WO2023113022A1 - ドグクラッチ式変速装置 - Google Patents

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WO2023113022A1
WO2023113022A1 PCT/JP2022/046493 JP2022046493W WO2023113022A1 WO 2023113022 A1 WO2023113022 A1 WO 2023113022A1 JP 2022046493 W JP2022046493 W JP 2022046493W WO 2023113022 A1 WO2023113022 A1 WO 2023113022A1
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WO
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dog
clutch
state
torque
shift
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PCT/JP2022/046493
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English (en)
French (fr)
Inventor
賢吾 南
拓磨 為政
Original Assignee
ヤマハ発動機株式会社
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    • F16H61/682—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 specially adapted for stepped gearings with interruption of drive

Definitions

  • the present invention relates to a dog clutch transmission.
  • Patent Document 1 discloses a technique in a dog-clutch automatic transmission in which the clutch is changed from a fully connected state to a semi-connected state before engaging the dogs so that the driving force increases more quickly after engaging the dogs. Further, in Patent Document 2, in a dog clutch type automatic transmission, the clutch is disengaged from the fully connected state to disengage the dog, and then the clutch is partially connected and disengaged again to disengage the dog. Techniques for doing so are disclosed.
  • Patent Document 3 discloses a technique for downshifting with double clutch control.
  • the clutch When there is a shift command signal, the clutch is disengaged and the gear is disengaged. Gear disengagement starts at a position immediately after the clutch enters the half-clutch region, and after gear disengagement, the clutch is once engaged, and when the dog gear rotation rises to a rotation that allows gear engagement, the clutch is disengaged again and gear engagement is performed. .
  • the gear-in is started from the position just before the end of disengaging the clutch, in other words, from the position just before leaving the half-clutch region.
  • the clutch is shifted from the partially connected state to the disengaged state from the time when the dog engagement is started until the dog engagement operation is completed. is in the disengaged state at the time of completion of the gear shift, it takes time to start torque transmission to the wheels after dog engagement is completed, and the increase in the driving force of the vehicle after shifting is not smooth.
  • a clutch that transmits torque through the power source and, in a cut-off state, cuts off torque transmission from the power source to the main shaft; a clutch actuator that controls the clutch; a drive dog and a driven dog; a transmission in which gear shifting is performed by engaging and disengaging a dog and a driven dog to switch gears for transmitting driving force between the main shaft and the drive shaft; and and a control device that controls the clutch actuator and the shift actuator, wherein the control device shifts the clutch from the fully connected state in response to a shift command to the transmission.
  • An operation for transitioning from the partially connected state to the disengaged state and a dog disengagement operation for disengaging the driving dog and the driven dog of the current shift stage are performed, and the clutch is in the disengaged state.
  • a time point at which a dog engagement operation for controlling the clutch actuator and the shift actuator so as to complete the dog engagement release operation and engaging the driving dog and the driven dog of the next shift stage is started; While the driving dog and the driven dog are moving closer from the disengaged state to the engaged state between when the dog engaging operation is completed, the clutch is moved from the disengaged state to the partially connected state or the fully engaged state.
  • the clutch actuator and the shift actuator are controlled so as to shift to the connected state, and when the driving dog and the driven dog are engaged, the clutch, the main shaft and the driving shaft are connected between the power source and the drive shaft. Torque is configured to be transmitted through the driving dog and the driven dog.
  • control device is configured to operate between a time point at which a dog engagement operation for engaging the drive dog and the drive dog of the next shift stage is started and a time point at which the dog engagement operation is completed.
  • At least the clutch actuator and Controlling the shift actuator to generate torque between the power source and the drive shaft via the clutch, the main shaft, the driving dog and the driven dog when the driving dog and the driven dog are engaged. may be configured to be transmitted.
  • the drive state of the power source is divided into a high rotation high torque state in which the rotation speed of the power source is high or output torque is large, and a low rotation speed or low torque state with respect to the high rotation high torque state.
  • a rotation low torque state the drive state of the power source when a shift up command is generated is the low rotation low torque state, or the drive state of the power source when a shift down command is generated is positive.
  • the control device controls a time point at which a dog engaging operation for engaging the driving dog and the driven dog of the next shift stage is started and a time point at which the dog engaging operation is completed.
  • the clutch is shifted from the disengaged state to the partially connected state or the fully connected state.
  • controlling at least the clutch actuator and the shift actuator such that when the driving dog and the driven dog are engaged, the clutch, the main shaft, the driving dog and the driven shaft are arranged between the power source and the drive shaft; It may be configured such that torque is transmitted via the dog.
  • the dog clutch type transmission further includes a power source torque adjusting device that adjusts the torque of the power source during shifting, and the control device comprises at least the clutch actuator, the shift actuator and the power source torque. It may be configured to control the adjustment device.
  • control device controls the timing between the start of a dog engagement operation for engaging the driving dog and the driven dog of the next shift stage and the completion of the dog engagement operation. controlling the power source torque adjusting device so that the power source outputs a positive torque while the driving dog and the driven dog are moved from the disengaged state to the engaged state; When the dog and the driven dog are engaged, torque is transmitted between the power source and the drive shaft via the clutch, the main shaft, the driving dog and the driven dog.
  • control device makes the torque output by the power source a positive torque smaller than the torque output by the power source when a shift-up command is generated or when a shift-down command is generated.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an outline of a dog clutch type transmission according to this embodiment.
  • FIG. 2 is a side view of the motorcycle according to this embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the internal configuration of the power unit according to this embodiment.
  • FIG. 4 is a perspective view showing transmission gears that constitute the transmission according to the present embodiment.
  • FIG. 5 is a control block diagram of the dog clutch transmission according to this embodiment.
  • 6A and 6B are explanatory diagrams for explaining the disengagement operation between the driving dog and the driven dog and the engagement operation between the driving dog and the driven dog.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating a state when the driving dog and the driven dog are partially engaged.
  • FIG. 8 shows changes in clutch command value, actual clutch position, required engine torque, shift shaft angle, shift cam angle, engine rotation speed, main shaft rotation speed, drive shaft rotation speed, and rear wheel driving force when a shift command is generated. It is a figure which shows.
  • FIG. 9 is a diagram showing changes in the clutch command value, the actual clutch position, the required engine torque, the shift cam angle, and the rear wheel drive force when a downshift command is issued.
  • FIG. 1A and 1B are diagrams for explaining an outline of a shift operation of a dog clutch type transmission according to the present embodiment.
  • the dog clutch type transmission has a clutch 44 , a power source 45 , a transmission 48 , a clutch actuator 60 , a shift actuator 70 and a control device 90 .
  • a vehicle equipped with a dog-clutch transmission is powered by the power source 45 .
  • the power source 45 is an internal combustion engine using gasoline as fuel.
  • the type of power source 45 is not particularly limited, and in addition to an internal combustion engine such as a gasoline engine, it may be a motor or the like, or a power source may be configured by combining a gasoline engine and a motor.
  • the dog clutch type transmission switches gears with different reduction ratios by means of the transmission 48 .
  • the transmission 48 switches gears that transmit torque between a main shaft that receives torque from the power source 45 via the clutch 44 and rotates, and a drive shaft that applies driving torque to the vehicle.
  • Gears include low gears and high gears. In a vehicle, upshifting from a low-speed gear to a high-speed gear and downshifting from a high-speed gear to a low-speed gear are performed.
  • the clutch 44 connects and disconnects torque between the power source 45 and the main shaft.
  • the connection state of the clutch 44 includes a fully connected state, a partially connected state, and a disconnected state.
  • torque is transmitted from the power source 45 to the main shaft by pressing the clutch friction material.
  • the clutch friction material is pressed with a lower pressing force than when the clutch 44 is in the fully connected state, and torque is transmitted from the power source 45 to the main shaft.
  • the clutch 44 is in the disengaged state, transmission of torque from the power source 45 to the main shaft is cut off.
  • the clutch actuator 60 switches the state of the clutch 44 to a fully connected state, a partially connected state, or a disengaged state.
  • Shift actuator 70 shifts the gears of transmission 48 .
  • the control device 90 controls the clutch 44 via the clutch actuator 60 and the transmission 48 via the shift actuator 70 during shifting.
  • the control device 90 in response to a shift command to the transmission, shifts the clutch 44 from the fully connected state to the partially connected state and then to the disengaged state, and engages the driving dog and the driven dog of the current gear stage. , and controls the clutch actuator 60 and the shift actuator 70. Specifically, when the control device 90 receives the shift command, it starts disengagement control of the clutch 44 after a predetermined time has passed since the shift command is issued (FIG. 1(b)). Then, the control device 90 reduces the required engine torque to 0 Nm or a value close to 0 Nm during the period in which the clutch 44 shifts to the disengaged state.
  • the control device 90 controls the clutch actuator 60 and the shift actuator 70 to perform a dog disengagement operation to disengage the driving dog and the driven dog of the current shift stage by moving the driving dog. do.
  • the control device 90 controls the driving dog and the driven dog between the time when the dog engagement operation for engaging the driving dog and the driven dog of the next gear is started and the time when the dog engagement is completed.
  • the clutch actuator 60 and the shift actuator 70 are controlled so that the clutch 44 is shifted from the disconnected state to the partially connected state or the fully connected state while the dog is being moved from the disengaged state to the engaged state. and the driven dog are engaged, torque is transmitted between the power source 45 and the drive shaft via the clutch, the main shaft, the driving dog and the driven dog.
  • the dog clutch type transmission 50 of the present embodiment it is possible to reliably release the dog engagement and smoothly increase the driving force after shifting.
  • the control device 90 causes the clutch 44 to transition from the fully connected state to the disengaged state before the driving dog and the driven dog start to disengage. Also, it controls the clutch actuator 60 and the shift actuator 70 .
  • Clutch actuator 60 and shift actuator 70 may be controlled so that the disengagement operation of the driving dog and the driven dog precedes the operation of transitioning clutch 44 from the fully connected state to the disengaged state. .
  • the clutch actuator 60 and the shift actuator 70 may be controlled so that the operation of shifting the clutch 44 from the fully connected state to the disengaged state and the disengagement operation of the driving dog and the driven dog are substantially simultaneous. good.
  • the control device 90 changes the clutch 44 from the disengaged state to the partially connected state or the fully connected state.
  • At least the clutch actuator 60 and the shift actuator 70 are controlled to shift to the state.
  • the invention is not so limited.
  • At least the clutch actuator 60 and the shift actuator are adapted to transition the clutch 44 from a disengaged condition to a partially engaged condition rather than a fully engaged condition during the movement of the driving and driven dogs from the disengaged condition to the engaged condition. 70 to transmit torque between the power source 45 and the drive shaft via the clutch 44, the main shaft, the driving dog and the driven dog when the driving dog and the driven dog are engaged. good.
  • the transmission mechanism that shifts the speed by moving the driving dog has been described, but the transmission mechanism that shifts the speed by moving the driven dog may also be used.
  • the driving dog and the driven dog that are engaged in the current gear are defined as the first driving dog and the first driven dog, and the driving dog and the driven dog that are engaged in the next gear are defined as the second gear.
  • the first driving dog and the first driven dog are disengaged, the second driving dog and the second driven dog are engaged, and the gear A speed change mechanism that shifts by switching is also good.
  • Vehicles include not only so-called four-wheeled vehicles, but also straddle-type vehicles such as snowmobiles, ATVs (All Terrain Vehicles), and motorcycles.
  • straddle-type vehicles such as snowmobiles, ATVs (All Terrain Vehicles), and motorcycles.
  • the type of vehicle is not particularly limited as long as it performs the above-described gear shifting operation, the following description will continue with the case where the vehicle is a motorcycle.
  • FIG. 2 is a side view showing the motorcycle 1.
  • the motorcycle 1 includes a head pipe 3 and a body frame 6.
  • the body frame 6 has a pair of left and right frame portions 6 a extending rearward from the head pipe 3 .
  • a rear portion of the frame portion 6 a extends downward and is connected to the rear arm bracket 5 .
  • a front end portion of a rear arm 21 is supported by the rear arm bracket 5 via a pivot shaft 22 so as to be vertically swingable.
  • a rear wheel 23 is supported at the rear end of the rear arm 21 .
  • a front fork 10 is pivotally supported on the head pipe 3 .
  • a steering handle 4 is provided at the upper end of the front fork 10, and a front wheel 12 is rotatably provided at the lower end.
  • a fuel tank 13 is arranged above the frame portion 6a, and a seat 14 is arranged behind the fuel tank 13. As shown in FIG.
  • a power unit 20 is suspended between the frame portion 6a and the rear arm bracket 5.
  • the power unit 20 has at least a power source 45 (hereinafter referred to as “engine 45 ”), a clutch 44 and a shift mechanism 43 .
  • engine 45 a power source 45
  • clutch 44 a clutch 44
  • shift mechanism 43 a shift mechanism 43 .
  • the engine 45 , the clutch 44 and the shift mechanism 43 are integrally attached to the crankcase 26 .
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the internal configuration of power unit 20.
  • the power unit 20 has an engine 45 , a clutch 44 and a shift mechanism 43 .
  • the main shaft 41 is arranged parallel to the crankshaft 25 .
  • the drive shaft 42 is arranged parallel to the main shaft 41 .
  • the dog clutch transmission 50 according to the present embodiment includes a clutch 44, a shift mechanism 43, a clutch actuator 60, and a shift actuator 70 (see FIG. 5). By driving the clutch actuator 60, the clutch 44 can be connected and disconnected. By driving the shift actuator 70, the transmission gear of the shift mechanism 43 can be switched, that is, the gear position of the shift mechanism 43 can be changed.
  • the dog-clutch transmission 50 also includes a power source torque adjustment device 80 that adjusts the torque of the engine 45 during gear shifting (see FIG. 5). Further, the dog clutch type transmission 50 includes a control device 90 that controls driving of the clutch actuator 60 and the shift actuator 70 and control of the power source torque adjustment device 80 .
  • the dog clutch type transmission 50 does not have to include separate actuators for the clutch actuator 60 and the shift actuator 70 . That is, the dog-clutch transmission 50 may include an actuator that engages and disengages the clutch 44 and switches the transmission gears of the shift mechanism 43 . In this case, this actuator has a function of connecting and disconnecting the clutch 44 and a function of switching the transmission gear of the shift mechanism 43 .
  • the clutch 44 transmits torque from the engine 45 to the main shaft 41 without slippage in the fully connected state by pressing the clutch friction material, and in the partially connected state, the pressing force is lower than the pressing force in the fully connected state.
  • the clutch friction material is pressed by pressure to transmit torque, and in the cutoff state, torque transmission from the engine 45 to the main shaft 41 is cut off.
  • the clutch friction material includes a drive-side clutch friction material (e.g., friction disc) that rotates integrally with the primary gear on the driven side of the clutch 44 and a driven-side clutch friction material that rotates integrally with the main shaft 41 (e.g., At least one of the clutch disc) and the like is included.
  • the drive-side clutch friction material and the driven-side clutch friction material are pressed against each other by a clutch spring (not shown), and are integrally rotated by the frictional force generated therebetween.
  • the torque of the engine 45 is transmitted from the driving side clutch friction material to the main shaft 41 via the driven side clutch friction material.
  • the driving side clutch friction material and the driven side clutch friction material are separated from each other against the elastic force of the clutch spring, and the driving side clutch friction material and the driven side clutch friction material are pressed. be released. Then, the driven-side clutch friction material idles with respect to the driving-side clutch friction material, and torque transmission is interrupted.
  • the driving-side clutch friction material presses the driven-side clutch friction material with a lower pressing force than in the fully connected state, thereby transmitting torque.
  • the clutch actuator 60 separates the drive-side friction member and the driven-side friction member against the elastic force of the clutch spring, and the pressing force acting between them is released. to reduce Further, in the friction clutch, the driving side friction member and the driven side friction member are generally pressed with a pressing force corresponding to the clutch position, and torque corresponding to the pressing force is transmitted via the friction clutch. Therefore, the clutch position and the torque transmitted via the friction clutch are correlated.
  • the clutch 44 is, for example, a multi-plate friction clutch, and includes a clutch housing 443 and a clutch boss 447.
  • a plurality of friction plates 445 each functioning as a drive-side clutch friction material are provided inside the clutch housing 443, and a plurality of clutch plates each functioning as a driven-side clutch friction material are provided outside the clutch boss 447. 449 is provided.
  • Each friction plate 445 is fixed to the clutch housing 443 with respect to the rotation direction of the main shaft 41 . Therefore, the multiple friction plates 445 rotate together with the clutch housing 443 .
  • Each friction plate 445 is displaceable in the axial direction of the main shaft 41 .
  • a plurality of friction plates 445 are arranged in the axial direction of the main shaft 41 .
  • Each clutch plate 449 faces each adjacent friction plate 445 .
  • Each clutch plate 449 is fixed to the clutch boss 447 with respect to the rotational direction of the main shaft 41 . Thereby, the plurality of clutch plates 449 rotate together with the clutch boss 447 .
  • Each clutch plate 449 is displaceable in the axial direction of the main shaft 41 .
  • a plate group 442 is composed of the plurality of friction plates 445 and the plurality of clutch plates 449 .
  • a pressure plate 451 is arranged outside the main shaft 41 (on the right side in FIG. 3).
  • the pressure plate 451 is formed in a substantially disk shape.
  • a pressing portion 451B projecting toward the plate group 442 is formed on the radially outer portion of the pressure plate 451 .
  • the pressing portion 451B faces the rightmost friction plate 445 in the plate group 442 .
  • a spring 450 is provided in the clutch 44 .
  • the spring 450 urges the pressure plate 451 inward (to the left in FIG. 3). That is, the spring 450 biases the pressure plate 451 in the direction in which the pressing portion 451B presses the plate group 442 .
  • the central portion of the pressure plate 451 is engaged with one end side (right side in FIG. 3) of the push rod 455 via a bearing 457. Thereby, the pressure plate 451 is rotatable with respect to the push rod 455 .
  • the main shaft 41 has a cylindrical shape.
  • the other end (left end) of the push rod 455 is housed inside the main shaft 41 .
  • a spherical ball 459 adjacent to the other end (left end) of the push rod 455 is provided inside the main shaft 41 .
  • a push rod 461 adjacent to the ball 459 is provided inside the main shaft 41 .
  • One end (left end) 461 A of the push rod 461 protrudes from the main shaft 41 .
  • a piston 463 is integrally provided at one end 461A of the push rod 461 .
  • the piston 463 is guided by the cylinder body 465 and is slidable in the axial direction of the main shaft 41 .
  • the pressure plate 451 When the clutch 44 is engaged, the pressure plate 451 is moved to the left in FIG. 3 by the spring 450. When the pressure plate 451 moves leftward in FIG. 3, the pressing portion 451B presses the plate group 442 leftward. As a result, the friction plates 445 and the clutch plates 449 of the plate group 442 are brought into pressure contact. As a result, the clutch 44 is fully connected.
  • the pressure plate 451 moves in one or the other axial direction of the main shaft 41 depending on the magnitude of the driving force of the clutch actuator 60 and the biasing force of the spring 450 .
  • the state of the clutch 44 transitions between the fully connected state and the disengaged state.
  • the fully connected state refers to a state in which torque is transmitted from the engine 45 to the main shaft 41 without slippage by pressing the clutch friction material
  • the partially connected state refers to the fully connected state.
  • a state in which torque is transmitted by pressing the clutch friction material with a pressing force lower than the pressure, and a cutoff state indicates a state in which torque transmission from the engine 45 to the main shaft 41 is cut off.
  • a gear 310 is integrally supported on the crankshaft 25 of the engine 45 .
  • a gear 441 that meshes with the gear 310 is supported on the main shaft 41 .
  • the gear 441 is rotatable with respect to the main shaft 41 .
  • the gear 441 is provided integrally with the clutch housing 443, for example.
  • the torque of the engine 45 is transmitted from the crankshaft 25 to the clutch housing 443 via the gear 441 .
  • the torque of the engine 45 is transmitted from the clutch housing 443 to the clutch boss 447 by frictional force generated between the plurality of friction plates 445 and the plurality of clutch plates 449 .
  • the clutch boss 447 and the main shaft 41 rotate integrally. In other words, there is no relative rotation between the clutch boss 447 and the main shaft 41 . Therefore, torque of the engine 45 is transmitted to the main shaft 41 when the clutch 44 is engaged.
  • the push rod 455 is not limited to one that pushes the pressure plate 451 to the right in FIG.
  • the push rod 455 may pull the pressure plate 451 to the right in FIG. 3 by a mechanism provided outside the pressure plate 451 (to the right in FIG. 3).
  • the clutch 44 may be a single-plate clutch instead of a multi-plate clutch.
  • Clutch 44 may also include centrifugal weights. In this case, the clutch 44 is engaged and disengaged based on the drive of the clutch actuator 60 and the centrifugal force of the centrifugal weight.
  • the clutch may be hydraulic. Clutch engagement/disengagement is controlled by hydraulic pressure.
  • the clutch pressing force can be controlled by hydraulic pressure generated by a clutch actuator using a hydraulic solenoid.
  • the frictional force generated between the plurality of friction plates 445 and the plurality of clutch plates 449 that constitute the clutch can be controlled by hydraulic pressure.
  • the shift mechanism 43 is a so-called dog-type shift mechanism.
  • the crankshaft 25 is provided with an engine rotation speed sensor S30.
  • An engine rotation speed sensor S30 detects the rotation speed of the crankshaft 25 .
  • the crankshaft 25 is connected to the main shaft 41 via a clutch 44 .
  • the main shaft 41 is provided with a main shaft rotational speed sensor S31.
  • a main shaft rotation speed sensor S31 detects the rotation speed of the main shaft 41 .
  • a multi-stage transmission gear 49 is attached to the main shaft 41 .
  • the drive shaft 42 is mounted with a plurality of transmission gears 420 corresponding to the multistage transmission gears 49 .
  • the multi-stage transmission gear 49 and the plurality of transmission gears 420 are in mesh with each other only at a selected pair of gears. At least one of the transmission gears 49 other than the selected transmission gear 49 among the multi-stage transmission gears 49 and the transmission gears 420 other than the selected transmission gear 420 among the plurality of transmission gears 420 is connected to the main shaft. 41 or the drive shaft 42 is rotatable.
  • At least one of the non-selected transmission gear 49 and the non-selected transmission gear 420 is idly rotated with respect to the main shaft 41 or the drive shaft 42 . That is, the rotation transmission between the main shaft 41 and the drive shaft 42 is performed only through the selected transmission gear 49 and the selected transmission gear 420 that mesh with each other.
  • FIG. 4 shows the configuration of the transmission gear 49
  • the transmission gear 420 has the same configuration, so the description thereof is omitted.
  • first gear 49a having an engaging projection 49c formed as a driving dog on its shaft end face
  • first gear 49a having an engaging concave portion 49e formed as a driven dog on its shaft end face opposite to the engaging projection 49c.
  • 2 gear 49b The shift mechanism 43 includes a plurality of first gears 49a and second gears 49b, with the first gear 49a arranged between the pair of second gears 49b.
  • Three engaging projections 49c are formed on the first gear 49a, and these engaging projections 49c are evenly arranged in the circumferential direction on the outer edge of the shaft end face of the first gear 49a.
  • the second gear 49b is formed with six engaging recesses 49e, and these engaging recesses 49e are also arranged evenly in the circumferential direction.
  • An insertion hole 49g through which the main shaft 41 and the drive shaft 42 are inserted is formed in the axial center portion of the first gear 49a, and a plurality of grooves 49d are formed in the peripheral surface of the insertion hole 49g. ing.
  • the first gear 49 a is spline-fitted to the main shaft 41 and the drive shaft 42 .
  • the second gear 49b is also formed with an insertion hole 49h through which the main shaft 41 and the drive shaft 42 are inserted, but the insertion hole 49h is not formed with a groove. Therefore, the second gear 49b is attached to the main shaft 41 and the drive shaft 42 in an idle state.
  • a transmission 48 is composed of the transmission gears 49 and 420 and the shift cam 421 .
  • 6A and 6B are explanatory diagrams for explaining the disengagement operation between the driving dog and the driven dog and the engagement operation between the driving dog and the driven dog.
  • FIG. 6(a) is a diagram showing a state when the first gear 49a is engaged with a certain second gear 49b.
  • the engagement projection 49c of the first gear 49a is deeply inserted into the engagement recess 49e of the second gear 49b. It abuts on the inner surface of the engaging recess 49e of the second gear 49b. In this case, driving force is transmitted from the main shaft 41 to the drive shaft 42 .
  • the shift cam 421 (see FIG. 3) rotates when the gear is changed from this state, the first gear 49a moves rightward in FIG. 6(a), as shown in FIG. 6(b).
  • the second gear 49b rotates relative to the first gear 49a.
  • the engagement protrusion 49c of the first gear 49a enters the engagement recess 49e of the second gear 49b as shown in FIG. 6(d). This is called dog engagement.
  • the engagement protrusion 49c of the first gear 49a engages the inner surface of the engagement recess 49e of the second gear 49b as shown in FIG. 6(e). abut.
  • the first gear 49a is engaged with another second gear 49b, and the driving force is transmitted from the main shaft 41 to the drive shaft .
  • Selection of transmission gear 49 or transmission gear 420 is performed by shift cam 421 .
  • a plurality of cam grooves 421 a are formed on the outer peripheral surface of the shift cam 421 .
  • a shift fork 422 is attached to each cam groove 421a.
  • Each shift fork 422 is engaged with a predetermined transmission gear 49 and transmission gear 420 of the main shaft 41 and the drive shaft 42, respectively.
  • As the shift cam 421 rotates each of the plurality of shift forks 422 moves in the axial direction of the main shaft 41 while being guided by the cam groove 421a.
  • gears that mesh with each other are selected from transmission gear 49 and transmission gear 420 .
  • the shift cam 421 rotates by a predetermined angle as the shift rod 75 reciprocates.
  • the shift rod 75 is reciprocated by being driven by the shift actuator 70 .
  • FIG. 5 is a control block diagram of the dog clutch transmission 50.
  • the dog clutch transmission 50 includes a shift mechanism 43 , a clutch 44 , a clutch actuator 60 , a shift actuator 70 , and an electric control unit 90 .
  • the control device 90 has a switching determination section 91 , an operating state detection section 92 , a semi-automatic control section 93 and a full-automatic control section 94 .
  • the control device 90 has been described as an embodiment configured with one, the control device 90 may be configured with one, or may be configured with a plurality of devices.
  • the motorcycle 1 includes a power supply device 73 and a main switch 74.
  • the power supply device 73 and the control device 90 are energized, and the control device 90 becomes operable.
  • the motorcycle 1 may be provided with a relay switch or the like (not shown). In this case, part of the control device 90 can operate even when the main switch 74 is not operated.
  • the crankshaft 25 (see FIG. 3) is provided with the engine rotation speed sensor S30.
  • the engine speed sensor S30 is adjacent to the engine 45.
  • a main shaft rotation speed sensor S31 is provided on the main shaft 41 (see FIG. 3).
  • the main shaft rotation speed sensor S31 is adjacent to the clutch 44.
  • the motorcycle 1 includes an intake pipe 61, an exhaust pipe 62, an accelerator 63, a throttle valve 65, a fuel supply device 66, and an ignition device 67.
  • the intake pipe 61 is connected to the engine 45 .
  • the exhaust pipe 62 is connected to the engine 45 at a position different from the position where the intake pipe 61 is connected.
  • the throttle valve 65 is provided inside the intake pipe 61 .
  • the throttle valve 65 adjusts the amount and speed of air flowing through the intake pipe 61 .
  • a fuel supply device 66 is provided in the middle of the intake pipe 61 .
  • the fuel supply device 66 may be a so-called carburetor or a fuel injector.
  • the fuel supply device 66 supplies fuel stored in the fuel tank 13 to the inside of the intake pipe 61 .
  • the ignition device 67 is provided inside the engine 45 . In this embodiment, the ignition device 67 is electronically controlled in ignition timing. However, the ignition device 67 may be mechanically controlled in ignition timing.
  • the opening of the throttle valve 65 changes based on the amount of operation of the accelerator 63 .
  • the opening of the throttle valve 65 may have its opening controlled electronically.
  • the motorcycle 1 also includes an accelerator opening sensor S33, a throttle position sensor S35, a fuel supply amount sensor S36, an ignition timing sensor S37, a shift position sensor S32, and a vehicle speed sensor S34.
  • the accelerator opening sensor S33 detects the amount of operation of the accelerator 63 as the opening.
  • a throttle position sensor S35 detects the opening of the throttle valve 65 .
  • a fuel supply amount sensor S36 detects the amount of fuel supplied in the fuel supply device 66 .
  • the ignition timing sensor S37 detects the ignition timing of the air-fuel mixture in the ignition device 67 .
  • the shift position sensor S32 detects the gear position of the shift mechanism 43 by detecting the rotation angle of the shift cam 421 (see FIG. 3).
  • a vehicle speed sensor S34 detects the vehicle speed of the motorcycle 1 .
  • Each sensor may directly or indirectly detect each displacement amount, and may have a calculation function to calculate a necessary physical quantity from a predetermined physical quantity.
  • the dog clutch type transmission 50 includes a potentiometer 38 that detects the drive amount of the clutch actuator 60 and a potentiometer 39 that detects the drive amount of the shift actuator 70 .
  • potentiometer 38 detects the rotation angle of clutch actuator 60 .
  • Potentiometer 39 detects the rotation angle of shift actuator 70 .
  • the dog-clutch transmission 50 when the dog-clutch transmission 50 includes an actuator that functions both as the clutch actuator 60 and as the shift actuator 70, the dog-clutch transmission 50 functions as the potentiometer 38. Potentiometer 39 need not have two potentiometers.
  • a driving state detection unit 92 of the control device 90 detects the driving state of the motorcycle 1 based on the detection values of the sensors. That is, the driving state detection unit 92 receives a signal based on the opening of the accelerator 63 from the accelerator opening sensor S33. Thereby, the driving state detection unit 92 detects the opening degree of the accelerator 63 .
  • the operating state detection unit 92 receives a signal based on the opening of the throttle valve 65 from the throttle position sensor S35. Thereby, the operating state detection unit 92 detects the opening degree of the throttle valve 65 .
  • the operating state detection unit 92 receives a signal based on the fuel supply amount of the fuel supply device 66 from the fuel supply amount sensor S36. Thereby, the operating state detection unit 92 detects the amount of fuel supplied by the fuel supply device 66 .
  • the operating state detector 92 receives a signal based on the ignition timing of the ignition device 67 from the ignition timing sensor S37. Thereby, the operating state detection unit 92 detects the ignition timing of the ignition device 67 .
  • the operating state detector 92 receives a signal based on the rotation speed of the crankshaft 25 from the engine rotation speed sensor S30. Thereby, the operating state detector 92 detects the rotation speed of the crankshaft 25 .
  • the operating state detector 92 receives a signal based on the rotational speed of the main shaft 41 from the main shaft rotational speed sensor S31. Thereby, the operating state detector 92 detects the rotation speed of the main shaft 41 .
  • the operating state detector 92 receives a signal based on the rotation angle of the shift cam 421 from the shift position sensor S32.
  • the driving state detection unit 92 detects the current gear position in the shift mechanism 43 .
  • the driving state detector 92 receives a signal based on the vehicle speed of the motorcycle 1 from the vehicle speed sensor S34. Thereby, the driving state detection unit 92 detects the vehicle speed of the motorcycle 1 .
  • the shift operation is performed by driving the clutch actuator 60 and the shift actuator 70, or by driving the shift actuator 70 alone.
  • the shift operation of the dog clutch type transmission 50 is a series of operations of disconnecting the clutch 44 , changing the gear position of the shift mechanism 43 , and engaging the clutch 44 .
  • the rider of the motorcycle 1 can instruct the start of the gear shifting operation described above, and control can be executed in which a series of gear shifting operations are automatically performed.
  • control is control to start driving the clutch actuator 60 and the shift actuator 70 according to the operation of the shift switch 72 (see FIG. 5 and the like) by the rider of the motorcycle 1 .
  • Such control is called semi-automatic control Sc.
  • the dog-clutch type transmission 50 is capable of executing control to automatically perform a series of shifting operations according to the driving state of the motorcycle 1 regardless of the will of the rider of the motorcycle 1 .
  • control is control to start driving the clutch actuator 60 and the shift actuator 70 according to the detection of the operating state by the operating state detection device.
  • control is called full auto control Fc.
  • the dog clutch type transmission 50 is configured to be switchable between semi-automatic control Sc and full-automatic control Fc.
  • the control device 90 has a semi-automatic control section 93 and a full-automatic control section 94 .
  • the semi-automatic control section 93 executes semi-automatic control Sc.
  • the full-auto control unit 94 executes full-auto control Fc.
  • the dog clutch type transmission 50 disengages the clutch 44 to disengage the dog when shifting gears, and immediately after the disengagement of the dog engagement is completed, the connecting operation of the clutch 44 is started. It's like
  • the drive state of the engine 45 when a shift command is generated is a first drive state defined by the rotational speed or torque state of the engine 45, and and a second drive state defined as a low rotational speed or torque state.
  • the first driving state is a driving state when the engine 45 is at high rotation and high torque
  • the second driving state is a driving state when the engine 45 is at low rotation and low torque.
  • the dog clutch type transmission 50 determines in which state the engine 45 is driven, and controls the clutch 44 and the torque control of the engine 45 at the time of shifting according to the determined driving state of the engine 45. Change the mode.
  • the dog clutch type transmission 50 disengages the dog engagement by disengaging the clutch 44 during shifting. Immediately after the dog disengagement is completed, the connecting operation of the clutch 44 is started. Further, the dog engagement is performed with the clutch 44 in the partially connected state. Further, the torque of the engine 45 is reduced during the period in which the clutch 44 transitions from the fully connected state to the disengaged state or in the disengaged state, and the torque of the engine 45 is increased at the timing after the dog disengagement is completed. Start. It should be noted that the description of the control contents when the engine 45 is in the first drive state (high rotation and high torque state) when the shift command is generated will be omitted. Note that the time when a shift command is generated means a predetermined period including the time when the shift command is generated, such as immediately before the command, at the time when the command is generated, or immediately after the command is generated.
  • FIG. 8 shows the clutch command value, the actual clutch position, the required engine torque, the shift shaft angle, the shift cam angle, the rotation speed of the engine 45, the rotation speed of the main shaft 41, the rotation speed of the drive shaft 42, and the 4 is a diagram showing changes in driving force of a rear wheel 23;
  • the dog clutch type transmission 50 starts disengagement control of the clutch 44 after a predetermined period of time has elapsed since the gear shift command was issued. Specifically, when the shift-up switch 72a is pressed, or when the full-auto control unit 94 issues a shift-up command, the clutch command value switches from the fully connected state to the disengaged state. As a result, the pressure plate 451 is pushed rightward in FIG. 3 with respect to the axial direction of the main shaft 41, the actual clutch position gradually moves from the fully connected state to the disconnected state, and the first gear 49a shifts from the second gear 49b. , the clutch 44 is disengaged before the dog engagement is released.
  • the control device 90 increases the required engine torque (the torque of the engine 45) during the period in which the clutch 44 transitions from the fully connected state to the disengaged state or the disengaged state. Change the control to reduce to 0 Nm or a value close to 0 Nm. As a result, the driving force of the rear wheels 23 gradually decreases.
  • the transmission gear is switched in the shift mechanism 43 .
  • the first gear 49a is disengaged from the second gear 49b and engaged with another second gear 49b.
  • the connecting operation of the clutch 44 is started.
  • the clutch command value is switched to the partially connected state.
  • the pressure plate 451 is pushed leftward in FIG. 3 with respect to the axial direction of the main shaft 41, and the clutch actual position gradually moves from the disconnected state to the partially connected state.
  • the clutch 44 is in a partially connected state after dog engagement is released and before dog engagement. Further, the operation of increasing the torque of the engine 45 is started at the timing after the disengagement of the dog engagement is completed.
  • an increase in the required engine torque (torque of the engine 45) is started.
  • the engine 45 may rev up because the clutch 44 is disengaged.
  • "after the dog engagement is released” includes the timing immediately after the dog engagement is released and the timing after a predetermined time has passed.
  • FIG. 9 shows the clutch command value, the actual clutch position, the required engine torque, the shift cam angle, and the longitudinal acceleration when the power source 45 is in a state of outputting positive torque when a downshift command is issued. It is a diagram.
  • the dog clutch type transmission 50 starts disengagement control of the clutch 44 when a shift command is generated, and before the disengagement control of the clutch 44 is started, the clutch 44 is disengaged. Start reducing the torque of the engine 45 based on the timing. Further, the dog clutch type transmission 50 brings the clutch 44 into the clutch disengaged state when the dog engagement is released, and brings the clutch 44 into the partially connected state immediately after the dog engagement is released.
  • the dog clutch type transmission 50 switches the clutch command value from the fully connected state to the disconnected state.
  • the pressure plate 451 is pushed rightward in FIG. 3 with respect to the axial direction of the main shaft 41, the actual clutch position gradually moves from the fully connected state to the disconnected state, and the first gear 49a shifts from the second gear 49b.
  • the disconnection state is established before the dog engagement is released.
  • the control device 90 reduces the required engine torque (the torque of the engine 45) during the period in which the clutch 44 transitions from the engaged state to the disengaged state or is in the disengaged state. do. As a result, the longitudinal acceleration of the motorcycle 1 gradually decreases.
  • the transmission gear is switched in the shift mechanism 43 .
  • the first gear 49a is disengaged from the second gear 49b and engaged with another second gear 49b.
  • the connecting operation of the clutch 44 is started.
  • the clutch command value is switched to the partially connected state.
  • the pressure plate 451 is pushed leftward in FIG. 3 with respect to the axial direction of the main shaft 41, and the clutch actual position gradually moves from the disconnected state to the partially connected state.
  • the clutch 44 is in a partially connected state after dog engagement is released and before dog engagement.
  • the increase in the required engine torque (the torque of the engine 45) is started after the dog disengagement is completed.
  • the first gear 49a is engaged with the second gear 49b.
  • the control device 90 shifts the clutch 44 from the fully connected state to the partially connected state and then to the disengaged state in accordance with a shift command to the transmission 48. , and dog engagement release that releases the engagement between the driving dog and the driven dog of the current gear stage, and the clutch 44 is disengaged so that the dog engagement release operation is completed. It controls actuator 60 and shift actuator 70 . According to the shift control of the present embodiment, since the clutch is disengaged when the dog engagement is released, the engagement torque of the dog is eliminated and the dog engagement can be reliably released.
  • the relative rotation speed difference of the dog cannot be secured only by reducing the torque of the engine 45.
  • the dog contact time as shown in FIG. 6(b) is prolonged. Therefore, in the shift control of the present embodiment, when the dog is disengaged, the clutch 44 is disengaged to prevent the rotation speed of the main shaft 41 from decreasing, and the relative rotation speed difference of the dog is secured to prevent dog contact. Shortening of time until it is canceled is achieved.
  • the control device 90 controls the driving dog and the driven dog between the time when the dog engaging operation for engaging the driving dog and the driven dog of the next shift stage is started and the time when the dog engaging operation is completed.
  • At least the clutch actuator 60 and the shift actuator 70 are controlled to shift the clutch 44 from the disengaged state to the partially engaged state or the fully engaged state while the drive dog is being moved from the disengaged state to the engaged state.
  • torque is transmitted between the engine 45 and the drive shaft via the clutch 44, the main shaft, the driving dog and the driven dog when the driving dog and the driven dog are engaged.
  • the connection operation of the clutch 44 is started immediately after the dog disengagement is completed, and the clutch 44 is changed from the connected state to the partially connected state or the fully connected state.
  • the driving force can be increased at an early stage from the powerless state.
  • the start of the dog disengagement operation may refer to, for example, the timing of moving the shift cam 421
  • the completion of the dog engagement disengagement operation may refer to, for example, the engaging protrusion of the dog. It may also refer to the timing of getting out of the engagement concave portion (the timing when mutual overlap disappears).
  • the start of the dog engaging operation may refer to, for example, the timing at which the engaging protrusions of the dog enter the engaging concave portions of the dog (the timing at which they begin to overlap each other)
  • completion of the dog engaging operation may refer to It may refer to the timing at which they collide with each other in the rotational direction and engage with each other.
  • the driving state of the engine 45 is divided into a first driving state (high rotation and high torque state) defined by the rotational speed or torque state of the engine 45, and a state in which the rotational speed or torque is smaller than the first driving state.
  • the driving state of the engine 45 when the upshift command is generated is the second driving state. (low rotation and low torque state), or when the driving state of the engine 45 when a downshift command is generated is in a state of outputting torque, the control device 90 controls the driving dog and the driven dog of the next gear stage.
  • torque is transmitted between the engine 45 and the drive shaft 42 via the clutch 44, the main shaft 41, the driving dog and the driven dog.
  • the control device 90 controls the timing at which the dog engagement operation for engaging the drive dog and the drive dog of the next shift stage is started and the dog engagement operation is started.
  • the clutch 44 is shifted from the disengaged state to the partially connected state instead of the fully connected state while the driving dog and the driven dog are moving closer from the disengaged state to the engaged state between the completion of At least clutch actuator 60 and shift actuator 70 may be controlled.
  • torque is transmitted between the engine 45 and the drive shaft 42 via the clutch 44, the main shaft 41, the driving dog and the driven dog when the driving dog and the driven dog are engaged.
  • the output of the driving force after the completion of the dog engagement operation can be controlled because the clutch is brought into the partially connected state after the dog engagement is released and before the dog engagement. .
  • the torque of the engine 45 is reduced during the period in which the clutch 44 transitions from the fully connected state to the disconnected state or in the disconnected state, and the disengagement of the dog engagement is completed.
  • the operation of increasing the torque of the engine 45 may be started at a timing after this.
  • the dog clutch transmission 50 of the present embodiment further includes a power source torque adjusting device 80 that adjusts the torque of the engine 45, and the control device 90 includes at least the clutch actuator 60, the shift actuator 70, and the power source torque adjusting device 80. Device 80 may be controlled.
  • control device 90 increases the engine torque during the period from the disengagement of the dog engagement to the engagement of the dog engagement.
  • the power source torque adjusting device 80 may be controlled so as to achieve torque.
  • control device 90 increases the engine torque from when the dog is disengaged until when the dog is engaged.
  • the power source torque adjusting device 80 may be controlled so that the torque is positive and smaller than the torque output by the power source 45 when a shift down command is generated.
  • dog clutch type transmission 50 is not limited to the aspects described above, and various modifications can be made.
  • the clutch 44 is operated when a shift command is generated.
  • the dog clutch type transmission 50 may perform the same control as in the fully connected state or when the torque of the engine 45 is in the second drive state.

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Abstract

クラッチ（４４）を制御するクラッチアクチュエータ（６０）と、変速機（４８）の変速を行うシフトアクチュエータ（７０）と、変速の際にクラッチアクチュエータ（６０）およびシフトアクチュエータ（７０）を制御する制御装置と（９０）、を備えるドグクラッチ式自動変速機のドグクラッチ式変速装置（５０）において、変速の場合に、クラッチ（４４）を遮断状態にしてドグ係合解除を行い、駆動ドグと被駆動ドグを係合解除状態から係合状態まで接近移動している間において、クラッチ（４４）を遮断状態から部分接続状態または全接続状態に移行するようにクラッチアクチュエータ（６０）およびシフトアクチュエータ（７０）を制御し、駆動ドグと被駆動ドグが係合した時点で動力源（４５）とドライブ軸の間でクラッチ（４４）、メイン軸、駆動ドグおよび被駆動ドグを介してトルクが伝達される。

Description

ドグクラッチ式変速装置
　本発明は、ドグクラッチ式変速装置に関する。
　従来から、いわゆるドッグ式の変速機を備え、アクチュエータによって一連の変速動作を行う変速制御装置が知られている。すなわち、クラッチの遮断、変速機のギアポジションの変更、およびクラッチの接続という一連の変速動作を、電動モータ等のアクチュエータを用いて行う変速制御装置が知られている。
　従来のドグクラッチ式自動変速機の変速は、変速指令が発生するとクラッチが全接続状態から遮断状態に制御される。クラッチが遮断状態なるとドグ係合解除とドグ係合を行い、ドグ係合完了後に、遮断状態であったクラッチを徐々に全接続状態に復帰させる制御が行われる。ドグ係合完了後に、クラッチの遮断状態から部分接続状態または全接続状態へ状態遷移するための時間が必要であり、その分だけ駆動抜け時間が発生する。駆動抜け時間が長くなるという課題がある。
　特許文献１には、ドグクラッチ式自動変速機において、ドグ係合前にクラッチを全接続状態から半接続状態とし、ドグ係合後の駆動力の増加を早くする技術が開示されている。また、特許文献２には、ドグクラッチ式自動変速機において、クラッチを全接続状態から遮断状態にしてドグ係合解除を行い、その後、クラッチが部分接続状態を経て再び遮断状態にしてドグ係合を行う技術が開示されている。
　また、特許文献３には、シフトダウンをダブルクラッチ制御で実施する技術が開示されている。変速指示信号があった場合に、クラッチを遮断しギア抜きを行う。ギア抜きはクラッチが半クラッチ領域に入った直後の位置で開始し、ギア抜き後、クラッチが一旦接続され、ドグギヤ回転がギヤイン可能な回転まで上昇すると、クラッチが再び遮断され、ギヤインが実行される。ギヤインは、クラッチ切り終わる直前の位置、言い換えれば、半クラッチ領域から抜け出る直前の位置から開始される。
特開２００９－２６４５１９号公報 特開２０１４－０２５４９６号公報 特開２００１－２６３４７２号公報
　特許文献１に開示されている自動変速機では、ドグ係合解除のためにクラッチを遮断状態にしないため、例えば、動力源の回転数が低く、且つ、トルクが小さい場合には、動力源の駆動力の出力を抑え、変速機への入力トルクを低減するだけでは、ドグ同士の圧着力が減少しにくく、ドグ抜けがスムーズにできないという課題がある。また、動力源の回転数が小さい場合にドグ当たりが生じると、ドグの相対回転数が小さくなることにより、ドグ当たりが解消されるまでの時間が長くなる課題がある。特許文献２に開示されている自動変速機では、ドグ係合完了前の段階においてクラッチが遮断状態であるため、ドグ係合完了後に車輪へのトルク伝達が開始するまでに時間がかかり、変速後における車両の駆動力の増加がスムーズでないという課題がある。
　また、特許文献３に開示されている自動変速装置では、ドグ係合開始時点からドグ係合動作が完了するまでの間、クラッチを部分接続状態から遮断状態に移行させており、ドグ係合動作が完了した時点のクラッチが遮断状態であるため、ドグ係合完了後に車輪へのトルク伝達が開始するまでに時間がかかり、変速後における車両の駆動力の増加がスムーズでないという課題がある。
　本発明は、上記従来技術による課題を解決するためになされたものであって、変速に伴う駆動力抜けの状態から早期に駆動力の増加が可能となるドグクラッチ式変速装置を提供することを目的とする。
　本発明は、全接続状態ではクラッチ摩擦材が押圧されることで動力源からメイン軸にトルクを伝達し、部分接続状態では全接続状態における押圧力より低い押圧力で前記クラッチ摩擦材が押圧されてトルクを伝達し、遮断状態では前記動力源から前記メイン軸へのトルク伝達を遮断するクラッチと、前記クラッチを制御するクラッチアクチュエータと、駆動ドグおよび被駆動ドグを接近および離隔させることにより前記駆動ドグと前記被駆動ドグとを係合および係合解除させて、前記メイン軸とドライブ軸との間で駆動力を伝達するギアを切り換えることにより変速が行われる変速機と、前記変速機の変速を行うシフトアクチュエータと、前記クラッチアクチュエータおよび前記シフトアクチュエータを制御する制御装置と、を備えるドグクラッチ式変速装置において、前記制御装置は、前記変速機に対する変速指令に応じて、前記クラッチを全接続状態から部分接続状態を経て遮断状態に遷移させる動作、および、現在の変速段の前記駆動ドグと前記被駆動ドグとの係合を解除させるドグ係合解除動作を行い、前記クラッチが前記遮断状態で前記ドグ係合解除動作が完了するように前記クラッチアクチュエータおよび前記シフトアクチュエータを制御し、次の変速段の前記駆動ドグと前記被駆動ドグとを係合させるドグ係合動作が開始された時点と前記ドグ係合動作が完了した時点との間で前記駆動ドグと前記被駆動ドグを係合解除状態から係合状態まで接近移動している間において、前記クラッチを前記遮断状態から部分接続状態または全接続状態に移行するように前記クラッチアクチュエータおよび前記シフトアクチュエータを制御し、前記駆動ドグと前記被駆動ドグが係合した時点で前記動力源と前記ドライブ軸の間で前記クラッチ、前記メイン軸、前記駆動ドグおよび前記被駆動ドグを介してトルクが伝達されるように構成されている。
　上記構成において、前記制御装置は、次の変速段の前記駆動ドグと前記駆動ドグとを係合させるドグ係合動作が開始された時点と前記ドグ係合動作が完了した時点との間において前記駆動ドグと前記被駆動ドグを係合解除状態から係合状態まで接近移動している間において、前記クラッチを前記遮断状態から全接続状態ではなく部分接続状態に移行するように少なくとも前記クラッチアクチュエータおよび前記シフトアクチュエータを制御し、前記駆動ドグと前記被駆動ドグが係合した時点で前記動力源と前記ドライブ軸の間で前記クラッチ、前記メイン軸、前記駆動ドグおよび前記被駆動ドグを介してトルクが伝達されるように構成されていてもよい。
　上記構成において、前記動力源の駆動状態を、前記動力源の回転速度が高いまたは出力トルクが大きい高回転高トルク状態と、前記高回転高トルク状態に対して回転速度が低いまたはトルクが小さい低回転低トルク状態と定義した場合、シフトアップ指令が発生した場合の前記動力源の駆動状態が前記低回転低トルク状態、または、シフトダウン指令が発生した場合の前記動力源の駆動状態が正のトルクを出力している状態において、前記制御装置は、次の変速段の前記駆動ドグと前記被駆動ドグとを係合させるドグ係合動作が開始された時点と前記ドグ係合動作が完了した時点との間で前記駆動ドグと前記被駆動ドグを係合解除状態から係合状態まで接近移動している間において、前記クラッチを前記遮断状態から部分接続状態または全接続状態に移行するように少なくとも前記クラッチアクチュエータおよび前記シフトアクチュエータを制御し、前記駆動ドグと前記被駆動ドグが係合した時点で前記動力源と前記ドライブ軸の間で前記クラッチ、前記メイン軸、前記駆動ドグおよび前記被駆動ドグを介してトルクが伝達されるように構成されていてもよい。
　上記構成において、前記ドグクラッチ式変速装置は、変速の際に前記動力源のトルクを調整する動力源トルク調整装置をさらに備え、前記制御装置は、少なくとも前記クラッチアクチュエータ、前記シフトアクチュエータおよび前記動力源トルク調整装置を制御するように構成されていてもよい。
　上記構成において、前記制御装置は、次の変速段の前記駆動ドグと前記被駆動ドグとを係合させるドグ係合動作が開始された時点と前記ドグ係合動作が完了した時点との間で前記駆動ドグと前記被駆動ドグを係合解除状態から係合状態まで接近移動している間において、前記動力源が正のトルクを出力するように前記動力源トルク調整装置を制御し、前記駆動ドグと前記被駆動ドグが係合した時点で前記動力源と前記ドライブ軸の間で前記クラッチ、前記メイン軸、前記駆動ドグおよび前記被駆動ドグを介してトルクが伝達されるように構成されていてもよい。
　上記構成において、前記制御装置は、前記動力源が出力するトルクとして、シフトアップ指令が発生した際、または、シフトダウン指令が発生した際に前記動力源が出力するトルクより小さい正のトルクとなるように前記動力源トルク調整装置を制御するように構成されていてもよい。
　本発明によれば、確実なドグ係合解除と、変速後において車両の駆動力のスムーズな増加が可能である。
図１は、本実施の形態に係るドグクラッチ式変速装置の概要を説明する図である。 図２は、本実施の形態に係る自動二輪車の側面図である。 図３は、本実施の形態に係るパワーユニットの内部構成を示す断面図である。 図４は、本実施の形態に係る変速機を構成する変速ギアを示す斜視図である。 図５は、本実施の形態に係るドグクラッチ式変速装置の制御ブロック図である。 図６は、駆動ドグと被駆動ドグとの係合解除および駆動ドグと被駆動ドグとの係合の動作を説明する説明図である。 図７は、駆動ドグと被駆動ドグとの部分的な係合が発生したときの状態を説明する説明図である。 図８は、変速指令が発生した際のクラッチ指令値、クラッチ実位置、要求エンジントルク、シフトシャフト角度、シフトカム角度、エンジン回転速度、メイン軸回転速度、ドライブ軸回転速度および後輪駆動力の推移を示す図である。 図９は、シフトダウンの変速指令が発生した際のクラッチ指令値、クラッチ実位置、要求エンジントルク、シフトカム角度および後輪駆動力の推移を示す図である。
　以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態に係るドグクラッチ式変速装置の変速動作の概要を説明する図である。図１（ａ）に示すように、ドグクラッチ式変速装置は、クラッチ４４と、動力源４５と、変速機４８と、クラッチアクチュエータ６０と、シフトアクチュエータ７０と、制御装置９０とを有する。
　ドグクラッチ式変速装置を備えた車両は、動力源４５による動力で走行する。例えば、動力源４５は、燃料にガソリンを用いた内燃機関である。ただし、動力源４５の種類は特に限定されず、ガソリンエンジン等の内燃機関の他、モータ等であってもよいし、ガソリンエンジンとモータとを組み合わせて動力源を構成してもよい。
　ドグクラッチ式変速装置は、変速機４８によって減速比の異なるギアを切り換える。変速機４８は、クラッチ４４を介して動力源４５からトルクを受けて回転するメイン軸と、車両に駆動トルクを与えるドライブ軸との間で、トルクを伝達するギアを切り換える。ギアには低速ギアと高速ギアとが含まれる。車両では、低速ギアから高速ギアへ変速するシフトアップと、高速ギアから低速ギアへ変速するシフトダウンとが行われる。
　クラッチ４４は、動力源４５とメイン軸との間で、トルクの断続を行う。クラッチ４４の接続状態には、全接続状態と、部分接続状態と、遮断状態とが含まれる。クラッチ４４が全接続状態の場合には、クラッチ摩擦材が押圧されることで、動力源４５からメイン軸にトルクが伝達される。クラッチ４４が部分接続状態の場合には、クラッチ４４が全接続状態の場合における押圧力より低い押圧力でクラッチ摩擦材が押圧されて、動力源４５からメイン軸にトルクが伝達される。クラッチ４４が遮断状態の場合では、動力源４５からメイン軸へのトルク伝達が遮断される。
　変速の際、クラッチアクチュエータ６０は、クラッチ４４の状態を全接続状態、部分接続状態、または遮断状態に切り換える。シフトアクチュエータ７０は、変速機４８のギアを切り換える。制御装置９０は、変速の際に、クラッチアクチュエータ６０を介してクラッチ４４の制御を行うとともに、シフトアクチュエータ７０を介して変速機４８の制御を行う。
　次に、ドグクラッチ式変速装置が変速を行う場合の動作について説明する。制御装置９０は、変速機に対する変速指令に応じて、クラッチ４４を全接続状態から部分接続状態を経て遮断状態に遷移させる動作、および、現在の変速段の駆動ドグと被駆動ドグとの係合を解除させるドグ係合解除動作を行い、クラッチアクチュエータ６０およびシフトアクチュエータ７０を制御する。具体的には、制御装置９０が、変速指令を受け付けると、変速指令の発生から所定時間経過後にクラッチ４４の遮断制御を開始する（図１（ｂ））。そして、制御装置９０は、クラッチ４４が遮断状態に移行する期間において、要求エンジントルクを０Ｎｍまたは０Ｎｍに近い値に低減する。そして、制御装置９０は、駆動ドグを移動することにより現在の変速段の駆動ドグと被駆動ドグとの係合を解除させるドグ係合解除動作を行うようにクラッチアクチュエータ６０およびシフトアクチュエータ７０を制御する。次に、制御装置９０は、次の変速段の駆動ドグと被駆動ドグとを係合させるドグ係合動作が開始された時点とドグ係合が完了した時点との間で駆動ドグと被駆動ドグを係合解除状態から係合状態まで接近移動している間において、クラッチ４４を遮断状態から部分接続状態または全接続状態に移行するようにクラッチアクチュエータ６０およびシフトアクチュエータ７０を制御し、駆動ドグと被駆動ドグが係合した時点で動力源４５とドライブ軸の間で、クラッチ、メイン軸、駆動ドグおよび被駆動ドグを介してトルクが伝達するようにする。本実施の形態のドグクラッチ式変速装置５０によれば、確実なドグ係合解除と、変速後において駆動力のスムーズな増加が可能となる。
　　なお、上記実施の形態では、制御装置９０が、クラッチ４４を全接続状態から遮断状態に向けて遷移させる動作が、駆動ドグと被駆動ドグとが係合解除動作を開始するより先になるように、クラッチアクチュエータ６０およびシフトアクチュエータ７０を制御している。しかしながら、本発明は、これに限定されない。駆動ドグと被駆動ドグとが係合解除動作が、クラッチ４４を全接続状態から遮断状態に向けて遷移させる動作よりも先になるように、クラッチアクチュエータ６０およびシフトアクチュエータ７０を制御してもよい。また、クラッチ４４を全接続状態から遮断状態に向けて遷移させる動作と、駆動ドグと被駆動ドグとの係合解除動作が略同時になるように、クラッチアクチュエータ６０およびシフトアクチュエータ７０を制御してもよい。また、上記実施の形態において、駆動ドグと被駆動ドグとを係合解除状態から係合状態まで接近移動している間において、制御装置９０が、クラッチ４４を遮断状態から部分接続状態または全接続状態に移行するように少なくともクラッチアクチュエータ６０およびシフトアクチュエータ７０を制御している。しかしながら、本発明は、これに限定されない。駆動ドグと被駆動ドグが係合解除状態から係合状態まで接近移動している間に、クラッチ４４を遮断状態から全接続状態ではなく部分接続状態に移行するように少なくともクラッチアクチュエータ６０およびシフトアクチュエータ７０を制御し、駆動ドグと被駆動ドグが係合した時点で動力源４５とドライブ軸の間でクラッチ４４、メイン軸、駆動ドグおよび被駆動ドグを介してトルクが伝達されるようにしてもよい。また、上記実施の形態では、駆動ドグを移動して変速する変速機構について説明したが、被駆動ドグを移動させて変速する変速機構でもよい。また、現在の変速段において係合している駆動ドグおよび被駆動ドグを第１の駆動ドグおよび第１の被駆動ドグとし、次の変速段において係合する駆動ドグおよび被駆動ドグを第２の駆動ドグおよび第２の被駆動ドグとすると、第１の駆動ドグと第１の被駆動ドグの係合解除を行い、第２の駆動ドグと第２の被駆動ドグを係合させてギアを切り換えて変速する変速機構もよい。
　次に、ドグクラッチ式変速装置５０を搭載した車両について具体的に説明する。車両には、いわゆる四輪の自動車の他、スノーモービル、ＡＴＶ（Ａｌｌ　Ｔｅｒｒａｉｎ　Ｖｅｈｉｃｌｅ）、自動二輪車等の鞍乗型の自動車が含まれる。上述した変速動作を行うものであれば車両の種類は特に限定されないが、以下、車両が自動二輪車である場合を例に説明を続ける。
　図２は、自動二輪車１を示す側面図である。図２に示すように、自動二輪車１は、ヘッドパイプ３と車体フレーム６とを備えている。車体フレーム６は、ヘッドパイプ３から左右一対に後方に延びる２本のフレーム部６ａを有している。図２では、フレーム部６ａは、１本のみが図示されている。フレーム部６ａの後部は、下方に延びてリヤアームブラケット５と接続している。リヤアームブラケット５には、リヤアーム２１の前端部がピボット軸２２を介して上下揺動可能に支持されている。リヤアーム２１の後端部には、後輪２３が支持されている。
　ヘッドパイプ３にはフロントフォーク１０が枢支されている。フロントフォーク１０の上端には、操向ハンドル４が設けられ、下端には前輪１２が回転自在に設けられている。フレーム部６ａの上部には燃料タンク１３が配置され、燃料タンク１３の後方にはシート１４が配置されている。
　フレーム部６ａとリヤアームブラケット５とには、パワーユニット２０が懸架されている。パワーユニット２０は、少なくとも、動力源４５（以下、「エンジン４５」という）と、クラッチ４４と、シフト機構４３とを有している。エンジン４５と、クラッチ４４と、シフト機構４３とは、クランクケース２６に一体に組み付けられている。
　次に、パワーユニット２０の内部構成について説明する。図３は、パワーユニット２０の内部構成を示す断面図である。図３に示すように、パワーユニット２０は、エンジン４５と、クラッチ４４と、シフト機構４３とを有している。メイン軸４１は、クランク軸２５と平行に配設されている。ドライブ軸４２は、メイン軸４１と平行に配設されている。また、本実施の形態に係るドグクラッチ式変速装置５０は、クラッチ４４と、シフト機構４３と、クラッチアクチュエータ６０と、シフトアクチュエータ７０と、を備えている（図５参照）。クラッチアクチュエータ６０が駆動することにより、クラッチ４４を断続することができる。シフトアクチュエータ７０が駆動することにより、シフト機構４３の変速ギアの切り換え、つまりシフト機構４３のギアポジションの変更を行うことができる。また、本実施の形態に係るドグクラッチ式変速装置５０は、変速の際にエンジン４５のトルクを調整する動力源トルク調整装置８０を備えている（図５参照）。さらに、ドグクラッチ式変速装置５０は、クラッチアクチュエータ６０およびシフトアクチュエータ７０の駆動の制御、ならびに動力源トルク調整装置８０の制御を実行する制御装置９０を備えている。
　なお、ドグクラッチ式変速装置５０は、クラッチアクチュエータ６０とシフトアクチュエータ７０とで、別々のアクチュエータを備えていなくてもよい。すなわち、ドグクラッチ式変速装置５０は、クラッチ４４の断続を行い、かつ、シフト機構４３の変速ギアの切り換えを行うアクチュエータを備えていてもよい。この場合、このアクチュエータは、クラッチ４４の断続を行う機能と、シフト機構４３の変速ギアの切り換えを行う機能とを有している。
　本実施の形態に係るクラッチ４４は、全接続状態ではクラッチ摩擦材が押圧されることでエンジン４５からメイン軸４１に滑りなくトルクを伝達し、部分接続状態では全接続状態における押圧力より低い押圧力でクラッチ摩擦材が押圧されてトルクを伝達し、遮断状態ではエンジン４５からメイン軸４１へのトルク伝達を遮断するものである。クラッチ摩擦材は、クラッチ４４の被駆動側の一次ギアと一体的に回転する駆動側クラッチ摩擦材（例えばフリクションディスクなど）およびメイン軸４１と一体的に回転する被駆動側クラッチ摩擦材（例えば、クラッチディスク）等のうち少なくともいずれかを含む。クラッチ４４の全接続状態では、駆動側クラッチ摩擦材と被駆動側クラッチ摩擦材はクラッチスプリング（図示せず）によって互いに押圧され、それらの間に生じる摩擦力によって一体的に回転する。そして、エンジン４５のトルクは、駆動側クラッチ摩擦材から被駆動側クラッチ摩擦材を介してメイン軸４１に伝達される。クラッチ４４の遮断状態では、駆動側クラッチ摩擦材と被駆動側クラッチ摩擦材とが、クラッチスプリングの弾性力に抗して互いに離れ、駆動側クラッチ摩擦材と被駆動側クラッチ摩擦材との押圧が解除される。そして、被駆動側クラッチ摩擦材は駆動側クラッチ摩擦材に対して空転し、トルク伝達が遮断される。また、クラッチ４４の部分接続状態では、全接続状態における押圧力より低い押圧力で駆動側クラッチ摩擦材が被駆動側クラッチ摩擦材を押圧してトルクを伝達する。クラッチアクチュエータ６０は、クラッチ４４を切断側に移行させる際には、クラッチスプリングの弾性力に抗して、駆動側摩擦部材と被駆動側摩擦部材とを離し、それらの間に働いていた押圧力を低減する。また、摩擦クラッチでは、一般的にクラッチ位置に応じた押圧力で駆動側摩擦部材と被駆動側摩擦部材とが押圧され、その押圧力に応じたトルクが摩擦クラッチを介して伝達される。そのため、クラッチ位置と、当該摩擦クラッチを介して伝達されるトルクとは相関している。
　クラッチ４４は、例えば、多板摩擦クラッチであり、クラッチハウジング４４３と、クラッチボス４４７とを備えている。クラッチハウジング４４３の内側には、各々が駆動側クラッチ摩擦材として機能する複数のフリクションプレート４４５が設けられ、クラッチボス４４７の外側には、各々が被駆動側クラッチ摩擦材として機能する複数のクラッチプレート４４９が設けられている。各フリクションプレート４４５は、メイン軸４１の回転方向に関して、クラッチハウジング４４３に対して固定されている。そのため、複数のフリクションプレート４４５は、クラッチハウジング４４３とともに回転する。なお、各フリクションプレート４４５は、メイン軸４１の軸方向に関して変位可能である。
　複数のフリクションプレート４４５は、メイン軸４１の軸方向に配列されている。各クラッチプレート４４９は、隣接する各フリクションプレート４４５に対向している。各クラッチプレート４４９は、メイン軸４１の回転方向に関して、クラッチボス４４７に対して固定されている。これにより、複数のクラッチプレート４４９は、クラッチボス４４７とともに回転する。なお、各クラッチプレート４４９は、メイン軸４１の軸方向に関して変位可能である。
　本実施の形態では、これら複数のフリクションプレート４４５と複数のクラッチプレート４４９とによってプレート群４４２が構成されている。
　図３に示すように、メイン軸４１よりも外方（図３の右側）には、プレッシャプレート４５１が配置されている。プレッシャプレート４５１は、略円盤形状に形成されている。プレッシャプレート４５１の半径方向外側の部分には、プレート群４４２側に突出する押圧部４５１Ｂが形成されている。押圧部４５１Ｂは、プレート群４４２における最も右側に位置するフリクションプレート４４５に対向している。
　クラッチ４４には、バネ４５０が設けられている。バネ４５０は、プレッシャプレート４５１を内方（図３の左側）に向かって付勢している。すなわち、バネ４５０は、押圧部４５１Ｂがプレート群４４２を押圧する方向に、プレッシャプレート４５１を付勢している。
　プレッシャプレート４５１の中心部は、軸受４５７を介してプッシュロッド４５５の一端部側（図３の右側）と係合している。これにより、プレッシャプレート４５１は、プッシュロッド４５５に対して回転自在である。ところで、メイン軸４１は、筒形状を有している。プッシュロッド４５５の他端部（左端部）は、メイン軸４１の内部に収容されている。メイン軸４１の内側には、プッシュロッド４５５の他端部（左端部）に隣接した球状のボール４５９が設けられている。さらに、メイン軸４１の内側には、ボール４５９に隣接したプッシュロッド４６１が設けられている。
　プッシュロッド４６１の一端部（左端部）４６１Ａは、メイン軸４１より突出している。プッシュロッド４６１の一端部４６１Ａには、ピストン４６３が一体的に設けられている。ピストン４６３は、シリンダ本体４６５によってガイドされ、メイン軸４１の軸方向に摺動自在である。
　クラッチアクチュエータ６０が駆動すると、ピストン４６３とシリンダ本体４６５とで囲まれている空間４６７に圧縮流体としての作動油が供給される。空間４６７に作動油が供給されると、ピストン４６３は、図３の右方向に押されて移動する。これにより、ピストン４６３は、プッシュロッド４６１、ボール４５９、プッシュロッド４５５および軸受４５７を介して、プレッシャプレート４５１を図３の右方向に押す。プレッシャプレート４５１が図３の右方向に押されると、プレッシャプレート４５１の押圧部４５１Ｂがフリクションプレート４４５から離反し、クラッチ４４は遮断状態になる。
　クラッチ４４が接続される際には、プレッシャプレート４５１は、バネ４５０によって図３の左側に移動する。プレッシャプレート４５１が図３の左側に移動すると、押圧部４５１Ｂがプレート群４４２を左向きに押圧する。その結果、プレート群４４２のフリクションプレート４４５とクラッチプレート４４９とが、圧接される。これにより、クラッチ４４が全接続状態となる。
　一方、クラッチ４４の遮断状態では、プッシュロッド４５５によって、プレッシャプレート４５１が図３の右側に移動する。そして、プレッシャプレート４５１の押圧部４５１Ｂが、プレート群４４２と離反する。押圧部４５１Ｂがプレート群４４２と離反した状態では、各フリクションプレート４４５と各クラッチプレート４４９とは圧接されておらず、各フリクションプレート４４５と各クラッチプレート４４９との間には、僅かな隙間が形成されている。そのため、各フリクションプレート４４５と各クラッチプレート４４９との間には、駆動力を伝達できる摩擦力は発生しない。
　このように、クラッチアクチュエータ６０の駆動力とバネ４５０の付勢力との大小によって、プレッシャプレート４５１はメイン軸４１の軸方向の一方または他方の方向に移動する。この移動に応じて、クラッチ４４が全接続状態と遮断状態との間で状態が推移する。以降、特に定義付けがなければ、全接続状態とはクラッチ摩擦材が押圧されることでエンジン４５からメイン軸４１に滑りなくトルクを伝達する状態を示し、部分接続状態とは全接続状態における押圧力より低い押圧力でクラッチ摩擦材が押圧されてトルクを伝達する状態を示し、遮断状態とはエンジン４５からメイン軸４１へのトルク伝達を遮断する状態を示す。
　エンジン４５のクランク軸２５には、ギア３１０が一体的に支持されている。メイン軸４１には、ギア３１０と噛み合うギア４４１が支持されている。ギア４４１は、メイン軸４１に対して回転自在である。また、ギア４４１は、例えばクラッチハウジング４４３に一体式に設けられている。これにより、エンジン４５のトルクは、クランク軸２５からギア４４１を介し、クラッチハウジング４４３に伝達される。また、エンジン４５のトルクは、複数のフリクションプレート４４５と複数のクラッチプレート４４９との間に生じる摩擦力によって、クラッチハウジング４４３からクラッチボス４４７に伝達される。クラッチボス４４７とメイン軸４１とは、一体式に回転する。つまり、クラッチボス４４７とメイン軸４１との間には、相対回転がない。そのため、クラッチ４４が接続されているとき、エンジン４５のトルクは、メイン軸４１に伝達される。
　ところで、プッシュロッド４５５は、メイン軸４１の内部を挿通した機構によってプレッシャプレート４５１を図３の右側に押すものに限定されない。プッシュロッド４５５は、プレッシャプレート４５１の外方（図３の右側）に設けられた機構により、プレッシャプレート４５１を図３の右側に引っ張るものであってもよい。
　なお、クラッチ４４は、多板式クラッチでなく、単板式クラッチであってもよい。また、クラッチ４４は、遠心ウエイトを備えていてもよい。この場合、クラッチ４４は、クラッチアクチュエータ６０の駆動と、遠心ウエイトの遠心力とに基づいて断続される。また、クラッチは、油圧式でもよい。油圧によりクラッチの接続・遮断が制御され、具体的には、油圧ソレノイドを使ったクラッチアクチュエータで発生した油圧によりクラッチ押圧力を制御可能である。つまり、クラッチを構成する複数のフリクションプレート４４５と複数のクラッチプレート４４９との間に生じる摩擦力を油圧により制御可能である。
　続いて、シフト機構４３の詳細な構成を説明する。本実施の形態に係るシフト機構４３は、いわゆるドッグ式のシフト機構である。
　パワーユニット２０では、クランク軸２５にエンジン回転速度センサＳ３０が設けられている。エンジン回転速度センサＳ３０は、クランク軸２５の回転速度を検出する。クランク軸２５は、クラッチ４４を介してメイン軸４１に連結されている。メイン軸４１には、メイン軸回転速度センサＳ３１が設けられている。メイン軸回転速度センサＳ３１は、メイン軸４１の回転速度を検出する。
　メイン軸４１には、多段の変速ギア４９が装着されている。一方、ドライブ軸４２には、多段の変速ギア４９に対応する複数の変速ギア４２０が装着されている。多段の変速ギア４９と複数の変速ギア４２０とは、選択された一対のギア同士のみで相互に噛合している。多段の変速ギア４９のうち、選択された変速ギア４９以外の変速ギア４９と、複数の変速ギア４２０のうち、選択された変速ギア４２０以外の変速ギア４２０とのうちの少なくとも一方は、メイン軸４１またはドライブ軸４２に対して回転可能となっている。つまり、選択されていない変速ギア４９と、選択されていない変速ギア４２０のうちの少なくとも一方は、メイン軸４１またはドライブ軸４２に対して空転するようになっている。すなわち、メイン軸４１とドライブ軸４２との間の回転伝達は、相互に噛合する、選択された変速ギア４９および選択された変速ギア４２０のみを介して行われる。
　変速ギア４９の具体的な構成について図４を用いて説明する。なお、図４では変速ギア４９の構成を示しているが、変速ギア４２０も同様の構成となっているため説明を省略する。
　変速ギア４９として、軸端面に駆動ドグとして係合突起４９ｃが形成されている第１ギア４９ａと、係合突起４９ｃと対向する軸端面に被駆動ドグとして係合凹部４９ｅが形成されている第２ギア４９ｂとを備えている。シフト機構４３は、複数の第１ギア４９ａおよび第２ギア４９ｂを備えており、一対の第２ギア４９ｂの間に第１ギア４９ａが配置されている。第１ギア４９ａには、３つの係合突起４９ｃが形成されており、これら係合突起４９ｃは、第１ギア４９ａの軸端面の外縁部に、周方向に均等に配置されている。また、第２ギア４９ｂは、６つの係合凹部４９ｅが形成されており、これら係合凹部４９ｅも、周方向に均等に配置されている。
　また、第１ギア４９ａの軸心部には、メイン軸４１およびドライブ軸４２に挿通される挿通孔４９ｇが形成されており、この挿通孔４９ｇの周面には、複数の溝４９ｄが形成されている。この第１ギア４９ａは、メイン軸４１およびドライブ軸４２にスプライン嵌合される。一方、第２ギア４９ｂにも、メイン軸４１およびドライブ軸４２に挿通される挿通孔４９ｈが形成されているが、この挿通孔４９ｈには、溝が形成されていない。従って、第２ギア４９ｂは、メイン軸４１およびドライブ軸４２に空転状態で装着される。
　シフトカム４２１（図３参照）が回転することにより、シフトフォーク４２２がカム溝４２１ａに沿って移動し、これに連動して第１ギア４９ａがメイン軸４１およびドライブ軸４２のスプラインに沿って軸方向に移動する。そして、第１ギア４９ａの係合突起４９ｃが、第２ギア４９ｂの係合凹部４９ｅに係合することにより、メイン軸４１からドライブ軸４２へ駆動力を伝達する変速ギア４９、４２０の組み合わせが切り換えられ、ギアチェンジが行われる。これら変速ギア４９、４２０およびシフトカム４２１により変速機４８が構成される。
　次に、変速ギア４９においてギアの切り換え時における駆動ドグおよび被駆動ドグの状態について説明する。図６は、駆動ドグと被駆動ドグとの係合解除および駆動ドグと被駆動ドグとの係合の動作を説明する説明図である。
　図６（ａ）は、第１ギア４９ａがある第２ギア４９ｂに係合しているときの状態を示す図である。第１ギア４９ａと第２ギア４９ｂとが係合しているときに、第１ギア４９ａの係合突起４９ｃが第２ギア４９ｂの係合凹部４９ｅに深く入り込んだ状態でこの係合突起４９ｃが第２ギア４９ｂの係合凹部４９ｅの内面に当接している。この場合は、メイン軸４１からドライブ軸４２に駆動力が伝達される。このような状態からギアチェンジが行われる際に、シフトカム４２１（図３参照）が回転することによって、第１ギア４９ａが図６（ａ）における右方向に移動すると、図６（ｂ）に示すように第１ギア４９ａの係合突起４９ｃが第２ギア４９ｂの係合凹部４９ｅから抜ける。このことをドグ係合解除という。第１ギア４９ａが図６（ａ）における右方向にさらに移動すると、隣に配置されている別の第２ギア４９ｂの軸端面４９ｆに第１ギア４９ａの係合突起４９ｃが当接する。このことをドグ当たりという。
　また、図６（ｂ）に示すように、第２ギア４９ｂは第１ギア４９ａに対して相対的に回転しているため、図６（ｃ）に示すように第１ギア４９ａの係合突起４９ｃが第２ギア４９ｂの軸端面４９ｆに当接しなくなると、図６（ｄ）に示すように第１ギア４９ａの係合突起４９ｃが第２ギア４９ｂの係合凹部４９ｅに入り込む。このことをドグ係合という。第２ギア４９ｂは第１ギア４９ａに対して相対的にさらに回転すると、図６（ｅ）に示すように第１ギア４９ａの係合突起４９ｃが第２ギア４９ｂの係合凹部４９ｅの内面に当接する。このことにより、第１ギア４９ａが別の第２ギア４９ｂに係合し、メイン軸４１からドライブ軸４２に駆動力が伝達されるようになる。
　ところで、シフトカム４２１（図３参照）が回転することによって、第１ギア４９ａが軸方向に移動するときに、図７に示すように、第１ギア４９ａの係合突起４９ｃが、第２ギア４９ｂの係合凹部４９ｅに完全に入り込まない状態で第２ギア４９ｂの係合凹部４９ｅの内面に当接してしまう場合がある。このような状態をドグの半噛みという。この場合は、エンジン４５のトルクを低減させ、第１ギア４９ａの係合突起４９ｃと第２ギア４９ｂの係合凹部４９ｅとの間の圧着力（荷重）を抜かないと第１ギア４９ａの係合突起４９ｃが第２ギア４９ｂの係合凹部４９ｅに深く入り込ませることができない。
　変速ギア４９または変速ギア４２０の選択は、シフトカム４２１によって行われる。シフトカム４２１の外周面には、複数のカム溝４２１ａが形成されている。各カム溝４２１ａには、シフトフォーク４２２が装着されている。各シフトフォーク４２２は、それぞれメイン軸４１およびドライブ軸４２の所定の変速ギア４９および変速ギア４２０に係合している。シフトカム４２１が回転することにより、複数のシフトフォーク４２２のそれぞれは、カム溝４２１ａに案内されてメイン軸４１の軸方向に移動する。これにより、変速ギア４９および変速ギア４２０のうちの相互に噛合するギアが選択される。具体的には、複数の変速ギア４９および変速ギア４２０のうち、シフトカム４２１の回転角度に応じた位置の一対のギアのみが、メイン軸４１およびドライブ軸４２に対して、それぞれスプラインによる固定状態となる。これにより、シフト機構４３におけるギアポジションが決定される。その結果、メイン軸４１とドライブ軸４２との間では、変速ギア４９および変速ギア４２０を介して、所定の変速比で回転伝達が行われる。
　なお、シフトカム４２１は、シフトロッド７５が往復移動することによって、所定の角度だけ回転する。シフトロッド７５は、シフトアクチュエータ７０が駆動することによって往復移動する。
　以上のような構成により、それぞれメイン軸４１およびドライブ軸４２に所定の一対の変速ギア４９と変速ギア４２０を固定し、クラッチ４４を全接続状態とした上でエンジン４５が駆動すると、エンジン４５のトルクがクラッチ４４を介してメイン軸４１に伝達される。また、所定の一対の変速ギア４９および変速ギア４２０を介して、メイン軸４１とドライブ軸４２との間で所定の変速比で回転伝達が行われ、ドライブ軸４２が回転する。ドライブ軸４２が回転すると、ドライブ軸４２と後輪２３（図１参照）とを接続する動力伝達機構４７（図１参照）によってトルクが伝達され、後輪２３が回転する。
　次に、本実施の形態に係るドグクラッチ式変速装置５０について説明する。図５は、ドグクラッチ式変速装置５０の制御ブロック図である。図５に示すように、ドグクラッチ式変速装置５０は、シフト機構４３と、クラッチ４４と、クラッチアクチュエータ６０と、シフトアクチュエータ７０と、制御装置（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）９０とを備えている。制御装置９０は、切り換え判定部９１と、運転状態検知部９２と、セミオート制御部９３と、フルオート制御部９４とを有している。なお、制御装置９０は、一つで構成された実施の形態を説明しているが、制御装置９０は、一つで構成されてもよいし、複数から構成されてもよい。
　自動二輪車１は、電源装置７３とメインスイッチ７４とを備えている。自動二輪車１の乗員によりメインスイッチ７４が操作されると、電源装置７３と制御装置９０との間が通電状態となり、制御装置９０が作動可能となる。ただし、自動二輪車１は、図示しないリレースイッチ等を備えていてもよい。この場合、制御装置９０の一部は、メインスイッチ７４が操作されていないときでも作動することができる。
　前述したように、パワーユニット２０（図１参照）では、クランク軸２５（図３参照）にエンジン回転速度センサＳ３０が設けられている。図５では、エンジン回転速度センサＳ３０は、エンジン４５に隣接している。また、メイン軸４１（図３参照）には、メイン軸回転速度センサＳ３１が設けられている。図５では、メイン軸回転速度センサＳ３１は、クラッチ４４に隣接している。
　自動二輪車１は、吸気管６１、排気管６２、アクセル６３、スロットル弁６５、燃料供給装置６６、および点火装置６７を備えている。吸気管６１は、エンジン４５と接続している。また、排気管６２は、吸気管６１が接続する位置と異なる位置において、エンジン４５と接続している。スロットル弁６５は、吸気管６１の内部に設けられている。スロットル弁６５は、吸気管６１を流れる空気の量や速度を調整する。また、吸気管６１の中途には、燃料供給装置６６が設けられている。燃料供給装置６６は、いわゆる気化器であっても燃料噴射装置であってもよい。燃料供給装置６６は、燃料タンク１３に貯留されている燃料を吸気管６１の内部に供給する。さらに、点火装置６７は、エンジン４５の内部に設けられている。本実施の形態において、点火装置６７は、電子的に点火時期が制御される。ただし、点火装置６７は、機械的に点火時期が制御されるものであってもよい。
　アクセル６３の操作量に基づき、スロットル弁６５の開度が変化する。スロットル弁６５の開度が変化することにより、吸気管６１を通る空気の量が変化する。ただし、スロットル弁６５は、電子的に開度が制御されるものであってもよい。
　また、自動二輪車１は、アクセル開度センサＳ３３、スロットル位置センサＳ３５、燃料供給量センサＳ３６、点火時期センサＳ３７、シフト位置センサＳ３２、および車速センサＳ３４を備えている。アクセル開度センサＳ３３は、アクセル６３の操作量を開度として検出する。スロットル位置センサＳ３５は、スロットル弁６５の開度を検出する。燃料供給量センサＳ３６は、燃料供給装置６６における燃料の供給量を検出する。点火時期センサＳ３７は、点火装置６７における混合気の点火時期を検出する。シフト位置センサＳ３２は、シフトカム４２１（図３参照）の回転角度を検出することにより、シフト機構４３のギアポジションを検出する。車速センサＳ３４は、自動二輪車１の車速を検出する。前記各センサは、各変位量を直接または間接的に検出するものであってもよく、演算機能を有し、所定の物理量から必要な物理量を算出することにしてもよい。
　さらに、ドグクラッチ式変速装置５０は、クラッチアクチュエータ６０の駆動量を検出するポテンショメータ３８と、シフトアクチュエータ７０の駆動量を検出するポテンショメータ３９とを備えている。詳細には、ポテンショメータ３８は、クラッチアクチュエータ６０の回転角度を検出する。ポテンショメータ３９は、シフトアクチュエータ７０の回転角度を検出する。ただし、前述したように、ドグクラッチ式変速装置５０が、クラッチアクチュエータ６０としての機能と、シフトアクチュエータ７０としてのとの機能を両立したアクチュエータを備えている場合、ドグクラッチ式変速装置５０は、ポテンショメータ３８とポテンショメータ３９との二つのポテンショメータを備えていなくてもよい。
　制御装置９０の運転状態検知部９２は、前記各センサの検出値により、自動二輪車１の運転状態を検知する。つまり、運転状態検知部９２は、アクセル開度センサＳ３３より、アクセル６３の開度に基づく信号を入力する。これにより、運転状態検知部９２は、アクセル６３の開度を検知する。
　運転状態検知部９２は、スロットル位置センサＳ３５より、スロットル弁６５の開度に基づく信号を入力する。これにより、運転状態検知部９２は、スロットル弁６５の開度を検知する。運転状態検知部９２は、燃料供給量センサＳ３６より、燃料供給装置６６の燃料供給量に基づく信号を入力する。これにより、運転状態検知部９２は、燃料供給装置６６での燃料の供給量を検知する。運転状態検知部９２は、点火時期センサＳ３７より、点火装置６７の点火時期に基づく信号を入力する。これにより、運転状態検知部９２は、点火装置６７の点火時期を検知する。運転状態検知部９２は、エンジン回転速度センサＳ３０より、クランク軸２５の回転速度に基づく信号を入力する。これにより、運転状態検知部９２は、クランク軸２５の回転速度を検知する。運転状態検知部９２は、メイン軸回転速度センサＳ３１より、メイン軸４１の回転速度に基づく信号を入力する。これにより、運転状態検知部９２は、メイン軸４１の回転速度を検知する。運転状態検知部９２は、シフト位置センサＳ３２より、シフトカム４２１の回転角度に基づく信号を入力する。これにより、運転状態検知部９２は、シフト機構４３での現在のギアポジションを検知する。運転状態検知部９２は、車速センサＳ３４より、自動二輪車１の車速に基づく信号を入力する。これにより、運転状態検知部９２は、自動二輪車１の車速を検知する。
　ドグクラッチ式変速装置５０では、クラッチアクチュエータ６０およびシフトアクチュエータ７０、またはシフトアクチュエータ７０のみが駆動することによって、変速動作が行われる。ドグクラッチ式変速装置５０の変速動作とは、クラッチ４４の遮断、シフト機構４３のギアポジションの変更、およびクラッチ４４の接続という一連の動作である。
　ドグクラッチ式変速装置５０では、自動二輪車１のライダーが前述の変速動作の開始を指示し、一連の変速動作が自動的に行われる制御が実行可能である。このような制御は、自動二輪車１のライダーによるシフトスイッチ７２（図５等参照）の操作に従ってクラッチアクチュエータ６０およびシフトアクチュエータ７０の駆動を開始させる制御である。このような制御をセミオート制御Ｓｃと称する。また、ドグクラッチ式変速装置５０では、自動二輪車１のライダーの意志とは無関係に、自動二輪車１の運転状態に応じて、一連の変速動作を自動的に行う制御が実行可能である。このような制御は、運転状態検出装置による運転状態の検出に従い、クラッチアクチュエータ６０およびシフトアクチュエータ７０の駆動を開始させる制御である。このような制御をフルオート制御Ｆｃと称する。
　本実施の形態に係るドグクラッチ式変速装置５０は、セミオート制御Ｓｃとフルオート制御Ｆｃとが切り換え自在に構成されている。具体的には、制御装置９０は、セミオート制御部９３とフルオート制御部９４とを有している。セミオート制御部９３は、セミオート制御Ｓｃを実行する。また、フルオート制御部９４は、フルオート制御Ｆｃを実行する。
　本実施の形態に係るドグクラッチ式変速装置５０は、変速を行う場合に、クラッチ４４を遮断状態にしてドグ係合解除を行い、ドグ係合解除が完了した直後にクラッチ４４の接続動作を開始するようになっている。
　より詳細には、本実施の形態では、変速指令が発生した際のエンジン４５の駆動状態が、エンジン４５の回転速度またはトルクの状態から規定される第１駆動状態と、第１駆動状態に対して回転速度またはトルクが小さい状態として規定される第２駆動状態を含んでいる。具体的には、第１駆動状態は、エンジン４５が高回転高トルク時の駆動状態であり、第２駆動状態は、エンジン４５が低回転低トルク時の駆動状態である。ドグクラッチ式変速装置５０は、エンジン４５の駆動状態がいずれの状態にあるかを判定し、判定されたエンジン４５の駆動状態に応じて、変速時におけるクラッチ４４の制御およびエンジン４５のトルク制御の制御態様を変更する。そして、ドグクラッチ式変速装置５０は、変速指令が発生した際のエンジン４５が第２駆動状態（低回転低トルク状態）にあるときに、変速時、クラッチ４４を遮断状態にしてドグ係合解除を行い、ドグ係合解除が完了した直後にクラッチ４４の接続動作を開始する。また、クラッチ４４を部分接続状態にしてドグ係合を行う。また、クラッチ４４が全接続状態から遮断状態に推移する期間または遮断状態である期間にエンジン４５のトルクを低減状態にし、ドグ係合解除が完了した後のタイミングでエンジン４５のトルクの増加動作を開始する。なお、変速指令が発生した際のエンジン４５が第１駆動状態（高回転高トルク状態）にあるときの制御内容の説明については省略する。なお、変速指令が発生した際とは、指令の直前、指令が発生した時点または指令が発生した直後等、変速指令発生時点を含む所定の期間内のことをいう。
　次に、シフトアップ指令が発生した場合のエンジン４５の駆動状態が第２駆動状態（低回転低トルク状態）であるときのドグクラッチ式変速装置５０による制御内容（第１変速制御）について説明する。図８は、変速指令が発生した際のクラッチ指令値、クラッチ実位置、要求エンジントルク、シフトシャフト角度、シフトカム角度、エンジン４５の回転速度、メイン軸４１の回転速度、ドライブ軸４２の回転速度および後輪２３の駆動力の推移を示す図である。
　図８に示すように、第１変速制御において、ドグクラッチ式変速装置５０は、変速指令の発生から所定時間経過後にクラッチ４４の遮断制御を開始する。具体的には、シフトアップスイッチ７２ａが押されることにより、または、フルオート制御部９４よりシフトアップの変速指令が発生すると、クラッチの指令値が全接続状態から遮断状態に切り換わる。このことにより、メイン軸４１の軸方向に関してプレッシャプレート４５１が図３の右方向に押され、クラッチ実位置が全接続状態から遮断状態に徐々に移動し、第２ギア４９ｂからの第１ギア４９ａのドグ係合解除前にクラッチ４４が遮断状態となる。また、制御装置９０は、変速指令が発生してから所定時間が経過すると、クラッチ４４が全接続状態から遮断状態に推移する期間または遮断状態である期間に要求エンジントルク（エンジン４５のトルク）を０Ｎｍまたは０Ｎｍに近い値に低減する制御に変更する。このことにより、後輪２３の駆動力が徐々に小さくなる。
　そして、シフト機構４３において変速ギアの切り換えが行われる。具体的には、第１ギア４９ａの第２ギア４９ｂからのドグ係合解除および別の第２ギア４９ｂへのドグ係合が行われる。ここで、第２ギア４９ｂからの第１ギア４９ａのドグ係合解除が行われた直後に、クラッチ４４の接続動作を開始する。具体的には、クラッチの指令値が部分接続状態に切り換わる。このことにより、メイン軸４１の軸方向に関してプレッシャプレート４５１が図３の左方向に押され、クラッチ実位置が遮断状態から部分接続状態に徐々に移動する。このことにより、ドグ係合解除後かつドグ係合の前にクラッチ４４は部分接続状態となる。また、ドグ係合解除が完了した後のタイミングでエンジン４５のトルクの増加動作を開始する。具体的には、要求エンジントルク（エンジン４５のトルク）の増加を開始する。ここで、ドグ係合解除前に要求エンジントルクの増加を開始すると、クラッチ４４が遮断されているためエンジン４５の回転吹け上がりが発生するおそれがある。なお、ドグ係合解除後とは、ドグ係合解除が行われた直後および所定の時間が経った後のタイミングも含まれる。
　その後、第２ギア４９ｂへの第１ギア４９ａのドグ係合が行われ、クラッチの指令値が部分接続状態から全接続状態に切り換わると、メイン軸４１の軸方向に関してプレッシャプレート４５１が図３の左方向にさらに押され、クラッチ実位置が部分接続状態から全接続状態に徐々に移動し、最終的にクラッチ４４が全接続状態になる。
　次に、シフトダウン指令が発生した場合のエンジン４５の駆動状態が、正のトルクを出力している第３駆動状態にあるときのドグクラッチ式変速装置５０による制御内容（第２変速制御）について説明する。図９は、シフトダウンの変速指令が発生した際の動力源４５が正のトルクを出力している状態にあるときのクラッチ指令値、クラッチ実位置、要求エンジントルク、シフトカム角度および前後加速度を示す図である。図９に示すように、第２変速制御において、ドグクラッチ式変速装置５０は、変速指令の発生時にクラッチ４４の遮断制御を開始し、クラッチ４４の遮断制御開始によりクラッチ４４が遮断状態となる前のタイミングに基づいてエンジン４５のトルクの低減を開始する。また、ドグクラッチ式変速装置５０は、クラッチ４４をドグ係合解除の際にクラッチ遮断状態とし、ドグ係合解除直後に部分接続状態とする。
　シフトダウンスイッチ７２ｂが押されることにより、または、フルオート制御部９４よりシフトダウンの変速指令が発生すると、ドグクラッチ式変速装置５０は、クラッチの指令値を全接続状態から遮断状態に切り換える。このことにより、メイン軸４１の軸方向に関してプレッシャプレート４５１が図３の右方向に押され、クラッチ実位置が全接続状態から遮断状態に徐々に移動し、第２ギア４９ｂからの第１ギア４９ａのドグ係合解除前に遮断状態となる。また、制御装置９０は、変速指令が発生してから所定時間が経過すると、クラッチ４４が接続状態から遮断状態に遷移する期間または遮断状態である期間に要求エンジントルク（エンジン４５のトルク）を低減する。このことにより、自動二輪車１の前後加速度が徐々に低くなる。
　そして、シフト機構４３において変速ギアの切換えが行われる。具体的には、第１ギア４９aの第２ギア４９ｂからのドグ係合解除および別の第２ギア４９ｂへのドグ係合が行われる。ここで、第２ギア４９ｂからの第１ギア４９aの係合解除が行われた直後に、クラッチ４４の接続動作を開始する。具体的には、クラッチの指令値が部分接続状態に切り換わる。このことにより、メイン軸４１の軸方向に関してプレッシャプレート４５１が図３の左方向に押され、クラッチ実位置が遮断状態から部分接続状態に徐々に移動する。このことにより、クラッチ４４は、ドグ係合解除後かつドグ係合の前に部分接続状態となる。また、ドグ係合解除が完了した後で要求エンジントルク（エンジン４５のトルク）の増加を開始する。その後、第２ギア４９ｂへの第１ギア４９aの係合が行われる。クラッチの指令値が部分接続状態から全接続状態に切り換わると、メイン軸４１の軸方向に関してプレッシャプレート４５１が図３の左方向に押され、クラッチ実位置が部分接続状態から全接続状態に徐々に移動し、最終的にクラッチ４４が全接続状態になる。
　以上のような構成からなる本実施の形態のドグクラッチ式変速装置５０によれば、変速機４８に対する変速指令に応じて、制御装置９０は、クラッチ４４を全接続状態から部分接続状態を経て遮断状態に遷移させる動作、および、現在の変速段の駆動ドグと被駆動ドグとの係合を解除させるドグ係合解除を行い、クラッチ４４が遮断状態でドグ係合解除動作が完了するように、クラッチアクチュエータ６０およびシフトアクチュエータ７０を制御する。本実施の形態における変速制御によれば、ドグ係合解除の際にクラッチを遮断状態にするため、ドグの噛合いトルクがなくなり確実なドグ係合解除を行うことができる。また、例えば、変速指令が発生した際のエンジン４５の駆動状態が第２駆動状態（低回転低トルク状態）である場合は、エンジン４５のトルクの低減のみではドグの相対回転速度差が確保できず図６（ｂ）に示すようなドグ当たり時間が長期化する。そのため、本実施の形態の変速制御では、ドグ係合解除時はクラッチ４４を遮断状態することによりメイン軸４１の回転速度低下を防止し、ドグの相対回転数差を確保することでドグ当たりが解消されるまでの時間の短縮が図られる。次に、制御装置９０は、次の変速段の駆動ドグと被駆動ドグとを係合させるドグ係合動作が開始された時点とドグ係合動作が完了した時点との間で駆動ドグと被駆動ドグを係合解除状態から係合状態まで接近移動している間において、クラッチ４４を遮断状態から部分接続状態または全接続状態に移行するように少なくともクラッチアクチュエータ６０およびシフトアクチュエータ７０を制御する。その場合、駆動ドグと被駆動ドグが係合した時点でエンジン４５とドライブ軸の間でクラッチ４４、メイン軸、駆動ドグおおび被駆動ドグを介してトルクが伝達される。本実施の形態における変速制御によれば、ドグ係合解除が完了した直後にクラッチ４４の接続動作を開始し、クラッチ４４を接続状態から部分接続状態または全接続状態にするため、変速に伴う駆動力抜け状態から早期に駆動力の増加を行うことができる。なお、本実施の形態において、ドグ係合解除動作の開始は、例えば、シフトカム４２１を動かすタイミングを指してもよく、ドグ係合解除動作の完了は、例えば、ドグの係合突起が、ドグの係合凹部から抜け出したタイミング（互いの重なりがなくなったタイミング）を指しても良い。また、ドグ係合動作の開始は、例えば、ドグの係合突起が、ドグの係合凹部に入り込むタイミング（互いが重なり始めるタイミング）を指してもよく、ドグ係合動作の可完了は、ドグ同士が回転方向に衝突し係合するタイミングを指しても良い。
　また、エンジン４５の駆動状態は、エンジン４５の回転速度またはトルクの状態から規定される第１駆動状態（高回転高トルク状態）と、第１駆動状態に対して回転速度またはトルクが小さい状態として規定される第２駆動状態（低回転低トルク状態）とを含み、本実施の形態のドグクラッチ式変速装置５０においては、シフトアップ変速指令が発生した場合のエンジン４５の駆動状態が第２駆動状態（低回転低トルク状態）または、シフトダウン指令が発生した場合のエンジン４５の駆動状態がトルクを出力している状態にあるとき、制御装置９０は、次の変速段の駆動ドグと被駆動ドグとを係合させるドグ係合動作が開始された時点とドグ係合動作が完了した時点との間で駆動ドグと被駆動ドグを係合解除状態から係合状態まで接近移動している間において、クラッチを遮断状態から部分接続状態または全接続状態に移行するように少なくともクラッチアクチュエータおよびシフトアクチュエータを制御する。この場合、駆動ドグと被駆動ドグが係合した時点でエンジン４５とドライブ軸４２の間でクラッチ４４、メイン軸４１、駆動ドグおよび前記被駆動ドグを介してトルクが伝達される。
　また、本実施の形態のドグクラッチ式変速装置５０においては、制御装置９０は、次の変速段の駆動ドグと駆動ドグとを係合させるドグ係合動作が開始された時点とドグ係合動作が完了した時点との間において駆動ドグと被駆動ドグを係合解除状態から係合状態まで接近移動している間において、クラッチ４４を遮断状態から全接続状態ではなく部分接続状態に移行するように少なくともクラッチアクチュエータ６０およびシフトアクチュエータ７０を制御してもよい。その場合、駆動ドグと被駆動ドグが係合した時点でエンジン４５とドライブ軸４２の間でクラッチ４４、メイン軸４１、駆動ドグおよび被駆動ドグを介してトルクが伝達される。本実施の形態における変速制御によれば、ドグ係合解除後でかつ、ドグ係合前にクラッチを部分接続状態にするためドグ係合動作が完了後における駆動力の出力を制御することができる。
　また、本実施の形態のドグクラッチ式変速装置５０においては、クラッチ４４が全接続状態から遮断状態に推移する期間または遮断状態である期間にエンジン４５のトルクを低減状態にし、ドグ係合解除が完了した後のタイミングでエンジン４５のトルクの増加動作を開始してもよい。
　なお、本実施の形態のドグクラッチ式変速装置５０においては、エンジン４５のトルクを調整する動力源トルク調整装置８０をさらに備え、制御装置９０は、少なくともクラッチアクチュエータ６０、シフトアクチュエータ７０および動力源トルク調整装置８０を制御してもよい。
　また、本実施の形態のドグクラッチ式変速装置５０において、制御装置９０は、ドグ係合解除されてからドグ係合されるまでの間にエンジントルクを増加させるが、増加させるエンジントルクは、正のトルクとなるように動力源トルク調整装置８０を制御するようにしてもよい。
　また、本実施の形態のドグクラッチ式変速装置５０において、制御装置９０は、ドグ係合解除されてからドグ係合されるまでの間にエンジントルクを増加させるが、そのエンジントルクは、シフトアップ指令が発生した際、または、シフトダウン指令が発生した際に動力源４５が出力するトルクよりも小さい正のトルクとなるように動力源トルク調整装置８０を制御するようにしてもよい。
　なお、本実施の形態によるドグクラッチ式変速装置５０は上述した態様に限定されることはなく、様々な変更を行うことができる。
　例えば、変速指令が発生した際のエンジン４５の駆動状態が、第２駆動状態に対して回転速度またはトルクが大きい状態として規定される第１駆動状態でも、変速指令が発生した際のクラッチ４４の全接続状態やエンジン４５のトルクが第２駆動状態である場合と同様の制御をドグクラッチ式変速装置５０が行ってもよい。
符合の説明
１　自動二輪車
３　ヘッドパイプ
４　操向ハンドル
５　リヤアームブラケット
６　車体フレーム
６ａ　フレーム部
１０　フロントフォーク
１２　前輪
１３　燃料タンク
１４　シート
２０　パワーユニット
２１　リヤアーム
２２　ピボット軸
２３　後輪
２５　クランク軸
２６　クランクケース
３８　ポテンショメータ
３９　ポテンショメータ
４１　メイン軸
４２　ドライブ軸
４３　シフト機構
４４　クラッチ
４５　動力源、エンジン
４７　動力伝達機構
４８　変速機
４９　変速ギア
４９ａ　第１ギア
４９ｂ　第２ギア
４９ｃ　係合突起
４９ｄ　溝
４９ｅ　係合凹部
４９ｆ　軸端面
４９ｇ　挿通孔
４９ｈ　挿通孔
５０　ドグクラッチ式変速装置
６０　クラッチアクチュエータ
６１　吸気管
６２　排気管
６３　アクセル
６５　スロットル弁
６６　燃料供給装置
６７　点火装置
７０　シフトアクチュエータ
７１　制御切換スイッチ
７２　シフトスイッチ
７２ａ　シフトアップスイッチ
７２ｂ　シフトダウンスイッチ
７３　電源装置
７４　メインスイッチ
７５　シフトロッド
８０　動力源トルク調整装置
９０　制御装置
９１　切り換え判定部
９２　運転状態検知部
９３　セミオート制御部
９４　フルオート制御部
３１０　ギア
４２０　変速ギア
４２１　シフトカム
４２１ａ　：カム溝
４２２　シフトフォーク
４４１　ギア
４４２　プレート群
４４３　クラッチハウジング
４４５　フリクションプレート
４４７　クラッチボス
４４９　クラッチプレート
４５０　バネ
４５１　プレッシャプレート
４５１Ｂ　押圧部
４５５　プッシュロッド
４５７　軸受
４５９　ボール
４６１　プッシュロッド
４６１Ａ　一端部
４６３　ピストン
４６５　シリンダ本体
４６７　空間

Claims (6)

  1. 　全接続状態ではクラッチ摩擦材が押圧されることで動力源からメイン軸にトルクを伝達し、部分接続状態では全接続状態における押圧力より低い押圧力で前記クラッチ摩擦材が押圧されてトルクを伝達し、遮断状態では前記動力源から前記メイン軸へのトルク伝達を遮断するクラッチと、
    　前記クラッチを制御するクラッチアクチュエータと、
    　駆動ドグおよび被駆動ドグを接近および離隔させることにより前記駆動ドグと前記被駆動ドグとを係合および係合解除させて、前記メイン軸とドライブ軸との間で駆動力を伝達するギアを切り換えることにより変速が行われる変速機と、
    　前記変速機の変速を行うシフトアクチュエータと、
    　前記クラッチアクチュエータおよび前記シフトアクチュエータを制御する制御装置と、
    　を備えるドグクラッチ式変速装置において、
    　前記制御装置は、前記変速機に対する変速指令に応じて、前記クラッチを全接続状態から部分接続状態を経て遮断状態に遷移させる動作、および、現在の変速段の前記駆動ドグと前記被駆動ドグとの係合を解除させるドグ係合解除動作を行い、前記クラッチが前記遮断状態で前記ドグ係合解除動作が完了するように前記クラッチアクチュエータおよび前記シフトアクチュエータを制御し、次の変速段の前記駆動ドグと前記被駆動ドグとを係合させるドグ係合動作が開始された時点と前記ドグ係合動作が完了した時点との間で前記駆動ドグと前記被駆動ドグを係合解除状態から係合状態まで接近移動している間において、前記クラッチを前記遮断状態から部分接続状態または全接続状態に移行するように前記クラッチアクチュエータおよび前記シフトアクチュエータを制御し、前記駆動ドグと前記被駆動ドグが係合した時点で前記動力源と前記ドライブ軸の間で前記クラッチ、前記メイン軸、前記駆動ドグおよび前記被駆動ドグを介してトルクが伝達される、ドグクラッチ式変速装置。
  2. 　前記制御装置は、次の変速段の前記駆動ドグと前記駆動ドグとを係合させるドグ係合動作が開始された時点と前記ドグ係合動作が完了した時点との間において前記駆動ドグと前記被駆動ドグを係合解除状態から係合状態まで接近移動している間において、前記クラッチを前記遮断状態から全接続状態ではなく部分接続状態に移行するように少なくとも前記クラッチアクチュエータおよび前記シフトアクチュエータを制御し、前記駆動ドグと前記被駆動ドグが係合した時点で前記動力源と前記ドライブ軸の間で前記クラッチ、前記メイン軸、前記駆動ドグおよび前記被駆動ドグを介してトルクが伝達される、請求項１に記載のドグクラッチ式変速装置。
  3. 　前記動力源の駆動状態を、前記動力源の回転速度が高いまたは出力トルクが大きい高回転高トルク状態と、前記高回転高トルク状態に対して回転速度が低いまたはトルクが小さい低回転低トルク状態と定義した場合、
    　シフトアップ指令が発生した場合の前記動力源の駆動状態が前記低回転低トルク状態、または、シフトダウン指令が発生した場合の前記動力源の駆動状態が正のトルクを出力している状態において、前記制御装置は、次の変速段の前記駆動ドグと前記被駆動ドグとを係合させるドグ係合動作が開始された時点と前記ドグ係合動作が完了した時点との間で前記駆動ドグと前記被駆動ドグを係合解除状態から係合状態まで接近移動している間において、前記クラッチを前記遮断状態から部分接続状態または全接続状態に移行するように少なくとも前記クラッチアクチュエータおよび前記シフトアクチュエータを制御し、前記駆動ドグと前記被駆動ドグが係合した時点で前記動力源と前記ドライブ軸の間で前記クラッチ、前記メイン軸、前記駆動ドグおよび前記被駆動ドグを介してトルクが伝達される、請求項１または２のいずれか一項に記載のドグクラッチ式変速装置。
  4. 　前記ドグクラッチ式変速装置は、変速の際に前記動力源のトルクを調整する動力源トルク調整装置をさらに備え、
    　前記制御装置は、少なくとも前記クラッチアクチュエータ、前記シフトアクチュエータおよび前記動力源トルク調整装置を制御する、請求項３に記載のドグクラッチ式変速装置。
  5. 　前記制御装置は、次の変速段の前記駆動ドグと前記被駆動ドグとを係合させるドグ係合動作が開始された時点と前記ドグ係合動作が完了した時点との間で前記駆動ドグと前記被駆動ドグを係合解除状態から係合状態まで接近移動している間において、前記動力源が正のトルクを出力するように前記動力源トルク調整装置を制御し、前記駆動ドグと前記被駆動ドグが係合した時点で前記動力源と前記ドライブ軸の間で前記クラッチ、前記メイン軸、前記駆動ドグおよび前記被駆動ドグを介してトルクが伝達される、請求項４に記載のドグクラッチ式変速装置。
  6. 　前記制御装置は、前記動力源が出力するトルクとして、シフトアップ指令が発生した際、または、シフトダウン指令が発生した際に前記動力源が出力するトルクより小さい正のトルクとなるように前記動力源トルク調整装置を制御する、請求項５に記載のドグクラッチ式変速装置。
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