(57)【要約】      （修正有）【課題】変速段が変更する際に動力伝達が切断されないシームレス変速機において、変速段の変更によるショックの影響が抑えられた鞍乗型車両を提供する。【解決手段】鞍乗型車両１は、シームレス変速機と、車輪５と、動力源１１と、制御装置８とを備える。変速段設定機構１３９は、ポール制御用シフトカム５０を有する。制御装置８は、例えば、加速中に前記動力源から入力軸２０への動力伝達が切断されることなくシームレス変速機の第ｎ速から第ｎ＋１速へのシフトアップ操作が行われた場合、ポール制御用シフトカム５０の回転開始後で、入力軸２０から前記出力軸３０への動力伝達が、第ｎ速に対応する駆動ギア及び被駆動ギアを介して行われる状態から、当該動力伝達が途切れることなく、第ｎ＋１速に対応する駆動ギア２４１〜２４６及び被駆動ギア３４１〜３４６を介して行われる状態へ切り替えられる前に、前記動力源１１の動力の減少を開始する処理を行う。【選択図】図１
2019099074.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鞍乗型車両であって、
前記鞍乗型車両は、
回転可能に配置され、動力が入力される入力軸と、
前記入力軸と平行な軸線上に回転可能に配置される出力軸と、
前記入力軸に設けられ、前記入力軸と常に共に回転するか又は前記入力軸と相対回転可能であるように構成され、それぞれが各変速段に対応する複数の駆動ギアと、
前記出力軸に設けられ、前記出力軸と常に共に回転するか又は前記出力軸と相対回転可能であるように構成され、対応する前記駆動ギアと常時噛み合う複数の被駆動ギアと、
いずれか一つの変速段に係る前記駆動ギア及び前記被駆動ギアを介した前記入力軸から前記出力軸への動力伝達を機械的に且つ選択的に有効に設定するように構成された変速段設定機構と、を有するシームレス変速機であって、
前記変速段設定機構は、第ｎ速に対応する第ｎ速被駆動ギア又は第ｎ＋１速に対応する第ｎ＋１速被駆動ギアのいずれか一方を介して前記出力軸を通る動力の伝達を機械的に且つ選択的に有効に設定するためのラチェット機構を含み、
前記ラチェット機構は、
起立時に前記入力軸から前記出力軸へ前記第ｎ速に対応する駆動ギア及び被駆動ギアを通る加速する向きの動力を伝達する一方、伏倒時に動力を伝達しないように構成される第ｎ速加速用ポールと、
起立時に前記入力軸から前記出力軸へ前記第ｎ速に対応する駆動ギア及び被駆動ギアを通る減速する向きの動力を伝達する一方、伏倒時に動力を伝達しないように構成される第ｎ速減速用ポールと、
起立時に前記入力軸から前記出力軸へ前記第ｎ＋１速に対応する駆動ギア及び段被駆動ギアを通る加速する向きの動力を伝達する一方、伏倒時に動力を伝達しないように構成される第ｎ＋１速加速用ポールと、
起立時に前記入力軸から前記出力軸へ前記第ｎ＋１速に対応する駆動ギア及び段被駆動ギアを通る減速する向きの動力を伝達する一方、伏倒時に動力を伝達しないように構成される第ｎ＋１速減速用ポールと、を含み、
前記変速段設定機構は、さらに、周方向に延びるカム部が外周面に形成され、シフトアップ時の回転方向とシフトダウン時の回転方向とが反対になるようにシフトアップ時及びシフトダウン時に回転するように構成され、回転に伴って、前記第ｎ速加速用ポールと、前記第ｎ速減速用ポールと、前記第ｎ＋１速加速用ポールと、前記第ｎ＋１速減速用ポールと、を伏倒又は起立させるポール制御用シフトカムとを備えた、シームレス変速機と、
前記出力軸から伝達される動力によって駆動される車輪と、
前記シームレス変速機の前記入力軸に供給される動力を出力する動力源と、
前記動力源の動力を制御する制御装置であって、前記鞍乗型車両の加速中に前記動力源から前記入力軸への動力伝達が切断されることなく前記シームレス変速機の第ｎ速から第ｎ＋１速へのシフトアップ操作が行われた場合、前記ポール制御用シフトカムの回転開始後で、前記入力軸から前記出力軸への動力伝達が、第ｎ速に対応する駆動ギア及び被駆動ギアを介して行われる状態から、当該動力伝達が途切れることなく、第ｎ＋１速に対応する駆動ギア及び被駆動ギアを介して行われる状態へ切り替えられる前に、前記動力源の動力の減少を開始する処理、及び、前記鞍乗型車両の減速中に前記動力源から前記入力軸への動力伝達が切断されることなく前記シームレス変速機の第ｎ＋１速から第ｎ速へのシフトダウン操作が行われた場合、前記ポール制御用シフトカムの回転開始後、前記入力軸から前記出力軸への動力伝達が、第ｎ＋１速に対応する駆動ギア及び被駆動ギアを介して行われる状態から、当該動力伝達が途切れることなく、第ｎ速に対応する駆動ギア及び被駆動ギアを介して行われる状態へ切り替えられる前に、前記動力源の動力の増加を開始する処理の少なくとも一方を実行する制御装置と、
を備えた鞍乗型車両。
【請求項２】
請求項１に記載の鞍乗型車両であって、
前記動力源は、エンジンである。
【請求項３】
請求項２に記載の鞍乗型車両であって、
前記鞍乗型車両は、更に、前記エンジンと前記入力軸との間に設けられ、前記エンジンと前記入力軸との間での動力の伝達及びその切断を行うクラッチを備える。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１に記載の鞍乗型車両であって、
前記制御装置は、前記動力源の回転速度及び前記ポール制御用シフトカムの回転速度の少なくとも一方に応じて、前記動力源の動力の減少又は増加を開始する時点の前記ポール制御用シフトカムの角度位置を変更するように、前記動力源を制御する。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１に記載の鞍乗型車両であって、
前記制御装置は、前記ポール制御用シフトカムの回転速度が０から増加に転じた時における前記ポール制御用シフトカムの角度と前記ポール制御用シフトカムの回転速度とに基づいて定められる係合タイミングよりも前に、前記動力源の動力の減少又は増加を開始し、
前記係合タイミングは、前記シームレス変速機の変速時において変速先の変速段に係る駆動ギア及び被駆動ギアを介した前記入力軸から前記出力軸への動力の伝達が開始されるタイミングである。
【請求項６】
請求項１から３のいずれか１に記載の鞍乗型車両であって、
前記変速段設定機構は、前記入力軸及び前記出力軸の少なくとも一方の軸に設けられ、前記ポール制御用シフトカムの回転に応じてその軸の軸方向に移動して、前記入力軸と相対回転可能である前記駆動ギア又は前記出力軸と相対回転可能である前記被駆動ギアと周方向にドグ係合することにより、前記入力軸から前記出力軸までの動力伝達を有効にするように構成されたドグリングを備え、
前記ドグリングは、前記ポール制御用シフトカムの回転に応じて前記軸方向に移動している時に、前記駆動ギア若しくは前記被駆動ギアと前記軸方向に接触するドグ当たりが生じた後に前記駆動ギア若しくは前記被駆動ギアと前記周方向にドグ係合するか、又は前記ドグ当たりが生じることなく前記駆動ギア若しくは前記被駆動ギアと前記周方向にドグ係合するように構成され、
前記制御装置は、前記動力源の動力の減少又は増加を開始することなく、前記ポール制御用シフトカムの角度が、前記ドグ当たりの状態が生じる時の前記ポール制御用シフトカムの角度を超えた場合には、前記動力源の動力の減少又は増加を開始する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鞍乗型車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
鞍乗型車両では、通常、動力源から出力される回転の速度及びトルクが変速機で変えられ、車輪に伝達される。例えば、変速機は、複数の変速段を有している。変速段は、シフトアップ及びシフトダウンによって変更される。
【０００３】
変速機で変速段が変更される際に、動力伝達が途切れると、鞍乗型車両の加速又は減速にかかる時間にロスが生じる。変速段が変更される際の動力伝達の途切れが小さい変速機が望まれていた。
【０００４】
例えば、特許文献１には、多段変速機が開示されている。特許文献１に示された多段変速機では、互いに平行な歯車軸にそれぞれ複数の駆動歯車と被動歯車が変速段毎に常時噛み合い状態で軸支されている。また、多段変速機は、第１の歯車と歯車軸とが同期して回転するように係合する第１の係合手段、及び、第２の歯車と歯車軸とが同期して回転するように係合する第２の係合手段を備えている。第１の歯車及び第２の歯車は、同じ歯車軸に設けられている。歯車軸は、入力軸又は出力軸のいずれかである。歯車軸が入力軸である場合、第１の歯車及び第２の歯車は駆動歯車である。歯車軸が出力軸である場合、第１の歯車及び第２の歯車は被動歯車である。変速駆動手段が、第１の歯車から第２の歯車に係合手段の係合を切替えてシフトアップする際に、第１の係合手段により第１の歯車が歯車軸に係合している状態で、第２の係合手段により第２の歯車を同歯車軸に係合して変速する。
特許文献１に示された多段変速機では、歯車の回転速度差を利用して、第２の係合手段による第２の歯車の歯車軸への係合によって、第１の係合手段による第１の歯車の歯車軸への係合が解除される。このため、変速段の変更が、係合解除に力を要さず滑らかに行われる。従って、動力伝達が切断されることなく変速段の変更が行われる。特許文献１に開示された多段変速機は、動力伝達が切断されることなく変速段を変更するシームレス変速機である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５３８６１００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、変速機における変速段の変更後では、変更前に動力の伝達を担っていた第１の歯車とは異なる回転速度で回転する第２の歯車が動力の伝達を担う。
歯車及びこの歯車と同期して回転する軸等の部材は、慣性を有している。このため、変速段が変更される際には、変更前の歯車とは異なる回転速度で回転し慣性を有する歯車に係合することにより、出力軸から出力される動力の大きさが不連続に変化する。つまり、動力におけるショックが生じる。変速段が変更される際に、異なる回転速度で回転し慣性を有する歯車との係合によって生じるショックを、イナーシャ相ショックと称する。
このイナーシャ相ショックは、例えば車輪が受ける動力を通じ、車体の挙動の変化として現れる。
【０００７】
特に、変速段が変更される際に動力伝達が切断されないシームレス変速機では、動力伝達の途切れがないため、異なる回転速度で回転し慣性を有する歯車への動力伝達経路の切替えが瞬時に行われる。変速段が変更される際のイナーシャ相ショックの影響が顕著である。鞍乗型車両は、通常、自動車と比べて軽量である。このため、鞍乗型車両の車体が受けるイナーシャ相ショックの影響が自動車の場合と比べて大きい。つまり、変速機での変速の際に動力伝達が切断されないシームレス変速機を搭載する鞍乗型車両では、イナーシャ相ショックの影響が顕著である。
【０００８】
本発明の目的は、変速段が変更される際に動力伝達が切断されないシームレス変速機において、変速段の変更によるショックの影響が抑えられた鞍乗型車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、変速段が変更される際に動力伝達が切断されないシームレス変速機において、変速段の変更によるショックについて検討した。ショックの影響は、鞍乗型車両において特に大きい。そこで、本発明者らは、シームレス変速機の内部でショックを抑えるのではなく、シームレス変速機を備えた鞍乗型車両全体としてショック又はショックの影響を抑えることを検討した。
この検討の中で、本発明者らは、変速機に動力を供給する動力源を制御することでショックを抑えることを考えた。
【００１０】
例えば、動力源の制御として、ドグを有する多段変速機に関する動力源の制御が考えられる。
具体的には、ドグを有する通常の多段変速機における変速段の変更では、動力を伝達しているドグの係合を解除し、その後、別のドグの係合を行うことが求められる。動力を伝達しているドグは、この動力を形成する強い力で係合している。そこで、係合状態を解除するため、例えば、動力源から変速機に供給される動力を一旦減少させることによって、動力を伝達しているドグの係合状態を解除することが考えられる。
【００１１】
しかし、例えば特許文献１に開示されたようなシームレス変速機は、歯車の回転速度差を利用して、変速先の速段における新たな係合によって変速元の速段における係合を円滑に解除する。従って、シームレス変速機では、新たな係合によって、それまでの係合を解除する場合には、係合を解除するために動力を一旦減少させることは必要とされない。むしろ、シームレス変速機では、変速段が変更される際に動力伝達が切断されないことを特徴の一つとしている。つまり、動力伝達が継続されることを特徴の一つとしている。
【００１２】
これに対し、本発明者らは、変速段が変更される際に動力伝達が切断されず、動力源からの動力の減少無しに係合が解除されるシームレス変速機において、例えばシフトアップ時に、あえて、動力源から変速機に供給される動力を減少させてみた。その結果、変速段が変更される際に動力伝達が切断されないため変速段の変更によるショックの影響が大きいシームレス変速機において、変速段の変更によるショック、即ちイナーシャ相ショックを抑えることができる場合があることが分かった。
本発明者らは、更なる検討の結果、シームレス変速機の入力軸から出力軸への動力伝達が、新たな変速段のギアを介して行われる状態へ切り替えられる前に、動力源の動力の減少を開始することで、変速段の変更によるショックが抑えられることを見出した。
【００１３】
このような動力源の動力の制御によるショックの抑制は、鞍乗型車両の加速時でシームレス変速機がシフトアップ（パワーオンアップシフト）する場合の他に、鞍乗型車両の減速時でシームレス変速機がシフトダウン（パワーオフダウンシフト）する場合に有効である。
【００１４】
以上の知見に基づいて完成した本発明の各観点による鞍乗型車両は、次の構成を備える。
【００１５】
（１）本発明の、ひとつの観点によれば、鞍乗型車両は、
回転可能に配置され、動力が入力される入力軸と、
前記入力軸と平行な軸線上に回転可能に配置される出力軸と、
前記入力軸に設けられ、前記入力軸と常に共に回転するか又は前記入力軸と相対回転可能であるように構成され、それぞれが各変速段に対応する複数の駆動ギアと、
前記出力軸に設けられ、前記出力軸と常に共に回転するか又は前記出力軸と相対回転可能であるように構成され、対応する前記駆動ギアと常時噛み合う複数の被駆動ギアと、
いずれか一つの変速段に係る前記駆動ギア及び前記被駆動ギアを介した前記入力軸から前記出力軸への動力伝達を機械的に且つ選択的に有効に設定するように構成された変速段設定機構と、を有するシームレス変速機であって、
前記変速段設定機構は、第ｎ速に対応する第ｎ速被駆動ギア又は第ｎ＋１速に対応する第ｎ＋１速被駆動ギアのいずれか一方を介して前記出力軸を通る動力の伝達を機械的に且つ選択的に有効に設定するためのラチェット機構を含み、
前記ラチェット機構は、
起立時に前記入力軸から前記出力軸へ前記第ｎ速に対応する駆動ギア及び被駆動ギアを通る加速する向きの動力を伝達する一方、伏倒時に動力を伝達しないように構成される第ｎ速加速用ポールと、
起立時に前記入力軸から前記出力軸へ前記第ｎ速に対応する駆動ギア及び被駆動ギアを通る減速する向きの動力を伝達する一方、伏倒時に動力を伝達しないように構成される第ｎ速減速用ポールと、
起立時に前記入力軸から前記出力軸へ前記第ｎ＋１速に対応する駆動ギア及び段被駆動ギアを通る加速する向きの動力を伝達する一方、伏倒時に動力を伝達しないように構成される第ｎ＋１速加速用ポールと、
起立時に前記入力軸から前記出力軸へ前記第ｎ＋１速に対応する駆動ギア及び段被駆動ギアを通る減速する向きの動力を伝達する一方、伏倒時に動力を伝達しないように構成される第ｎ＋１速減速用ポールと、を含み、
前記変速段設定機構は、さらに、周方向に延びるカム部が外周面に形成され、シフトアップ時の回転方向とシフトダウン時の回転方向とが反対になるようにシフトアップ時及びシフトダウン時に回転するように構成され、回転に伴って、前記第ｎ速加速用ポールと、前記第ｎ速減速用ポールと、前記第ｎ＋１速加速用ポールと、前記第ｎ＋１速減速用ポールと、を伏倒又は起立させるポール制御用シフトカムとを備えた、シームレス変速機と、
前記出力軸から伝達される動力によって駆動される車輪と、
前記シームレス変速機の前記入力軸に供給される動力を出力する動力源と、
前記動力源の動力を制御する制御装置であって、前記鞍乗型車両の加速中に前記動力源から前記入力軸への動力伝達が切断されることなく前記シームレス変速機の第ｎ速から第ｎ＋１速へのシフトアップ操作が行われた場合、前記ポール制御用シフトカムの回転開始後で、前記入力軸から前記出力軸への動力伝達が、第ｎ速に対応する駆動ギア及び被駆動ギアを介して行われる状態から、当該動力伝達が途切れることなく、第ｎ＋１速に対応する駆動ギア及び被駆動ギアを介して行われる状態へ切り替えられる前に、前記動力源の動力の減少を開始する処理、及び、前記鞍乗型車両の減速中に前記動力源から前記入力軸への動力伝達が切断されることなく前記シームレス変速機の第ｎ＋１速から第ｎ速へのシフトダウン操作が行われた場合、前記ポール制御用シフトカムの回転開始後、前記入力軸から前記出力軸への動力伝達が、第ｎ＋１速に対応する駆動ギア及び被駆動ギアを介して行われる状態から、当該動力伝達が途切れることなく、第ｎ速に対応する駆動ギア及び被駆動ギアを介して行われる状態へ切り替えられる前に、前記動力源の動力の増加を開始する処理の少なくとも一方を実行する制御装置と、
を備えた鞍乗型車両。
【００１６】
（１）のシームレス変速機では、第ｎ速加速用ポール（pawl）と、第ｎ速減速用ポールとによって、第ｎ速について、加速する向きの動力の伝達、及び減速する向きの動力の伝達が選択される。このことは、第ｎ＋１速でも同じである。
このため、例えば、鞍乗型車両の加速中に第ｎ速から第ｎ＋１速へのシフトアップ操作が行われる場合、第ｎ速及び第ｎ＋１速の双方で加速する向きの動力の伝達が選択されると、ギアに回転速度差が生じる。このため、第ｎ＋１速で加速する向きの動力の伝達開始によって、第ｎ速での係合が解除される。従って、変速段が変更される際に動力伝達が切断されない。このことは、鞍乗型車両の減速中に第ｎ＋１速から第ｎ速へのシフトダウン操作が行われる場合も同様である。従って、このシームレス変速機では、動力伝達が切断されることなく変速段が変更できる。
鞍乗型車両の加速中にシームレス変速機の第ｎ速から第ｎ＋１速へのシフトアップ操作が行われる場合、制御装置は、ポール制御用シフトカムの回転開始後で、入力軸から出力軸への動力伝達が第ｎ＋１速に対応する駆動ギア及び被駆動ギアを介して行われる状態へ切り替えられる前に、動力源の動力の減少を開始する処理を実行する。このため、動力伝達が、第ｎ速に対応する駆動ギアを介して行われる状態から、第ｎ速に対応する駆動ギアよりも高い速度で回転する第ｎ＋１速に対応する駆動ギアを介して行われる状態へ切り替えられるときのイナーシャ相ショックが抑えられる。動力源の動力の減少を開始する処理は、ポール制御用シフトカムの回転開始後に実行される。このため、ポール制御用シフトカムが回転せずイナーシャ相ショックが生じない状況で動力源の動力を変更する制御が行われる事態の発生が抑制される。
この逆に、鞍乗型車両の減速中にシームレス変速機の第ｎ＋１速から第ｎ速へのシフトダウン操作が行われた場合、制御装置は、ポール制御用シフトカムの回転開始後、動力伝達が第ｎ速に対応する駆動ギアを介して行われる状態へ切り替えられる前に、動力源の動力の増加を開始する処理を実行する。このため、動力伝達が、第ｎ＋１速に対応する被駆動ギアを介して行われる状態から、第ｎ速に対応する駆動ギアよりも低い速度で回転する第ｎ速に対応する被駆動ギアを介して行われる状態へ切り替えられるときのイナーシャ相ショックが抑えられる。動力源の動力の増加を開始する処理は、ポール制御用シフトカムの回転開始後に実行される。このため、ポール制御用シフトカムが回転せずイナーシャ相ショックも生じない状況で動力源の動力が変更される事態が抑制される。
本発明に係る制御装置は、上記した動力源の動力の減少を開始する処理、及び動力源の動力の増加を開始する処理の少なくとも１つを実施する。これによって変速段が変更される際に動力伝達が切断されないシームレス変速機において、変速段の変更によるショックが抑えられる。
【００１７】
（２）本発明の、別の観点によれば、（１）の鞍乗型車両であって、
前記動力源は、エンジンである。
【００１８】
（２）の鞍乗型車両によれば、エンジンから出力されるトルクの範囲は、回転速度の範囲に応じた制限を有する。変速段が変更する際に動力伝達が切断されないシームレス変速機を介して供給されたエンジンからの動力によって車輪が駆動される。従って、変速段の変更によって、動力伝達が切断されることなく車輪が駆動されるトルクの範囲及び回転速度の範囲が拡げられるとともに、変速段の変更によるショックが抑えられる。
【００１９】
（３）本発明の、別の観点によれば、（２）の鞍乗型車両であって、
前記鞍乗型車両は、更に、前記エンジンと前記入力軸との間に設けられ、前記エンジンと前記入力軸との間での動力の伝達及びその切断を行うクラッチを備える。
【００２０】
（３）の構成によれば、例えば、鞍乗型車両の走行開始時、クラッチによって、エンジンからの動力の伝達切断から伝達への切替えが徐々に行われる。従って、走行開始時にエンジンからの動力の伝達が円滑に行われる。
【００２１】
（４）本発明の、別の観点によれば、（１）から（３）のいずれか１の鞍乗型車両であって、
前記制御装置は、前記動力源の回転速度及び前記ポール制御用シフトカムの回転速度の少なくとも一方に応じて、前記動力源の動力の減少又は増加を開始する時点の前記ポール制御用シフトカムの角度位置を変更するように、前記動力源を制御する。
【００２２】
（４）の構成によれば、動力源の動力の減少又は増加を開始する時点の前記ポール制御用シフトカムの角度位置が、動力源の回転速度及びポール制御用シフトカムの回転速度の少なくとも一方に応じて変更する。このため、変速段の変更で生じるイナーシャ相ショックに対し、動力源の動力の減少又は増加がより精密に制御される。このため、変速段が変更される際に動力伝達が切断されないシームレス変速機において、変速段の変更によるショックが更に抑えられる。
【００２３】
（５）本発明の、別の観点によれば、（１）から（４）のいずれか１の鞍乗型車両であって、
前記制御装置は、前記ポール制御用シフトカムの回転速度が０から増加に転じた時における前記ポール制御用シフトカムの角度と前記ポール制御用シフトカムの回転速度とに基づいて定められる係合タイミングよりも前に、前記動力源の動力の減少又は増加を開始し、
前記係合タイミングは、前記シームレス変速機の変速時において変速先の変速段に係る駆動ギア及び被駆動ギアを介した前記入力軸から前記出力軸への動力の伝達が開始されるタイミングである。
【００２４】
（５）の構成によれば、ポール制御用シフトカムの回転速度が０から増加に転じた時におけるポール制御用シフトカムの角度とポール制御用シフトカムの回転速度とに基づいて、係合タイミングが定められる。動力源の動力の減少又は増加を開始するタイミングが高い精度で得られる。従って、変速段が変更される際に動力伝達が切断されないシームレス変速機において、変速段の変更によるショックがより抑えられる。
【００２５】
（６）本発明の、別の観点によれば、（１）から（３）のいずれか１の鞍乗型車両であって、
前記変速段設定機構は、前記入力軸及び前記出力軸の少なくとも一方の軸に設けられ、前記ポール制御用シフトカムの回転に応じてその軸の軸方向に移動して、前記入力軸と相対回転可能である前記駆動ギア又は前記出力軸と相対回転可能である前記被駆動ギアと周方向にドグ係合することにより、前記入力軸から前記出力軸までの動力伝達を有効にするように構成されたドグリングを備え、
前記ドグリングは、前記ポール制御用シフトカムの回転に応じて前記軸方向に移動している時に、前記駆動ギア若しくは前記被駆動ギアと前記軸方向に接触するドグ当たりが生じた後に前記駆動ギア若しくは前記被駆動ギアと前記周方向にドグ係合するか、又は前記ドグ当たりが生じることなく前記駆動ギア若しくは前記被駆動ギアと前記周方向にドグ係合するように構成され、  前記制御装置は、
前記動力源の動力の減少又は増加を開始する時点の前記ポール制御用シフトカムの角度位置を変更するように、前記動力源を制御し、
前記動力源の動力の減少又は増加を開始することなく、前記ポール制御用シフトカムの角度が、前記ドグ当たりの状態が生じる時の前記ポール制御用シフトカムの角度を超えた時には、前記動力源の動力の減少又は増加を開始する。
【００２６】
（６）の構成によれば、ドグリングが、駆動ギア又は被駆動ギアとドグ係合することにより動力伝達が有効になる。ドグ係合が起きる前に、動力伝達を行うことなく駆動ギア又は前記被駆動ギアと接触するドグ当たりの状態が発生する場合がある。また、（６）の構成では、動力源の動力の減少又は増加を開始する時のポール制御用シフトカムの角度位置を変更するように、動力源を制御する。但し、動力源の動力の減少又は増加を開始することなく、ポール制御用シフトカムの角度が、ドグ当たり角度（ドグ当たりが生じる時のポール制御用シフトカムの角度）を超えた場合には、動力源の動力の減少又は増加を開始する。従って、ドグ当たりの状態が発生してもあるいは発生しなくても、イナーシャ相ショックが抑制されやすいタイミングで、動力源の動力の減少又は増加を開始することができる。従って、変速段が変更される際に動力伝達が切断されないシームレス変速機において、変速段の変更によるショックがより抑えられる。
なお、上述したポール制御用シフトカムの角度位置の変更は、例えば、動力源の回転速度及びポール制御用シフトカムの回転速度の少なくとも一方に応じて変更される。この変更は、（６）の構成の一例である。（６）の構成におけるポール制御用シフトカムの角度位置の変更は、この例に限定されない。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、変速段が変更される際に動力伝達が切断されないシームレス変速機において、変速段の変更によるショックの影響が抑えられた鞍乗型車両が実現する。
【００２８】
シームレス変速機は、多段変速機である。シームレス変速機は、入力軸から出力軸までの動力伝達が切断されることなく変速段を変更する変速機である。即ち、シームレス変速機は、入力軸から出力軸までの動力伝達が切断されることなくシフトアップ動作又はシフトダウン動作を行う。シームレス変速機では、シフトアップ動作又はシフトダウン動作時に、動力伝達が切断されない範囲で伝達される動力の大きさが変化してよい。
シームレス変速機は、ドグ係合により動力を伝達するためのドグを有していてもよい。また、シームレス変速機は、ドグを有していなくてもよい。シームレス変速機は、ドグ係合及び係合の解除ではなく、例えば、ポールの起立又は伏倒のみによって、変速段の切替えが行われるタイプであってもよい。
【００２９】
「第ｎ速」及び「第ｎ＋１速」は、変速装置が有する変速段のうち、隣り合う変速段の対を指す。隣り合う変速段の間では、交互に変速が可能である。「第ｎ速」が、低速側の変速段である。「第ｎ＋１速」が、高速側の変速段である。「ｎ」は、変速装置が有する変速段の数より小さい正整数を取り得る。「ｎ」に関して、変速装置が有する変速段は、ニュートラルポジションを含まない。例えば、変速装置が有する変速段の数が６である場合、そのような変速段の対は、以下の通りである。ｎは、１〜５のいずれかの値を取り得る。
第１速及び第２速  （ｎ＝１）
第２速及び第３速  （ｎ＝２）
第３速及び第４速  （ｎ＝３）
第４速及び第５速  （ｎ＝４）
第５速及び第６速  （ｎ＝５）
【００３０】
上記の例において、第２速は、第３速との関係において「第ｎ速」に該当し、第１速との関係において「第ｎ＋１速」に該当する。このように、変速装置においては、１つの変速段が、隣り合う一方の変速段との関係において「第ｎ速」に該当するとともに、隣り合う他方の変速段との関係において「第ｎ＋１速」に該当してもよい。
【００３１】
「第ｎ＋１速に対応する駆動ギア及び被駆動ギアを介して行われる状態へ切り替えられる」時点とは、第ｎ＋１速に対応する動力の伝達が開始する時点である。後述する実施形態のように、変速先の速段に対応する動力の伝達が、ドグ係合により開始される場合、上記の時点は、第ｎ＋１速に対応するドグ係合が開始される時点である。また、例えば、変速先の速段に対応する動力の伝達が、ポールの係合により開始される場合、上記の時点は、第ｎ＋１速に対応するポール係合が開始される時点である。なお、第ｎ速へのシフトダウンについても、同様に解釈される。
【００３２】
動力源として、例えば、エンジン及び電動モータが挙げられる。
鞍乗型車両は、クラッチを備えていてもよく、また、クラッチを備えていなくてもよい。
【００３３】
鞍乗型車両とは、運転者がサドルに跨って着座する形式の車両をいう。鞍乗型車両は、ビークルの一例である。鞍乗型車両は、リーン姿勢で旋回する車両であり、旋回時にカーブ内側にリーンするように構成されている。
鞍乗型車両は例えば自動二輪車である。自動二輪車としては、特に限定されず、例えば、スクータ型、モペット型、オフロード型、オンロード型の自動二輪車が挙げられる。また、鞍乗型車両としては、自動二輪車に限定されず、例えば三輪車であってもよい。また、鞍乗型車両としては、例えば、ＡＴＶ（Ａｌｌ−Ｔｅｒｒａｉｎ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）等であってもよい。
【００３４】
制御装置は、プログラムを実行するコンピュータでもよく、電子回路でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態に係る鞍乗型車両の概略構成を説明する図である。
【図２】図１に示す鞍乗型車両の側面図である。
【図３】図１に示す多段変速機の拡大図である。
【図４】（Ａ）は、加速用ポール、減速用ポール、ドグリング、及び被駆動ギアを軸方向に見た模式図であり、（Ｂ）は、被駆動ギア及びドグリングの周方向部分断面図である。
【図５】シフトアップにおける、ドグ及びポールの動作を説明する図である。
【図６】図１に示す制御装置の構成を示すブロック図である。
【図７】図６に示す制御装置の機能ブロックを示すブロック図である。
【図８】シフトアップ時における鞍乗型車両の挙動を概略的に示すタイムチャートである。
【図９】シフトダウン時における鞍乗型車両の挙動を概略的に示すタイムチャートである。
【図１０】制御装置の変速制御の動作を説明するフローチャートである。
【図１１】図１０に示す動力制御開始の処理を説明するフローチャートである。
【図１２】鞍乗型車両の加速時に多段変速機がシフトアップする場合の挙動を示すタイムチャートである。
【図１３】比較例の挙動を示すタイムチャートである。
【図１４】本実施形態の鞍乗型車両に係る第２の測定例を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明を、実施形態に基づいて図面を参照しつつ説明する。
【００３７】
図１は、本発明の一実施形態に係る鞍乗型車両の概略構成を説明する図である。
図１を参照して、本実施形態の鞍乗型車両１の概要を説明する。
【００３８】
図１に示す鞍乗型車両１は、動力源１１と、クラッチ１２と、多段変速機１３と、制御装置８とを備えている。
動力源１１は、動力を出力する。本実施形態の動力源１１はエンジンである。図１には、動力源１１として４気筒エンジンが示されている。図１では、１つの気筒のみ構成が概略的に示され、残りの気筒については構成の図示が省略されている。動力源１１は、動力軸９０と、シリンダ１０２と、ピストン１０３と、点火プラグ１０７を備えている。動力軸９０はクランクシャフトである。
ピストン１０３は、シリンダ１０２内に往復移動自在に設けられている。点火プラグ１０７は、シリンダ１０２内に形成される燃焼室１０４に設けられている。燃焼室１０４に続く吸気通路には、スロットルバルブ１０５、燃料噴射装置１０６が設けられている。スロットルバルブ１０５、燃料噴射装置１０６、及び点火プラグ１０７の動作は、制御装置８によって制御される。
スロットルバルブ１０５は、燃焼室１０４に供給される空気の量を調整する。また、燃料噴射装置１０６は、燃焼室１０４に供給される空気に燃料を噴射する。空気と燃料の混合気が燃焼室１０４に供給され、点火プラグ１０７の点火によって燃焼することで、ピストン１０３を往復動させる。ピストン１０３の往復動が、動力軸９０の回転に変換される。動力源１１から、動力軸９０の回転として動力が出力される。図中では、１つのスロットルバルブ１０５のみが示されているが、鞍乗型車両１は、シリンダ１０２と同数のスロットルバルブ１０５を備えている。スロットルバルブ１０５は、シリンダ１０２ごとに設けられている。
【００３９】
クラッチ１２は、動力の伝達経路における動力源１１と多段変速機１３との間に設けられている。クラッチ１２は、動力源と多段変速機１３との間で伝達される動力を断続する。クラッチ１２は、運転者の操作に応じて動力を断続する。
【００４０】
多段変速機１３は、クラッチ１２と接続されている。
多段変速機１３は、複数の変速段を有する。本実施形態の多段変速機１３は、シームレス変速機である。多段変速機１３は、動力伝達を切断することなく、変速段を切替えることができる。
多段変速機１３は、入力軸２０と、出力軸３０と、駆動ギア２４１〜２４６と、被駆動ギア３４１〜３４６と、変速段設定機構１３９とを有する。図１では、出力軸３０及び出力軸に設けられた部材の断面が示されている。
【００４１】
入力軸２０は、回転可能に配置される。入力軸２０には、動力が入力される。入力軸２０には、動力源１１から出力された動力がクラッチ１２を介して入力される。多段変速機１３は、入力軸２０に対し出力軸３０の回転速度を段階的に変速する。
出力軸３０は、入力軸２０と平行な軸線上に回転可能に配置される。複数の駆動ギア２４１〜２４６は、入力軸２０に設けられ、常に入力軸２０と共に回転するように構成されている。また、複数の駆動ギア２４１〜２４６のそれぞれは、各変速段に対応する。複数の被駆動ギア３４１〜３４６は、出力軸３０に設けられ、出力軸３０と相対回転可能であるように構成される。複数の被駆動ギア３４１〜３４６は、対応する駆動ギア２４１〜２４６と噛み合い可能であるように構成されている。常時、複数の被駆動ギア３４１〜３４６の少なくとも一つが、駆動ギア２４１〜２４６と噛み合う。
詳細には、図１に示す多段変速機１３に備えられた複数の駆動ギア２４１〜２４６は、常に入力軸２０と共に回転するように構成されている。また、複数の被駆動ギア３４１〜３４６は、出力軸３０と相対回転可能であるように構成される。また、複数の被駆動ギア３４１〜３４６のそれぞれが、駆動ギア２４１〜２４６と常時噛み合う。
【００４２】
変速段設定機構１３９は、いずれか一つの変速段に係る駆動ギア２４１〜２４６及び被駆動ギア３４１〜３４６を介した入力軸２０から出力軸３０への動力伝達を機械的に且つ選択的に有効に設定するように構成されている。変速段設定機構１３９は、ラチェット機構４００及びシフトカム５０を有する。また、変速段設定機構１３９は、ドグ係合機構１３８を有する。
【００４３】
ラチェット機構４００は、第ｎ速に対応する第ｎ速被駆動ギア又は第ｎ＋１速に対応する第ｎ＋１速被駆動ギアのいずれか一方を介して出力軸３０を通る動力の伝達を機械的に且つ選択的に有効に設定する。
本実施形態の多段変速機１３は、６速の変速機である。従って、上記ｎには、１から５までのいずれかが該当する。例えば、ｎ＝２の場合、ラチェット機構４００は、第２速に対応する第２速被駆動ギア３４２又は第３速に対応する第３速被駆動ギア３４３のいずれか一方を介して出力軸３０を通る動力の伝達を機械的にかつ選択的に有効に設定する。
本実施形態における変速段設定機構１３９は、詳細には、ラチェット機構４００及びドグ係合機構１３８によって、第ｎ速に対応する第ｎ速被駆動ギア又は第ｎ＋１速に対応する第ｎ＋１速被駆動ギアのいずれか一方を介して出力軸３０を通る動力の伝達を機械的に且つ選択的に有効に設定する。
【００４４】
ドグ係合機構１３８は、第１ドグＤ１、及び第２ドグＤ２を有する。詳細には、図１に示す多段変速機１３の第１ドグＤ１は、被駆動ギア３４１〜３４６に設けられている。第１ドグＤ１は、被駆動ギア３４１〜３４６に、周方向に間隔を空けて配置された複数の突部である。第１ドグＤ１は、被駆動ギア３４１〜３４６から、出力軸３０の軸方向に突出している。第２ドグＤ２は、ドグリング３７ａ〜３７ｃに設けられている。第２ドグＤ２は、円環状のドグリング３７ａ〜３７ｃに設けられた穴部を画定する。
ドグリング３７ａ〜３７ｃは、出力軸３０の軸線上で移動可能なように出力軸３０に設けられている。詳細には、ドグリング３７ａ〜３７ｃのそれぞれは、ハブ３８を介して出力軸３０に支持されている。ドグリング３７ａ〜３７ｃは、ハブ３８と常に共に回転する。ドグリング３７ａ〜３７ｃは、ハブ３８に対し出力軸３０の軸線上で移動可能なようにハブ３８に設けられている。第１のドグリング３７ａは、第１速の被駆動ギア３４１及び第３速の被駆動ギア３４３と対応する。第２のドグリング３７ｂは、第５速の被駆動ギア３４５及び第６速の被駆動ギア３４６と対応する。第３のドグリング３７ｃは、第２速の被駆動ギア３４２及び第４速の被駆動ギア３４４と対応する。
ドグリング３７ａ〜３７ｃが、出力軸３０の軸線上で移動することによって被駆動ギア３４１〜３４６のいずれかと係合する。ドグリング３７ａ〜３７ｃが、被駆動ギア３４１〜３４６のいずれかとドグ係合する。このとき、周方向に間隔を空けて配置された第２ドグＤ２の間隔に第１ドグＤ１が入り込み、且つ第２ドグＤ２が第１ドグＤ１と周方向で当たることによりドグ係合する。周方向は、被駆動ギア３４１〜３４６及びドグリング３７ａ〜３７ｃの回転方向Ｒを含む方向である。ドグ係合によって、回転方向Ｒの動力が伝達される。
【００４５】
変速段設定機構１３９は、動力が伝達される経路を選択的に有効に設定する。変速段設定機構１３９は、被駆動ギア３４１〜３４６のいずれかが、対応するドグリング３７ａ〜３７ｃと係合するよう、ドグリング３７ａ〜３７ｃを移動させる。ドグ係合機構１３８は、被駆動ギア３４１〜３４６と、対応するドグリング３７ａ〜３７ｃのドグ係合により、動力の伝達の経路を有効にする。
【００４６】
ラチェット機構４００は、加速用ポール３５ａ〜３５ｃ及び減速用ポール３６ａ〜３６ｃを含んでいる。
本実施形態において、加速用ポール３５ａ〜３５ｃ及び減速用ポール３６ａ〜３６ｃは、ドグリング３７ａ 〜３７ｃに対応して設けられている。ドグリング３７ａ〜３７ｃのそれぞれに、加速用ポール３５ａ〜３５ｃ及び減速用ポール３６ａ〜３６ｃが設けられている。加速用ポール３５ａ及び減速用ポール３６ａ の組は、第１速段及び第３速段に対応する。加速用ポール３５ｂ及び減速用ポール３６ｂの組は、第５速段及び第６速段に対応する。加速用ポール３５ｃ及び減速用ポール３６ｃの組は、第２速 段及び第４速段に対応する。
加速用ポール３５ａ〜３５ｃ及び減速用ポール３６ａ〜３６ｃは、径方向でドグリング３７ａ〜３７ｃより中に配置されている。加速用ポール３５ａ〜３５ｃ及び減速用ポール３６ａ〜３６ｃは、出力軸３０に揺動可能に設けられている。加速用ポール３５ａ〜３５ｃ及び減速用ポール３６ａ〜３６ｃは、起立又は伏倒の状態を有する。
加速用ポール３５ａ〜３５ｃのそれぞれは、起立時に入力軸２０から出力軸３０へ、対応する速段に対応する駆動ギア２４１〜２４６及び被駆動ギア３４１〜３４６を通る加速する向きの動力を伝達する。加速用ポール３５ａ〜３５ｃのそれぞれは、この一方、伏倒時に動力を伝達しない。
また、減速用ポール３６ａ〜３６ｃのそれぞれは、起立時に入力軸２０から出力軸３０へ、対応する速段に対応する駆動ギア２４１〜２４６及び被駆動ギア３４１〜３４６を通る減速する向きの動力を伝達する。減速用ポール３６ａ〜３６ｃのそれぞれは、一方、伏倒時に動力を伝達しない。
詳細には、加速用ポール３５ａ〜３５ｃ及び減速用ポール３６ａ〜３６ｃは、出力軸３０とハブ３８との間における動力の伝達及び伝達の中断を切り替える。これによって、加速用ポール３５ａ〜３５ｃ及び減速用ポール３６ａ〜３６ｃは、出力軸３０と被駆動ギア３４１〜３４６との間における動力の伝達及び伝達の中断を切り替える。
【００４７】
例として、第２速と第３速について説明する。第２速加速用ポール３５ｃは、起立時に入力軸２０から出力軸３０へ第２速（第ｎ速）に対応する駆動ギア２４２及び被駆動ギア３４２を通る加速する向きの動力を伝達する。一方、第２速加速用ポール３５ｃは、伏倒時に動力を伝達しない。
第２速減速用ポール３６ｃは、起立時に入力軸２０から出力軸３０へ第２速（第ｎ速）に対応する駆動ギア２４２及び被駆動ギア３４２を通る減速する向きの動力を伝達する。一方、第２速減速用ポール３６ｃは、伏倒時に動力を伝達しない。
第３速加速用ポール３５ａは、起立時に入力軸２０から出力軸３０へ第３速（第ｎ＋１速）に対応する駆動ギア２４３及び被駆動ギア３４３を通る加速する向きの動力を伝達する。一方、第３速加速用ポール３５ａは、伏倒時に動力を伝達しない。
第３速減速用ポール３６ａは、起立時に入力軸２０から出力軸３０へ第３速（第ｎ＋１速）に対応する駆動ギア２４３及び被駆動ギア３４３を通る減速する向きの動力を伝達する。一方、第３速減速用ポール３６ａは、伏倒時に動力を伝達しない。
【００４８】
シフトカム５０は、ドグリング３７ａ〜３７ｃの動作を制御する。シフトカム５０は、円筒状である。シフトカム５０には、ドグリング３７ａ〜３７ｃを移動させるためのカム溝５２ａ〜５２ｃが設けられている。シフトカム５０は、シフトアップ時及びシフトダウン時に回転する。シフトカム５０は、シフトアップ時の回転方向とシフトダウン時の回転方向とが反対になるように回転する。シフトカム５０は、シフトアップ時及びシフトダウン時に回転することによって、ドグリング３７ａ〜３７ｃと被駆動ギア３４１〜３４６のドグ係合により選択された動力の伝達の経路を有効にする。なお、カム溝５２ａ〜５２ｃに受け入れられるシフトフォーク５３ａ〜５３ｃについては後述する。
【００４９】
また、シフトカム５０は、第ｎ速加速用ポールと、第ｎ速減速用ポールと、第ｎ＋１速加速用ポールと、第ｎ＋１速減速用ポールと、を伏倒又は起立させる。第ｎ速加速用ポールと、第ｎ速減速用ポールと、第ｎ＋１速加速用ポールと、第ｎ＋１速減速用ポールとは、シフトカム５０の回転に伴って伏倒又は起立する。シフトカム５０は、例えばシフトアップ時及びシフトダウン時に、出力軸３０の内部に設けられた図示しないカム部材を移動させることにより、ポールを伏倒又は起立させる。また、シフトカム５０が、例えば出力軸３０の内部に設けられた図示しないカム部材を回転させることにより、ポールを伏倒又は起立させる構成も採用可能である。
【００５０】
シフトカム５０は、本発明にいうポール制御用シフトカムの一例に相当する。
【００５１】
例えば、シフトカム５０の回転に伴って、第２速加速用ポール３５ｃと、第２速減速用ポール３６ｃと、第３速加速用ポール３５ａと、第３速減速用ポール３６ａと、が伏倒又は起立する。これによって、第２速と第３速との間で変速段の切替えが行われる。
【００５２】
本実施形態における多段変速機１３は、シフトカム５０の回転に伴いドグリング３７ａ〜３７ｃを移動させると共に加速用ポール３５ａ〜３５ｃ及び減速用ポール３６ａ〜３６ｃの起立及び伏倒状態を制御する。これによって、変速段の切替え時に、第ｎ速に対応する第１ドグＤ１及び第２ドグＤ２がドグ係合する期間と、第ｎ＋１速に対応する第１ドグＤ１及び第２ドグＤ２がドグ係合する期間とが重なりを有することが可能である。このため、多段変速機１３では、出力軸３０への動力伝達が、第ｎ速に対応する駆動ギア及び被駆動ギアを介して行われる状態から、当該動力伝達が切断されることなく、第ｎ＋１速に対応する駆動ギア及び被駆動ギアを介して行われる状態へ切替え可能である。また、出力軸３０への動力伝達が、第ｎ＋１速に対応する駆動ギア及び被駆動ギアを介して行われる状態から、当該動力伝達が切断されることなく、第ｎ速に対応する駆動ギア及び被駆動ギアを介して行われる状態へ切替え可能である。
【００５３】
鞍乗型車両１には、車輪５も備えられている。多段変速機１３の入力軸２０から出力軸３０に伝達された動力は、ドライブスプロケット９とドライブチェーン１０と後輪駆動用スプロケット５ａとを介して、車輪５に伝達される。これにより、車輪５が駆動され、鞍乗型車両１が走行する。
【００５４】
シフトカム角度検出器５５は、シフトカム５０の回転角であるシフトカム角度を検出する。また、シフトカム角度検出器５５は、変速段設定機構１３９により動力伝達が有効に設定された変速段を検出する。シフトカム角度検出器５５は、変速段及びシフトカム角度を表す信号を制御装置８に供給する。
【００５５】
鞍乗型車両１において、動力源１１で生じる動力は、通常、動力軸９０、クラッチ１２、多段変速機１３の入力軸２０、駆動ギア２４１〜２４６、被駆動ギア３４１〜３４６、被駆動ギア３４１〜３４６に設けられた第１ドグＤ１、ドグリング３７ａ〜３７ｃに設けられた第２ドグＤ２、出力軸３０、ドライブチェーン１０、そして、車輪５へと順に伝達される。以降、各部品の位置を、この動力の伝達の流れの向きを基準として、上流側又は下流側と称する場合もある。
【００５６】
制御装置８は、動力源１１を制御する。制御装置８は、詳細には、ＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）である。制御装置８は、スロットルバルブ１０５の開度、燃料噴射装置１０６における燃料の供給量、及び、点火プラグ１０７における点火のタイミングの少なくともいずれかを制御することにより、動力源１１から出力される動力の減少及び増加を制御する。制御装置８は、例えば、動力源１１としての燃焼サイクルで、点火プラグ１０７による点火のタイミングを遅らせることによって、動力源１１から出力される動力を減少させる。なお、動力源の動力の減少及び増加の制御は、特に限定されず、上述した例に限定されない。例えば、動力源が多気筒エンジンである場合に、気筒ごとに制御が変更されてもよい。動力源が電動モータである場合には、電動モータに供給される電力（電流及び電圧）が変更されてもよく、進角制御又は遅角制御が行われてもよい。
【００５７】
制御装置８は、多段変速機１３に対するシフト操作に基づいて、イナーシャ相ショックを低減するための処理を実行する。本実施形態の制御装置８は、詳細には、シフト操作の種類に応じて、動力源１１から出力される動力を減少する処理、及び、動力源１１から出力される動力を増加する処理を実行することが可能である。
【００５８】
具体的には、制御装置８は、鞍乗型車両１の加速中に動力源１１から入力軸２０への動力伝達が切断されることなく多段変速機１３の第ｎ速から第ｎ＋１速へのシフトアップ操作が行われた場合、動力源１１の動力を減少する。つまり、制御装置８は、鞍乗型車両１の加速中に、多段変速機１３がシフトアップ（パワーオンアップシフト）する場合に動力源１１の動力を減少する。
このとき、制御装置８は、シフトカム５０の回転開始後に、動力源１１の動力の減少を開始する処理を行う。また、制御装置８は、動力伝達が、第ｎ速に対応する駆動ギア及び被駆動ギアを介して行われる状態から、第ｎ＋１速に対応する駆動ギア及び被駆動ギアを介して行われる状態へ切り替えられる時刻ｔ１４の前の時刻ｔ１３に、動力源１１の動力の減少を開始する処理を行う。
【００５９】
また、制御装置８は、鞍乗型車両１の減速中に動力源１１から入力軸２０への動力伝達が切断されることなく多段変速機１３の第ｎ＋１速から第ｎ速へのシフトダウン操作が行われた場合、動力源１１の動力を増加する。つまり、制御装置８は、鞍乗型車両１の減速中に、多段変速機１３がシフトダウン（パワーオフダウンシフト）する場合に動力源１１の動力を増加する。
このとき、制御装置８は、シフトカム５０の回転開始後に、動力源１１の動力の増加を開始する処理を行う。また、制御装置８は、動力伝達が、第ｎ＋１速に対応する駆動ギア及び被駆動ギアを介して行われる状態から、当該動力伝達が切断されることなく、第ｎ速に対応する駆動ギア及び被駆動ギアを介して行われる状態へ切り替えられる前に、動力源１１の動力の増加を開始する処理を行う。なお、動力の増加又は減少が行われている時に、動力伝達が切断されることなく、変速元の速段を介した動力伝達が、変速先の速段を介した動力伝達に切り替えられる。これにより、イナーシャ相ショックが低減される。
【００６０】
図２は、図１に示す鞍乗型車両１の側面図である。
図１及び図２に示す鞍乗型車両１は、自動二輪車である。鞍乗型車両１は、リーン姿勢で旋回可能に構成されている。鞍乗型車両１は、エンジンユニット６を備えている。動力源１１と、多段変速機１３とは、エンジンユニット６に含まれている。動力源１１の動力は、制御装置８によって制御される。また、鞍乗型車両１は、シート２と、ハンドル３と、車輪４，５と、クラッチレバー７ａと、アクセル操作子７ｂと、シフトペダル５０１とを備えている。クラッチレバー７ａ及びアクセル操作子７ｂは、運転者の手によって操作されるようにハンドル３に設けられる。シフトペダル５０１は、運転者の足によって操作されるように設けられている。シフトペダル５０１に対する運転者の操作が、シフト操作として、多段変速機１３に入力される。
【００６１】
動力源１１から出力された動力は、多段変速機１３へ伝達される。多段変速機１３に伝達された動力は、ドライブチェーン１０と後輪駆動用スプロケット５ａを介して、車輪５に伝達される。動力は、２つの車輪４，５のうち後の車輪５に伝達される。
【００６２】
図３は、図１に示す多段変速機１３の拡大図である。図３では、出力軸３０及び出力軸に設けられた部材の断面が示されている。
図３を参照して、多段変速機１３の詳細を説明する。
【００６３】
入力軸２０は、動力源１１（図１参照）の動力軸９０からの動力が入力されるように構成されている。入力軸２０には、クラッチ１２が接続状態である場合に、動力軸９０の動力が入力される。
入力軸２０には、複数の駆動ギア２４１〜２４６が設けられている。複数の駆動ギア２４１〜２４６は、図３における入力軸２０の右端部から、第１速駆動ギア２４１、第３速駆動ギア２４３、第５速駆動ギア２４５、第６速駆動ギア２４６、第４速駆動ギア２４４、第２速駆動ギア２４２の順に並んでいる。また、出力軸３０には、複数の被駆動ギア３４１〜３４６が設けられている。複数の被駆動ギア３４１〜３４６は、図１における出力軸３０の右端部から、第１速被駆動ギア３４１、第３速被駆動ギア３４３、第５速被駆動ギア３４５、第６速被駆動ギア３４６、第４速被駆動ギア３４４、第２速被駆動ギア３４２の順に並んでいる。駆動ギア２４１〜２４６と被駆動ギア３４１〜３４６とが、変速段の組ごとに、入力軸２０及び出力軸３０の軸方向における同じ位置において、互いに噛み合うように設けられている。
【００６４】
変速段設定機構１３９は、いずれか１つの変速段の対応する駆動ギア２４１〜２４６及び被駆動ギア３４１〜３４６を介した、入力軸２０から出力軸３０への動力伝達を有効に設定する。
変速段設定機構１３９は、上述したように、ラチェット機構４００、ドグ係合機構１３８、及びシフトカム５０を有する。また、変速段設定機構１３９は、シフトフォーク５３ａ〜５３ｃ及びフォークガイド軸６０を有する。
シフトカム５０の外周面には、カム溝５２ａ〜５２ｃが形成されている。カム溝５２ａ〜５２ｃには、それぞれシフトフォーク５３ａ〜５３ｃの一部が受け入れられる。シフトフォーク５３ａ〜５３ｃの一部は、シフトカム５０の回転に伴ってシフトフォーク５３ａ〜５３ｃがカム溝５２ａ〜５２ｃに案内されて軸方向に移動するように、カム溝５２ａ〜５２ｃに受け入れられる。
シフトペダル５０１の操作によってシフトカム５０が回転すると、シフトフォーク５３ａ〜５３ｃが、カム溝５２ａ〜５２ｃに応じて軸方向に移動する。これにより、ドグリング３７ａ〜３７ｃが、シフトフォーク５３ａ〜５３ｃと共に軸方向に移動する。ドグリング３７ａ〜３７ｃが移動して被駆動ギア３４１〜３４６のいずれかと係合することにより、動力の伝達の経路が選択される。このとき、変速段設定機構１３９で選択されたドグリング３７ａ〜３７ｃに設けられた第２ドグＤ２と、被駆動ギア３４１〜３４６の第１ドグＤ１とが、周方向で当たることによってドグ係合する。
【００６５】
図４（Ａ）は、加速用ポール、減速用ポール、ドグリング、及び被駆動ギアを軸方向に見た模式図であり、（Ｂ）は、被駆動ギア及びドグリングの一部を周方向に展開して示す部分断面図である。
図４には、１〜６速のうち一例として２速に対応する加速用ポール３５ｃ、減速用ポール３６ｃ、ドグリング３７ｃ、及び被駆動ギア３４２が示されている。図４に示す基本的な構造は、他の変速段についても同じである。
図４（Ａ）では、動作を把握し易くするため、加速用ポール３５ｃ及び減速用ポール３６ｃを周方向に並べて示している。
【００６６】
矢印Ｒは、鞍乗型車両１の走行時に被駆動ギア３４２が回転する回転方向を示す。矢印Ｒは、動力源１１（図１参照）から出力された動力が被駆動ギア３４２から出力軸３０に伝達される向きを示す。即ち、矢印Ｒは、加速方向を示す。
【００６７】
第１ドグＤ１は、被駆動ギア３４２に、周方向に間隔を空けて配置された複数の突部である。周方向は、被駆動ギア３４２及びドグリング３７ｃの回転方向Ｒに沿った方向である。第１ドグＤ１は、被駆動ギア３４２から、出力軸３０の軸方向に突出している。図４には、２つの第１ドグＤ１が示されている。第１ドグＤ１には、見やすさのためハッチングが付されている。第２ドグＤ２は、ドグリング３７ｃに、周方向に間隔を空けて配置されている。詳細には、周方向に並んだ第２ドグＤ２の間隔には、穴が設けられている。即ち、第２ドグＤ２は、周方向においてドグリング３７ｃに設けられた穴を画定している。
第１ドグＤ１は、図４（Ｂ）に示すように周方向に並んだ第２ドグＤ２の間隔（穴）に入り込むことによって、第１ドグＤ１に周方向で当たっている。即ち、第１ドグＤ１と第２ドグＤ２とがドグ係合している。これによって、被駆動ギア３４２からドグリング３７ｃに、加速方向Ｒの動力が伝達される。即ち、被駆動ギア３４２とドグリング３７ｃがドグ係合している。
加速用ポール３５ｃが径方向外側に起立しているとき、ドグリング３７ｃから、加速用ポール３５ｃを介して出力軸３０に加速方向Ｒの動力が伝達される。この一方、加速用ポール３５ｃが伏倒しているとき、ドグリング３７ｃから出力軸３０への加速方向Ｒの動力は伝達されない。
【００６８】
鞍乗型車両１の走行中に、動力源１１から出力されるトルクが負になる場合、被駆動ギア３４２からドグリング３７ｃに、加速方向Ｒとは反対の減速方向の動力が伝達される。
この場合、減速用ポール３６ｃが起立しているとき、ドグリング３７ｃから加速用ポール３５ｃを介して出力軸３０に、加速方向Ｒとは反対の減速方向の動力が伝達される。
このことを車輪（図１参照）からの視点で言い換えると、動力源１１から出力されるトルクが負になる場合、出力軸３０が車輪５（図１参照）によって駆動される。減速用ポール３６ｃが起立しているとき、出力軸３０から減速用ポール３６ｃを介してドグリング３７ｃに加速方向Ｒの動力が伝達される。
減速用ポール３６ｃが伏倒しているとき、ドグリング３７ｃから出力軸３０への減速方向の動力は伝達されない。
【００６９】
ラチェット機構４００は、ポール３５ｃ，３６ｃの起立及び伏倒を利用して、第２速に対応する被駆動ギア３４２を介して出力軸３０を通る加速方向又は減速方向の動力の伝達を機械的に且つ選択的に有効に設定する。
【００７０】
上述したように、ポール３５ｃ，３６ｃは、シフトカム５０の回転に応じて起立又は伏倒する。従って、ラチェット機構４００は、シフトカム５０の回転に応じて、第２速に対応する被駆動ギア３４２を介して出力軸３０を通る動力の伝達を機械的に且つ選択的に有効に設定する。
ラチェット機構４００は、第２速以外の変速段についても、第２速の場合と同じく動力の伝達を機械的に且つ選択的に有効に設定する。
【００７１】
ラチェット機構４００及びドグ係合機構１３８を有する変速段設定機構１３９は、ドグ係合又は係合解除、並びに、加速用ポール３５ａ〜３５ｃ及び減速用ポール３６ａ〜３６ｃによる加速方向又は減速方向の動力伝達の制御によって、出力軸３０を通る動力の伝達を機械的に且つ選択的に有効に設定する。
【００７２】
図５は、シフトアップにおける、ドグ及びポールの動作を説明する図である。
図５のパート（ａ）〜（ｅ）のそれぞれには、加速用ポール、減速用ポール、ドグリング、及び被駆動ギアを軸方向に見た模式図が示されている。パート（ａ）〜（ｅ）には、シフトカム５０の回転に伴う動作が順に示されている。
図５を参照して、鞍乗型車両の加速時で多段変速機が第２速から第３速にシフトアップ（パワーオンアップシフト）する場合のポールとドグの動作を説明する。図５のパート（ａ）〜（ｅ）のそれぞれには、第２速と第３速に関する動作を対比するため、下半分に第２速に関する部材が示され、上半分に第３速に関する部材が示されている。また、下半分と上半分とで、被駆動ギア３４２，３４３は同じ大きさに合わせて示されている。
【００７３】
図５のパート（ａ）は、シフトアップの前の初期状態を示している。鞍乗型車両１の加速時に、第２速に対応する第２速被駆動ギア３４２から出力軸３０への動力の伝達が有効となっている。第２速被駆動ギア３４２の第１ドグＤ１は、ドグリング３７ｃの第２ドグＤ２とドグ係合している。第２速被駆動ギア３４２の加速方向Ｒへの動力は、第１ドグＤ１から、ドグリング３７ｃの第２ドグＤ２、及び第２速加速用ポール３５ｃを介して出力軸３０へ伝達される。
一方、第３速に対応する第３速被駆動ギア３４３の第１ドグＤ１は、ドグリング３７ａの第２ドグＤ２とドグ係合していない。このため、第３速被駆動ギア３４３の動力は、出力軸３０へ伝達されない。
【００７４】
次に、運転者の操作に応じて、シフトカム５０（図３参照）が回転すると、図５のパート（ｂ）に示すように、減速用ポール３６ａ，３６ｃが伏倒する。
【００７５】
次に、運転者の操作に応じて、シフトカム５０（図３参照）がさらに回転すると、図５のパート（ｃ）に示すように、第３速に対応する第３速被駆動ギア３４３の第１ドグＤ１が、ドグリング３７ａの第２ドグＤ２とドグ係合する。この結果、第３速被駆動ギア３４３の加速方向Ｒへの動力が、第３速被駆動ギア３４３の第１ドグＤ１から、ドグリング３７ａの第２ドグＤ２、及び第３速加速用ポール３５ａを介して出力軸３０へ伝達される。これによって、変速先の変速段（第３速）に対応する被駆動ギア３４３を介した入力軸２０から出力軸３０への動力の伝達が開始される。
【００７６】
第３速被駆動ギア３４３の第１ドグＤ１が、ドグリング３７ａの第２ドグＤ２とドグ係合する結果として、第２速及び第３速の双方でドグ係合の状態が生じる。第３速被駆動ギア３４３は、第２速被駆動ギア３４２より大きな回転速度で回転している。従って、第３速被駆動ギア３４３と係合したドグリング３７ａ、出力軸３０、及びドグリング３７ｃの回転速度は、ドグリング３７ａが第３速被駆動ギア３４３と係合する前のドグリング３７ｃの回転速度より大きい。減速用ポール３６ａ，３６ｃが伏倒しているので、出力軸３０がドグリング３７ｃより大きな回転速度で回転することが許容される。
減速用ポール３６ａ，３６ｃが伏倒することによって、多段変速機１３で動力伝達が切断されることなく、且つ、動力源１１（図１参照）から出力される動力を減少させることなく、第２速から第３速にシフトアップが行われる。
【００７７】
次に、運転者の操作に応じて、シフトカム５０（図３参照）がさらに回転すると、図５のパート（ｄ）に示すように、第２速被駆動ギア３４２の第１ドグＤ１と、ドグリング３７ｃの第２ドグＤ２とのドグ係合が解除される。このため、第２速被駆動ギア３４２の動力は、ドグリング３７ｃへ伝達されない。
【００７８】
次に、運転者の操作に応じて、シフトカム５０（図３参照）がさらに回転すると、図５のパート（ｅ）に示すように、減速用ポール３６ａ，３６ｃが起立する。
【００７９】
このようにして、多段変速機１３で動力伝達が切断されることなく、且つ、動力源１１（図１参照）から出力される動力を減少させることなく、変速段が変更される。即ち、シームレスシフトが行われる。
【００８０】
多段変速機１３が第３速から第２速にシフトダウン（パワーオフダウンシフト）する場合、上述した動作とは逆の動作が行われる。第２速に関する第１ドグＤ１及び第２ドグＤ２がドグ係合した後、第３速に関する第１ドグＤ１及び第２ドグＤ２のドグ係合が解除される。また、シフトダウンでは、減速用ポール３６ａ，３６ｃの代わりに加速用ポール３５ａ，３５ｃが伏倒及び起立する。
【００８１】
上述した動作は、第２速及び第３速以外の変速段についても同じである。即ち、上述した動作は、第ｎ速及び第ｎ＋１速において共通である。
【００８２】
このように、多段変速機１３は、動力源１１の出力が変更されなくとも、動力伝達の切断無しに加速時のシフトアップ（パワーオンアップシフト）及び減速時のシフトダウン（パワーオフダウンシフト）を行うことが可能である。
しかし、本実施形態では、加速時のシフトアップ（パワーオンアップシフト）及び減速時のシフトダウン（パワーオフダウンシフト）が行われる場合、制御装置８が、動力源１１の出力を変更する。
【００８３】
図６は、図１に示す制御装置８の構成を示すブロック図である。
制御装置８は、プログラムを実行するプロセッサ８ａ、及びプログラム及びデータを記憶する記憶装置８ｂを備えている。制御装置８では、記憶装置８ｂに記憶されたプログラムをプロセッサ８ａが実行することにより、動力源１１を制御する。
制御装置８には、シフトカム角度検出器５５、アクセル検出器７ｃ、クラッチ検出器１２ａ、スロットル開度検出器１９１、燃料噴射装置１０６、スロットルモータ１０８、点火プラグ１０７、及び動力軸速度検出器１９２が接続されている。アクセル検出器７ｃは、アクセル操作子７ｂ（図２参照）の操作量を検出する。クラッチ検出器１２ａは、クラッチ１２（図１参照）の操作量を検出する。点火プラグ１０７は図示しない点火装置を介して制御装置８と接続されている。また、制御装置８には、操作荷重検出器７３０、入力軸速度検出器２７、及び出力軸速度検出器２８が接続されている。
制御装置８は、スロットルモータ１０８、燃料噴射装置１０６、及び点火プラグ１０７を制御することにより、動力源１１から出力される動力を制御する。
【００８４】
図７は、図６に示す制御装置８の機能ブロックを示すブロック図である。
制御装置８は、変速制御部８０１及びエンジン制御部８０２を備えている。変速制御部８０１及びエンジン制御部８０２のそれぞれは、図６に示す記憶装置８ｂに記憶されたプログラムをプロセッサ８ａが実行することにより実現される。
変速制御部８０１には、シフト荷重、シフトカム位相、動力軸回転速度、入力軸回転速度、出力軸回転速度、車両速度、クラッチ操作量、及びスロットル開度が入力される。変速制御部８０１は、多段変速機１３の状態に応じて、動力源１１から出力される動力の大きさを変更する。具体的には、変速制御部８０１は、エンジントルク補正値を出力する。
エンジン制御部８０２には、エンジントルク目標値が入力される。エンジントルク目標値は、基本エンジントルク目標値がエンジントルク補正値で補正された値である。基本エンジントルク目標値は、アクセル検出器７ｃで検出されたアクセル操作子７ｂの操作量に基づく値である。エンジン制御部８０２は、エンジントルク目標値に応じて、動力源１１から出力される動力の大きさを制御する。具体的には、エンジン制御部８０２は、スロットル開度目標値、点火角度目標値、及び燃料供給量を出力する。スロットル開度目標値はスロットルモータ１０８の動作に対する目標値である。点火角度目標値は、点火プラグ１０７についての目標値である。燃料供給量は、燃料噴射装置１０６についての目標値である。
【００８５】
図８は、シフトアップ時における鞍乗型車両１の挙動を概略的に示すタイムチャートである。
図８には、動力軸回転速度、車輪回転速度、シフトカム角度、係合時間カウンタ、シフトカム速度、出力トルク、点火角度、及びピッチ角速度が示されている。
車輪回転速度は、出力軸３０から伝達される動力によって駆動される車輪５の回転速度である。シフトカム角度は、シフトカム５０の回転角度である。係合時間カウンタは、ドグ係合までの時間を表す制御装置８内部の値である。エンジントルク目標値は、制御装置８内部の計算の値である。図８には、鞍乗型車両１の加速中に、多段変速機１３が第２速から第３速へシフトアップ（パワーオンアップシフト）する場合の各状態が示されている。図３及び図５も参照して、変速段の切替えについて説明する。
【００８６】
図８のチャートの時刻ｔ１１で、運転者による変速段切替えの操作が開始される。運転者の操作に応じてシフトカム５０が回転する。従って、シフトカム角度が徐々に増大する。シフトカム５０の回転開始する時刻ｔ１１よりも後で、図５のパート（ｂ）に示すように、減速用ポール３６ａ，３６ｃが伏倒する。
時刻ｔ１４で、図５のパート（ｃ）に示すように、第３速に対応する第３速被駆動ギア３４３の第１ドグＤ１が、ドグリング３７ａの第２ドグＤ２とドグ係合する。この結果、第３速被駆動ギア３４３の加速方向Ｒへの動力が、第３速被駆動ギア３４３の第１ドグＤ１から、ドグリング３７ａの第２ドグＤ２、及び第３速加速用ポール３５ａを介して出力軸３０へ伝達される。
時刻ｔ１４におけるドグ係合より前の時点で、第３速被駆動ギア３４３は、第２速被駆動ギア３４２より大きな回転速度で回転している。即ち、ドグ係合より前、第３速被駆動ギア３４３は、第２速被駆動ギア３４２と係合したドグリング３７ｃより大きな回転速度で回転している。つまり、ドグ係合より前、第３速被駆動ギア３４３は、ドグリング３７ｃ、出力軸３０、及びドグリング３７ａより大きな回転速度で回転している。
ドグリング３７ａより大きな回転速度で回転している第３速被駆動ギア３４３が、時刻ｔ１４でドグリング３７ａと係合する。このため、時刻ｔ１４で、ドグリング３７ａの回転速度が上昇する。即ち、出力軸３０から出力される動力が増加する。この結果、車輪回転速度が上昇する。
【００８７】
動力の増大及び速度の上昇のためのエネルギーは、第３速被駆動ギア３４３、及びこの第３速被駆動ギア３４３と同期して運動する部材の慣性に起因している。ここで、第３速被駆動ギア３４３と同期して運動する部材は、例えば、第３速駆動ギア２４３、入力軸２０、クラッチ１２、動力軸９０、及びピストン１０３である。第３速被駆動ギア３４３と同期して運動する部材が有する慣性エネルギーが消費されると、車輪回転速度は上昇から戻る。動力の一時的な上昇は、慣性エネルギーに起因する。時刻ｔ１４で、出力軸３０から出力される動力の急峻な増大が、イナーシャ相ショックとなる。
【００８８】
イナーシャ相ショックの影響は、車両ピッチ角速度の変化として現れやすい。本実施形態の多段変速機１３では、変速段が変更される際に動力伝達の途切れがないため、異なる回転速度で回転する歯車への動力伝達経路の切替えが瞬時に行われる。このため、変速段が切替えられる時のイナーシャ相ショックの影響が顕著である。また、鞍乗型車両１は、例えば自動車と比べて軽量であるため、自動車の場合と比べて大きな影響を受ける。
【００８９】
本実施形態では、制御装置８が動力源１１の動力の制御を行うことによって、イナーシャ相ショックが抑えられる。
【００９０】
具体的には、制御装置８は、パワーオンアップシフトの場合、動力源１１の動力を減少させる。詳細には、制御装置８は、鞍乗型車両１の加速中に動力源１１から入力軸２０への動力伝達が切断されることなく多段変速機１３の第２速から第３速へのシフトアップ操作が行われた場合、動力源１１の動力を減少させる。より詳細には、制御装置８は、シフトカム５０の回転開始（時刻ｔ１２）より後に、動力源１１の動力の減少を開始する処理を実行する。そして、制御装置８は、動力伝達が、第２速に対応する駆動ギア２４２及び被駆動ギア３４２を介して行われる状態から、当該動力伝達が途切れることなく、第３速に対応する駆動ギア２４３及び被駆動ギア３４３を介して行われる状態へ切り替えられるタイミング（時刻ｔ１４）より前に、動力源１１の動力の減少を開始する処理を実行する。図８の例において制御装置８は、第３速に対応する駆動ギア２４３及び被駆動ギア３４３を介して行われる状態へ切り替えられる時刻ｔ１４の１サイクル前に動力源１１の動力の減少を開始する処理を実行する。減少を開始する処理の実行により点火角度が減少する。動力源１１の動力は、減少を開始する処理の実行の後に到来する燃焼工程で減少する。図８の例において、動力源１１の動力は減少を開始する処理の実行から１／４サイクル以内に減少を開始する。
【００９１】
図９は、シフトダウン時における鞍乗型車両１の挙動を概略的に示すタイムチャートである。
図９には、図８に示す状態に加え、スロットル開度が示されている。図９には、鞍乗型車両１の減速中に、多段変速機１３が第３速から第２速へシフトダウン（パワーオフダウンシフト）する場合の各状態が示されている。
シフトダウンにおいて、制御装置８は、動力源１１の動力を増加させる。即ち、制御装置８は、鞍乗型車両１の減速中に動力源１１から入力軸２０への動力伝達が切断されることなく多段変速機１３の第３速から第２速へのシフトダウン操作が行われる場合、動力源１１の動力を増加させる。詳細には、制御装置８は、シフトカム５０の回転開始（時刻ｔ２２）より後に、動力源１１の動力の増加を開始する処理を実行する。制御装置８は、動力伝達が、第３速に対応する駆動ギア２４３及び被駆動ギア３４３を介して行われる状態から、当該動力伝達が途切れることなく、第２速に対応する駆動ギア２４２及び被駆動ギア３４２を介して行われる状態へ切り替えられるタイミング（時刻ｔ２４）より前に、動力源１１の動力の増加を開始する処理を実行する（時刻ｔ２３）。
【００９２】
制御装置８は、シフトダウン操作が行われる場合、前処理として、時刻ｔ２２でスロットル開度を増加すると共に、点火角度を遅延させる処理を行う。これによって、点火遅角の状態になる。スロットル開度を増加すると共に点火遅角の状態になることによって、動力源１１としてのエンジンの出力トルクは維持される。
【００９３】
制御装置８は、時刻ｔ２３で動力源１１の動力の増加を開始する時、前処理で開始したエンジンの点火遅角を停止する。これによって、動力源１１から出力される動力が増大する。
動力源１１の出力は、エンジンの点火角度の変化に対し短時間で変化する。このため、前処理として時刻ｔ２２でスロットル開度を増加すると共に点火角度を遅延させる。そして、時刻ｔ２３でエンジンの点火遅角を停止することよって、動力源１１の出力を急速に増加することができる。
制御装置８は、時刻ｔ２３で動力源１１の出力を増加した後、時刻ｔ２５で動力源１１の出力の増加を停止する。
【００９４】
図１０は、制御装置８の変速制御の動作を説明するフローチャートである。
図１０には、制御装置８の変速制御部８０１及びエンジン制御部８０２の処理が示されている。変速制御部８０１の処理及びエンジン制御部８０２の処理は、実質的に並行して実行される。また、エンジン制御部８０２は、変速制御部８０１が出力するトルク補正値を動力源１１の制御に反映させる。そこで、変速制御部８０１の処理及びエンジン制御部８０２の処理を、単に、制御装置８の処理として説明する。
【００９５】
変速制御において、制御装置８は、操作の検出を行う（Ｓ１１）。
制御装置８は、運転者によって、多段変速機１３の変速段の変更の操作が行われたか否かを検出する。制御装置８は、例えば、操作荷重検出器７３０が検出したシフトペダル５０１への荷重によって、変更の操作が行われたか否かを検出する。なお、制御装置８は、シフトカム角度検出器５５で検出されたシフトカム５０のシフトカム角度に基づいて、変更の操作が行われたか否かを検出してもよい。
【００９６】
次に、制御装置８は、多段変速機１３における動作種類の判別を行う（Ｓ１２）。
制御装置８は、例えば、操作荷重検出器７３０で検出されたシフトペダル５０１への荷重の向きによって、シフトアップ又はシフトダウンを判別する。なお、制御装置８は、シフトカム角度検出器５５で検出されたシフトカム角度に基づいて、シフトアップ又はシフトダウンを判別することも可能である。
また、制御装置８は、アクセル検出器７ｃで検出されたアクセル操作子７ｂ（図２参照）の操作量、又は、スロットル開度検出器１９１で検出されたスロットルバルブ１０５の開度に基づいて、鞍乗型車両１が加速中か又は減速中かを判別する。
制御装置８は、ステップＳ１２で、次の４つの動作種類を判別する。
（１）鞍乗型車両１の加速時でシフトアップ（パワーオンアップシフト）
（２）鞍乗型車両１の加速時でシフトダウン（パワーオンダウンシフト）
（３）鞍乗型車両１の減速時でシフトダウン（パワーオフダウンシフト）
（４）鞍乗型車両１の減速時でシフトアップ（パワーオフアップシフト）
また、制御装置８は、ステップＳ１２で、クラッチ検出器１２ａでクラッチ１２（図１参照）の操作が検出された場合、動作種類の判別を行わず、図１０に示す変速制御を終了する。従って、以下で説明するステップＳ１３以降の処理は、動力源１１と入力軸２０との間の動力伝達がクラッチ１２によって切断されない場合に実施される。
【００９７】
次に、制御装置８は、前処理を行う（Ｓ１３）。
動作種類が、上記（３）鞍乗型車両１の減速時でシフトダウンの場合、又は、上記（４）鞍乗型車両１の減速時でシフトアップの場合、制御装置８は、このステップＳ１３の処理よりも後に、設定されたタイミングで、動力源１１の出力を増加する。
ステップＳ１３で、制御装置８は、後に実行される動力源１１の出力の増加に先立ち、動力源１１としてのエンジンの吸気量を増加させる増加処理、並びに、吸気量の増加に伴う動力源１１の出力の増加を抑えるようなエンジンの点火遅角を開始する処理を行う。
【００９８】
単に動力源１１としてのエンジンの吸気量が増加すると、動力源１１の出力は増加する。単に動力源１１としてのエンジンの点火遅角が行われると、動力源１１の出力は減少する。制御装置８は、吸気量を増加させるとともに、エンジンの点火遅角を行うことによって、処理前の動力源１１の出力を維持するよう動力源１１を制御する。
動力源１１の出力は、エンジンの点火角度の変化に対し短時間で変化する。このため、ステップＳ１３の処理よりも後に、設定されたタイミングで、エンジンの点火遅角を停止することによって、動力源１１の出力を急速に増加することができる。
なお、制御装置８は、点火遅角の代わりに、燃料供給量を減少させることも可能である。
【００９９】
次に、制御装置８は、係合解除補助を行う（Ｓ１４）。
上記（２）鞍乗型車両１の加速時にシフトダウン、又は、上記（４）鞍乗型車両１の減速時にシフトアップする場合、多段変速機１３では、変更前の現行の変速段に係る動力伝達を解除するため、動力源１１の出力を変化させることが求められる。
例えば、上記（２）鞍乗型車両１の加速時で第ｎ＋１段から第ｎ段にシフトダウンの場合、本実施形態の多段変速機１３では、変更前の第ｎ＋１段に係る加速用ポール３５ａ〜３５ｃを伏倒させるため、動力源１１の出力を減少することが求められる。
また、上記（４）鞍乗型車両１の減速時で第ｎ段から第ｎ＋１段にシフトアップの場合、本実施形態の多段変速機１３では、変更前の第ｎ段に係る減速用ポール３６ａ〜３６ｃを伏倒させるため、動力源１１の出力を増加することが求められる。
【０１００】
動作種類が、上記（２）鞍乗型車両１の加速時にシフトダウンする場合、又は、上記（４）鞍乗型車両１の減速時にシフトアップする場合、制御装置８は、このステップＳ１４において、係合解除補助のため動力源１１の出力を変化させる。具体的には、動作種類が、上記（２）鞍乗型車両１の加速時にシフトダウンする場合、制御装置８は、動力源１１の出力を減少する。また、動作種類が、上記（４）鞍乗型車両１の減速時にシフトアップする場合、制御装置８は、動力源１１の出力を増加する。
このステップＳ１４の処理によって、変更前の現行の変速段に係る動力伝達が解除可能となる。
【０１０１】
次に、制御装置８は、動力制御開始の処理を行う（Ｓ１５）。
制御装置８は、このステップＳ１５で、イナーシャ相ショックの影響を低減するため、動作種類に応じて動力源１１の出力を減少又は増加する。制御装置８は、ステップＳ１５で、動力制御開始のタイミングを設定し、設定したタイミングで動力制御を開始する。動力制御開始処理の詳細については、後述する。
【０１０２】
次に、制御装置８は、動力制御終了の処理を行う（Ｓ１６）。
制御装置８は、ステップＳ１５で開始した動力制御を終了する。制御装置８は、ステップＳ１５で、動力制御終了のタイミングを設定し、設定したタイミングで動力制御を終了する。
【０１０３】
次に、制御装置８は、後処理を行う（Ｓ１７）。
制御装置８は、このステップＳ１７よりも前のステップＳ１３で、前処理として、動力源１１としてのエンジンの吸気量を増加させる増加処理、並びに、吸気量の増加に伴う動力源１１の出力の増加を抑えるようなエンジンの点火遅角を開始している。
制御装置８は、このステップＳ１７で、上記前処理を終了する。即ち、制御装置８は、このステップＳ１７で、後処理として、動力源１１としてのエンジンの吸気量の増加を終了させる処理、並びに、吸気量の増加の終了に伴う動力源１１の出力の減少を抑えるようなエンジンの点火遅角を終了する処理を行う。
【０１０４】
図１１は、図１０に示す動力制御開始の処理を説明するフローチャートである。
動力制御開始の処理において制御装置８は、クラッチ１２が操作されたか否かを判別する（Ｓ２１）。このステップＳ２１で、制御装置８は、クラッチ検出器１２ａにクラッチ１２（図１参照）の操作を検出する場合、動力制御開始の処理を行わず、図１１に示す処理を終了する。
なお、図１０に示すステップＳ１２の実行タイミングにおけるクラッチ１２の操作の判別のみでクラッチ１２についての判別の精度が確保できる場合、ステップＳ２１での判別は省略することも可能である。
【０１０５】
クラッチ１２が操作されていない場合（Ｓ２１でＮｏ）、制御装置８は、多段変速機１３における動作の種類を判別する（Ｓ２２）。
制御装置８は、図１０に示す動作種類の判別（図１０のＳ１２）の結果に基づいて、判別を行う。
動作種類が、パワーオンアップシフト、即ち上記（１）の鞍乗型車両１の加速時にシフトアップする場合（Ｓ２２でＹｅｓ）、制御装置８は、動力減少開始のための処理を行う。制御装置８は、ドグ係合のタイミングを計算する（Ｓ２３）。
制御装置８は、シフトカム５０の回転速度に応じて、ドグ係合のタイミングを計算する。第１ドグＤ１及び第２ドグＤ２は、シフトカム５０の回転に応じて、ドグリング３７ａ〜３７ｃが軸方向に移動することによって係合する。制御装置８は、運転者の足の操作力によって回転するシフトカム５０の回転速度に応じてドグ係合のタイミングを計算することによって、高い精度で動力減少の処理を開始することができる。
制御装置８は、シフトカム５０の回転速度が０から増加に転じた時におけるシフトカム５０の角度とシフトカム５０の回転速度とに基づいてドグ係合のタイミングを計算する。
【０１０６】
制御装置８は、例えば、過去の変速段の変更の際に記憶されたドグ係合時のシフトカム角度の学習値（ドグ係合角度学習値。図８参照）を用いてドグ係合のタイミングを計算する。この場合、制御装置８は、変速段の変更における入力軸２０又は出力軸３０の回転速度の変化に基づき、変速段の変更における変更後の変速段による動力の伝達が開始するシフトカム角度を記憶装置８ｂに記憶する（ドグ係合角度学習値）。ステップＳ２３において、制御装置８は、過去の変速段の変更について記憶されたシフトカム角度を記憶装置８ｂから読み出す。制御装置８は読み出されたシフトカム角度（ドグ係合角度学習値）を用いて、ドグ係合のタイミングを計算する。
【０１０７】
次に、制御装置８は、上記ステップＳ２３で計算されたドグ係合タイミングのｍサイクル前のタイミングが到来したか否か判別する（Ｓ２４）。
ここで、サイクルは、動力源１１であるエンジンの燃焼サイクルである。動力源１１が４ストロークエンジンの場合、サイクルは動力軸９０の２回転に相当する。
ｍは、例えば１である。なお、ｍは、多段変速機１３の性能及び鞍乗型車両１の種類に応じて異なる値に設定されることが可能である。ｍとして、例えば、１／２、又は１／４といった、０より大きい値が採用可能である。
ｍサイクルとして、例えばエンジンの１燃焼間隔以上の期間が設定される。ここで、燃焼間隔は、エンジンで生じる燃焼の間隔である。エンジンの１燃焼間隔は、例えばエンジンが単気筒エンジンの場合、エンジンの１サイクルに相当する期間である。エンジンが複数気筒を有する場合、１燃焼間隔は、複数の気筒で順次生じる燃焼の間隔に相当する期間である。例えば、４気筒エンジンの場合の１燃焼間隔は１／４サイクルである。
例えば１燃焼間隔以上の期間が設定される場合、制御装置８は、出力軸３０への動力伝達が第ｎ＋１速に対応する駆動ギア及び被駆動ギアを介して行われる状態へ切り替えられるタイミングの燃焼間隔分前のタイミングより更に前に動力源の動力の減少を開始する処理を実行することとなる。また、制御装置８は、動力伝達が第ｎ速に対応する駆動ギア及び被駆動ギアを介して行われる状態へ切り替えられるタイミングの燃焼間隔分前のタイミングより更に前に動力源の動力の増加を開始する処理を実行することとなる。
【０１０８】
また、例えばｍが１の場合、制御装置８は、出力軸３０への動力伝達が第ｎ＋１速に対応する駆動ギア及び被駆動ギアを介して行われる状態へ切り替えられるタイミングの１サイクル前のタイミングより更に前に動力源の動力の減少を開始する処理を実行する。また、制御装置８は、動力伝達が第ｎ速に対応する駆動ギア及び被駆動ギアを介して行われる状態へ切り替えられるタイミングの１サイクル前のタイミングより更に前に動力源の動力の増加を開始する処理を実行する。
ｍが１の場合、ドグ係合タイミングの１サイクル前のタイミングが到来すると（Ｓ２４でＹｅｓ）、動力減少開始処理が行われる（Ｓ２６）。
制御装置８は、このステップＳ２６で、動力源１１から出力される動力の減少を開始する。制御装置８は、動力源１１であるエンジンの点火遅角を開始する。
計算されたドグ係合タイミングより前のタイミングで動力源１１から出力される動力の減少を開始することにより、ドグ係合によって生じるイナーシャ相ショックを低減するように、動力源１１から出力される動力が減少する。従って、イナーシャ相ショックの影響が抑えられる。
【０１０９】
計算されたドグ係合タイミングのｍサイクル前のタイミングで、動力減少開始処理が行われる。サイクルに相当する時間は、動力軸９０の回転速度に応じて異なる。従って、動力減少処理の開始タイミングからドグ係合タイミングまでの時間間隔は、動力軸９０の回転速度に応じて異なる。つまり、動力源１１の回転速度に応じて、動力源１１の動力の減少を開始する時点のシフトカム５０の角度位置が変更される。
詳細には、動力軸９０の回転速度が大きいほど、動力減少処理の開始タイミングからドグ係合タイミングまでの時間間隔が短い。即ち、動力軸９０の回転速度が大きいほど、動力源１１の動力の減少を開始する時点のシフトカム５０の角度位置が小さい。
【０１１０】
例えば動力源１１が４つの気筒を有するエンジンであり、ｍが１／４に設定される場合、ｍサイクルは、エンジンの１燃焼間隔である。この場合、少なくとも１つの気筒が、ドグ係合タイミングの前に点火遅角を伴う燃焼行程を経る。従って、ドグ係合タイミングにおいて、動力源１１から出力される動力が減少する。従って、イナーシャ相ショックの影響が抑えられる。
【０１１１】
また、例えば、ｍが１であり動力源１１が複数の気筒を有するエンジンである場合に、すべての気筒が、ドグ係合タイミングの前に点火遅角を伴う燃焼行程を経る。従って、ドグ係合タイミングにおいて、動力源１１から出力される動力がより減少する。従って、イナーシャ相ショックの影響が抑えられる。
【０１１２】
ドグ係合タイミングに対する１サイクル前のタイミングが到来しない場合（Ｓ２４でＮｏ）、制御装置８は、シフトカム５０の回転角度が、所定の制限値を超えているか否か判別する（Ｓ２５）。所定の制限値は、ドグ当たり角度である。ドグ当たり角度は、第１ドグと第２ドグが軸方向で接触する場合における、シフトカム５０の回転角度である。ドグ当たり角度は、ドグリング３７ａ〜３７ｃがドグ当たりする場合における、シフトカム５０の角度である。ドグリング３７ａ〜３７ｃがドグ当たりする場合、ドグリング３７ａ〜３７ｃは、動力伝達を行うことなく被駆動ギア３４１〜３４６と接触する。具体的には、ドグリング３７ａ〜３７ｃがドグ当たりする場合、ドグリング３７ａ〜３７ｃに設けられた第２ドグＤ２と、被駆動ギア３４１〜３４６に設けられた第１ドグＤ１とが軸方向で当たる。ドグ当たり角度は、設計値又は測定に基づいて予め設定される。なお、制御装置８は、過去に変速段が切替えられた際にドグ当たりしたシフトカム５０の回転角度を学習（記憶）することが可能である。
【０１１３】
例えば、運転者による操作の途中で、操作の速度が増大するような場合、計算されたドグ係合タイミングのｍサイクル前のタイミングが到来する前に、シフトカム５０の回転角度が、想定された角度を超える場合がある。即ち、上記ステップＳ２４のタイミングによる判別では、動力減少処理の開始タイミングからドグ係合タイミングまでの時間間隔が確保できない場合がある。この場合、ステップＳ２５で、シフトカム５０の回転角度が制限値を超えると判別される場合に、制御装置８が動力減少処理を開始する。これによって、動力減少処理の開始タイミングからドグ係合タイミングまでの時間間隔が確保される。従って、運転者による操作の途中で、操作の速度が増大するような場合にもイナーシャ相ショックの影響が抑えられる。
【０１１４】
ドグ係合タイミングのｍサイクル前のタイミングが到来せず（Ｓ２４でＮｏ）、且つ、シフトカム５０の回転角度が、制限値を超えていない場合（Ｓ２５でＮｏ）、制御装置８は、動力減少処理（Ｓ２６）を開始しない。
【０１１５】
図１１の動力制御開始の処理において、動作種類が、パワーオフダウンシフト、即ち上記（３）の鞍乗型車両１の減速時でシフトダウン（Ｓ２２でＮｏ、Ｓ３２でＹｅｓ）である場合、制御装置８は、動力増加開始のための処理を行う（Ｓ３３〜Ｓ３６）。
動力増加開始のためのステップＳ３３〜Ｓ３６の処理は、上述したステップＳ２３〜Ｓ２６と同じである。但し、ステップＳ３６の動力増加開始の処理が異なる。
ステップＳ３６で、制御装置８は、動力源１１から出力される動力の増大を開始する。具体的には、制御装置８は、ステップＳ１３（図１０）の前処理で開始したエンジンの点火遅角を停止する。これによって、動力源１１から出力される動力が増大する。
これによって、シフトカム５０の回転開始後、動力伝達が、第３速に対応する駆動ギア２４３及び被駆動ギア３４３を介して行われる状態から、当該動力伝達が途切れることなく、２速に対応する駆動ギア２４２及び被駆動ギア３４２を介して行われる状態へ切り替えられる前に、動力源１１の動力の増加を開始する処理が行われる。
【０１１６】
鞍乗型車両１の減速時でシフトアップの場合に、計算されたドグ係合タイミングより前のタイミングで動力源１１から出力される動力の増大を開始することにより、ドグ係合によって生じるイナーシャ相ショックを低減するように、動力源１１から出力される動力が増大する。従って、イナーシャ相ショックの影響が抑えられる。
【０１１７】
図１２は、鞍乗型車両１の加速時に多段変速機１３がシフトアップする場合の挙動を示すタイムチャートである。
図１２には、多段変速機１３が第２速から第３速にシフトアップした場合の測定値が示されている。測定値は、動力軸回転速度、入力軸回転速度、出力軸回転速度、車輪回転速度、シフト荷重、シフトカム角度、動力源の出力トルク、点火角度、スロットル開度、車両のピッチ角速度、前後方向加速度、及び上下方向加速度である。車輪回転速度は、出力軸回転速度に換算され、示されている。シフトカム角度として、６０度周期内での位相が示されている。前後方向は、鞍乗型車両１の前後方向である。動力源の出力トルクとして、目標値と、実際の出力トルク（算出値）が示されている。
図１２に示す時刻ｔ３１で、シフト操作が検出されている。時刻ｔ３４で、入力軸２０から出力軸３０への動力伝達が、第２速に対応するギアから第３速に対応するギアに切り替わっている。詳細には、時刻ｔ３４でドグ係合が生じている。
本実施形態において、制御装置８は、ドグ係合が生じる時刻ｔ３４より前の、時刻ｔ３３で、動力源１１の動力を減少する処理を開始している。動力源１１の動力を減少する処理は、ドグ係合が生じる時刻ｔ３４に対し、１燃焼間隔１．５サイクル前である。動力源１１の動力は、最終的に、ドグ係合が生じる時刻ｔ３４で、目標値まで低下している。
この結果、イナーシャ相ショックの指標となるピッチ角速度の最大変動幅Ｐ１が小さい。
【０１１８】
図１３は、比較例の挙動を示すタイムチャートである。
図１３に示す比較例では、入力軸から出力軸への動力伝達が第２速に対応するギアから第３速に対応するギアに切り替わる時刻ｔ９４と同時に、動力源１１の動力を減少する処理が開始している。
図１３に示す比較例では、動力伝達が第３速に対応するギアを介して入力軸２０から出力軸３０へ行なわれるｔ９４に対し、動力源１１の動力の減少が遅れている。このため、イナーシャ相ショックの指標となるピッチ角速度の最大変動幅Ｐ２が大きい。
【０１１９】
これに対し、図１２の測定例に示されるように、本実施形態によれば、イナーシャ相ショックの指標となるピッチ角速度の最大変動幅Ｐ１が、図１３に示される最大変動幅Ｐ２よりも小さい。つまり、イナーシャ相ショックの影響が抑えられている。
【０１２０】
図１４は、本実施形態の鞍乗型車両１に係る第２の測定例を示すタイムチャートである。
図１４に示す第２の測定例において、制御装置８は、ドグ係合が生じる時刻ｔ４４より前の、時刻ｔ４３で、動力源１１の動力を減少する処理を開始している。動力源１１の動力を減少する処理は、ドグ係合が生じる時刻ｔ４４より、１／４サイクル前である。つまり、動力源１１の動力を減少する処理は、ドグ係合が生じる時刻ｔ４４より、１燃焼間隔分前である。
【０１２１】
動力源１１の動力を減少する処理が、ドグ係合が生じる時刻ｔ４４より、１／４サイクル前の場合でも、イナーシャ相ショックの指標となるピッチ角速度の最大変動幅Ｐ３が、図１３に示される比較例の最大変動幅Ｐ２よりも小さい。つまり、イナーシャ相ショックの影響が抑えられている。
【符号の説明】
【０１２２】
１    鞍乗型車両
５    車輪
８    制御装置
１１    動力源
１２    クラッチ
１３    多段変速機
２０    入力軸
３０    出力軸
３５ａ〜３５ｃ    加速用ポール
３６ａ〜３６ｃ    減速用ポール
３７ａ〜３７ｃ    ドグリング
５０    シフトカム
９０    動力軸
１３９    変速段設定機構
２４１〜２４６    駆動ギア
３４１〜３４６    被駆動ギア
４００    ラチェット機構
【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】
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【図１３】
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【図１４】
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