignition of the engine.
  • the permanent magnet type electric motor is controlled so as to output the torque for decelerating the crank shaft, and the ignition of the engine is retarded or ignited. Stop.
  • the control device controls the permanent magnet type electric motor so as to output the torque for decelerating the crank shaft, and the ignition of the engine is retarded or stopped.
  • the torque caused by the combustion of the engine causes the first dog and the second dog.
  • the occurrence of a situation in which the release of the dog's mated state is hindered is suppressed.
  • the saddle-mounted vehicle can adopt the following configuration.
  • At least one of the first dog and the second dog has a protrusion that protrudes in the direction of the axis of rotation that enters the space between the other dogs, and the protrusion has a shape that is wider in the circumferential direction toward the tip.
  • the first dog and the second dog are in a power transmission state in which power is transmitted in the acceleration or deceleration direction by the engagement between the first dog and the second dog in the circumferential direction. It is possible to prevent any of the dogs from easily coming off the space between the other dogs. Therefore, it is easy to maintain the fitted state of the first dog and the second dog. Moreover, when the shift stage is changed, the mating state is likely to be released by reducing the rotational force applied to the first dog and the second dog. Therefore, it is possible to achieve both the ease of maintaining the fitted state in the power transmission state and the ease of releasing the fitted state when the shift gear is changed.
  • the saddle-mounted vehicle can adopt the following configuration.
  • the speed change drive device rotates at a fixed speed ratio with respect to the shift motor for driving at least one of the first dog and the second dog in the rotation axis direction, and at least one of the shift motors. It has a shift cam formed with a cam groove that regulates the movement of the motor in the direction of the rotation axis.
  • a cam groove is formed and the shift cam rotates at a fixed speed ratio with respect to the shift actuator without, for example, interposing a ratchet mechanism. Since the shift cam rotates at a fixed speed ratio with respect to the shift actuator, the positions of the first dog and the second dog in the rotation axis direction are more precisely controlled by the operation of the shift actuator. The timing of controlling the rotation of the first dog and the second dog by the operation of the permanent magnet type electric motor can be more precisely matched with the timing of controlling the position in the rotation axis direction.
  • the saddle-mounted vehicle can adopt the following configuration.
  • (9) A saddle-mounted vehicle according to any one of (1) to (8).
  • the saddle-mounted vehicle includes a throttle grip that receives the operating force of the rider, and a throttle valve that changes the supply amount of fuel supplied to the engine by changing the opening degree according to the operating force received by the throttle grip.
  • the permanent magnet type electric motor adjusts the output torque of the engine when the shift stage is switched. Therefore, the opening degree of the throttle valve is not adjusted by electronic control or the like, and the shift stage can be smoothly switched even in a configuration that operates by the operating force of the rider. Therefore, in the saddle-mounted vehicle of (9), the throttle grip and the throttle valve can be created by a simple structure.
  • a saddle-type vehicle is a vehicle in which the driver sits across the saddle.
  • the saddle-mounted vehicle include a scooter type, a moped type, an off-road type, and an on-road type motorcycle.
  • a lean vehicle configured to be able to turn in a lean posture so as to lean inward with respect to a curve is an example of a saddle-mounted vehicle.
  • the saddle-mounted vehicle is not limited to the motorcycle, and may be, for example, a motorcycle, an ATV (All-Terrain Vehicle), or the like.
  • the tricycle may have two front wheels and one rear wheel, or may have one front wheel and two rear wheels.
  • the drive wheels of the saddle-mounted vehicle may be rear wheels or front wheels.
  • the lean vehicle is a saddle-mounted vehicle configured to be able to turn in a lean posture so as to lean inward with respect to a curve, for example.
  • a saddle-mounted vehicle configured to be able to turn in a lean posture is configured to turn in a posture tilted inward in a curve.
  • the saddle-type vehicle configured to be able to turn in a lean posture opposes the centrifugal force applied to the saddle-type vehicle during turning.
  • lightness is required, so the responsiveness of progress to the starting operation is important.
  • a torque converter utilizing the mechanical action of a fluid is not provided in a power transmission path from a power source to a drive wheel.
  • the engine is the power source for saddle-mounted vehicles.
  • Engines include, for example, single-cylinder engines and engines with two or more cylinders.
  • the engine may be a gasoline engine or a diesel engine.
  • the permanent magnet type electric motor is a rotary electric machine that can both start and drive the engine.
  • the permanent magnet type electric motor may be a rotary electric machine capable of generating electric power.
  • the permanent magnet type electric motor may be an outer rotor type or an inner rotor type. Further, the permanent magnet type electric motor may be an axial gap type instead of the radial gap type.
  • the clutch is a power transmission device provided in the power transmission path between the power source and the drive wheels.
  • the clutch is, for example, a friction clutch in which a disk provided on an input shaft and a disk provided on an output shaft are crimped and torque is transmitted by the frictional force generated by the crimping.
  • Examples of the friction clutch include, but are not limited to, a wet multi-plate clutch and a dry single-plate clutch.
  • the clutch does not include a torque converter that transmits power via a fluid.
  • the multi-speed transmission is, for example, a dog type transmission.
  • the dog-type transmission includes a transmission in which at least one drive gear is always meshed with the driven gear.
  • the multi-speed transmission includes a constantly meshing transmission in which all drive gears are meshed with the driven gear.
  • the multi-speed transmission outputs a set gear ratio by selectively combining a drive gear provided on the input shaft and a driven gear provided on the output shaft.
  • the multi-speed transmission includes, for example, a speed change setting mechanism.
  • the shift stage setting mechanism has, for example, a shift cam and a shift fork, and the shift fork is moved in the rotation axis direction by rotating the shift cam.
  • the sleeve (power transmission member ring) provided on the rotating shaft (at least one of the input shaft and the output shaft) of the multi-stage transmission is moved in the axial direction of the rotating shaft.
  • the mating between the dog of the drive gear or the driven gear of the shift source of the switching source and the dog of the sleeve that rotates the drive gear or the driven gear of the shift source of the switching source together with the rotation shaft is released.
  • the dog of the drive gear or the driven gear of the shift stage to be switched is fitted with the dog of the sleeve that rotates the drive gear or the driven gear of the shift stage to be switched together with the rotation shaft.
  • the first dog when the second dog is arranged in the circumferential direction at a distance larger than the circumferential length of the first dog, and the first dog is arranged between two second dogs arranged adjacent to each other.
  • the gap created between the two second dogs and the first dog is backlash.
  • the state of the power source is switched from the deceleration state to the acceleration state
  • the first dog between the two adjacent second dogs is separated from the one second dog and then the position in the opposite direction. Re-contact with a different second dog placed in.
  • the first dog engages with the second dog.
  • the interval at which the first dog moves away from one second dog and then until it engages with a different second dog located in the opposite position is play.
  • the first dog member is provided in either the drive gear or the driven gear.
  • the second dog which has play in the circumferential direction and hits the first dog, has a shape in which play occurs between the first dog and the first dog when it is located in the gap between the first dogs adjacent to each other in the circumferential direction. It is provided so as to move relative to the first dog in the circumferential direction and hit the first dog in the circumferential direction.
  • the second dog may be provided in either the drive gear or the driven gear, or may be provided in the sleeve which is a member different from the drive gear and the driven gear.
  • the first dog or the second dog may be a protrusion, or may be a side wall portion defining a hole or groove into which the other dog enters.
  • the shift stage setting mechanism of the multi-speed transmission has a first dog and a second dog in each shift stage.
  • the shift stage setting mechanism has a first dog and a second dog individually for each shift stage.
  • the shift stage setting mechanism may have a first dog and a second dog so as to perform an operation for mechanically and selectively effectively setting the power transmission in each shift stage.
  • one dog ring as a second dog may be provided so as to correspond to two shift stages.
  • the circumferential direction in which the first dog hits the second dog is a direction along the rotation direction of the drive gear or the driven gear provided with the first dog.
  • the input shaft of the multi-speed transmission is connected to the crank shaft of the engine, for example, via a clutch.
  • the output shaft of the multi-speed transmission is connected to the drive wheels via a power transmission mechanism such as a chain.
  • a power transmission mechanism such as a chain.
  • the torque transmitted between the input shaft and the output shaft is the circumferential force acting between the first dog and the second dog.
  • the circumferential force acting between the first dog and the second dog is the circumferential force that the first dog applies to the second dog, or the circumferential force that the second dog applies to the first dog. ..
  • the torque transmitted between the input shaft and the output shaft is the torque transmitted between the input shaft and the output shaft. This is the torque applied to the output shaft.
  • the drive gear is provided with a first dog
  • the torque transmitted between the input shaft and the output shaft in the accelerated state of the saddle-type vehicle is applied by the first dog to the second dog.
  • the drive gear When the drive gear is provided with the second dog, the torque transmitted between the input shaft and the output shaft in the acceleration state of the saddle-mounted vehicle is the circumferential direction that the second dog applies to the first dog. Is the power of. Further, when the drive wheels are applying a load to the crank shaft, that is, in the deceleration state of the saddle-mounted vehicle, the torque transmitted between the input shaft and the output shaft is the torque applied to the input shaft by the output shaft. .. Specifically, when the drive gear is provided with the first dog, the torque transmitted between the input shaft and the output shaft in the deceleration state of the saddle-type vehicle is received by the first dog from the second dog. It is a force in the circumferential direction. When the drive gear is provided with the second dog, the torque transmitted between the input shaft and the output shaft in the deceleration state of the saddle-type vehicle is the circumferential direction received by the second dog from the first dog. Is the power of.
  • the magnitude of torque is the amount of torque excluding the directional component.
  • the magnitude of the torque transmitted between the input shaft and the output shaft is the amount of torque transmitted between the input shaft and the output shaft.
  • the magnitude of the torque transmitted between the input shaft and the output shaft excludes the magnitude of the circumferential force acting between the first dog and the second dog, that is, the directional component of the force. It is the amount that was done. Reducing the magnitude of the torque transmitted between the input shaft and the output shaft means that the circumference acting between the first dog and the second dog when the first dog and the second dog are in the fitted state. It is to reduce the amount of force in the direction.
  • reducing the magnitude of the torque transmitted between the input shaft and the output shaft means that the output shaft is connected to the input shaft via the first dog and the second dog. Is to reduce the amount of torque applied to.
  • the drive gear is provided with the first dog, it is said that the magnitude of the torque transmitted between the input shaft and the output shaft is reduced in the acceleration state of the saddle-type vehicle. Is to reduce the amount of circumferential force applied to the second dog.
  • the second dog is the second dog to reduce the magnitude of the torque transmitted between the input shaft and the output shaft in the acceleration state of the saddle-type vehicle. It is to reduce the amount of circumferential force applied to one dog.
  • reducing the magnitude of the torque transmitted between the input shaft and the output shaft means that the torque transmitted from the input shaft and the output shaft is reduced from the output shaft via the first dog and the second dog. It is to reduce the amount of torque applied to the input shaft.
  • the drive gear is provided with the first dog, it is said that the magnitude of the torque transmitted between the input shaft and the output shaft is reduced in the deceleration state of the saddle-type vehicle. Is to reduce the amount of circumferential force received from the second dog.
  • the second dog is the second dog to reduce the magnitude of the torque transmitted between the input shaft and the output shaft in the deceleration state of the saddle-type vehicle. It is to reduce the amount of circumferential force received from one dog.
  • the shift drive device has a drive device (shift actuator) that drives the shift mechanism of the multi-speed shift device.
  • the speed change drive device for example, the shift drum that moves the position of the gear of the multi-stage transmission device rotates.
  • the shift actuator is a shift motor.
  • the shift actuator is, for example, a servo motor.
  • the speed change drive device may have an actuator other than the servomotor.
  • a shift cam is driven to move the shift fork in the direction of the rotation axis of the shift cam.
  • the shift drive device is configured to drive the shift cam via, for example, a change mechanism (crab claw type mechanism).
  • the shift drive device may be configured to drive the shift cam directly, for example, without going through a change mechanism.
  • the multi-speed transmission is, for example, an electric multi-speed transmission equipped with a motor.
  • the multi-speed transmission is, for example, an automatic multi-speed transmission.
  • the automatic multi-speed transmission is configured to automate control of, for example, a clutch operation and a shift change operation.
  • the automatic multi-speed transmission is configured, for example, so that the control device executes control related to the clutch operation and the shift change operation when the shift execution condition described later is satisfied.
  • the automatic multi-speed transmission may be configured, for example, so that the control device determines the timing of the shift change and also executes the control related to the clutch operation and the shift change operation at the determined timing.
  • the automatic multi-speed transmission may include, for example, a shift input device in which a command regarding the timing of shift change is input by the rider.
  • the automatic multi-speed transmission may be configured, for example, so that the control device executes control regarding the clutch operation and the shift change operation at the timing of the shift change input by the rider via the shift input device.
  • the speed change input device is not particularly limited.
  • As the speed change input device for example, a conventionally known type of input device such as a button, a lever, or a pedal can be adopted.
  • the shift input device is configured to input, for example, an instruction as to whether to shift up or down.
  • the control related to the clutch operation is the control for the clutch actuator.
  • the control related to the shift change operation is the control for the shift drive device having the shift actuator.
  • the control device may have a processor that executes a program, or may be an electronic circuit.
  • the "shift execution condition” is a condition for determining the timing of the shift change, and it is also determined whether to shift up or down from the current gear stage.
  • the control related to the clutch operation and the shift change operation is executed.
  • the control device determines whether or not the shift execution condition is satisfied based on at least one parameter relating to the running of the saddle-type vehicle. Examples of the parameters include vehicle speed, engine rotation speed, current gear stage, and the like.
  • the torque applied in the forward rotation direction of the crank shaft is the acceleration torque
  • the torque to stop the rotation of the crank shaft is zero torque, which is applied in the direction opposite to the forward rotation direction of the crank shaft.
  • the torque be the deceleration torque
  • the forward rotation direction of the crank shaft is the same as the direction of the torque output to the crank shaft by the engine due to the combustion of gas.
  • the control device changes the torque transmitted between the input shaft and the output shaft by controlling the permanent magnet type electric motor to output the torque.
  • the control of the permanent magnet type electric motor of the control device will be described separately for the case where the saddle-type vehicle is in the acceleration state and the case where the saddle-type vehicle is in the deceleration state.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a saddle-mounted vehicle 1 according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1A is a side view showing the configuration of the saddle-mounted vehicle 1 in a simplified manner.
  • FIG. 1B is an enlarged view showing the operation of a part of the engine 20, the clutch 50, and the multi-speed transmission 40 of a saddle-mounted vehicle.
  • 1 (c) to 1 (e) are views showing the operation of the permanent magnet type electric motor 30 and the first dog 43 and the second dog 44 of the multi-speed transmission 40.
  • a part of the first dog 43 and the second dog 44 is illustrated by a cross-sectional view in the circumferential direction.
  • F indicates the front in the saddle-mounted vehicle 1.
  • B indicates the rear of the saddle-mounted vehicle 1.
  • FB indicates the front-rear direction in the saddle-mounted vehicle 1.
  • U indicates the upper side in the saddle-mounted vehicle 1.
  • D indicates the lower part in the saddle-mounted vehicle 1.
  • UD indicates the vertical direction in the saddle-mounted vehicle 1.
  • the saddle-mounted vehicle of FIG. 1 includes an engine 20, a permanent magnet type electric motor 30, a drive wheel 15, a clutch 50, a multi-stage transmission 40, and a transmission drive device 45. And a control device 80.
  • the engine 20 has a rotating crank shaft 24.
  • the engine 20 outputs the power generated by the combustion of the air-fuel mixture from the crank shaft 24 as the torque and rotational force of the crank shaft 24.
  • the permanent magnet type electric motor 30 is connected to the crank shaft 24 so as to rotate at a fixed speed ratio with the crank shaft 24.
  • the permanent magnet type electric motor 30 receives electric power and outputs electric power.
  • the permanent magnet type electric motor 30 is directly connected to the crank shaft 24.
  • the drive wheels 15 are driven by the power output from at least one of the engine 20 and the permanent magnet type electric motor 30.
  • the multi-speed transmission 40 is provided in a power transmission path between the crank shaft 24 of the engine 20 and the drive wheels 15.
  • the multi-speed transmission 40 has an input shaft 41, an output shaft 42, a first dog 43, and a second dog 44.
  • the first dog 43 and the second dog 44 are provided in each of the plurality of shift stages.
  • the first dog 43 is provided with a space in the circumferential direction.
  • the second dog 44 is provided so as to enter the space of the first dog 43 as it moves in the direction of the rotation axis so as to be in a fitted state with the first dog. Further, the second dog 44 is provided so that the fitted state is released by exiting the space of the first dog 43.
  • the multi-speed transmission 40 effectively sets the power transmission in the selected gear according to the fitted state of the first dog 43 and the second dog 44 in the selected gear.
  • the first dog 43 and the second dog 44 transmit power between the input shaft 41 and the output shaft 42 when they are in the fitted state, and the input shaft 41 and the output shaft are released when the fitted state is released. Blocks the transmission of power to and from 42.
  • the clutch 50 is provided between the crank shaft 24 of the engine 20 and the input shaft 41 of the multi-speed transmission 40.
  • the clutch 50 transmits power between the crank shaft 24 and the input shaft 41, or cuts off the power transmission between the crank shaft 24 and the input shaft 41.
  • the speed change drive device 45 moves any of the first dog 43 and the second dog 44 in the rotation axis direction of the first dog 43 and the second dog 44.
  • the control device 80 controls the permanent magnet type electric motor 30 and the speed change drive device 45. Specifically, as shown in FIGS. 1 (c) to 1 (e), the control device 80 is configured to sequentially perform the following processes (A) and (B) when the shift execution condition is satisfied. .. (A) controls the permanent magnet type electric motor 30 so as to reduce the magnitude of the torque T1 transmitted between the input shaft 41 and the output shaft 42 of the multi-speed transmission 40 (FIG. 1 (c)). ⁇ (D)). (B) controls the shift drive device 45 so that the shift drive device 45 moves either the first dog 43 or the second dog 44 in the direction of the rotation axis to release the fitted state (FIG. 1 (e). )). As a result, the torque transmitted by the engagement between the first dog 43 and the second dog 44 in the circumferential direction in the multi-speed transmission 40 is reduced.
  • Torque T is transmitted between the input shaft 41 and the output shaft 42 of the multi-speed transmission 40 of the saddle-mounted vehicle 1.
  • the first dog 43 applies a force G in the circumferential direction to the second dog 44, or the second dog 44 applies a force G to the first dog 43 (FIG. 1 (c)).
  • the control device 80 controls the permanent magnet type electric motor 30 so as to output the torque T2 in the direction opposite to the torque T1 (FIG. 1 (d)).
  • the decrease in the circumferential force G acting between the first dog 43 and the second dog 44 causes the first dog 43 or the second dog 44 to move in the rotation axis direction before the first dog 43 or the second dog 44 moves in the rotation axis direction.
  • the frictional force generated between the 43 and the second dog 44 is reduced. Therefore, the first dog 43 and the second dog 44 can move relatively in the direction of the axis of rotation. As a result, the first dog 43 and the second dog 44 are separated from each other in the direction of the axis of rotation, and the mating between the first dog 43 and the second dog 44 is released (FIG. 1 (e)).
  • the mating between the first dog 43 and the second dog 44 can be released without interrupting the transmission of the power output from the engine 20 by the clutch 50. That is, without waiting for the operation of the clutch 50, it is possible to deselect the gears of the switching source in the multi-speed gearbox 40. Further, the first dog 43 and the second dog 44 can be fitted in the selected shift stage without waiting for the operation of the clutch 50.
  • the first dog 43 and the second dog 44 do not wait for the operation of the clutch 50 or the arrival of the combustion stroke of the engine 20 in the shift stage switching. It is possible to control the release of the mating state in real time. Therefore, the time resolution of the shift gear switching operation is improved, and the responsiveness to the shift gear switching operation is improved. Therefore, in the saddle-mounted vehicle 1 provided with the automatic transmission of the present embodiment, it is possible to quickly and smoothly switch gears.
  • FIG. 2 shows the permanent magnet type electric motor 30 of the saddle-mounted vehicle according to the second embodiment of the present invention, and the first dogs 43-1 to 43-2 and the second dogs 44-1 to 44 of the multi-speed transmission 40. It is a figure which shows the operation of -2.
  • FIGS. 2 (a-1) to 2 (a-5) show the permanent magnet type electric motor 30 in the accelerated state of the saddle-mounted vehicle 2 and the first dogs 43-1 to 43-2 of the multi-stage transmission 40.
  • FIGS. 2 (b-1) to 2 (b-5) show the permanent magnet type electric motor 30 in the deceleration state of the saddle-mounted vehicle 2, and the first dogs 43-1 to 43-2 of the multi-stage transmission 40.
  • the operation of the second dogs 44-1 to 44-2 is shown.
  • the same configuration as that of the first embodiment is designated by the same reference numerals as the saddle-mounted vehicle 1 shown in FIG. 1, and a part of the description thereof will be omitted.
  • the configuration and control of this embodiment may be combined with the first embodiment.
  • the acceleration state of the saddle-mounted vehicle 2 is a state in which the input shaft 41 receives the torque T3 from the crank shaft 24 in the same direction as the rotation direction X.
  • the first dog 43-1 in the shift stage of the switching source applies a force G1 in the circumferential direction to the second dog 44-1 (FIG. 2 (a-1)).
  • the control device 80 (see FIG. 1A) of the saddle-mounted vehicle 2 is after the first dog 43-1 and the second dog 44-1 in the original shift stage of the multi-stage transmission 40 are disengaged from each other.
  • the first dog 43-2 and the second dog 44-2 are fitted in the selected shift stage.
  • the control device 80 when the shift execution condition is satisfied in the acceleration state (FIG. 2 (a-1)), the control device 80 includes the input shaft 41 and the output shaft 42 of the multi-stage transmission device 40.
  • the permanent magnet type electric motor 30 is controlled so as to reduce the magnitude of the torque T3 transmitted between them (process (A)).
  • the control device 80 controls the permanent magnet type electric motor 30 so that the permanent magnet type electric motor 30 outputs the torque T4 for decelerating the crank shaft 24 (FIG. 2 (a-2)).
  • the speed change drive device 45 moves any one of the first dog 43-1 and the second dog 44-1 (second dog 44-1 in the present embodiment) in the rotation axis direction and fits the control device 80.
  • the speed change drive device 45 is controlled so as to release the matching state (FIG. 2 (a-3), process (B)).
  • the control device 80 causes the permanent magnet type electric motor 30 to output the torque T5 for decelerating the crank shaft 24 (FIG. 2A-4).
  • the control device 80 moves any one of the first dog 43-2 and the second dog 44-2 (the second dog 44-2 in the present embodiment) in the direction of the axis of rotation so as to be in the fitted state.
  • the speed change drive device 45 is controlled (FIG. 2 (a-5)).
  • the speed change drive device 45 moves either the first dog 43-1 or the second dog 44-1 in the direction of the rotation axis to release the fitted state in the acceleration state, it is a permanent magnet type.
  • the electric motor 30 outputs the torque T4 that decelerates the crank shaft 24. As a result, the frictional force generated between the first dog 43-1 and the second dog 44-1 is reduced.
  • the gear to be switched is switched.
  • the first dog 43-2 and the second dog 44-2 are in a fitted state.
  • the torque T3 output by the engine 20 tends to increase the difference between the rotation speed of the first dog 43-2 and the rotation speed of the second dog 44-2.
  • the control device 80 of the saddle-mounted vehicle 2 is put into a fitted state.
  • the permanent magnet type electric motor 30 is made to output the torque T5 for decelerating the crank shaft 24.
  • the deceleration state of the saddle-mounted vehicle 2 is a state in which the crank shaft 24 receives torque T6 in the direction opposite to the rotation direction X from the output shaft 42 via the input shaft 41. That is, the deceleration state of the saddle-mounted vehicle 2 is a state in which the crank shaft 24 applies the torque T6 in the direction opposite to the rotation direction X to the input shaft 41.
  • the second dog 44-1 in the shift stage of the switching source applies a force G2 in the circumferential direction to the first dog 43-1 (FIG. 2 (b-1)).
  • the control device 80 determines the torque T6 transmitted between the input shaft 41 and the output shaft 42 of the multi-stage transmission device 40.
  • the permanent magnet type electric motor 30 is controlled so as to reduce the size (process (A)).
  • the control device 80 controls the permanent magnet type electric motor 30 so that the permanent magnet type electric motor 30 outputs the torque T7 for accelerating the crank shaft 24 (FIG. 2 (b-2)).
  • the speed change drive device 45 moves any one of the first dog 43-1 and the second dog 44-1 (second dog 44-1 in the present embodiment) in the rotation axis direction and fits the control device 80.
  • the speed change drive device 45 is controlled so as to release the matching state (FIG. 2 (b-3), process (B)).
  • the control device 80 causes the permanent magnet type electric motor 30 to output the torque T8 for accelerating the crank shaft 24 (FIG. 2 (b-4)).
  • the control device 80 moves any one of the first dog 43-2 and the second dog 44-2 (the second dog 44-2 in the present embodiment) in the direction of the axis of rotation so as to be in the fitted state. Controls the shift drive device 45 (FIG. 2 (b-5)).
  • the permanent magnet type electric motor is used.
  • the motor 30 outputs the torque T7 that accelerates the crank shaft 24.
  • the gear to be switched is switched.
  • the first dog 43-2 and the second dog 44-2 are in a fitted state.
  • the torque T6 transmitted from the drive wheel 15 tends to increase the difference between the rotation speed of the first dog 43-2 and the rotation speed of the second dog 44-2.
  • the control device 80 of the saddle-mounted vehicle 2 is put into the fitted state.
  • the permanent magnet type electric motor 30 is made to output the torque T8 for accelerating the crank shaft 24.
  • the time resolution of the shift stage switching operation is higher than that in the case of adjusting the output of the engine 20, and the responsiveness to the shift stage switching operation is improved. Therefore, in the saddle-mounted vehicle 2 provided with the automatic transmission of the present embodiment, it is possible to quickly and smoothly switch gears.
  • FIG. 3 is a diagram showing the operation of the control device 83 of the saddle-mounted vehicle 3 according to the third embodiment of the present invention.
  • the same configuration as that of the first embodiment is designated by the same reference numerals as the saddle-mounted vehicle 1 shown in FIG. 1, and a part of the description thereof will be omitted. Further, the configuration and control of the present embodiment may be combined with the first embodiment and the second embodiment.
  • the control device 83 of the saddle-mounted vehicle 3 of the present embodiment controls the ignition of the engine 20.
  • the control device 83 controls the permanent magnet type electric motor 30 so as to output the torque for decelerating the crank shaft 24 in the process (step S102) of (A).
  • the ignition of the engine is retarded (step S103).
  • the control device 83 may control the permanent magnet type electric motor 30 so as to output the torque for decelerating the crank shaft 24, and may stop the ignition of the engine (step S103).
  • the control device 83 performs the process (B) (step S104).
  • FIG. 4 is a diagram showing a part of the multi-speed transmission 40 of the saddle-mounted vehicle 4 according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the configuration corresponding to the first embodiment is designated by the same reference numerals as the saddle-mounted vehicle 1 shown in FIG. 1, and a part of the description thereof will be omitted. Further, the configuration and control of the present embodiment may be combined with any of the first to third embodiments.
  • At least one of the first dog 43-3 or the second dog 44-3 of the multi-speed transmission 40 of the saddle-mounted vehicle 4 of the present embodiment has a protrusion protruding in the direction of the rotation axis that enters the space between the other dogs. ..
  • the protrusion has a shape in which the width in the circumferential direction is larger toward the tip.
  • the protrusion of the second dog 44-3 in the example shown in FIG. 4 has a shape in which the width in the circumferential direction is larger toward the tip.
  • the first dog 43-3 has a shape corresponding to the protrusion of the second dog 44-3.
  • the control device 80 disengages the mating between the first dog 43-3 and the second dog 44-3 of the multi-speed transmission 40 by the same method as that of the first embodiment (FIG. 4 (FIG. 4). a)-(c)).
  • the first dog is in a power transmission state in which power is transmitted in the acceleration or deceleration direction by the engagement between the first dog 43-3 and the second dog 44-3 in the circumferential direction. It is possible to prevent either 43-3 or the second dog 44-3 from easily coming off the space between the other dogs. Therefore, the fitted state of the first dog 43-3 and the second dog 44-3 is likely to be maintained. Moreover, when the shift stage is changed, the mating state is likely to be released by reducing the rotational force applied to the first dog 43 and the second dog 44. Therefore, in the saddle-mounted vehicle of the present embodiment, it is easy to maintain the fitted state in the power transmission state and to release the fitted state when the shift gear is changed.
  • FIG. 5 is a diagram showing a multi-speed transmission 40 of a saddle-mounted vehicle 5 according to a fifth embodiment of the present invention.
  • the elements corresponding to the first embodiment are designated by the same reference numerals as those of the saddle-mounted vehicle 1 shown in FIG. 1, and a part of the description thereof will be omitted. Further, the configuration and control of the present embodiment may be combined with any of the first to fourth embodiments.
  • the shift drive device 45 of the saddle-mounted vehicle 5 of the present embodiment has a shift motor 46 and a shift cam 47.
  • the shift motor 46 drives at least one of the first dog 43 and the second dog 44 in the direction of the axis of rotation.
  • the shift cam 47 rotates at a fixed speed ratio with respect to the shift motor 46.
  • the shift cam 47 is formed with a cam groove that regulates the movement of at least one of the first dog 43 and the second dog 44 in the rotation axis direction with rotation.
  • the cam groove 471 is formed and the shift cam 47 is connected to the shift motor 46 without, for example, interposing a ratchet mechanism.
  • the shift cam 47 rotates at a fixed speed ratio with respect to the shift motor 46. Therefore, the positions of the first dog 43 and the second dog 44 in the rotation axis direction can be more precisely controlled by the operation of the shift motor 46. Therefore, the timing of controlling the rotation of the first dog 43 and the second dog 44 by the operation of the permanent magnet type electric motor 30 can be more precisely matched with the timing of controlling the position in the rotation axis direction.
  • FIG. 6 is a side view showing a simplified configuration of the saddle-mounted vehicle 6 according to the sixth embodiment of the present invention.
  • the same configuration as that of the first embodiment is designated by the same reference numerals as the saddle-mounted vehicle 1 shown in FIG. 1, and a part of the description thereof will be omitted.
  • the configuration and control of the present embodiment may be combined with any of the first to fifth embodiments.
  • the saddle-mounted vehicle 6 of the present embodiment changes the supply amount of fuel supplied to the engine 20 by changing the opening degree according to the throttle grip 11 that receives the operating force of the rider and the operating force received by the throttle grip 11.
  • a throttle valve 12 is provided.
  • the permanent magnet type electric motor 30 adjusts the output torque of the engine 20 when the shift stage is switched. Therefore, the opening degree of the throttle valve 12 is not adjusted by electronic control or the like, and the shift stage can be smoothly switched even if the throttle valve 12 is operated by the operating force of the rider transmitted via the mechanical wire 121, for example. Therefore, in the saddle-mounted vehicle 6, the throttle grip 11 and the throttle valve 12 can be created by a simple structure.

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Abstract

本発明のストラドルドビークルの多段変速装置は、入力軸、出力軸、第１ドグ及び第２ドグを有し、第１ドグ及び第２ドグは、複数の変速段のそれぞれに対応し、第１ドグは周方向に空間を空けて設けられ、第２ドグは、回転軸方向での移動に伴い第１ドグの空間に入り込むことによって第１ドグと嵌合状態になるとともに、第１ドグの空間から抜けることによって嵌合状態が解除されるように設けられ、選択された一の変速段における第１ドグ及び第２ドグの嵌合状態によって選択された変速段でのパワーの伝達を有効に設定し、第１ドグ及び第２ドグは、嵌合状態になることにより入力軸と出力軸との間のパワーの伝達を行い、嵌合状態が解除されることにより入力軸と出力軸との間のパワーの伝達を遮断する。本発明のストラドルドビークルの制御装置は、変速実行条件が成立した場合に、（Ａ）多段変速装置の入力軸と出力軸との間で伝達されているトルクの大きさを小さくするように永久磁石式電動モータを制御し、（Ｂ）変速駆動装置が第１ドグ及び第２ドグの何れかを回転軸方向に移動させて嵌合状態を解除するように変速駆動装置を制御する。

Description

ストラドルドビークル
　本発明は、鞍乗型車両に関する。
　有段変速装置を備えた鞍乗型車両が知られている。例えば、特許文献１には、人力による変速動作ではなく、サーボモータ等のアクチュエータによって変速動作を実行する自動変速装置を備えた鞍乗型車両がある。例えば、特許文献１の鞍乗型車両は、クラッチを動作させるクラッチアクチュエータと、変速装置を動作させるシフトアクチュエータ（変速駆動装置）とにより変速段切替えを可能としている。
特開２０１１－８０６０４号公報
　自動変速装置を備えた鞍乗型車両において、素早く円滑な変速段切替を行うことが求められる。本発明の目的は、自動変速装置を備えた鞍乗型車両において、素早く円滑な変速段切替を行うことができる鞍乗型車両を提供することである。
　本発明者は、自動変速装置を備えた鞍乗型車両において、素早く円滑な変速段切替を行うことについて検討した。この検討の中で、本発明者は、変速装置の動作、及びクラッチの動作について、検討した。
　鞍乗型車両に備えられる有段変速装置は、ドグタイプの有段変速装置である。ドグタイプの有段変速装置は、動力の伝達部材としての複数種類のドグを備えている。例えば、複数種類のドグのうち第１ドグは、回転軸方向に移動可能な複数の駆動ギア又は被駆動ギアに設けられている。第２ドグは、第１ドグと嵌合可能であるように複数設けられている。第１ドグは、間に第２ドグが入り込む空間を空けて周方向に並んで配置される。第１ドグ及び第２ドグは、相対的に回転軸方向に移動することにより、互いに嵌合又は嵌合解除する。回転軸方向への移動に伴い、第１ドグの間の空間に第２ドグが入り込むことによって第１ドグと第２ドグとが嵌合する。第１ドグの間の空間から第２ドグが抜けることによって第１ドグと第２ドグとが嵌合解除する。第１ドグと第２ドグとが嵌合することにより、駆動ギア又は被駆動ギアは、回転軸と一体となって回転し、第１ドグと第２ドグとが嵌合解除することにより、駆動ギア又は被駆動ギアと回転軸とは、独立して回転する。第１ドグと第２ドグは、駆動ギア又は被駆動ギアに対応して設けられている。対応する第１ドグと第２ドグが嵌合することによって、有効な駆動ギア及び被駆動ギアが選択される。
　ドグタイプの有段変速装置で変速段切替を行う場合、まず、切替元の変速段の駆動ギア又は被駆動ギアの第１ドグと第２ドグとの嵌合を解除する。つまり、切替元の変速段に対応する第１ドグの間の空間から第２ドグが抜ける。次に、切替対象の変速段の駆動ギア又は被駆動ギアの第１ドグと、切替対象の変速段の駆動ギア又は被駆動ギアの第２ドグとを嵌合させる。つまり、切替対象の変速段に対応する第１ドグの間の空間に第２ドグが入り込む。
　例えば鞍乗型車両が加速状態である場合、選択されている変速段に対応する第１ドグ及び第２ドグを介してエンジンからの回転力が駆動輪に伝達される。この時、第１ドグが回転力に対応する力で第２ドグを回転方向に押す。変速段切替のために第１ドグから第２ドグが抜ける向きの力即ち回転軸方向の力が加わる場合、第１ドグと第２ドグとの接触面には、第１ドグが第２ドグを回転方向に押す力に起因した強い摩擦力が生じる。そのため、回転軸方向の力が加えられても、第１ドグ又は第２ドグの回転軸方向への移動が妨げられる場合がある。更に例えば、第１ドグ及び第２ドグが、回転軸方向に対して傾斜している接触面を有するタブテール式のドグである場合は、嵌合の解除に求められる回転軸方向の力が更に大きい。
　例えば、特許文献１に示すようなシフトアクチュエータを有する自動変速装置を導入する場合、第１ドグと第２ドグの嵌合の解除のため回転軸方向への移動の時間が長くなる。
　例えば、変速段切替時に、クラッチを動力非伝達状態にして、エンジンから駆動輪への動力伝達を切断する手順が考えられる。例えば、切替元の変速段に対応する第１ドグと第２ドグとの嵌合を解除する前に、第１ドグと第２ドグとの摩擦力を低減する。
　変速段切替を行う時に、まず、クラッチを動力非伝達状態にし、エンジンから駆動輪への動力伝達を切り離す。そうすると、回転軸方向に力が加わっても、第１ドグと第２ドグとの接触面に生じる摩擦力が小さい。そのため、第１ドグと第２ドグは短時間で回転軸方向に相対的に移動可能となる。
　次に、クラッチを動力非伝達状態にしたまま、切替対象の変速段に対応する第１ドグと第２ドグとを嵌合させる。第１ドグの間の空間に第２ドグが入り込むことによって、第１ドグと第２ドグとが嵌合する。
　上述したクラッチの切断状態及び伝達状態は、クラッチ内のプレートを移動させることで切替えられる。このため、クラッチアクチュエータを利用する場合、変速段の切替に長い時間を要する。
　本発明者らは、円滑な変速段切替を行うために、クラッチを動力非伝達状態にせずに変速動作を行うことについて、詳細に検討した。
　例えば、変速段切替をする場合、エンジンの出力を調整することが考えられる。例えば、鞍乗型車両の加速中において、クラッチを動力伝達状態にしたまま変速段切替を行うために、エンジンの制御を行う制御装置が、変速段切替の動作中にエンジンの出力を下げる。制御装置は、例えば、エンジンの点火の遅角を行う、又はエンジンの点火を停止することにより、エンジンの出力を下げる。これにより、第１ドグと第２ドグとに生じる摩擦力が低下する。従って、第１ドグと第２ドグとを回転軸方向に移動させる力が低下する。これにより、クラッチの状態の変化無しに変速動作を行なうことができる。
　しかし、エンジンの点火遅角を行う、点火を停止する、又はスロットル開度を小さくすることによりエンジンの出力を制御する場合、回転力の変化は、クランク軸の２回転（７２０°）に一度のみのタイミングで生じる現象による制御である。従って、変速段切替の動作の時間分解能及び応答性が、制限を受ける。つまり、円滑な変速段切替が行いにくい。
　本発明者は、自動変速装置を備えた鞍乗型車両において、クラッチを動力伝達状態にしたまま、素早く円滑な変速段切替を行うことについて更に検討した。この検討の中で、エンジンのクランク軸に接続された永久磁石式電動モータを利用することにより変速段切替を行うことができることが分かった。
　詳細には、変速駆動装置が、第１ドグ及び第２ドグの何れかを回転軸方向に移動させる時に、制御装置は、永久磁石式電動モータを駆動させる。制御装置は、永久磁石式電動モータを、第１ドグと第２ドグの間で伝達される伝達トルクを低減するように駆動させる。これにより、第１ドグと第２ドグとに生じる摩擦力が低減する。なお、この時クラッチの状態は、エンジンから出力されたパワーを駆動輪へ伝達する状態に維持される。
　例えば、鞍乗型車両が加速状態である時には、制御装置は、第１ドグ及び第２ドグのうち、エンジンからの駆動力を伝達する方のドグが、伝達される方のドグに対して減速するように、永久磁石式電動モータを駆動する。制御装置は、エンジンの回転に対しブレーキをかけるように永久磁石式電動モータを駆動する。また、鞍乗型車両が減速状態である時には、制御装置は、第１ドグ及び第２ドグのうち、エンジンからの駆動力を伝達する方のドグが、伝達される方のドグに対して加速するように、永久磁石式電動モータを駆動する。制御装置は、エンジンの回転を加速させるように永久磁石式電動モータを駆動する。そうすると、第１ドグと第２ドグとは、回転軸方向に相対的に移動可能となる。これにより、第１ドグと第２ドグとが回転軸方向で離れ、第１ドグと第２ドグとの嵌合が解除される。
　第１ドグと第２ドグとの嵌合が解除されたのち、クラッチを動力伝達状態にしたまま、第１ドグと第２ドグとを嵌合させる。２つの第１ドグの間の空間に第２ドグが入り込むことによって第１ドグと第２ドグとが嵌合する。
　エンジンのクランク軸に接続された電動モータによりクランク軸を駆動すると、回転力を、クランク軸の２回転に一度のタイミングに限られず、リアルタイムに制御できる。従って、エンジンの出力を調整する場合よりも変速段切替の操作の時間分解能が上がり、また、変速段切替の操作に対する応答性が向上する。その結果、自動変速装置を備えた鞍乗型車両において、素早く円滑な変速段切替を行うことができる。
　以上の目的を達成するために、本発明の一つの観点によれば、鞍乗型車両は、次の構成を備える。
　　（１）　鞍乗型車両であって、
　前記鞍乗型車両は、
　回転するクランク軸を有し、燃焼によって生じるパワーを前記クランク軸から前記クランク軸のトルク及び回転力として出力するエンジンと、
　前記クランク軸と固定速度比で回転するように前記クランク軸に接続され、電力の供給を受けてパワーを出力する永久磁石式電動モータと、
　前記エンジン及び前記永久磁石式電動モータの少なくとも何れかから出力されたパワーによって駆動される駆動輪と、
　前記クランク軸と前記駆動輪との間の動力伝達経路に設けられ、入力軸、出力軸、第１ドグ及び第２ドグを有し、前記第１ドグ及び第２ドグは、複数の変速段のそれぞれに対応し、前記第１ドグは周方向に空間を空けて設けられ、前記第２ドグは、回転軸方向での移動に伴い前記第１ドグの前記空間に入り込むことによって第１ドグと嵌合状態になるとともに、前記第１ドグの前記空間から抜けることによって嵌合状態が解除されるように設けられ、選択された一の変速段における第１ドグ及び第２ドグの嵌合状態によって前記選択された変速段でのパワーの伝達を有効に設定し、前記第１ドグ及び第２ドグは、前記嵌合状態になることにより前記入力軸と前記出力軸との間のパワーの伝達を行い、前記嵌合状態が解除されることにより前記入力軸と前記出力軸との間のパワーの伝達を遮断する多段変速装置と、
　前記クランク軸と前記入力軸との間に設けられ、前記クランク軸と前記入力軸との間のパワーの伝達を行い又は前記クランク軸と前記入力軸との間のパワーの伝達を遮断するクラッチと、
　前記第１ドグ及び第２ドグの何れかを前記回転軸方向に移動させる変速駆動装置と、
　変速実行条件が成立した場合に、下記（Ａ）及び（Ｂ）の処理を順に行うように構成され、
　　（Ａ）　前記多段変速装置の前記入力軸と前記出力軸との間で伝達されているトルクの大きさを小さくするように前記永久磁石式電動モータを制御し、
　　（Ｂ）　前記変速駆動装置が前記第１ドグ及び第２ドグの何れかを前記回転軸方向に移動させて前記嵌合状態を解除するように前記変速駆動装置を制御する、制御装置と
を備える。
　（１）の鞍乗型車両は、エンジンと、永久磁石式電動モータと、駆動輪と、クラッチと、多段変速装置と、変速駆動装置と、制御装置とを備える。
　エンジンは、回転するクランク軸を有し、燃焼によって生じるパワーをクランク軸からクランク軸のトルク及び回転力として出力する。
　永久磁石式電動モータは、クランク軸と固定速度比で回転するようにクランク軸に接続され、電力の供給を受けてパワーを出力する。
　駆動輪は、エンジン及び永久磁石式電動モータの少なくとも何れかから出力されたパワーによって駆動される。
　多段変速装置は、エンジンのクランク軸と駆動輪との間の動力伝達経路に設けられる。多段変速装置は、入力軸、出力軸、第１ドグ及び第２ドグを有する。第１ドグ及び第２ドグは、複数の変速段のそれぞれに対応する。第１ドグは周方向に空間を空けて設けられる。第２ドグは、回転軸方向での移動に伴い第１ドグの空間に入り込むことによって第１ドグと嵌合状態になるように設けられる。また、第２ドグは、第１ドグの空間から抜けることによって嵌合状態が解除されるように設けられる。多段変速装置は、選択された一の変速段における第１ドグ及び第２ドグの嵌合状態によって、選択された変速段での動力伝達を有効に設定する。第１ドグ及び第２ドグは、嵌合状態になることにより入力軸と出力軸との間のパワーの伝達を行い、嵌合状態が解除されることにより入力軸と出力軸との間のパワーの伝達を遮断する。
　クラッチは、エンジンのクランク軸と多段変速装置の入力軸との間に設けられる。クラッチは、クランク軸と入力軸との間のパワーの伝達を行い、又はクランク軸と入力軸との間のパワーの伝達を遮断する。
　変速駆動装置は、第１ドグ及び第２ドグの何れかを、第１ドグ及び第２ドグの回転軸方向に移動させる。
　（１）の鞍乗型車両によれば、制御装置は、変速実行条件が成立した場合に、下記（Ａ）及び（Ｂ）の処理を順に行うように構成される。（Ａ）は、多段変速装置の入力軸と出力軸との間で伝達されているトルクの大きさを小さくするように永久磁石式電動モータを制御する。（Ｂ）は、変速駆動装置が第１ドグ及び第２ドグの何れかを回転軸方向に移動させて嵌合状態を解除するように変速駆動装置を制御する。これにより、多段変速装置で第１ドグと第２ドグとが周方向で当った係合により伝達されるトルクが減少する。
　多段変速装置の入力軸と出力軸との間で伝達されているトルクの大きさを小さくすると、第１ドグと第２ドグとの間で作用する周方向のトルクが減少する。第１ドグと第２ドグとの間で作用する周方向のトルクが減少することにより、第１ドグ又は第２ドグが回転軸方向に移動するよりも前に、第１ドグと第２ドグとに生じる摩擦力が低減する。このため、第１ドグと第２ドグとは、回転軸方向に相対的に移動可能となる。これにより、第１ドグと第２ドグとが回転軸方向で離れ、第１ドグと第２ドグとの嵌合が解除される。
　このため、例えば、クラッチによってエンジンから出力されたパワーの伝達を遮断することなしに、第１ドグと第２ドグとの嵌合を解除することができる。つまり、クラッチの動作を待つことなく、変速装置における切替元の変速段における選択解除ができる。また、クラッチの動作を待つことなく、選択後の変速段における第１ドグと第２ドグとの嵌合ができる。ここで、切替元の変速段とは、切替の前に、多段変速装置において選択されている変速段のことである。
　このように、エンジンのクランク軸に接続された永久磁石式電動モータでクランク軸を駆動することによって、変速段切替において、クラッチの動作又はエンジンの燃焼サイクル到来を待つことなく第１ドグ及び第２ドグの嵌合状態の解除をリアルタイムに制御できる。従って、変速段切替の操作の時間分解能が上がり、また、変速段切替の操作に対する応答性が向上する。従って、自動変速装置を備えた鞍乗型車両において、素早く円滑な変速段切替を行うことができる。
　本発明の一つの観点によれば鞍乗型車両は、以下の構成を採用できる。
　（２）　（１）の鞍乗型車両であって、
　前記制御装置は、
　前記入力軸が前記クランク軸から回転方向と同一方向のトルクを受けている状態で前記変速実行条件が成立した場合に、前記（Ａ）の処理において、前記永久磁石式電動モータが、前記クランク軸を減速させるトルクを出力するように前記永久磁石式電動モータを制御する。
　（２）の鞍乗型車両は、加速状態において変速駆動装置が第１ドグ及び第２ドグの何れかを回転軸方向に移動させて嵌合状態を解除する場合、永久磁石式電動モータがクランク軸を減速させるトルクを出力する。鞍乗型車両の加速状態とは、入力軸がクランク軸から回転方向と同一方向のトルクを受けている状態である。これにより、第１ドグと第２ドグとに生じる摩擦力が低減する。
　従って、エンジンの出力を調整する場合よりも変速段切替の操作の時間分解能が上がり、また、変速段切替の操作に対する応答性が向上する。従って、自動変速装置を備えた鞍乗型車両において、素早く円滑な変速段切替を行うことができる。
　（３）　（１）又は（２）の鞍乗型車両であって、
　前記制御装置は、
　前記入力軸が前記出力軸から回転方向と逆方向のトルクを受けている状態で前記変速実行条件が成立した場合に、前記（Ａ）の処理において、前記永久磁石式電動モータが、前記クランク軸を加速させるトルクを出力するように前記永久磁石式電動モータを制御する。
　（３）の鞍乗型車両では、減速状態で変速駆動装置が第１ドグ及び第２ドグの何れかを回転軸方向に移動させて嵌合状態を解除する場合、前記永久磁石式電動モータがクランク軸を加速させるトルクを出力する。鞍乗型車両の減速状態とは、入力軸が出力軸から回転方向と逆方向のトルクを受けている状態である。これにより、第１ドグと第２ドグとに生じる摩擦力が低減する。
　従って、エンジンの出力を調整する場合よりも変速段切替の操作の時間分解能が上がり、また、変速段切替の操作に対する応答性が向上する。従って、自動変速装置を備えた鞍乗型車両において、素早く円滑な変速段切替を行うことができる。
　本発明の一つの観点によれば、鞍乗型車両は、以下の構成を採用できる。
　（４）　（１）又は（２）の鞍乗型車両であって、
　前記変速実行条件が成立した場合に、前記（Ａ）及び（Ｂ）の処理の後に、
　前記入力軸が前記クランク軸から回転方向と同一方向のトルクを受けている状態で前記変速駆動装置が前記第１ドグ及び第２ドグの何れかを前記回転軸方向に移動させて前記嵌合状態にする場合、前記制御装置は、前記永久磁石式電動モータに前記クランク軸を減速させるトルクを出力させる。
　（４）の鞍乗型車両では、変速段の切替において、例えば切替元の変速段における第１ドグと第２ドグとの嵌合が解除された後、切替対象の変速段の第１ドグと第２ドグとが嵌合状態となる。嵌合状態の前では、エンジンが出力するトルクによって、第１ドグの回転速度と第２ドグの回転速度との差が増大しやすい。（４）の鞍乗型車両の制御装置は、加速状態で変速駆動装置が第１ドグ及び第２ドグの何れかを回転軸方向に移動させて嵌合状態にする場合、永久磁石式電動モータにクランク軸を減速させるトルクを出力させる。永久磁石式電動モータがクランク軸を減速させるトルクを出力することによって第１ドグの回転速度と第２ドグの回転速度との差の増大が抑えられる。
　本発明の一つの観点によれば、鞍乗型車両は、以下の構成を採用できる。
　（５）　（１）から（４）の何れか１つの鞍乗型車両であって、
　前記変速実行条件が成立した場合に、前記（Ａ）及び（Ｂ）の処理の後に、
　前記入力軸が前記出力軸から回転方向と逆方向のトルクを受けている状態で前記変速駆動装置が前記第１ドグ及び第２ドグの何れかを前記回転軸方向に移動させて前記嵌合状態にする場合、前記永久磁石式電動モータに前記クランク軸を加速させるトルクを出力させる。
　（５）の鞍乗型車両では、変速段の切替において、例えば切替元の変速段における第１ドグと第２ドグとの嵌合が解除された後、切替対象の変速段の第１ドグと第２ドグとが嵌合状態となる。嵌合状態の前では、エンジンが出力するトルクによって、第１ドグの回転速度と第２ドグの回転速度との差が増大しやすい。（５）の鞍乗型車両の制御装置は、減速状態で変速駆動装置が第１ドグ及び第２ドグの何れかを回転軸方向に移動させて嵌合状態にする場合、永久磁石式電動モータにクランク軸を加速させるトルクを出力させる。永久磁石式電動モータがクランク軸を加速させるトルクを出力することによって第１ドグの回転速度と第２ドグの回転速度との差の増大が抑えられる。
　（４）及び（５）の鞍乗型車両では、更に素早く円滑な変速段切替を行うことができる。
　本発明の一つの観点によれば、鞍乗型車両は、以下の構成を採用できる。
　（６）　（２）の鞍乗型車両であって、
　前記制御装置は、前記エンジンの点火を制御し、
　変速実行条件が成立した場合に、前記（Ａ）の処理において、前記クランク軸を減速させるトルクを出力するように前記永久磁石式電動モータを制御するとともにエンジンの点火の遅角を行う又は点火を停止する。
　（６）の鞍乗型車両では、制御装置が、クランク軸を減速させるトルクを出力するように永久磁石式電動モータを制御するとともに、エンジンの点火が遅角するか又は点火が停止する。これにより、例えば、第１ドグ及び第２ドグの嵌合状態の解除が永久磁石式電動モータによるトルクの付与により補助されている場合に、エンジンの燃焼に起因するトルクによって第１ドグ及び第２ドグの嵌合状態の解除が妨げられる事態の発生が抑制される。
　　本発明の一つの観点によれば、鞍乗型車両は、以下の構成を採用できる。
　（７）　（１）から（６）の何れか１の鞍乗型車両であって、
　前記第１ドグ又は前記第２ドグの少なくとも一方は、相手方ドグの間の空間に入り込む前記回転軸方向に突出した突起を有し、前記突起は先端ほど周方向の幅が大きい形状を有する。
　（７）の鞍乗型車両では、第１ドグと第２ドグとが周方向で当った係合により加速又は減速方向に動力が伝達される動力伝達状態である時に、第１ドグ及び第２ドグの何れかが、相手方ドグの間の空間から容易に外れることを抑制できる。従って、第１ドグ及び第２ドグの嵌合状態が維持されやすい。しかも、変速段の変更時には、第１ドグ及び第２ドグに掛かる回転力が低減することによって嵌合状態が解除されやすい。従って、動力伝達状態における嵌合状態が維持しやすさと、変速段の変更時における嵌合状態の解除しやすさが両立できる。
　本発明の一つの観点によれば、鞍乗型車両は、以下の構成を採用できる。
　（８）　（１）から（７）の何れか１の鞍乗型車両であって、
　前記変速駆動装置は、前記第１ドグ及び前記第２ドグの少なくとも一方を前記回転軸方向に駆動するためのシフトモータと、前記シフトモータに対し固定速度比で回転し、回転に伴い前記少なくとも一方の前記回転軸方向への移動を規定するカム溝が形成されたシフトカムとを有する。
　（８）の鞍乗型車両の変速駆動装置では、カム溝が形成されシフトカムが、例えばラチェット機構を介在せず、シフトアクチュエータに対し固定速度比で回転する。シフトカムがシフトアクチュエータに対し固定速度比で回転するので、第１ドグ及び第２ドグの回転軸方向における位置がシフトアクチュエータの動作によってより精密に制御される。永久磁石式電動モータの動作による第１ドグと第２ドグの回転の制御のタイミングが、回転軸方向における位置の制御のタイミングとより精密に合わせやすい。
　　本発明の一つの観点によれば、鞍乗型車両は、以下の構成を採用できる。
　（９）　（１）から（８）の何れか１の鞍乗型車両であって、
　前記鞍乗型車両は、ライダの操作力を受けるスロットルグリップと、前記スロットルグリップが受ける操作力によって開度を変えることにより前記エンジンへ供給される燃料の供給量を変えるスロットル弁とを備える。
　（９）の鞍乗型車両では、変速段切替時において永久磁石式電動モータがエンジンの出力トルクの調整を行う。そのため、スロットル弁の開度を電子制御等により調整せず、ライダの操作力によって動作する構成でも滑らかに変速段切替をすることができる。従って、（９）の鞍乗型車両では、簡単な構造によりスロットルグリップとスロットル弁を作成することができる。
　本明細書にて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あって発明を制限する意図を有しない。本明細書にて使用される用語「及び／又は」は一つの、又は複数の関連した列挙された構成物のあらゆる又は全ての組み合わせを含む。本明細書中で使用される場合、用語「含む、備える（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」「含む、備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」又は「有する（ｈａｖｉｎｇ）」及びその変形の使用は、記載された特徴、工程、操作、要素、成分及び／又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／又はそれらのグループのうちの１つ又は複数を含むことができる。本明細書中で使用される場合、用語「取り付けられた」、「接続された」、「結合された」及び／又はそれらの等価物は広く使用され、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。更に、「接続された」及び「結合された」は、物理的又は機械的な接続又は結合に限定されず、直接的又は間接的な電気的接続又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、本発明が属する当業者によって一般的に理解されるの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のような用語は、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、理想的又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、多数の技術及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、それぞれは、他の開示された技術の１つ以上、又は、場合によっては全てと共に使用することもできる。従って、明確にするために、この説明は、不要に個々のステップの可能な組み合わせを全て繰り返すことを控える。それにもかかわらず、明細書及び特許請求の範囲は、そのような組み合わせが全て本発明及び請求項の範囲内にあることを理解して読まれるべきである。
　本明細書では、新しい鞍乗型車両について説明する。以下の説明では、説明の目的で、本発明の完全な理解を提供するために多数の具体的な詳細を述べる。しかしながら、当業者には、これらの特定の詳細なしに本発明を実施できることが明らかである。本開示は、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又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。
　鞍乗型車両（ｓｔｒａｄｄｌｅｄ　ｖｅｈｉｃｌｅ） とは、運転者がサドルに跨って着座する形式のビークルをいう。鞍乗型車両としては、例えば、スクータ型、モペット型、オフロード型、オンロード型の自動二輪車が挙げられる。また、カーブに対して内側にリーンするようにリーン姿勢で旋回可能に構成されたリーン車両は、鞍乗型車両の一例である。また、鞍乗型車両としては、自動二輪車に限定されず、例えば、自動三輪車、ＡＴＶ（Ａｌｌ－Ｔｅｒｒａｉｎ Ｖｅｈｉｃｌｅ）等であってもよい。自動三輪車は、２つの前輪と１つの後輪とを備えていてもよく、１つの前輪と２つの後輪とを備えていてもよい。鞍乗型車両の駆動輪は、後輪であってもよく、前輪であってもよい。
　リーン車両は、例えばカーブに対して内側にリーンするようにリーン姿勢で旋回可能に構成された鞍乗型車両である。リーン姿勢で旋回可能に構成された鞍乗型車両は、カーブの内方向に傾いた姿勢で旋回するように構成される。これにより、リーン姿勢で旋回可能に構成された鞍乗型車両は、旋回時に鞍乗型車両に加わる遠心力に対抗する。リーン姿勢で旋回可能に構成された鞍乗型車両では、軽快性が求められるため、発進の操作に対する進行の応答性が重要視される。リーン姿勢で旋回可能に構成された鞍乗型車両では、例えば、動力源から駆動輪までの動力伝達経路に、流体の力学的作用を利用したトルクコンバータが設けられていない。
　エンジンは、鞍乗型車両の動力源である。エンジンは、例えば、単気筒エンジン及び２以上の気筒を有するエンジンを含む。エンジンは、ガソリンエンジンであってもよく、ディーゼルエンジンであってもよい。
　永久磁石式電動モータは、エンジン始動及び駆動の双方が可能な回転電機である。永久磁石式電動モータは、発電が可能な回転電機であってもよい。永久磁石式電動モータは、アウターロータ型でもよく、また、インナーロータ型でもよい。また、永久磁石式電動モータは、ラジアルギャップ型でなく、アキシャルギャップ型でもよい。永久磁石式電動モータがクランク軸と固定速度比で回転するようにクランク軸に接続されるとは、永久磁石式電動モータとクランク軸との間にクラッチ等の動力切断手段又は変速手段を有しないことである。
　クラッチは、動力源と駆動輪との間の動力伝達経路に設けられる動力伝達装置である。クラッチは、例えば入力軸に設けられた円板と出力軸に設けられた円板とを圧着し、圧着による摩擦力によりトルクを伝達する摩擦クラッチである。摩擦クラッチの例としては、湿式多板クラッチ及び乾式単板クラッチ等が挙げられるが、これらに限定されない。但し、本発明において、クラッチには、流体を介してパワーを伝達するトルクコンバータは含まない。
　多段変速装置は、例えばドグ式変速装置である。ドグ式変速装置は、常時、少なくとも１つの駆動ギアが被駆動ギアと噛み合っている変速装置を含む。多段変速装置は、全ての駆動ギアが被駆動ギアと噛み合っている常時噛み合い式変速装置を含む。多段変速装置は、入力軸に設けられた駆動ギアと、出力軸に設けられた被駆動ギアを選択的に組み合わせることにより、設定された変速比を出力する。多段変速装置は、例えば変速段設定機構を含む。変速段設定機構は、例えばシフトカムとシフトフォークを有し、シフトカムを回転させることによりシフトフォークを回転軸方向に移動させる。これにより、多段変速装置の回転軸（入力軸および出力軸の少なくとも何れか）に設けられたスリーブ（動力伝達部材リング）を、回転軸の軸線方向に移動させる。この時、切替元の変速段の駆動ギア又は被駆動ギアのドグと、切替元の変速段の駆動ギア又は被駆動ギアを回転軸と共に回転させるスリーブのドグとの嵌合を解除する。次に、切替対象の変速段の駆動ギア又は被駆動ギアのドグと、切替対象の変速段の駆動ギア又は被駆動ギアを回転軸と共に回転させるスリーブのドグとを嵌合させる。
　例えば、第２ドグが周方向に第１ドグの周方向長さよりも大きな間隔を空けて配置され、互いに隣合って配置された２つの第２ドグの間に第１ドグが配置される場合、２つの第２ドグと第１ドグの間に生じる隙間は遊び（Ｂａｃｋｌａｓｈ）である。例えば、動力源の状態が減速状態から加速状態に切り替わる場合、隣り合って配置された２つの第２ドグの間にある第１ドグが、一つの第２ドグから離れた後、逆方向の位置に配置された異なる第２ドグと再接触する。これにより、第１ドグが第２ドグと係合する。第１ドグが、一つの第２ドグから離れた後、逆方向の位置に配置された異なる第２ドグと係合するまで移動する間隔は、遊びである。
　例えば、第１ドグ部材は、駆動ギア及び被駆動ギアのいずれかに設けられている。第１ドグと周方向に遊びを有して当たる第２ドグは、周方向に隣り合う第１ドグの間の空隙内に位置する場合に第１ドグとの間に遊びが生じる形状を有しており、且つ第１ドグに対して周方向に相対移動して第１ドグと周方向に当たるように設けられている。第２ドグは、駆動ギア及び被駆動ギアの何れかに設けられていてもよく、また、駆動ギア及び被駆動ギアとは別の部材であるスリーブに設けられていてもよい。第１ドグ又は第２ドグは、突部であってもよく、また、他方のドグが入る穴又は溝を画定する側壁部分であってもよい。多段変速装置の変速段設定機構は、各変速段において第１ドグ及び第２ドグを有する。しかしこれは、必ずしも、変速段設定機構が、変速段ごとに第１ドグ及び第２ドグを個別に有することを意味するものではない。変速段設定機構は、各変速段における動力伝達を機械的に且つ選択的に有効に設定するための動作を行うように第１ドグ及び第２ドグを有していればよい。例えば、第２ドグとしての１つのドグリングが、２つの変速段に対応するように設けられていてもよい。
　第１ドグが第２ドグに当たる周方向は、第１ドグが設けられた駆動ギア又は被駆動ギアの回転方向に沿った方向である。
　鞍乗型車両では、多段変速装置の入力軸は、例えばクラッチを介してエンジンのクランク軸に接続される。鞍乗型車両では、多段変速装置の出力軸は、例えばチェーン等の動力伝達機構を介して、駆動輪に接続される。鞍乗型車両が加速状態の場合は、入力軸は、エンジン及び永久磁石式電動モータの何れかから出力されたパワーが伝達される。入力軸に伝達されたパワーは、第１ドグ及び第２ドグを介して、入力軸から出力軸に伝達され、動力伝達機構を介して駆動輪に伝達される。鞍乗型車両が減速状態の場合は、入力軸には、第１ドグ及び第２ドグを介して、出力軸から駆動輪の回転パワーが伝達される。伝達された回転パワーは、クラッチを介して入力軸からクランク軸に伝達される。
　入力軸と出力軸との間で伝達されるトルクとは、第１ドグと第２ドグとの間で作用する周方向の力である。第１ドグと第２ドグとの間で作用する周方向の力とは、第１ドグが第２ドグに加える周方向の力、又は第２ドグが第１ドグに加える周方向の力である。例えば、エンジン及び永久磁石式電動モータの何れかが駆動輪を駆動している場合、即ち鞍乗型車両の加速状態では、入力軸と出力軸との間で伝達されるトルクは、入力軸が出力軸に加えるトルクである。詳細には、駆動ギアに第１ドグが設けられている場合は、鞍乗型車両の加速状態において入力軸と出力軸との間で伝達されるトルクは、第１ドグが第２ドグに加える周方向の力である。また、駆動ギアに第２ドグが設けられている場合は、鞍乗型車両の加速状態において入力軸と出力軸との間で伝達されるトルクは、第２ドグが第１ドグに加える周方向の力である。また、駆動輪がクランク軸に負荷をかけている場合、即ち鞍乗型車両の減速状態では、入力軸と出力軸との間で伝達されるトルクは、出力軸が入力軸に加えるトルクである。詳細には、駆動ギアに第１ドグが設けられている場合は、鞍乗型車両の減速状態において入力軸と出力軸との間で伝達されるトルクは、第１ドグが第２ドグから受ける周方向の力である。また、駆動ギアに第２ドグが設けられている場合は、鞍乗型車両の減速状態において入力軸と出力軸との間で伝達されるトルクは、第２ドグが第１ドグから受ける周方向の力である。
　トルクの大きさとは、トルクから方向成分を除外した量である。入力軸と出力軸との間で伝達されるトルクの大きさとは、入力軸と出力軸との間で伝達されるトルクの量である。詳細には、入力軸と出力軸との間で伝達されるトルクの大きさとは、第１ドグと第２ドグとの間で作用する周方向の力の大きさ、即ち力の方向成分を除外した量である。入力軸と出力軸との間で伝達されるトルクの大きさを小さくするとは、第１ドグ及び第２ドグが嵌合状態である時に、第１ドグと第２ドグとの間で作用する周方向の力の量を減少させることである。例えば、鞍乗型車両が加速状態である場合は、入力軸と出力軸との間で伝達されるトルクの大きさを小さくするとは、第１ドグ及び第２ドグを介して入力軸から出力軸に加えるトルクの量を減少させることである。詳細には、駆動ギアに第１ドグが設けられている場合は、鞍乗型車両の加速状態において入力軸と出力軸との間で伝達されるトルクの大きさを小さくするとは、第１ドグが第２ドグに加える周方向の力の量を減少させることである。また、駆動ギアに第２ドグが設けられている場合は、鞍乗型車両の加速状態において入力軸と出力軸との間で伝達されるトルクの大きさを小さくするとは、第２ドグが第１ドグに加える周方向の力の量を減少させることである。また、例えば、鞍乗型車両が減速状態である場合は、入力軸と出力軸との間で伝達されるトルクの大きさを小さくするとは、第１ドグ及び第２ドグを介して出力軸から入力軸に加えるトルクの量を減少させることである。詳細には、駆動ギアに第１ドグが設けられている場合は、鞍乗型車両の減速状態において入力軸と出力軸との間で伝達されるトルクの大きさを小さくするとは、第１ドグが第２ドグから受ける周方向の力の量を減少させることである。また、駆動ギアに第２ドグが設けられている場合は、鞍乗型車両の減速状態において入力軸と出力軸との間で伝達されるトルクの大きさを小さくするとは、第２ドグが第１ドグから受ける周方向の力の量を減少させることである。
　変速駆動装置は、多段変速装置の変速機構を駆動する駆動装置（シフトアクチュエータ）を有する。変速駆動装置では、例えば、多段変速装置の歯車の位置を移動させるシフトドラムが回転する。シフトアクチュエータは、シフトモータである。シフトアクチュエータは、例えばサーボモータである。また、変速駆動装置は、サーボモータ以外のアクチュエータを有してもよい。変速駆動装置では、例えばシフトカムが駆動され、シフトフォークをシフトカムの回転軸方向に移動させる。変速駆動装置は、例えばチェンジ機構（カニ爪型機構）を介してシフトカムを駆動させるように構成されている。変速駆動装置は、例えばチェンジ機構を介さずに直接シフトカムを駆動するように構成されてもよい。
　多段変速装置は、例えば、モータを備えた電動多段変速装置である。多段変速装置は、例えば、自動多段変速装置である。自動多段変速装置は、例えば、クラッチ動作及びシフトチェンジ動作に関する制御が自動化されるように構成されている。自動多段変速装置は、例えば、制御装置が、後述する変速実行条件が成立した時に、クラッチ動作及びシフトチェンジ動作に関する制御を実行するように構成されている。自動多段変速装置は、例えば、制御装置が、シフトチェンジのタイミング決定を行うと共に、決定されたタイミングで、クラッチ動作及びシフトチェンジ動作に関する制御を実行するように構成されていてもよい。自動多段変速装置は、例えば、ライダによってシフトチェンジのタイミングに関する指令が入力される変速用入力装置を備えていてもよい。この場合、シフトチェンジのタイミングは、ライダによって決定される。自動多段変速装置は、例えば、制御装置が、ライダによって変速用入力装置を介して入力されるシフトチェンジのタイミングで、クラッチ動作及びシフトチェンジ動作に関する制御を実行するように構成されてもよい。変速用入力装置は、特に限定されない。変速用入力装置としては、例えば、ボタン、レバー、ペダル等の従来公知の形式の入力装置が採用されることができる。変速用入力装置は、例えば、シフトアップ又はシフトダウンのいずれを行うかの指示も入力されるように構成される。クラッチ動作に関する制御は、クラッチアクチュエータに対する制御である。シフトチェンジ動作に関する制御は、シフトアクチュエータを有する変速駆動装置に対する制御である。
　制御装置は、プログラムを実行するプロセッサを有していてもよく、また、電子回路でもよい。
　「変速実行条件」は、シフトチェンジのタイミングを決定するための条件であり、現状のギア段からシフトアップ又はシフトダウンのいずれを行うかも決定される。変速実行条件が成立した時に、クラッチ動作及びシフトチェンジ動作に関する制御が実行される。制御装置によってシフトチェンジのタイミングが決定される場合、制御装置は、鞍乗型車両の走行に関する少なくとも一つのパラメータに基づいて、変速実行条件が成立したか否かを判断する。当該パラメータとしては、例えば、車速、エンジン回転速度、現在のギア段等が挙げられる。ライダによる変速用入力装置の操作に応じてシフトチェンジのタイミングが決定される場合、制御装置は、変速用入力装置を介して入力されるシフトチェンジの指示に基づいて、変速実行条件が成立したか否かを判断する。
　永久磁石式電動モータがトルクを出力するとき、クランク軸の正回転方向に加えるトルクは加速トルクであり、クランク軸の回転を止めるトルクはゼロトルクであり、クランク軸の正回転方向と逆方向に加えるトルクを減速トルクとする。ここで、クランク軸の正回転方向は、ガスの燃焼によってエンジンがクランク軸に出力するトルクの向きと同一である。制御装置は、永久磁石式電動モータがトルクを出力するように制御することにより、入力軸と出力軸との間で伝達されるトルクを変更する。以下、制御装置の永久磁石式電動モータの制御について、鞍乗型車両が加速状態である場合と減速状態である場合とに分けて説明する。
　上記（Ａ）及び（Ｂ）の処理は、例えば、制御装置によって、（Ａ）、（Ｂ）の順に、逐次的に実行される。
　本発明によれば、自動変速装置を備えた鞍乗型車両において、素早く円滑な変速段切替を行うことができる。
本発明の第１実施形態に係る鞍乗型車両の構成を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る鞍乗型車両の永久磁石式電動モータ、並びに多段変速装置の第１ドグ及び第２ドグの動作を示す図である。 本発明の第３実施形態に係る鞍乗型車両の制御装置の動作を示す図である。 本発明の第４実施形態に係る鞍乗型車両の多段変速装置の一部を拡大して示す断面図である。 本発明の第５実施形態に係る鞍乗型車両の多段変速装置を示す断面図である。 本発明の第６実施形態に係る鞍乗型車両の構成を簡略化して示す側面図である。
　以下、本発明を、図面を参照しつつ説明する。
　［第１実施形態］
　図１は、本発明の第１実施形態に係る鞍乗型車両１の構成を示す図である。ここで、図１（ａ）は、鞍乗型車両１の構成を簡略化して示す側面図である。図１（ｂ）は、鞍乗型車両のエンジン２０、クラッチ５０及び多段変速装置４０の一部の動作を拡大して示す図である。図１（ｃ）～（ｅ）は、永久磁石式電動モータ３０、並びに多段変速装置４０の第１ドグ４３及び第２ドグ４４の動作を示す図である。図１（ｃ）～（ｅ）では、第１ドグ４３及び第２ドグ４４の一部が、周方向の断面図により図示されている。
　本明細書及び図面で、Ｆは、鞍乗型車両１における前方を示す。Ｂは、鞍乗型車両１における後方を示す。ＦＢは、鞍乗型車両１における前後方向を示す。Ｕは、鞍乗型車両１における上方を示す。Ｄは、鞍乗型車両１における下方を示す。ＵＤは、鞍乗型車両１における上下方向を示す。
　図１の鞍乗型車両は、図１（ａ）に示すように、エンジン２０と、永久磁石式電動モータ３０と、駆動輪１５と、クラッチ５０と、多段変速装置４０と、変速駆動装置４５と、制御装置８０とを備える。
　エンジン２０は、回転するクランク軸２４を有する。エンジン２０は、混合気の燃焼によって生じるパワーをクランク軸２４からクランク軸２４のトルク及び回転力として出力する。
　永久磁石式電動モータ３０は、クランク軸２４と固定速度比で回転するようにクランク軸２４に接続される。永久磁石式電動モータ３０は、電力の供給を受けてパワーを出力する。本実施形態において、永久磁石式電動モータ３０は、クランク軸２４に直結されている。
　駆動輪１５は、エンジン２０及び永久磁石式電動モータ３０の少なくとも何れかから出力されたパワーによって駆動される。
　多段変速装置４０は、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、エンジン２０のクランク軸２４と駆動輪１５との間の動力伝達経路に設けられる。多段変速装置４０は、図１（ｂ）に示すように、入力軸４１、出力軸４２、第１ドグ４３及び第２ドグ４４を有する。第１ドグ４３及び第２ドグ４４は、複数の変速段のそれぞれに設けられている。第１ドグ４３は周方向に空間を空けて設けられる。第２ドグ４４は、回転軸方向での移動に伴い第１ドグ４３の空間に入り込むことによって第１ドグと嵌合状態になるように設けられる。また、第２ドグ４４は、第１ドグ４３の空間から抜けることによって嵌合状態が解除されるように設けられる。多段変速装置４０は、選択された一の変速段における第１ドグ４３及び第２ドグ４４の嵌合状態によって、選択された変速段での動力伝達を有効に設定する。第１ドグ４３及び第２ドグ４４は、嵌合状態になることにより入力軸４１と出力軸４２との間のパワーの伝達を行い、嵌合状態が解除されることにより入力軸４１と出力軸４２との間のパワーの伝達を遮断する。
　クラッチ５０は、エンジン２０のクランク軸２４と多段変速装置４０の入力軸４１との間に設けられる。クラッチ５０は、クランク軸２４と入力軸４１との間のパワーの伝達を行い、又はクランク軸２４と入力軸４１との間のパワーの伝達を遮断する。
　変速駆動装置４５は、第１ドグ４３及び第２ドグ４４の何れかを、第１ドグ４３及び第２ドグ４４の回転軸方向に移動させる。
　制御装置８０は、永久磁石式電動モータ３０と、変速駆動装置４５とを制御する。詳細には、図１（ｃ）～（ｅ）に示すように、制御装置８０は、変速実行条件が成立した場合に、下記（Ａ）及び（Ｂ）の処理を順に行うように構成される。（Ａ）は、多段変速装置４０の入力軸４１と出力軸４２との間で伝達されているトルクＴ１の大きさを小さくするように永久磁石式電動モータ３０を制御する（図１（ｃ）～（ｄ））。（Ｂ）は、変速駆動装置４５が第１ドグ４３及び第２ドグ４４の何れかを回転軸方向に移動させて嵌合状態を解除するように変速駆動装置４５を制御する（図１（ｅ））。これにより、多段変速装置４０で第１ドグ４３と第２ドグ４４とが周方向で当った係合により伝達されるトルクが減少する。
　鞍乗型車両１の多段変速装置４０の入力軸４１と出力軸４２との間では、トルクＴが伝達されている。この時、第１ドグ４３が第２ドグ４４に、又は第２ドグ４４が第１ドグ４３に、周方向の力Ｇを加えている（図１（ｃ））。多段変速装置４０の入力軸４１と出力軸４２との間で伝達されているトルクＴ１の大きさを小さくすると、第１ドグ４３と第２ドグ４４との間で作用する周方向の力Ｇが減少する。本実施形態においては、制御装置８０は、例えばトルクＴ１と反対方向のトルクＴ２を出力するように永久磁石式電動モータ３０を制御する（図１（ｄ））。第１ドグ４３と第２ドグ４４との間で作用する周方向の力Ｇが減少することにより、第１ドグ４３又は第２ドグ４４が回転軸方向に移動するよりも前に、第１ドグ４３と第２ドグ４４とに生じる摩擦力が低減する。このため、第１ドグ４３と第２ドグ４４とは、回転軸方向に相対的に移動可能となる。これにより、第１ドグ４３と第２ドグ４４とが回転軸方向で離れ、第１ドグ４３と第２ドグ４４との嵌合が解除される（図１（ｅ））。
　このため、例えば、クラッチ５０によってエンジン２０から出力されたパワーの伝達を遮断することなしに、第１ドグ４３と第２ドグ４４との嵌合を解除することができる。つまり、クラッチ５０の動作を待つことなく、多段変速装置４０における切替元の変速段における選択解除ができる。また、クラッチ５０の動作を待つことなく、選択後の変速段における第１ドグ４３と第２ドグ４４との嵌合ができる。
　このように、永久磁石式電動モータ３０でクランク軸２４を駆動することによって、変速段切替において、クラッチ５０の動作又はエンジン２０の燃焼行程の到来を待つことなく第１ドグ４３及び第２ドグ４４の嵌合状態の解除をリアルタイムに制御できる。従って、変速段切替の動作の時間分解能が上がり、また、変速段切替の操作に対する応答性が向上する。従って、本実施形態の自動変速装置を備えた鞍乗型車両１において、素早く円滑な変速段切替を行うことができる。
　［第２実施形態］
　本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態では、加速状態及び減速状態における、永久磁石式電動モータ、並びに多段変速装置の第１ドグ及び第２ドグが、以下のように動作するように構成される。図２は、本発明の第２実施形態に係る鞍乗型車両の永久磁石式電動モータ３０、並びに多段変速装置４０の第１ドグ４３－１～４３－２及び第２ドグ４４－１～４４－２の動作を示す図である。ここで、図２（ａ－１）～（ａ－５）は、鞍乗型車両２の加速状態における永久磁石式電動モータ３０、並びに多段変速装置４０の第１ドグ４３－１～４３－２及び第２ドグ４４－１～４４－２の動作を示す。また、図２（ｂ－１）～（ｂ－５）は、鞍乗型車両２の減速状態における永久磁石式電動モータ３０、並びに多段変速装置４０の第１ドグ４３－１～４３－２及び第２ドグ４４－１～４４－２の動作を示す。本実施形態において、第１実施形態と同一の構成は、図１に示す鞍乗型車両１と同じ符号を付し、一部の説明を省略する。また、本実施形態の構成及び制御は第１実施形態と組み合わせてもよい。
　まず、鞍乗型車両２の加速状態について説明する。鞍乗型車両２の加速状態とは、入力軸４１がクランク軸２４から回転方向Ｘと同一方向のトルクＴ３を受けている状態である。この時、切替元の変速段における第１ドグ４３－１は、第２ドグ４４－１に周方向の力Ｇ１を加えている（図２（ａ－１））。鞍乗型車両２の制御装置８０（図１（ａ）参照）は、多段変速装置４０における元の変速段における第１ドグ４３－１と第２ドグ４４－１との嵌合解除をした後、選択後の変速段における第１ドグ４３－２と第２ドグ４４－２との嵌合を行う。
　本実施形態の鞍乗型車両２において、加速状態（図２（ａ－１））で変速実行条件が成立した場合、制御装置８０は、多段変速装置４０の入力軸４１と出力軸４２との間で伝達されているトルクＴ３の大きさを小さくするように永久磁石式電動モータ３０を制御する（処理（Ａ））。この時、制御装置８０は、永久磁石式電動モータ３０がクランク軸２４を減速させるトルクＴ４を出力するように永久磁石式電動モータ３０を制御する（図２（ａ－２））。次に、制御装置８０は、変速駆動装置４５が第１ドグ４３－１及び第２ドグ４４－１の何れか（本実施形態では第２ドグ４４－１）を回転軸方向に移動させて嵌合状態を解除するように変速駆動装置４５を制御する（図２（ａ－３）、処理（Ｂ））。制御装置８０は、（Ａ）及び（Ｂ）の処理の後に、永久磁石式電動モータ３０にクランク軸２４を減速させるトルクＴ５を出力させる（図２（ａ－４））。次に、制御装置８０は、第１ドグ４３－２及び第２ドグ４４－２の何れか（本実施形態では第２ドグ４４－２）を回転軸方向に移動させて嵌合状態にするように変速駆動装置４５を制御する（図２（ａ－５））。
　鞍乗型車両２では、加速状態において変速駆動装置４５が第１ドグ４３－１及び第２ドグ４４－１の何れかを回転軸方向に移動させて嵌合状態を解除する場合、永久磁石式電動モータ３０がクランク軸２４を減速させるトルクＴ４を出力する。これにより、第１ドグ４３－１と第２ドグ４４－１とに生じる摩擦力が低減する。また、鞍乗型車両２では、変速段の切替において、例えば切替元の変速段における第１ドグ４３－１と第２ドグ４４－１との嵌合が解除された後、切替対象の変速段の第１ドグ４３－２と第２ドグ４４－２とが嵌合状態となる。嵌合状態の前では、エンジン２０が出力するトルクＴ３によって、第１ドグ４３－２の回転速度と第２ドグ４４－２の回転速度との差が増大しやすい。鞍乗型車両２の制御装置８０は、加速状態で変速駆動装置４５が第１ドグ４３－２及び第２ドグ４４－２の何れかを回転軸方向に移動させて嵌合状態にする場合、永久磁石式電動モータ３０にクランク軸２４を減速させるトルクＴ５を出力させる。永久磁石式電動モータ３０がクランク軸２４を減速させるトルクＴ５を出力することによって第１ドグ４３－２の回転速度と第２ドグ４４－２の回転速度との差の増大が抑えられる。
　次に、鞍乗型車両２の減速状態について説明する。
　鞍乗型車両２の減速状態とは、クランク軸２４が入力軸４１を介して出力軸４２から回転方向Ｘと逆方向のトルクＴ６を受けている状態である。即ち、鞍乗型車両２の減速状態とは、クランク軸２４が入力軸４１に回転方向Ｘと逆方向のトルクＴ６を与えている状態である。この時、切替元の変速段における第２ドグ４４－１が、第１ドグ４３－１に周方向の力Ｇ２を加えている（図２（ｂ－１））。本実施形態の鞍乗型車両２において、減速状態で変速実行条件が成立した場合、制御装置８０は、多段変速装置４０の入力軸４１と出力軸４２との間で伝達されているトルクＴ６の大きさを小さくするように永久磁石式電動モータ３０を制御する（処理（Ａ））。この時、制御装置８０は、永久磁石式電動モータ３０がクランク軸２４を加速させるトルクＴ７を出力するように永久磁石式電動モータ３０を制御する（図２（ｂ－２））。次に、制御装置８０は、変速駆動装置４５が第１ドグ４３－１及び第２ドグ４４－１の何れか（本実施形態では第２ドグ４４－１）を回転軸方向に移動させて嵌合状態を解除するように変速駆動装置４５を制御する（図２（ｂ－３）、処理（Ｂ））。制御装置８０は、（Ａ）及び（Ｂ）の処理の後に、永久磁石式電動モータ３０にクランク軸２４を加速させるトルクＴ８を出力させる（図２（ｂ－４））。次に、制御装置８０は、第１ドグ４３－２及び第２ドグ４４－２の何れか（本実施形態では第２ドグ４４－２）を回転軸方向に移動させて嵌合状態にするように変速駆動装置４５を制御する（図２（ｂ－５））。
　鞍乗型車両では、減速状態で変速駆動装置４５が第１ドグ４３－１及び第２ドグ４４－１の何れかを回転軸方向に移動させて嵌合状態を解除する場合、永久磁石式電動モータ３０がクランク軸２４を加速させるトルクＴ７を出力する。これにより、第１ドグ４３－１と第２ドグ４４－１とに生じる摩擦力が低減する。また、鞍乗型車両２では、変速段の切替において、例えば切替元の変速段における第１ドグ４３－１と第２ドグ４４－１との嵌合が解除された後、切替対象の変速段の第１ドグ４３－２と第２ドグ４４－２とが嵌合状態となる。嵌合状態の前では、駆動輪１５から伝達されるトルクＴ６によって、第１ドグ４３－２の回転速度と第２ドグ４４－２の回転速度との差が増大しやすい。鞍乗型車両２の制御装置８０は、減速状態で変速駆動装置４５が第１ドグ４３－２及び第２ドグ４４－２の何れかを回転軸方向に移動させて嵌合状態にする場合、永久磁石式電動モータ３０にクランク軸２４を加速させるトルクＴ８を出力させる。永久磁石式電動モータ３０がクランク軸２４を加速させるトルクＴ８を出力することによって第１ドグ４３－２の回転速度と第２ドグ４４－２の回転速度との差の増大が抑えられる。
　本実施形態の鞍乗型車両２では、エンジン２０の出力を調整する場合よりも変速段切替の操作の時間分解能が上がり、また、変速段切替の操作に対する応答性が向上する。従って、本実施形態の自動変速装置を備えた鞍乗型車両２において、素早く円滑な変速段切替を行うことができる。
　［第３実施形態］
　本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態では、第１実施形態に係る鞍乗型車両１の制御装置が、以下のように更に構成される。図３は、本発明の第３実施形態に係る鞍乗型車両３の制御装置８３の動作を示す図である。本実施形態において、第１実施形態と同一の構成は、図１に示す鞍乗型車両１と同じ符号を付し、一部の説明を省略する。また、本実施形態の構成及び制御は第１実施形態及び第２実施形態と組み合わせてもよい。
　本実施形態の鞍乗型車両３の制御装置８３は、エンジン２０の点火を制御する。変速実行条件が成立した場合（ステップＳ１０１）、制御装置８３は、（Ａ）の処理（ステップＳ１０２）において、クランク軸２４を減速させるトルクを出力するように永久磁石式電動モータ３０を制御するとともにエンジンの点火の遅角を行う（ステップＳ１０３）。また、制御装置８３は、（Ａ）の処理において、クランク軸２４を減速させるトルクを出力するように永久磁石式電動モータ３０を制御するとともにエンジンの点火を停止してもよい（ステップＳ１０３）。その後、制御装置８３は、（Ｂ）の処理を行う（ステップＳ１０４）。
　本実施形態の鞍乗型車両３では、第１ドグ４３及び第２ドグ４４の嵌合状態の解除が永久磁石式電動モータ３０によるトルクの付与により補助されている場合に、エンジン２０の燃焼に起因するトルクによって嵌合状態の解除が妨げられる事態の発生が抑制される。
　［第４実施形態］
　本発明の第４実施形態について説明する。本実施形態の鞍乗型車両４では、多段変速装置４０が、以下のように構成される。図４は、本発明の第４実施形態に係る鞍乗型車両４の多段変速装置４０の一部を示す図である。本実施形態において、第１実施形態に相応する構成は、図１に示す鞍乗型車両１と同じ符号を付し、一部の説明を省略する。また、本実施形態の構成及び制御は第１実施形態から第３実施形態の何れかと組み合わせてもよい。
　本実施形態の鞍乗型車両４の多段変速装置４０の第１ドグ４３－３又は第２ドグ４４－３の少なくとも一方は、相手方ドグの間の空間に入り込む回転軸方向に突出した突起を有する。突起は、先端ほど周方向の幅が大きい形状を有する。図４に示す例における第２ドグ４４－３が有する突起は、先端ほど周方向の幅が大きい形状を有する。第１ドグ４３－３は、第２ドグ４４－３の突起に相応する形状を有する。即ち、第１ドグ４３－３は、周方向に並んだ２つの第１ドグ４３－３の間の空間、即ち第２ドグ４４－３が入り込む空間の周方向幅が奥部ほど広くなるような形状を有する。
　本実施形態では、第１実施形態と同一の方法により、制御装置８０が、多段変速装置４０の第１ドグ４３－３と第２ドグ４４－３との嵌合の解除を行う（図４（ａ）～（ｃ））。
　鞍乗型車両４では、第１ドグ４３－３と第２ドグ４４－３とが周方向で当った係合により加速又は減速方向に動力が伝達される動力伝達状態である時に、第１ドグ４３－３及び第２ドグ４４－３の何れかが、相手方ドグの間の空間から容易に外れることを抑制できる。従って、第１ドグ４３－３及び第２ドグ４４－３の嵌合状態が維持されやすい。しかも、変速段の変更時には、第１ドグ４３及び第２ドグ４４に掛かる回転力が低減することによって嵌合状態が解除されやすい。従って、本実施形態の鞍乗型車両では、動力伝達状態における嵌合状態の維持しやすさと、変速段の変更時における嵌合状態の解除しやすさが両立しやすい。
　［第５実施形態］
　本発明の第５実施形態について説明する。本実施形態では、鞍乗型車両の多段変速装置４０が、以下のように構成される。図５は、本発明の第５実施形態に係る鞍乗型車両５の多段変速装置４０を示す図である。本実施形態において、第１実施形態に対応する要素は、図１に示す鞍乗型車両１と同じ符号を付し、一部の説明を省略する。また、本実施形態の構成及び制御は第１実施形態から第４実施形態の何れかと組み合わせてもよい。
　本実施形態の鞍乗型車両５の変速駆動装置４５は、シフトモータ４６とシフトカム４７とを有する。シフトモータ４６は、第１ドグ４３及び第２ドグ４４の少なくとも一方を回転軸方向に駆動する。シフトカム４７は、シフトモータ４６に対し固定速度比で回転する。シフトカム４７には、回転に伴い第１ドグ４３及び第２ドグ４４の少なくとも一方の回転軸方向への移動を規定するカム溝が形成される。
　本実施形態の鞍乗型車両５の変速駆動装置４５では、カム溝４７１が形成されシフトカム４７が、例えばラチェット機構を介在せず、シフトモータ４６に接続される。シフトカム４７は、シフトモータ４６に対し固定速度比で回転する。このため、第１ドグ４３及び第２ドグ４４の回転軸方向における位置がシフトモータ４６の動作によってより精密に制御されやすい。従って、永久磁石式電動モータ３０の動作による第１ドグ４３と第２ドグ４４の回転の制御のタイミングが、回転軸方向における位置の制御のタイミングとより精密に合わせやすい。
　［第６実施形態］
　本発明の第６実施形態について説明する。本実施形態では、鞍乗型車両が、以下のように構成される。図６は、本発明の第６実施形態に係る鞍乗型車両６の構成を簡略化して示す側面図である。本実施形態において、第１実施形態と同一の構成は、図１に示す鞍乗型車両１と同じ符号を付し、一部の説明を省略する。また、本実施形態の構成及び制御は第１実施形態から第５実施形態の何れかと組み合わせてもよい。
　本実施形態の鞍乗型車両６は、ライダの操作力を受けるスロットルグリップ１１と、スロットルグリップ１１が受ける操作力に応じて開度を変えることによりエンジン２０へ供給される燃料の供給量を変えるスロットル弁１２とを備える。
　本実施形態の鞍乗型車両６では、変速段切替時に永久磁石式電動モータ３０がエンジン２０の出力トルクの調整を行う。そのため、スロットル弁１２の開度を電子制御等により調整せず、例えば機械式ワイヤ１２１を介して伝達されるライダの操作力で動作させる構成としても滑らかに変速段切替をすることができる。従って、鞍乗型車両６では、簡単な構造によりスロットルグリップ１１とスロットル弁１２を作成することができる。
　１～６　鞍乗型車両
　１５　駆動輪
　２０　エンジン
　３０　永久磁石式電動モータ
　４０　多段変速装置
　４３－１～４３－３　第１ドグ
　４４－１～４４-３　第２ドグ
　４５　変速駆動装置
　５０　クラッチ
　８０、８３　制御装置

Claims (9)

  1. 鞍乗型車両であって、
    　前記鞍乗型車両は、
    　回転するクランク軸を有し、燃焼によって生じるパワーを前記クランク軸から前記クランク軸のトルク及び回転力として出力するエンジンと、
    　前記クランク軸と固定速度比で回転するように前記クランク軸に接続され、電力の供給を受けてパワーを出力する永久磁石式電動モータと、
    　前記エンジン及び前記永久磁石式電動モータの少なくとも何れかから出力されたパワーによって駆動される駆動輪と、
    　前記クランク軸と前記駆動輪との間の動力伝達経路に設けられ、入力軸、出力軸、第１ドグ及び第２ドグを有し、前記第１ドグ及び第２ドグは、複数の変速段のそれぞれに対応し、前記第１ドグは周方向に空間を空けて設けられ、前記第２ドグは、回転軸方向での移動に伴い前記第１ドグの前記空間に入り込むことによって第１ドグと嵌合状態になるとともに、前記第１ドグの前記空間から抜けることによって嵌合状態が解除されるように設けられ、選択された一の変速段における第１ドグ及び第２ドグの嵌合状態によって前記選択された変速段でのパワーの伝達を有効に設定し、前記第１ドグ及び第２ドグは、前記嵌合状態になることにより前記入力軸と前記出力軸との間のパワーの伝達を行い、前記嵌合状態が解除されることにより前記入力軸と前記出力軸との間のパワーの伝達を遮断する多段変速装置と、
    　前記クランク軸と前記入力軸との間に設けられ、前記クランク軸と前記入力軸との間のパワーの伝達を行い又は前記クランク軸と前記入力軸との間のパワーの伝達を遮断するクラッチと、
    　前記第１ドグ及び第２ドグの何れかを前記回転軸方向に移動させる変速駆動装置と、
    　変速実行条件が成立した場合に、下記（Ａ）及び（Ｂ）の処理を順に行うように構成され、
    　　（Ａ）　前記多段変速装置の前記入力軸と前記出力軸との間で伝達されているトルクの大きさを小さくするように前記永久磁石式電動モータを制御し、
    　　（Ｂ）　前記変速駆動装置が前記第１ドグ及び第２ドグの何れかを前記回転軸方向に移動させて前記嵌合状態を解除するように前記変速駆動装置を制御する、制御装置と
    を備える。
  2. 　請求項１に記載の鞍乗型車両であって、
    　前記制御装置は、
    　前記入力軸が前記クランク軸から回転方向と同一方向のトルクを受けている状態で前記変速実行条件が成立した場合に、前記（Ａ）の処理において、前記永久磁石式電動モータが、前記クランク軸を減速させるトルクを出力するように前記永久磁石式電動モータを制御する。
  3. 　請求項１又は２に記載の鞍乗型車両であって、
    　前記制御装置は、
    　前記入力軸が前記出力軸から回転方向と逆方向のトルクを受けている状態で前記変速実行条件が成立した場合に、前記（Ａ）の処理において、前記永久磁石式電動モータが、前記クランク軸を加速させるトルクを出力するように前記永久磁石式電動モータを制御する。
  4. 　請求項１又は２に記載の鞍乗型車両であって、
    　前記変速実行条件が成立した場合に、前記（Ａ）及び（Ｂ）の処理の後に、
    　前記入力軸が前記クランク軸から回転方向と同一方向のトルクを受けている状態で前記変速駆動装置が前記第１ドグ及び第２ドグの何れかを前記回転軸方向に移動させて前記嵌合状態にする場合、前記制御装置は、前記永久磁石式電動モータに前記クランク軸を減速させるトルクを出力させる。
  5. 　請求項１から４の何れか１項に記載の鞍乗型車両であって、
    　前記変速実行条件が成立した場合に、前記（Ａ）及び（Ｂ）の処理の後に、
    　前記制御装置は、前記入力軸が前記出力軸から回転方向と逆方向のトルクを受けている状態で前記変速駆動装置が前記第１ドグ及び第２ドグの何れかを前記回転軸方向に移動させて前記嵌合状態にする場合、前記永久磁石式電動モータに前記クランク軸を加速させるトルクを出力させる。
  6. 　請求項２に記載の鞍乗型車両であって、
    　前記制御装置は、前記エンジンの点火を制御し、
    　変速実行条件が成立した場合に、前記（Ａ）の処理において、前記クランク軸を減速させるトルクを出力するように前記永久磁石式電動モータを制御するとともにエンジンの点火の遅角を行う又は点火を停止する。
  7. 　請求項１から６の何れか１項に記載の鞍乗型車両であって、
    　前記第１ドグ又は前記第２ドグの少なくとも一方は、相手方ドグの間の空間に入り込む前記回転軸方向に突出した突起を有し、前記突起は先端ほど周方向の幅が大きい形状を有する。
  8. 　請求項１から７の何れか１項に記載の鞍乗型車両であって、
    　前記変速駆動装置は、前記第１ドグ及び前記第２ドグの少なくとも一方を前記回転軸方向に駆動するためのシフトモータと、前記シフトモータに対し固定速度比で回転し、回転に伴い前記少なくとも一方の前記回転軸方向への移動を規定するカム溝が形成されたシフトカムとを有する。
  9. 　請求項１から８の何れか１項に記載の鞍乗型車両であって、
    　前記鞍乗型車両は、ライダの操作力を受けるスロットルグリップと、前記スロットルグリップが受ける操作力によって開度を変えることにより前記エンジンへ供給される燃料の供給量を変えるスロットル弁とを備える。
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