(57)【要約】【課題】変速動作時のクラッチ油圧を制御することで、変速時間の短縮と変速ショックの低減との両立を可能とする変速制御装置を提供する。【解決手段】第１クラッチＣＬ１は第１主軸１６への回転駆動力を断接し、第２クラッチＣＬ２は第２主軸１５への回転駆動力を断接する。変速機ＴＭは、２つのクラッチの断接状態を切り換えることで、隣り合う変速段間での変速が可能に構成される。クラッチ油圧を供給するリニアソレノイドバルブ２８と、油圧供給先を両クラッチ間で切り換えるシフトバルブ２５と、両バルブを制御する制御部１００とを具備する。制御部１００は、所定変速段が選択されて両クラッチの一方側に最大油圧Ｐ３が供給されている間に変速指示があると、油圧供給先を他方側のクラッチに切り換えると共に、最大油圧Ｐ３を所定時間ｔａのみ供給する。所定時間ｔａの経過後、第２の油圧Ｐ２を第２の所定時間ｔｂのみ供給する。【選択図】図６
2010078118.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主軸とカウンタ軸との間に変速段に応じた複数の歯車対を有する変速機と、前記主軸上に配設されると共に複数のクラッチ板を備える多板式の第１クラッチおよび第２クラッチとからなるツインクラッチとを備え、該ツインクラッチによってエンジンの回転駆動力を前記変速機との間で断接するようにしたツインクラッチ式変速機の変速制御装置において、
前記主軸は、奇数変速段の複数の歯車を支持する第１主軸と、偶数変速段の複数の歯車を支持する第２主軸とから構成されており、
前記第１クラッチは、前記第１主軸へ伝達される回転駆動力を断接し、また、前記第２クラッチは、前記第２主軸へ伝達される回転駆動力を断接し、
前記変速機は、前記ツインクラッチの断接状態を切り換えることで、隣り合う変速段間での変速が可能になるように構成されており、
前記ツインクラッチを断接制御する油圧を供給する単一の油圧供給手段と、
前記油圧供給手段から供給された油圧の供給先を第１クラッチと第２クラッチとの間で切り換える油圧供給先切換手段と、
前記油圧供給手段および油圧供給先切換手段を制御する制御部とを具備し、
前記制御部は、所定変速段が選択されて前記第１クラッチまたは第２クラッチの一方側に最大油圧が供給されている間に変速指示があると、前記油圧供給先切換手段によって油圧の供給先を他方側のクラッチに切り換えると共に、前記クラッチ板に摩擦力が生じる前までの所定時間の間のみ最大油圧を供給することを特徴とする変速制御装置。
【請求項２】
前記油圧供給手段からクラッチに供給されるオイルの油温を検知する油温センサと、
前記エンジンの回転数を検知するエンジン回転数センサと、
前記エンジン回転数および前記油温に基づいて前記所定時間を導出するデータテーブルとを具備することを特徴とする請求項１に記載の変速制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記所定時間の経過後、前記最大油圧より小さい第２の油圧を第２の所定時間のみ供給することを特徴とする請求項１または２に記載の変速制御装置。
【請求項４】
前記第２の所定時間は、前記所定時間に基づいて算出されることを特徴とする請求項３に記載の変速制御装置。
【請求項５】
前記第２の油圧は、予め決定されていることを特徴とする請求項３または４に記載の変速制御装置。
【請求項６】
前記データテーブルは、前記エンジン回転数と油温とに基づいて、前記ツインクラッチに生じる油圧の推定値を導出できるように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の変速制御装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記第２の所定時間の経過後に設定される第３の所定時間の間に、前記第２の油圧より小さい第３の油圧から徐々に上昇させる油圧制御を実行することを特徴とする請求項３ないし６のいずれかに記載の変速制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変速制御装置に係り、特に、油圧供給によって断接制御されるツインクラッチを備えた変速機の変速制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、クランクシャフトと変速機のメインシャフト（主軸）との間に２つのクラッチ（第１および第２クラッチ）を設け、電動モータによるシフトドラムの回動動作と並行して第１および第２クラッチを交互に断接制御することで、エンジンの駆動力伝達を中断することなく順次変速を可能としたツインクラッチ式変速機が知られている。
【０００３】
特許文献１には、油圧供給源からの供給油圧を制御する単一のリニアソレノイドバルブと、このリニアソレノイドバルブによる油圧の供給先を第１および第２クラッチのいずれかに切り換えるシフトバルブとによって、２つのクラッチの断接制御を行うツインクラッチ式変速機が開示されている。
【特許文献１】特許２００７−９２９０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されたツインクラッチ式変速機では、所定の変速段が確立している状態からの変速時に、接続状態にある一方側のクラッチから切断状態にある他方側のクラッチに油圧の供給先を切り換えることで実行されるが、このとき、最大油圧を印加したまま油圧の供給先を切り換えるのみの制御では、変速ショックが大きくなる可能性がある。これに対処する方法として、一方側のクラッチに印可されていた油圧を一度抜いてから、油圧の供給先を切り換えて他方側への供給を開始することが考えられるが、この方法では、変速動作にかかる時間が長くなりやすいという課題があった。
【０００５】
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、変速動作時のクラッチ油圧を制御することで、変速時間の短縮と変速ショックの低減との両立を可能とする変速制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために、本発明は、主軸とカウンタ軸との間に変速段に応じた複数の歯車対を有する変速機と、前記主軸上に配設されると共に複数のクラッチ板を備える多板式の第１クラッチおよび第２クラッチとからなるツインクラッチとを備え、該ツインクラッチによってエンジンの回転駆動力を前記変速機との間で断接するようにしたツインクラッチ式変速機の変速制御装置において、前記主軸は、奇数変速段の複数の歯車を支持する第１主軸と、偶数変速段の複数の歯車を支持する第２主軸とから構成されており、前記第１クラッチは、前記第１主軸へ伝達される回転駆動力を断接し、また、前記第２クラッチは、前記第２主軸へ伝達される回転駆動力を断接し、前記変速機は、前記ツインクラッチの断接状態を切り換えることで、隣り合う変速段間での変速が可能になるように構成されており、前記ツインクラッチを断接制御する油圧を供給する単一の油圧供給手段と、前記油圧供給手段から供給された油圧の供給先を第１クラッチと第２クラッチとの間で切り換える油圧供給先切換手段と、前記油圧供給手段および油圧供給先切換手段を制御する制御部とを具備し、前記制御部は、所定変速段が選択されて前記第１クラッチまたは第２クラッチの一方側に最大油圧が供給されている間に変速指示があると、前記油圧供給先切換手段によって油圧の供給先を他方側のクラッチに切り換えると共に、前記最大油圧を前記クラッチ板に摩擦力が生じる前までの所定時間のみ供給する点に第１の特徴がある。
【０００７】
また、前記油圧供給手段からクラッチに供給されるオイルの油温を検知する油温センサと、前記エンジンの回転数を検知するエンジン回転数センサと、前記エンジン回転数および前記油温に基づいて前記所定時間を導出するデータテーブルとを具備する点に第２の特徴がある。
【０００８】
また、前記制御部は、前記所定時間の経過後、前記最大油圧より小さい第２の油圧を第２の所定時間のみ供給する点に第３の特徴がある。
【０００９】
また、前記第２の所定時間は、前記所定時間に基づいて算出される点に第４の特徴がある。
【００１０】
また、前記第２の油圧は、予め決定されている点に第５の特徴がある。
【００１１】
また、前記データテーブルは、前記エンジン回転数と油温とに基づいて、前記ツインクラッチに生じる油圧の推定値を導出できるように構成されている点に第６の特徴がある。
【００１２】
さらに、前記制御部は、前記第２の所定時間の経過後に設定される第３の所定時間の間に、前記第２の油圧より小さい第３の油圧から徐々に上昇させる油圧制御を実行する点に第７の特徴がある。
【発明の効果】
【００１３】
第１の特徴によれば、制御部は、所定変速段が選択されて第１クラッチまたは第２クラッチの一方側に最大油圧が供給されている間に変速指示があると、前記油圧供給先切換手段によって油圧の供給先を他方側のクラッチに切り換えると共に、クラッチ板に摩擦力が生じる前までの所定時間の間のみ最大油圧を供給する第１制御を実行するので、油圧の供給先を一方側のクラッチから他方側のクラッチに切り換える変速動作の初期段階において、他方側クラッチの無効ストロークを最短時間で詰めることが可能となる。これにより、変速動作完了までの時間を延ばすことなく、変速時のショックを低減することが可能となる。
【００１４】
第２の特徴によれば、油圧供給手段からクラッチに供給されるオイルの油温を検知する油温センサと、エンジンの回転数を検知するエンジン回転数センサと、エンジン回転数および油温に基づいて所定時間を導出するデータテーブルとを具備するので、最大油圧を供給する所定時間を簡単に導出することが可能となる。また、油温が低くオイル粘度が高くなる場合やエンジン回転数が低い場合には所定時間を長くする等の設定が可能であり、変速機の状態に合わせた無効ストローク詰め処理を実行することができる。
【００１５】
第３の特徴によれば、制御部は、所定時間の経過後に、最大油圧より小さい第２の油圧を第２の所定時間のみ供給する第２制御を実行するので、無効ストローク詰めの処理を、最大速度とそれより低い速度の２段階で実行することとなり、製品誤差等でクラッチの無効ストロークにバラツキがある場合でも、これを２段階目の処理で吸収して、無効ストロークを確実に詰めることが可能となる。
【００１６】
第４の特徴によれば、第２の所定時間は、データテーブルから導出された所定時間に基づいて算出されるので、データテーブルを用いて所定時間を導出する処理が１回のみで済み、演算処理の負担を軽減することが可能となる。
【００１７】
第５の特徴によれば、第２の油圧は予め決定されているので、第２の所定時間の間に供給する油圧値を算出する必要がなく、演算処理の負担を軽減することができる。
【００１８】
第６の特徴によれば、データテーブルは、エンジン回転数と油温とに基づいて、ツインクラッチに生じる油圧の推定値を導出できるように構成されているので、ツインクラッチに生じる油圧を検知するための油圧センサが不要となり、変速制御装置の部品点数を削減して、その構成を簡略化することができる。
【００１９】
第７の特徴によれば、制御部は、第２の所定時間の経過後に設定される第３の所定時間の間に、第２の油圧より小さい第３の油圧から徐々に上昇させるように油圧を供給する第３制御を実行するので、２段階の無効ストローク詰め処理が完了した後、無効ストローク詰め処理が完了したクラッチを徐々に接続状態に移行して、変速動作をスムーズに完了させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る変速制御装置が適用されたエンジン１の断面図である。鞍乗型４輪車等の動力源としてのエンジン１には、前進５段後進１段の変速機ＴＭが一体に構成されている。クランクケース２１に回転自在に軸支されたクランクシャフト２には、クランクピン３を介して回転自在にコンロッド４が軸支されている。コンロッド４の他端部には、シリンダ６に内設されたスリーブ７内を摺動するピストン５が取り付けられ、シリンダ６の上方には、混合気および燃焼ガスの吸排気を制御するバルブ機構が収納されたシリンダヘッド８およびシリンダヘッドカバー９が固定される。
【００２１】
クランクシャフト２の左端部には、クラッチアウタ１１およびクラッチシュー１２を有する発進クラッチ１０が備えられている。発進クラッチ１０は、エンジン回転数すなわちクランクシャフト２の回転数が、所定値（例えば、２０００ｒｐｍ）を超えることで、クランクシャフト２と一体的に回転するクラッチアウタ１１と前記クラッチシュー１２との間に摩擦力を生ずる構成とされ、これにより、クラッチアウタ１１に固定された出力ギヤ１３に回転駆動力が伝達される。
【００２２】
出力ギヤ１３に伝達された回転駆動力は、プライマリギヤ１４、第１クラッチＣＬ１および第２クラッチＣＬ２からなるツインクラッチＴＣＬ、主軸としての内側プライマリシャフト（内主軸。第１主軸に相当）１６およびこれに回動自在に軸支される外側プライマリシャフト（外主軸。第２主軸に相当）１５、プライマリシャフト１５，１６とカウンタシャフト（カウンタ軸）１７との間に設けられる歯車対Ｇ１〜Ｇ５，ＧＲからなる変速機ＴＭ、そして、駆動側出力ギヤ１８および被動側出力ギヤ１９を介して、出力軸２０に伝達される。ツインクラッチＴＣＬは、プライマリギヤ１４を挟んで第１クラッチＣＬ１および第２クラッチＣＬ２を背面合わせに配設した構成とされており、これを駆動する油圧経路は、クランクケース２１の左側ケース２２の内部で主軸の軸線上の位置に設けられている。
【００２３】
図２は、油圧式のツインクラッチＴＣＬを駆動するための油路構造を示したブロック図である。前記と同一符号は、同一または同等部分を示す。第１クラッチＣＬ１および第２クラッチＣＬ２を駆動するための油圧は、前記クランクシャフト２の回転に伴って回転するトロコイド式のフィードポンプ３１によって生成される。フィードポンプ３１により、オイルストレーナ３３を介してオイルタンク３５から吸い上げられたオイルは、油圧を所定値に保つリリーフバルブ３０およびオイルフィルタ２９を介して、クランクシャフト２、シリンダヘッド８および変速機ＴＭの各潤滑経路に供給される。なお、本実施形態では、オイルストレーナ３４を介してオイルパン３６からオイルを吸い上げるセカンドポンプ３２も備えている。
【００２４】
そして、フィードポンプ３１によって生じる油圧の一部は、リニアソレノイドバルブ２８、エマージェンシバルブ２７、シフトソレノイド２５、シフトバルブ２６、オリフィスコントロールバルブ２３，２４、第１クラッチＣＬ１、第２クラッチＣＬ２からなるクラッチ駆動用の油圧回路に供給される。すなわち、この油圧機構においては、エンジン潤滑用オイルとクラッチ駆動用オイルとを共用する方式とされている。
【００２５】
この油圧機構では、シフトソレノイド２５の通電のオンオフによって、第１クラッチＣＬ１および第２クラッチＣＬ２の接続状態を交互に切り換えるように構成されている。リニアソレノイドバルブ２８は、フィードポンプ３１が発生する油圧を制御して、両クラッチへの供給油圧を任意に変化させることが可能である。すなわち、フィードポンプ３１および単一のリニアソレノイドバルブ２８によって、油圧供給手段が構成される。
【００２６】
リニアソレノイドバルブ２８から供給される油圧は、エマージェンシバルブ２７を介してシフトバルブ２６に導入される。なお、エマージェンシバルブ２７は、リニアソレノイドバルブ２８の不具合等によって油圧が供給不能となった際に、手動で油路を切り換えてバイパス回路を開くことで、リニアソレノイドバルブ２８を迂回してシフトバルブ２６に直接オイルを供給することを可能とするバルブである。
【００２７】
シフトソレノイド２５は、通電がオンの時に開弁状態となり、この開弁状態に伴って、油路の切り換え動作を行うための作動油がシフトバルブ２６に供給される。これにより、シフトバルブ２６は、リニアソレノイドバルブ２８からの油圧の供給先を第１クラッチＣＬ１に切り換えて、第１クラッチＣＬ１を接続状態とする。すなわち、シフトソレノイド２５およびシフトバルブ２６によって、油圧供給先切換手段が構成される。
【００２８】
一方、シフトソレノイド２５は、通電をオフにすると閉弁状態となる。これにより、シフトバルブ２６は、油圧の供給先を第２クラッチＣＬ２に切り換えて、第２クラッチＣＬ２が接続状態となる。なお、オリフィスコントロールバルブ２３，２４は、クラッチ接続後の余剰油圧を抜くことで変速ショックを低減させる機能を有する。
【００２９】
図３は、図１の一部拡大断面図である。前記と同一符号は、同一または同等部分を示す。変速機ＴＭは、前進５段・後進１段のシーケンシャル式多段変速機であり、各変速段間の変速動作は、ツインクラッチＴＣＬに与えられる油圧のオン・オフと、変速機構としての第１スリーブＭ１、第２スリーブＭ２、第３スリーブＭ３の軸方向への摺動動作との組み合わせによって実行される。
【００３０】
前記外側プライマリシャフト１５および内側プライマリシャフト１６に対して回転自在に結合されるプライマリギヤ１４には、駆動力伝達時のショックを吸収するため、バネ４０による衝撃吸収機構が組み込まれている。本実施形態では、第１クラッチＣＬ１および第２クラッチＣＬ２は、同じ部品の組み合わせからなる同一の構成を有する。以下では、第１クラッチＣＬ１を代表としてその構成を説明し、第２クラッチＣＬ２の対応構成部分をカッコを付して示す。
【００３１】
第１クラッチＣＬ１（第２クラッチＣＬ２）には、プライマリギヤ１４に固定されるクラッチケースＣ１（Ｃ２）の底部に、オイルシールを介して密閉挿入されたピストンＢ１（Ｂ２）が備えられている。このピストンＢ１（Ｂ２）は、内側プライマリシャフト１６に設けられた油路Ａ１（Ａ２）から作動オイルが圧送されると図示左方向（右方向）へ押し出され、一方、供給油圧が低下すると、クラッチスプリングの弾発力によって元の位置に戻るように構成されている。
【００３２】
また、ピストンＢ１（Ｂ２）の図示左側（右側）には、クラッチケースＣ１（Ｃ２）に回転不能に係合された３枚のフリクションディスクと、アームＤ１（Ｄ２）に回転不能に係合された３枚のクラッチプレートとからなるクラッチ板が配設されており、ピストンＢ１（Ｂ２）が図示左方向（右方向）へ押し出されることで、クラッチ板同士の間に摩擦力が発生することとなる。上記構成により、プライマリギヤ１４の回転駆動力は、ピストンＢ１（Ｂ２）が油圧で押し出されない限りクラッチケースＣ１（Ｃ２）を回転させるのみであるが、油圧が供給されてピストンＢ１（Ｂ２）が押し出されると、アームＤ１（Ｄ２）を回転駆動させることとなる。なお、この時、前記リニアソレノイドバルブ２８の油圧制御によって、半クラッチ状態等を作り出すことも可能である。
【００３３】
内側プライマリシャフト１６の軸心に設けられたオイルギャラリ１６ａには、二重管で構成された油路分配器３９が挿入固定されている。これにより、供給油路３７に与えられた油圧は、油路分配器３９の外管から油路Ａ１を通じて第１クラッチＣＬ１のピストンＢ１を駆動し、一方、供給油路３８に与えられた油圧は、油路分配器３９の外管と内管の間から油路Ａ２を通じて第２クラッチＣＬ２のピストンＢ２を駆動する。
【００３４】
第１クラッチＣＬ１側のアームＤ１は、内側プライマリシャフト１６の図示左端部に固定されており、一方、第２クラッチＣＬ２側のアームＤ２は、外側プライマリシャフト１５に固定されている。内側プライマリシャフト１６には、第１速駆動側ギヤＩ１および第３速駆動側ギヤＩ３が軸方向に摺動不能かつ周方向に回転自在に取り付けられ、両ギヤの間に、第５速駆動側ギヤＩ５が形成された第３スリーブＭ３が軸方向に摺動可能かつ周方向に回転不能に取り付けられている。
【００３５】
一方、外側プライマリシャフト１５には、第２速駆動側ギヤＩ２および第４速駆動側ギヤＩ４が形成されている。また、カウンタシャフト１７には、軸方向に摺動可能かつ周方向に回転不能な第１スリーブＭ１、軸方向に摺動不能かつ周方向に回転不能な第１速被動側ギヤＯ１、軸方向に摺動不能かつ周方向に回転自在な第２速被動側ギヤＯ２、第３速被動側ギヤＯ３が形成されると共に軸方向に摺動可能かつ周方向に回転不能な第２スリーブＭ２、軸方向に摺動不能かつ周方向に回転自在な第４速被動側ギヤＯ４、軸方向に摺動不能かつ周方向に回転自在な第５速被動側ギヤＯ５が取り付けられている。
【００３６】
第１スリーブＭ１〜第３スリーブＭ３は、それぞれを軸方向に摺動させることで、隣接するギヤとの間に設けられたドグクラッチを断接するように構成されている。ドグクラッチは、スリーブに設けたドグ歯またはドグ孔と、スリーブに隣接するギヤに設けたドグ孔またはドグ歯とが嵌合することで構成される。ドグクラッチは、ドグ歯（ダボ）とドグ孔（ダボ孔）との嵌合により、同軸上で隣り合うギヤ間での動力伝達を可能とする周知の機構である。本実施形態に係る変速機ＴＭには、１速〜５速用のドグクラッチＤＣ１〜ＤＣ５と、リバースギヤ用のドグクラッチＤＣＲとが設けられている。変速機ＴＭは、前記第１クラッチＣＬ１および第２クラッチＣＬ２の接続状態と、第１スリーブＭ１〜第３スリーブＭ３の位置との組み合わせによって、クランクシャフト２の回転駆動力をどの歯車対を介してカウンタシャフト１７に伝達するかを選択できる。
【００３７】
カウンターシャフト１７に回転自在に軸支されたリバースギヤＯＲは、後進用の出力ギヤ（不図示）と常時噛み合わされることで歯車対ＧＲを構成している。そして、前記第１クラッチＣＬ１は、１速、３速、５速の奇数変速段における回転駆動力の断接を行い、一方、第２クラッチＣＬ２は、２速、４速の偶数変速段およびリバースギヤにおいて回転駆動力の断接を行うように構成されている。これにより、例えば、１速から順次シフトアップする際には、第１クラッチＣＬ１および第２クラッチＣＬ２の接続状態が交互に切り換えられることとなる。
【００３８】
図４は、変速機ＴＭの変速機構の断面図およびシフトドラム４４の展開図である。変速機ＴＭの近傍には、中空円筒状のシフトドラム４４がクランクケース２１に対して回転自在に軸支されている。シフトドラム４４は、変速機ＴＭの軸方向と平行に配設され、その外周面には、シフトフォーク４１〜４３の図示下端部に形成された円柱状の突起が係合するリード溝４５〜４７が形成されている。シフトフォーク４１〜４３は、シフトドラム４４と平行に配置されたフォークロッド７４の軸方向に摺動可能に係合されている。これにより、シフトドラム４４が回動されると、シフトフォーク４１〜４３の他端部（不図示）に係合された前記第１スリーブＭ１〜第３スリーブＭ３（図３参照）が、それぞれ軸方向に摺動されることとなる。
【００３９】
通常、変速機のシフトドラムには、各変速段数と１対１で対応する回動位置が設定されるが、本実施形態に係るシフトドラム４４においては、前記したツインクラッチＴＣＬとの組み合わせに伴い、独自の回動位置設定を有している。図４の展開図を参照すると、シフトドラム４４の回動位置において、後進：ＰＲ、ニュートラル：ＰＮに続き、所定回動位置として、１−２速に対応するＰ１−２、２−３速に対応するＰ２−３、３−４速に対応するＰ３−４、４−５速に対応するＰ４−５がそれぞれ設定されている。これは、例えば、シフトドラム４４がＰ１−２の所定回動位置にある場合に、第１クラッチＣＬ１および第２クラッチＣＬ２の接続状態を切り換えるのみで、１速と２速との間での変速動作が可能であることを意味する。
【００４０】
そして、本実施形態においては、シフトドラム４４の所定回動位置同士の中間に、ハーフニュートラル位置としてのＰＮ２、ＰＮ３、ＰＮ４がそれぞれ設定されている。このハーフニュートラル位置が設定されることで、例えば、所定回動位置であるＰ１−２から、シフトアップ方向の次の所定回動位置Ｐ２−３にシフトドラム４４を回動させる場合には、ハーフニュートラル位置ＰＮ２が経由されることで、シフトドラム４４の回動速度が一時的に減速されることとなる。これにより、変速ショックが低減されると共に、より確実な変速動作の実行が可能となる。
【００４１】
シフトドラム４４の回動動作は、後述する制御部によって駆動制御されるアクチュエータとしての電動モータ４８によって行われる。電動モータ４８の回転駆動力は、出力軸４９から中間ギヤ５０および扇型ギヤ５１を介してシフトスピンドル５２に伝達される。シフトスピンドル５２には、板状のシフトアーム５３が取り付けられており、該シフトアーム５３が所定角度だけ正逆回転の一往復動を行うと、ポールラチェット機構６０を介してシフトドラム４４が一方向に所定角度だけ回動するように構成されている。
【００４２】
センタボルト５５によってシフトドラム４４に回動不能に固定されたドラムセンタ６１は、シフトドラム４４の所定回動位置およびハーフニュートラル位置の切り換え動作に節度を与える機能を有する。また、ポールラチェット機構６０は、クランクケース２１に固定されるガイドプレート５６およびシフタ組立体５４によって回転可能に保持されており、このシフタ組立体５４の一端部が、前記シフトアーム５３に形成された係合孔に係合されている。シフトスピンドル５２とガイドピン５７との間には、シフトアーム５３を初期位置に戻す方向の付勢力を与える戻しバネ５８が係合されている。また、シフトドラム４４の図示右端部には、シフトドラム４４の回動位置に基づいて現在の変速段を検出する位置検出手段としてのシフトポジションセンサ７０が設けられており、シフトスピンドル５２の右端部には、回動角度センサ５９が取り付けられている。
【００４３】
本実施形態に係る変速機ＴＭにおいては、所定変速段による走行中に、回転駆動力の伝達を維持したたまま、次の変速動作に備えて、シフトドラム４４を次の変速段に応じた所定回動位置に予め回動させておく、いわゆる「予備変速」動作が可能である。この予備変速動作は、例えば、第２速から第３速へのシフトアップが完了した後に、次の第４速へのシフトアップに備えて、シフトドラム４４を予めシフトアップ側の次の所定回動位置へ回動させておく動作であり、上記の例では、第３速での走行中に、シフトドラム４４をＰ２−３からＰ３−４（図４参照）に回動させることに相当する。このような予備変速を実行しておけば、第４速へのシフトアップ変速指令が出された際に、変速指令と同時にシフトソレノイド２５をオフにするのみでシフトアップが完了するので、変速時間を短縮することが可能となる。なお、シフトダウン時には、シフトダウンの変速指令が入力されてからシフトドラム４４の回動を開始するように構成されている。
【００４４】
また、ニュートラル状態からインギヤ状態に切り換える際には、シフトドラム４４がＰＮからＰ１−２の位置に回動されて、クラッチの接続状態の切り換えのみで１速と２速との間の変速が可能な状態となる。このシフトドラム４４の回動動作時には、２つのクラッチが切断されてメインシャフトの回転が停止している状態で、１速用および２速用のドグクラッチがほぼ同時に嵌合されることとなる。したがって、ドグクラッチのドグ歯（ダボ）がドグ孔（ダボ孔）にスムーズに入らないドグ先当たり状態が発生しやすくなる。本実施形態に係る変速制御装置は、ニュートラルからインギヤ状態に切り換える際のドグ先当たり状態の発生を、クラッチの油圧制御によって防止するものである。
【００４５】
図５は、本実施形態に係る変速制御装置の構成を示すブロック図である。前記と同一符号は、同一または同等部分を示す。変速機ＴＭは、シフトソレノイド２５、リニアソレノイドバルブ２８、電動モータ４８を制御部１００によって駆動制御することで、オートマチック式、または、スイッチ操作等により乗員が変速指令を発するセミオートマチック式の変速機として機能する。これにより、エンジン１の回転駆動力は、変速機ＴＭの所定の変速段で減速された後に駆動輪ＷＰに伝達されることとなる。
【００４６】
制御部１００は、多様な走行条件に応じて、ツインクラッチＴＣＬの断接のタイミングや速度、シフトドラム４４の駆動タイミングや駆動速度等を制御することができる。制御部１００には、シフトドラム４４の回動位置を検知するシフトポジションセンサ７０、エンジン１の回転数を検知するエンジン回転数センサ１０１、車両の走行速度を検知する車速センサ１０２、エンジンの潤滑オイルの温度を検知する油温センサ１０３、制御部１００で算出された種々の所定時間を計測するタイマ１０４、シフトスピンドル５２の回転角度を検知するシフトスピンドル回転角度センサ５９、第１クラッチＣＬ１および第２クラッチＣＬ２に生じる油圧をそれぞれ検知する第１油圧センサ１０５および第２油圧センサ１０６からなる、各種センサからの出力信号が入力されている。
【００４７】
図６は、本実施形態に係る変速制御装置によるクラッチ制御の手順を示すタイミングチャートである。この図では、上段からそれぞれ、シフトソレノイド２５のオンオフ状態、リニアソレノイドバルブ２８の油圧指令値Ｐｓ、リニアソレノイドバルブ２８の制御モード（第１、第２、第３制御）、第２クラッチＣＬ２の油圧計測値Ｐｂ、第１クラッチＣＬ１の油圧計測値Ｐａを示している。また、このタイムチャートは、偶数変速段から奇数変速段への変速時に対応されるものであり、以下の説明では、２速での走行中に３速に変速される場合の例を示す。
【００４８】
前記したように、変速機ＴＭは、奇数変速段（１，３，５速）を支持する内主軸１６に伝達される回転駆動力を第１クラッチＣＬ１で断接すると共に、偶数変速段（２，４速）を支持する外主軸１５に伝達される回転駆動力を第２クラッチＣＬ２で断接するように構成されている。これにより、偶数変速段から奇数変速段に切り換える際には、シフトソレノイド２５をオフからオン状態とし、リニアソレノイドバルブ２８からの油圧供給先が、第２クラッチＣＬ２から第１クラッチＣＬ１に切り換えられる。
【００４９】
まず、２速ギヤで走行中の時刻ｔ０においては、シフトソレノイド２５がオフ状態であり、最大油圧Ｐ３が供給されている第２クラッチＣＬ２は完全接続状態にある。そして、時刻ｔ１０において、２速から３速への変速指令が出されると、制御部１００は、シフトソレノイド２５をオン状態として油圧供給先を第１クラッチＣＬ１に切り換える。この油圧供給先の切り換えにより、第２クラッチＣＬ２の油圧Ｐｂは直ちに降下を開始し、一方、第１クラッチＣＬ１の油圧Ｐａは、少し遅れて上昇を開始する。なお、時刻ｔ１０における変速指令は、各種センサの出力信号や乗員による変速ボタンの操作等に基づいて制御部１００が実行するように構成されている。
【００５０】
前記したように、本実施形態に係るツインクラッチＴＣＬは、第１クラッチＣＬ１および第２クラッチＣＬ２にそれぞれ油圧を供給することで、クラッチスプリングの付勢力に抗して油圧ピストンＢ１，Ｂ２（図２参照）を摺動させ、これにより、該油圧ピストンＢ１，Ｂ２がクラッチ板を押し付けて、クラッチが接続状態となるように構成されている。したがって、油圧供給を停止した際には、クラッチスプリングの付勢力で油圧ピストンＢ１，Ｂ２が初期位置に押し戻されて、クラッチが切断状態となる。
【００５１】
この構成により、第１クラッチＣＬ１および第２クラッチＣＬ２には、油圧の供給開始からクラッチ板に摩擦力が生じるまでの間に、油圧ピストンＢ１，Ｂ２が摺動する分の無効ストロークが存在する。しかしながら、本実施形態に係るクラッチ制御によれば、変速動作に伴う油圧供給先の切り換え時に、第１クラッチＣＬ１に最大油圧（第１の油圧）Ｐ３を供給する時間を所定時間ｔａ（第１の所定時間）とする第１制御を実行することで、第１クラッチＣＬ１の無効ストロークを最短時間で詰めることができる。
【００５２】
時刻ｔ１０における変速指令に伴って、前記タイマ１０４は所定時間ｔａの計測を開始する。この所定時間ｔａ（例えば、５０ｍｓ）は、図７に示す２つのデータテーブルを用いて導出される。ここで図７を参照する。所定時間ｔａを導出するには、まず、Ｎｅ−油圧推定値テーブルに、前記エンジン回転数センサ１０１および油温センサ１０３によって検知されたエンジン回転数Ｎｅおよび油温Ｔを適用して、前記フィードポンプ３１（図２参照）が供給できる最大圧力に相当する油圧推定値Ｐを導出する。
【００５３】
このデータテーブルには、油温別に、エンジン回転数Ｎｅと油圧推定値Ｐとの関係を示すグラフが複数設けられており、油温変化に伴う粘度変化を考慮した油圧推定値Ｐを導出することができる。本実施形態では、油温Ｔが高いほど油圧推定値Ｐが高くなるように設定されている。なお、油圧推定値Ｐを導出するこのデータテーブルによれば、フィードポンプ３１に生じる最大油圧を検知するための油圧センサが不要となり、変速制御装置の部品点数を削減して、その構成を簡略化することができる。
【００５４】
次に、この油圧推定値Ｐおよび油温Ｔを、油温−無効ストローク詰めタイマ設定値テーブルに適用して、無効ストローク詰めタイマ設定値Ｓを導出する。このデータテーブルには、油圧推定値別に、油温Ｔと無効ストローク詰めタイマ設定値Ｓとの関係を示すグラフが複数設けられており、フィードポンプ３１の供給可能圧力を考慮した無効ストローク詰めタイマ設定値Ｓを導出することができる。本実施形態では、油圧推定値Ｐが高いほど無効ストローク詰めタイマ設定値Ｓが小さくなるように設定されている。なお、上記した所定時間ｔａの導出処理は、変速指令が出されたときに実行されるほか、所定変速段での走行中に繰り返し実行するように設定することができる。
【００５５】
図６のタイムチャートに戻って、時刻ｔ１０で開始された第１制御は、所定時間ｔａが経過する時刻ｔ２０まで継続される。この第１制御の開始に伴って降下する第２クラッチ油圧計測値Ｐｂは、時刻ｔ１５において下降速度が大幅に減少する。これは、油圧供給先が切り換わった直後は、クラッチスプリングの付勢力が強い状態で供給油圧が解放されることで油圧ピストンのシリンダから作動オイルが抜けやすいが、その後、弱まった付勢力で油圧ピストンを初期位置に戻す段階になると、作動オイルを供給する油路が小径であるため、作動オイルが抜ける速度が低下することに起因する。
【００５６】
一方、この第１制御の開始に伴って上昇を開始する第１クラッチ油圧計測値Ｐａも、時刻ｔ１５において上昇速度が大幅に減少する。これは、油圧供給が開始された直後は、空の状態のシリンダに作動オイルを注入していくので油圧が高まりやすいが、その後、シリンダに作動オイルが満たされた状態から油圧を高めていく段階になると、その速度が低下することに起因するものである。
【００５７】
次に、時刻ｔ２０〜ｔ３０においては、第２の油圧Ｐ２を第２の所定時間ｔｂのみ供給する第２制御が実行される。この第２制御によれば、第１制御で適用される油圧Ｐ３より低い油圧Ｐ２（例えば、Ｐ３の５０％）を供給することで、製品誤差等によってクラッチの無効ストロークにバラツキがある場合でも、これを吸収して、無効ストロークを確実に詰めることが可能となる。この第２の油圧Ｐ２は、予め設定された値であり、油圧値の算出処理を不要として演算処理の負担を軽減することができる。また、第２制御で適用される第２の所定時間ｔｂは、所定時間ｔａに対して所定の係数を乗じる等、図７のデータテーブルから導出された所定時間ｔａに基づいて算出することができる。さらに、第２の所定時間ｔｂを導出するための専用のデータテーブルを備えて、変速指令が出された後に第２の所定時間ｔｂの導出処理を行うように構成してもよい。
【００５８】
続く時刻ｔ３０〜ｔ４０においては、第２の油圧Ｐ２より低い第３の油圧Ｐ１（例えば、油圧Ｐ３の１０％）から、所定時間ｔｃの間に供給油圧値を徐々に上昇させる第３制御が実行される。この第３制御によれば、第１および第２制御による２段階の無効ストローク詰め処理の完了後、第１クラッチＣＬ１を徐々に接続状態に移行することで、変速動作をスムーズに完了することができる。本実施形態に係る第３の油圧Ｐ１は、予め設定された値であるため、これを演算処理する負担を軽減することが可能である。
【００５９】
なお、第３の所定時間ｔｃは、第２の所定時間ｔｂと同様に、所定時間ｔａに基づいて算出するほか、専用のデータテーブルを用いて導出するように構成してもよい。また、第３の油圧Ｐ１からの上昇比率は、予め設定された一定値とするほか、第１クラッチ油圧計測値Ｐａの変化に基づくフィードバック制御によって決定してもよい。さらに、第３の油圧Ｐ１、第３の所定時間ｔｃ、油圧Ｐ１からの上昇比率は、変速時の変速段数を考慮して設定することも可能である。
【００６０】
そして、第３制御が終了する時刻ｔ４０では、リニアソレノイドバルブ２８の油圧指令値Ｐｓが最大油圧であるＰ３に切り換えられる。これにより、第１クラッチＣＬ１の油圧計測値Ｐａは、時刻ｔ４０から少し遅れた時刻ｔ５０において、最大油圧Ｐ３に到達して完全接続状態となる。なお、本実施形態では、偶数変速段から奇数変速段への変速時の例を示したが、奇数変速段から偶数変速段への変速時（例えば、３速から４速への変速時）にも、同様の無効ストローク詰め制御が実行可能である。
【００６１】
図８は、本実施形態に係るクラッチ制御の流れを示すフローチャートである。このフローチャートは、図６に示したタイムチャートに対応し、前記制御部１００で実行されるものである。まず、ステップＳ１では、乗員の操作等によりシフトアップの変速指令が出されたか否かが判定される。ステップＳ１で肯定判定されると、ステップＳ２でエンジン回転数Ｎｅが検知され、続くステップＳ３において油温Ｔが検知される。なお、ステップＳ１で否定判定されると、ステップＳ１の判定に戻る。
【００６２】
ステップＳ４では、図７に示したＮｅ−油温推定値テーブルに、エンジン回転数Ｎｅおよび油温Ｔを適用することで、油温推定値Ｐが導出される。続くステップＳ５では、油温−無効ストローク詰めタイマ設定値テーブルに、油圧推定値Ｐおよび油温Ｔを適用することで、無効ストローク詰めタイマ設定値Ｓが導出される。
【００６３】
ステップＳ５でタイマ設定値Ｓが導出されると、ステップＳ６では、タイマ設定値Ｓに基づいて、第１，第２，第３制御の実行時間としての、第１の所定時間ｔａ、第２の所定時間ｔｂ、第３の所定時間ｔｃがそれぞれ算出される。次に、ステップＳ７では、所定時間ｔａ，ｔｂを用いて第１制御および第２制御からなる無効ストローク詰め制御が実行される。そして、ステップＳ８では、所定時間ｔｃを用いてクラッチ接続制御が実行されて、一連の制御を終了する。
【００６４】
上記したように、本発明に係る変速制御装置によれば、所定変速段が選択されて第１クラッチＣＬ１または第２クラッチＣＬ２の一方側に最大油圧Ｐ３が供給されている間に変速指示があると、シフトソレノイド２５を駆動して油圧の供給先を他方側のクラッチに切り換えると共に、該他方側のクラッチに所定時間ｔａの間のみ最大油圧Ｐ３を供給する第１制御を実行するので、他方側のクラッチの無効ストロークを最短時間で詰めることができる。また、最大油圧Ｐ３の供給時間をｔａのみとすることで、変速動作完了までの時間を延ばすことなく、変速ショックを低減することができる。さらに、所定時間ｔａの経過後、最大油圧Ｐ３より小さい第２の油圧Ｐ２を第２の所定時間ｔｂのみ供給する第２制御を実行することで、最大速度および最大速度より低い速度の２段階で無効ストローク詰めの処理を実行して、無効ストロークを確実に詰めることが可能となる。
【００６５】
なお、変速機や変速機構の構成、所定時間ｔａ，ｔｂ，ｔｃの設定、油圧Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の設定等は、第３制御における油圧上昇率の設定等は、上記実施形態に限られず、種々の変更が可能である。本発明に係るクラッチ制御は、油圧供給先を第１クラッチと第２クラッチとの間で切り換える種々の変速機に適用することができる。例えば、変速機は、内主軸で偶数変速段を支持すると共に、外主軸で奇数変速段を支持するように構成してもよい。また、本発明に係る変速制御装置は、４輪式のＡＴＶ車両のほか、自動二輪車および三輪車等に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の一実施形態に係る変速制御装置が適用されたエンジンの断面図である。
【図２】ツインクラッチを駆動するための油路構造を示したブロック図である。
【図３】図１の一部拡大断面図である。
【図４】変速機構の断面図およびシフトドラムの展開図である。
【図５】本実施形態に係る変速制御装置の構成を示すブロック図である。
【図６】本実施形態に係る変速制御装置によるクラッチ制御の手順を示すタイミングチャートである。
【図７】無効ストローク詰めタイマの設定値を導出するデータテーブルである。
【図８】本実施形態に係る変速時無効ストローク詰め制御の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６７】
１…エンジン、１５…外主軸（第２主軸）、１６…内主軸（第１主軸）、２５…シフトソレノイド（油圧供給先切換手段）、２６…シフトバルブ（油圧供給先切換手段）、２８…リニアソレノイドバルブ（油圧供給手段）、３１…フィードポンプ（油圧供給手段）、４４…シフトドラム、４８…電動モータ、５９…シフトスピンドル回転角度センサ、１００…制御部、１０３…油温センサ、１０４…タイマ、ＣＬ１…第１クラッチ、ＣＬ２…第２クラッチ、ＤＣ１…１速用ドグクラッチ、ＤＣ２…２速用ドグクラッチ、ＴＣＬ…ツインクラッチ、ＴＭ…変速機、ｔａ…第１の所定時間（所定時間）、ｔｂ…第２の所定時間、ｔｃ…第３の所定時間、Ｐ３…第１の油圧（最大油圧）、Ｐ２…第２の油圧、Ｐ１…第３の油圧
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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