(57)【要約】      （修正有）【課題】ドグ当たりに関する改良を含む自動変速機を提供する。【解決手段】自動変速機２０は、クラッチ４５を介してエンジン１５からのトルクが伝達されるメイン軸４６の回転を変速してドライブ軸４７に伝達する。自動変速機２０は、メイン軸４６と常時同期回転するようにメイン軸４６上またはドライブ軸４７上に設けられた駆動ドグと、ドライブ軸４７と常時同期回転するようにメイン軸４６上またはドライブ軸４７上に設けられた被駆動ドグと、駆動ドグと被駆動ドグとを係合および係合解除させて、メイン軸４６とドライブ軸４７との間で駆動力伝達するギヤを切り換えるギヤ切り換え機構と、ギヤ切り換え機構を作動させるシフトアクチュエータ５１と、コントロールユニット４０とを含む。コントロールユニット４０は、係合させる駆動ドグおよび被駆動ドグの相対回転位置に基づいて変速動作を制御する。【選択図】図２
2014206233.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力源からのトルクが伝達されるメイン軸の回転を変速してドライブ軸に伝達する自動変速機であって、
前記メイン軸と常時同期回転するように前記メイン軸上または前記ドライブ軸上に設けられた駆動ドグと、
前記ドライブ軸と常時同期回転するように前記メイン軸上または前記ドライブ軸上に設けられた被駆動ドグと、
前記駆動ドグおよび前記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、前記メイン軸と前記ドライブ軸との間で駆動力伝達するギヤを切り換える切り換え機構と、
前記動力源から前記メイン軸に滑りなくトルクを伝達する接続状態と、前記動力源から前記メイン軸に滑りながらトルクの一部を伝達するか、また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遮断状態とで切り換わるクラッチと、
前記クラッチおよび前記切り換え機構のうちの少なくとも前記切り換え機構を作動させるアクチュエータユニットと、
前記アクチュエータユニットを作動させて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を含む変速動作を、係合させる前記駆動ドグおよび前記被駆動ドグの相対回転位置に基づいて制御する変速制御手段と
を含む、自動変速機。
【請求項２】
前記変速制御手段は、変速指令の受け付け後、前記駆動ドグと前記被駆動ドグとが係合前に当接するドグ当たりを生じることなく係合状態に至るように、前記変速動作の開始タイミングを制御する、請求項１に記載の自動変速機。
【請求項３】
前記変速制御手段は、変速指令の受け付け後、前記駆動ドグと前記被駆動ドグとが前記ドグ当たりを生じることなく係合状態に至るように、前記アクチュエータユニットの作動タイミングを制御する、請求項２に記載の自動変速機。
【請求項４】
前記変速指令が、操作者によって操作される変速操作ユニットに応答して発生するか、または車両走行情報に基づいてコントロールユニットによって自動生成される、請求項２または３に記載の自動変速機。
【請求項５】
前記変速制御手段は、前記変速動作のために、係合させる前記駆動ドグおよび前記被駆動ドグの相対回転位置に基づいて前記アクチュエータユニットを制御する
請求項１〜４のいずれか一項に記載の自動変速機。
【請求項６】
前記変速制御手段は、前記変速動作のために、係合させる前記駆動ドグおよび前記被駆動ドグの相対回転位置に基づいて、前記クラッチが前記接続状態から前記遮断状態への状態遷移を開始するクラッチ作動開始タイミングを設定し、当該クラッチ作動開始タイミングに基づいて前記アクチュエータユニットを制御する、請求項５に記載の自動変速機。
【請求項７】
前記変速制御手段は、前記変速動作のために、係合させる前記駆動ドグおよび前記被駆動ドグの相対回転位置に基づいて、前記切り換え機構が作動開始するギヤ切り換え開始タイミングを設定し、当該ギヤ切り換え開始タイミングに基づいて前記アクチュエータユニットを制御する、請求項５または６に記載の自動変速機。
【請求項８】
前記変速制御手段は、前記変速動作のために、係合させる前記駆動ドグおよび前記被駆動ドグの相対回転位置に基づいて、前記動力源の出力を変化させる出力変化タイミングを設定し、当該設定された出力変化タイミングで前記動力源の出力を変化させる、請求項１〜７のいずれか一項に記載の自動変速機。
【請求項９】
前記変速制御手段は、変速指令の受け付けに応答して、前記駆動ドグと前記被駆動ドグとが係合前に当接するドグ当たりが生じるかどうか、または前記ドグ当たりの継続時間を予測し、その予測結果に応じて前記変速動作を制御する、請求項１に記載の自動変速機。
【請求項１０】
前記変速制御手段は、前記ドグ当たりの継続時間を予測し、その予測されたドグ当たりの継続時間に応じて弱トルク伝達時間を設定し、前記クラッチが前記接続状態から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状態に切り換わる途中で、前記弱トルク伝達時間にわたって、前記動力源からのトルクを減衰して前記メイン軸に伝達する弱トルク伝達状態に前記クラッチを制御する、請求項９に記載の自動変速機。
【請求項１１】
前記自動変速機は、前記メイン軸に入力される前記動力源の駆動力を前記ドライブ軸を介して駆動輪に伝達するように配置されており、
前記変速制御手段は、前記動力源から前記駆動輪までの駆動力伝達経路に配置された複数の回転軸のいずれかの回転角または回転速度に基づいて、前記駆動ドグおよび前記被駆動ドグの相対回転位置を求める、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の自動変速機。
【請求項１２】
前記変速制御手段は、前記複数の回転軸のうちの２つ以上の回転軸の回転角または回転速度に基づいて、前記駆動ドグおよび前記被駆動ドグの相対回転位置を求める、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の自動変速機。
【請求項１３】
前記回転軸に配置された突起を検出することによって前記回転軸の回転を検出する回転センサをさらに含み、
前記変速制御手段は、前記回転センサの出力信号を用いて前記回転軸の回転角または回転速度を取得する、請求項１１または１２に記載の自動変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、動力源からのトルクが伝達されるメイン軸の回転を変速してドライブ軸に伝達する自動変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動変速機は、エンジン等の動力源からのトルクがクラッチを介して伝達されるメイン軸と、メイン軸の回転が変速して伝達されるドライブ軸とを含む（たとえば特許文献１参照）。メイン軸の回転は、変速ギヤ対を介してドライブ軸に伝達される。複数の変速ギヤ対から一つの変速ギヤ対が選択され、その選択された変速ギヤ対によってメイン軸の回転がドライブ軸に伝達される。その選択された変速ギヤ対に応じた変速比で、メイン軸の回転が変速される。したがって、選択する変速ギヤ対を変更することによって、変速比を変更することができる。
【０００３】
変速ギヤ対の選択は、メイン軸上またはドライブ軸上に設けられた複数のドグクラッチのうちの一つを係合させることによって達成される。ドグクラッチは、メイン軸と常時同期回転する駆動ドグと、ドライブ軸と常時同期回転する被駆動ドグとを含む。駆動ドグおよび被駆動ドグを接近または離間させることによって、駆動ドグと被駆動ドグとを係合させたり、その係合を解除したりすることができる。駆動ドグと被駆動ドグとは、係合状態においては、凹凸結合を形成し、滑りのない状態でトルクを伝達する。
【０００４】
自動変速機は、ドグクラッチを駆動することにより変速段を切り換える切り換え機構と、その切り換え機構に作動力を与えるアクチュエータとを含む。アクチュエータは、変速指令に応答して作動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１５６３７５号公報
【特許文献２】特開２００８−１６４０５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
駆動ドグと被駆動ドグとが凹凸結合に至る前に非係合状態で互いに当接し合う、ドグ当たりが生じるおそれがある。ドグ当たりの解消の後に、駆動ドグおよび被駆動ドグは凹凸結合状態に至る。
ドグ当たりに伴って大きな衝撃が生じると、使用者に違和感を与える振動または異音の原因となるおそれがある。そこで、使用者に与える違和感を低減するために、大きな衝撃が生じないように、ゆっくりとドグクラッチを動かすことが考えられる。
【０００７】
しかしながら、駆動ドグおよび被駆動ドグが係合するまでは、変速動作が完了しない。クラッチは、変速動作が完了するまでは、遮断状態とされて、動力源からメイン軸へのトルク伝達が遮断されるか、または弱められる。したがって、駆動ドグおよび被駆動ドグの係合までに長時間を要すると、変速後の変速段による駆動力がドライブ軸に伝達されるまでの待機時間が長くな、使用者に違和感を与えるおそれがある。
【０００８】
そこで、この発明の目的は、使用者が感じる違和感を低減することができる変速制御を行う自動変速機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、動力源からのトルクが伝達されるメイン軸の回転を変速してドライブ軸に伝達する自動変速機であって、前記メイン軸と常時同期回転するように前記メイン軸上または前記ドライブ軸上に設けられた駆動ドグと、前記ドライブ軸と常時同期回転するように前記メイン軸上または前記ドライブ軸上に設けられた被駆動ドグと、前記駆動ドグおよび前記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、前記メイン軸と前記ドライブ軸との間で駆動力伝達するギヤを切り換える切り換え機構と、前記動力源から前記メイン軸に滑りなくトルクを伝達する接続状態と、前記動力源から前記メイン軸に滑りながらトルクの一部を伝達するか、また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遮断状態とで切り換わるクラッチと、前記クラッチおよび前記切り換え機構のうちの少なくとも前記切り換え機構を作動させるアクチュエータユニットと、前記アクチュエータユニットを作動させて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を含む変速動作を、係合させる前記駆動ドグおよび前記被駆動ドグの相対回転位置に基づいて制御する変速制御手段とを含む、自動変速機を提供する。
【００１０】
この構成によれば、動力源からのトルクは、クラッチを介してメイン軸に伝達され、さらに変速されてドライブ軸に伝達される。クラッチが接続状態であるか、またはトルクの一部を伝達する遮断状態のときに、動力源からメイン軸にトルクが伝達される。メイン軸上またはドライブ軸上には、メイン軸と常時同期回転する駆動ドグと、ドライブ軸と常時同期回転する被駆動ドグとが設けられている。したがって、駆動ドグと被駆動ドグとを係合させることにより、メイン軸からドライブ軸へと回転が伝達される。駆動ドグと被駆動ドグとの係合および係合解除は、それらを接近および離隔させる切り換え機構によって行われる。この切り換え機構は、アクチュエータユニットによって作動させられる。変速制御手段は、係合させようとする駆動ドグおよび被駆動ドグの相対回転位置に基づいて変速動作を制御する。変速動作は、アクチュエータユニットを作動させて駆動ドグと被駆動ドグとを係合させるドグ係合動作を含む。駆動ドグと被駆動ドグとの相対回転位置に基づいて変速動作が制御されることによって、ドグ当たりを回避したり、ドグ当たり時間を短くしたり、ドグ当たりの状況に応じた制御を行ったりすることができる。それにより、ドグ当たりによる影響、とくに使用者が感じる違和感を低減することができる。
【００１１】
「常時同期回転」とは、駆動ドグおよび被駆動ドグが係合していてもいなくても、対応する軸（メイン軸またはドライブ軸）の回転に応じて回転することをいう。
この発明の一実施形態では、前記変速制御手段は、変速指令の受け付け後、前記駆動ドグと前記被駆動ドグとが係合前に当接するドグ当たりを生じることなく係合状態に至るように、前記変速動作の開始タイミングを制御する。この構成により、変速指令が受け付けられると、変速制御手段は、係合させるべき駆動ドグと被駆動ドグとの相対回転位置に基づいて、変速動作の開始タイミングを制御する。それによって、変速制御手段は、駆動ドグと被駆動ドグとを、それらが係合前に当接するドグ当たりを生じることなく、係合状態に至らせる。これにより、変速前の変速段に対応した駆動ドグと被駆動ドグとの係合解除（ドグ抜き）から変速後の変速段に対応した駆動ドグと被駆動ドグとの係合（ドグ入り）までの時間を短縮できるので、駆動力がドライブ軸に伝達されない時間（駆動切れ時間）を短縮できる。それによって、ドグ当たりによる影響、とくに使用者が感じる違和感を低減でき、使用感のよい自動変速機を提供できる。
【００１２】
より具体的には、前記変速制御手段は、変速指令の受け付け後、前記駆動ドグと前記被駆動ドグとが前記ドグ当たりを生じることなく係合状態に至るように、前記アクチュエータユニットの作動タイミングを制御してもよい。メイン軸とドライブ軸との間で駆動力伝達するギヤを切り換える切り換え機構のためのアクチュエータユニットの作動タイミングを制御することで、変速制御手段は、駆動ドグと被駆動ドグとを、それらが係合前に当接するドグ当たりを生じることなく、係合状態に至らせる。これにより、変速前の変速段に対応した駆動ドグと被駆動ドグとの係合解除（ドグ抜き）から変速後の変速段に対応した駆動ドグと被駆動ドグとの係合（ドグ入り）までの時間を短縮できるので、駆動力がドライブ軸に伝達されない時間（駆動切れ時間）を短縮できる。それによって、ドグ当たりによる影響、とくに使用者が感じる違和感を低減でき、使用感のよい自動変速機を提供できる。
【００１３】
前記変速指令は、操作者によって操作される変速操作ユニットに応答して発生してもよいし、車両走行情報に基づいてコントロールユニットによって自動生成されてもよい。すなわち、変速操作ユニットの手動操作に応答して変速指令が発生されてもよいし、コントロールユニットが車両走行情報に基づいて自動的に変速指令を発生してもよい。いずれの場合にも、ドグ当たりを回避しながら変速動作を行わせることができるので、ドグ当たりによる影響、とくに使用者が感じる違和感を低減することができる。
【００１４】
この発明の一実施形態では、前記変速制御手段は、前記変速動作のために、係合させる前記駆動ドグおよび前記被駆動ドグの相対回転位置に基づいて前記アクチュエータユニットを制御する。これにより、係合させるべき駆動ドグおよび被駆動ドグの相対回転位置に基づいてアクチュエータユニットを作動させることができるので、駆動ドグおよび被駆動ドグを係合させるときの動作を当該相対回転位置に応じて適切に制御できる。それによって、ドグ当たりによる影響、とくに使用者が感じる違和感を低減することができる。
【００１５】
この発明の一実施形態では、前記変速制御手段は、前記変速動作のために、係合させる前記駆動ドグおよび前記被駆動ドグの相対回転位置に基づいて、前記クラッチが前記接続状態から前記遮断状態への状態遷移を開始するクラッチ作動開始タイミングを設定し、当該クラッチ作動開始タイミングに基づいて前記アクチュエータユニットを制御する。一連の変速動作がクラッチの作動に始まる場合には、クラッチ作動開始タイミングを調整することによって、変速動作を構成するその後の動作のタイミングも間接的に調整される。それによって、ドグ当たりによる影響、とくに使用者が感じる違和感を低減することができる。
【００１６】
クラッチは、互いに接触／離間する駆動側摩擦部材と被駆動側摩擦部材とを接触させてトルクを伝達するように構成されていてもよい。この場合、クラッチが接続状態から遮断状態へと状態遷移を開始するタイミングとは、具体的には、クラッチの駆動側摩擦部材と被駆動側摩擦部材とが滑り始めるタイミングであってもよい。
この発明の一実施形態では、前記変速制御手段は、前記変速動作のために、係合させる前記駆動ドグおよび前記被駆動ドグの相対回転位置に基づいて、前記切り換え機構が作動開始するギヤ切り換え開始タイミングを設定し、当該ギヤ切り換え開始タイミングに基づいて前記アクチュエータユニットを制御する。一連の変速動作が切り換え機構の作動に始まる場合には、切り換え機構が作動開始するギヤ切り換え開始タイミングを調整することによって、変速動作を構成するその後動作のタイミングも間接的に調整される。むろん、一連の変速動作が切り換え機構の作動に始まらない場合であっても、変速動作の開始タイミングを制御することによって、ギヤ切り換え開始タイミングを制御することができる。このように、係合させる駆動ドグおよび被駆動ドグの相対回転位置に基づいて適切にギヤ切り換え開始タイミングが適切に設定され、そのギヤ切り換え開始タイミングに基づいてアクチュエータユニットが制御される。これにより、ドグ当たりによる影響、とくに使用者が感じる違和感を低減することができる。
【００１７】
この発明の一実施形態では、前記変速制御手段は、前記変速動作のために、係合させる前記駆動ドグおよび前記被駆動ドグの相対回転位置に基づいて、前記動力源の出力を変化させる出力変化タイミングを設定し、当該設定された出力変化タイミングで前記動力源の出力を変化させる。一連の変速動作が動力源の出力変化に始まる場合には、出力変化タイミングを調整することによって、変速動作を構成するその後の動作のタイミングも間接的に調整される。それによって、ドグ当たりによる影響、とくに使用者が感じる違和感を低減することができる。
【００１８】
この発明の一実施形態では、前記変速制御手段は、変速指令の受け付けに応答して、前記駆動ドグと前記被駆動ドグとが係合前に当接するドグ当たりが生じるかどうか、または前記ドグ当たりの継続時間を予測し、その予測結果に応じて前記変速動作を制御する。この構成によれば、係合させようとする駆動ドグおよび被駆動ドグのドグ当たりが生じるかどうか、およびドグ当たりが生じるとすればその継続時間が予測される。その予測結果に基づいて変速動作が制御されることにより、ドグ当たりに起因する不具合を回避または軽減でき、ドグ当たりの影響、とくに使用者が感じる違和感を低減できる。ドグ当たりが生じるかどうかの予測、またはドグ当たりの継続時間の予測は、変速指令を受け付けた後ただちに変速動作を開始すると仮定して行われることが好ましい。
【００１９】
この発明の一実施形態では、前記変速制御手段は、前記ドグ当たりの継続時間を予測し、その予測されたドグ当たりの継続時間に応じて弱トルク伝達時間を設定し、前記クラッチが前記接続状態から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状態に切り換わる途中で、前記弱トルク伝達時間にわたって、前記動力源からのトルクを減衰して前記メイン軸に伝達する弱トルク伝達状態に前記クラッチを制御する。この構成によれば、ドグ当たりの継続時間に応じて弱トルク伝達時間が設定され、クラッチが接続状態から完全遮断状態（動力源からのトルクを全く伝達しない状態）に至る途中に、弱トルク伝達状態に制御される。弱トルク伝達状態とは、動力源からのトルクがクラッチにおいて減衰されてからメイン軸に伝達される状態（遮断状態の一態様）である。
【００２０】
ドグ当たりが生じている状態で動力源からのトルク伝達を完全に遮断してしまうと、ドグ当たりしている駆動ドグおよび被駆動ドグが摩擦力によって連れ回り、それらの相対速度が小さくなって、ドグ当たり解消に長時間を要する。そこで、弱トルク伝達状態として弱いトルクが駆動ドグに伝達される状態としてトルクの完全遮断を遅らせることで、駆動ドグおよび被駆動ドグの相対速度を大きな値に維持して、ドグ当たりの早期解消を図ることができる。これにより、ドグ当たりの影響、とくに使用者が感じる違和感を低減できる。また、弱トルクの伝達時間がドグ当たりの継続時間の予測結果に応じて適切に設定されるので、ドグ入りのとき、駆動ドグおよび被駆動ドグの間の相対速度が大きくなり過ぎない。それによって、駆動ドグおよび被駆動ドグの係合時の衝撃を低減でき、衝撃に伴う異音や振動の発生を抑制できる。
【００２１】
この発明の一実施形態では、前記自動変速機は、前記メイン軸に入力される前記動力源の駆動力を前記ドライブ軸を介して駆動輪に伝達するように配置されており、前記変速制御手段は、前記動力源から前記駆動輪までの駆動力伝達経路に配置された複数の回転軸のいずれかの回転角または回転速度に基づいて、前記駆動ドグおよび前記被駆動ドグの相対回転位置を求める。この構成では、動力源から駆動輪までの駆動力伝達経路に配置された複数の回転軸のいずれかの回転角または回転速度を用いることによって、駆動ドグおよび被駆動ドグの相対回転位置を正確に求めることができる。それによって、ドグ当たりの影響、とくに使用者が感じる違和感を効果的に低減できる。とくに、前記変速制御手段は、前記複数の回転軸のうちの２つ以上の回転軸の回転角または回転速度に基づいて、前記駆動ドグおよび前記被駆動ドグの相対回転位置を求めることが好ましい。これにより、一層正確に相対回転位置を求めることができるから、ドグ当たりの影響、とくに使用者が感じる違和感を一層効果的に低減できる。
【００２２】
この発明の一実施形態では、前記回転軸に配置された突起を検出することによって前記回転軸の回転を検出する回転センサをさらに含み、前記変速制御手段は、前記回転センサの出力信号を用いて前記回転軸の回転角または回転速度を取得する。この構成では、回転軸に配置された突起を検出する回転センサによって回転軸の回転が検出され、その回転センサの出力信号を用いて回転軸の回転角または回転速度が取得される。これにより、一層正確な回転角または回転速度を求めることができる。それによって、ドグ当たりの影響、とくに使用者が感じる違和感を効果的に低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、この発明の第１の実施形態に係る自動変速機を備えた自動二輪車の構成を説明するための側面図である。
【図２】図２は、前記自動二輪車のエンジンユニットに関連する構成を説明するための図である。
【図３】図３は、変速ギヤおよびギヤ切り換え機構等の構成を説明するための図である。
【図４】図４は、一対の変速ギヤの間に備えられたドグクラッチの構成を説明するための斜視図である。
【図５】図５Ａ−図５Ｃは、駆動ドグおよび被駆動ドグの相対角度を説明するための図である。
【図６】図６Ａ−図６Ｄは、変速時のドグクラッチの動作を図解した説明図である。
【図７】図７は、自動変速機に関連する電気的構成を説明するためのブロック図である。
【図８】図８は、この実施形態における変速動作の一例を説明するためのタイムチャートである。
【図９】図９は、変速指令の受付から変速動作を開始するまでの待機時間の調整方法、すなわち変速動作開始タイミングの調整方法を説明するためのタイムチャートである。
【図１０】図１０は、目標ドグ相対角度の算出を説明するための図である。
【図１１】図１１は、変速動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】図１２は、各ドグクラッチにおける駆動ドグおよび被駆動ドグのドグ相対角度を算出する処理を説明するためのフローチャートである。
【図１３】図１３は、この発明の第２の実施形態を説明するための図であり、ドグ相対角度の時間変化が示されている。
【図１４】図１４は、ドグ当たり継続時間の予測処理を説明するためのフローチャートである。
【図１５】図１５は、上記予測されたドグ当たり継続時間に応じた制御動作例を説明するためのタイムチャートである。
【図１６】図１６は、ドグ当たり継続時間に対する弱トルク伝達時間の特性例を示す図である。
【図１７】図１７は、コントロールユニットが実行する制御例を説明するためのフローチャートである。
【図１８】図１８は、デュアルクラッチトランスミッションに第１の実施形態を応用した例を説明するための図である。
【図１９】図１９は、シフタおよびクラッチを共通のアクチュエータで作動させる構成に第１の実施形態を応用した場合の動作例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
自動変速機は、動力源からのトルクが伝達されるメイン軸の回転を変速してドライブ軸に伝達する装置である。この発明の一実施形態に係る自動変速機は、前記メイン軸と常時同期回転するように前記メイン軸上または前記ドライブ軸上に設けられた駆動ドグと、前記ドライブ軸と常時同期回転するように前記メイン軸上または前記ドライブ軸上に設けられた被駆動ドグとを含む。
【００２５】
駆動ドグと被駆動ドグとは、前記メイン軸と前記ドライブ軸との間で駆動力伝達するギヤを切り換える切り換え機構によって、互いに接近および離隔され、それによって、互いに係合したり係合解除したりするドグクラッチを構成している。駆動ドグと被駆動ドグとを凹凸結合を形成する構造であるので、任意の相対回転位置で係合できるわけではなく、互いに係合可能な相対回転位置に制限がある。そのため、駆動ドグと被駆動ドグとを係合させようとするとき、それらが係合前に当接してしまう、ドグ当たりが生じることがある。このドグ当たりのために、変速動作の開始から完了までの時間が長くかかったり、衝撃が発生したりする。
【００２６】
本件発明者は、変速動作の際にドグ当たりが必ず生じるわけではなく、ドグ当たりが生じることなくドグクラッチが係合状態となる場合があることに気づき、その原因についての研究を行った。その結果、本件発明者は、ドグ当たりが生じるか否かは、変速動作を開始するタイミングに依存することに気づき、そのタイミングを制御することによってドグ当たりによる影響を低減できるのではないかと考えた。以下に説明する本発明の実施形態は、このような新規な着想に基づいている。
【００２７】
図１は、この発明の一実施形態に係る自動変速機を備えた車両の構成を説明するための側面図である。この車両は、鞍乗り型車両の一例である自動二輪車１である。自動二輪車１は、車体フレーム２と、エンジンユニット３と、フロントフォーク４と、スイングアーム５と、前輪６と、後輪７とを含む。エンジンユニット３は、車体フレーム２に搭載されて支持されている。フロントフォーク４は、車体フレーム２の前部に結合されている。このフロントフォーク４に前輪６が回転自在に支持されている。スイングアーム５は、車体フレーム２の後下部に、上下方向に揺動自在に結合されている。このスイングアーム５の後端部に、後輪７が回転自在に結合されている。
【００２８】
フロントフォーク４の上方にはハンドル８が配置されている。前輪６とハンドル８とは、ライダーのハンドル操作によって一体的に回転するように、車体フレーム２に結合されている。ハンドル８の一端部、典型的には右端部には、ライダーの操作に応じて回転するスロットルグリップ１０が設けられている。ハンドル８の後方には、ライダーその他の乗員が跨がって座るための鞍型のシート９が配置され、車体フレーム２に結合されている。このシート９の下方にエンジンユニット３が配置されている。
【００２９】
図２は、エンジンユニット３に関連する構成を説明するための図である。エンジンユニット３は、動力源としてのエンジン１５と、減速機構１６と、伝達機構１７と、自動変速機２０とを含む。エンジン１５は、シリンダ２１と、シリンダ２１内で往復運動するピストン２２と、クランクシャフト２３と、ピストン２２およびクランクシャフト２３を結合するコンロッド２４と、シリンダヘッド２５とを備えている。
【００３０】
シリンダヘッド２５はシリンダ２１に結合されている。シリンダヘッド２５には、給気通路２６および排気通路２７が結合されている。シリンダ２１、ピストン２２およびシリンダヘッド２５によって燃焼室２８が区画されており、この燃焼室２８に給気通路２６および排気通路２７が連通している。シリンダヘッド２５には、燃焼室２８内で火花放電する点火プラグ２９が取り付けられている。給気通路２６には、スロットルバルブ３０が配置されており、さらにスロットルバルブ３０と燃焼室２８との間にインジェクタ３１（燃焼噴射装置）が配置されている。スロットルバルブ３０は、この実施形態では、バルブアクチュエータ３２によって駆動される。
【００３１】
インジェクタ３１から噴射された燃料は、スロットルバルブ３０を通って供給される空気と混合されて混合気となり、燃焼室２８に供給される。この混合気は、点火プラグ２９の火花放電によって燃焼室２８内で爆発的に燃焼して膨張する。それによって、ピストン２２の往復運動が引き起こされる。このピストン２２の往復運動が、コンロッド２４およびクランクシャフト２３によって、当該クランクシャフト２３の回転運動に変換される。
【００３２】
スロットルバルブ３０の開度は、バルブアクチュエータ３２によって変更される。このバルブアクチュエータ３２は、コントロールユニット４０によって制御される。コントロールユニット４０には、スロットルグリップ１０の変位量を検出するスロットル操作センサ６６の出力信号が供給されている。コントロールユニット４０は、スロットル操作センサ６６の出力信号に基づいて、バルブアクチュエータ３２を駆動する。それによって、スロットルグリップ１０の操作量に応じた開度でスロットルバルブ３０の開度が制御される。
【００３３】
減速機構１６は、クランクシャフト２３と一体的に回転する第１のギヤ４１と、この第１のギヤ４１に噛み合う第２のギヤ４２とを備えている。これらの第１および第２のギヤ４１，４２のギヤ比でクランクシャフト２３の回転が減速され、その減速された回転が自動変速機２０に伝達される。
自動変速機２０は、クラッチ４５と、メイン軸４６と、ドライブ軸４７と、複数の変速ギヤＭａ，Ｍｂ，Ｍｃ，Ｍｄ，Ｍｅ，Ｍｆ；Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄ，Ｄｅ，Ｄｆと、ギヤ切り換え機構５０と、クラッチアクチュエータ５１と、シフトアクチュエータ５２とを備えている。この実施形態では、ギヤ切り換え機構５０が、本発明における切り換え機構に対応している。また、クラッチアクチュエータ５１およびシフトアクチュエータ５２が、本発明におけるアクチュエータユニットに対応している。すなわち、この実施形態では、アクチュエータユニットは、ギヤ切り換え機構５０を作動させるクラッチアクチュエータ５１と、クラッチ４５を作動させるシフトアクチュエータ５２とを含む。
【００３４】
クラッチ４５は、たとえば多板摩擦クラッチ、単板摩擦クラッチ等の摩擦クラッチであってもよい。具体的には、クラッチ４５は、減速機構１６の第２のギヤ４２と一体的に回転する駆動側摩擦部材４５ａ（たとえばフリクションディスク）と、メイン軸４６と一体的に回転する被駆動側摩擦部材４５ｂ（たとえばクラッチディスク）とを備えている。クラッチ４５は、駆動側摩擦部材４５ａおよび被駆動側摩擦部材４５ｂが滑りなく当接して結合し、駆動側摩擦部材４５ａおよび被駆動側摩擦部材４５ｂが一体的に回転する接続状態と、駆動側摩擦部材４５ａと被駆動側摩擦部材４５ｂとの間のトルク伝達が遮断されるか、または駆動側摩擦部材４５ａのトルクの一部のみが被駆動側摩擦部材４５ｂに伝達される遮断状態とをとり得る。クラッチ４５の接続状態では、駆動側摩擦部材４５ａと被駆動側摩擦部材４５ｂとは、クラッチスプリング４５ｃによって互いに押圧される。
【００３５】
クラッチアクチュエータ５１は、クラッチ４５を接続状態から遮断状態に移行させたり、遮断状態から接続状態に復帰させたりするための作動力を発生する。クラッチアクチュエータ５１は、クラッチスプリング４５ｃの弾性力に抗して駆動側摩擦部材４５ａと被駆動側摩擦部材４５ｂとを引き離し、それによって、クラッチ４５を上記遮断状態とすることができる。駆動側摩擦部材４５ａおよび被駆動側摩擦部材４５ｂが完全に離間している完全遮断状態においては、トルク伝達が遮断され、被駆動側摩擦部材４５ｂは駆動側摩擦部材４５ａに対して空転する。
【００３６】
クラッチ４５の構成は、前述のものに限らず、他の構造のものが採用されてもよい。たとえば、クラッチスプリング４５ｃによって駆動側摩擦部材４５ａおよび被駆動側摩擦部材４５ｂを押圧する代わりに、クラッチアクチュエータ５１を油圧アクチュエータで構成して、その油圧アクチュエータにより駆動側摩擦部材４５ａおよび被駆動側摩擦部材４５ｂを接近／離間させる構造としてもよい。
【００３７】
メイン軸４６およびドライブ軸４７は、軸方向Ａに沿って互いに平行に配置されている。メイン軸４６は、軸受け４８によって、その軸線まわりに回転自在に支持されている。ドライブ軸４７は、軸受け４９によって、その軸線まわりに回転自在に支持されている。
複数の変速ギヤＭａ，Ｍｂ，Ｍｃ，Ｍｄ，Ｍｅ，Ｍｆ；Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄ，Ｄｅ，Ｄｆは、メイン軸４６の回転をドライブ軸４７に伝達する。変速複数のギヤは、メイン軸４６上に配置された複数（この実施形態では６個）の変速ギヤＭａ，Ｍｂ，Ｍｃ，Ｍｄ，Ｍｅ，Ｍｆと、ドライブ軸４７上に配置された複数の（この実施形態では６個）の変速ギヤＤａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄ，Ｄｅ，Ｄｆとを備えている。メイン軸４６上の複数の変速ギヤＭａ，Ｍｂ，Ｍｃ，Ｍｄ，Ｍｅ，Ｍｆは、ドライブ軸４７上の複数の変速ギヤＤａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄ，Ｄｅ，Ｄｆとそれぞれ噛み合っている。そして、互いに噛み合う一対の変速ギヤのうちの一方は、当該変速ギヤが備えられた軸（メイン軸４６またはドライブ軸４７）に対して空転し、他方の変速ギヤは当該変速ギヤが備えられた軸（ドライブ軸４７またはメイン軸４６）と共に一体的に回転するように構成されている。図２に示した例では、変速ギヤＤａ，Ｍｂ，Ｄｃ，Ｄｄ，Ｍｅ，Ｄｆはそれぞれ対応する軸４６，４７に対して空転するように設けられており、それらにそれぞれ噛み合う変速ギヤＭａ，Ｄｂ，Ｍｃ，Ｍｄ，Ｄｅ，Ｍｆはそれぞれ対応する軸４６，４７と一体的に回転するように設けられている。
【００３８】
図３に最も良く表れているように、対応する軸と一体回転する変速ギヤＤｂ，Ｍｃ，Ｍｄ，Ｄｅは軸方向Ａに移動可能に設けられた可動変速ギヤである。可動変速ギヤＤｂ，Ｍｃ，Ｍｄ，Ｄｅは、対応する軸にスプライン結合されている。これらの可動変速ギヤＤｂ，Ｍｃ，Ｍｄ，Ｄｅには、軸方向Ａに突出する突起５３ａを有するドグ５３が形成されている。より具体的には、可動変速ギヤＤｂには軸方向Ａの両側にドグ５３が形成されている。可動変速ギヤＭｃ，Ｍｄは、この実施形態では一体的に形成されており、この一体化された可動変速ギヤＭｃ，Ｍｄの軸方向Ａの両側にドグ５３が形成されている。さらに、可動変速ギヤＤｅには軸方向Ａの両側にドグ５３が形成されている。
【００３９】
これらの可動変速ギヤＤｂ，Ｍｃ，Ｍｄ，Ｄｅに対して軸方向Ａの両側でそれぞれ向き合う変速ギヤＤａ，Ｄｃ；Ｍｂ，Ｍｅ；Ｄｄ，Ｄｆは、軸方向Ａには移動しない変速ギヤである。これらの変速ギヤＤａ，Ｄｃ；Ｍｂ，Ｍｅ；Ｄｄ，Ｄｆには、前記ドグ５３の突起５３ａが嵌まる凹部５４ａを有するドグ５４がそれぞれ形成されている。
互いに対向するドグ５３，５４の対は、可動変速ギヤＤｂ，Ｍｃ，Ｍｄ，Ｄｅの軸方向移動によって係合したり、その係合が解除されたりするドグクラッチＣ１〜Ｃ６を構成している。各ドグクラッチＣ１〜Ｃ６が係合状態のとき、それらのドグ５３，５４は凹凸結合をなし、滑りのない状態でトルクを伝達する。
【００４０】
各ドグクラッチＣ１〜Ｃ６を構成する一対のドグ５３，５４は、いずれか一方がメイン軸４６と常時同期回転する駆動ドグであり、他方がドライブ軸４７と常時同期回転する駆動ドグである。すなわち、駆動ドグは、対応するドグクラッチＣ１〜Ｃ６が係合状態であるか解除状態であるかを問わず、メイン軸４６とともに同期回転し、クラッチ４５がトルク伝達している状態であれば、エンジン１５からの動力が与えられる。被駆動ドグは、対応するドグクラッチＣ１〜Ｃ６が係合状態であるか解除状態であるかを問わず、ドライブ軸４７とともに同期回転する。駆動ドグは、メイン軸４６上に配置されている場合もあり、ドライブ軸４７上に配置されている場合もある。同様に、被駆動ドグはメイン軸４６上に配置されている場合もあり、ドライブ軸４７上に配置されている場合もある。
【００４１】
可動変速ギヤＤｂ，Ｍｃ，Ｍｄ，Ｄｅは、ドグクラッチＣ１〜Ｃ６のドグ５３，５４が係合する係合位置と、それらのドグクラッチＣ１〜Ｃ６のドグ５３，５４が係合しない非係合位置との間で軸方向Ａに移動可能に設けられている。ドグクラッチＣ１〜Ｃ６は、いずれか一つが係合状態となる。そして、その係合状態のドグクラッチに対応する一対の変速ギヤが一体的に回転する。いずれのドグクラッチを係合状態とするかによって、メイン軸４６とドライブ軸４７との間の変速比が異なる。それにより、複数の変速段を提供することができる。
【００４２】
変速時には、変速指令によって新たに設定される変速段（新変速段）に対応する可動変速ギヤが、新変速段のドグクラッチが係合する位置まで動かされる。それによって、その可動変速ギヤとそれに隣接する変速ギヤとは、ドグクラッチを介して係合し、一体回転する。その他のドグクラッチは非係合状態とされる。すなわち、変速時には、変速指令の内容（１速から２速へのシフトアップや、４速から３速へのシフトダウン等）に応じて、対応する可動変速ギヤが選択的に係合位置まで動かされ、隣接する変速ギヤとドグクラッチを介して係合する。また、当該変速指令の発生前の変速段（旧変速段）に対応するドグクラッチが非係合状態となるように、対応する可動変速ギヤが非係合位置に動かされる。これによって、エンジン１５のトルクを後輪７に伝達する変速ギヤが切り換わる。
【００４３】
たとえば、変速指令の発生前の変速段において、変速ギヤＤｅ，Ｄｆが係合位置にある場合（図３参照）には、メイン軸４６の回転は変速ギヤＭｆ，Ｄｆ，Ｄｅを介してドライブ軸４７に伝達される。変速比は、変速ギヤＭｆ，Ｄｆのギヤ比に従う。その後、変速指令が発生すると、たとえば、可動変速ギヤＤｅが軸方向Ａに移動されて、ドグクラッチＣ６の係合が解かれ、ドグクラッチＣ５が係合状態とされる。この場合、メイン軸４６の回転は、変速ギヤＭｄ，Ｄｄ，Ｄｅを介してドライブ軸４７に伝達される。変速比は、変速ギヤＭｄ，Ｄｄのギヤ比に従う。
【００４４】
ギヤ切り換え機構５０は、可動変速ギヤＤｂ，Ｍｃ，Ｍｄ，Ｄｅとそれぞれ係合する複数のシフトフォーク５６と、シフトフォーク５６を軸方向Ａに移動させるためのシフトカム５７とを備えている。シフトカム５７は、メイン軸４６およびドライブ軸４７に平行に延びた軸形状を有しており、軸受け５５によって、その軸線まわりに回転可能に支持されている。シフトカム５７の外周面には、シフトフォーク５６を駆動するための蛇行した複数のカム溝５８が周方向に沿って形成されている。シフトフォーク５６の基端部は、複数のカム溝５８とそれぞれ係合している。一方、各シフトフォーク５６の先端部は、可動変速ギヤＤｂ，Ｍｃ，Ｍｄ，Ｄｅの外周面にそれぞれ形成された環状溝５９と係合している。
【００４５】
シフトカム５７が、その軸線まわりに回転することにより、シフトフォーク５６が軸方向Ａに移動し、それによって対応する可動変速ギヤＤｂ，Ｍｃ，Ｍｄ，Ｄｅが軸方向Ａに変位する。シフトカム５７には、シフタ５２Ａが結合されており、このシフタ５２Ａがシフトアクチュエータ５２によって駆動される。シフトアクチュエータ５２は、変速指令の発生に応じて、シフタ５２Ａを駆動する。これによって、シフトカム５７が所定角度だけ回転され、それによってシフトフォーク５６とともに、旧変速段および新変速段に対応した一つまたは複数の可動変速ギヤを軸方向Ａに移動する。
【００４６】
シフタ５２Ａは、シフトアクチュエータ５２によって、中立位置からシフトアップ位置またはシフトダウン位置まで作動させられ、それによって、シフトカム５７がシフトアップ方向またはシフトダウン方向に所定角度だけ回転する。その後、シフタ５２Ａは、シフトアクチュエータ５２または復帰用のバネ部材（図示せず）によって中立位置まで戻される。シフトアップ位置またはシフトダウン位置から中立位置に戻る復帰動作時には、シフタ５２Ａとシフトカム５７との係合が解除され、シフトカム５７の回転位置が保持される。
【００４７】
ドライブ軸４７の回転は、伝達機構１７を介して後輪７の車軸７ａに伝達される。伝達機構１７は、たとえば、ドライブ軸４７および車軸７ａにそれぞれ結合された駆動側スプロケット１８Ａおよび従動側スプロケット１８Ｂと、これらの間に掛け渡されたチェーン１９とを含む。
エンジン１５が出力するトルクは、クランクシャフト２３から減速機構１６を介してクラッチ４５へと伝達される。このクラッチ４５が接続状態のとき、エンジン１５のトルクは、メイン軸４６へと伝達され、変速ギヤＭａ，Ｍｂ，Ｍｃ，Ｍｄ，Ｍｅ，Ｍｆ；Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄ，Ｄｅ，Ｄｆによって変速された後、ドライブ軸４７へと伝達される。そして、そのトルクが、ドライブ軸４７から伝達機構１７を介して、後輪７の車軸７ａに伝達される。
【００４８】
メイン軸４６およびドライブ軸４７の回転をそれぞれ検出するために、メイン軸回転センサ６１およびドライブ軸回転センサ６２が設けられている。メイン軸回転センサ６１は、メイン軸４６に固定され、メイン軸４６と一体的に回転する変速ギヤＭａ，Ｍｃ，Ｍｄ，Ｍｆのいずれかの回転を検出するように構成されていてもよい。より具体的には、メイン軸回転センサ６１は、変速ギヤＭａ，Ｍｃ，Ｍｄ，Ｍｆのいずれかのギヤ歯を突起として検出し、ギヤ歯に応じたパルス信号を生成するように構成されていてもよい。同様に、ドライブ軸回転センサ６２は、ドライブ軸４７に固定され、ドライブ軸４７と一体的に回転する変速ギヤＤｂ，Ｄｅのいずれかの回転を検出するように構成されていてもよい。より具体的には、ドライブ軸回転センサ６２は、変速ギヤＤｂ，Ｄｅのいずれかのギヤ歯を突起として検出し、ギヤ歯に応じたパルス信号を生成するように構成されていてもよい。
【００４９】
メイン軸回転センサ６１およびドライブ軸回転センサ６２の出力信号は、コントロールユニット４０に入力される。コントロールユニット４０は、メイン軸回転センサ６１およびドライブ軸回転センサ６２の出力信号に基づいて、メイン軸４６およびドライブ軸４７の回転速度を求める。コントロールユニット４０は、さらに、その回転速度に基づいて、ドグクラッチＣ１〜Ｃ６をそれぞれ構成する駆動ドグおよび被駆動ドグの相対回転位置（ドグ相対角度）を演算する。
【００５０】
さらに、クラッチ４５の作動状態を検出するために、クラッチ位置センサ６３が設けられている。クラッチ４５の作動状態とは、駆動側摩擦部材４５ａと被駆動側摩擦部材４５ｂとの接続度合いである。クラッチ位置センサ６３は、クラッチアクチュエータ５１の作動子の位置を検出するセンサであってもよい。クラッチ位置センサ６３の出力信号は、コントロールユニット４０に入力される。コントロールユニット４０は、クラッチ位置センサ６３の出力信号に基づいて、クラッチ４５の作動状態を検出する。具体的には、コントロールユニット４０は、クラッチ４５が接続状態にあるか、遮断状態にあるかを検出する。接続状態とは、駆動側摩擦部材４５ａと被駆動側摩擦部材４５ｂとが滑り無く結合している状態をいう。遮断状態は、駆動側摩擦部材４５ａと被駆動側摩擦部材４５ｂとが完全に離隔していて被駆動側摩擦部材４５ｂが空転している完全遮断状態と、駆動側摩擦部材４５ａと被駆動側摩擦部材４５ｂが滑りながら接触している半クラッチ状態とを含む。半クラッチ状態では、エンジン１５が発生するトルクの一部のみがメイン軸４６に伝達される。クラッチ４５は、半クラッチ状態と完全遮断状態との間の状態や、半クラッチ状態と接続状態との間の状態をとることもできる。
【００５１】
シフトカム５７に関連して、シフトカム５７の回転角を検出することによって、シフト位置（変速段）を検出するシフト位置センサ６４が備えられている。シフト位置センサ６４の出力信号は、コントロールユニット４０に入力されている。
また、クランクシャフト２３に関連して、クランクシャフト２３の回転速度を検出することによってエンジン１５の回転を検出するエンジン回転センサ６５が備えられている。エンジン回転センサ６５は、減速機構１６の第１のギヤ４１の回転を検出する回転センサであってもよい。エンジン回転センサ６５の出力信号は、コントロールユニット４０に入力されている。コントロールユニット４０は、エンジン回転センサ６５の出力信号に基づいて、エンジン回転速度を演算する。
【００５２】
コントロールユニット４０には、さらに、ハンドル８に備えられ、ライダーによって操作される変速スイッチ６０の出力信号が与えられている。変速スイッチ６０は、シフトアップスイッチ６０ａとシフトダウンスイッチ６０ｂとを備えた変速操作ユニットである。シフトアップスイッチ６０ａは、変速段を高速側に変更するためにライダーによって操作されるスイッチであり、シフトダウンスイッチ６０ｂは変速段を低速側に変更するためにライダーによって操作されるスイッチである。変速スイッチ６０の出力信号は、変速指令としてコントロールユニット４０に入力される。
【００５３】
変速指令は、変速スイッチ６０の操作によって発生するほか、コントロールユニット４０が自動二輪車１の走行状態に応じて自動的に生成する。具体的には、コントロールユニット４０は、シフトアップおよびシフトダウンのそれぞれに関して、車速およびスロットル開度に応じた変速段を定義した変速マップを有していてもよい。そして、コントロールユニット４０は、車速およびスロットル開度に応じて変速マップから変速段を読み出して、変速指令を自動生成してもよい。これにより、ライダーのシフト操作によることなく変速段を自動で変更する自動変速制御を行える。
【００５４】
コントロールユニット４０は、変速指令が生成されると、変速段を切り換えるための変速動作を実行する。変速動作は、エンジン回転速度の減速、クラッチ４５の作動、およびギヤ切り換え機構５０の作動を含んでもよい。この変速動作のために、コントロールユニット４０は、センサ類６１〜６６の出力信号に基づいて、インジェクタ３１、バルブアクチュエータ３２、クラッチアクチュエータ５１およびシフトアクチュエータ５２などの動作を制御する。
【００５５】
図４は、変速ギヤＤｅ，Ｄｆの間に備えられたドグクラッチＣ６の構成例を説明するための斜視図である。隣り合って配置された変速ギヤＤｅ，Ｄｆのうちの一方の変速ギヤＤｅには、突起５３ａを有するドグ５３が備えられており、他方の変速ギヤＤｆには凹部５４ａを有するドグ５４が備えられている。ドグ５３は、変速ギヤＤｅの軸端面に、当該変速ギヤＤｅの周方向に沿って間隔を開けて配置された複数の突起５３ａを含む。ドグ５４は、変速ギヤＤｆにおいて他方の変速ギヤＤｅと対向する軸端面に、当該変速ギヤＤｆの周方向に間隔を開けて形成された複数の凹部５４ａを含む。複数の突起５３ａおよび複数の凹部５４ａは、それぞれ互いに係合可能な形状、サイズおよび配置を有している。複数の突起５３ａの周方向の長さは互いに等しく、同様に、複数の凹部５４ａの周方向の長さは互いに等しい。各凹部５４ａの周方向の長さは、突起５３ａの周方向の長さよりも長く、したがって、突起５３ａは遊びのある状態で凹部５４ａに係合する。換言すれば、突起５３ａおよび凹部５４ａが係合可能なドグ相対角度は、上記遊びに応じたドグ入り範囲を有している。突起５３ａの数と凹部５４ａの数とは、等しくても、等しくなくてもよく、図４には、突起５３ａが３個、凹部５４ａが６個の例を示す。
【００５６】
互いに係合させられるドグ５３，５４は、一方が、メイン軸４６と常時同期回転する駆動ドグであり、他方がドライブ軸４７と常時回転する被駆動ドグである。図４の例では、変速ギヤＤｅはドライブ軸４７にスプライン結合されているので、変速ギヤＤｅに備えられたドグ５３が被駆動ドグである。そして、変速ギヤＤｆは、図２および図３に表れているとおり、メイン軸４６に固定された変速ギヤＭｆと噛合しているので、変速ギヤＤｆに備えられたドグ５４が駆動ドグである。
【００５７】
図５Ａ−図５Ｃは、駆動ドグおよび被駆動ドグの相対角度を説明するための図である。図５Ａ−図５Ｃの例では、突起５３ａが形成されたドグ５３（明瞭化のために斜線を付して示す。）が駆動ドグであり、凹部５４ａが形成されたドグ５４が被駆動ドグである例を示している。図５Ａ−図５Ｃ中、矢印Ｂは、駆動ドグおよび被駆動ドグの回転方向を示す。突起５３ａが凹部５４ａに対向していれば、駆動ドグ５３と被駆動ドグ５４との係合（凹凸結合）が可能である（図５Ａ参照）。これに対して、突起５３ａが一対の隣り合う凹部５４ａ同士の間の領域に対向していて、突起５３ａの少なくとも一部が凹部５４ａからはみ出した領域に対向しているときには、駆動ドグ５３と被駆動ドグ５４とを係合させることができない。この場合、駆動ドグ５３および被駆動ドグ５４を接近させると、突起５３ａが凹部５４ａに入り込むことができず、突起５３ａがドグ５４の表面（変速ギヤの軸端面）に当接するドグ当たりが生じる（図５Ｂ参照）。このドグ当たりは、駆動ドグ５３と被駆動ドグ５４とが相対回転することによって解消され、それによって、突起５３ａが凹部５４ａ内に入り込んで係合状態に至る。
【００５８】
加速時には、図５Ａに示すように、突起５３ａの側面が凹部５４ａの周方向一端面に当接している状態で、駆動ドグ５３から被駆動ドグ５４へのトルク伝達が行われる。このときの値を０度として、駆動ドグ５３と被駆動ドグ５４との相対角度（以下「ドグ相対角度」という。）を定義する。突起５３ａが凹部５４ａの周方向一方端にあるときのドグ相対角度と、突起５３ａが凹部５４ａの周方向他方端にあるときのドグ相対角度との間の相対角度範囲がドグ入り範囲である。つまり、駆動ドグと被駆動ドグとがドグ入り範囲内のドグ相対角度で対向していれば、駆動ドグと被駆動ドグとを係合させて、ドグクラッチを係合状態とすることができる。
【００５９】
ドグの突起５３ａおよび凹部５４ａは、それぞれ回転方向に等間隔で設けられており、かつ回転方向の長さが等しいので、たとえば、図５Ｃの右図および左図の状態は等価である。そこで、ドグ相対角度は、突起５３ａおよび凹部５４ａのドグ形状周期角を上限として求めればよい。ドグ形状周期角とは、駆動ドグおよび被駆動ドグの係合可能な相対位置範囲がドグの回転中心まわりにｋ回対称（ｋは２以上の自然数）の配置にあるとき、ドグ形状周期角＝３６０度／ｋによって定義される。たとえば、図５Ｃ等に示すように、駆動ドグが回転中心まわりに等間隔に配置された同等な３つの突起５３ａを有し、被駆動ドグが回転中心まわりに等間隔に配置された同等な６つの凹部５４ａを有する場合を考える。このとき、駆動ドグの各突起５３ａは被駆動ドグの６つの凹部５４ａのうちの任意の一つに係合可能であるから、駆動ドグと被駆動ドグとが係合可能な相対位置範囲は、６回対称の配置にある。したがって、この場合、駆動ドグおよび被駆動ドグのドグ形状周期角は、いずれも６０度（＝３６０度／６）である。
【００６０】
図６Ａ−図６Ｄは、変速時のドグクラッチの動作を図解した説明図である。図６Ａは、シフトカム５７の回転角の時間変化を表す。図６Ｂは、ドグが係合している状態からドグを抜こうとしている状態（ドグ抜き）を示す。図６Ｃは、ドグ同士が係合前に当接した状態（ドグ当たり）を示す。図６Ｄは、ドグが係合した状態（ドグ入り）を示す。
シフトカム５７が一定角度（この実施形態では６０度）回転することによって、従前の変速段（旧変速段）のドグクラッチＣprevの係合が解かれ、新たに選択された変速段（新変速段）に対応する別のドグクラッチＣnewが係合状態へと導かれる。すなわち、旧変速段のドグクラッチＣprevでは、ドグ５４に係合しているドグ５３が抜かれ（図６Ｂに示すドグ抜き）、新変速段のドグクラッチＣnewでは、ドグ５３，５４が係合させられる（図６Ｄに示すドグ入り）。ドグ相対角度がドグ入り範囲内になければ、ドグ５３，５４の係合前にドグ当たりが生じる（図６Ｃ参照）。ドグ当たりが生じている間は、シフトカム５７の回転角は変化しない。駆動ドグと被駆動ドグとの相対回転によってドグ当たりが解消すると、突起５３ａが凹部５４ａに入り込み、それに応じてシフトカム５７が回転する。
【００６１】
旧変速段のドグクラッチＣprevの係合を解除して新変速段のドグクラッチＣnewの係合が完了するまでは、クラッチ４５が遮断状態とされ、エンジン１５のトルクが駆動輪である後輪７に伝達されないか、または抑制される。したがって、ドグ当たりの継続時間が長くなれば、充分な駆動力が得られない時間が長くなるから、乗車フィーリングが悪くなる。
【００６２】
図７は、自動変速機２０に関連する電気的構成を説明するためのブロック図である。コントロールユニット４０には、変速スイッチ６０、メイン軸回転センサ６１、ドライブ軸回転センサ６２、クラッチ位置センサ６３、シフト位置センサ６４、エンジン回転センサ６５、およびスロットル操作センサ６６の出力信号が入力されている。コントロールユニット４０には、クラッチアクチュエータ５１、シフトアクチュエータ５２、点火プラグ２９、インジェクタ３１およびバルブアクチュエータ３２が接続されており、これらの動作がコントロールユニット４０によって制御される。
【００６３】
コントロールユニット４０は、制御部７１、記憶部７２、クラッチアクチュエータ駆動回路７３、シフトアクチュエータ駆動回路７４、およびエンジン駆動回路７５を含む。クラッチアクチュエータ駆動回路７３およびシフトアクチュエータ駆動回路７４は、それぞれクラッチアクチュエータ５１およびシフトアクチュエータ５２を駆動するための電力を供給する。エンジン駆動回路７５は、点火プラグ２９、インジェクタ３１およびバルブアクチュエータ３２の動作を制御する。
【００６４】
制御部７１は、変速スイッチ６０およびセンサ類６１〜６６の出力信号に基づいて、クラッチアクチュエータ駆動回路７３、シフトアクチュエータ駆動回路７４およびエンジン駆動回路７５を制御する。それによって、制御部７１は、クラッチアクチュエータ５１、シフトアクチュエータ５２、点火プラグ２９、インジェクタ３１、およびバルブアクチュエータ３２の動作を制御する。制御部７１の動作プログラムは、記憶部７２に記憶されている。
【００６５】
制御部７１は、記憶部７２に記憶された制御プログラムを実行することにより、複数の機能処理部としての働きを有している。それらの機能処理部には、変速動作を制御するための変速制御部８０が含まれている。変速制御部８０は、自動変速機２０に備えられた全てのドグクラッチＣ１〜Ｃ６について、駆動ドグと被駆動ドグとの相対角度を算出するドグ相対角度算出部８１を有している。変速制御部８０は、さらに、変速指令が発生したときに、変速動作を開始すべきタイミングを決定するためのドグ相対角度である目標ドグ相対角度を算出する目標ドグ相対角度算出部８２を備えている。目標ドグ相対角度算出部８２は、ドグ相対角度算出部８１によって算出されたドグ相対角度に基づいて目標ドグ相対角度を算出する。変速制御部８０は、変速指令を受けた後、ドグ相対角度が目標ドグ相対角度になったタイミングで変速動作を開始する。
【００６６】
ドグ相対角度算出部８１は、メイン軸回転センサ６１およびドライブ軸回転センサ６２の出力信号に基づいて、メイン軸４６およびドライブ軸４７の回転速度を求める。さらに、ドグ相対角度算出部８１は、メイン軸４６およびドライブ軸４７の回転速度に基づいて、全ての変速ギヤＭａ，Ｍｂ，Ｍｃ，Ｍｄ，Ｍｅ，Ｍｆ；Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄ，Ｄｅ，Ｄｆの回転速度を求める。これによって、全てのドグクラッチＣ１〜Ｃ６の駆動ドグおよび被駆動ドグの回転速度が求まる。ドグ相対角度算出部８１は、各ドグクラッチＣ１〜Ｃ６について、駆動ドグ回転速度と被駆動ドグ回転速度との速度差を求め、その速度差を積算することによって、ドグ相対角度を常時算出する。
【００６７】
ドグ相対角度の具体的な算出方法の例は次の通りである。
（１）ドグ相対角度の初期化
自動二輪車１のメインスイッチが投入されてコントロールユニット４０に電力が供給された直後の初期状態では、ドグ相対角度の演算値は０（初期値）である。しかし、実際には、駆動ドグと被駆動ドグとの相対角度は０以外の値をとり得る。いずれかのドグクラッチが係合状態であって、自動二輪車１が加速中であるとき、係合状態のドグクラッチにおいて、ドグの突起５３ａは係合している凹部５４ａの最も加速側の位置にあって、その凹部５４ａの端部に当接している。すなわち、駆動ドグと被駆動ドグとの相対角度が０の状態となる。この状態のとき、そのドグクラッチのドグ相対角度を０に初期化する。すべての変速段のドグクラッチが係合状態となり、各変速段で加速状態となることにより、すべてのドグクラッチにおけるドグ相対角度を初期化できる。自動二輪車１は、発進後、順次シフトアップしながら加速していくのが通常であるから、全ドグクラッチのドグ相対角度は、発進後、速やかに初期化される。
【００６８】
（２）駆動ドグ回転速度および被駆動ドグ回転速度の演算
メイン軸回転センサ６１の出力から全ての駆動ドグ回転速度を演算する。また、ドライブ軸回転センサ６２の出力によって得られるドライブ軸回転速度から全ての被駆動ドグ回転速度を演算する。
（３）ドグ相対角度の演算
駆動ドグ回転速度から被駆動ドグ回転速度を差し引いてドグ相対速度を求める。このドグ相対速度に演算周期を乗じ、その演算結果をドグ相対角度の前回値に加算する。こうして、ドグ相対速度が積分されることにより、ドグ相対角度が求められる。全てのドグクラッチに対して同様の演算を行って、ドグ相対角度が求められる。
【００６９】
図８は、この実施形態における変速動作の一例を説明するためのタイムチャートである。図８(a)はクラッチ４５の位置を示し、図８(b)はシフトカム５７を回動させるシフタ５２Ａの位置を示し、図８(c)はシフトカム５７の角度を示し、図８(d)は後輪７に伝達される駆動力の時間変化を示す。シフトアクチュエータ５２は、シフタ５２Ａを駆動することによって、シフトカム５７を一定角度（たとえば６０度）回動させ、それによって、現在の変速段のドグクラッチを切断し、次段の変速段のドグクラッチを係合させる。
【００７０】
時刻ｔ１に変速指令が発生すると、タイミング調整のための待機時間Ｔｗの後、時刻ｔ２にクラッチ４５が切断される。すなわち、クラッチ４５が接続状態から遮断状態へと状態遷移する。これによって、後輪７に伝達される駆動力が弱まり、クラッチ４５が完全遮断状態に至ると後輪７に駆動力が伝達されなくなって、参照符号１０１で示すように、後輪７は惰性回転状態となる。クラッチ４５が接続状態から遮断状態へと状態遷移を開始するタイミング（時刻ｔ１）とは、具体的には、クラッチ４５の駆動側摩擦部材４５ａと被駆動側摩擦部材４５ｂとが滑り始めるタイミングである。
【００７１】
クラッチ４５が作動を開始した後に、時刻ｔ３にシフトアクチュエータ５２が駆動し、それによって、時刻ｔ４にシフタ５２Ａが作動することにより、ドグクラッチの切り換えが始まる。すなわち、現在の変速段のドグクラッチにおいて突起を有するドグと凹部を有するドグとが離れ、それによって、凹部から突起を抜き出すドグ抜き動作が始まる。そして、ドグ抜き動作の完了の後、新たに選択された変速段に対応するドグクラッチにおいて、ドグ入り動作が行われる。すなわち、突起を有するドグと凹部を有するドグとが接近して、その突起が凹部へと挿入されて互いに係合する。クラッチ４５が完全遮断状態でなくてもドグ抜き動作は可能であるので、クラッチ４５が完全遮断状態になるのを待つことなく、シフトアクチュエータ５２の駆動を開始してもよい。
【００７２】
変速指令の受付時刻ｔ１から変速動作の開始、すなわちこの実施形態ではクラッチアクチュエータ５１の作動開始時刻ｔ２までの待機時間Ｔｗは、新たな変速段に対応して係合させるべきドグクラッチにおいてドグ当たりが生じない時間に調整される。それによって、シフトアクチュエータ５２が作動開始すると、参照符号１０２，１０３で示すように、ドグ当たりを生じることなく、ドグ抜きからドグ入りまでの動作がスムーズに進行する。そして、シフトカム５７の角度がドグ入り完了角度に達すると、時刻ｔ５にクラッチアクチュエータ５１が作動させられ、時刻ｔ６には、駆動側摩擦部材４５ａと被駆動側摩擦部材４５ｂとが互いに滑りが生じながら結合する半クラッチ状態にクラッチ４５が制御される。それによって、参照符号１０４で示すように、後輪７への駆動力伝達が復帰し、後輪７はエンジン１５が発生するトルクによって駆動される状態に戻る。
【００７３】
参照符号１０５で示す半クラッチ期間を経た後、クラッチアクチュエータ５１がさらに制御されて、時刻ｔ７には、駆動側摩擦部材４５ａおよび被駆動側摩擦部材４５ｂが完全に結合させられ、それらの間の滑りのない接続状態に至る。
シフトアクチュエータ５２は、ドグ入り完了後、所定時間の後の時刻ｔ８にシフタ５２Ａを中立位置に戻す方向に作動する。それによって、シフタ５２Ａが中立位置に戻る。
【００７４】
このように、ドグ当たりが生じないように変速指令時刻ｔ１から変速動作開始時刻ｔ２までの待機時間Ｔｗを調整することによって、後輪７に駆動力が伝達されない駆動切れ時間Ｔｃを短縮することができる。それによって、スムーズな変速動作が可能になるので、自動二輪車１の乗車フィーリングを向上することができる。
変速指令を受け付けた後、直ちに変速動作を開始した場合の比較例に係る動作を図８に二点鎖線で示す。この場合、変速指令が受け付けられると、参照符号１０６で示すように、クラッチアクチュエータ５１が即座に作動して後輪７の駆動力が失われる。そして、参照符号１０７，１０８で示すように、シフトアクチュエータ５２がタイミング調整なしに作動する。そのため、シフタ５２Ａが作動してシフトカム５７を駆動する途中で、ドグ抜き動作の後、選択された変速段に対応するドグクラッチにおいて、参照符号１０９，１１０で示すように、ドグ当たりが生じる。このドグ当たりが、駆動ドグと被駆動ドグとの相対回転によって解消された後に、シフタ５２Ａがさらに移動してシフトアップ位置（またはシフトダウン位置）に至り、それに応じてシフトカム５７が回動してドグ入りが生じ、ドグクラッチが係合状態に至る。したがって、後輪７の駆動力が失われる駆動切れ時間Ｔｃ′は、ドグ当たりが継続される時間が長いほど長くなり、それに応じて、乗車フィーリングが損なわれる。
【００７５】
図９は、変速指令の受付から変速動作を開始するまでの待機時間の調整方法、すなわち変速動作開始タイミングの調整方法を説明するためのタイムチャートである。図９(a)の曲線１２１，１２２は、それぞれ、ドグクラッチの駆動ドグ回転速度および被駆動ドグ回転速度の時間変化を示す。図９(b)は駆動ドグと被駆動ドグとの相対角度（ドグ相対角度）の時間変化を示す。図９(c)はシフトカム角度の時間変化を示す。
【００７６】
コントロールユニット４０は、各ドグクラッチの駆動ドグ回転速度および被駆動ドグ回転速度を常時算出し、かつそれらの差であるドグ相対速度ＶＤを常時積算することによって、ドグ相対角度を常時算出している。たとえば、駆動ドグが３つの突起５３ａを回転方向に等間隔で備えており、被駆動ドグが６つの凹部５４ａを回転方向に等間隔で備えているときには、ドグ形状周期角は６０度である。この場合、駆動ドグおよび被駆動ドグのドグ相対角度は０度から６０度の間で変動することになる。
【００７７】
ドグ相対角度の時間変化を拡大した図１０に示すように、０度から６０度までのドグ相対角度の全範囲において、ドグ当たりが生じるドグ当たり範囲１３１とドグ入りが可能なドグ入り範囲１３２とが存在する。ドグ相対角度がドグ入り範囲１３２にあるときにドグ入り動作を行えば、ドグ当たりを生じることなくドグクラッチを係合状態に至らせることができる。そこで、コントロールユニット４０は、たとえば、ドグ入り範囲１３２の中央値ＤＡｍのドグ相対角度においてドグ入り動作が生じるように、変速動作を開始すべき目標ドグ相対角度ＤＡｔを演算する。
【００７８】
具体的には、コントロールユニット４０は、時刻ｔ１に変速指令を受け付けた後、それ以前のドグ相対速度ＶＤが維持されると仮定して、ドグ相対角度の変動を予想する。予測されたドグ相対速度の変動を図１０に破線で示す。そして、コントロールユニット４０は、変速指令の受付時刻ｔ１の後、最も早くドグ入り範囲１３２の中央値ＤＡｍにドグ相対角度が達する時刻ｔ１０を予測する。コントロールユニット４０は、その予測した時刻ｔ１０から変速所要時間Ｔｓだけ前の時刻ｔ２におけるドグ相対角度予想値を目標ドグ相対角度ＤＡｔとして求める。
【００７９】
変速所要時間Ｔｓは、変速動作を開始してからドグ入りが生じるまでの所要時間であり、たとえばこの実施形態では、クラッチ４５の切断動作を開始してからドグ入りが生じるまでの時間である。ドグ入りが生じるタイミングは、この実施形態では、突起５３ａが凹部５４ａに進入開始するタイミングである。変速所要時間Ｔｓは、一定値であってもよいし、変速段等に応じて異なる値を設定したマップから読み出してもよい。また、学習によって、変速所要時間Ｔｓを演算する構成としてもよい。
【００８０】
コントロールユニット４０は、変速指令を受け付けると、目標ドグ相対角度ＤＡｔを演算して、ドグ相対角度を監視する。そして、コントロールユニット４０は、ドグ相対角度が目標ドグ相対角度ＤＡｔに達する時刻ｔ２に、クラッチアクチュエータ５１を作動させる。これによって、一連の変速動作が開始され、ドグ当たりを生じないタイミングで、新たに選択された変速段に対応したドグクラッチの係合が生じる。
【００８１】
図１１は、変速動作を説明するためのフローチャートである。この図１１には、２速から３速にシフトアップするときの制御動作例が示されている。この制御動作は、主として、コントロールユニット４０の変速制御部８０の働きによる。
コントロールユニット４０は、１速〜６速に対応したドグクラッチにおける駆動ドグおよび被駆動ドグのドグ相対角度を常時演算している（ステップＳ１。ドグ相対角度算出部８１の機能）。２速のドグクラッチが係合している状態でシフトアップ指令を受け付けると（ステップＳ２）、コントロールユニット４０は、３速に対応するドグクラッチのドグ相対角度を参照し、さらに、そのドグクラッチのドグ相対速度を用いて、目標ドグ相対角度を算出する（ステップＳ３。目標ドグ相対角度算出部８２の機能）。その後、コントロールユニット４０は、ドグ相対角度が目標ドグ相対角度に達するのを待って（ステップＳ４）、変速動作を実行する（ステップＳ５）。
【００８２】
変速動作は、この実施形態では、クラッチ４５の切断、ギヤ切り換え機構５０の作動、およびエンジン１５の出力変化処理を含む。変速動作が開始されると、これらの動作が予め定められた順序およびタイミングで実行される。動作の順序およびタイミングは、自動変速機２０の構成等によって適切に設定される。クラッチ４５の切断が最初の動作であれば、変速動作の開始タイミングはクラッチアクチュエータ５１の作動タイミングとなる。ギヤ切り換え機構５０の作動が最初の動作であれば、変速動作の開始タイミングは、シフトアクチュエータ５２の作動タイミングとなる。また、出力変化処理が最初の動作であれば、変速動作の開始タイミングは、点火プラグ２９、インジェクタ３１およびバルブアクチュエータ３２のうちの少なくとも一つを制御してエンジン１５の出力変化を開始させるタイミングとなる。いずれの動作が最初の動作であっても、変速動作開始タイミングの調整によって、各動作のタイミングが調整されることになる。出力変化処理は、具体的には、点火プラグ２９の点火時期の制御、インジェクタ３１の燃料噴射量の制御、およびスロットルバルブ３０の開度制御（吸入空気量の制御）のうちの一つ以上によって行われてもよい。出力変化処理は、具体的には、ドグ同士の摩擦力を低減してドグ抜きを容易にするための処理である。たとえば、シフトアップのときにはエンジン出力を減少させ、シフトダウンのときにはエンジン出力を増加させる処理であってもよい。
【００８３】
変速動作のために、コントロールユニット４０は、クラッチアクチュエータ５１を作動させ、クラッチ４５を接続位置から切断位置に向かって作動開始させる。さらに、コントロールユニット４０は、シフトアクチュエータ５２を作動させて、シフタ５２Ａをシフトアップ方向に作動させる。また、コントロールユニット４０は、エンジン１５の出力を変化（低減）させるための出力変化処理を実行する。
【００８４】
こうして変速動作が開始されると、コントロールユニット４０は、シフト位置センサ６４の出力を参照して、シフトカム５７の角度が３速のドグクラッチにおけるドグ入り角度を超えたかどうかを判断する（ステップＳ６）。この判断が肯定されると、３速のドグクラッチが係合したことになるので、コントロールユニット４０は、シフトアクチュエータ５２を制御して、シフタ５２Ａを中立位置に戻すシフト戻し動作を行う（ステップＳ７）。また、コントロールユニット４０は、クラッチアクチュエータ５１を制御して、クラッチ４５を半クラッチ状態へと導く（ステップＳ７）。
【００８５】
そして、クラッチ４５の駆動側摩擦部材４５ａと被駆動側摩擦部材４５ｂとの回転速度差がほぼ０になるのを待って（ステップＳ８）、コントロールユニット４０は、さらにクラッチアクチュエータ５１を制御し、クラッチ４５を完全接続位置へと導く（ステップＳ９）。こうして、シフトアップ動作が完了する。
図１２は、各ドグクラッチにおける駆動ドグおよび被駆動ドグのドグ相対角度を算出する処理を説明するためのフローチャートである。この制御動作は、主として、コントロールユニット４０の変速制御部８０（とくにドグ相対角度算出部８１）の働きによる。
【００８６】
算出対象の変速段の番号ｎに対して初期値１が設定された後（ステップＳ１１）、現在選択されている変速段がｎ速であって、かつ加速中であるかどうかが判断される（ステップＳ１２）。この判断が肯定されると、コントロールユニット４０は、ｎ速のドグ相対角度を０にリセットする。
次に、コントロールユニット４０は、ｎ速のドグクラッチの駆動ドグ回転速度Ｎｐおよび被駆動ドグ回転速度Ｎｗを算出する（ステップＳ１４）。そして、コントロールユニット４０は、ｎ速のドグクラッチにおけるドグ相対角度の現在値に対して、（Ｎｐ−Ｎｗ）×ｔ（ｔは演算周期）を加算する（ステップＳ１５）。
【００８７】
そして、コントロールユニット４０は、ｎ速のドグクラッチのドグ相対角度が当該ドグクラッチのドグ形状周期を超えたかどうかを判断する（ステップＳ１６）。この判断が肯定されると、コントロールユニット４０は、ｎ速のドグクラッチのドグ相対角度から当該ドグクラッチのドグ形状周期を減算する（ステップＳ１７）。これにより、ｎ速のドグクラッチのドグ相対角度は当該ドグクラッチのドグ形状周期の範囲内で継続的に演算されることになる。ｎ速のドグクラッチのドグ相対角度がドグ形状周期を超えていなければ（ステップＳ１６：ＮＯ）、ステップＳ１７の処理が省かれる。コントロールユニット４０は、演算対象の変速段ｎが最高変速段（たとえば６速）であれば処理を終了し（ステップＳ１８）、さもなければ、ｎを＋１だけインクリメントして（ステップＳ１９）、ステップＳ１２からの処理を繰り返す。
【００８８】
このようにして、１速〜６速の全てのドグクラッチにおける駆動ドグおよび被駆動ドグの相対角度が算出されることになる。この処理が、演算周期ｔ毎に繰り返し実行され、それによって、１速〜６速のドグクラッチのドグ相対角度は、メインスイッチが導通されてコントロールユニット４０に電力が供給されている間、常時演算されることになる。
以上のように、この実施形態によれば、自動変速機２０は、動力源としてのエンジン１５からのトルクが伝達されるメイン軸４６の回転を変速してドライブ軸２７に伝達するように構成されている。自動変速機２０は、メイン軸４６と常時同期回転するようにメイン軸４６上またはドライブ軸４７上に設けられた駆動ドグと、ドライブ軸４７と常時同期回転するようにメイン軸４６上またはドライブ軸４７上に設けられた被駆動ドグとを含む。自動変速機２０は、さらに、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、駆動ドグと被駆動ドグとを係合および係合解除させて、メイン軸４６とドライブ軸４７との間で駆動力伝達するギヤを切り換えるギヤ切り換え機構５０を含む。さらに、自動変速機２０は、ギヤ切り換え機構５０を作動させるシフトアクチュエータ５２と、クラッチ４５と、変速制御部８０とを有している。クラッチ４５は、エンジン１５からメイン軸４６に滑りなくトルクを伝達する接続状態と、エンジン１５からメイン軸４６に滑りながらトルクの一部を伝達するか、またはエンジン１５からメイン軸４６へのトルク伝達を遮断する遮断状態とで切り換わる。変速制御部８０は、シフトアクチュエータ５２を作動させて駆動ドグと被駆動ドグとを係合させるドグ係合動作を含む変速動作を、係合させる駆動ドグおよび被駆動ドグの相対回転位置に基づいて制御する。
【００８９】
この構成によれば、エンジン１５からのトルクは、クラッチ４５を介してメイン軸４６に伝達され、さらに変速されてドライブ軸４７に伝達される。クラッチ４５が接続状態であるか、またはトルクの一部を伝達する遮断状態のときに、エンジン１５からメイン軸４６にトルクが伝達される。メイン軸４６上またはドライブ軸４７上には、メイン軸４６と常時同期回転する駆動ドグと、ドライブ軸４７と常時同期回転する被駆動ドグとの組み合わせで構成されるドグクラッチＣ１〜Ｃ６が設けられている。いずれかのドグクラッチＣ１〜Ｃ６において駆動ドグと被駆動ドグとを係合させることにより、メイン軸４６からドライブ軸４７へと、その係合状態のドグクラッチに対応した変速比で回転が伝達される。駆動ドグと被駆動ドグとの係合および係合解除は、それらを接近および離隔させるギヤ切り換え機構５０によって行われる。このギヤ切り換え機構５０は、シフトアクチュエータ５２によって作動させられる。変速制御部８０は、係合させようとする駆動ドグおよび被駆動ドグの相対回転位置に基づいて変速動作を制御する。変速動作は、シフトアクチュエータ５２を作動させて駆動ドグと被駆動ドグとを係合させるドグ係合動作を含む。駆動ドグと被駆動ドグとの相対回転位置に基づいて変速動作が制御されることによって、ドグ当たりを回避したり、ドグ当たり時間を短くしたり、ドグ当たりの状況に応じた制御を行ったりすることができる。それにより、ドグ当たりによる影響、とくに使用者が感じる違和感を低減することができる。
【００９０】
この実施形態では、変速動作は、クラッチアクチュエータ５１を作動させてクラッチ４５を遮断するクラッチ遮断動作、シフトアクチュエータ５２を作動させて駆動ドグと被駆動ドグとを係合させるドグ係合動作、エンジン１５の出力を変化させる出力変化処理を含む。変速制御部８０は、駆動ドグと被駆動ドグとの相対回転位置に基づいて変速動作を制御し、それによって、ドグ当たりを回避しながら、変速動作を達成する。それによって、ドグ当たりによる影響、とくに使用者が感じる違和感を低減できる。また、エンジン１５の出力を変化させた状態で変速動作を行うことにより、ドグ抜き時のドグ同士の摩擦抵抗を低減できる。
【００９１】
変速制御部８０は、変速動作を開始するタイミングをドグ相対角度に基づいて設定する。変速動作を構成する一連の動作のなかで、クラッチ４５が最初に作動するときには、クラッチアクチュエータ５１の作動タイミングが設定される。また、ギヤ切り換え機構５０の動作が最も早いときには、シフトアクチュエータ５２の作動タイミングが設定される。また、エンジン１５の出力変化処理が最も早く行われる場合には、出力変化処理の開始タイミングが設定される。変速動作を構成する一連の動作のうちの最初の動作の開始タイミングを設定することによって、その他の動作のタイミングも間接的に調整されることになる。
【００９２】
このような変速動作の開始タイミングの制御によって、駆動ドグと被駆動ドグとは、ドグ当たりを生じることなく係合状態に至る。これにより、変速前の変速段に対応した駆動ドグと被駆動ドグとの係合解除（ドグ抜き）から変速後の変速段に対応した駆動ドグと被駆動ドグとの係合（ドグ入り）までの時間を短縮できるので、駆動力が後輪７に伝達されない時間を短縮できる。それによって、ドグ当たりによる影響、とくに使用者が感じる違和感を低減でき、変速時のフィーリングのよい自動二輪車１を提供できる。
【００９３】
また、この実施形態では、メイン軸４６およびドライブ軸４７の回転がメイン軸回転センサ６１およびドライブ軸回転センサ６２によってそれぞれ検出され、それらの出力信号を用いて全てのドグクラッチＣ１〜Ｃ６におけるドグ相対角度が求められる。したがって、ドグ相対角度を正確に求めることができるので、変速動作の開始タイミングを適切に設定して、ドグ当たりを確実に回避し、駆動切れ時間を短縮することができる。
【００９４】
とくに、この実施形態では、メイン軸回転センサ６１およびドライブ軸回転センサ６２は、変速ギヤのギヤ歯を突起として検出する構成であるので、メイン軸４６およびドライブ軸４７の回転角または回転速度を正確に検出できる。それによって、ドグ相対角度を一層正確に検出できるから、変速動作の開始タイミングを一層適切に設定でき、ドグ当たりの影響、とくに使用者が感じる違和感を一層効果的に低減できる。
【００９５】
図１３は、この発明の第２の実施形態を説明するための図であり、ドグ相対角度の時間変化が示されている。前述の第１の実施形態では、変速指令を受け付けた後、変速動作が開始するまでの待機時間を調整することによって、ドグ当たりを回避している。それに対して、この第２の実施形態においては、変速指令を受け付けると直ちに変速動作を開始し、ドグ当たり継続時間を予測して、そのドグ当たり継続時間の予測結果に基づいて、変速動作を制御するように構成されている。ドグ当たり継続時間とは、新たに選択された変速段に対応したドグクラッチにおいてドグ当たりが継続する時間である。
【００９６】
以下、図１〜図７、図１１等を併せて参照して、説明する。ただし、変速制御部８０（図７参照）は、この実施形態では、目標ドグ相対角度算出部８２を有している必要はない。
コントロールユニット４０は、時刻ｔ１に変速指令を受け付けると、変速動作を開始する一方で、変速動作の所要時間、すなわち変速所要時間Ｔｓに応じて、ドグ当たり継続時間Ｔａを演算する。より具体的には、コントロールユニット４０は、ドグ相対速度ＶＤが変速指令受付時刻ｔ１での値のままで維持されると仮定して、変速所要時間Ｔｓ後のドグ相対角度（変速完了時ドグ相対角度）ＤＡｓｅを予測する。この変速完了時ドグ相対角度ＤＡｓｅがドグ当たり範囲１３１に属するときは、コントロールユニット４０は、そのドグ相対角度ＤＡｓｅからドグ当たり解消角度Ｄｄに至るまでの所要時間をドグ当たり継続時間Ｔａとして演算する。ドグ当たり解消角度Ｄｄとは、ドグ入り範囲１３２におけるドグ相対角度の下限値である。ドグ当たり継続時間Ｔａは、具体的には、次式によって求めることができる。
【００９７】
【数１】
2014206233.tif 000003
【００９８】
図１４は、ドグ当たり継続時間の予測処理を説明するためのフローチャートである。図１４には、２速から３速にシフトアップするときのドグ当たり継続時間の予測演算例が示されている。この制御動作は、主として、コントロールユニット４０の変速制御部８０の働きによる。
コントロールユニット４０は、１速〜６速の変速段に対応するそれぞれのドグクラッチにおけるドグ相対角度ＤＡ[1]〜ＤＡ[6]を常時演算している（ステップＳ２１。ドグ相対角度算出部の機能）。ドグ相対角度の演算例は、前述の図１１に示したとおりである。
【００９９】
コントロールユニット４０は、シフトアップ指令を受け付けると（ステップＳ２２）、新たに選択された変速段である３速のドグクラッチにおけるドグ相対速度ＶＤを算出する（ステップＳ２３）。コントロールユニット４０は、さらに、３速の変速段のドグクラッチにおけるドグ相対角度ＤＡ[3]に、「ドグ相対速度ＶＤ×変速所要時間」を加算して、変速完了時ドグ相対角度ＤＡse（＝ＤＡ[3]＋ＶＤ×変速所要時間）を求める（ステップＳ２４）。そして、コントロールユニット４０は、変速完了時ドグ相対角度ＤＡseがドグ形状周期よりも大きいかどうかを判断する（ステップＳ２５）。変速完了時ドグ相対角度ＤＡseがドグ形状周期よりも大きければ（ステップＳ２５：ＹＥＳ）、コントロールユニット４０は、変速完了時ドグ相対角度ＤＡseからドグ形状周期を減じて得られた値を、変速完了時ドグ相対角度ＤＡseとする（ステップＳ２６）。変速完了時ドグ相対角度ＤＡseがドグ周形状期以下であれば（ステップＳ２５：ＮＯ）、ステップＳ２６の処理は省かれる。
【０１００】
次に、コントロールユニット４０は、変速完了時ドグ相対角度ＤＡseとドグ当たり解消角度とを比較する（ステップＳ２７）。変速完了時ドグ相対角度ＤＡseがドグ当たり解消角度よりも小さければ（ステップＳ２７：ＹＥＳ）、ドグ当たりが生じることになるので、コントロールユニット４０は、ドグ当たり継続時間を予測する（ステップＳ２８）。具体的には、コントロールユニット４０は、ドグ当たり解消角度から変速完了時ドグ相対角度ＤＡseを減じて得られた値を、さらにドグ相対速度ＶＤで除算する。これによって、ドグ当たり継続時間（＝（ドグ当たり解消角度−ＤＡse）／ＶＤ）が求まる。変速完了時ドグ相対角度ＤＡseがドグ当たり解消角度以上であれば（ステップＳ２７：ＮＯ）、ドグ当たりは生じないので、コントロールユニット４０は、ドグ当たり継続時間を０と予測して（ステップＳ２９）、演算を終える。この場合、コントロールユニット４０は、ドグ当たりが生じないと予測することになる。
【０１０１】
図１５は、上記予測されたドグ当たり継続時間に応じた制御動作例を説明するためのタイムチャートである。より具体的には、図１５(a)にはクラッチ４５の位置の時間変化が示されており、図１５(b)にはシフタ５２Ａの位置の時間変化が示されており、図１５(c)にはシフトカム５７の角度の時間変化が示されている。
時刻ｔ１に変速指令が発生すると、コントロールユニット４０は、それに応答して変速動作を直ちに開始する。図１５に示した例では、変速動作はクラッチ４５の状態遷移に始まる。すなわち、クラッチ４５が接続状態から遮断状態へと状態遷移を開始する。それにやや遅れて、または同時にシフトアクチュエータ５２が駆動され、シフタ５２Ａが作動して、シフトカム角度の変動が始まる。ドグ当たりが生じるときは、シフタ５２Ａは動作完了位置（シフトアップ位置またはシフトダウン位置）まで変位することができず、参照符号１４１で示すように、途中でその移動が規制される。それに応じて、参照符号１４２で示すように、シフトカム角度も次段のシフト位置の角度まで達することができず、途中で変動しなくなる。
【０１０２】
一方、クラッチ４５は、接続位置から一気に完全遮断位置に導かれるのではなく、予測されたドグ当たり継続時間Ｔａに応じて、接続位置と完全遮断位置との間の弱トルク伝達位置Ｐ１に保持される。より具体的には、ドグ当たり継続時間Ｔａに応じて設定される弱トルク伝達時間Ｔwtの間、弱トルク伝達位置Ｐ１に制御される。その後、クラッチ４５は、完全遮断位置に制御される。弱トルク伝達位置Ｐ１では、クラッチ４５は、エンジン１５のトルクを減衰してメイン軸４６に伝達する。弱トルク伝達位置Ｐ１は、この実施形態では、半クラッチ位置Ｐ２よりも完全遮断位置に近い。
【０１０３】
弱トルク伝達時間Ｔwtは、たとえば、図１６に特性例を示すように、ドグ当たり継続時間Ｔａが長いほど長くなるように設定されてもよい。図１６の例では、ドグ当たり継続時間Ｔａが比較的短い領域では弱トルク伝達時間Ｔwtの増加率が大きく、ドグ当たり継続時間Ｔａが長くなるほど弱トルク伝達時間Ｔwtの増加率が小さくなるように設定した、非線形特性が選択されている。
【０１０４】
ドグ当たりが生じたときに、エンジン１５からのトルクを完全に遮断してしまうと、ドグクラッチの駆動ドグへのトルク入力がなくなる。そのため、駆動ドグおよび被駆動ドグがドグ当たり状態のままで長時間にわたって連れ回る恐れがある。そこで、この実施形態では、ドグ当たり継続時間Ｔａに応じた弱トルク伝達時間Ｔwtだけ弱トルク伝達状態でクラッチ４５を接続することにしている。それによって、駆動ドグと被駆動ドグとの間の相対速度を比較的大きく保つことができるので、ドグ当たりを早期に解消して、駆動ドグおよび被駆動ドグを係合状態に至らせることができる。それによって、駆動切れ時間を短くできるので、変速時のフィーリングを向上することができる。
【０１０５】
弱トルク伝達時間Ｔwtを一定値に決めてしまうと、ドグ入りのときにも駆動ドグにエンジン１５からのトルクが入力されている恐れがある。その場合、ドグ入り時において、駆動ドグと被駆動ドグとの相対速度が大きくなり過ぎ、駆動ドグと被駆動ドグとが係合するときに大きな衝撃音が生じ、異音または振動の原因となる恐れがある。そこで、この実施形態では、予測されたドグ当たり継続時間Ｔａに応じた弱トルク伝達時間Ｔwtを設定して、ドグ当たりの早期解消およびドグ入り時の衝撃の軽減を両立している。
【０１０６】
図１５に、弱トルク伝達時間を０とした場合、すなわち、クラッチ４５を弱トルク伝達状態での維持を経ることなく接続状態から完全遮断状態へ直ちに移行させた場合の動作を比較例として二点鎖線で示す。すなわち、駆動ドグへのトルク入力がなくなる結果、駆動ドグおよび被駆動ドグが連れ回り、参照符号１４４，１４５で示すように、ドグ当たりの継続時間が長くなる。それによって、クラッチ４５が完全遮断されている状態が長く継続するので、駆動切れ時間が長くなって、変速時のフィーリングが悪くなる。
【０１０７】
コントロールユニット４０は、シフトカム角度が新たに変速した変速段の角度に到達してドグ入りに至ると、時刻ｔ１１に、クラッチアクチュエータ５１を制御して、参照符号１４５で示すように、クラッチ４５を完全遮断状態から半クラッチ状態へと移行させる。これにより、後輪７への駆動力伝達が復帰することになる。その他の動作は、前述の第１の実施形態の場合と同様である。
【０１０８】
図１７は、コントロールユニット４０が実行する制御例を説明するためのフローチャートである。コントロールユニット４０は、１速〜６速のドグクラッチにおける駆動ドグおよび被駆動ドグの相対角度を常時演算している（ステップＳ３１）。シフトアップ指令を受け付けると（ステップＳ３２）、コントロールユニット４０は、ドグ当たり継続時間を算出し、さらに、それに応じて弱トルク伝達時間を算出する（ステップＳ３３）。
【０１０９】
そして、コントロールユニット４０は、変速動作を開始する。すなわち、コントロールユニット４０は、クラッチアクチュエータ５１を制御することにより、クラッチ４５を弱トルク伝達位置へ移動させる（ステップＳ３４）。また、コントロールユニット４０は、シフトアクチュエータ５２を制御してシフタ５２Ａをシフトアップ方向に動作開始させる（ステップＳ３４）。さらに、コントロールユニット４０は、点火動作、燃料噴射動作、スロットル開度等の制御によって、エンジン１５の出力を変化させるための処理を実行する（ステップＳ３４）。
【０１１０】
コントロールユニット４０は、弱トルク伝達時間の経過を待機した後（ステップＳ３５）、クラッチアクチュエータ５１を制御して、クラッチ４５を完全遮断位置へと移動させる（ステップＳ３６）。そして、コントロールユニット４０は、シフトカム角度が３速のドグ入り角度を超えたかどうかを判断し（ステップＳ３７）、この判断が肯定されると、シフトアクチュエータ５２を制御して、シフタ５２Ａを中立位置に戻すシフト戻し動作を行う（ステップＳ３８）。さらに、コントロールユニット４０は、クラッチアクチュエータ５１を制御して、クラッチ４５を半クラッチ位置へと導く（ステップＳ３８）。
【０１１１】
その後、コントロールユニット４０は、クラッチ４５の駆動側摩擦部材４５ａおよび被駆動側摩擦部材４５ｂの回転速度差が解消されるのを待って（ステップＳ３９）、クラッチアクチュエータ５１を制御し、クラッチ４５を接続状態として、シフトアップ動作を終了する（ステップＳ４０）。
このように、この実施形態では、係合させようとする駆動ドグおよび被駆動ドグのドグ当たりが生じるかどうか、およびドグ当たりが生じるとすればその継続時間が予測される。その予測結果に基づいて変速動作が制御されることにより、ドグ当たりに起因する不具合を回避または軽減できる。具体的には、予測されたドグ当たり継続時間に応じて弱トルク伝達時間が設定され、その設定された時間にわたって、クラッチ４５が弱トルク伝達状態に制御される。これにより、エンジン１５からのトルクの完全遮断が遅らすことができ、駆動ドグおよび被駆動ドグの相対速度を大きな値に維持して、ドグ当たりの早期解消を図ることができる。これにより、ドグ当たりによる影響、とくに使用者が感じる違和感を低減できる。また、弱トルクの伝達時間がドグ当たり継続時間の予測結果に応じて適切に設定されるので、ドグ入りのとき、駆動ドグおよび被駆動ドグの間の相対速度が大きくなり過ぎない。それによって、駆動ドグおよび被駆動ドグの係合時の衝撃を低減でき、衝撃に伴う異音や振動の発生を抑制できる。
【０１１２】
図１８は、デュアルクラッチトランスミッションに第１の実施形態を応用した例を示す。図１８(a)は変速後の変速段（次段）を接続するクラッチの位置を示し、図１８(b)はシフタの位置を示し、図１８(c)はシフトカムの角度を示す。デュアルクラッチトランスミッションとは、クラッチおよびギヤが奇数段に対応した第１系統および偶数段に対応した第２系統の２系統に分かれていて、その２系統を交互に用いながら変速動作を行う変速装置である。
【０１１３】
説明のために、第１系統においてｎ速が選択されており、第２系統がニュートラルである場合を想定する。このとき、第１系統において、クラッチが接続されてエンジンのトルクが伝達されており、ｎ速のドグクラッチが係合状態にある。第２系統では、クラッチが完全遮断状態であり、ドグクラッチはいずれも解放状態である。この状態から、変速指令を受け付けたことに応答してシフトアクチュエータが作動し、第１系統および第２系統でｎ速およびｎ＋１速のそれぞれのドグクラッチが係合する状態に至る場合を想定する。つまり、第１系統においてはｎ速のドグクラッチが係合状態に保たれ、第２系統においてはｎ＋１速のドグクラッチが係合状態とされる。その後、第１系統のクラッチが遮断され、第２系統のクラッチが接続されて、エンジンのトルクは第２系統を介して駆動輪へと伝達される。
【０１１４】
より具体的に説明すると、コントロールユニットは、時刻ｔ３１に変速指令を受け付けると、遮断状態にある第２系統のクラッチ（次段クラッチ）を遮断状態に保っておき、ドグ当たりが生じないようにタイミング調整した待機時間Ｔｗの後の時刻ｔ３２に、第２系統での変速動作を開始する。図１８の例では、シフトアクチュエータが作動させられ、それによって、参照符号１５１で示すように、シフタが作動する。それに応じて、参照符号１５２で示すように、シフトカム角度が変化し、第２系統においてｎ＋１速のドグクラッチが係合した状態へと至る。ドグ入り完了の時刻ｔ３３で、第２系統のクラッチが完全遮断状態から、参照符号１５３で示す半クラッチ状態に制御される。さらに、第２系統のクラッチの入力側および出力側の摩擦部材間の相対速度がほぼ０になるのを待って、時刻ｔ３４に、当該第２系統のクラッチが接続状態へと駆動される。第１系統のクラッチは、第２系統のクラッチを半クラッチ状態とする直前に完全遮断状態とされる。
【０１１５】
変速指令を受け付けて直ちにシフトアクチュエータを作動させた場合の動作例を、図１８に二点鎖線で示す。この場合、ｎ＋１速のドグクラッチにおいてドグ当たりが生じ、そのため、参照符号１５４，１５５で示すように、シフタ角度およびシフトカム角度が途中で変化しなくなっている。そして、ドグ当たりが解消されると、それらの変動が始まり、ドグ入り状態に至る。この場合、変速指令からドグ入り完了までの時間が長くなったり、ドグ当たりに伴う衝撃音が生じたりする恐れがあり、それによって変速時のフィーリングが悪くなる恐れがある。
【０１１６】
図１９は、シフタおよびクラッチを共通のアクチュエータで作動させる構成に第１の実施形態を応用した場合の動作例を示す。すなわち、共通アクチュエータを作動させることによって、クラッチおよびシフタの両方が作動する。このような構成は、たとえば、特許文献２に記載されている。この実施形態では、前記共通アクチュエータが、本発明におけるアクチュエータユニットに対応している。つまり、この実施形態では、ギヤ切り換え機構およびクラッチの両方を作動させるための一つの共通アクチュエータユニットが備えられている。
【０１１７】
図１９(a)は連動して変化するクラッチの位置およびシフタの位置を示し、図１９(b)ははシフトカムの角度を示す。時刻ｔ４１に変速指令を受け付けると、コントロールユニットは、ドグ当たりが生じないように調整した待機時間Ｔｗの後の時刻ｔ４２に、変速動作を開始する。それによって、共通アクチュエータが作動するので、参照符号１６１で示すように、クラッチが接続状態から遮断状態へと状態遷移し、それとともに、シフタが中立位置からシフトアップ位置へと移動する。それに応じて、参照符号１６２で示すように、シフトカム角度が変化する。そして、シフトカム角度がドグ入り状態に至った時刻ｔ４３の後の時刻ｔ４４で、共通アクチュエータが制御されて、クラッチが完全遮断位置から半クラッチ位置へと導かれる。その後、参照符号１６３で示すように、クラッチは、変位速度を低速にして徐々に接続位置へと導かれる。それと同時に、シフタも中立位置に戻る。
【０１１８】
変速指令を受け付けた後、直ちに変速動作を開始した動作例を図１９に二点鎖線で示す。この場合、共通アクチュエータを作動させると、ドグ当たりによって、参照符号１６４で示すように、シフトカム角度が途中の角度で変化しなくなり、ドグ当たりが解消されると、シフトカム角度が再び変化し始めて、ドグ入り状態に至る。この場合、変速指令からドグ入り状態に至り、クラッチを半クラッチ状態としてトルク伝達できるようになるまでに要する時間が長くなる。あるいは、ドグ当たりに伴う衝撃が生じて、フィーリングが悪くなる恐れがある。
【０１１９】
以上、この発明の実施形態について説明してきたが、この発明は、さらに他の形態で実施することもできる。たとえば、前述の実施形態では、メイン軸４６およびドライブ軸４７の回転をメイン軸回転センサ６１およびドライブ軸回転センサ６２によってそれぞれ検出している。しかし、コントロールユニット４０は、変速段に関する情報を持っているので、メイン軸４６およびドライブ軸４７の一方の回転情報が得られれば、その他方の回転情報を演算によって求めることができる。したがって、メイン軸回転センサ６１およびドライブ軸回転センサ６２のいずれか一方を省いてもよい。
【０１２０】
さらに、ドグ相対角度の算出のためには、エンジン１５から後輪７に至る駆動力伝達経路に配置された複数の回転軸のうちのいずれか一つまたは複数の回転軸の回転角または回転速度が得られればよい。それらの回転軸は、メイン軸４６またはドライブ軸４７でなくてもよい。また、前述の実施形態では、変速ギヤの歯を回転センサ６１，６２で検出する構成を示したが、変速ギヤとは別の突起付きロータを軸４６，４７等の回転軸に設け、その突起を回転センサで検出する構成としてもよい。
【０１２１】
また、前述の実施形態では、エンジン１５（内燃機関）が動力源である例を示したが、他の形態の動力源が用いられてもよい。具体的には、電動モータが動力源として用いられてもよいし、電動モータおよびエンジンを含むハイブリッド型の動力源が用いられてもよい。換言すれば、動力源は、内燃機関を含んでいてもよいし、電動モータを含んでいてもよい。
【０１２２】
また、前述の実施形態では、変速ギヤにドグが一体的に設けられている例を示したが、
ドグが変速ギヤとは別体として構成されてもよい。
また、前述の実施形態では、クラッチアクチュエータ５１およびシフトアクチュエータ５２が電動式の例を示したが、これらは油圧式のアクチュエータで構成することもできる。
【０１２３】
また、前述の第１の実施形態では、ドグ当たりを回避できるように変速動作の開始タイミングが調整されているが、短時間のドグ当たりを許容することとして、ドグ当たりが生じる時間が短縮されるように変速動作の開始タイミングを調整してもよい。
さらに、前述の実施形態では、自動変速機が適用される車両の例として自動二輪車を挙げたが、この発明の自動変速機は、他の形態の鞍乗り型車両や、鞍乗り型車両以外の形態の車両にも適用することができる。
【０１２４】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【０１２５】
１     自動二輪車
３     エンジンユニット
６     前輪
７     後輪
１０   スロットルグリップ
１５   エンジン
１６   減速機構
１７   伝達機構
２０   自動変速機
２９   点火プラグ
３０   スロットルバルブ
３１   インジェクタ
３２   バルブアクチュエータ
４０   コントロールユニット
４５   クラッチ
４５ａ 駆動側摩擦部材
４５ｂ 被駆動側摩擦部材
４６   メイン軸
４７   ドライブ軸
５０   ギヤ切り換え機構
５１   クラッチアクチュエータ
５２   シフトアクチュエータ
５３   ドグ
５３ａ 突起
５４   ドグ
５４ａ 凹部
５７   シフトカム
６０   変速スイッチ
６０ａ シフトアップスイッチ
６０ｂ シフトダウンスイッチ
６１   メイン軸回転センサ
６２   ドライブ軸回転センサ
６３   クラッチ位置センサ
６４   シフト位置センサ
６５   エンジン回転センサ
６６   スロットル操作センサ
７１   制御部
７２   記憶部
７３   クラッチアクチュエータ駆動回路
７４   シフトアクチュエータ駆動回路
７５   エンジン駆動回路
８０   変速制御部
８１   ドグ相対角度算出部
８２   目標ドグ相対角度算出部
Ａ     軸方向
Ｃ１〜Ｃ６    ドグクラッチ
Ｍａ，Ｍｂ，Ｍｃ，Ｍｄ，Ｍｅ，Ｍｆ 変速ギヤ
Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄ，Ｄｅ，Ｄｆ 変速ギヤ
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2014206233.tif 000015
【図１３】
2014206233.tif 000016
【図１４】
2014206233.tif 000017
【図１５】
2014206233.tif 000018
【図１６】
2014206233.tif 000019
【図１７】
2014206233.tif 000020
【図１８】
2014206233.tif 000021
【図１９】
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