(57)【要約】【課題】短時間に連続して変速ギアの組み合わせを変更することができると共に、変速ギアの組み合わせの変更の際にドグクラッチの接続を確実に行うことができる自動変速装置を提供すること。【解決手段】自動変速装置４０では、シフトアクチュエータ制御部１４０は、変速機構４３のギア段変更の際に、移動ギアの係合部が固定ギアの係合部に係合した後、クラッチが半クラッチ状態のときにその係合が所定時間継続していないことが係合検出部１５５により検出されたときは、シフトアーム４２５に中立位置からギア段変更位置に向かう駆動力を継続してまたは再び与え、クラッチが半クラッチ状態のときに移動ギアの係合部と固定ギアの係合部との係合が所定時間継続したことが係合検出部１５５により検出されたときは、シフトアーム４２５を中立位置に戻す。【選択図】図５Ａ
2014035068.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと車両の駆動輪との間に配置され、前記エンジンから前記駆動輪へのトルクの伝達を断続するクラッチと、
前記クラッチを接続および切断させるクラッチアクチュエータと、
前記クラッチと前記駆動輪との間に配置された変速機構であって、回転可能なシフトカムと、係合部を有しかつ前記シフトカムの回転に伴って移動しない複数の固定ギアと、前記固定ギアの係合部に係合可能な係合部を有し、前記シフトカムの回転に伴って前記固定ギアに接近または前記固定ギアから離反するように移動可能な移動ギアと、中立位置とギア段変更位置との間を往復可能なシフトアームとを備え、前記シフトアームが前記中立位置から前記ギア段変更位置に移動すると前記シフトカムが回転し、互いに係合する移動ギアおよび固定ギアの組み合わせが変更されるギア段変更が行われる有段式の変速機構と、
前記シフトアームを駆動するシフトアクチュエータと、
前記クラッチの状態を検出するクラッチ状態検出装置と、
前記移動ギアの係合部と前記固定ギアの係合部との係合を検出する係合検出装置と、
前記ギア段変更の際に、前記クラッチが切断されてから半クラッチ状態を経て接続されるように前記クラッチアクチュエータを制御するクラッチアクチュエータ制御装置と、
前記シフトアクチュエータを制御するシフトアクチュエータ制御装置と、を備え、
前記シフトアクチュエータ制御装置は、前記ギア段変更の際に、
前記移動ギアの係合部が前記固定ギアの係合部に係合した後、前記クラッチが半クラッチ状態のときにその係合が所定時間継続していないことが前記係合検出装置により検出されたときは、前記シフトアームに前記中立位置から前記ギア段変更位置に向かう駆動力を継続してまたは再び与え、
前記クラッチが半クラッチ状態のときに前記移動ギアの係合部と前記固定ギアの係合部との係合が所定時間継続したことが前記係合検出装置により検出されたときは、前記シフトアームを前記中立位置に戻す、自動変速装置。
【請求項２】
前記クラッチアクチュエータ制御装置は、前記移動ギアの係合部が前記固定ギアの係合部に係合したことが前記係合検出装置により検出されると、切断されていた前記クラッチを半クラッチ状態を経て接続するように前記クラッチアクチュエータを制御する、請求項１に記載の自動変速装置。
【請求項３】
前記クラッチは、前記エンジンのトルクが伝達される駆動側回転体と、前記駆動側回転体に対して接触および離反が可能な従動側回転体とを有し、前記駆動側回転体と前記従動側回転体とが接触、離反することによりそれぞれ接続、切断されるように構成され、
前記クラッチアクチュエータ制御装置は、前記変速機構のギア段変更の際に、前記駆動側回転体および前記従動側回転体が互いに接触しながら相対回転するように前記駆動側回転体および前記従動側回転体を第１の相対速度により接近させる半クラッチ制御と、前記半クラッチ制御の後に前記駆動側回転体および前記従動側回転体が一体となって回転するまで前記駆動側回転体および前記従動側回転体を前記第１の相対速度よりも速い第２の相対速度により接近させる接続完了制御とを実行し、
前記シフトアクチュエータ制御装置は、前記半クラッチ制御中に前記移動ギアの係合部と前記固定ギアの係合部との係合が所定時間継続したことが前記係合検出装置により検出されたときは、前記半クラッチ制御が終了する前に前記シフトアームを前記中立位置に向けて移動させる、請求項１に記載の自動変速装置。
【請求項４】
前記シフトアクチュエータ制御装置は、前記半クラッチ制御中に前記移動ギアの係合部と前記固定ギアの係合部との係合が所定時間継続したことが前記係合検出装置により検出されたときは、前記半クラッチ制御が終了する前に前記シフトアームを前記中立位置に戻す、請求項３に記載の自動変速装置。
【請求項５】
前記シフトカムの回転角度を検出するシフトカム検出装置をさらに備え、
前記係合検出装置は、前記シフトカムの回転角度に基づいて前記移動ギアの係合部と前記固定ギアの係合部との係合を検出する、請求項１に記載の自動変速装置。
【請求項６】
前記シフトアクチュエータの動作位置を検出するシフトアクチュエータ検出装置をさらに備え、
前記係合検出装置は、前記シフトアクチュエータの動作位置に基づいて前記移動ギアの係合部と前記固定ギアの係合部との係合を検出する、請求項１に記載の自動変速装置。
【請求項７】
前記シフトアームの動作位置を検出するシフトアーム検出装置をさらに備え、
前記係合検出装置は、前記シフトアームの動作位置に基づいて前記移動ギアの係合部と前記固定ギアの係合部との係合を検出する、請求項１に記載の自動変速装置。
【請求項８】
前記シフトアクチュエータは電動モータによって構成され、
前記電動モータに供給される電流を検出する電流検出装置をさらに備え、
前記係合検出装置は、前記電動モータに供給される電流に基づいて前記移動ギアの係合部と前記固定ギアの係合部との係合を検出する、請求項１に記載の自動変速装置。
【請求項９】
前記シフトアームに加わる荷重を計測する荷重検出装置をさらに備え、
前記係合検出装置は、前記シフトアームに加わる荷重に基づいて前記移動ギアの係合部と前記固定ギアの係合部との係合を検出する、請求項１に記載の自動変速装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の自動変速装置を備えた車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動変速装置およびそれを備えた車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ドグクラッチを有する有段式変速機構を備えた鞍乗型車両が知られている。また、近年、電動モータ等のアクチュエータを用いて変速機構の変速を行うようにした車両も知られている。このような車両によれば、乗員によるシフト操作を省略することができ、乗員の操作負担を軽減することができる。
【０００３】
ドグクラッチを有する有段式変速機構は、メイン軸の軸方向に移動可能な移動ギアと、メイン軸の軸方向に移動不能な固定ギアとを備えている。移動ギアおよび固定ギアのそれぞれには、突起または凹部等からなる係合部が形成されている。これら係合部によりドグクラッチが構成されている。移動ギアは、シフトカムを回転させることによってシフトフォークを介して移動する。移動ギアの係合部と固定ギアの係合部とが係合すると、移動ギアと固定ギアとが噛み合い、移動ギアと固定ギアとは一体となって回転する。変速の際には、移動ギアがメイン軸の軸方向の一方に移動する。この移動に伴い、移動ギアの係合部は係合していた固定ギアの係合部から離れ、移動ギアの他の係合部が他の固定ギアの係合部に係合する。すなわち、いわゆるドグ抜きとドグ入りとが行われる。以下の説明では、移動ギアの係合部（例えば突起）が固定ギアの係合部（例えば凹部）から離れることを「ドグ抜き」といい、移動ギアの係合部が固定ギアの係合部に係合することを「ドグ入り」ということとする。また、移動ギアおよび固定ギアを単に「変速ギア」という。
【０００４】
特許文献１には、ドグクラッチを有する有段式変速機構を備えた自動二輪車であって、クラッチおよび変速機を電動モータ等のアクチュエータにより駆動するものが記載されている。特許文献１に記載の自動二輪車では、クラッチを徐々に接続する半クラッチ制御が終了したらシフトアクチュエータを作動させてシフトアームを中立位置に戻す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１７０２２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、変速ギアの組み合わせの変更（以下、「変速」という。）を連続して行う場合には、ギア段変更位置にあるシフトアームをいったん中立位置に戻した後、再びギア段変更位置に移動させる必要がある。短時間に連続して変速を行うためには、ギア段変更位置にあるシフトアームをできるだけ早く中立位置に戻すことが好ましい。しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、半クラッチ制御の終了のタイミングでシフトアームを中立位置へ戻し始めるため、半クラッチ制御が終了してからシフトアームが中立位置に到達するまでの時間が長くなってしまう。そのため、最初の変速が終了してから次の変速を行うまでの時間が長くなってしまい、短時間に連続して変速を行うことは困難である。
【０００７】
そこで、本願発明者は、短時間に連続して変速を行うことを可能にするため、半クラッチ制御の終了を待たずに、ドグ入りと同時にシフトアームをギア段変更位置から中立位置に戻し始めることを考えた。ところが、ドグ入りと同時にシフトアームを中立位置に向かって移動させると、良好に変速を行うことができない場合があった。
【０００８】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、シフトアクチュエータを備えた自動変速装置であって、短時間に連続して変速ギアの組み合わせを変更することができると共に、変速ギアの組み合わせの変更の際にドグクラッチの接続を確実に行うことができる自動変速装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願発明者は鋭意研究の結果、以下の現象が生じる場合があることに気が付いた。図１０は、移動ギア５１０と固定ギア５２０とを有する変速ギア５３０の一態様を示す図面である。図１０に示すように、長期使用によって移動ギア５１０の係合部５１０ａの端面や固定ギア５２０の係合部５２０ａの端面が劣化し、それらの角部が丸まってしまう場合がある。変速を行う場合、クラッチは切断され、シフトカムの回転によって移動ギア５１０は図１０の矢印Ｙ１の方向に移動する。これにより、移動ギア５１０の係合部５１０ａと固定ギア５２０の係合部５２０ａとは係合し始める。すなわち、ドグ入りが開始される。そして、ドグ入りの開始からクラッチを徐々に接続すると、移動ギア５１０にはエンジンのトルクが伝達される。これにより、移動ギア５１０は図１０の矢印Ｘ１の方向に回転する。ここで、係合部５１０ａおよび係合部５２０ａの角部が丸まっている場合、移動ギア５１０の係合部５１０ａと固定ギア５２０の係合部５２０ａとが係合したときに、係合部５１０ａは係合部５２０ａから矢印Ｘ１の方向と逆方向の反力だけでなく、矢印Ｙ２の方向の反力も受けてしまう。そのため、移動ギア５１０は固定ギア５２０によって、矢印Ｙ２の方向に弾かれてしまうことがある。ここで、ドグ入りと同時にシフトアームを中立位置に戻し始めることとすると、移動ギア５１０を矢印Ｙ１の方向に移動させる力は消失しているので、矢印Ｙ２の方向に弾かれた移動ギア５１０の係合部５１０ａは、再び固定ギア５２０の係合部５２０ａと係合することができない。したがって、変速が行われないという問題が生じることがある。本願発明は、本願発明者による上記知見に基づいて創作されたものである。
【００１０】
本発明に係る自動変速装置は、エンジンと車両の駆動輪との間に配置され、前記エンジンから前記駆動輪へのトルクの伝達を断続するクラッチと、前記クラッチを接続および切断させるクラッチアクチュエータと、前記クラッチと前記駆動輪との間に配置された変速機構であって、回転可能なシフトカムと、係合部を有しかつ前記シフトカムの回転に伴って移動しない複数の固定ギアと、前記固定ギアの係合部に係合可能な係合部を有し、前記シフトカムの回転に伴って前記固定ギアに接近または前記固定ギアから離反するように移動可能な移動ギアと、中立位置とギア段変更位置との間を往復可能なシフトアームとを備え、前記シフトアームが前記中立位置から前記ギア段変更位置に移動すると前記シフトカムが回転し、互いに係合する移動ギアおよび固定ギアの組み合わせが変更されるギア段変更が行われる有段式の変速機構と、前記シフトアームを駆動するシフトアクチュエータと、前記クラッチの状態を検出するクラッチ状態検出装置と、前記移動ギアの係合部と前記固定ギアの係合部との係合を検出する係合検出装置と、前記ギア段変更の際に、前記クラッチが切断されてから半クラッチ状態を経て接続されるように前記クラッチアクチュエータを制御するクラッチアクチュエータ制御装置と、前記シフトアクチュエータを制御するシフトアクチュエータ制御装置と、を備え、前記シフトアクチュエータ制御装置は、前記ギア段変更の際に、前記移動ギアの係合部が前記固定ギアの係合部に係合した後、前記クラッチが半クラッチ状態のときにその係合が所定時間継続していないことが前記係合検出装置により検出されたときは、前記シフトアームに前記中立位置から前記ギア段変更位置に向かう駆動力を継続してまたは再び与え、前記クラッチが半クラッチ状態のときに前記移動ギアの係合部と前記固定ギアの係合部との係合が所定時間継続したことが前記係合検出装置により検出されたときは、前記シフトアームを前記中立位置に戻す。
【００１１】
本発明に係る自動変速装置では、ギア段変更の際に、クラッチが半クラッチ状態であってかつ変速機構の移動ギアおよび固定ギアの係合部同士の係合が所定時間継続した場合には、移動ギアと固定ギアとが十分に係合していると考えられる。このため、所定時間経過後にシフトアームをギア段変更位置から中立位置に戻しても、両係合部の間に発生しうる摩擦力によって、移動ギアと固定ギアとの係合状態は維持される。これにより、シフトアームを素早く中立位置に戻し、次のギア段変更までの時間を短くすることができる。一方、ギア段変更の際に、クラッチが半クラッチ状態であってかつ変速機構の移動ギアおよび固定ギアの係合部同士の係合が所定時間継続していない場合には、移動ギアと固定ギアとが十分に係合していないと考えられる。しかし、この場合には、シフトアームにギア段変更位置に向かう駆動力が継続してまたは再び与えられるので、移動ギアおよび固定ギアの係合部同士はやがて係合する。これにより、ギア段変更を確実に行うことができる。
【００１２】
本発明の一態様によれば、前記クラッチアクチュエータ制御装置は、前記移動ギアの係合部が前記固定ギアの係合部に係合したことが前記係合検出装置により検出されると、切断されていた前記クラッチを半クラッチ状態を経て接続するように前記クラッチアクチュエータを制御する。
【００１３】
これにより、ドグ入りすると直ちに半クラッチ制御が開始されるので、変速時間を短縮することができる。
【００１４】
本発明の一態様によれば、前記クラッチは、前記エンジンのトルクが伝達される駆動側回転体と、前記駆動側回転体に対して接触および離反が可能な従動側回転体とを有し、前記駆動側回転体と前記従動側回転体とが接触および離反することによりそれぞれ接続および切断されるように構成され、前記クラッチアクチュエータ制御装置は、前記変速機構のギア段変更の際に、前記駆動側回転体および前記従動側回転体が互いに接触しながら相対回転するように前記駆動側回転体および前記従動側回転体を第１の相対速度により接近させる半クラッチ制御と、前記半クラッチ制御の後に前記駆動側回転体および前記従動側回転体が一体となって回転するまで前記駆動側回転体および前記従動側回転体を前記第１の相対速度よりも速い第２の相対速度により接近させる接続完了制御とを実行し、前記シフトアクチュエータ制御装置は、前記半クラッチ制御中に前記移動ギアの係合部と前記固定ギアの係合部との係合が所定時間継続したことが前記係合検出装置により検出されたときは、前記半クラッチ制御が終了する前に前記シフトアームを前記中立位置に向けて移動させる。
【００１５】
これにより、半クラッチ制御の終了前にシフトアームを中立位置に向けて移動させるので、次の変速までの間隔を短縮することができる。
【００１６】
本発明の一態様によれば、前記シフトアクチュエータ制御装置は、前記半クラッチ制御中に前記移動ギアの係合部と前記固定ギアの係合部との係合が所定時間継続したことが前記係合検出装置により検出されたときは、前記半クラッチ制御が終了する前に前記シフトアームを前記中立位置に戻す。
【００１７】
これにより、半クラッチ制御の終了前にシフトアームを中立位置に戻すので、次の変速までの間隔をより短縮することができる。
【００１８】
本発明の一態様によれば、前記シフトカムの回転角度を検出するシフトカム検出装置をさらに備え、前記係合検出装置は、前記シフトカムの回転角度に基づいて前記移動ギアの係合部と前記固定ギアの係合部との係合を検出する。
【００１９】
これにより、移動ギアおよび固定ギアの係合部同士の係合を容易に検出することができる。
【００２０】
本発明の一態様によれば、前記シフトアクチュエータの動作位置を検出するシフトアクチュエータ検出装置をさらに備え、前記係合検出装置は、前記シフトアクチュエータの動作位置に基づいて前記移動ギアの係合部と前記固定ギアの係合部との係合を検出する。
【００２１】
これにより、移動ギアおよび固定ギアの係合部同士の係合を容易に検出することができる。
【００２２】
本発明の一態様によれば、前記シフトアームの動作位置を検出するシフトアーム検出装置をさらに備え、前記係合検出装置は、前記シフトアームの動作位置に基づいて前記移動ギアの係合部と前記固定ギアの係合部との係合を検出する。
【００２３】
これにより、移動ギアおよび固定ギアの係合部同士の係合を容易に検出することができる。
【００２４】
本発明の一態様によれば、前記シフトアクチュエータは電動モータによって構成され、前記電動モータに供給される電流を検出する電流検出装置をさらに備え、前記係合検出装置は、前記電動モータに供給される電流に基づいて前記移動ギアの係合部と前記固定ギアの係合部との係合を検出する。
【００２５】
これにより、移動ギアおよび固定ギアの係合部同士の係合を容易に検出することができる。
【００２６】
本発明の一態様によれば、前記シフトアームに加わる荷重を計測する荷重検出装置をさらに備え、前記係合検出装置は、前記シフトアームに加わる荷重に基づいて前記移動ギアの係合部と前記固定ギアの係合部との係合を検出する。
【００２７】
これにより、移動ギアおよび固定ギアの係合部同士の係合を容易に検出することができる。
【００２８】
本発明の一態様によれば、上述した構成の自動変速装置を備えた車両が提供される。
【００２９】
本発明によれば、前述の作用効果を奏する車両を得ることができる。
【発明の効果】
【００３０】
以上のように、本発明によれば、短時間に連続して変速ギアの組み合わせを変更することができると共に、変速ギアの組み合わせの変更の際にドグクラッチの接続を確実に行うことができる自動変速装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態に係る自動二輪車の側面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るハンドルの構成図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るエンジンの構成図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るパワーユニットの内部構造を示す断面図である。
【図５Ａ】本発明の一実施形態に係る自動二輪車の主要要素のブロック図である。
【図５Ｂ】本発明の一実施形態に係る変速機構のシフトアームがギア段変更位置に移動した状態を示す側面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るシフトカムの回転角度の変化と、変速ギアのドグ抜き、ドグ当たり、およびドグ入りと、を模式的に示した図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る自動変速装置の変速制御を示したフローチャートである。
【図８Ａ】本発明の一実施形態に係る自動変速装置の変速制御に関するタイミングチャートと、変速ギアの動作を模式的に示した断面図である。
【図８Ｂ】本発明の一実施形態に係る自動変速装置の変速制御に関するタイミングチャートである。
【図９】本発明の他の一実施形態に係る自動変速装置の変速制御を示したフローチャートである。
【図１０】変速ギアの係合部の端面が劣化した状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
（第１実施形態）
以下、本発明の実施形態について説明する。図１に示すように、本実施形態に係る車両は自動二輪車１である。自動二輪車１の形式は何ら限定されず、いわゆるスクータ型、モペット型、オフロード型、またはオンロード型等の型式の自動二輪車であってもよい。また、本発明に係る車両は、自動二輪車に限定される訳ではなく、乗員（ユーザ）が跨って乗車する鞍乗型車両またはそれに準じる車両であってもよい。鞍乗型車両としては、自動二輪車の他に、例えば、ＡＴＶ（All Terrain Vehicle）、四輪バギー等が挙げられる。なお、図１中の符号Ｆ、Ｒｅは、それぞれ前、後を表す。
【００３３】
図１に示すように、自動二輪車１は、ヘッドパイプ３と車体フレーム６とを備えている。車体フレーム６は、ヘッドパイプ３から後方に延びる左右一対の２本のフレーム部６ａを有している。なお、図１では、１本のフレーム部６ａのみが図示されている。フレーム部６ａの後部は下方に延びている。フレーム部６ａの後部には、リヤアームブラケット５が接続されている。リヤアームブラケット５には、ピボット軸２２を介してリヤアーム２１の前端部が接続されている。リヤアーム２１は、ピボット軸２２を中心として上下方向に揺動可能である。リヤアーム２１の後端部には、後輪２３が支持されている。後輪２３は後述のエンジン４５によって駆動される駆動輪である。
【００３４】
フレーム部６ａの上部には、燃料タンク１３が配置されている。燃料タンク１３の後方には、乗員が着座するためのシート１４が配置されている。
【００３５】
ヘッドパイプ３には、図示しないステアリングシャフトが支持され、ステアリングシャフトの上部にはハンドル４が設けられている。図２に示すように、ハンドル４にはシフトスイッチ８が設けられている。シフトスイッチ８は、シフトアップスイッチ８ａとシフトダウンスイッチ８ｂとからなり、手動操作により後述の変速ギア４９をニュートラルから最高ギア段（例えば６速ギア段）までの間で増加または減少させることができる。シフトスイッチ８は、変速指令を後述のシフトアクチュエータ制御部１４０（図５Ａ参照）に出力する。シフトアクチュエータ制御部１４０は、後述するように変速指令に基づいて変速機構４３のギア段の変更を行う。
【００３６】
ステアリングシャフトの下部にはフロントフォーク１０が設けられている。フロントフォーク１０の下端には、前輪１２が回転自在に支持されている。前輪１２は自動二輪車１の走行に従って回転する従動輪である。
【００３７】
フレーム部６ａとリヤアームブラケット５とには、パワーユニット２０が懸架されている。図４は、パワーユニット２０の内部構造を示す断面図である。図４に示すように、パワーユニット２０は、少なくとも、エンジン４５と、自動変速装置４０とを有している。エンジン４５と、自動変速装置４０とは、クランクケース２６（図１参照）に一体に組み付けられている。
【００３８】
図３に示すように、エンジン４５は、シリンダ３１と、シリンダ３１内を往復するピストン３２と、クランク軸２５と、ピストン３２とクランク軸２５とを連結するコンロッド３４とを備えている。エンジン４５は、燃料を噴射する燃料噴射装置である燃料噴射弁５２と、燃焼室３５内の燃料に点火を行う点火装置５０とを備えている。エンジン４５には、クランク軸２５の回転速度（単位時間当たりの回転数）を検出するクランク軸回転速度センサ６０と、エンジン４５の温度を検出する温度センサ６２とが設けられている。なお、以下では、クランク軸２５の回転速度を、エンジン４５の回転速度と呼ぶこととする。燃料噴射弁５２は、図示しない燃料タンクに接続されている。温度センサ６２は、エンジン４５の一部（例えば、シリンダ）の温度を検出するものであってもよく、エンジン４５が水冷式の場合には、冷却水の温度を検出するものであってもよい。すなわち、温度センサ６２は、エンジン４５の温度を直接検出するものであってもよく、冷却水等を介して間接的に検出するものであってもよい。
【００３９】
エンジン４５は、燃焼室３５に空気を導入する吸気通路８０と、吸気通路８０と燃焼室３５との間を開閉する吸気弁８２と、燃焼室３５内の排ガスを排出する排気通路８４と、燃焼室３５と排気通路８４との間を開閉する排気弁８６とを備えている。本実施形態では、燃料噴射弁５２は、吸気通路８０内に燃料を噴射するように配置されている。なお、燃料噴射弁５２は、燃焼室３５内に燃料を直接噴射するものであってもよい。また、吸気通路８０内および燃焼室３５内に燃料を噴射する２種類の燃料噴射弁を備えていてもよい。
【００４０】
吸気通路８０には、吸気通路８０の内部圧力である吸気圧力を検出する圧力センサ６４が設けられている。吸気通路８０にはスロットルバルブ５４が配置されている。スロットルバルブ５４は、スロットル駆動アクチュエータ５６によって開度の制御が行われる電子制御式のバルブである。スロットルバルブ５４は、吸気通路８０を流れる空気の流量や速度を調整する。スロットルバルブ５４には、スロットルバルブ５４の開度を検出するスロットル位置センサ６６が設けられている。スロットル位置センサ６６は、スロットル開度信号をＥＣＵ１００に出力する。
【００４１】
排気通路８４には、触媒９０が設けられている。また、排気通路８４には、空燃比センサとして、排気中に含まれる酸素を検出するＯ２センサ６８が設けられている。空燃比センサは、少なくとも空燃比がリッチ領域またはリーン領域にあることを検出できるセンサであればよい。本実施形態に係るＯ２センサ６８によれば、空燃比がリッチ領域またはリーン領域にあることを検出することができる。ただし、空燃比センサとして、空燃比をリニアに出力するもの（リニアＡ／Ｆセンサ）、すなわち空燃比自体を出力するセンサを用いてもよいことは勿論である。
【００４２】
図４に示すように、クランク軸２５は、自動クラッチ４４を介してメイン軸４１に連結されている。メイン軸４１は、クランク軸２５と平行に配設されている。また、メイン軸４１は、ドライブ軸４２と平行に配設されている。メイン軸４１には、メイン軸４１の回転速度（単位当たりの回転数）を検出するメイン軸回転速度センサ６１が設けられている。
【００４３】
本実施形態に係る自動クラッチ４４は、多板式の摩擦クラッチ４６と、クラッチアクチュエータ７０とを備えている。摩擦クラッチ４６は、エンジン４５と後輪２３との間に設けられている。摩擦クラッチ４６は、エンジン４５から後輪２３へのトルクの伝達を断続する。摩擦クラッチ４６は、クラッチハウジング４４３と、クラッチボス４４７とを備えている。クラッチハウジング４４３の内方には、駆動側回転体として複数のフリクションプレート４４５が設けられている。フリクションプレート４４５にはエンジン４５のトルクが伝達される。クラッチボス４４７の外方には、従動側回転体として複数のクラッチプレート４４９が設けられている。各フリクションプレート４４５は、クラッチハウジング４４３と共に回転する。一方、各フリクションプレート４４５は、メイン軸４１の軸方向に関しては変位可能である。複数のフリクションプレート４４５は、メイン軸４１の軸方向に配列されている。なお、摩擦クラッチ４６は、多板式クラッチでなく、単板式クラッチであってもよい。
【００４４】
各クラッチプレート４４９は、隣接する各フリクションプレート４４５に対向している。各クラッチプレート４４９は、クラッチボス４４７と共に回転する。一方、各クラッチプレート４４９は、メイン軸４１の軸方向に関しては変位可能である。本実施形態では、これら複数のフリクションプレート４４５と複数のクラッチプレート４４９とによってプレート群４４２が構成されている。
【００４５】
図４に示すように、メイン軸４１よりも車幅方向の外方（図４の右方）には、プレッシャプレート４５１が配置されている。プレッシャプレート４５１は、略円盤形状に形成されている。プレッシャプレート４５１の半径方向外方の部分には、プレート群４４２に向けて突出する押圧部４５１Ｂが形成されている。押圧部４５１Ｂは、プレート群４４２のうち最も右方に位置するフリクションプレート４４５に対向する位置に配置されている。
【００４６】
摩擦クラッチ４６には、バネ４５０が設けられている。バネ４５０は、プレッシャプレート４５１を車幅方向の内方（図４の左方）に向かって付勢している。すなわち、バネ４５０は、押圧部４５１Ｂがプレート群４４２を押圧する方向に、プレッシャプレート４５１を付勢している。
【００４７】
プレッシャプレート４５１の中心部は、軸受４５７を介してプッシュロッド４５５の一端部（図４の右端部）と係合している。これにより、プレッシャプレート４５１は、プッシュロッド４５５に対して回転自在である。ところで、メイン軸４１は、筒形状を有している。プッシュロッド４５５の他端部（左端部）は、メイン軸４１の内部に収容されている。メイン軸４１の内側には、プッシュロッド４５５の他端部（左端部）に隣接した球状のボール４５９が設けられている。さらに、メイン軸４１の内側には、ボール４５９に隣接したプッシュロッド４６１が設けられている。
【００４８】
プッシュロッド４６１の左端部は、メイン軸４１から外方に向けて突出している。プッシュロッド４６１の左端部には、ピストン４６３が一体的に設けられている。ピストン４６３は、シリンダ本体４６５によってガイドされ、メイン軸４１の軸方向に摺動自在である。
【００４９】
摩擦クラッチ４６は、クラッチアクチュエータ７０によって切断および接続される。本実施形態では、クラッチアクチュエータ７０は電動モータであるが、クラッチアクチュエータ７０は電動モータに限定されない。クラッチアクチュエータ７０を駆動することによって、フリクションプレート４４５とクラッチプレート４４９とが接触するようにフリクションプレート４４５およびクラッチプレート４４９を互いに接近させることができる。また、クラッチアクチュエータ７０を駆動することによって、フリクションプレート４４５とクラッチプレート４４９とが離反するようにフリクションプレート４４５およびクラッチプレート４４９を互いに離反させることができる。これにより、摩擦クラッチ４６を切断および接続させることができる。
【００５０】
クラッチアクチュエータ７０には、ポテンショメータ９６（図５Ａ参照）が設けられている。ポテンショメータ９６は、クラッチアクチュエータ７０の駆動量を検出するクラッチアクチュエータセンサである。ポテンショメータ９６は、クラッチアクチュエータ７０の回転角度（以下、クラッチアクチュエータ７０の回転角度のことをクラッチアクチュエータ７０の位置とする。）を検出する。なお、クラッチアクチュエータ７０とクラッチアクチュエータセンサとは一体化されていてもよい。一体化されたクラッチアクチュエータ７０の一例として、回転角度および回転位置の検出が可能なサーボモータが挙げられる。
【００５１】
クラッチアクチュエータ７０が駆動すると、ピストン４６３とシリンダ本体４６５とで囲まれている空間４６７に作動油が供給される。空間４６７に作動油が供給されると、ピストン４６３は、図４の右方向に押されて移動する。これにより、ピストン４６３は、プッシュロッド４６１、ボール４５９、プッシュロッド４５５および軸受４５７を介して、プレッシャプレート４５１を図４の右方向に押す。ピストン４６３を介してプレッシャプレート４５１に加わる図３の右方向の押付力は、シリンダ本体４６５の空間４６７に供給される作動油の油圧に基づいて変化する。プレッシャプレート４５１に加わる押付力が大きくなると、プレッシャプレート４５１の押圧部４５１Ｂがフリクションプレート４４５から離反する。これにより、摩擦クラッチ４６は切断状態になる。押圧部４５１Ｂがプレート群４４２と離反した状態では、各フリクションプレート４４５と各クラッチプレート４４９とは離反しており、各フリクションプレート４４５と各クラッチプレート４４９との間には、僅かな隙間が形成されている。そのため、各フリクションプレート４４５と各クラッチプレート４４９との間には、エンジン４５のトルクを伝達できる摩擦力は発生しない。
【００５２】
クラッチアクチュエータ７０を駆動して摩擦クラッチ４６が接続される際には、プレッシャプレート４５１に加わる上記押付力は小さくなる。これにより、プレッシャプレート４５１は、バネ４５０によって図４の左方に移動する。プレッシャプレート４５１が図４の左方に移動すると、押圧部４５１Ｂがプレート群４４２を左向きに押圧する。これにより、摩擦クラッチ４６は半クラッチ状態となる。即ち、各フリクションプレート４４５と各クラッチプレート４４９とが接触し、各フリクションプレート４４５と各クラッチプレート４４９とが相対回転する。これにより、エンジン４５のトルクはフリクションプレート４４５およびクラッチプレート４４９を介してメイン軸４１に伝達される。このように、摩擦クラッチ４６の半クラッチ状態とは、摩擦クラッチ４６を介してエンジン４５のトルクはメイン軸４１に伝達されるが、摩擦クラッチ４６の各フリクションプレート４４５と各クラッチプレート４４９とが相対回転している状態をいう。すなわち、クラッチハウジング４４３（フリクションプレート４４５）とクラッチボス４４７（クラッチプレート４４９）とが接触した状態であってかつクラッチハウジング４４３（フリクションプレート４４５）とクラッチボス４４７（クラッチプレート４４９）との回転速度差（摩擦クラッチ４６のクラッチ回転速度差）がゼロではない状態をいう。
【００５３】
クラッチアクチュエータ７０を駆動してプレッシャプレート４５１に加わる押付力をさらに小さくすると、バネ４５０によってプレッシャプレート４５１が図４の左方にさらに移動する。これにより、プレート群４４２の各フリクションプレート４４５と各クラッチプレート４４９とが圧接する。すなわち、摩擦クラッチ４６は接続状態となり、各フリクションプレート４４５と各クラッチプレート４４９とが一体となって回転する。
【００５４】
このように、クラッチアクチュエータ７０の駆動によってプレッシャプレート４５１に加わる押付力とバネ４５０の付勢力との大小によって、プレッシャプレート４５１はメイン軸４１の軸方向の一方または他方の方向に移動する。前記移動に応じて、摩擦クラッチ４６は接続状態、半クラッチ状態および切断状態となる。
【００５５】
エンジン４５のクランク軸２５には、ギア２７が一体的に支持されている。メイン軸４１には、ギア２７と噛み合うギア４４１が支持されている。ギア４４１は、メイン軸４１に対して回転自在である。また、ギア４４１は、例えばクラッチハウジング４４３に一体的に設けられている。これにより、エンジン４５のトルクは、クランク軸２５からギア４４１を介し、クラッチハウジング４４３に伝達される。また、エンジン４５のトルクは、複数のフリクションプレート４４５と複数のクラッチプレート４４９との間に生じる摩擦力によって、クラッチハウジング４４３からクラッチボス４４７に伝達される。クラッチボス４４７とメイン軸４１とは、一体的に回転する。つまり、クラッチボス４４７とメイン軸４１との間には、相対回転がない。そのため、摩擦クラッチ４６が接続されているとき、エンジン４５のトルクは、メイン軸４１に伝達される。
【００５６】
なお、プッシュロッド４５５は、メイン軸４１の内部を挿通した機構によってプレッシャプレート４５１を図４の右方に押すものに限定されない。プッシュロッド４５５は、プレッシャプレート４５１の車幅方向の外方（図４の右方）に設けられた機構により、プレッシャプレート４５１を図４の右方に引っ張るものであってもよい。
【００５７】
次に本実施形態に係る自動変速装置４０について説明する。図４に示すように、本実施形態に係る自動変速装置４０は、少なくとも自動クラッチ４４と、変速機構４３とを有している。変速機構４３は、所謂ドグクラッチ式の変速機構であり、かつ、有段式の変速機構である。変速機構４３は、エンジン４５のトルクを後輪２３（図１参照）に伝達する動力伝達経路上、摩擦クラッチ４６のフリクションプレート４４５と後輪２３との間に配置されている。変速機構４３は、後述する変速ギア４９、４２０、シフトカム４２１、シフトアーム４２５、シフトフォーク４２４、およびシフトアクチュエータ７２等を備えている。
【００５８】
変速機構４３のメイン軸４１には、複数の変速ギア４９が装着されている。複数の変速ギア４９は、固定ギア９２と、移動ギア９４とから構成されている。一部の固定ギア９２は、係合部９３を有している。固定ギア９２はメイン軸４１の軸方向には移動しない。移動ギア９４は、固定ギア９２の係合部９３に係合可能な係合部９５を有している。移動ギア９４には、シフトフォーク４２４が接続されており、シフトカム４２１の回転に伴って固定ギア９２に接近または固定ギア９２から離反するように移動することができる。一方、変速機構４３のドライブ軸４２には、複数の変速ギア４９に対応する複数の変速ギア４２０が装着されている。複数の変速ギア４２０は、固定ギア４７０と、移動ギア４８０とから構成されている。固定ギア４７０は、係合部４７５を有している。固定ギア４７０はドライブ軸４２の軸方向には移動しない。移動ギア４８０は、固定ギア４７０の係合部４７５に係合可能な係合部４８５を有している。移動ギア４８０には、シフトフォーク４２４が接続されており、シフトカム４２１の回転に伴って固定ギア４７０に接近または固定ギア４７０から離反するように移動することができる。
【００５９】
複数の変速ギア４９と複数の変速ギア４２０とは、選択された一対のギア同士のみで相互に係合する。複数の変速ギア４９のうち、選択された変速ギア４９以外の変速ギア４９と、複数の変速ギア４２０のうち、選択された変速ギア４２０以外の変速ギア４２０とのうちの少なくとも一方は、メイン軸４１またはドライブ軸４２に対して相対回転可能となっている。つまり、選択されていない変速ギア４９と、選択されていない変速ギア４２０のうちの少なくとも一方は、メイン軸４１またはドライブ軸４２に対して空転するようになっている。メイン軸４１とドライブ軸４２との間の回転伝達は、相互に噛合する、選択された変速ギア４９および選択された変速ギア４２０のみを介して行われる。
【００６０】
シフトカム４２１の外周面には、複数のカム溝４２２が形成されている。各カム溝４２２には、シフトフォーク４２４が装着されている。図５Ａに示すように、シフトカム４２１は、軸方向の端部に複数の突起部４２３を有している。本実施形態では、突起部４２３は、シフトカム４２１の軸の円周にそって、６０度ごとに形成されている。すなわち、１速から６速までのシフトカム４２１の回転角度が６０度にて設定されている。シフトカム４２１には、シフトカム４２１の回転角度を検出するポテンショメータ４２８が設けられている。ポテンショメータ４２８で検出されたシフトカム４２１の回転角度の情報は係合検出部１５５に出力される。
【００６１】
図５Ａに示すように、シフトアーム４２５は、シフトカム４２１の突起部４２３に係合可能なカギ爪４２７を有している。シフトアーム４２５は、中立位置とギア段変更位置（図５Ｂ参照）との間を往復移動する。シフトアーム４２５には、バネ４３０が設けられている。バネ４３０は、シフトアーム４２５を中立位置に向けて付勢している。シフトアーム４２５とシフトアクチュエータ７２には、シフトロッド７５が連結されている。シフトアーム４２５とシフトアクチュエータ７２とは、シフトロッド７５を介して接続されている。シフトロッド７５は、長さを調整することができる。シフトアクチュエータ７２を回転させるとシフトロッド７５が移動する。シフトロッド７５の移動に伴いシフトアーム４２５が回転する。シフトアーム４２５には、シフトアーム４２５の回転角度を検出するポテンショメータ４３５が設けられている。ポテンショメータ４３５で検出されたシフトカム４２１の回転角度の情報は係合検出部１５５に出力される。シフトロッド７５には、シフトロッド７５に加わる荷重を計測するロードセル（荷重センサ）７８が設けられている（図４参照）。ロードセル７８で検出されたシフトロッド７５に加わる荷重の情報は係合検出部１５５に出力される。なお、「ギア段変更位置」とは、シフトアーム４２５によってシフトカム４２１が所定の角度回転し、複数の変速ギア４９、４２０のうち係合された一対のギア同士の係合が解除され、他の一対のギア同士が係合される位置をいう。
【００６２】
変速機構４３の変速ギア４９、４２０の切り換え、すなわち、変速機構４３のギア段の変更は、シフトアクチュエータ７２を駆動し、シフトカム４２１を回転させることによって行われる。本実施形態では、シフトアクチュエータ７２は電動モータ７２である。ただし、シフトアクチュエータ７２は電動モータに限定されない。シフトアクチュエータ７２は、シフトアクチュエータ７２の回転角度（以下、シフトアクチュエータ７２の回転角度のことをシフトアクチュエータ７２の位置とする。）が変化することによってシフトアーム４２５に駆動力を与える。具体的には、シフトアクチュエータ７２には予め原点位置が設定されており、シフトアクチュエータ７２は原点位置を基準として制御される。シフトアクチュエータ７２は、シフトアクチュエータ７２が原点位置から終点位置まで位置が変化することによって、シフトアーム４２５に中立位置からギア段変更位置に向かう駆動力を与える。シフトアクチュエータ７２は、シフトアクチュエータ７２が終点位置から原点位置まで位置が変化することによって、シフトアーム４２５にギア段変更位置から中立位置に向かう駆動力を与える。シフトアクチュエータ７２には、シフトアクチュエータ７２に供給される電流を検出する電流検出回路７９が設けられている（図４参照）。電流検出回路７９で検出された電流値の情報は係合検出部１５５に出力される。
【００６３】
シフトアクチュエータ７２には、ポテンショメータ７６が設けられている。ポテンショメータ７６は、シフトアクチュエータ７２の駆動量を検出するシフトアクチュエータセンサである。ポテンショメータ７６は、シフトアクチュエータ７２の位置を検出する。ポテンショメータ７６は、検出したシフトアクチュエータ７２の位置をシフトアクチュエータ制御部１４０（図５Ａ参照）に出力する。なお、シフトアクチュエータ７２とシフトアクチュエータセンサとは一体化されていてもよい。一体化されたシフトアクチュエータ７２の一例として、回転角度および回転位置の検出が可能なサーボモータが挙げられる。
【００６４】
図６は、シフトカム４２１の回転角度の変化と、変速ギア４９、４２０のドグ抜き、ドグ当たり、およびドグ入りと、を模式的に示した図である。以下の説明では、変速ギア４９の移動ギア９４は移動せず、変速ギア４２０の移動ギア４８０が移動するものとする。固定ギア４７０のうち、変速前に移動ギア４８０と係合している方のギアを固定ギア４７２とし、変速後に移動ギア４８０と係合する方のギアを固定ギア４７４とする。ただし、変速前に固定ギア４７２に係合する移動ギアと、変速後に固定ギア４７４に係合する移動ギアとは、同一の移動ギア（この場合では移動ギア４８０）であってもよいし、異なる移動ギアであってもよい。本実施形態は、変速前後に係合する移動ギアは、同一の移動ギア４８０であるとして説明する。
【００６５】
シフトアクチュエータ７２を駆動させることによってシフトアーム４２５が中立位置からギア段変更位置に移動すると（図５Ｂ参照）、シフトカム４２１が回転する。シフトカム４２１の回転に伴い、移動ギア４８０は図６の矢印Ａの方向（ドライブ軸４２の軸方向）へ移動する。すなわち、移動ギア４８０は、変速前に係合していた固定ギア４７２から離れ、変速後に係合すべき固定ギア４７４に近づくように移動する。変速前には、主に固定ギア４７２から移動ギア４８０にエンジン４５のトルクが伝達され、移動ギア４８０の係合部４８５Ａの側面４８５Ｃと固定ギア４７２の係合部４７３Ａの側面４７３Ｃとは互いに押し付けられている。変速時に摩擦クラッチ４６を切断することにより、上記トルクが弱まり、移動ギア４８０の係合部４８５Ａの側面４８５Ｃと固定ギア４７２の係合部４７３Ａの側面４７３Ｃとの押し付け力は弱くなる。そのため、係合部４８５Ａと係合部４７３Ａとの係合力は弱くなるので、移動ギア４８０は図６の矢印Ａの方向に移動しやすくなる。そして、シフトカム４２１の回転途中（時刻ｔ１参照）において、係合部４７３Ａの側面４７３Ｃ上を滑っていた係合部４８５Ａが側面４７３Ｃから離れる。すなわち、移動ギア４８０が固定ギア４７２から離れる。このように、変速前に係合していた移動ギア４８０の係合部４８５Ａと固定ギア４７２の係合部４７３Ａとが離れることを、「ドグ抜き」という。シフトアクチュエータ７２の駆動力が大きいほど、ドグ抜きは容易に行われやすくなり、シフトカム４２１の回転速度は速くなる。
【００６６】
時刻ｔ１のドグ抜き完了後、移動ギア４８０は図６の矢印Ａの方向にさらに移動する。その後、移動ギア４８０と固定ギア４７４とが係合する。すなわち、移動ギア４８０の係合部４８５Ｂの先端４８５Ｔが固定ギア４７４の係合部４７５Ａの先端４７５Ｔよりも右方に移動する。このことを「ドグ入り」という。典型的には、係合部４８５Ｂの側面４８５Ｃと係合部４７５Ａの側面４７５Ｃとが接触する。
【００６７】
一方、移動ギア４８０と固定ギア４７４とは相対回転しているので、ドグ入りの際、必ずしも係合部４７５Ａと係合部４８５Ｂとの上下方向の位置（図６参照）がずれているとは限らない。すなわち、必ずしも係合部４７５Ａと係合部４８５Ｂとは回転方向に対して位置がずれているとは限らない。このため、係合部４７５Ａの先端４７５Ｔの少なくとも一部が係合部４８５Ｂの先端４８５Ｔの少なくとも一部に対向する位置となる場合がある。このような場合、係合部４８５Ｂの先端４８５Ｔと係合部４７５Ａの先端４７５Ｔとが突き当たってしまう。このことを「ドグ当たり」という。
【００６８】
本実施形態では、後述のシフトアクチュエータ制御部１４０がシフトスイッチ８からシフトアップの指令を受けると、シフトアクチュエータ７２を図５Ａの矢印Ｚ１の方向に原点位置から終点位置まで移動させる。これにより、シフトアーム４２５は、回転中心Ｃ１を中心に図５Ａの矢印Ｘ１の方向に回転する。シフトアクチュエータ７２を駆動させることによって、シフトアーム４２５を回転させると、カギ爪４２７がシフトカム４２１の複数の突起部４２３のうちの一つの突起部４２３ａと係合するため、シフトカム４２１も図５Ａの矢印Ｘ１の方向に回転する。シフトカム４２１が回転することにより、複数のシフトフォーク４２４のそれぞれは、カム溝４２２に案内されてメイン軸４１の軸方向に移動する。これにより、シフトフォーク４２４に接続した移動ギア９４または移動ギア４８０が移動し、移動ギア９４と固定ギア９２とが係合するかまたは移動ギア４８０と固定ギア４７２とが係合する。図５Ｂに示すように、シフトアーム４２５を中立位置からギア段変更位置まで所定の角度αだけ回転させるとギア段が変更される（図６の時刻ｔ２参照）。すなわち、複数の変速ギア４９および変速ギア４２０のうち、シフトカム４２１の回転角度に応じて互いに係合する移動ギアおよび固定ギアの組み合わせが変更され、該組み合わせに対応する一対のギアのみが、メイン軸４１およびドライブ軸４２に対して、それぞれスプラインによる固定状態となる。これにより、変速機構４３におけるギア段が決定される。その結果、メイン軸４１とドライブ軸４２との間では、変速ギア４９および変速ギア４２０を介して、所定の減速比で回転伝達が行われる。これにより、ドライブ軸４２が回転する。ドライブ軸４２が回転すると、ドライブ軸４２と後輪２３（図１参照）とを接続する動力伝達機構４７（図１参照）によってトルクが伝達され、後輪２３が回転する。
【００６９】
ギア段の変更が終了すると、シフトアクチュエータ制御部１４０は、シフトアクチュエータ７２を図５Ａの矢印Ｚ２の方向に終点位置から原点位置まで移動させる。これにより、シフトアーム４２５は、図５Ａの矢印Ｘ２の方向に回転する。シフトアーム４２５を回転させると、カギ爪４２７と突起部４２３ａとの係合が解除される。シフトアーム４２５のカギ爪４２７とシフトカム４２１の突起部４２３とは係合していないため、シフトアーム４２５が図５Ａの矢印Ｘ２の方向に回転してもシフトカム４２１は回転しない。シフトアーム４２５をギア段変更位置から中立位置まで回転させると、カギ爪４２７がシフトカム４２１の複数の突起部４２３のうち他の一の突起部４２３ｂと係合可能となる。なお、シフトアクチュエータ制御部１４０は、シフトアクチュエータ制御部１４０がシフトスイッチ８からシフトダウンの指令を受けると、シフトアクチュエータ７２を図５Ａの矢印Ｚ２の方向に回転させシフトアーム４２５を図５Ａの矢印Ｘ２の方向に回転させる。ギア段の変更が終了すると、シフトアクチュエータ７２を図５Ａの矢印Ｚ１の方向に回転させシフトアーム４２５を図５Ａの矢印Ｘ１の方向に回転させる。また、シフトアクチュエータ７２は、クラッチアクチュエータ７０によって摩擦クラッチ４６の切断が開始された後にシフトアーム４２５を回転させ、変速機構４３の変速ギア４９、４２０の切り換えを行う。
【００７０】
自動変速装置４０は、シフトアクチュエータ７２等の制御を行う制御装置として、ＥＣＵ（Electric Control Unit）１００を備えている。ＥＣＵ１００は、図５Ａに示すように、シフトアクチュエータ制御部１４０と、クラッチアクチュエータ制御部１３５と、クラッチ状態検出部１０５と、係合検出部１５５とを有している。
【００７１】
係合検出部１５５は、変速ギア４９の移動ギア９４の係合部９３と固定ギア９２の係合部９５との係合および、変速ギア４２０の移動ギア４８０の係合部４８５と固定ギア４７０の係合部４７５との係合、すなわち、ドグ抜き、ドグ当たり、ドグ入りを検出することができる。以下では、移動ギア４８０の係合部４８５と固定ギア４７０の係合部４７５とが係合する場合について説明する。係合検出部１５５は、移動ギア４８０の係合部４８５と固定ギア４７０の係合部４７５との係合が所定時間継続しているか否かを検出することができる。本実施形態では、係合検出部１５５は、シフトカム４２１に設けられたポテンショメータ４２８において検出されたシフトカム４２１の回転角度に基づいて移動ギア４８０の係合部４８５と固定ギア４７０の係合部４７５との係合を検出することができる。なお、係合検出部１５５は、シフトアクチュエータ７２に設けられたポテンショメータ７６において検出されたシフトアクチュエータ７２の位置に基づいても同様に、移動ギア４８０の係合部４８５と固定ギア４７０の係合部４７５との係合を検出することができる。また、係合検出部１５５は、シフトアーム４２５に設けられたポテンショメータ４３５において検出されたシフトアーム４２５の回転角度に基づいても同様に、移動ギア４８０の係合部４８５と固定ギア４７０の係合部４７５との係合を検出することができる。さらに、係合検出部１５５は、シフトロッド７５に設けられたロードセル７８において検出されたシフトロッド７５に加わる荷重に基づいても同様に、移動ギア４８０の係合部４８５と固定ギア４７０の係合部４７５との係合を検出することができる。さらに、係合検出部１５５は、シフトアクチュエータ７２に設けられた電流検出回路７９において検出されたシフトアクチュエータ７２に供給される電流に基づいても同様に、移動ギア４８０の係合部４８５と固定ギア４７０の係合部４７５との係合を検出することができる。
【００７２】
クラッチ状態検出部１０５は、ポテンショメータ９６によって検出されたクラッチアクチュエータ７０の位置に基づいて摩擦クラッチ４６の半クラッチ状態を検出することができる。例えば、クラッチアクチュエータ７０の回転角度が所定の回転角度θ１以下のときは、摩擦クラッチ４６の接続状態が検出される。クラッチアクチュエータ７０の回転角度が所定の回転角度θ２以上のときは、摩擦クラッチ４６の切断状態が検出される。クラッチアクチュエータ７０の回転角度がθ１より大きくθ２より小さいときは、摩擦クラッチ４６の半クラッチ状態が検出される。なお、クラッチアクチュエータ７０として、回転角度および回転位置の検出が可能なサーボモータを用いる場合には、クラッチ状態検出部１０５は、サーボモータによって検出された回転角度または回転位置に基づいて摩擦クラッチ４６の半クラッチ状態を検出することができる。
【００７３】
クラッチアクチュエータ制御部１３５は、クラッチアクチュエータ７０を制御する。クラッチアクチュエータ７０は、クラッチアクチュエータ制御部１３５の制御に基づいて駆動することができる。クラッチアクチュエータ制御部１３５は、変速機構４３のギア段変更の際に、摩擦クラッチ４６を切断し半クラッチ状態を経て摩擦クラッチ４６を接続するようにクラッチアクチュエータ７０を制御する。クラッチアクチュエータ制御部１３５は、ポテンショメータ９６によって検出されるクラッチアクチュエータ７０の位置に基づいてクラッチアクチュエータ７０を制御することにより摩擦クラッチ４６を断続させることができる。また、クラッチアクチュエータ制御部１３５は、プレッシャプレート４５１に加わる押付力に基づいてクラッチアクチュエータ７０を制御することにより摩擦クラッチ４６を断続させることができる。
【００７４】
クラッチアクチュエータ制御部１３５は、摩擦クラッチ４６が接続された状態であってかつシフトアクチュエータ制御部１４０がシフトスイッチ８から変速指令を受けた場合には、クラッチアクチュエータ７０を制御し摩擦クラッチ４６を切断させる。クラッチアクチュエータ制御部１３５は、係合検出部１５５が移動ギア４８０の係合部４８５と固定ギア４７０の係合部４７５との係合を検出したときに、切断されていた摩擦クラッチ４６を半クラッチ状態を経て接続するようにクラッチアクチュエータ７０を制御する。すなわち、クラッチアクチュエータ制御部１３５は、フリクションプレート４４５およびクラッチプレート４４９が互いに接触しながら相対回転するようにフリクションプレート４４５およびクラッチプレート４４９を第１の相対速度により接近させる半クラッチ制御を実行する。上記半クラッチ制御の後にクラッチアクチュエータ制御部１３５は、フリクションプレート４４５およびクラッチプレート４４９が一体となって回転するまでフリクションプレート４４５およびクラッチプレート４４９を上記第１の相対速度よりも速い第２の相対速度により接近させる接続完了制御を実行する。なお、第１の相対速度および第２の相対速度は、それぞれ必ずしも一定速度である必要はない。第１の相対速度、第２の相対速度は、それぞれ半クラッチ制御、接続完了制御におけるフリクションプレート４４５およびクラッチプレート４４９の平均の相対速度であってもよい。上記半クラッチ制御中に、フリクションプレート４４５およびクラッチプレート４４９が互いに離反する方向に移動する場合もある。かかる場合には、第１の相対速度は一時的にマイナスとなるが、半クラッチ制御におけるフリクションプレート４４５およびクラッチプレート４４９の平均の相対速度はプラスとなる。
【００７５】
クラッチアクチュエータ制御部１３５は、摩擦クラッチ４６のクラッチ回転速度差が実質的にゼロになったときに、上記接続完了制御を実行することによって摩擦クラッチ４６を接続する。摩擦クラッチ４６のクラッチ回転速度差は、クラッチハウジング４４３（フリクションプレート４４５）とクラッチボス４４７（クラッチプレート４４９）との回転速度差であり、エンジン４５の回転数（クランク軸２５の回転数）と、メイン軸４１の回転数との差と同一である。このクラッチ回転速度差は、クランク軸回転速度センサ６０によって検出されるクランク軸２５の回転速度とメイン軸回転速度センサ６１によって検出されるメイン軸４１の回転速度とを用いて算出することが可能である。
【００７６】
シフトアクチュエータ制御部１４０は、シフトアクチュエータ７２を制御する。シフトアクチュエータ７２は、シフトアクチュエータ制御部１４０の制御に基づいて駆動することができる。シフトアクチュエータ制御部１４０は、シフトアーム４２５が中立位置からギア段変更位置に移動するようにシフトアクチュエータ７２を制御する。シフトアクチュエータ制御部１４０は、シフトアーム４２５がギア段変更位置から中立位置に移動するようにシフトアクチュエータ７２を制御する。
【００７７】
シフトアクチュエータ制御部１４０は、変速機構４３のギア段変更の際に、係合検出部１５５が移動ギア４８０の係合部４８５と固定ギア４７０の係合部４７５との係合を検出した後、摩擦クラッチ４６が半クラッチ状態のときにその係合が所定時間継続していないことが係合検出部１５５によって検出されたときは、シフトアーム４２５に中立位置からギア段変更位置に向かう駆動力を継続してまたは再び与えるようにシフトアクチュエータ７２を制御する。「駆動力を継続して与える」とは、変速指令を受けた後にシフトアーム４２５に中立位置からギア段変更位置に向かう駆動力を与え始めてから、移動ギア４８０の係合部４８５と固定ギア４７０の係合部４７５とが係合し、摩擦クラッチ４６が半クラッチ状態のときに移動ギア４８０の係合部４８５と固定ギア４７０の係合部４７５との係合が所定時間継続するまで、上記駆動力をシフトアーム４２５に与え続けることを意味する。「駆動力を再び与える」とは、シフトアーム４２５に上記駆動力を与えることによってシフトアーム４２５をギア段変更位置に移動させた後に、上記駆動力をシフトアーム４２５に与えることを終了し、その後更に上記駆動力をシフトアーム４２５に与えることを意味する。上記駆動力をシフトアーム４２５に再び与える場合は、摩擦クラッチ４６が半クラッチ状態のときに移動ギア４８０の係合部４８５と固定ギア４７０の係合部４７５との係合が所定時間継続するまで、上記駆動力をシフトアーム４２５に与え続けることが好ましい。
【００７８】
シフトアクチュエータ制御部１４０は、変速機構４３のギア段変更の際に、係合検出部１５５が移動ギア４８０の係合部４８５と固定ギア４７０の係合部４７５との係合を検出した後、摩擦クラッチ４６が半クラッチ状態のときに移動ギアの係合部と固定ギアの係合部との係合が所定時間継続したことが係合検出部１５５によって検出されたときは、シフトアーム４２５をギア段変更位置から中立位置に戻すようにシフトアクチュエータ７２を制御する。
【００７９】
シフトアクチュエータ制御部１４０は、クラッチアクチュエータ制御部１３５が半クラッチ制御を実行中に移動ギア４８０の係合部４８５と固定ギア４７０の係合部４７５との係合が所定時間継続したことが係合検出部１５５により検出されたときは、クラッチアクチュエータ制御部１３５による半クラッチ制御が終了する前にシフトアーム４２５を中立位置に向けて移動させるようにシフトアクチュエータ７２を制御する。好ましくは、シフトアクチュエータ制御部１４０は、クラッチアクチュエータ制御部１３５が半クラッチ制御を実行中に移動ギア４８０の係合部４８５と固定ギア４７０の係合部４７５との係合が所定時間継続したことが係合検出部１５５により検出されたときは、クラッチアクチュエータ制御部１３５による半クラッチ制御が終了する前にシフトアーム４２５を中立位置に戻すようにシフトアクチュエータ７２を制御する。
【００８０】
本実施形態に係る自動変速装置４０は、少なくともクラッチ状態検出装置と、係合検出装置と、クラッチアクチュエータ制御装置と、シフトアクチュエータ制御装置とを備えている。クラッチ状態検出装置は、少なくともポテンショメータ９６と、クラッチ状態検出部１０５とを備えている。係合検出装置は、少なくとも係合検出部１５５と、ポテンショメータ４２８とを備えている。クラッチアクチュエータ制御装置は、少なくともクラッチアクチュエータ制御部１３５と、クラッチアクチュエータ７０とを備えている。シフトアクチュエータ制御装置は、少なくともシフトアクチュエータ制御部１４０と、シフトアクチュエータ７２とを備えている。
【００８１】
次に、図７から図８Ｂを参照しながら、本実施形態に係る自動変速装置４０の変速制御について説明する。図７は、本実施形態に係る自動変速装置４０の変速制御を示したフローチャートである。図８Ａは、本実施形態に係る自動変速装置４０の変速制御に関するタイミングチャートであって、摩擦クラッチ４６が半クラッチ状態のときに移動ギア４８０の係合部４８５Ｂと固定ギア４７４の係合部４７５Ａとの係合が所定時間継続した場合のタイミングチャートである。図８Ｂは、本実施形態に係る自動変速装置４０の変速制御に関するタイミングチャートであって、摩擦クラッチ４６が半クラッチ状態のときに移動ギア４８０の係合部４８５Ｂと固定ギア４７４の係合部４７５Ａとの係合が所定時間継続しなかった場合のタイミングチャートである。図８Ａおよび図８Ｂの時刻ｔ０において、自動二輪車１は走行中であり、変速機構４３のギア段は１速である。図８Ａおよび図８Ｂは、時刻ｔ０から時刻ｔ６までは同じ状態であるため、以下では、説明の便宜上時刻ｔ０から時刻ｔ６までは図８Ａを参照して説明する。なお、図８Ａおよび図８Ｂは、シフトアップ時のギア段の変更に関するタイミングチャートであるが、本実施形態にかかる自動変速装置４０の変速制御はシフトダウン時のギア段の変更のときにも行われる場合がある。
【００８２】
ステップＳ１０において、自動二輪車１の走行中に乗員がシフトスイッチ８を操作する。これにより、シフトスイッチ８からシフトアクチュエータ制御部１４０へ変速指令が出力される。図８Ａに示す例では、変速指令は、１速から２速へのギア段の変更指令である。
【００８３】
シフトアクチュエータ制御部１４０が変速指令を受けると、変速機構４３のギア段を変更するために、ステップＳ２０において、クラッチアクチュエータ制御部１３５は、クラッチアクチュエータ７０を駆動して摩擦クラッチ４６を切断させる（図８Ａの時刻ｔ１参照）。
【００８４】
摩擦クラッチ４６の切断が開始されると（図８Ａの符号Ａの領域参照）、ステップＳ３０において、シフトアクチュエータ制御部１４０はシフトアーム４２５が中立位置（図８Ａの符号ａ参照）からギア段変更位置（図８Ａの符号ｂ参照）に移動するように、シフトアクチュエータ７２を図５Ａの矢印Ｚ１の方向に原点位置から終点位置にまで変化させる制御を行う（図８Ａの時刻ｔ１〜時刻ｔ６参照）。これにより、シフトアーム４２５は、回転中心Ｃ１を中心に図５Ａの矢印Ｘ１の方向に回転する。シフトアクチュエータ７２を駆動させることによって、シフトアーム４２５を回転させると、カギ爪４２７がシフトカム４２１の複数の突起部４２３のうちの一つの突起部４２３ａと係合するため、シフトカム４２１も図５Ａの矢印Ｘ１の方向に回転する（図８Ａの時刻ｔ２〜時刻ｔ６参照）。このとき、移動ギア４８０は、変速前に係合していた固定ギア４７２から離れ、変速後に係合すべき固定ギア４７４に近づくように図８Ａの矢印Ａの方向（ドライブ軸４２の軸方向）に移動する。そして、図８Ａの時刻ｔ３のときに、移動ギア４８０が固定ギア４７２から離れ、ドグ抜きがされる。移動ギア４８０はさらに図８Ａの矢印Ａの方向に移動し固定ギア４７４に近づく。
【００８５】
ステップＳ４０において、ＥＣＵ１００は、シフトカム４２１が所定の角度だけ回転したか否かを判定する。詳しくは、ＥＣＵ１００は、ポテンショメータ４２８によって検出されるシフトカム４２１の回転角度が第１角度以上か否かを判定する。シフトアーム４２５がギア段変更位置（図５Ｂ参照）に移動すると、シフトカム４２１の回転角度は第１角度以上となる。シフトカム４２１の回転角度が第１角度以上の場合、ステップＳ５０に進む。一方、シフトカム４２１の回転角度が第１角度より小さい場合、シフトカム４２１の回転角度が第１角度以上になるまでＥＣＵ１００は上記判定を繰り返す。ここで、本実施形態では第１角度は６０度であり、シフトカム４２１が６０度回転すると、移動ギア４８０の係合部４８５Ｂと固定ギア４７４の係合部４７５Ａとは係合する。これにより、シフトカム４２１の回転角度に応じた位置の一対のギアが係合し、ギア段が変更される。
【００８６】
図８Ａの時刻ｔ４のときに、移動ギア４８０の係合部４８５Ｂの先端４８５Ｔと係合部４７５Ａの先端４７５Ｔとが突き当たってしまう。すなわち、ドグ当たりが発生する。図８Ａの符号Ｂの領域では、ドグ当たりが発生しているためシフトカム４２１は回転することができず、移動ギア４８０の係合部４８５Ｂと固定ギア４７４の係合部４７５Ａとは係合することができない。
【００８７】
図８Ａの時刻ｔ５においてドグ当たりが解消される。これにより、図８Ａの符号Ｃの領域では、シフトカム４２１が回転する。そして、シフトカム４２１の回転角度が第１角度以上となるため、移動ギア４８０の係合部４８５Ｂと固定ギア４７４の係合部４７５Ａとは係合する（図８Ａの時刻ｔ６参照）。本実施形態では、シフトアーム４２５がギア段変更位置に到達すると、シフトアクチュエータ制御部１４０はシフトアクチュエータ７２の駆動を停止する。このため、シフトアーム４２５には中立位置からギア段変更位置に向かう駆動力は付与されていない。このとき、係合検出部１５５は移動ギア４８０の係合部４８５Ｂと固定ギア４７４の係合部４７５Ａとの係合を検出する。
【００８８】
シフトカム４２１の回転角度が第１角度以上となることによって変速指令に基づく１速から２速へのギア段の変更が終了すると（図８Ａの時刻ｔ６参照）、ステップＳ５０において、クラッチアクチュエータ制御部１３５はクラッチアクチュエータ７０を制御し、摩擦クラッチ４６を切断状態から半クラッチ状態にする。時刻ｔ６から、クラッチアクチュエータ制御部１３５は、フリクションプレート４４５およびクラッチプレート４４９が互いに接触しながら相対回転するようにフリクションプレート４４５およびクラッチプレート４４９を第１の相対速度により接近させる半クラッチ制御を実行する。このとき、クラッチ状態検出部１０５は、摩擦クラッチ４６が半クラッチ状態であることを検出する。
【００８９】
シフトカム４２１の回転角度が第１角度以上となることによってギア段の変更が終了し、半クラッチ制御が開始されると、ステップＳ６０において、ＥＣＵ１００は、所定時間継続してシフトカム４２１が所定の角度以上であるか否かを判定する。すなわち、ＥＣＵ１００は、移動ギア４８０の係合部４８５Ｂと固定ギア４７４の係合部４７５Ａとの係合が所定時間継続しているか否かを係合検出部１５５における検出結果に基づいて判断する。摩擦クラッチ４６が半クラッチ状態のときに移動ギア４８０の係合部４８５Ｂと固定ギア４７４の係合部４７５Ａとの係合が所定時間継続したことが係合検出部１５５により検出された場合（図８Ａの時刻ｔ７参照）、ステップＳ９０に進む。一方、摩擦クラッチ４６が半クラッチ状態のときに移動ギア４８０の係合部４８５Ｂと固定ギア４７４の係合部４７５Ａとの係合が所定時間継続していないことが係合検出部１５５により検出された場合（図８Ｂの時刻ｔ６ａ参照）、ステップＳ７０に進む。
【００９０】
摩擦クラッチ４６が半クラッチ状態であってかつ変速機構４３の移動ギア４８０の係合部４８５Ｂと固定ギア４７４の係合部４７５Ａとの係合が所定時間継続していないことが係合検出部１５５により検出された場合（図８Ｂの時刻ｔ６ａ参照）、移動ギア４８０の係合部４８５Ｂと固定ギア４７４の係合部４７５Ａとが十分に係合していないと考えられる。ステップＳ７０では、シフトアクチュエータ制御部１４０は、シフトアクチュエータ７２を図５Ａの矢印Ｚ１の方向に再び回転させることによって、シフトアーム４２５に中立位置からギア段変更位置に向かう駆動力を再び与える。これにより、シフトアーム４２５は、再びギア段変更位置に向けて移動し（図８Ｂの符号Ｃ１の領域）、図８Ｂの時刻ｔ６ｂにおいてシフトアーム４２５はギア段変更位置に再度到達する。
【００９１】
ここで、変速指令を受けてシフトアーム４２５がギア段変更位置に到達すると、シフトアクチュエータ制御部１４０は、シフトアクチュエータ７２の駆動を停止するので、シフトアーム４２５には中立位置からギア段変更位置に向かう駆動力は付与されていない。これにより、移動ギア４８０の係合部４８５Ｂと固定ギア４７４の係合部４７５Ａとがいったん係合した後に、移動ギア４８０が固定ギア４７４によって固定ギア４７４から離れる方向に弾かれてしまうと、シフトアーム４２５には中立位置からギア段変更位置に向かう駆動力がもはや付与されていないため、移動ギア４８０の係合部４８５Ｂと固定ギア４７４の係合部４７５Ａとは係合が解除された状態となる。しかし、この場合であっても、シフトアーム４２５にギア段変更位置に向かう駆動力が再び与えられるので、移動ギア４８０および固定ギア４７４の係合部４８５Ｂ、４７５Ａ同士はやがて係合する。これにより、ギア段変更を確実に行うことができる。
【００９２】
シフトアーム４２５に中立位置からギア段変更位置に向かう駆動力を再び与えた後、ステップＳ８０において、ＥＣＵ１００は、所定時間継続してシフトカム４２１が所定の角度以上であるか否かを判定する。すなわち、ＥＣＵ１００は、移動ギア４８０の係合部４８５Ｂと固定ギア４７４の係合部４７５Ａとの係合が所定時間継続しているか否かを係合検出部１５５における検出結果に基づいて判断する。摩擦クラッチ４６が半クラッチ状態のときに移動ギア４８０の係合部４８５Ｂと固定ギア４７４の係合部４７５Ａとの係合が所定時間継続したことが係合検出部１５５により検出された場合（図８Ｂの時刻ｔ７参照）、ステップＳ９０に進む。一方、摩擦クラッチ４６が半クラッチ状態のときに移動ギア４８０の係合部４８５Ｂと固定ギア４７４の係合部４７５Ａとの係合が所定時間継続していないことが係合検出部１５５により再度検出された場合、ステップＳ７０に戻る。
【００９３】
摩擦クラッチ４６が半クラッチ状態であってかつ変速機構４３の移動ギア４８０の係合部４８５Ｂと固定ギア４７４の係合部４７５Ａとの係合が所定時間継続したことが係合検出部１５５により検出された場合、移動ギア４８０の係合部４８５Ｂと固定ギア４７４の係合部４７５Ａとが十分に係合していると考えられる。このため、所定時間経過後にシフトアーム４２５をギア段変更位置から中立位置に戻しても、両係合部４８５Ｂ、４７５Ａの間に発生しうる摩擦力によって、移動ギア４８０と固定ギア４７４との係合状態は維持される。ステップＳ９０において、シフトアクチュエータ制御部１４０は、シフトアーム４２５がギア段変更位置から中立位置に移動するように、シフトアクチュエータ７２を図５Ａの矢印Ｚ２の方向に終点位置から原点位置にまで変化させる制御を行う。これにより、シフトアーム４２５は、回転中心Ｃ１を中心に図５Ａの矢印Ｘ２の方向に回転する。シフトアクチュエータ７２を駆動させることによって、シフトアーム４２５を回転させると、カギ爪４２７と突起部４２３ａとの係合が解除される。このため、シフトアーム４２５が図５Ａの矢印Ｘ２の方向に回転してもシフトカム４２１は回転しない（図８Ａの符号Ｄの領域参照）。図８Ａに示す例では、時刻ｔ８のときに、シフトアーム４２５は中立位置に戻る。
【００９４】
ステップＳ１００において、ＥＣＵ１００は、クランク軸回転速度センサ６０によって検出されるクランク軸２５の回転速度とメイン軸回転速度センサ６１によって検出されるメイン軸４１の回転速度とに基づいて、摩擦クラッチ４６のクラッチ回転速度差が実質的にゼロであるか否かを判定する。クラッチ回転速度差が実質的にゼロである場合（図８Ａの時刻ｔ９参照）、半クラッチ制御を終了させるべくステップＳ１１０に進む。一方、クラッチ回転速度差が実質的にゼロでない場合、クラッチ回転速度差が実質的にゼロになるまでＥＣＵ１００は上記判定を繰り返す。
【００９５】
ステップＳ１１０では、クラッチ回転速度差が実質的にゼロであるため、クラッチアクチュエータ制御部１３５は、クラッチアクチュエータ７０を駆動して摩擦クラッチ４６を接続させる。クラッチアクチュエータ制御部１３５は、フリクションプレート４４５およびクラッチプレート４４９が一体となって回転するまでフリクションプレート４４５およびクラッチプレート４４９を半クラッチ制御時の第１の相対速度よりも速い第２の相対速度により接近させる接続完了制御を実行する（図８Ａの符号Ｅの領域）。摩擦クラッチ４６が接続されると（図８Ａの時刻ｔ１０参照）、本制御は終了する。
【００９６】
（第２実施形態）
図９は、第２実施形態に係る自動変速装置４０の変速制御を示したフローチャートである。なお、図９において、図７の各ステップと同一の処理を行うものについては、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００９７】
本実施形態では、ステップＳ１２０において、シフトアクチュエータ制御部１４０は、シフトアクチュエータ７２を図５Ａの矢印Ｚ１の方向に再び回転させて、シフトアーム４２５に中立位置からギア段変更位置に向かう駆動力を継続して与える。移動ギア４８０の係合部４８５Ｂと固定ギア４７４の係合部４７５Ａとがいったん係合した後に、移動ギア４８０が固定ギア４７４によって固定ギア４７４から離れる方向に弾かれてしまっても、シフトアーム４２５にはギア段変更位置に向かう駆動力が継続して与えられるので、移動ギア４８０および固定ギア４７４の係合部４８５Ｂ、４７５Ａ同士はやがて係合する。すなわち、シフトアーム４２５はギア段変更位置に再度到達する。これにより、ギア段変更を確実に行うことができる。
【００９８】
ステップＳ１３０において、ＥＣＵ１００は、クランク軸回転速度センサ６０によって検出されるクランク軸２５の回転速度とメイン軸回転速度センサ６１によって検出されるメイン軸４１の回転速度とに基づいて、摩擦クラッチ４６のクラッチ回転速度差が実質的にゼロであるか否かを判定する。クラッチ回転速度差が実質的にゼロである場合、半クラッチ制御を終了させるべくステップＳ１４０に進む。一方、クラッチ回転速度差が実質的にゼロでない場合、クラッチ回転速度差が実質的にゼロになるまでＥＣＵ１００は上記判定を繰り返す。
【００９９】
ステップＳ１４０では、クラッチ回転速度差が実質的にゼロであるため、クラッチアクチュエータ制御部１３５は、クラッチアクチュエータ７０を駆動して摩擦クラッチ４６を接続させる。クラッチアクチュエータ制御部１３５は、フリクションプレート４４５およびクラッチプレート４４９が一体となって回転するまでフリクションプレート４４５およびクラッチプレート４４９を半クラッチ制御時の第１の相対速度よりも速い第２の相対速度により接近させる接続完了制御を実行する。
【０１００】
摩擦クラッチ４６が接続されると、ステップＳ１５０において、シフトアクチュエータ制御部１４０は、ギア段変更位置に再度到達したシフトアーム４２５がギア段変更位置から中立位置に移動するように、シフトアクチュエータ７２を図５Ａの矢印Ｚ２の方向に終点位置から原点位置にまで変化させる制御を行う。これにより、シフトアーム４２５は、回転中心Ｃ１を中心に図５Ａの矢印Ｘ２の方向に回転する。シフトアクチュエータ７２を駆動させることによって、シフトアーム４２５を回転させると、カギ爪４２７と突起部４２３ａとの係合が解除される。このため、シフトアーム４２５が図５Ａの矢印Ｘ２の方向に回転してもシフトカム４２１は回転しない。その後、シフトアーム４２５は中立位置に戻る。
【０１０１】
上述したように、本実施形態に係る自動変速装置４０では、変速機構４３のギア段変更の際に、摩擦クラッチ４６が半クラッチ状態であってかつ変速機構４３の移動ギア４８０および固定ギア４７０の係合部４７５、４８５同士の係合が所定時間継続した場合には、移動ギア４８０と固定ギア４７０とが十分に係合していると考えられる。このため、所定時間経過後にシフトアーム４２５をギア段変更位置から中立位置に戻しても、両係合部４７５、４８５の間に発生しうる摩擦力によって、移動ギア４８０と固定ギア４７０との係合状態は維持される。これにより、シフトアーム４２５を素早く中立位置に戻し、次のギア段変更までの時間を短くすることができる。一方、変速機構４３のギア段変更の際に、摩擦クラッチ４６が半クラッチ状態であってかつ変速機構４３の移動ギア４８０および固定ギア４７０の係合部４７５、４８５同士の係合が所定時間継続していない場合には、移動ギア４８０と固定ギア４７０とが十分に係合していないと考えられる。しかし、この場合には、シフトアクチュエータ制御部１４０がシフトアクチュエータ７２を駆動してシフトアーム４２５にギア段変更位置に向かう駆動力が継続してまたは再び与えられるので、移動ギア４８０および固定ギア４７０の係合部４７５、４８５同士はやがて係合する。これにより、変速機構４３のギア段変更を確実に行うことができる。
【０１０２】
本実施形態によれば、クラッチアクチュエータ制御部１３５は、移動ギア４８０の係合部４８５が固定ギア４７０の係合部４７５に係合したことが係合検出部１５５により検出されると、切断されていた摩擦クラッチ４６を半クラッチ状態を経て接続するようにクラッチアクチュエータ７０を制御する。これにより、ドグ入りすると直ちに半クラッチ制御が開始されるので、変速時間を短縮することができる。
【０１０３】
本実施形態によれば、摩擦クラッチ４６は、エンジン４５のトルクが伝達されるフリクションプレート４４５と、フリクションプレート４４５に対して接触および離反が可能なクラッチプレート４４９とを有し、フリクションプレート４４５とクラッチプレート４４９とが接触および離反することによりそれぞれ接続および切断されるように構成されている。クラッチアクチュエータ制御部１３５は、変速機構４３のギア段変更の際に、フリクションプレート４４５およびクラッチプレート４４９が互いに接触しながら相対回転するようにフリクションプレート４４５およびクラッチプレート４４９を第１の相対速度により接近させる半クラッチ制御と、半クラッチ制御の後にフリクションプレート４４５およびクラッチプレート４４９が一体となって回転するまでフリクションプレート４４５およびクラッチプレート４４９を第１の相対速度よりも速い第２の相対速度により接近させる接続完了制御とを実行する。シフトアクチュエータ制御部１４０は、半クラッチ制御中に移動ギア４８０の係合部４８５と固定ギア４７０の係合部４７５との係合が所定時間継続したことが係合検出部１５５により検出されたときは、半クラッチ制御が終了する前にシフトアーム４２５を中立位置に向けて移動させる。これにより、半クラッチ制御の終了前にシフトアーム４２５を中立位置に向けて移動させるので、次の変速までの間隔を短縮することができる。
【０１０４】
本実施形態によれば、前記シフトアクチュエータ制御装置は、前記半クラッチ制御中に前記移動ギアの係合部と前記固定ギアの係合部との係合が所定時間継続したことが前記係合検出装置により検出されたときは、前記半クラッチ制御が終了する前に前記シフトアームを前記中立位置に戻す。これにより、半クラッチ制御の終了前にシフトアーム４２５を中立位置に戻すので、次の変速までの間隔をより短縮することができる。
【０１０５】
本実施形態によれば、シフトカム４２１の回転角度を検出するポテンショメータ４２８を備えている。係合検出部１５５は、シフトカム４２１の回転角度に基づいて移動ギア４８０の係合部４８５と固定ギア４７０の係合部４７５との係合を検出することができる。これにより、移動ギア４８０および固定ギア４７０の係合部４７５、４８５同士の係合を容易に検出することができる。
【０１０６】
本実施形態によれば、シフトアクチュエータ７２の駆動量を検出するポテンショメータ７６を備えている。係合検出部１５５は、シフトアクチュエータ７２の位置に基づいて移動ギア４８０の係合部４８５と固定ギア４７０の係合部４７５との係合を検出することができる。これにより、移動ギア４８０および固定ギア４７０の係合部４７５、４８５同士の係合を容易に検出することができる。
【０１０７】
本実施形態によれば、シフトアーム４２５の回転角度を検出するポテンショメータ４３５を備えている。係合検出部１５５は、シフトアーム４２５の回転角度に基づいて移動ギア４８０の係合部４８５と固定ギア４７０の係合部４７５との係合を検出することができる。これにより、移動ギア４８０および固定ギア４７０の係合部４７５、４８５同士の係合を容易に検出することができる。
【０１０８】
本実施形態によれば、シフトアクチュエータ７２は電動モータ７２によって構成され、電動モータ７２に供給される電流を検出する電流検出回路７９を備えている。係合検出部１５５は、シフトアクチュエータ７２に供給される電流に基づいて移動ギア４８０の係合部４８５と固定ギア４７０の係合部４７５との係合を検出することができる。これにより、移動ギア４８０および固定ギア４７０の係合部４７５、４８５同士の係合を容易に検出することができる。
【０１０９】
本実施形態によれば、シフトアーム４２５に加わる荷重を計測するロードセル７８を備えている。係合検出部１５５は、シフトアーム４２５に加わる荷重に基づいて移動ギア４８０の係合部４８５と固定ギア４７０の係合部４７５との係合を検出することができる。これにより、移動ギア４８０および固定ギア４７０の係合部４７５、４８５同士の係合を容易に検出することができる。
【０１１０】
本実施形態によれば、上述した構成の自動変速装置４０を備えた自動二輪車１が提供される。前述の作用効果を奏する自動二輪車１を得ることができる。
【０１１１】
本発明に係る車両は、乗員の意思に基づいて変速を自動的に行うセミオート制御を実行するものに限定されず、乗員の意思とは無関係に車両の運転状態に応じて、変速を自動的に行うフルオート制御を実行するものであってもよい。また、クラッチアクチュエータ７０およびシフトアクチュエータ７２を別々に備える代わりに、摩擦クラッチ４６および変速機構４３を駆動する単一のアクチュエータを備えていてもよい。
【符号の説明】
【０１１２】
１  自動二輪車（車両）
４０  自動変速装置
４３  変速機構
４５  エンジン
４６  摩擦クラッチ
４９  変速ギア
７０  クラッチアクチュエータ（電動モータ）
７２  シフトアクチュエータ（電動モータ）
９６  ポテンショメータ
１００  ＥＣＵ
１０５  クラッチ状態検出部
１３５  クラッチアクチュエータ制御部
１４０  シフトアクチュエータ制御部
１５５  係合検出部
４２０  変速ギア
４２１  シフトカム
４２５  シフトアーム
４７０  固定ギア
４７５  係合部
４８０  移動ギア
４８５  係合部
【図１】
2014035068.tif 000003
【図２】
2014035068.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
2014035068.tif 000007
【図５Ｂ】
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【図６】
2014035068.tif 000009
【図７】
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【図８Ａ】
2014035068.tif 000011
【図８Ｂ】
2014035068.tif 000012
【図９】
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【図１０】
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