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図面 (20)

課題

車両の変速装置において、クラッチの切断位置を高精度に学習できるようにする。

解決手段

変速機スピンドル部材に設けられるクラッチ操作部材によって断接操作されるクラッチと、スピンドル部材を回動させるモーターと、モーターに駆動デューティDuを与えて操作する制御装置とを備える車両の変速装置において、クラッチは、クラッチ板クラッチ接続方向に押圧する皿ばね状メインスプリングを有し、制御装置は、モーターを駆動させてスピンドル部材をクラッチ切断側に回動させる際のモーターの駆動デューティ最大値Du1を検出するとともに、モーターの駆動デューティDuが駆動デューティ最大値Du1となったときのスピンドル部材の回動角θ5に基づいてクラッチの切断位置θcalを学習する。

概要

背景

従来例には、多板クラッチに関し、特に、クラッチ容量が3段階(全容量、中間容量大、中間容量小)で選択可能な構造が開示されている(例えば、特許文献1参照)。このようなクラッチは、特に、自動で変速を行ういわゆるAMT(Automated Manual Transmission)の変速機を備えたAMT車両に好適である。その理由としては、AMT車両では、運転者の意図しないタイミングで変速を行うが、変速ギアの移動後のクラッチの接続時において、エンジン回転数クラッチアウタ回転数)とメイン軸回転数クラッチインナ回転数)とに回転差が生じる際に、クラッチ容量をスロットル開度等に合わせて選択して変速ショックを抑えることができるということがある。また、特許文献1の構成は、シフトスピンドルの回転を蓄力して、シフトドラム一気回動させる蓄力機構を備える。
他の従来例として、特許文献1と類似の蓄力機構を備えたAMT車両において、AMTの変速制御を開示したものが知られている(例えば、特許文献2参照)。特許文献2では、クラッチを操作するクラッチレバーと、変速機のチェンジ機構を操作するマスターアームとの両方を備えるシフトスピンドルを備え、シフトスピンドルとマスターアームとの間に、蓄力機構が設けられている。ここで、シフトスピンドルは、シフトモーターによって駆動される。前記チェンジ機構は、マスターアームと、このマスターアームに回動させられるシフトドラムと、シフトドラムに駆動されるとともに変速機のギア列の一部を成すシフターギアを軸方向に移動させるシフトフォークとを備える。
蓄力機構は、シフトスピンドル上に相対回転可能に設けられるとともにマスターアームを回動させるギアシフトアームと、シフトスピンドルと一体に回動する蓄力カラーと、前記ギアシフトアームと蓄力カラーとの間に設けられる蓄力スプリングとを備える。
このような蓄力機構を備える自動二輪車では、走行中にAMTの制御装置から変速信号が出力されてシフトスピンドルが回動すると、ギアシフトアームは、蓄力カラーから蓄力スプリングを介して回動させられる方向に荷重を受ける。しかし、クラッチレバーが回動されてクラッチが切断されるまでは、変速機のギア列のシフターギアとフリーギアとの間のドグクラッチ歯側面には、走行駆動力によって摩擦力がかかっているため、シフトフォークはシフターギアを動かすことはできない。このため、クラッチが切れるまでは、シフトスピンドルが回動しても、ギアシフトアームがマスターアーム及びシフトドラムを回動させることはなく、蓄力カラー及び蓄力スプリングのみが回動され、蓄力スプリングには荷重が蓄えられていく。その後、クラッチレバーがクラッチを切断させると、変速機のギア列のドグ歯側面にかかっていた摩擦力が解除され、蓄力スプリングに蓄えられた荷重及び回動角によって、ギアシフトアーム、マスターアーム及びシフトドラムが一気に素早く回動され、結果として、ギアチェンジにかかる時間を短くすることができる。特許文献2において、シフトスピンドル角に対するクラッチリフト特性は、変速の際、シフトスピンドルが回動していき、蓄力が完了した後にクラッチが切られるように設定されている。

概要

車両の変速装置において、クラッチの切断位置を高精度に学習できるようにする。変速機のスピンドル部材に設けられるクラッチ操作部材によって断接操作されるクラッチと、スピンドル部材を回動させるモーターと、モーターに駆動デューティDuを与えて操作する制御装置とを備える車両の変速装置において、クラッチは、クラッチ板クラッチ接続方向に押圧する皿ばね状メインスプリングを有し、制御装置は、モーターを駆動させてスピンドル部材をクラッチ切断側に回動させる際のモーターの駆動デューティ最大値Du1を検出するとともに、モーターの駆動デューティDuが駆動デューティ最大値Du1となったときのスピンドル部材の回動角θ5に基づいてクラッチの切断位置θcalを学習する。

目的

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、車両の変速装置において、クラッチの切断位置を高精度に学習できるようにすることを目的とする

効果

実績

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請求項1

変速機(60)のスピンドル部材(76)に設けられるクラッチ操作部材(82)によって断接操作されるクラッチ(61)と、前記スピンドル部材(76)を回動させるモーター(75)と、前記モーター(75)に駆動デューティ(Du)を与えて操作する制御装置(17)とを備える車両の変速装置において、前記クラッチ(61)は、クラッチ板(94)をクラッチ接続方向に押圧する皿ばね状メインスプリング(95)を有し、前記制御装置(17)は、前記モーター(75)を駆動させて前記スピンドル部材(76)をクラッチ切断側に回動させる際の前記モーター(75)の駆動デューティ最大値(Du1)を検出するとともに、前記モーター(75)の駆動デューティ(Du)が前記駆動デューティ最大値(Du1)となったときの前記スピンドル部材(76)の回動角(θ5)に基づいて前記クラッチ(61)の切断位置(θcal)を学習することを特徴とする車両の変速装置。

請求項2

前記制御装置(17)は、前記スピンドル部材(76)をランプ応答で制御し、前記駆動デューティ最大値(Du1)の検出は、前記スピンドル部材(76)の回動角の所定の検出範囲(Rd)内で行われることを特徴とする請求項1記載の車両の変速装置。

請求項3

前記制御装置(17)は、前記モーター(75)の駆動デューティ(Du)の微分値(Di)を演算し、当該微分値(Di)の極大値(Vm1,Vm2,Vm3)を記憶するとともに、当該極大値(Vm1,Vm2,Vm3)が検出された前記スピンドル部材(76)の回動角(θ4,θ4a,θ4b)の内、前記駆動デューティ最大値(Du1)が検出されたときの前記スピンドル部材(76)の回動角(θ5)に最も近い回動角(θ4)に基づいて前記切断位置(θcal)を学習することを特徴とする請求項2記載の車両の変速装置。

請求項4

前記スピンドル部材(76)の回動に対する前記クラッチ(61)のリフト特性線形に設定されることを特徴とする請求項2記載の車両の変速装置。

請求項5

駆動側シフターギア(67b)を含む複数の駆動ギア列を有するメイン軸(65)と、当該複数の駆動ギア列によって駆動される被動側シフターギア(68c)を含む複数の被動ギア列を有するカウンタ軸(66)と、前記駆動側シフターギア(67b)及び前記被動側シフターギア(68c)に係合されるシフトフォーク(69a,69b)の端部(69a1,69b1)が掛止めされるリード溝(70a,70b)を有するシフトドラム(70)とを備え、前記リード溝(70a,70b)は変速機(60)の最大ギア段位置(p4)よりもシフトアップ側に終端部(211)を有し、前記スピンドル部材(76)は、前記シフトドラム(70)を回動させるチェンジ操作部材(89)を有するシフトスピンドル(76)であるとともに、前記クラッチ操作部材(82)が前記クラッチ(61)を切断するよりも前に前記チェンジ系操作部材(89)を回動させるように設けられ、前記制御装置(17)の前記切断位置(θcal)の学習は、前記変速機(60)の前記最大ギア段位置(p4)で、前記シフトスピンドル(76)をシフトアップ側に回動させることで実行されることを特徴とする請求項1記載の車両の変速装置。

技術分野

0001

本発明は、車両の変速装置に関する。

背景技術

0002

従来例には、多板クラッチに関し、特に、クラッチ容量が3段階(全容量、中間容量大、中間容量小)で選択可能な構造が開示されている(例えば、特許文献1参照)。このようなクラッチは、特に、自動で変速を行ういわゆるAMT(Automated Manual Transmission)の変速機を備えたAMT車両に好適である。その理由としては、AMT車両では、運転者の意図しないタイミングで変速を行うが、変速ギアの移動後のクラッチの接続時において、エンジン回転数クラッチアウタ回転数)とメイン軸回転数クラッチインナ回転数)とに回転差が生じる際に、クラッチ容量をスロットル開度等に合わせて選択して変速ショックを抑えることができるということがある。また、特許文献1の構成は、シフトスピンドルの回転を蓄力して、シフトドラム一気回動させる蓄力機構を備える。
他の従来例として、特許文献1と類似の蓄力機構を備えたAMT車両において、AMTの変速制御を開示したものが知られている(例えば、特許文献2参照)。特許文献2では、クラッチを操作するクラッチレバーと、変速機のチェンジ機構を操作するマスターアームとの両方を備えるシフトスピンドルを備え、シフトスピンドルとマスターアームとの間に、蓄力機構が設けられている。ここで、シフトスピンドルは、シフトモーターによって駆動される。前記チェンジ機構は、マスターアームと、このマスターアームに回動させられるシフトドラムと、シフトドラムに駆動されるとともに変速機のギア列の一部を成すシフターギアを軸方向に移動させるシフトフォークとを備える。
蓄力機構は、シフトスピンドル上に相対回転可能に設けられるとともにマスターアームを回動させるギアシフトアームと、シフトスピンドルと一体に回動する蓄力カラーと、前記ギアシフトアームと蓄力カラーとの間に設けられる蓄力スプリングとを備える。
このような蓄力機構を備える自動二輪車では、走行中にAMTの制御装置から変速信号が出力されてシフトスピンドルが回動すると、ギアシフトアームは、蓄力カラーから蓄力スプリングを介して回動させられる方向に荷重を受ける。しかし、クラッチレバーが回動されてクラッチが切断されるまでは、変速機のギア列のシフターギアとフリーギアとの間のドグクラッチ歯側面には、走行駆動力によって摩擦力がかかっているため、シフトフォークはシフターギアを動かすことはできない。このため、クラッチが切れるまでは、シフトスピンドルが回動しても、ギアシフトアームがマスターアーム及びシフトドラムを回動させることはなく、蓄力カラー及び蓄力スプリングのみが回動され、蓄力スプリングには荷重が蓄えられていく。その後、クラッチレバーがクラッチを切断させると、変速機のギア列のドグ歯側面にかかっていた摩擦力が解除され、蓄力スプリングに蓄えられた荷重及び回動角によって、ギアシフトアーム、マスターアーム及びシフトドラムが一気に素早く回動され、結果として、ギアチェンジにかかる時間を短くすることができる。特許文献2において、シフトスピンドル角に対するクラッチリフト特性は、変速の際、シフトスピンドルが回動していき、蓄力が完了した後にクラッチが切られるように設定されている。

先行技術

0003

国際公開第2014/157631号
特開2013−228079号公報

発明が解決しようとする課題

0004

ところで、特許文献1では、AMT車両の変速制御そのものについての開示は少ないが、AMT車両のシステムではクラッチの切断位置を精度良く学習しておくことが望ましい。その理由としては、上述の通りAMTの自動変速時は運転者の意図しないタイミングでクラッチが切られることとなり、クラッチが切られた状態では駆動力が抜けるため、運転者にとって違和感が感じられ易いということがある。クラッチ切断位置を精度良く分かっていないと、クラッチを確実に切るために、クラッチをゆとりを持って切断側に操作する必要が出てきてしまい、駆動力抜け時間が少し長くなり、違和感が感じられ易くなる。この違和感を低減するため、駆動力抜け時間を短くしたいが、そのためにはクラッチ切断位置を精度良く知り、必要最小限にクラッチを切ることが望ましい。
クラッチ切断位置の学習方法としては、特許文献2においてシフトドラムが蓄力機構によって回動され始める位置をシフトスピンドルのクラッチ切断位置として学習する手法が考えられる。その理由としては、特許文献2では、クラッチが切断された直後に、蓄力機構によってシフトドラムが回動させられる構成が採られているということがある。しかしながら、シフトドラムが回動し始める位置に基づいてクラッチ切断位置を学習する場合、シフトドラムは、クラッチの切断時よりも遅れて回動を始めるため、精度に課題がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、車両の変速装置において、クラッチの切断位置を高精度に学習できるようにすることを目的とする。

課題を解決するための手段

0005

上記目的を達成するため、本発明は、変速機(60)のスピンドル部材(76)に設けられるクラッチ操作部材(82)によって断接操作されるクラッチ(61)と、前記スピンドル部材(76)を回動させるモーター(75)と、前記モーター(75)に駆動デューティ(Du)を与えて操作する制御装置(17)とを備える車両の変速装置において、前記クラッチ(61)は、クラッチ板(94)をクラッチ接続方向に押圧する皿ばね状メインスプリング(95)を有し、前記制御装置(17)は、前記モーター(75)を駆動させて前記スピンドル部材(76)をクラッチ切断側に回動させる際の前記モーター(75)の駆動デューティ最大値(Du1)を検出するとともに、前記モーター(75)の駆動デューティ(Du)が前記駆動デューティ最大値(Du1)となったときの前記スピンドル部材(76)の回動角(θ5)に基づいて前記クラッチ(61)の切断位置(θcal)を学習することを特徴とする。
本発明によれば、制御装置は、モーターを駆動させてスピンドル部材をクラッチ切断側に回動させる際のモーターの駆動デューティ最大値を検出するとともに、モーターの駆動デューティが駆動デューティ最大値となったときのスピンドル部材の回動角に基づいてクラッチの切断位置を学習する。メインスプリングは、皿ばね状であり、メインスプリングの変位量に応じて荷重が上がった後に下がる特性を有するため、メインスプリングに抗してスピンドル部材をクラッチ切断側に回動させる際のモーターの駆動デューティも、回動角の増加に伴い上がった後に下がることとなり、クラッチが切断されるスピンドル部材の回動角は、モーターの駆動デューティの駆動デューティ最大値の近辺となる。このため、制御装置は、駆動デューティ最大値となったときのスピンドル部材の回動角に基づいてクラッチの切断位置を学習することで、クラッチの切断位置を高精度に学習できる。

0006

また、本発明は、前記制御装置(17)は、前記スピンドル部材(76)をランプ応答で制御し、前記駆動デューティ最大値(Du1)の検出は、前記スピンドル部材(76)の回動角の所定の検出範囲(Rd)内で行われることを特徴とする。
本発明によれば、制御装置は、スピンドル部材をランプ応答で制御し、駆動デューティ最大値の検出は、スピンドル部材の回動角の所定の検出範囲内で行われるため、所定の検出範囲以外の駆動デューティの値に対応するスピンドル部材の回動角に基づいてクラッチの切断位置が学習されることが無く、クラッチの切断位置を高精度に学習できる。
また、本発明は、前記制御装置(17)は、前記モーター(75)の駆動デューティ(Du)の微分値(Di)を演算し、当該微分値(Di)の極大値(Vm1,Vm2,Vm3)を記憶するとともに、当該極大値(Vm1,Vm2,Vm3)が検出された前記スピンドル部材(76)の回動角(θ4,θ4a,θ4b)の内、前記駆動デューティ最大値(Du1)が検出されたときの前記スピンドル部材(76)の回動角(θ5)に最も近い回動角(θ4)に基づいて前記切断位置(θcal)を学習することを特徴とする。
本発明によれば、制御装置は、モーターの駆動デューティの微分値を演算し、微分値の極大値を記憶するとともに、極大値が検出されたスピンドル部材の回動角の内、駆動デューティ最大値が検出されたときのスピンドル部材の回動角に最も近い回動角に基づいて切断位置を学習する。ランプ応答でスピンドル部材を回動させてメインスプリングに抗してクラッチを切断していく際、メインスプリングを圧縮し始める時に制御遅れが発生し易く、スピンドル部材の回動角を追従させるためにモーターの駆動デューティは急激に高くなる。このため、モーターの駆動デューティの微分値の極大値が検出されたスピンドル部材の回動角であって駆動デューティ最大値が検出されたときのスピンドル部材の回動角に最も近いものに基づいて切断位置を高精度に学習できる。

0007

さらに、本発明は、前記スピンドル部材(76)の回動に対する前記クラッチ(61)のリフト特性は線形に設定されることを特徴とする。
本発明によれば、スピンドル部材の回動に対するクラッチのリフト特性は線形に設定される。これにより、ランプ応答でスピンドル部材を回動させてクラッチをリフトする際の基本の荷重の変化が一定となり、モーターの駆動デューティの変化も一定となるため、メインスプリングの寄与によって生じる大きな駆動デューティの変化を容易に検出できる。このため、切断位置を高精度に学習できる。
また、本発明は、駆動側シフターギア(67b)を含む複数の駆動ギア列を有するメイン軸(65)と、当該複数の駆動ギア列によって駆動される被動側シフターギア(68c)を含む複数の被動ギア列を有するカウンタ軸(66)と、前記駆動側シフターギア(67b)及び前記被動側シフターギア(68c)に係合されるシフトフォーク(69a,69b)の端部(69a1,69b1)が掛止めされるリード溝(70a,70b)を有するシフトドラム(70)とを備え、前記リード溝(70a,70b)は変速機(60)の最大ギア段位置(p4)よりもシフトアップ側に終端部(211)を有し、前記スピンドル部材(76)は、前記シフトドラム(70)を回動させるチェンジ操作部材(89)を有するシフトスピンドル(76)であるとともに、前記クラッチ操作部材(82)が前記クラッチ(61)を切断するよりも前に前記チェンジ系操作部材(89)を回動させるように設けられ、前記制御装置(17)の前記切断位置(θcal)の学習は、前記変速機(60)の前記最大ギア段位置(p4)で、前記シフトスピンドル(76)をシフトアップ側に回動させることで実行されることを特徴とする。
本発明によれば、切断位置の学習は、変速機の最大ギア段位置で、シフトスピンドルをシフトアップ側に回動させることで実行されるため、シフトアップの初期段階で、シフトフォークの端部がシフトドラムのリード溝の終端部で止まり、チェンジ系操作部材を操作するために要するモーターの駆動デューティは早期に発生する。従って、チェンジ系操作部材を操作するためのモーターの駆動デューティが、クラッチを切断する際のモーターの駆動デューティに重なることを防止でき、クラッチを切断する際のモーターの駆動デューティを適切に検出できるため、クラッチの切断位置を高精度に学習できる。

発明の効果

0008

本発明に係る車両の変速装置では、駆動デューティ最大値となったときのスピンドル部材の回動角に基づいてクラッチの切断位置を高精度に学習できる。
また、所定の検出範囲以外の駆動デューティの値に対応するスピンドル部材の回動角に基づいてクラッチの切断位置が学習されることが無く、クラッチの切断位置を高精度に学習できる。
また、モーターの駆動デューティの微分値の極大値が検出されたスピンドル部材の回動角であって駆動デューティ最大値が検出されたときのスピンドル部材の回動角に最も近いものに基づいて切断位置を高精度に学習できる。
さらに、ランプ応答によって、メインスプリングの寄与によって生じる大きな駆動デューティの変化を容易に検出できるため、切断位置を高精度に学習できる。
また、クラッチを切断する際のモーターの駆動デューティを適切に検出できるため、クラッチの切断位置を高精度に学習できる。

図面の簡単な説明

0009

本発明の実施の形態に係る自動変速装置を備えた自動二輪車の左側面図である。
パワーユニットの断面図である。
ギアチェンジ機構アクチュエータ機構、チェンジクラッチ及びクラッチ操作機構を示す断面図である。
クラッチレバー及びリフターカムプレート作動状態を示す側面図である。
チェンジクラッチの断面図である。
シフトスピンドルの回動角に対するチェンジクラッチのクラッチ容量及びシフトドラムの回動角を示す図である。
シフトスピンドルの回動角に対するリフターカムプレートのリフト量を示す図である。
シフトダウンする際におけるシフトスピンドルの回動角に対するチェンジクラッチのクラッチ容量及びシフトドラムの回動角を示す図である。
自動変速装置の構成を示すブロック図である。
蓄力機構の断面図である。
図10のXI−XI断面図であり、蓄力機構の周辺部を示す図である。
ギアシフトアームを示す図であり、(a)は正面図、(b)はXII−XII断面図である。
図10のXIII−XIII断面図である。
図10のXI−XI断面図である。
シフトダウン用カラーのドグ歯の位置状態を示す図であり、(a)は中立状態であり、(b)〜(d)は、順にさらにシフトスピンドルの回動量が増加した状態である。
中立状態よりもシフトアップ方向に進んだ状態を示す図である。
蓄力準備状態よりもシフトアップ方向に進んだ状態を示す図である。
チェンジ機構の側面図である。
チェンジ機構の動作状態を示す図であり、(a)は正常にシフトダウン方向に送り切った状態であり、(b)は(a)の状態から中立位置側に戻る状態を示している。
円筒状のシフトドラムの外周部を展開した図である。
メインスプリングの荷重特性を示す図表である。
シフトスピンドルの回動角とシフトスピンドルのトルクとの関係を示す図表である。
シフトスピンドルの目標回動角とシフトスピンドルの実際の回動角θとの関係を示す図表である。
切断位置学習制御の際におけるシフトスピンドルの回動角と、シフトモーターの駆動デューティと、チェンジクラッチのプレッシャプレートのリフト量と、駆動デューティの微分値との関係を示す図表である。
切断位置学習制御の処理のフローチャートである。
駆動デューティ最大値及び駆動デューティの微分値の極大値を検出する処理のフローチャートである。
チェンジクラッチが切断される切断位置を算出する処理のフローチャートである。
比較例において本実施の形態の図24に対応する図表である。

実施例

0010

以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る自動変速装置25を備えた自動二輪車10の左側面図である。
自動二輪車10(車両)は、ヘッドパイプ(不図示)に回動可能に軸支されたハンドル11と、ハンドル11により操舵される前輪12と、駆動輪である後輪13と、運転者が着座するシート14と、後輪13にチェーン15を介して駆動力を供給するパワーユニット16と、パワーユニット16の制御を行う制御ユニット17(制御装置)と、バッテリ18とを有する。

0011

自動二輪車10は不図示の車体フレームベースに構成されており、この車体フレームは車体カバー19により覆われている。制御ユニット17及びバッテリ18はシート14の下方で、車体カバー19の内部に配置されている。パワーユニット16は、前輪12と後輪13の略中間で、シート14の下方やや前方に設けられている。運転者用のステップ20は、パワーユニット16の下部に左右一対で設けられている。

0012

次に、パワーユニット16の構成について説明する。
図2は、パワーユニット16の断面図である。図2では、紙面の左右方向が車幅方向、上方向が車両前方、下方向が車両後方に相当する。
パワーユニット16は、走行駆動力を発生するエンジン21と、発電機22と、エンジン21のクランク軸23に設けられた発進クラッチ24と、発進クラッチ24を介して出力されたクランク軸23の駆動力を変速して出力する自動変速装置25(変速装置)とを備える。

0013

エンジン21は、クランクケース26(ケース部材)、シリンダ27、及び、シリンダヘッド28を一体的に結合して構成される。
図1に示すように、シリンダヘッド28の吸気ポートには、エアクリーナボックス(不図示)から延びる吸気管52が接続される。吸気管52には、エンジン21に供給する空気量を調整する電子制御式スロットル弁53が設けられる。吸気管52においてスロットル弁53の下流には、燃料噴射弁54が設けられる。

0014

クランクケース26は、クランク軸23に直交する面で車幅方向に2分割される左右割りで構成されており、左側の一側ケース半体26Lと、右側の他側ケース半体26Rとを備える。また、エンジン21は、一側ケース半体26Lを左側方から覆う発電機カバー29と、他側ケース半体26Rを右側方から覆うクラッチカバー30とを備える。
一側ケース半体26Lと他側ケース半体26Rとは、合わせ面26F(合わせ部)で合わせられ、車幅方向に延びる複数のケース連結ボルト(不図示)によって結合される。

0015

クランクケース26内の前部には、クランク軸23を収容するクランク室31が設けられ、クランクケース26内おいてクランク室31の後方には、変速機室32が設けられる。変速機室32は、クランクケース26の左側面を構成する一側ケース半体26Lの壁部37(ケース部材の壁部、外壁)と、クランクケース26の右側面を構成する他側ケース半体26Rの壁部36(内壁)とによって区画される。
クランク室31及び変速機室32の右側方には、クラッチ室34が設けられ、クランク室31の左側方には、発電機室35が設けられる。クラッチ室34は、他側ケース半体26Rの壁部36の外側面とクラッチカバー30の内面とによって区画される。発電機室35は、一側ケース半体26Lの壁部37の外側面と発電機カバー29の内面とによって区画される。

0016

クランク軸23は、クランクウェブ23aと、クランクウェブ23aから車幅方向の両側へ延びる軸部23bとを有する。クランク軸23は、クランクウェブ23aがクランク室31内に配置され、軸部23bは、壁部36及び壁部37にそれぞれ設けられた軸受け部36a,37aに軸支される。クランクウェブ23aには、クランクピンを介してコンロッド38が連結され、コンロッド38の先端に連結されるピストン39は、シリンダ27のシリンダボア27a内を往復運動する。
クランク軸23の軸部23bの一端は、発電機室35に延び、この一端には発電機22のローター22aが固定される。発電機22のステーター22bは、一側ケース半体26Lに固定される。

0017

壁部37は、内側にカムチェーン室40を備える。シリンダヘッド28の動弁機構(不図示)を駆動するカムチェーン41は、カムチェーン室40を通って軸部23bの動弁駆動スプロケット42に巻き掛けられる。
クランク軸23の軸部23bの他端23cは、クラッチ室34に延び、遠心式の発進クラッチ24は、他端23cの先端部に設けられる。

0018

発進クラッチ24は、発進時及び停止時にクランク軸23と自動変速装置25との間を接続及び切断する。
発進クラッチ24は、クランク軸23の外周に対して相対回転可能なスリーブ45の一端に固定されたカップ状のアウタケース46と、スリーブ45の外周に設けられたプライマリギア47と、クランク軸23の右端部に固定されたアウタプレート48と、アウタプレート48の外周部にウェイト49を介して半径方向外側を向くように取り付けられたシュー50と、シュー50を半径方向内側に付勢するためのスプリング51とを有する。発進クラッチ24では、エンジン回転数が所定値以下の場合にアウタケース46とシュー50とが離間しており、クランク軸23と自動変速装置25との間が遮断状態動力が伝達されない切り離し状態)となっている。エンジン回転数が上昇し所定値を超えると、遠心力によってウェイト49がスプリング51に抗して半径方向外側に移動することで、シュー50がアウタケース46の内周面に当接する。これにより、アウタケース46とともにスリーブ45がクランク軸23上に固定され、クランク軸23の回転がプライマリギア47を介して自動変速装置25に伝達されるようになる。

0019

自動変速装置25では、後述のチェンジクラッチ61の切替え、及び、変速段シフト)の切替えが自動で行われる。
自動変速装置25は、前進4段の常時噛み合い式の変速機60と、クランク軸23側と変速機60との間の接続を切り替えるチェンジクラッチ61(クラッチ)と、チェンジクラッチ61を操作するクラッチ操作機構62と、変速機60を変速するギアチェンジ機構63と、クラッチ操作機構62及びギアチェンジ機構63を駆動するアクチュエータ機構64とを備える。アクチュエータ機構64は、制御ユニット17(図1)によって制御される。

0020

自動変速装置25は、自動変速(AT)モードと手動変速(MT)モードとの切り替えを行うモードスイッチ132b(図9)と、シフトアップ及びシフトダウンを運転者が操作するシフトセレクトスイッチ132a(図9)とに接続されている。自動変速装置25は、制御ユニット17の制御により、各センサやモードスイッチ132b及びシフトセレクトスイッチ132aの出力信号に応じてアクチュエータ機構64を制御し、変速機60の変速段を自動的または半自動的に切り換えることができるように構成されている。
すなわち、自動変速モードでは、車速等に基づいてアクチュエータ機構64の制御が行われ、変速機60が自動で変速される。手動変速モードでは、シフトセレクトスイッチ132aが運転者によって操作されることで変速が行われる。

0021

変速機60は、チェンジクラッチ61から供給される回転を、制御ユニット17の指示に基づいて変速して後輪13に伝達する。この変速機60は、入力軸としてのメイン軸65と、メイン軸65に対して平行配置されたカウンタ軸66と、メイン軸65に設けられた駆動ギア67a,67b,67c,67d(駆動ギア列)と、カウンタ軸66に設けられた被動ギア68a,68b,68c,68d(被動ギア列)とを有する。駆動ギア67a,67b,67c,67d及び被動ギア68a,68b,68c,68dは常時噛み合い式歯車である。
駆動ギア67a,67b,67c,67dは、この順に被動ギア68a,68b,68c,68dと噛合している。駆動ギア67bは左右にスライドしたとき、隣接する駆動ギア67a又は67cに側面のドグ歯が係合し、被動ギア68cは左右にスライドしたとき、隣接する被動ギア68b又は68dに側面のドグ歯が係合する。

0022

駆動ギア67a,67c(駆動側フリーギア)及び被動ギア68b,68d(被動側フリーギア)は、メイン軸65及びカウンタ軸66に対してそれぞれ回転自在に保持されるとともに軸方向に移動不能なフリーギアである。
駆動ギア67b(駆動側シフターギア)及び被動ギア68c(被動側シフターギア)は、メイン軸65及びカウンタ軸66に対して回転不能にスプライン結合され軸方向にスライド可能なシフターギアである。
駆動ギア67d及び被動ギア68aはメイン軸65及びカウンタ軸66に固定された固定ギアである。

0023

例えば、シフターギアである駆動ギア67bが、ギアチェンジ機構63によってフリーギアである駆動ギア67c側にスライドされると、駆動ギア67b及び駆動ギア67cの互いに対向する側面に立設されたドグ歯67b1,67c1同士が互いの側部で噛み合うことで、駆動ギア67bと駆動ギア67cとが結合される。これにより、フリーギアである駆動ギア67cは、メイン軸65に対し相対回転不能な駆動ギア67bによってメイン軸65上に回転不能に固定され、駆動ギア67c及び被動ギア68cによる変速段が確立される。ドグ歯67b1,67c1はそれぞれ周方向に間隔をあけて複数形成されており、駆動ギア67bと駆動ギア67cとを係脱可能に結合するドグクラッチ67Dcを構成する。
また、被動ギア68c及び被動ギア68bは、互いに対向する側面に立設されたドグ歯68c1,68b1をそれぞれ備える。ドグ歯68c1,68b1はそれぞれ周方向に間隔をあけて複数形成されており、被動ギア68cと被動ギア68bとを係脱可能に結合するドグクラッチ68Dcを構成する。
また、駆動ギア67bと駆動ギア67aと、及び、被動ギア68cと被動ギア68dとは、側面に設けられた同様のドグクラッチによってそれぞれ係脱可能に結合する。

0024

メイン軸65は、ベアリング71a,71bによって回転自在に支持され、カウンタ軸66は、71c,71dによって回転自在に支持される。
カウンタ軸66の端部にはドライブスプロケット72が設けられ、ドライブスプロケット72はチェーン15を介して後輪13に回転を伝達する。また、カウンタ軸66の近傍には、非接触でカウンタ軸66の回転数を検出するカウンタ軸回転数センサ73(図9)が設けられている。制御ユニット17は、カウンタ軸回転数センサ73の検出値から車速を算出する。さらに、メイン軸65の近傍には、非接触でメイン軸65の回転数を検出するメイン軸回転数センサ65a(図9)が設けられている。

0025

図3は、チェンジクラッチ61及びクラッチ操作機構62を示す断面図である。
図2及び図3を参照し、アクチュエータ機構64は、アクチュエータとしてのシフトモーター75(モーター)と、クランクケース26内を車幅方向に延びるシフトスピンドル76(スピンドル部材)と、シフトモーター75の回転を減速してシフトスピンドル76を駆動する減速歯車列77とを備える。減速歯車列77の軸方向の一端は、一側ケース半体26Lの壁部37の外側面に支持され、他端は、壁部37を外側方から覆うカバー78に支持される。
シフトスピンドル76は、クラッチ室34を貫通して設けられており、カバー78及びクラッチカバー30にそれぞれ設けられたベアリング78a,30aに両端を軸支されるとともに、一側ケース半体26Lの壁部37に設けられたベアリング37bによっても途中部を軸支される。クラッチカバー30には、シフトスピンドル76の回転位置を検出するシフトスピンドル角センサ79(クラッチ操作量検出センサ)が設けられている。

0026

ギアチェンジ機構63は、駆動ギア67b及び被動ギア68cをスライドさせることで変速段を変更するチェンジ機構89(チェンジ系操作部材)と、シフトスピンドル76の回転によって後述の蓄力スプリング145(図10)に蓄力した後、この蓄力を開放してチェンジ機構89を一気に回動させる蓄力機構81とを備える。シフトスピンドル76は、蓄力機構81及びクラッチ操作機構62に共有される。
チェンジ機構89は、シフトスピンドル76に支持されて蓄力機構81によって回動させられるマスターアーム80と、マスターアーム80の回動に連動して回動するシフトドラム70(図13)と、シフトドラム70をシフターギアである駆動ギア67bと被動ギア68cとに接続するシフトフォーク69a,69bと、シフトフォーク69a,69bを軸方向にスライド自在に保持する支持軸(不図示)とを備える。

0027

シフトドラム70は、シフトパターンに応じた形状の複数のリード溝70a,70b(図20)を外周部に備え、シフトフォーク69a,69bの一端はリード溝70a,70bに接続されている。
シフトドラム70がアクチュエータ機構64により駆動されて回転すると、シフトフォーク69a,69bはシフトドラム70のリード溝70a,70bに沿って軸方向に移動し、駆動ギア67b及び被動ギア68cは変速段に応じてスライドする。
変速機60では、駆動ギア67b及び被動ギア68cのスライドに応じて、メイン軸65及びカウンタ軸66間で、ニュートラル状態、または、1速〜4速の何れかの変速歯車対を選択的に用いた動力伝達が可能となる。

0028

クラッチ操作機構62は、シフトスピンドル76上に固定されるクラッチレバー82(クラッチ操作部材)と、メイン軸65と略同軸位置関係でクラッチカバー30の内面に固定される支持軸83と、支持軸83に固定される板状のベース部材84と、クラッチレバー82に連結されるとともに、ベース部材84に対向して設けられる操作部材であるリフターカムプレート85と、リフターカムプレート85とベース部材84との間に狭持される複数のボール86とを備える。

0029

クラッチレバー82は、蓄力機構81に隣接してシフトスピンドル76上に設けられる筒部82aと、筒部82aから径方向外側に延出するレバー部82bとを有する。クラッチレバー82は、シフトスピンドル76と一体に回転する。
リフターカムプレート85は、ベース部材84に面する押圧操作部85aと、押圧操作部85aから延びてクラッチレバー82のレバー部82bに連結される連結アーム部85bと、連結アーム部85bに形成されるカム孔部85cとを備える。リフターカムプレート85は、クラッチレバー82のレバー部82bの先端に設けられたピン87がカム孔部85cに挿通されることでクラッチレバー82に連結される。

0030

押圧操作部85a及びベース部材84の互いに対向する面には、斜面状カム部85d,84aがそれぞれ形成されており、ボール86は、カム部85d,84aの間に狭持されている。リフターカムプレート85は、中央に設けられたガイド穴85eに、ベース部材84のガイド軸84bが嵌合することで、軸方向の移動をガイドされる。また、押圧操作部85aの先端部には、ボールベアリング88が設けられており、リフターカムプレート85は、ボールベアリング88を介してチェンジクラッチ61に接続される。

0031

クラッチレバー82が回動されると、リフターカムプレート85は、ピン87を介してガイド軸84bを中心に回動され、カム部85dがボール86に対して滑ることで、軸方向に移動(リフト)する。チェンジクラッチ61は、リフターカムプレート85の軸方向の移動に連動して、接続及び切断される。リフターカムプレート85は、シフトスピンドル76が、通常位置からシフトアップ方向及びシフトダウン方向のいずれに回動した場合であっても、クラッチを切断する方向に移動する。

0032

図4は、クラッチレバー82及びリフターカムプレート85の作動状態を示す側面図である。
リフターカムプレート85のカム孔部85cは、連結アーム部85bの長手方向に沿って屈曲した形状に形成されている。シフトスピンドル76の回動に伴ってクラッチレバー82のピン87がカム孔部85c内を移動することで、リフターカムプレート85が回動する。すなわち、カム孔部85cの形状によってリフターカムプレート85の単位回動量あたりの軸方向の移動量を設定することができ、これにより、チェンジクラッチ61の断接の特性を調整できる。

0033

シフトスピンドル76は、シフトアップ及びシフトダウンの動作をしていない通常時には、中立位置にある。中立位置では、クラッチレバー82はシフトスピンドル76から略鉛直に上方へ延びており、ピン87は、カム孔部85cの途中に位置する。
シフトアップする場合、シフトスピンドル76は、中立位置から図4時計回り方向(シフトアップ方向)に回動され、ピン87は、カム孔部85cの内端部85c1に位置する。
シフトダウンする場合、シフトスピンドル76は、中立位置から図4反時計回り方向(シフトダウン方向)に回動され、ピン87は、カム孔部85cの外端部85c2に位置する。

0034

シフトアップを行う場合、制御ユニット17は、シフトモーター75を回転させ、シフトスピンドル76をシフトアップ方向に回転させる。シフトスピンドル76の回転に伴い、蓄力機構81の蓄力が開始され、シフトスピンドル76が所定量回転すると、クラッチレバー82の回動によりチェンジクラッチ61が切断される。チェンジクラッチ61の切断に伴い蓄力が開放され、マスターアーム80が回動することでシフトドラム70が回転し、ギア位置一段だけシフトアップされる。
また、シフトダウンを行う場合、制御ユニット17は、シフトモーター75を回転させ、シフトスピンドル76をシフトダウン方向に回転させる。シフトダウン時には、蓄力機構81による蓄力は行われない。シフトダウン時には、シフトスピンドル76の回転に伴い、クラッチレバー82が回動してチェンジクラッチ61が切断され、その後、マスターアーム80がシフトダウン方向に回動する。これにより、シフトドラム70が回転し、ギア位置が一段だけシフトダウンされる。

0035

シフトアップ及びシフトダウンする際は、変速操作後に、シフトスピンドル76は逆回転され、マスターアーム80は中立位置に復帰するとともに、チェンジクラッチ61が接続される。
本第実施の形態では、1つのシフトモーター75によって回転させられる単一のシフトスピンドル76によって、ギアチェンジ機構63及びクラッチ操作機構62の両方が駆動されるため、シフトモーター75が1つで良く、構造をシンプルにできる。

0036

図2に示すように、クラッチ室34内に延びたメイン軸65の軸端上には、クランク軸23側のプライマリギア47に噛み合うプライマリドリブンギア90が設けられている。プライマリドリブンギア90は、メイン軸65に対して相対回転可能に軸支されており、チェンジクラッチ61は、プライマリドリブンギア90に接続されている。
図5は、チェンジクラッチ61の断面図である。ここで、図5では、チェンジクラッチ61が完全に接続された状態が示されている。
チェンジクラッチ61は、プライマリドリブンギア90に固定されるカップ状のクラッチアウタ91と、クラッチアウタ91の径方向内側に設けられ、メイン軸65に一体に固定される円板状のクラッチセンタ92と、クラッチアウタ91の径方向内側に設けられ、メイン軸65の軸方向に移動可能なプレッシャプレート93と、プレッシャプレート93とクラッチセンタ92との間に設けられるクラッチ板94と、クラッチを接続する方向にプレッシャプレート93を付勢するメインスプリング95と、クラッチセンタ92とリフターカムプレート85との間に配置されるリフタープレート96と、リフタープレート96とリフターカムプレート85との間に配置されるサブリフタープレート97とを備える。

0037

また、チェンジクラッチ61は、クラッチセンタ92とサブリフタープレート97との間に挟持されるサブスプリング98と、クラッチセンタ92とリフタープレート96との間に挟持される第2のサブスプリング99と、バックトルクリミット部材110とを備える。
クラッチセンタ92とプレッシャプレート93とは組み合されて一体となり、クラッチアウタ91の内側に配置されるクラッチインナを構成する。
クラッチアウタ91は、プライマリドリブンギア90の外側面に一体に固定されており、プライマリドリブンギア90と一体にメイン軸65に対して相対回転可能である。
クラッチセンタ92は、メイン軸65にスプライン嵌合してナット100によって固定されており、メイン軸65に対し、相対回転不能且つ軸方向に移動不能である。

0038

プレッシャプレート93は、クラッチアウタ91の筒状部の内側に配置され、クラッチセンタ92の軸部に嵌合して軸方向に移動可能に設けられている。プレッシャプレート93は、クラッチセンタ92を貫通してリフタープレート96に接続される円筒状のレリーズボス101を複数備える。
クラッチ板94は、クラッチセンタ92とプレッシャプレート93との間に挟持される。
クラッチ板94は、クラッチアウタ91に設けられる外側摩擦板94aと、クラッチセンタ92に設けられる内側摩擦板94bとを備え、外側摩擦板94a及び内側摩擦板94bは、プレッシャプレート93とクラッチセンタ92との間に交互に複数枚重ねて配置されている。各外側摩擦板94aは、クラッチアウタ91の筒状部にスプライン嵌合によって支持されており、クラッチアウタ91の軸方向に移動可能且つクラッチアウタ91に対して回転不能に設けられている。
各内側摩擦板94bは、プレッシャプレート93の内側円筒部93aの外周部にスプライン嵌合して支持されており、プレッシャプレート93の軸方向に移動可能且つプレッシャプレート93に対して回転不能に設けられている。

0039

バックトルクリミット部材110は、板状に形成されており、プレッシャプレート93の内側円筒部93aの内側にプレッシャプレート93と一体に固定されている。
バックトルクリミット部材110と、クラッチセンタ92に固定されるリフターピン111とは、バックトルクリミッタ機構を構成する。バックトルクリミッタ機構は、例えば、特開平8−93786号公報に記載された公知のものであり、順方向の動力伝達とは逆方向に所定値以上のトルクが作用した場合に、クラッチを接続状態から半クラッチ状態にする機構である。

0040

バックトルクリミット部材110は、プレッシャプレート93を貫通してリフターピン111に係合するカム部110aを備える。後輪13側から所定値以上のバックトルクが作用すると、プレッシャプレート93がクラッチセンタ92に対して相対回転することで、カム部110aがリフターピン111上を摺動し、プレッシャプレート93はクラッチ切断方向に移動する。バックトルクリミッタ機構によれば、バックトルクに起因する変速ショックを低減できる。

0041

メインスプリング95は、クラッチセンタ92に設けられたリテーナ112とバックトルクリミット部材110との間に挟持されている。メインスプリング95は、プレッシャプレート93とクラッチセンタ92とでクラッチ板94を狭持する方向、すなわち、クラッチを接続する方向へプレッシャプレート93を付勢している。
プレッシャプレート93のレリーズボス101は、基端部101a側よりも小径に形成されたガイド軸部101bを先端部に有し、ガイド軸部101bの先端面には、ガイド軸部101bよりも大径のストッパ板102がボルト103で締結されている。基端部101aの先端面には、ストッパ板102に対向する段部101cが形成されている。

0042

リフタープレート96は、クラッチセンタ92に対向する板状のリング部105と、リング部105の中央に設けられるスプリング通し孔105aと、リング部105からリフターカムプレート85側に突出するリフタープレート側ボス106とを備える。
リフタープレート側ボス106は、リフタープレート96の周方向に略等間隔をあけて複数並べて形成されている。リフタープレート側ボス106は、リング部105を貫通する円筒状に形成されており、レリーズボス101のガイド軸部101bが挿通される孔部106aと、サブリフタープレート97が嵌合する外周部106bとを備える。

0043

リフタープレート96は、リフタープレート側ボス106が、レリーズボス101のガイド軸部101bに摺動可能に挿通されて組み付けされ、ストッパ板102と段部101cとの間に配置される。
第2のサブスプリング99は、クラッチセンタ92の外側面とリフタープレート96との間に挟持されており、リフタープレート96をストッパ板102側に押し付けるように付勢している。クラッチ接続状態では、リフタープレート96は、第2のサブスプリング99の付勢力によって、ガイド軸部101bの先端面がストッパ板102に当接させられており、リング部105と段部101cとの間には隙間G2が形成されている。
すなわち、第2のサブスプリング99は、リフタープレート96及びストッパ板102を介してプレッシャプレート93をクラッチセンタ92側に押し付けており、クラッチを接続する方向にプレッシャプレート93を付勢している。

0044

サブリフタープレート97は、リフタープレート96に対向するリング状の押圧プレート部113と、押圧プレート部113の中央の内周縁からリフターカムプレート85側へ突出する円筒状の円管状部114とを備える。円管状部114は、メイン軸65と略同軸に設けられる。
押圧プレート部113は、リフタープレート96のリフタープレート側ボス106が嵌まる孔部113aを備える。孔部113aは、各リフタープレート側ボス106に対応する位置に複数形成される。ボールベアリング88は、円管状部114の先端部に嵌合される。

0045

サブリフタープレート97は、孔部113aがリフタープレート96のリフタープレート側ボス106に摺動可能に挿通されて組み付けされ、サブリフタープレート97の押圧プレート部113は、ストッパ板102とリフタープレート96のリング部105との間に配置される。
サブスプリング98は、クラッチセンタ92とサブリフタープレート97の円管状部114に形成された受け部114aとの間に挟持されており、サブリフタープレート97をストッパ板102側に押し付けるように付勢している。
クラッチ接続状態では、サブリフタープレート97は、サブスプリング98の付勢力によって、押圧プレート部113がストッパ板102に当接させられており、押圧プレート部113とリング部105との間には隙間G1が形成されている。
すなわち、サブスプリング98は、ストッパ板102を介してプレッシャプレート93をクラッチセンタ92側に押し付けており、クラッチを接続する方向にプレッシャプレート93を付勢している。

0046

図5に示すクラッチ接続状態では、メインスプリング95、第2のサブスプリング99及びサブスプリング98の付勢力によってクラッチ板94が狭持され、プライマリギア47によって回転させられるクラッチアウタ91の回転を、クラッチ板94を介してクラッチセンタ92に伝達可能になり、メイン軸65がクラッチセンタ92と一体に回転される。
リフターカムプレート85を介し、メインスプリング95、第2のサブスプリング99及び第2のサブスプリング99の付勢力に抗してプレッシャプレート93がプライマリドリブンギア90側に移動させられると、クラッチ板94の狭持が解除され、クラッチ切断状態となる。

0047

図6は、シフトスピンドル76の回動角に対するチェンジクラッチ61のクラッチ容量及びシフトドラム70の回動角を示す図である。なお、以下の説明では、シフトスピンドル76の回転の正の方向はシフトアップ方向であり、シフトスピンドル76の回転の負の方向はシフトダウン方向である。
図6に示すように、本実施の形態では、チェンジクラッチ61の容量が、シフトスピンドル76の回動角に応じてクラッチ容量に寄与するスプリングが変更されることで可変となっている。詳細には、クラッチ容量は、メインスプリング95、第2のサブスプリング99及び第2のサブスプリング99の付勢力によってクラッチ容量が決まる最大容量C1と、メインスプリング95及び第2のサブスプリング99の付勢力によってクラッチ容量が決まる第1の中間容量C2と、メインスプリング95のみの付勢力によってクラッチ容量が決まる第2の中間容量C3と、メインスプリング95の付勢力の全部が除かれた切断容量C4との複数の段階に可変である。チェンジクラッチ61は、第1の中間容量C2及び第2の中間容量C3となる際は、いわゆる半クラッチ状態となる。

0048

クラッチ容量の最大容量C1は、図5に示すクラッチ接続状態で得られ、この状態では、リフタープレート96及びサブリフタープレート97の両方が、ストッパ板102に当接しており、第2のサブスプリング99及びサブスプリング98の付勢力が、プレッシャプレート93に伝達されている。このため、プレッシャプレート93がクラッチ板94を押圧する付勢力は、メインスプリング95、第2のサブスプリング99及びサブスプリング98の付勢力(荷重)を足し合わせたものとなり、最大となる。
すなわち、サブリフタープレート97及びストッパ板102は、サブスプリング98の付勢力をプレッシャプレート93に伝達する第1のサブスプリング荷重伝達経路S1を構成する。また、リフタープレート96及びストッパ板102は、第2のサブスプリング99の付勢力をプレッシャプレート93に伝達する第2のサブスプリング荷重伝達経路S2を構成する。

0049

アクチュエータ機構64(図2)によるシフトスピンドル76の回転に伴いリフターカムプレート85がクラッチ切断方向に移動すると、サブリフタープレート97は、サブスプリング98の付勢力に抗してリフタープレート側ボス106に沿ってリング部105側へリフトされ、ストッパ板102から離れる。
シフトスピンドル76の角度が回動角θ1(図6)で、サブリフタープレート97がストッパ板102から離れることで、第1のサブスプリング荷重伝達経路S1は遮断され、サブスプリング98の付勢力は、プレッシャプレート93に伝達されなくなり、クラッチ容量は、メインスプリング95及び第2のサブスプリング99によって決定されるようになる。このため、サブリフタープレート97がストッパ板102から離れた瞬間に、図6に示すように、クラッチ容量は最大容量C1から第1の中間容量C2に低下する。

0050

サブリフタープレート97がストッパ板102から離れた後、リフターカムプレート85の移動が継続されると、サブリフタープレート97は、隙間G1(図5)を小さくするようにリング部105側へさらに移動を継続する。サブリフタープレート97の押圧プレート部420がストッパ板102から離れてからリング部105に当接するまでの区間が第1の中間容量C2の区間である。すなわち、隙間G1の大きさに相当するリフターカムプレート85のリフト量の区間で、第1の中間容量C2が得られる。

0051

第1の中間容量C2の区間では、サブリフタープレート97の移動は、リング部105に対する相対移動であり、メインスプリング95及び第2のサブスプリング99の荷重に影響しない。このため、図6に示すように、第1の中間容量C2の区間では、メインスプリング95及び第2のサブスプリング99よってクラッチ容量が決まり、第1の中間容量C2は一定である。本実施の形態では、隙間G1による遊びが設けられているため、第1の中間容量C2を得られる区間を長くでき、部品制御手法を高精度にしなくとも、クラッチの中間容量を容易に設定値に合わせることができる。

0052

第1の中間容量C2の状態からリフターカムプレート85がクラッチ切断方向にさらにリフトされると、サブリフタープレート97の押圧プレート部113がリング部105に当接し、第1の中間容量C2の区間が終了する。その後、この状態からリフターカムプレート85がクラッチ切断方向にさらに移動すると、リフタープレート96は、サブリフタープレート97を介して押圧され、第2のサブスプリング99の付勢力に抗してガイド軸部101bに沿って段部101c側へリフトされ、ストッパ板102から離れる。

0053

シフトスピンドル76の角度が回動角θ2(図6)で、リフタープレート96のリフタープレート側ボス106の先端がストッパ板102から離れることで、第2のサブスプリング荷重伝達経路S2は遮断され、第2のサブスプリング99の付勢力は、プレッシャプレート93に伝達されなくなり、クラッチ容量は、メインスプリング95のみによって決定されるようになる。このため、リフタープレート96がストッパ板102から離れた瞬間に、図6に示すように、クラッチ容量は第1の中間容量C2から第2の中間容量C3に低下する。

0054

リフタープレート96がストッパ板102から離れた後、リフターカムプレート85の移動が継続されると、リフタープレート96は、隙間G2を小さくするように段部101c側へさらに移動を継続する。リフタープレート96がストッパ板102から離れてから段部101cに当接するまでの区間が第2の中間容量C3の区間である。すなわち、隙間G2の大きさに相当するリフターカムプレート85のリフト量の区間で、第2の中間容量C3が得られる。

0055

第2の中間容量C3の区間では、リフタープレート96の移動は、段部101cに対する相対移動であり、メインスプリング95の荷重に影響しない。このため、図6に示すように、第2の中間容量C3の区間では、メインスプリング95のみよってクラッチ容量が決まり、第2の中間容量C3は一定である。本実施の形態では、隙間G2による遊びが設けられているため、第2の中間容量C3を得られる区間を長くでき、部品や制御手法を高精度にしなくとも、クラッチの中間容量を容易に設定値に合わせることができる。

0056

第2の中間容量C3の状態からリフターカムプレート85がクラッチ切断方向にさらにリフトされると、リフタープレート96が段部101cに当接し、第2の中間容量C3の区間が終了する。その後、シフトスピンドル76の角度が回動角θ3(図6)で、リフターカムプレート85がクラッチ切断方向にさらに移動すると、プレッシャプレート93は、サブリフタープレート97及びリフタープレート96を介して押圧される。これにより、プレッシャプレート93は、メインスプリング95の付勢力に抗してクラッチ切断方向に移動して、プレッシャプレート93がクラッチ板94から離れ、クラッチは切断される。

0057

制御ユニット17は、自動変速する際、カウンタ軸66のトルクに基づいて、アクチュエータ機構64を駆動し、変速ショックを低減できるクラッチ容量を選択する。クラッチ容量の選択は、シフトスピンドル76を所定の回動角に制御することで選択可能である。例えば、1速から2速にシフトアップする際、制御ユニット17は、検出した変速前のカウンタ軸66のトルクに基づいて、変速ショックを低減するように、最大容量A、第1の中間容量C2、及び第2の中間容量C3のいずれかのクラッチ容量を選択し、変速機60の歯車列変速後、上記選択したクラッチ容量でチェンジクラッチ61を接続する。具体的には、チェンジクラッチ61のクラッチ容量が、変速前のカウンタ軸66のトルクと変速後のカウンタ軸66のトルクとの間やそのバンドから比較的離れない値になるようにクラッチ容量が選択される。
これにより、チェンジクラッチ61によるカウンタ軸66側とクランク軸23側との間の回転差吸収を適切に行うことができ、変速ショックを低減できる。ここで、変速の前後におけるカウンタ軸66のトルクは、例えば、エンジン回転数、スロットル開度及びカウンタ軸66のトルクの関係を記憶したマップに基づいて求められる。

0058

図7は、シフトスピンドル76の回動角に対するリフターカムプレート85のリフト量(クラッチリフト量)を示す図である。また、図7では、シフトアップ側においては、シフトスピンドル76の回動角に対するクラッチスプリングの荷重が示されている。
図7に示すように、シフトアップ側のリフターカムプレート85のリフト特性は、シフトスピンドル76の中立位置(0°)から所定角までの回動に対してリフト量が増加しない遊び区間U1と、シフトスピンドル76の回動量の増加に対して略線形にリフト量が増加するリフト区間U2とを有する。

0059

シフトダウン側のリフターカムプレート85のリフト特性は、シフトスピンドル76の中立位置(0°)から所定角までの回動に対してリフト量が増加しない遊び区間D1と、シフトスピンドル76の回動量の増加に対して略線形にリフト量が増加するリフト区間D2と、シフトスピンドル76の回動量の増加に対してリフト区間D2よりも緩い傾斜で略線形にリフト量が増加するリフト区間D3とを有する。
遊び区間D1は、遊び区間U1よりも小さく設定されている。リフト区間D2では、リフト区間U2よりも大きな傾斜でリフターカムプレート85のリフト量が増加する。
リフターカムプレート85のリフト特性は、リフターカムプレート85のカム孔部85cやクラッチレバー82のカム孔部85cの形状を調整することによって所望の特性に設定される。本実施の形態では、シフトスピンドル76の回動量の増加に対してリフターカムプレート85のリフト量が線形に増加するように設定されている。

0060

図7に示されるシフトアップ側のクラッチスプリングの荷重Pは、シフトスピンドル76をシフトアップ方向に回動させた際にチェンジクラッチ61からリフターカムプレート85が受ける反力であり、チェンジクラッチ61を切断して行くのに要する力である。荷重Pの変化は、図6に示すクラッチ容量の変化に対応するため、対応する区間に符号を付する。荷重Pは、クラッチ容量の段階的な減少に対応して段階的に増加する。
隙間G2が0になった後にわずかにシフトスピンドル76がクラッチ切断方向に回動した回動角θ3は、クラッチが切断されるシフトスピンドル76の回動位置である。回動角θ3でのリフターカムプレート85のリフト量は、クラッチが切断される切断リフト量Ldである。
切断リフト量Ldは、シフトアップ方向及びシフトダウン方向で同一である。リフト区間D2では、リフト区間U2よりも急激にリフターカムプレート85のリフト量が増加するため、シフトダウン方向では、シフトアップ方向よりも少ないシフトスピンドル76の回動量で、クラッチが切断される。

0061

図6に示すように、シフトアップする際には、クラッチが切断される前の段階から蓄力機構81による蓄力が開始され、回動角θ3でクラッチの切断により変速機60によるチェンジ機構89の拘束が解除され、蓄力機構81の蓄力によってシフトドラム70が一気に回動されてシフトアップが行われる。蓄力機構81が蓄力する蓄力区間Eは、回動角θ1近傍から回動角θ3までの区間である。

0062

図8は、シフトダウンする際におけるシフトスピンドル76の回動角に対するチェンジクラッチ61のクラッチ容量及びシフトドラム70の回動角を示す図である。
シフトダウンする際には、クラッチ容量の段階的な制御は行われず、シフトスピンドル76の回動により、チェンジクラッチ61は切断容量C4まで一気に切断される。
チェンジクラッチ61が完全に切断されてからシフトスピンドル76が所定量Fだけさらにシフトダウン方向に回動すると、マスターアーム80を介してシフトドラム70の回動が開始され、シフトダウンが実行される。
シフトダウンの際の変速ショックは、前記バックトルクリミッタ機構によって低減される。

0063

図9は、自動変速装置25の構成を示すブロック図である。
図9に示すように、自動変速装置25は、発進クラッチ24、プライマリギア47、チェンジクラッチ61、メイン軸65、変速機60、カウンタ軸66、チェーン15、ドライブスプロケット72及び後輪13を備える駆動伝達部130と、変速機60及びチェンジクラッチ61を機械的に操作するアクチュエータ機械部55と、電装部131と、エンジン21の運転を直接的に制御するエンジン運転制御部133とを備える。
駆動伝達部130は、クランク軸23の動力を後輪13まで機械的に伝達する。

0064

アクチュエータ機械部55は、シフトモーター75と、シフトスピンドル76と、ギアチェンジ機構63と、蓄力機構81と、チェンジ機構89と、クラッチ操作機構62とを備える。
エンジン運転制御部133は、スロットル弁53、燃料噴射弁54、及び、点火プラグ57を備える。
スロットル弁53は、電子制御式であり、制御ユニット17により制御されるスロットル弁駆動モータ(不図示)により駆動される。詳細には、制御ユニット17は、ハンドル11に設けられて運転者が操作するスロットルグリップ(不図示)の操作量をセンサで検出し、この操作量に応じて上記スロットル弁駆動モーターを駆動し、スロットル弁53の開度を調整する。
点火プラグ57は、不図示のイグニションコイル駆動部およびイグニションコイルを介して制御ユニット17に接続される。
電装部131は、制御ユニット17と、エンジン回転数センサ58と、シフトスピンドル角センサ79と、ドラム角センサ70cと、スロットルポジションセンサ134と、カウンタ軸回転数センサ73と、メイン軸回転数センサ65aと、ハンドル11に設けられるハンドルスイッチ132とを備える。

0065

制御ユニット17は、CPUと、ROMおよびRAM等から成る記憶部とを有し、記憶部内制御マップ等の制御情報に基づいて、アクチュエータ機械部55及びエンジン運転制御部133を制御する。
エンジン回転数センサ58は、クランク軸23の回転数を制御ユニット17に出力する。
制御ユニット17は、シフトスピンドル角センサ79の検出値から、変速機60の状態、すなわち変速機60が変速中であるか否かを判定できる。
ドラム角センサ70cは、シフトドラム70の回転角を制御ユニット17に出力し、制御ユニット17は、この回転角から現在のギア位置(変速段)を判定する。
スロットルポジションセンサ134は、スロットル弁53の開度を制御ユニット17に出力する。
ハンドルスイッチ132は、モードスイッチ132b及びシフトセレクトスイッチ132aを備える。

0066

制御ユニット17は、エンジン回転数センサ58、シフトスピンドル角センサ79、ドラム角センサ70c、スロットルポジションセンサ134、及び、カウンタ軸回転数センサ73からの信号に基づいて、シフトモーター75を制御し、変速操作及びクラッチ操作を自動で行う。
また、制御ユニット17は、前記スロットルグリップの操作量に応じて、スロットル弁53の開度、燃料噴射弁54の噴射量、及び、点火プラグ57の点火時期を調整するが、制御ユニット17は、スロットルポジションセンサ134、エンジン回転数センサ58、シフトスピンドル角センサ79、ドラム角センサ70c、及び、カウンタ軸回転数センサ73の検出値に基づいて、スロットル弁53の開度、燃料噴射弁54の噴射量、及び、点火プラグ57の点火時期を補正する。

0067

図10は、蓄力機構81の断面図である。
他側ケース半体26Rの壁部36は、クランクケース26の合わせ面26Fの近傍に形成される内壁36b(合わせ部寄りの内壁)を、シフトスピンドル76の周囲に備える。
蓄力機構81は、他側ケース半体26Rの壁部36の内壁36bとクラッチカバー30との間に配置される。
蓄力機構81は、シフトスピンドル76と、シフトスピンドル76の軸上にシフトスピンドル76に対して相対回転可能に設けられるギアシフトアーム140と、ギアシフトアーム140を中立位置に付勢するリターンスプリング141と、ギアシフトアーム140に近接した位置でシフトスピンドル76の軸上に固定され、シフトスピンドル76と一体に回転するシフトダウン用カラー142と、ギアシフトアーム140から軸方向に離間した位置でシフトスピンドル76の軸上に固定され、シフトスピンドル76と一体に回転する蓄力カラー143とを備える。

0068

また、蓄力機構81は、蓄力カラー143とギアシフトアーム140との間の軸上に、シフトスピンドル76に対して相対回転可能に設けられるスプリングカラー144と、蓄力カラー143とギアシフトアーム140との間でスプリングカラー144の外周に巻付くように設けられる蓄力スプリング145と、マスターアーム80の回動位置を規制するストッパーピン146(ストッパ部)とを備える。
ギアチェンジ機構63は、蓄力機構81に隣接してシフトスピンドル76上に固定されるサブリターンスプリング係止カラー148と、サブリターンスプリング係止カラー148に連結され、シフトスピンドル76を中立位置に付勢するサブリターンスプリング150とを備える。

0069

シフトスピンドル76は、カバー78側から順に、減速歯車列77に接続される接続部76aと、軸受け部37aに支持されるとともに内壁36bを貫通する支持部76bと、ギアシフトアーム140を支持するギアシフトアーム支持部76cと、径方向に突出する鍔部76dと、スプリングカラー144を支持するスプリングカラー支持部76eと、蓄力カラー143を支持するカラー支持部76fと、ベアリング30aに支持される支持部76gと、シフトスピンドル角センサ79に接続されるセンサ接続部76hとを有する。
シフトスピンドル76において、鍔部76dは最も大径であり、ギアシフトアーム支持部76c、支持部76b、及び接続部76aは、接続部76a側に向けて段階的に小径になるように形成されている。また、スプリングカラー支持部76e、カラー支持部76f、支持部76g及びセンサ接続部76hは、鍔部76d側からセンサ接続部76hに向けて段階的に小径になるように形成されている。

0070

支持部76bには、サブリターンスプリング係止カラー148が固定される係止カラー固定部151が設けられている。ギアシフトアーム支持部76cにおいて鍔部76dに隣接する位置には、シフトダウン用カラー142が固定されるシフトダウン用カラー固定部152が設けられている。カラー支持部76fには、蓄力カラー143が固定される蓄力カラー固定部153が設けられている。係止カラー固定部151、シフトダウン用カラー固定部152、及び蓄力カラー固定部153は、シフトスピンドル76の外周に形成されるセレーションである。また、クラッチレバー82は、蓄力カラー固定部153に固定される。
サブリターンスプリング係止カラー148、シフトダウン用カラー142、蓄力カラー143、及び、クラッチレバー82は、シフトスピンドル76に対し相対回転不能に固定されており、シフトスピンドル76と一体に回動する。

0071

図11は、図10のXI−XI断面図であり、蓄力機構81の周辺部を示す図である。図12は、ギアシフトアーム140を示す図であり、(a)は正面図、(b)はXII−XII断面図である。ここで、図11では、アクチュエータ機構64、蓄力機構81及びチェンジ機構89は、シフトアップ及びシフトダウンの動作がなされていない中立状態(中立位置)にある。すなわち、図11では、シフトスピンドル76、ギアシフトアーム140及びマスターアーム80等は、中立状態にある。また、図11ではクラッチカバー30は不図示である。
図10図12に示すように、ギアシフトアーム140は、シフトスピンドル76の外周面にベアリング154を介して嵌合する円筒部155と、円筒部155における蓄力スプリング145側の端の外周部から径方向外側に延びるプレート部156とを備える。
プレート部156は、円筒部155から上方に延びる上方延出部156aと、円筒部155から上方延出部156aに略直交する方向へ延びる延出部156bとを備える。

0072

延出部156bには、延出部156bの先端部からシフトスピンドル76と略平行に蓄力スプリング145側へ延びる第1の係止片157が設けられている。また、プレート部156において、円筒部155と第1の係止片157との間には、シフトダウン用カラー142の一部が嵌まる孔部158が設けられている。孔部158は、円筒部155に沿って円弧状に延びる長孔である。
上方延出部156aには、上方延出部156aの先端部から径方向外方に延びた後にシフトスピンドル76と略平行にリターンスプリング141側に延びる第2の係止片159が設けられている。
第2の係止片159は、マスターアーム80の規制開口部160に挿通される基端側の当接部159aと、リターンスプリング141が係止される先端側のリターンスプリング係止部159bとを備える。リターンスプリング係止部159bは、当接部159aよりも細く形成されている。

0073

マスターアーム80は、ギアシフトアーム140の円筒部155の外周面に摺動自在に嵌合する筒状部161と、筒状部161における蓄力スプリング145側の端から径方向外側に延出されるアーム部162とを備える。マスターアーム80は、ギアシフトアーム140に対して相対回転可能である。マスターアーム80は、アーム部162がギアシフトアーム140のプレート部156に近接するように配置される。
アーム部162は、図11の正面視では略L字状に形成されており、筒状部161から上方へ延びる位置規制アーム162aと、筒状部161から位置規制アーム162aと略直交する方向に延びる操作アーム162bとを備える。マスターアーム80は、操作アーム162bを介してシフトドラム70に連結されており、マスターアーム80が回動することでシフトドラム70が回転する。

0074

マスターアーム80は、ストッパーピン146が挿通される前記規制開口部160を、位置規制アーム162aの先端部に備える。規制開口部160には、ストッパーピン146の下方の位置で、ギアシフトアーム140の第2の係止片159が挿通される。規制開口部160は、ストッパーピン146及び第2の係止片159が規制開口部160内で規制開口部160に対して相対移動可能なように、所定の大きさの幅を有する。
マスターアーム80は、シフトスピンドル76と略平行にリターンスプリング141側に延びるスプリング係止片163を、規制開口部160の上縁部に備える。

0075

シフトダウン用カラー142は、筒状に形成されており、鍔部76dに突き当てられて軸方向に位置決めされ、シフトダウン用カラー固定部152に固定される。シフトダウン用カラー142は、ギアシフトアーム140の孔部158に挿通されるドグ歯164を有する。ドグ歯164の全長は、ドグ歯164が孔部158内で移動可能なように、孔部158の全長よりも短く形成されている。

0076

蓄力カラー143は、蓄力カラー固定部153に固定される円筒部166と、円筒部166から径方向外側に延びる延出部167と、延出部167の先端からシフトスピンドル76と略平行にギアシフトアーム140側に延びる蓄力アーム168とを備える。蓄力アーム168は、シフトスピンドル76の軸方向視では、ギアシフトアーム140の第1の係止片157に対し、径方向及び周方向において略同一の位置に配置される。詳細には、蓄力アーム168は、第1の係止片157に対し、周方向にはわずかにずれた位置に設けられる。

0077

スプリングカラー144は、鍔部76dと蓄力カラー143との間に配置される。スプリングカラー144は、蓄力スプリング145の内周部がスプリングカラー144に接触した際にシフトスピンドル76に対して回転することで、蓄力スプリング145のフリクションを低減する。
蓄力スプリング145は、ねじりコイルバネであり、一端のギアシフトアーム側端部145aが、ギアシフトアーム140の第1の係止片157に係止され、他端の蓄力アーム側端部145bが蓄力カラー143の蓄力アーム168に係止される。

0078

リターンスプリング141は、ねじりコイルバネであり、コイル部141cがマスターアーム80の筒状部161の外周部に嵌合される。
リターンスプリング141は、その一端141aと他端141bとが径方向の外側に延出し、一端141aと他端141bとは、互いに所定の間隔をあけて略平行になるように設けられる。
リターンスプリング141は、一端141aと他端141bとの間にストッパーピン146を挟んだ状態で配置される。
また、マスターアーム80のスプリング係止片163は、ストッパーピン146よりも一端141a及び他端141bの先端側で、一端141aと他端141bとの間に挟持される。ギアシフトアーム140の第2の係止片159は、ストッパーピン146よりも一端141a及び他端141bの基端側で、一端141aと他端141bとの間に挟持される。

0079

ストッパーピン146は、他側ケース半体26Rの内壁36bに締結して固定される。ストッパーピン146は、シフトスピンドル76と略平行に延び、マスターアーム80の規制開口部160に挿通される。ストッパーピン146は、先端部にダンパー部170を備える。ダンパー部170は、ストッパーピン146に嵌合される円筒状のカラー170aと、カラー170aとストッパーピン146との間に介装されるゴム等の弾性部材170bと、ストッパーピン146の先端に嵌められてカラー170aを抜け止めするワッシャ状の止め具170cとを備える。マスターアーム80の規制開口部160の内周部は、マスターアーム80が回動した際にダンパー部170に当接する。このため、規制開口部160がストッパーピン146に受けられる際の打音をダンパー部170によって低減できる。

0080

図13は、図10のXIII−XIII断面図である。図14は、図10のXI−XI断面図である。ここで、図13は中立状態を示す図である。図14ではクラッチカバー30は不図示である。
図10に示すように、一側ケース半体26Lの壁部37は、他側ケース半体26Rの内壁36bの外側方に位置する。壁部37と内壁36bとの間で変速機室32内の空間169には、壁部37からシフトスピンドル76に沿って内壁36b側に突出する筒状のサブリターンスプリング支持部171が設けられる。シフトスピンドル76を支持するベアリング37bは、サブリターンスプリング支持部171の内周部に支持される。

0081

サブリターンスプリング支持部171の先端には、周方向に窪む段部が設けられ、この段部には円筒状のガイドカラー172が固定される。ガイドカラー172の外周部とサブリターンスプリング支持部171の基端部の外周部とは面一である。
壁部37は、シフトスピンドル76と略平行に延びるボス173を、サブリターンスプリング支持部171の近傍に備える。ボス173及びサブリターンスプリング支持部171は、壁部37と一体に形成されており、その先端部は、内壁36bの近傍まで延びる。

0082

サブリターンスプリング150は、ねじりコイルバネであり、コイル部150cと、コイル部150cの両端からそれぞれ径方向の外側に突出する一端150a及び他端150bを備える。
サブリターンスプリング150は、コイル部150cの内周部がサブリターンスプリング支持部171の外周部に嵌合されて支持され、空間169に配置される。
サブリターンスプリング150は、一端150aと他端150bとの間にボス173を挟持した状態で配置され、ボス173によって周方向に位置決めされている。

0083

図10及び図13に示すように、サブリターンスプリング係止カラー148は、他側ケース半体26Rの内壁36bとマスターアーム80との間に配置され、クラッチ室34内に位置する。また、サブリターンスプリング係止カラー148は、内壁36bとリターンスプリング141との間に位置する。
サブリターンスプリング係止カラー148は、シフトスピンドル76の係止カラー固定部151に固定される円筒部175と、円筒部175から径方向の外側に延びた後、リターンスプリング141とは反対側に屈曲してサブリターンスプリング150側に延びる腕部176とを備える。

0084

内壁36bは、サブリターンスプリング係止カラー148の腕部176が貫通する孔部177を備える。孔部177は、腕部176の回動の軌跡に対応して円弧状に形成されている。腕部176は、孔部177に挿通されて空間169内に延び、ボス173とコイル部150cとの間の位置で、サブリターンスプリング150の一端150aと他端150bとの間に挟持される。

0085

図11に示す中立状態では、チェンジクラッチ61が接続状態にあって変速機60に駆動力が発生している。このため、マスターアーム80は、変速機60によって拘束されており、シフトスピンドル76上で回動不能である。
中立状態では、マスターアーム80は、スプリング係止片163がリターンスプリング141の一端141aと他端141bとの間に挟まれることで、回動位置を中立位置に規制されている。リターンスプリング141は、所定の初期荷重が付された状態でマスターアーム80の回動位置を規制している。
中立状態では、ギアシフトアーム140は、リターンスプリング係止部159bがリターンスプリング141の一端141aと他端141bとの間に挟まれることで、回動位置を中立位置に規制されている。リターンスプリング141は、所定の初期荷重が付された状態でギアシフトアーム140の回動位置を規制している。
すなわち、中立状態では、マスターアーム80及びギアシフトアーム140は、シフトスピンドル76の中心とストッパーピン146の中心とを通る直線Lに沿うように位置している。

0086

中立状態では、蓄力スプリング145は、蓄力アーム168と第1の係止片157との間で所定のねじり量だけ初期撓みを付与された状態で設けられており、蓄力スプリング145には所定の初期荷重が発生している。
図13に示すように、中立状態では、サブリターンスプリング係止カラー148は、腕部176がサブリターンスプリング150の一端150aと他端150bの間に挟まれることで、回動位置を中立位置に規制されている。サブリターンスプリング150は、所定の初期荷重が付された状態でサブリターンスプリング係止カラー148の回動位置を規制している。

0087

図15は、シフトダウン用カラー142のドグ歯164の位置状態を示す図であり、(a)は中立状態であり、(b)〜(d)は、順にさらにシフトスピンドル76の回動量が増加した状態である。
図15(a)に示すように、ドグ歯164は、中立状態では、ギアシフトアーム140の孔部158の一端に接しており、ドグ歯164と孔部158の他端との間には隙間が形成されている。

0088

ここで、シフトアップをする際の蓄力機構81の動作を説明する。
制御ユニット17の変速の指示に伴ってアクチュエータ機構64のシフトモーター75が駆動されると、シフトスピンドル76の回動が開始される。シフトアップの方向は、図中に符号UPで示す時計回りの方向である。
図16は、中立状態よりもシフトアップ方向に進んだ状態を示す図である。
図16の状態は、ギアシフトアーム140の第2の係止片159の当接部159aが、マスターアーム80の規制開口部160の内縁160aに当接してギアシフトアーム140が回動できなくなるまでシフトスピンドル76の回動が進んだ状態であり、以下の説明では、この状態を蓄力準備状態と呼ぶ。

0089

蓄力準備状態では、ギアシフトアーム140は、蓄力カラー143の回動に伴って蓄力スプリング145を介して蓄力カラー143と一体に回動しただけである。このため、蓄力機構81は全体的にシフトアップ方向に回動しているが、蓄力スプリング145の撓み量に変化は無く、蓄力は開始されていない。また、蓄力準備状態では、中立状態からのマスターアーム80の回動量は0である。
蓄力準備状態では、ギアシフトアーム140は、リターンスプリング141の付勢力に抗して回動しており、リターンスプリング141の他端141bは、所定量だけ開かれている。
また、蓄力準備状態では、サブリターンスプリング係止カラー148は、サブリターンスプリング150の付勢力に抗して回動しており、サブリターンスプリング150の他端150bは、図13に2点鎖線で示すように、所定量だけ開かれる。

0090

蓄力準備状態では、シフトダウン用カラー142がギアシフトアーム140と一体に回動するため、図15(b)に示すように、ドグ歯164は、ギアシフトアーム140の孔部158の一端に接しており、ドグ歯164と孔部158の他端との間には隙間が形成されている。

0091

図17は、蓄力準備状態よりもシフトアップ方向に進んだ状態を示す図である。
図17の状態では、蓄力スプリング145は、シフトスピンドル76の回動に伴い、ギアシフトアーム側端部145aが第1の係止片157によって位置を固定されたまま、蓄力アーム側端部145bだけが蓄力アーム168によって所定量Rだけ回動されている。以下の説明では、図17の状態を蓄力状態と呼ぶ。

0092

蓄力状態では、蓄力スプリング145の撓み量が、所定量Rの分だけ増加しており、蓄力スプリング145の所定量の蓄力が完了している。また、蓄力状態では、中立状態からのマスターアーム80の回動量は0である。
蓄力状態では、規制開口部160に規制されて回動しないギアシフトアーム140に対し、シフトダウン用カラー142はシフトスピンドル76と共に回動している。このため、蓄力状態では、図15(c)に示すように、ドグ歯164は、ギアシフトアーム140の孔部158の一端と他端との間の中間部に位置する。
また、蓄力状態では、サブリターンスプリング係止カラー148は、サブリターンスプリング150の付勢力に抗して回動しており、サブリターンスプリング150の他端150bは、図13に2点鎖線で示すように、蓄力準備状態の状態よりもさらに所定量だけ開かれる。

0093

図3を参照し、クラッチレバー82は、シフトスピンドル76と一体に回転し、クラッチレバー82の回動に伴って、リフターカムプレート85が軸方向に移動し、チェンジクラッチ61が切断される。チェンジクラッチ61が切断されると、変速機60によるマスターアーム80の拘束が解除され、マスターアーム80は回動可能となる。チェンジクラッチ61が切断された瞬間に、蓄力機構81の蓄力が開放され、マスターアーム80は、ギアシフトアーム140を介して蓄力によって図17二点鎖線で示す位置まで一気に回動する。このため、変速を迅速に行うことができる。マスターアーム80は、規制開口部160の一端141a側の部分がストッパーピン146のダンパー部170に当接するまで回動する。

0094

蓄力が開放されると、停止しているシフトダウン用カラー142に対してギアシフトアーム140がシフトアップ方向に回動し、図15(d)に示すように、ギアシフトアーム140の孔部158の一端がドグ歯164に当接する。このため、シフトアップ方向と反対のシフトダウン方向にシフトスピンドル76を回動する際に、ドグ歯164を介してギアシフトアーム140をシフトダウン方向に迅速に回動させることができる。このため、迅速に中立状態に戻すことができる。

0095

シフトダウンをする際には、まず、図11の中立状態からギアシフトアーム140がシフトダウン方向に回動されて行き、ギアシフトアーム140の当接部159cがマスターアーム80の規制開口部160の内縁160bに当接する。中立状態から当接部159cが内縁160bに当接するまでの区間は、図8の区間Yに対応する。区間Yでは、シフトスピンドル76の回動に伴ってチェンジクラッチ61が切断され、シフトドラム70はまだ回動しない。区間Yを越えてシフトスピンドル76がシフトダウン方向に回動すると、当接部159cを介してマスターアーム80のシフトダウン方向への回動が回動され、シフトドラム70が回動してシフトダウンが行われる。

0096

図18は、チェンジ機構89の側面図である。図19は、チェンジ機構89の動作状態を示す図であり、(a)は正常にシフトダウン方向に送り切った状態であり、(b)は(a)の状態から中立位置側に戻る状態を示している。
チェンジ機構89は、マスターアーム80の先端部に設けられる送り操作部材201と、シフトドラム70(図14)の軸端に設けられる星型プレート202と、星型プレート202の外周部に当接して星型プレート202の回動位置を規制するストッパアーム203(付勢部材)とを備える。
星型プレート202は、周方向に略等間隔で放射状に突出した複数(5つ)のカム山部と、各カム山部の外側面から軸方向に突出する複数(5つ)の係止ピン204とを備える。星型プレート202は、シフトドラム70に一体的に設けられており、シフトドラム70は、係止ピン204が送り操作部材201に押圧されることで回動する。

0097

ストッパアーム203は、クランクケース26に回動自在に軸支されるアーム部203aと、アーム部203aの先端部に軸支されるローラー203bとを備える。アーム部203aは、アーム部203aに連結されるばね(不図示)によって、ローラー203bが星型プレート202の外周部に常に当接するように付勢されている。すなわち、シフトドラム70が回動する際には、ローラー203bは、星型プレート202のカム山部及びカム山部の間の谷部に沿って動く。
送り操作部材201は、マスターアーム80の操作アーム162bの長手方向にスライド可能であるとともに、シフトスピンドル76側に移動するようにばね等(不図示)によって付勢されている。
送り操作部材201は、係止ピン204側へシフトドラム70の軸方向に突出するシフトアップ用押圧部201a及びシフトダウン用押圧部201bを、先端側に備える。

0098

図18は、チェンジ機構89の中立状態が示されており、この状態では、ローラー203bが星型プレート202の谷部に係合していることで、シフトドラム70は所定の変速段に対応する回動角に位置決めされている。また、中立状態では、互いに隣接する2つの係止ピン204,204から外側に少し離間した位置に、シフトアップ用押圧部201aとシフトダウン用押圧部201bとがそれぞれ位置している。

0099

シフトダウンの指示に伴ってマスターアーム80がシフトダウン方向に回動されると、シフトダウン用押圧部201bが1つの係止ピン204に下方から当接し、係止ピン204を介してシフトドラム70をシフトダウン方向に回動させる。この際、シフトダウン用押圧部201bは、ストッパアーム203の付勢力に抗してシフトドラム70を回動させる。詳細には、シフトダウン用押圧部201bは、ローラー203bが星型プレート202のカム山部を越えるまでは、ストッパアーム203の付勢力に抗してシフトドラム70を回動させる。ローラー203bが星型プレート202のカム山部を越えた後は、ローラー203bが谷部側に下る際の押圧力により、シフトドラム70は、ローラー203bが谷部に係合するまで自動的に回転する。すなわち、ローラー203bが星型プレート202のカム山部を越える位置までシフトドラム70が回動すれば、シフトダウン用押圧部201bが係止ピン204から離れても、シフトドラム70は次段に対応する位置まで自動的に回動する。このため、図19(a)に示すように、マスターアーム80をシフトダウン方向に送り切った状態では、シフトダウン用押圧部201bは係止ピン204から離間している。つまり、ローラー203bが星型プレート202のカム山部を越える位置までシフトドラム70が回動すれば、マスターアーム80は、シフトドラム70から独立して反対方向にも回動可能である。

0100

図19(a)の状態から図18の中立状態に戻る際には、マスターアーム80はシフトアップ方向に回動される。この場合、送り操作部材201は、図19(b)に示すように、シフトダウン用押圧部201bの近傍に設けられた戻し用当接部205が他の係止ピン204に当接しながら回動することで、操作アーム162bの長手方向に移動し、完全に中立位置に戻ると、図18の状態となる。
ここでは、シフトダウンする場合について説明したが、シフトアップする際は、シフトアップ用押圧部201aが係止ピン204を押圧し、シフトドラム70をシフトアップ方向に回動させる。

0101

図20は、円筒状のシフトドラム70の外周部を展開した図である。
シフトドラム70のリード溝70a,70bには、各シフトフォーク69a,69bの端部69a1,69b1が掛止めされ、各シフトフォーク69a,69bは、シフトドラム70が回動することで端部69a1,69b1がリード溝70a,70bの形状に沿って移動させられ、シフトドラム70の軸方向にスライドする。
各リード溝70a,70bは、シフトドラム70の外周部に沿って周方向に延びているが、一周するようには繋がっておらず、行き止まりとなる終端部210,211を両端にそれぞれ備える。

0102

各リード溝70a,70bは、終端部210,211の間に、変速機60のニュートラルから4速にそれぞれ対応するニュートラル位置pN、1速位置p1、2速位置p2、3速位置p3、及び、最大ギア段位置となる4速位置p4を順に備える。
終端部210は、ニュートラル位置pNに近接して形成されている。終端部211は、4速位置p4に近接して形成されている。終端部211と4速位置p4との距離はわずかであり、シフトドラム70が、4速位置p4からさらにシフトアップ方向に回動された場合、終端部211が端部69a1,69b1に当接し、シフトドラム70はそれ以上シフトアップ方向に動けなくなる。終端部211と4速位置p4との距離は、例えば、端部69a1,69b1の径の半分以下である。

0103

図21は、メインスプリング95の荷重特性を示す図表である。
メインスプリング95(図5)は、皿ばねであり、リテーナ112とプレッシャプレート93との間に圧縮された状態で挟持される。メインスプリング95は、高さがその自由長のときの荷重は0で、圧縮による高さの減少に伴って荷重が増加して、所定の高さで最大荷重値Fmまで荷重が上昇し、その後、高さの減少に伴って荷重が低下して行くという特性を備える。
メインスプリング95は、高さの変化に対する荷重の変化が緩やかな高荷重領域Hを最大荷重値Fmの前後に備える。

0104

図22は、シフトスピンドル76の回動角とシフトスピンドル76のトルクとの関係を示す図表である。図22では、シフトスピンドル76の回動角に対応する図6の隙間G1,G2が図示されている。
図5図6図7及び図22を参照し、シフトスピンドル76は、チェンジクラッチ61に抗して回動するため、回動角が大きくなるほどトルクが増加する。
詳細には、シフトスピンドル76のトルクは、回動角θ1でサブスプリング98を圧縮し始める際に瞬間的に大きく増加し、隙間G1の区間ではサブスプリング98を徐々に圧縮することで徐々に増加して行き、回動角θ2で第2のサブスプリング99を圧縮し始める際に瞬間的に大きく増加し、隙間G2の区間では第2のサブスプリング99を徐々に圧縮することで徐々に増加して行き、回動角θ3でメインスプリング95を圧縮し始める際に瞬間的に大きく増加し、回動角θ3を超えるとメインスプリング95を徐々に圧縮することで徐々に増加して行く。

0105

図7に示すように、チェンジクラッチ61のリフト量は、シフトスピンドル76の回動角の増加に伴って、少なくとも回動角θ3までは線形に増加する。このため、図22に示すシフトスピンドル76の回動角に対するシフトスピンドル76のトルクの増加は、リフトして行く際の基本の荷重の変化の区間である隙間G1,G2の区間では、線形となる。このため、図22では、回動角θ1,θ2,θ3でのトルクの瞬間的な増加がはっきりと現れる。

0106

図23は、シフトスピンドル76の目標回動角θtgとシフトスピンドル76の実際の回動角θacとの関係を示す図表である。ここで、図23では、シフトスピンドル76が回動角θ1,θ2,θ3となる時間がともに図示されている。
制御ユニット17は、シフトスピンドル76の実際の回動角θacを目標回動角θtgに追従させるようにシフトスピンドル76の回動角のフィードバック制御を行っている。フィードバック制御は、目標回動角θtgと実際の回動角θacとの差が小さくなるようにモーター印加電圧を調整するものであり、モーター印加電圧の調整は、PWM(パルス幅変調)制御の駆動デューティの調整で行っている。

0107

図23では、目標回動角θtgを一定の割合で増加させており、シフトスピンドル76の回動動作は、回動角が略一定の速度(例えば10°/sec)で増加するランプ応答となっている。
シフトスピンドル76をランプ応答で回動させる場合、回動角θ1,θ2,θ3では、サブスプリング98、第2のサブスプリング99及びメインスプリング95の圧縮がそれぞれ開始されるため、シフトモーター75を回動させるのに要するトルクが急に増加する。このため、各回動角θ1,θ2,θ3近傍では、制御遅れが発生し易くなり、目標回動角θtgと回動角θacとの差の拡大によって、シフトモーター75の駆動デューティは急激に増加することになる。

0108

制御ユニット17は、シフトスピンドル76を図23のランプ応答で回動させて行った場合のシフトモーター75の駆動デューティの最大値に基づいてチェンジクラッチ61が切断される切断位置を学習する切断位置学習制御を行う。
図24は、切断位置学習制御の際におけるシフトスピンドル76の回動角と、シフトモーター75の駆動デューティDuと、チェンジクラッチ61のプレッシャプレート93のリフト量Lpと、駆動デューティDuの微分値Diとの関係を示す図表である。微分値Diは、駆動デューティDuの単位時間当たりの変化量に相当する。

0109

制御ユニット17がシフトモーター75を駆動してシフトスピンドル76を回動させて行くと、回動角θ1では、サブスプリング98の圧縮が開始されることにより駆動デューティDuは急激に増加する。これにより、微分値Diも増加し、微分値Diは回動角θ1の近傍に極大値を有する。また、回動角θ1の近傍では、蓄力機構81による蓄力が開始されるため、蓄力に要する分とサブスプリング98を圧縮する分とが合わさることで、回動角θ1の近傍では、駆動デューティDuは、急激に且つ大きく増加している。
回動角θ1から回動角θ2までは、クラッチ容量は第1の中間容量C2(図6)で一定であり、シフトモーター75の負荷も大きく変化しないため、駆動デューティDuも略一定である。

0110

回動角θ2になると、第2のサブスプリング99の圧縮が開始されることにより駆動デューティDuは急激に増加する。これにより、微分値Diも増加し、微分値Diは回動角θ2の近傍に極大値を有する。
回動角θ2から回動角θ3までは、クラッチ容量は第2の中間容量C3(図6)で一定であり、シフトモーター75の負荷も大きく変化しないため、駆動デューティDuも略一定である。
回動角θ3になると、メインスプリング95の圧縮が開始されることにより、プレッシャプレート93のリフト量Lpが0から急激に増加し始め、チェンジクラッチ61が切断される。その結果、駆動デューティDuは回動角θ3から急激に増加し始める。これにより、微分値Diも増加し、微分値Diは回動角θ3の近傍で回動角θ3よりも大きな回動角θ4に極大値Vm1を有する。極大値Vm1は、回動角θ3での駆動デューティDuの急激な増加に対応する極大値である。なお、リフト量Lpは、回動角θ3に達するまでは0である。
また、微分値Diは回動角θ3の近傍で、回動角θ3よりも小さな回動角θ4a,θ4bに、極大値Vm2,Vm3をそれぞれ有する。極大値Vm2,Vm3は、回動角θ3での駆動デューティDuの急激な増加とは異なる原因により発生した極大値である。

0111

メインスプリング95は、回動角θ3における高さが図21の高荷重領域H内または高荷重領域Hのわずかに手前側となる高さとなるように配置されている。このため、メインスプリング95の付勢力を効率良く利用してクラッチ容量を大きく確保できる。
回動角θ3の近傍では、メインスプリング95が高荷重領域H近傍に設定されているため、メインスプリング95は、回動角θ3の近傍で、荷重が回動角の増加に伴い上がってその後下がる特性を発揮する。このため、駆動デューティDuも、回動角θ3の近傍で回動角の増加に伴い上がってその後下がることになり、回動角θ3の近傍には、回動角θ3近傍の範囲内における最大値である駆動デューティ最大値Du1が現れる。駆動デューティ最大値Du1は、駆動デューティDuが大きく増加した後に発生するため、回動角θ4よりも大きな回動角である回動角θ5で現れる。

0112

詳細には、制御ユニット17は、駆動デューティ最大値Du1の検出を、シフトスピンドル76の回動角の所定の検出範囲Rdにおいて行う。所定の検出範囲Rdは、チェンジクラッチ61やシフトスピンドル76等の部品の寸法や組み付け誤差を考慮して、設定上、回動角θ3が所定の検出範囲Rd内に含まれるように予め設定されている。ここで、回動角θ3は、チェンジクラッチ61が実際に切断される回動角である。
所定の検出範囲Rdよりもシフトスピンドル76の回動角が大きくなった領域では、シフトスピンドル76周辺の負荷によって駆動デューティDuは駆動デューティ最大値Du1よりも大きくなるが、この領域は、駆動デューティ最大値Du1の検出の対象外である。

0113

図25は、切断位置学習制御の処理のフローチャートである。
制御ユニット17は、自動二輪車10が走行しておらず停止している状態でシフトモーター75をランプ応答で駆動して、切断位置学習制御を実行する。
まず、制御ユニット17は、駆動デューティ最大値Du1と、駆動デューティDuの微分値Diの極大値を検出し(ステップS1)、次に、駆動デューティ最大値Du1及び微分値Diの極大値に基づいて、チェンジクラッチ61が切断される切断位置θcalを算出し(ステップS2)、処理を終了する。

0114

図26は、ステップ1の駆動デューティ最大値Du1及び駆動デューティDuの微分値Diの極大値を検出する処理のフローチャートである。図26の処理は、所定の間隔で設定されるシフトスピンドル76の各回動角について順次行われる。
制御ユニット17は、まず、シフトスピンドル76の回動角が、所定の検出範囲Rd内であるか否かを判定し(ステップS10)、所定の検出範囲Rdではない場合(ステップS10:No)、処理を終了する。
所定の検出範囲Rd内である場合(ステップS10:Yes)、検出した駆動デューティDuを、制御ユニット17に記憶されている最大値と比較し、検出した駆動デューティDuがこれまでの最大値であるか否かを判定する(ステップS11)。

0115

検出した駆動デューティDuが最大値である場合(ステップS11:Yes)、駆動デューティDuの最大値が検出されたときのシフトスピンドル76の回動角を更新して制御ユニット17に記憶する(ステップS12)。本実施の形態では、図26の処理がシフトスピンドル76の最大の回動角まで終了すると、駆動デューティ最大値Du1が検出された回動角θ5が、最大値発生回動角として記憶されることになる。
次いで、制御ユニット17は、そのシフトスピンドル76の回動角において微分値Diの極大値が発生しているか否かを判定する(ステップS13)。また、制御ユニット17は、検出した駆動デューティDuが最大値ではない場合(ステップS11:No)、ステップS13に移行する。微分値Diの極大値が発生していない場合(ステップS13:No)、制御ユニット17は、処理を終了する。

0116

微分値Diの極大値が発生している場合(ステップS13:Yes)、制御ユニット17は、微分値Diの極大値が発生しているシフトスピンドル76の回動角を、極大値発生回動角として制御ユニット17のバッファに記憶し(ステップS14)、図26の処理を終了する。本実施の形態では、極大値Vm1が検出された回動角θ4、極大値Vm2が検出された回動角θ4a、及び、極大値Vm3が検出された回動角θ4bが、極大値発生回動角としてそれぞれ制御ユニット17のバッファに記憶される。

0117

図27は、ステップS2のチェンジクラッチ61が切断される切断位置θcalを算出する処理のフローチャートである。
まず、制御ユニット17は、ステップS1で検出した最大値発生回動角と各極大値発生回動角との差の絶対値をそれぞれ算出する(ステップS20)。本実施の形態では、極大値発生回動角(回動角θ4,回動角θ4a,回動角θ4b)が3つあるため、上記絶対値は3つ算出される。
次いで、制御ユニット17は、ステップS20で算出した絶対値の内の最小の絶対値を選択する(ステップS21)。最小の絶対値が生じる極大値発生回動角は、最大値発生回動角(回動角θ5)に最も近い極大値発生回動角である。すなわち、本実施の形態では、最小の絶対値が生じる極大値発生回動角は、回動角θ4である。

0118

続いて、制御ユニット17は、最小の絶対値が生じた極大値発生回動角(回動角θ4)を、チェンジクラッチ61の切断位置θcalとして学習する(ステップS22)。すなわち、ステップS2では、微分値Diの極大値が検出されたシフトスピンドル76の回動角の内、駆動デューティ最大値Du1が検出されたときのシフトスピンドル76の回動角である最大値発生回動角(回動角θ5)に最も近い極大値発生回動角(回動角θ4)を切断位置θcalとして学習する。このため、最大値発生回動角である回動角θ5及び極大値発生回動角である回動角θ4に基づいて、切断位置θcalを高精度に学習できる。

0119

制御ユニット17は、学習したクラッチ切断位置θcalを、例えば、自動二輪車10の製造時に初期値としてEEPROM不揮発性メモリ)に設定されたシフトスピンドル76のクラッチ切断回動角と比較し、シフトスピンドル76の制御用のクラッチ切断回動角を再設定したり、故障診断をしたりすることができる。制御ユニット17は、切断位置θcalを高精度に学習することで、適切にチェンジクラッチ61を切断できるようになるため、チェンジクラッチ61の切断中の駆動力抜け時間を短くできる。

0120

図20及び図24を参照し、本実施の形態では、図25の切断位置学習制御の処理は、自動二輪車10の停止時において、最大ギア段位置である4速位置p4から、シフトスピンドル76をさらにシフトアップ側に回動させることで実行される。これにより、シフトフォーク69a,69bの端部69a1,69b1は、切断位置学習制御の開始の直後にリード溝70a,70bの終端部211に当接し、シフトドラム70の回動は早期に停止される。このため、シフトドラム70に相対的に回動して蓄力する蓄力機構81の蓄力が回動角θ1近傍で早期に開始され、蓄力機構81に蓄力を開始する際の駆動デューティDucは、回動角θ1近傍で大きく立ち上がる。
従って、チェンジ機構89を操作するために蓄力機構81が蓄力を開始する際の駆動デューティDucが回動角θ3近傍の駆動デューティに重なることを防止でき、チェンジクラッチ61の切断に対応する駆動デューティDuの変化を明確に区別することができる。このため、切断位置θcalを高精度に学習できる。

0121

図28は、比較例において本実施の形態の図24に対応する図表である。
この比較例では、図25の切断位置学習制御の処理は、自動二輪車10の停止時において、3速位置p3から、シフトスピンドル76をさらにシフトアップ側に回動させることで実行される。自動二輪車10が停止している状態では、変速機60のギアに駆動力がかかっていないとともに、マスターアーム80がチェンジクラッチ61の切断よりも先に回動するように構成されているため、変速機60のシフターギアはチェンジクラッチ61の切断よりも前に移動することができる。
比較例では、切断位置学習制御の開始に伴ってシフトスピンドル76が回動されると、シフトドラム70が3速位置p3から4速位置p4まで回動し、その後、シフトフォーク69a,69bの端部69a1,69b1がリード溝70a,70bの終端部211に当接することでシフトドラム70の回動が停止される。このため、チェンジ機構89を操作するための蓄力機構81の蓄力の開始の時期が本実施の形態よりも遅れ、蓄力機構81のための駆動デューティDucが、回動角θ3近傍のチェンジクラッチ61の切断の駆動デューティに重なってしまっている。このため、比較例では、切断位置θcalを高精度に学習することが困難である。

0122

以上説明したように、本発明を適用した実施の形態によれば、自動変速装置25は、変速機60のシフトスピンドル76に設けられるクラッチレバー82によって断接操作されるチェンジクラッチ61と、シフトスピンドル76を回動させるシフトモーター75と、シフトモーター75に駆動デューティDuを与えて操作する制御ユニット17とを備え、制御ユニット17は、シフトモーター75を駆動させてシフトスピンドル76をクラッチ切断側に回動させる際のシフトモーター75の駆動デューティ最大値Du1を検出するとともに、シフトモーター75の駆動デューティDuが駆動デューティ最大値Du1となったときのシフトスピンドル76の回動角θ5に基づいてチェンジクラッチ61の切断位置θcalを学習する。メインスプリング95は、皿ばね状であり、メインスプリング95の変位量に応じて荷重が上がった後に下がる特性を有するため、メインスプリング95に抗してシフトスピンドル76をクラッチ切断側に回動させる際の駆動デューティDuも、回動角の増加に伴い上がった後に下がることとなり、チェンジクラッチ61が切断されるシフトスピンドル76の回動角θ3は、駆動デューティ最大値Du1の近辺となる。このため、制御ユニット17は、駆動デューティ最大値Du1となったときのシフトスピンドル76の回動角θ5に基づいてチェンジクラッチ61の切断位置θcal(回動角θ4)を学習することで、切断位置θcalを高精度に学習できる。

0123

また、制御ユニット17は、シフトスピンドル76をランプ応答で制御し、駆動デューティ最大値Du1の検出は、シフトスピンドル76の回動角の所定の検出範囲Rd内で行われるため、所定の検出範囲Rd以外の駆動デューティDuの値に対応するシフトスピンドル76の回動角に基づいて切断位置θcalが学習されることが無く、切断位置θcalを高精度に学習できる。
また、制御ユニット17は、シフトモーター75の駆動デューティDuの微分値Diを演算し、微分値Diの極大値を記憶するとともに、極大値が検出されたシフトスピンドル76の回動角の内、駆動デューティ最大値Du1が検出されたときのシフトスピンドル76の回動角θ5に最も近い回動角θ4に基づいて切断位置θcalを学習する。ランプ応答でシフトスピンドル76を回動させてメインスプリング95に抗してチェンジクラッチ61を切断していく際、メインスプリング95を圧縮し始める時に制御遅れが発生し易く、シフトスピンドル76の回動角を追従させるために駆動デューティDuは急激に高くなる。このため、駆動デューティDuの微分値Diの極大値が検出されたシフトスピンドル76の回動角であって駆動デューティ最大値Du1が検出されたときのシフトスピンドル76の回動角θ5に最も近い回動角θ4に基づいて切断位置θcalを高精度に学習できる。

0124

さらに、シフトスピンドル76の回動に対するチェンジクラッチ61のリフターカムプレート85のリフト特性は線形に設定される。これにより、ランプ応答でシフトスピンドル76を回動させてチェンジクラッチ61をリフトする際の基本の荷重の変化が一定となり、シフトモーター75の駆動デューティDuの変化も一定となるため、メインスプリング95の寄与によって生じる駆動デューティDuの大きな変化を容易に検出できる。このため、切断位置θcalを高精度に学習できる。
また、駆動側シフターギアである駆動ギア67bを含む複数の駆動ギア列を有するメイン軸65と、複数の駆動ギア列によって駆動される被動側シフターギアである被動ギア68cを含む複数の被動ギア列を有するカウンタ軸66と、駆動ギア67b及び被動ギア68cに係合されるシフトフォーク69a,69bの端部69a1,69b1が掛止めされるリード溝70a,70bを有するシフトドラム70とを備え、リード溝70a,70bは変速機60の4速位置p4よりもシフトアップ側に終端部211を有し、シフトスピンドル76は、シフトドラム70を回動させるチェンジ機構89を有するシフトスピンドル76であるとともに、クラッチレバー82がチェンジクラッチ61を切断するよりも前にチェンジ機構89を回動させるように設けられ、制御ユニット17の切断位置θcalの学習は、4速位置p4で、シフトスピンドル76をシフトアップ側に回動させることで実行される。これにより、切断位置θcalの学習は、変速機60の最大ギア段位置である4速位置p4で、シフトスピンドル76をシフトアップ側に回動させることで実行されるため、シフトアップの初期段階で、シフトフォーク69a,69bの端部69a1,69b1がシフトドラム70のリード溝70a,70bの終端部211で止まり、チェンジ機構89を操作するために要するシフトモーター75の駆動デューティDucは早期に発生する。従って、チェンジ機構89を操作するための駆動デューティDucが、チェンジクラッチ61を切断する際の駆動デューティに重なることを防止でき、チェンジクラッチ61を切断する際の駆動デューティDuを適切に検出できるため、切断位置θcalを高精度に学習できる。

0125

なお、上記実施の形態は本発明を適用した一態様を示すものであって、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。
上記実施の形態では、微分値Diの極大値が検出されたシフトスピンドル76の回動角の内、駆動デューティ最大値Du1が検出されたときのシフトスピンドル76の回動角である最大値発生回動角(回動角θ5)に最も近い極大値発生回動角(回動角θ4)を切断位置θcalとして学習するものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、最大値発生回動角(回動角θ5)を切断位置θcalとして学習しても良い。
また、上記実施の形態では、車両として自動二輪車10を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、三輪車両四輪車両等の車両に本発明を適用しても良い。

0126

10自動二輪車(車両)
17制御ユニット(制御装置)
25自動変速装置(変速装置)
60変速機
61チェンジクラッチ(クラッチ)
65メイン軸
66カウンタ軸
67b駆動ギア(駆動側シフターギア)
68c被動ギア(被動側シフターギア)
69a,69bシフトフォーク
69a1,69b1 端部
70シフトドラム
70a,70bリード溝
75シフトモーター(モーター)
76シフトスピンドル(スピンドル部材)
82クラッチレバー(クラッチ操作部材)
89チェンジ機構(チェンジ系操作部材)
94クラッチ板
95メインスプリング
211終端部
Di微分値
Du駆動デューティ
Du1 駆動デューティ最大値
p4 4速位置(最大ギア段位置)
Rd 所定の検出範囲
Vm1,Vm2,Vm3極大値
θ4,θ4a,θ4b回動角(極大値が検出されたスピンドル部材の回動角)
θ4 回動角(最も近い回動角)
θ5 回動角(駆動デューティ最大値となったときのスピンドル部材の回動角)
θcal 切断位置

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