(57)【要約】【課題】気筒数に関わらず、変速応答性を向上して、変速動作を短時間で効率良く行わせること。【解決手段】エンジン６と、回生機能及び力行機能を有する電動発電機６６と、エンジン６及び電動発電機６６から出力する回転動力を変速する有段の変速機構と、回転動力を駆動力として出力する出力軸７３と、エンジン及び電動発電機６６のうち少なくとも一方から出力軸７３に回転動力を伝達または回転動力の伝達を切断する第１クラッチ７４と、電動発電機６６に電力を供給して駆動させるとともに、電動発電機６６の発電した電力を蓄電可能なバッテリ６７とを備える。電動発電機６６は、変速機構による変速時において、エンジン６に対して、出力軸７３の回転との同期を早める向きにトルクを付加するよう駆動する。【選択図】図３
2015104953.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されるパワーユニットであって、
内燃機関と、
前記内燃機関の回転動力を出力する前記内燃機関のクランク軸に連結され、回転することで、回生及び力行により回転動力を出力する機能を有する発電機と、
前記内燃機関及び前記発電機のうち少なくとも一方から出力する回転動力を変速する無段若しくは有段の変速機構と、
前記発電機に電力を供給して力行駆動させるとともに、前記発電機の発電した電力を蓄電可能なバッテリと、
を有し、
前記変速機構は、
前記回転動力を駆動力として駆動輪側に出力する出力部と、
前記内燃機関及び前記発電機のうち少なくとも一方からの前記回転動力を、前記出力部へ伝達または伝達を切断するクラッチと、
を備え、
前記発電機は、前記変速機構による変速時において、前記バッテリへの電力の蓄電或いは前記バッテリからの電力の供給によって、
前記クランク軸の回転速度と、
前記変速機構に設定する、あるいは設定する目標とする減速比により、前記出力部の回転速度から換算される前記クランク軸における回転速度と、の同期を早める向きに前記クランク軸のトルクが増すように、
前記クランク軸を駆動する、
パワーユニット。
【請求項２】
前記発電機は、
前記変速機構における減速比が大きくなるシフトダウン変速時には、前記クランク軸の回転速度を上げるように力行加勢し、
前記変速機構における減速比が小さくなるシフトアップ変速時には、前記クランク軸の回転速度を下げるように回生吸収することで、
前記クランク軸の回転速度を、変速後の前記減速比により前記出力部の回転速度から換算される前記クランク軸における回転速度に同期させる、
請求項１記載のパワーユニット。
【請求項３】
前記発電機は、
回生状態において発電量を低減して前記クランク軸からのトルク吸収量を減小して、或いは、力行状態において前記バッテリからの電力で前記クランク軸を加勢駆動して、
前記クランク軸の回転速度を上げる、
請求項２記載のパワーユニット。
【請求項４】
前記発電機は、
回生状態において発電量を増加することで前記クランク軸からのトルク吸収量を増加して、
前記クランク軸の回転速度を下げる、
請求項２記載のパワーユニット。
【請求項５】
前記発電機は、前記クランク軸に、直結されている、
請求項１から４のいずれか１項に記載のパワーユニット。
【請求項６】
前記発電機は、前記クランク軸と同軸に配置されている、
請求項５記載のパワーユニット。
【請求項７】
前記発電機は、前記クランク軸と平行な別軸に配置され、前記クランク軸にギア、或いはチェーンを介して連結されている、
請求項１から４のいずれか１項に記載のパワーユニット。
【請求項８】
前記変速機構は、複数段の変速ギアで構成され、
前記クラッチは、前記回転動力の伝達経路において、前記クランク軸と前記変速機構との間に配置され、前記クランク軸から前記変速機構へ前記回転動力を伝達または伝達を切断する、
請求項１から７のいずれか１項に記載のパワーユニット。
【請求項９】
前記変速機構は無段変速機である、
請求項１から８のいずれか１項に記載のパワーユニット。
【請求項１０】
前記クラッチは、前記変速機構と前記出力部との間に配置されている、
請求項９記載のパワーユニット。
【請求項１１】
前記クランク軸の回転速度を検出する機関速度検出部と、
前記出力部の回転速度を検出する出力速度検出部と、
前記発電機の駆動を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、
前記変速機構に設定する、あるいは設定する目標とする減速比と前記出力部の回転速度とに基づいて、前記変速機構の入力部における目標回転速度を算出し、且つ、
前記発電機を制御して、前記クランク軸に対して、前記クランク軸の回転速度から換算される前記変速機構の入力部における回転速度が、前記目標回転速度へ収束する向きにトルクを付加する、
請求項１０に記載のパワーユニット。
【請求項１２】
前記変速機構は、
前記変速機構に対する変速指令を入力する変速操作子、及び、前記変速操作子以外の情報に基づいて前記変速機構に対する変速指令を自動的に生成して入力する変速指令生成部のうち、少なくとも一方を更に備え、
前記制御部は、前記変速操作子、或いは前記変速指令生成部によって前記変速指令が入力された際に、前記変速指令に対応する減速比を目標の減速比として設定するとともに、前記発電機の制御を開始する、
請求項１１記載のパワーユニット。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載のパワーユニットを備える、
鞍乗り型車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン等の内燃機関、モータ等の複数の駆動源により走行するハイブリッド式のパワーユニット及びこれを備える鞍乗り型車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の摩擦係合装置を有する自動変速機では、摩擦係合装置の解放及び係合により変速制御を実行する際に、解放側の摩擦係合装置に供給する解放側油圧と係合側の摩擦係合装置に供給する係合側油圧とを最適化して、ドライバビリティが向上されている。
【０００３】
この種の自動変速機の変速制御装置として、例えば、特許文献１に記載のものが知られている。特許文献１では、ダウンシフト時の変速制御において、自動変速機に備えられた入力係合要素の回転速度を、エンジンにより一時的に上昇させて、自動変速機における入力軸回転速度を変速終了時における同期回転速度に近づける。これにより、特許文献１の変速制御装置は、ダウンシフトに必要な時間を短縮している。
【０００４】
具体的には、特許文献１は、ダウンシフト時でトルクアップを実行する際に、動力源としての内燃機関を構成する複数の気筒のうち、一部の気筒による動力の発生を停止する。これにより、内燃機関におけるポンピングロスは低減し、動力源の出力軸回転速度の上昇が速まることとなり、ダウンシフトの実行開始から完了までの時間、つまり、変速応答性が向上する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１４４７３８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、上述のように、変速応答性を向上させる装置を、例えば、一部の気筒による動力の発生を停止することなく、また、複数の気筒を有しない変速装置であっても実現したいという要望がある。
【０００７】
本発明の目的は、気筒数に関わらず、変速応答性を向上して、変速動作を短時間で効率良く行わせることができる、ハイブリッド式の鞍乗型車両等のパワーユニット及びこれを備える鞍乗型車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のパワーユニットの一つの態様は、車両に搭載されるパワーユニットであって、内燃機関と、前記内燃機関の回転動力を出力する前記内燃機関のクランク軸に連結され、回転することで、回生及び力行により回転動力を出力する機能を有する発電機と、前記内燃機関及び前記発電機のうち少なくとも一方から出力する回転動力を変速する無段若しくは有段の変速機構と、前記発電機に電力を供給して力行駆動させるとともに、前記発電機の発電した電力を蓄電可能なバッテリと、を有し、前記変速機構は、前記回転動力を駆動力として駆動輪側に出力する出力部と、前記内燃機関及び前記発電機のうち少なくとも一方からの前記回転動力を、前記出力部へ伝達または伝達を切断するクラッチと、を備え、前記発電機は、前記変速機構による変速時において、前記バッテリへの電力の蓄電或いは前記バッテリからの電力の供給によって、前記クランク軸の回転速度と、前記変速機構に設定する、あるいは設定する目標とする減速比により、前記出力部の回転速度から換算される前記クランク軸における回転速度と、の同期を早める向きに前記クランク軸のトルクが増すように、前記クランク軸を駆動する構成を採る。本発明の鞍乗り型車両の一つの態様は、上記構成のパワーユニットを備える構成を採る。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、気筒数に関わらず、変速時の応答性を向上して、変速動作を短時間で効率良く行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１のパワーユニットを備える鞍乗型車両を示す外観図
【図２】本発明の実施の形態１のパワーユニットの全体構成を示す模式図
【図３】本発明の実施の形態１のパワーユニットを説明するための鞍乗り型車両の制御系を示すブロック図
【図４】実施の形態１のパワーユニットの変速時の動作を説明するためのフローチャート
【図５】実施の形態１のパワーユニットの変速時の動作を説明するためのフローチャートの変形例
【図６】本発明の実施の形態１のパワーユニットを備える鞍乗り型車両１においてシフトアップする際の変速制御を示すタイミングチャート
【図７】本発明の実施の形態１のパワーユニットを備える鞍乗り型車両１においてシフトダウンする際の変速制御を示すタイミングチャート
【図８】本発明の実施の形態２のパワーユニットの要部構成を示す図
【図９】無段変速機においてキックダウン変速する際の変速制御を示すタイミングチャート
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
（実施の形態１）
＜鞍乗型車両の構成＞
図１は、本発明の実施の形態１のパワーユニットを備える鞍乗型車両を示す外観図である。
【００１３】
本実施の形態１の鞍乗型車両１は、図１に示すように、運転者がシート２にまたがって搭乗する車両であり、例えば、自動二輪車である。ここでは、本実施の形態１の鞍乗り型車両１は、走行状態や、発電機により充電されるバッテリの残存電力量に応じて、エンジン６及び電動発電機６６（図２参照）の両方の少なくとも一方に切り替えて、駆動輪を駆動するパラレルハイブリッド式の自動二輪車として説明する。
【００１４】
鞍乗型車両１は、ハンドル３、前輪４、後輪５、内燃機関としてのエンジン６及び動力伝達部７を有するエンジンユニット８、シフトスイッチ（変速操作子）９、及びＥＣＵ（Engine Control Unit：制御装置（制御部）に相当）１０等を備える。
【００１５】
エンジンユニット８は、前輪４と後輪５との間に配置されており、詳細は後述する。
【００１６】
シフトスイッチ９は、ハンドル３に設けられ、運転者の操作によりエンジンユニット８の変速装置７０（図２参照）に変速動作させる。なお、シフトスイッチ９は、シフトアップボタン及びシフトダウンボタン（図示省略）を有する。シフトアップボタンが運転者に押下されることによって、その操作情報（シフト信号）はＥＣＵ１０に出力され、ＥＣＵ１０を介して変速装置７０はシフトアップ動作を実行する。また、シフトダウンボタンが運転者に押下されることによって、その操作情報はＥＣＵ１０に出力され、ＥＣＵ１０を介して変速装置７０はシフトダウン動作を実行する。
【００１７】
ＥＣＵ１０は、鞍乗り型車両１の各部の動作、特に、エンジンユニット８の駆動に関わる制御を主に行う。特に、ＥＣＵ１０は、シフトスイッチ９からの変速操作の操作情報（シフト信号）を受けて、エンジンユニット８の変速装置７０（変速機構である動力伝達部７、シフト機構８０）を制御する。ＥＣＵ１０は、変速装置７０を制御することで、１基のエンジン６に対して、動力伝達部７における摩擦伝動式クラッチ（第１クラッチ７４、第２クラッチ７５）と、シフト機構８０とによって、変速ギア段の動力伝達を行う。また、ＥＣＵ１０は、変速装置７０による変速時において、電動発電機６６を、エンジン６のクランク軸６０に対して、クランク軸６０の回転速度を、出力軸（出力部）７３の回転速度における変速装置７０の減速比による回転速度との同期を早める向きにトルクを増すよう駆動して制御する。ＥＣＵ１０は、電動発電機６６の駆動制御を、第１クラッチ７４又は第２クラッチ７５の切断（リリース）中に行う。
【００１８】
本発明の実施の形態のパワーユニットは、鞍乗型車両１の動力源となる要素をユニット化したものである。パワーユニットは、上記鞍乗型車両１の構成要素のうち、エンジンユニット８と、ＥＣＵ１０とを有する。
【００１９】
＜パワーユニットの構成＞
図２は、本発明の実施の形態１のパワーユニットの全体構成を示す模式図である。
【００２０】
エンジンユニット８は、エンジン６の他、動力伝達部７としての変速機構、電動発電機６６、バッテリ６７、ＤＣ／ＤＣコンバータ６８（図３参照）、クラッチ（ここでは第１クラッチ７４及び第２クラッチ７５）及びシフト機構８０を備える。なお、動力伝達部７は、変速機を含み、シフト機構８０とともに変速装置７０を構成する。
【００２１】
ここでは、図１に示すように、動力伝達部７のトランスミッションケースは、エンジン６のシリンダブロックと一体的なクランクケースに接続されている。エンジン６と、動力伝達部７とは一体化されない場合もある。
【００２２】
エンジン６は、吸気行程、圧縮行程、燃焼行程及び排気行程を順次繰り返す４ストロークエンジンである。ここでは、エンジン６は、図示しないが、４つのシリンダ（４気筒）を有し、車両中心面或いは、エンジンユニット８の左右方向の略中心を挟み２気筒ずつ配置される。なお、エンジン６は、１気筒でもよく、また２気筒以上のエンジンとしても良い。エンジン６は、シリンダヘッド、シリンダブロック、ピストン、コンロッド及びクランク軸６０（図２参照）等を有する。エンジン６のシリンダブロックの４つのシリンダ内には、ピストンがそれぞれ往復動可能に配置されている。これらピストンは、コンロッドを介して、クランク軸６０に接続されている。
【００２３】
クランク軸６０は、シリンダヘッドの下方側で、車両の前後方向に直交する方向（左右方向）に略水平に延在しつつ、回動自在に配置されている。なお、クランク軸６０は、延在方向の中央部分を、車幅方向の略中心に位置させている。
【００２４】
図２に示すように、クランク軸６０の両端には、カム軸駆動部６５と、電動発電機６６とが接続されている。
【００２５】
カム軸駆動部６５は、クランク軸６０の回転を、吸排気弁を駆動する図示しない吸排気弁駆動用カム軸に伝達するものである。具体的には、カム軸駆動部６５は、クランク軸６０の左側軸端部に固定されたカムギア（図示省略）と、カムギアとともに吸排気弁駆動用カム軸（図示省略）に巻回されたカムチェーン（図示省略）とを有する。カム軸駆動部６５では、クランク軸６０の回転によりカムギアが回転駆動することで、カムチェーンを介して吸排気弁駆動用カム軸を回転させる。この吸排気弁駆動用カム軸の回転により、吸気弁、排気弁が開閉する。なお、吸気弁は、吸気行程で開閉してシリンダ内に空気と燃料との混合気を吸入させる。また、排気弁は、排気行程で開閉して燃焼ガスを排出させる。
【００２６】
電動発電機６６は、回生機能と力行機能を有する。具体的には、電動発電機６６は、クランク軸６０の回転により駆動して発電（回生）する発電機として機能する。また、電動発電機６６は、バッテリ６７（図３参照）等からの供給電力により駆動してエンジン６に対して、クランク軸６０の回転方向或いは逆回転方向に回転力（トルク）を付与する電動機としての機能とを有する。力行機能は、電動発電機６６が電動機としてクランク軸６０の回転方向に回転力（トルク）を付与する機能を意味する。なお、電動発電機６６により発生するトルクを電動発電機６６の動作トルクとも称する。
【００２７】
電動発電機６６は、ここでは、クランク軸６０に直結で同軸上に配置されているがこれに限らず、クランク軸６０に対して別軸で配置し、ギアを介して接続する構成としてもよい。電動発電機６６は、ＥＣＵ１０により駆動制御される。
【００２８】
具体的には、電動発電機６６は、周知の同期型交流電動機（ブラシレスＤＣモーター）であり、クランク軸６０の右側軸端部に固定され、クランク軸６０と共に回転するロータ（図示省略）と、このロータの内周に設けられたステータ（図示省略）とにより構成される。
【００２９】
これらカム軸駆動部６５及び電動発電機６６が左右の両軸端部に設けられたクランク軸６０の回転力は、変速装置７０を介して出力軸７３に伝達され、出力軸７３からチェーン１４等を介して後輪５に伝達される。
【００３０】
バッテリ６７は、電動発電機６６に電力を供給して力行駆動させるとともに、電動発電機６６の発電した電力を蓄電する。バッテリ６７は、ＤＣ／ＤＣコンバータ６８を介して電動発電機６６に接続されている。なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ６８は、制御部１３０の電力制御部１３４により動作電流を制御される。これにより、バッテリ６７は、電力制御部１３４によりＤＣ／ＤＣコンバータ６８を介して制御されている。
【００３１】
変速装置７０は、クランク軸６０から伝達される回転速度及びトルクを可変して後輪５側に伝達する動力伝達部としての変速機構と、変速機構において設定される減速比を変更する可変動作（変速ギア段の変更動作、以下「ギアチェンジ」と称する）を行うシフト機構８０と、を有する。
【００３２】
本実施の形態における変速装置７０は、デュアルクラッチ式変速装置であり、複数のクラッチ（第１クラッチ７４及び第２クラッチ７５）を用いて、奇数段と偶数段の変速ギア段の動力伝達をそれぞれ交互に行う。これにより、変速装置７０は、クランク軸６０から伝達されるエンジン６の回転動力（回転速度、トルクも同様）を可変して後輪５（図１参照）側に伝達する際に、動力伝達に切れ目のない変速（「シフトチェンジ」）を実現する。
【００３３】
具体的には、クランク軸６０において、電動発電機６６側と、カム軸駆動部６５側とには、それぞれ外歯歯車であるクランクウェブ６１ａ、６１ｂが固定されている。
【００３４】
クランクウェブ６１ａは、第１クラッチ７４の第１プライマリドリブンギア（「第１入力ギア」ともいう）４０と歯合している。この歯合により、クランクウェブ６１ａから第１入力ギア４０に伝達される動力は、第１クラッチ７４を介して第１主軸７１に伝達される。
【００３５】
また、クランクウェブ６１ｂは、第２クラッチ７５における第２プライマリドリブンギア（「第２入力ギア」ともいう）５０と歯合している。この歯合により、クランクウェブ６１ｂから第２入力ギア５０に伝達される動力は、第２クラッチ７５を介して第２主軸７２に伝達される。
【００３６】
第１クラッチ７４には、第１主軸７１の基端部が連結され、第２クラッチ７５には、第１主軸７１と同一直線上に配置された第２主軸７２の基端部が連結されている。
【００３７】
第１主軸７１及び第２主軸７２は、クランク軸６０と平行な線上に配置されている。
【００３８】
第１クラッチ７４及び第２クラッチ７５は、周知のように、クラッチの結合度に応じたトルク容量でエンジン側（クランク軸６０）からの動力を、出力軸７３側（第１主軸７１、第２主軸７２）に伝達する。
【００３９】
第１主軸７１は、クランク軸６０から伝達される回転動力により回転して、奇数段の変速ギア機構を介して出力軸７３に出力する。また、第２主軸７２は、クランク軸６０から伝達される回転動力により回転し、偶数段の変速ギア機構を介して出力軸７３に出力する。なお、出力軸７３は、クランク軸６０、第１主軸７１及び第２主軸７２と平行に配置され、延在方向（左右方向）の一方側の端部に設けられたスプロケット７６を介して後輪（駆動輪）５に駆動力を出力する。
【００４０】
この出力軸７３は出力部として機能するが、出力軸７３は、動力伝達部７において第１主軸及び第２主軸７２から連続する動力伝達経路の一部を構成している。よって、第１主軸７１、第２主軸７２から出力軸７３までの動力伝達経路の各部における回転速度を、出力部の回転速度に相当する回転速度とみなすことができる。本実施の形態１では、出力軸７３の回転速度は、第１主軸７１、第２主軸７２、或いは、第１主軸７１及び第２主軸７２に一体で接続される各クラッチ７４、７５の受動側軸部（後述する）の回転速度に相当するものとみなして説明する。
【００４１】
ここでは、第１クラッチ７４及び第２クラッチ７５は、それぞれ同様に構成された湿式の多板式クラッチである。
【００４２】
第１クラッチ７４及び第２クラッチ７５は、第１入力ギア４０及び第２入力ギア５０が固定される駆動側軸部と、第１主軸７１、第２主軸７２に固定される従動側軸部とを有する。第１クラッチ７４及び第２クラッチ７５は、駆動側軸部と従動側軸部のそれぞれに接続された円板同士を接触させることで生じる摩擦力により、駆動側軸部から従動側軸部に動力を伝達する。詳細には、第１クラッチ７４及び第２クラッチ７５において、それぞれの駆動側軸部と従動側軸部とに接続された円板同士は、それぞれのクラッチに設けられたクラッチスプリング及びプレッシャープレートにより互いに押圧される。この押圧力により、円板は互いの接触面において円周方向に摩擦力を生じ、駆動側軸部と従動側軸部とが押圧力に応じたトルク容量で締結され、動力を伝達する。
【００４３】
すなわち、これら駆動側軸部と従動側軸部との締結度合いによって、第１クラッチ７４は、クランク軸６０から第１主軸７１に伝達される回転動力を切断（リリース）、または、クランク軸６０から第１主軸７１に回転動力を伝達（エンゲージ）する。また、第２クラッチ７５は、クランク軸６０から第２主軸７２に伝達される回転動力を切断、または、クランク軸６０から第２主軸７２に回転動力を伝達する。これら第１クラッチ７４及び第２クラッチ７５におけるクランク軸６０から第１及び第２主軸７１、７２への回転動力の切断及び伝達を「断接」と称する。
【００４４】
第１クラッチ７４の断接は、プルロッド７７ａを介してプレッシャープレートに連結された第１クラッチアクチュエータ７７により行われる。第１クラッチ７４は、第１クラッチアクチュエータ７７を介してＥＣＵ１０（詳細には制御部１３０）により断接を制御され、奇数ギア（１速ギア７９１、３速ギア７９３及び５速ギア７９５）群を有する奇数ギア段の動力伝達を行う。なお、１速ギア７９１及び３速ギア７９３は、出力軸７３にそれぞれ軸方向への移動が規制され、且つ、周方向に回動自在に取りつけられている。５速ギア７９５は、第１主軸７１に軸方向への移動が規制され、且つ、周方向に回動自在に取りつけられている。
【００４５】
また、第２クラッチ７５の断接は、プルロッド７８ａを介してプレッシャープレートに連結された第２クラッチアクチュエータ７８により行われる。第２クラッチ７５は、第２クラッチアクチュエータ７８を介してＥＣＵ１０により断接を制御され、偶数ギア（２速ギア７９２、４速ギア７９４及び６速ギア７９６）群を有する偶数ギア段の動力伝達を行う。なお、２速ギア７９２及び４速ギア７９４は、出力軸７３に軸方向への移動が規制され、且つ、周方向に回動自在に取りつけられている。６速ギア７９６は、第２主軸７２にそれぞれ軸方向への移動が規制され、且つ、周方向に回動自在に取りつけられている。
【００４６】
変速装置７０において各ギア７９１〜７９６、７１１、７１２、７２１、７２２、７３１、７３２に対して行われるギアシフト（動力伝達経路を構成するギア組みの選択）は、シフトフォーク８１１〜８１４によって行われる。シフトフォーク８１１〜８１４は、シフト機構８０におけるシフトカム８１の回転によって可動する。
【００４７】
シフト機構８０では、シフトフォーク８１１〜８１４は、各スプラインギア７３１、７１２、７２２、７３２とシフトカム８１との間に架設されている。シフトフォーク８１１〜８１４は、シフトカム８１を原節とした従節として機能しており、回転するシフトカム８１のカム溝８１ａ〜８１ｄの形状によって第１及び第２主軸７１、７２、及び出力軸７３の軸方向にスライド移動する。このスライド移動によって、先端部に連結される各スプラインギア７３１、７１２、７２２、７３２は、各々の内径に挿通されている各軸上を軸方向にそれぞれ移動する。そして、各スプラインギア７３１、７１２、７２２，７３２は、それぞれ対応するギア７９１〜７９６とギアドッグ同士を噛み合わせることで結合する。これにより、シフトフォーク８１１〜８１４の移動に伴い、変速装置７０における変速機のギアシフトが行われる。
【００４８】
シフトカム８１は、第１及び第２主軸７１、７２、及び出力軸７３と平行に配置される回転軸を中心に回転する。このシフトカム８１は、伝動機構８４を介してシフトカム駆動装置８２に伝達されるモータ８３の駆動力によって回転駆動する。この回転によって、カム溝８１ａ〜８１ｄの形状に応じてシフトフォーク８１１〜８１４のうち少なくとも一つを回転軸の軸方向に移動させる。
【００４９】
ＥＣＵ１０は、シフトスイッチ９から入力されるシフト信号、あるいはシフトスイッチ９からの入力によらずＥＣＵ１０において自動的に生成されるシフト信号に基づいて、シフトアップ又はシフトダウンの変速動作を開始する。変速動作では、ＥＣＵ１０は、シフトアップ又はシフトダウンを指令するシフト信号に基づいて、第１及び第２クラッチアクチュエータ７７、７８ならびにモータ８３を制御する。
【００５０】
すなわち、本実施の形態１における鞍乗り型車両１では、第１及び第２クラッチ７４、７５のいずれか一方、または、これらクラッチ７４、７５の両方が切断されるとともに、シフトカム８１が回転して変速装置７０に設定される変速ギア段が変更されるギアチェンジ動作（動力伝達部７において選択される減速比を変更するシフトアップ動作又はシフトダウン動作）、さらにクラッチ７４、７５が再接続されて変速が完了するまでの動作を、一連の変速動作（以下、シフトチェンジ動作と称する）としてＥＣＵ１０において予め設定した所定の順序及び制御量により、ＥＣＵ１０から制御して行う。
【００５１】
ここまで、パワーユニットの機械系を、鞍乗り型車両１の機械系とともに説明した。次に、パワーユニットの制御系を、鞍乗り型車両１の制御系とともに説明する。
【００５２】
図３は、本発明の実施の形態１に係るパワーユニットを説明するための鞍乗り型車両の制御系の要部を示すブロック図である。なお、図３において、太線Ｌ１〜Ｌ４は、機械的に接続された機械動力の経路、両矢印線ＥＬ１、ＥＬ２は電気的に接続された電気動力の経路を示している。
【００５３】
鞍乗り型車両１におけるパワーユニットは、ブレーキ操作量検出部１１２、アクセル操作量検出部１１４、クラッチ操作量検出部１１６、シフト操作検出部１１８、ギアポジション検出部（減速比検出部）１２０、エンジン回転速度検出部（機関速度検出部）１２２、後輪回転速度（後輪車速）検出部（出力速度検出部）１２４、ＥＣＵ１０の一部である制御部１３０、ブレーキ制御部１３２、電力制御部１３４、エンジン制御部１３６、トランスミッション制御部１３８を有する。
【００５４】
ブレーキ操作量検出部１１２は、運転者のブレーキ操作量を検出して、そのブレーキ操作量を示す情報を制御部１３０に出力する。
【００５５】
アクセル操作量検出部１１４は、運転者のアクセル操作量を検出して、そのアクセル操作量を示す情報を、制御部１３０に出力する。
【００５６】
クラッチ操作量検出部１１６は、運転者のクラッチ操作量を検出して、そのクラッチ操作量を示す情報を、制御部１３０に出力する。
【００５７】
シフト操作検出部１１８は、シフトスイッチ９による運転者のシフト操作を検出して、この検出した情報、つまり、運転者の変速指示（要求）を示す情報を、変速指令として制御部１３０に出力する。具体的には、シフト操作検出部１１８は、シフトスイッチ９におけるシフトダウンボタン、或いはシフトアップボタンの押下を検出して、運転者が要求する変速ギア段の変更要求（シフトアップ要求、或いはシフトダウン要求）を示す情報を制御部１３０に出力する。
【００５８】
ギアポジション検出部１２０は、ギアポジション（シフトポジション）を示す情報を検出して、制御部１３０に出力するものである。具体的には、ギアポジション検出部１２０は、シフト機構８０におけるシフトカム８１の位相角を検出する位相角センサである。なお、ギアポジション検出部１２０は、減速比検出部に相当する。
【００５９】
エンジン回転速度検出部１２２は、エンジン回転速度（機関回転速度）を意味するクランク軸６０の回転速度を検出するものであり、検出したクランク軸６０の回転速度（エンジン回転速度）を、制御部１３０に出力する。
【００６０】
また、エンジン回転速度検出部１２２は、クランク軸６０の回転速度を検知するとともにクランク軸６０の位相を検知するセンサとして機能する。エンジン回転速度検出部１２２で検出したクランク軸６０の位相に基づいて、エンジン制御部１３６では、後述するエンジンの制御を行う。また、エンジン回転速度検出部１２２で検出したクランク軸６０の位相に基づいて、電力制御部１３４は、同期型交流電動機（ブラシレスＤＣモーター）である電動発電機６６の電流波制御を行う。
【００６１】
さらに、エンジン回転速度検出部１２２は、第１入力ギア４０及び第２入力ギア５０に設定された第１及び第２の一次減速比に基づいて、第１クラッチ７４及び第２クラッチ７５の動力伝達経路における上流側の駆動側軸部の回転速度をそれぞれ演算する。
【００６２】
後輪回転速度検出部１２４は、例えば、車速センサである。後輪回転速度検出部１２４は、後輪の回転速度、つまり、出力軸７３の回転速度を検出して、制御部１３０に出力する。
【００６３】
ブレーキ制御部１３２は、制御部１３０から入力される指令値に基づいて、ＡＢＳ（Antilock Brake System）油圧ユニット１３３を介して、低摩擦路面を走行する際のブレーキ制動による車輪の滑走を抑制する。なお、ブレーキ制御部１３２は、ブレーキの制御状態及び制御履歴を示す情報を制御部１３０に送信する機能を有する。
【００６４】
電力制御部１３４は、図２及び図３に示すように、電動発電機６６と、バッテリ６７に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータ６８とに電気動力的に接続されている。
【００６５】
電力制御部１３４は、制御部１３０から入力される指令値に基づいて、電動発電機６６の電流と電圧を制御する。電力制御部１３４は、電動発電機６６の電流と電圧を、ＤＣ／ＤＣコンバータ６８を介してバッテリ６７から電動発電機６６へ出力する電力と、電動発電機６６からＤＣ／ＤＣコンバータ６８を介してバッテリ６７に回生される電力と、を含めて制御する。
【００６６】
これにより、電力制御部１３４は、電動発電機６６で発生するトルク（力行加勢と発電吸収）を制御する。ここで、力行加勢するトルクとは、電動発電機６６を駆動して、クランク軸６０を、クランク軸６０の回転方向と同方向で力行加勢して、クランク軸６０の回転速度を増加させるように作用するトルクである。一方、発電吸収（回生吸収に相当）するトルクとは、電動発電機６６をクランク軸６０の回転により駆動することで、クランク軸６０自体の回転に負荷をかけて、クランク軸６０の回転速度を減少させるように作用するトルクである。すなわち、発電吸収するトルクは、クランク軸６０の回転速度を吸収するトルクである。電力制御部１３４は、電動発電機６６において発電吸収するトルクを制御することで、クランク軸６０のトルクを吸収し、そのトルク吸収量を減小したり、増加したりする。また、電力制御部１３４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ６８を介してバッテリ６７の入出力電流と残存電力量を監視する。電力制御部１３４は、バッテリ６７の残存電力量及び電動発電機６６の制御状態を示す情報を制御部１３０と通信する機能を有する。
【００６７】
エンジン制御部１３６は、エンジン６の運転に関わる制御を行うものである。ここでは、エンジン制御部１３６は、エンジン６の運転状態を示す情報を制御部１３０と通信する機能を有する。エンジン制御部１３６は、制御部１３０から入力される指令値に基づいて、スロットル弁、インジェクター、イグニッションプラグ等を動作して、エンジン６の運転状態を制御する。すなわち、エンジン制御部１３６は、エンジン６の運転状態を制御することで、エンジン６で発生するトルクを制御する。
【００６８】
トランスミッション制御部１３８は、制御部１３０から入力される指令値に基づいて、変速装置７０における変速動作（シフトチェンジ）を制御して、駆動輪である後輪５に駆動力を出力する。ここでの変速装置７０における変速動作（シフトチェンジ）の具体的な制御は、２つのクラッチ７４、７５の断接制御とシフト機構８０によるギアチェンジ動作の制御である。トランスミッション制御部１３８は、トランスミッション（具体的には変速ギア段及び２つのクラッチ）の接続状況を示す情報を制御部１３０と通信する機能を有する。
【００６９】
制御部１３０には、各検出部１１２、１１４、１１６、１１８、１２０、１２４等から入力される情報に加えて、スロットルバブル開度を検出するスロットル開度センサからのスロットル開度、前輪車速センサからの前輪車速等の各情報が入力される。
【００７０】
制御部１３０は、ギアポジション検出部１２０で検出したシフトカム８１の位相角に基づいて、シフトフォーク８１１〜８１４の位置を判定する。このシフトフォークの位置の判定は、シフトフォーク８１１〜８１４によりシフトされた（動力伝達可能な状態に設定された）変速ギア段の判定を意味し、また、ギアポジション（シフトポジション）の判定を意味する。すなわち、ギアポジション検出部１２０は、減速比検出部と称しても良い。
【００７１】
制御部１３０は、判定したギアポジション（シフトポジション）に対応したギア比（車両の諸元値として予め記憶されているシフト段毎のギアの減速比）を参照して、ギアの減速比を判定する。
【００７２】
制御部１３０は、これら入力される情報に基づいて、鞍乗り型車両１の駆動を含み鞍乗り型車両１全体の各構成要素を制御する。制御部１３０は、入力される情報に基づいて、ブレーキ制御部１３２、電力制御部１３４、エンジン制御部１３６、トランスミッション制御部１３８を協調的に動作させる制御指令を生成する。
【００７３】
すなわち、制御部１３０は、生成した制御指令により、ブレーキ制御部１３２を介してＡＢＳ油圧ユニット１３３と、電力制御部１３４を介してＤＣ／ＤＣコンバータ６８及び電動発電機６６と、エンジン制御部１３６を介してエンジン６と、トランスミッション制御部１３８を介してクラッチ７４、７５及び変速機構７とを、協調的に制御する。
【００７４】
一方、制御部１３０には、ブレーキ制御部１３２からブレーキの制御状態及び制御履歴を示す情報と、電力制御部１３４からはバッテリ６７の残存電力量及び電動発電機６６の制御状態を示す情報と、が通信される。加えて、制御部１３０には、エンジン制御部１３６からはエンジン６の制御状態を示す情報と、さらにトランスミッション制御部１３８からはトランスミッション（具体的には変速ギア段及び２つのクラッチ）の接続状況を示す情報と、が通信される。これら入力情報により、制御部１３０は、常に車両の状態を把握しつつ、エンジン６及び電動発電機６６の一方、或いは双方で駆動輪である後輪５を駆動したり、電動発電機６６を駆動して回生制動したりする。
【００７５】
このように制御部１３０は、走行状態や、発電機により充電されるバッテリ６７の残存電力量に応じて、制御対象をエンジン及び電動発電機６６の双方の少なくとも一方に切り替えて制御し、エンジン制御とともに、後輪（駆動輪）５における減速力を含む駆動力を制御する。
【００７６】
特に、制御部１３０は、電力制御部１３４を制御して、電動発電機６６を、クランク軸６０の回転により駆動（発電吸収）させる。これにより、クランク軸６０自体の回転に負荷トルクがかかり、クランク軸６０の回転速度は減少する。この発電量は、制御部１３０により制御される。また、制御部１３０は、電力制御部１３４を介して、バッテリ６７からの供給電力で、クランク軸６０に直結された電動発電機６６（詳細にはロータ）を駆動（力行加勢）することで、クランク軸６０の回転方向に加勢トルクを付加する。具体的には、制御部１３０は、電動発電機６６によりクランク軸６０を、クランク軸６０の回転方向と同方向で力行加勢して、クランク軸６０の回転速度を増加させる。
【００７７】
これらの制御によって、制御部１３０は、変速時において、入力される情報に基づいて、電力制御部１３４を制御して電動発電機６６を駆動する。これにより、制御部１３０は、電力制御部１３４を介して、クラッチ上流側（エンジン６側）の駆動側軸部に対して、クラッチ下流側の軸部の回転速度との同期を早める向きのトルクを、電動発電機６６により増加する。このとき、電動発電機６６がクランク軸６０に付加するトルクの向きは、車両の加速時にはクランク軸６０を減速する向き、或いは車両の減速時にはクランク軸６０を加速する向きである。言い換えると、変速時において、電動発電機６６の駆動によりクランク軸６０に対して付与するトルクは、車両の加減速とは逆向きのトルクである。すなわち、変速時において、制御部１３０は、電力制御部１３４を介して電動発電機６６を制御することで、クランク軸６０に対して、クランク軸６０の回転速度が下流側回転速度へ収束する向きにトルクを付加している。
【００７８】
なお、クラッチ下流側の軸部は、実際の動力伝達となるクラッチよりも下流側にある主軸と一体に設けられたクラッチの受動側軸部である。また、クラッチ下流側の軸部の回転速度は、車速に比例する速度であり、変速機構に設定する、あるいは設定する目標とする減速比により換算されるものであり、同期対象となるクランク軸６０における回転速度に対応する。なお、目標とする変速比（目標変速比）は、車両を目標車速で定速走行させるために適した変速比であり、その際、車両の運転性と燃費性とを両立するようにしてもよい。
【００７９】
また、クラッチ下流側の軸部との回転の同期を速める向きの一つは、変速機による減速比が大きくなる変速（シフトダウン）時に、エンジン６（クランク軸６０）の回転速度を上げることである。このようなエンジン６（具体的には、クランク軸６０）の回転速度を上げることは、電力制御部１３４が、電動発電機６６として機能させる状態において発電量を低減すること、或いは電動機として機能させてエンジン６（具体的には、クランク軸６０）を駆動することによりなされる。つまり、電力制御部１３４は、車両減速時のシフトダウンにおいて、電動発電機６６の発電量を低減して負荷トルクを小さくして、或いはバッテリ６７からの電力を電動発電機６６に供給して力行加勢する。これにより、クランク軸６０に加速する向き（車両を減速するのとは逆向き）のトルクを付加することにより、クランク軸６０は回転速度の上昇を速めて、クラッチ下流側の回転速度との同期が早まる。
【００８０】
また、クラッチ下流側の軸部の回転速度との同期を早める向きの一つは、減速比が小さくなる（シフトアップ）変速時に、エンジン６（クランク軸６０）の回転速度を下げることである。このように、エンジン６（クランク軸６０）の回転速度を下げることは、電力制御部１３４が、発電機として機能する状態において発電量を増加することでなされる。つまり、電力制御部１３４は、車両加速時のシフトアップにおいて、電動発電機６６の発電量を増加して負荷トルクを大きくして、クランク軸６０に減速する向き（車両を加速するのとは逆向き）のトルクを付加する。これにより、クランク軸６０は回転速度の下降を速めて、クラッチ下流側の回転速度との同期が早まる。
【００８１】
このように、電動発電機６６は、変速時において、バッテリ６７への電力の蓄電或いはバッテリ６７からの電力の供給によって、クランク軸６０の回転速度と、出力軸７３の回転速度から換算されるクランク軸６０における回転速度と、の同期を早める向きに、クランク軸６０のトルクが増すように、クランク軸６０を駆動する。出力軸７３の回転速度から換算されるクランク軸６０における回転速度は、出力軸７３の回転速度から、変速機構（動力伝達部７、シフト機構８０）に設定する減速比により換算される。なお、変速機構に設定する減速比は、変速機構に設定する目標とする減速比であってもよい。また、電動発電機６６は、変速時において、クランク軸６０の回転速度を、変速後の減速比により出力軸７３部の回転速度から換算されるクランク軸６０における回転速度に同期させてもよい。
【００８２】
上述したような、制御部１３０が変速時において電動発電機６６に対して行う制御は、動力伝達部７において選択される減速比を変更する動作（ギアチェンジ動作）が終了した時点から行う。これは、各スプラインギア７３１、７１２、７２２，７３２におけるギアドッグが噛み合っている状態で、且つ、動力を伝達するクラッチ（第１クラッチ７４又は第２クラッチ７５）の接続が未完了の状態で制御することを意味する。すなわち、制御部１３０は、上述した電動発電機６６の駆動制御を、ギアチェンジ動作の完了後から、エンジン６側（クラッチ上流側）の駆動側軸部の回転速度と、クラッチ下流側の軸部（出力部側）の回転速度と、が同期するまでの間で、行う。
【００８３】
このとき、制御部１３０は、シフト操作検出部１１８を介したシフトスイッチ９からの変速指令の入力の有無に関わらず、電動発電機６６の駆動を制御する。
【００８４】
制御部１３０は、後輪回転速度検出部１２４が検出した後輪回転速度（出力部の回転速度に相当）とギアポジション検出部１２０が検出したギアポジションに基づいて判定される変速装置７０における減速比とから、駆動力の伝達経路において変速装置７０の上流側（エンジン６側）の駆動側軸部における回転速度Ｒを求める。そして、エンジン回転速度検出部１２２が検出したエンジン６の回転速度が特定の向き（Ｒとなる向き）に電動発電機６６のトルクを制御する。
【００８５】
また、上述したような制御部１３０による変速時の電動発電機６６に対する制御は、制御部１３０に入力される情報に基づいて、変速指令が入力されることで、ギアチェンジ動作（シフトカム８１が回転することによるギア７３１、７１２、７３２、７２２の移動とギアドッグの結合）が完了する前から、先行的に行ってもよい。すなわち、ギアチェンジ動作が完了する以前に、変速動作を開始するまで動力を伝達していたクラッチ（第１クラッチ７４又は第２クラッチ７５）が切断された時点から、制御部１３０は電動発電機６６に対して上述した変速時の制御を開始してもよい。この制御を先行制御と称する。
【００８６】
制御部１３０による先行制御は、具体的には、後輪回転速度検出部１２４、第１主軸回転速度検出部１２６、第２主軸回転速度検出部１２８で検出した出力部、第１主軸７１、及び第２主軸７２の回転速度と、ギアポジション検出部１２０で検出したシフトカム８１の位相角に対応する変速機構７０における減速比と、シフト操作検出部１１８を介してシフトスイッチ９からの変速指令と、を用いる。
【００８７】
これらの情報から制御部１３０は、駆動力の伝達経路において変速機構の上流側（エンジン６側）におけるギアチェンジ動作後の回転速度（駆動側軸部の回転速度）Ｒ２を求める。次いで、制御部１３０は、エンジン回転速度検出部１２２が検出したクランク軸６０の回転速度がＲ２となる向きに電動発電機６６のトルクを制御する。これにより、制御部１３０は、ギアチェンジ動作（シフトカム８１が回転することによるギア７３１、７１２、７３２、７２２の移動とギアドッグの結合）が完了する以前に、シフトチェンジ動作（一連の変速動作）を開始するまで動力を伝達していたクラッチ(第１クラッチ７４又は第２クラッチ７５)が切断された時点から制御（先行制御）を行うことができる。
【００８８】
なお、制御部１３０はシフトスイッチ９以外の情報に基づいて変速機構７に対する変速指令を自動的に生成して入力する変速指令生成部を有してもよい。すなわち、変速指令生成部は運転者のシフトスイッチ９操作によらず、シフトスイッチ９以外の情報に基づいて、変速機構７に対する変速指令を自動的に生成して制御部１３０に入力する。これを受けた制御部１３０は、シフト操作検出部１１８を介してシフトスイッチ９から変速指令が入力された場合と同様に、変速指令生成部で自動的に生成された変速指令に基づいて、駆動力の伝達方向において変速機構の上流側（エンジン６側）におけるギアチェンジ動作後の回転速度（駆動側軸部の回転速度）Ｒ２を求める。次いで、制御部１３０は、エンジン回転速度検出部１２２が検出したエンジン６の回転速度がＲ２となる向きに電動発電機６６のトルクを制御する。すなわち、クランク軸６０の回転速度が、変速後の回転速度へ収束する向きに、電動発電機６６はクランク軸６０に対してトルクを付加する。このように制御部１３０は、ギアチェンジ動作（シフトカム８１が回転することによるギア７３１、７１２、７３２、７２２の移動とギアドッグの結合）が完了する以前に、変速動作を開始するまで動力を伝達していたクラッチ（第１クラッチ７４又は第２クラッチ７５）が切断された時点から、先行制御を行うことができる。
【００８９】
＜パワーユニットにおける変速時の動作＞
図４は、実施の形態１のパワーユニットの変速時の動作を説明するためのフローチャートである。
【００９０】
まず、ギアチェンジ動作が終了した時点からの制御、詳細には、各スプラインギア７３１、７１２、７２２，７３２におけるギアドッグが噛み合っている状態で、且つ、変速後において動力を伝達するクラッチ（第１クラッチ７４又は第２クラッチ７５）が未接続の状態での制御について説明する。
【００９１】
まず、イグニッションにより鞍乗り型車両１が駆動開始すると、ＥＣＵ１０及びエンジンユニットの制御部１３０には、以下のように各情報が駆動中、常時入力されて、それに応じた処理が常時行われる。
【００９２】
制御部１３０には、図３に示すように、前輪車速センサ（図示省略）から前輪回転速度（「前輪車速」）が入力され、後輪回転速度検出部１２４から後輪回転速度（後輪車速）が入力される。また、制御部１３０には、エンジン回転速度検出部１２２からエンジン回転速度と、第１主軸回転速度検出部１２６及び第２主軸回転速度検出部１２８から（図２参照）、第１主軸及び第２主軸の回転速度とが、それぞれ入力される。さらに、制御部１３０には、運転者のアクセル操作を検出するアクセル開度センサからアクセル操作量(アクセル開度)と、スロットル開度センサからエンジン６におけるスロットル開度が入力される。また、制御部１３０には、ギアポジション検出部１２０からギアポジション（シフトポジション）が入力される。なお、制御部１３０は、入力されるギアポジションから変速装置７０における減速比を判定する。
【００９３】
ここで、制御部１３０は、主に、入力されるエンジン回転速度とスロットル開度を参照して、エンジン６においてクランク軸６０に出力されるエンジントルクを算出する。
【００９４】
また、制御部１３０は、同時に、電動発電機６６の制御状態を参照して発電機トルクを算出して、クランク軸６０から駆動トルクとして出力されるクランク軸トルク（エンジントルクと発電機トルクの、クランク軸６０における合計トルク）を算出する。
【００９５】
また、制御部１３０は、シフトカム８１の位相角から判定したギアポジションに対応した、車両の諸元値として予め記憶されている減速比を参照する。これらクランク軸トルク、減速比を用いて、制御部１３０は、駆動軸（後輪５の軸）トルクを算出する。
【００９６】
そして、制御部１３０に変速指令が入力されると、制御部１３０は、入力される情報に基づいて、主には、電力制御部１３４、エンジン制御部１３６、トランスミッション制御部１３８を協調的に動作させて変速する制御指令を生成して、各制御部に指令し、図４に示す変速動作を実行する。
【００９７】
ステップＳ１０では、制御部１３０は、入力される情報に基づいて、クラッチ切断処理を行う。クラッチ切断処理は、トランスミッション制御部１３８を介して、第１クラッチ７４又は第２クラッチ７５のうち、動力を伝達している一方の側のクラッチの伝達トルク容量をエンジン６が出力しているトルク相当まで下げるとともに、動力を伝達していない他方の側のクラッチを切断する（伝達トルク容量をゼロまで下げる）処理である。
【００９８】
ステップＳ１２では、制御部１３０は、入力される情報に基づいて、トランスミッション制御部１３８を介して、変速装置７０のシフト機構８０（図２参照）を駆動する。これにより、入力される変速指令に対応した次段の変速ギア段を動力伝達可能な状態にするためのギアチェンジ動作として、スプラインギアが移動する。
【００９９】
ステップＳ１４では、制御部１３０は、入力される情報に基づいて、移動したスプラインギアのギアドッグが噛み合ったか否か（次段の変速ギア段が動力伝達可能な状態になったか否か）を判定する。
【０１００】
ギアドッグが噛み合っていれば、ステップＳ１６に移行し、制御部１３０は、シフトスイッチ９からの変速指令値に基づいて、シフトアップかシフトダウンかを判定する。すなわち、ステップＳ１６では、制御部１３０は、シフトチェンジ（変速）により変速機構７に設定される変速ギア段の減速比が、変速前に比して変速後は大きくなる（シフトダウン）か、または小さくなる（シフトアップ）か、を判定する。このステップＳ１６での処理は、前のステップＳ１４を判定した後である。ステップＳ１６でのシフトアップダウンの判定は、ギアチェンジ動作の完了の後、行われるものとなっている。
【０１０１】
ステップＳ１６において、シフトアップ、つまり、シフトチェンジにより減速比が小さくなる変速時には、ステップＳ１８に移行し、シフトダウン、つまり、シフトチェンジにより減速比が大きくなる変速時には、ステップＳ２０に移行する。
【０１０２】
ステップＳ１８では、制御部１３０は、電力制御部１３４を介して、電動発電機６６の駆動制御を行い、電動発電機６６の吸収トルクを大きくすることで、クランク軸６０を減速する。これにより、クランク軸６０（エンジン６側）の回転速度を、出力部の回転速度と同期させる。
【０１０３】
具体的には、ステップＳ１８では、制御部１３０は、電動発電機６６を駆動して、変速後に動力を伝達する側のクラッチにおいて、クラッチ上流（クランク軸６０）側の回転速度を降下させて、この回転速度を出力部（出力軸７３の回転速度と同義である主軸側部分の回転速度）と同期させる。より詳細には、制御部１３０は、電動発電機６６により、変速後に動力を伝達する側のクラッチにおいて、クランク軸６０に接続された駆動側軸部の回転速度を、主軸部に接続された従動側軸部の回転速度と同期させる。
【０１０４】
ステップＳ２０では、制御部１３０は、電力制御部１３４を介して、電動発電機６６の駆動制御を行い、電動発電機６６の吸収トルクを減らす乃至力行して加勢トルクを出力することで、クランク軸６０の回転を加速する。これにより、クラッチ上流（クランク軸６０）側の回転速度を、出力部（具体的には、主軸側部分の回転速度）と同期させる。
【０１０５】
具体的には、ステップＳ２０では、制御部１３０は、電動発電機６６を駆動して、変速後に動力を伝達する側のクラッチにおいて、クラッチ上流（クランク軸６０）側の回転速度を上昇させて、出力部の回転速度（出力軸７３の回転速度と同義であるクラッチ下流の主軸側部分の回転速度）と同期させる。より詳細には、制御部１３０は、電動発電機６６により、変速後に動力を伝達する側のクラッチにおいて、クランク軸６０に接続された駆動側軸部の回転速度を、主軸部に接続された従動側軸部の回転速度と同期させる。
【０１０６】
ステップＳ２２では、制御部１３０は、トランスミッション制御部１３８を介してクラッチ（第１クラッチ７４及び第２クラッチ７５）を接続して、変速動作を終了する。クラッチの接続により、クラッチの伝達トルク容量は暫増して最大になる。これら一連の処理は、鞍乗り型車両１の駆動中、変速時において、繰り返し行われる。
【０１０７】
このように本実施の形態では、エンジン６における気筒数に関係無く、変速応答性を向上して、変速動作（シフトチェンジ動作）を短時間で効率良く行うことができる。
【０１０８】
なお、シフト操作検出部１１８を介してシフトスイッチ９から、或いは制御部１３０における変速指令生成部から、変速指令が入力される場合、制御部１３０は、変速指令が入力され、変速動作を開始するまで動力を伝達していなかった側のクラッチ(第１クラッチ７４又は第２クラッチ７５)が切断された時点から、電動発電機６６を制御する。これにより、制御部１３０は、エンジン６（クラッチ上流側）のクランク軸６０に対して、変速後において動力を伝達する側のクラッチの受動側軸部の回転（出力部の回転に相当）との同期を速める向きに、トルクを作用させる。
【０１０９】
上述した制御部１３０による変速時の動作を、運転者からの変速指令により行う場合、制御部１３０は、図４に示すステップＳ１０のクラッチ切断の前に、変速指令の入力を確認する。具体的には、図５に示すように、制御部１３０は、ステップＳ８で、変速指令が入力されたか否かを判定する。ステップＳ８において、変速指令が入力されていれば、図４と同様のステップＳ１０、ステップＳ１２を経て、ステップＳ１６で、制御部１３０は、シフトアップかシフトダウンかを判定する。ステップＳ１６移行も制御部１３０は、図４のステップＳ１８、ステップＳ２０と処理と同様の処理を行う。
【０１１０】
このように制御部１３０は、ギアチェンジ動作の完了及び次段の減速比の判定を待つこと無く、電動発電機６６を介して、次段で動力を伝達するクラッチに対して、クランク軸６０の回転速度を、出力軸７３の回転速度との同期に向けた制御を開始できる。これにより、エンジン６側の回転速度と出力部側の回転速度との同期をさらに速めることができる。
【０１１１】
＜シフトアップ動作＞
図６は、本発明の実施の形態１のパワーユニットを備える鞍乗り型車両１においてシフトアップする際の変速制御を示すタイミングチャートである。図６では、シフトアップ変速時において電動発電機６６を制御する本実施の形態１において、クラッチ上流側回転速度とクラッチ下流側回転速度の変化を、クラッチトルク容量及び電動発電機６６の動作トルクに対応して示している。
【０１１２】
図６では、Ｇ１〜Ｇ４は、クラッチ上流側回転速度（エンジン回転速度を示すクランク軸６０の回転速度）、クラッチ下流側回転速度、クラッチ断接操作によるクラッチトルク容量（次段側のクラッチトルク容量）、電動発電機電流（電動発電機６６の動作トルク）を示す。Ｇ５は、前段側のクラッチのトルク容量を示す。また、図６では、Ｊ１〜Ｊ３は、変速時において電動発電機６６に本発明の制御を適用しない場合のクラッチ上流側回転速度、クラッチ下流側回転速度、クラッチ断接操作によるクラッチトルク容量を示す。
なお、クラッチ上流側回転速度Ｇ１は、前段及び次段側のクラッチにおける駆動側軸部の回転速度であり、クラッチ下流回転速度Ｇ２は、前段及び次段側のクラッチにおける従動側軸部の回転速度（出力軸７３の回転速度に相当）である。
【０１１３】
図６のＧ４で示すように、パワーユニット（詳細には制御部１３０）は、シフトアップ変速時において、電動発電機６６に対し、通常制御時より発電電流（発電負荷）を増加させることで、電動発電機６６による吸収トルクを増加させる。これにより、発電電動機６６は、クランク軸６０の回転速度の減小（減速）を速める。
【０１１４】
また、クラッチ下流側回転速度（出力部の回転速度に相当）Ｇ２では、クラッチがリリースされることで、線分Ｐ１で示すように次段ギアの噛み合いにより主軸（受動側軸部）が減速する。そして、クラッチ上流側回転速度（駆動側軸部の回転速度）Ｇ１は、クラッチ下流側回転速度（従動側軸部の回転速度）Ｇ２に同期する。この同期するまでの期間ａは、電動発電機６６に本実施の形態の電動発電機６６の駆動制御を適用せずに変速動作を行う場合においてクラッチ上流側が下流側の回転数に同期するまでの期間ｂと比較して、短くなる。
【０１１５】
すなわち、パワーユニットは、電動発電機６６の発電電流（発電量）を増加することによって、クランク軸６０に対して、クラッチ下流側の回転速度に同期を早める向きにトルクを作用させる。これにより、クラッチ上流と下流の回転速度の差を減小させて同期を早めて、運転者に対して変速時の所謂エンジンイナーシャショックを軽減できる。また、クラッチ上流（エンジン６側）の回転速度と下流（出力部側）の回転速度の同期期間ａが同期期間ｂより短くなるため、クラッチのリリース（Ｇ５参照）からエンゲージ（Ｇ３、Ｇ５参照）までの変速期間を短縮して変速応答性を高めることができる。
【０１１６】
＜シフトダウン動作＞
図７は、本発明の実施の形態１のパワーユニットを備える鞍乗り型車両１においてシフトダウンする際の変速制御を示すタイミングチャートである。図７では、シフトダウン変速時において電動発電機６６を制御する本実施の形態１において、クラッチ上流側回転速度とクラッチ下流側回転速度の変化を、クラッチトルク容量及び電動発電機６６の動作トルクに対応して示している。
【０１１７】
図７では、Ｇ１１〜Ｇ１４は、クラッチ上流側回転速度（クランク軸６０の回転速度）、クラッチ下流側回転速度、クラッチ断接操作によるクラッチトルク容量（次段側のクラッチトルク容量）、電動発電機電流（電動発電機６６の動作トルク）を示す。Ｇ１５は、前段側のクラッチのトルク容量を示す。また、図７では、Ｊ１１〜Ｊ１３は、変速時において電動発電機６６に本発明の制御を適用しない場合のクラッチ上流側回転速度、クラッチ下流側回転速度、クラッチ断接操作によるクラッチトルク容量を示す。
なお、クラッチ上流側回転速度Ｇ１１は、前段及び次段側のクラッチにおける駆動側軸部の回転速度であり、クラッチ下流回転速度Ｇ１２は、前段及び次段側のクラッチにおける従動側軸部の回転速度（出力部である出力軸７３の回転速度に相当）である。
【０１１８】
図７のＧ１４で示すように、パワーユニット（詳細には制御部１３０）は、シフトダウン変速時において、電動発電機６６の発電電流を減少することで発電負荷によるトルク吸収を減小することで、クランク軸６０の回転速度上昇度合い(加速)を速くする。或いは、パワーユニットは、シフトダウン変速時において、バッテリ６７からＤＣ／ＤＣコンバータ６８を介して電動発電機６６に駆動電流を供給することで、力行加勢トルクを付加して、クランク軸６０の回転速度上昇(加速)を速くする。
【０１１９】
クラッチ上流側回転速度Ｇ１１では、クラッチがリリースされることで、線分Ｐ２で示すように次段ギアの噛み合いにより主軸が加速して回転速度が上昇する。そして、クラッチ上流側回転速度（駆動側軸部の回転速度）Ｇ１１は、クラッチ下流側回転速度（従動側軸部の回転速度）Ｇ１２に同期する。この同期するまでの期間ｃは、電動発電機６６に本発明の電動発電機駆動制御を適用せずに変速動作を行う場合における同期するまでの期間ｄと比較して、短くなる。
【０１２０】
すなわち、パワーユニットは、電動発電機６６の発電電流（発電量）を減小、或いは電動発電機６６に駆動電流を供給することによって、クランク軸６０に対して、クラッチ下流側の回転速度に同期を早める向きにトルクを作用させる。これにより、クラッチ上流と下流の回転速度の差を減小させて同期を早めて、運転者に対して変速時の所謂エンジンイナーシャショックを軽減できる。また、クラッチ上流（エンジン６側）の回転速度と下流（出力部側）の回転速度の同期期間ｃが同期期間ｄより短くなるため、クラッチのリリース（Ｇ１５参照）からエンゲージ（Ｇ１３参照）までの変速期間を短縮して変速応答性を高めることができる。
【０１２１】
なお、本実施の形態１のエンジンユニットは、第１クラッチ７４、第２クラッチ７５を備えるデュアルクラッチ式の変速機に用いられる構成としたが、シングルクラッチ式の変速機に用いられる構成としてもよい。例えば、上記構成の変速装置７０において、第１クラッチ７４、第２クラッチ７５を第１クラッチ７４のみにして、第１主軸７１と第２主軸７２を一つの主軸にした構成が挙げられる。この構成において、発電機が、変速機構による変速時において、クランク軸の回転速度と、変速機構の減速比による出力部の回転速度との同期を早める向きにクランク軸のトルクが増すように、クランク軸を駆動する。これにより、鞍乗り型車両１に搭載されたエンジンユニットと同様の作用効果を得ることができる。
【０１２２】
（実施の形態２）
図８は本発明の実施の形態２のパワーユニット３００の要部構成を示す図である。
【０１２３】
図８に示すパワーユニット３００は、シフトスイッチ（変速操作子）９Ａ、電子制御装置（ＥＣＵ；Electronic Control Unit、制御部）３７０と、エンジンユニット３０１とを有する。
【０１２４】
エンジンユニット３０１は、内燃機関としてのエンジン３１０、エンジン３１０のクランク軸３１１、無段変速機（Continuously Variable Transmission：ＣＶＴ）３２０、遠心クラッチ３３０、減速ギア３４０、出力軸（出力部）３５０、電動発電機３９０、バッテリ４１０、ＤＣ／ＤＣコンバータ４１１、を備える。
【０１２５】
本実施の形態２のパワーユニット３００を搭載する車両の駆動トルクは、エンジン３１０、電動発電機３９０、クランク軸３１１、無段変速機３２０、遠心クラッチ３３０、減速ギア３４０、出力軸３５０の順に伝達される。出力軸３５０に伝達された駆動トルクは、出力軸３５０からドライブプーリー、ドライブベルト、及びドリブンプーリー（いずれも図示省略）を介して駆動輪（図示省略）へ出力される。
【０１２６】
シフトスイッチ９Ａは、運転者の操作によりエンジンユニットの無段変速機３２０に変速動作させる。なお、シフトスイッチ９Ａは、シフトアップボタン及びシフトダウンボタン（図示省略）を有する。シフトアップボタンが運転者に押下されることによって、その操作情報（シフト信号）は制御部３６０に出力され、制御部３６０を介して無段変速機３２０はシフトアップ動作を実行する。また、シフトダウンボタンが運転者に押下されることによって、その操作情報は制御部３６０に出力され、制御部３６０を介して無段変速機３２０はシフトダウン動作を実行する。なお、エンジン３１０は、実施の形態１のエンジン６と同様の構成であるため、説明は省略する。
【０１２７】
ＥＣＵ３７０は、鞍乗り型車両１の各部の動作、特に、エンジンユニット８の駆動に関わる制御を主に行う。ＥＣＵ３７０は、例えば、演算部（マイクロコンピュータ（ＭＰＵ））と、記憶部（メモリ）とで構成され、制御部３６０、電力制御部３６４、ブレーキ制御部、エンジン制御部を有する。特に、ＥＣＵ３７０は、シフトスイッチ９からの変速操作の操作情報（シフト信号）を受けて、制御部３６０、電力制御部３６４により、無段変速機３２０を制御する。なお、ブレーキ制御部、エンジン制御部は、実施の形態１のブレーキ制御部、エンジン制御部と同様の機能を有するため、説明は省略する。
【０１２８】
バッテリ４１０及びＤＣ／ＤＣコンバータ４１１は、実施の形態１のバッテリ６７及びＤＣ／ＤＣコンバータ６８と同様である。すなわち、バッテリ４１１は、電動発電機３９０に電力を供給して力行駆動させるとともに、電動発電機３９０の発電した電力を蓄電する。バッテリ４１０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４１１を介して電動発電機３９０に接続されている。バッテリ４１０は、電力制御部３６４によりＤＣ／ＤＣコンバータ４１１を介して制御されている。
【０１２９】
エンジン３１０のクランク軸３１１は、エンジンの回転動力を出力するものであり、このクランク軸３１１には、電動発電機３９０が接続されている。
【０１３０】
電動発電機３９０は、エンジン３１０のクランク軸３１１の回転により駆動する発電機として機能する。発電した電力は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４１１を介してバッテリ４１０に蓄電可能である。また、電動発電機３９０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４１１に接続されたバッテリ４１０からの供給電力により駆動する電動機として機能し、クランク軸３１１に対して、クランク軸３１１の回転方向或いは逆回転方向にトルクを付与する。
【０１３１】
このように電動発電機３９０は、エンジン３１０の回転動力を出力するエンジン３１０のクランク軸３１１に連結され、回転することで、回生及び力行により回転動力を出力する機能を有する。なお、電動発電機３９０及びＤＣ／ＤＣコンバータ４１１は、制御部３６０の電力制御部３６４により動作電流を制御される。
【０１３２】
無段変速機３２０は、エンジン３１０の出力軸であるクランク軸３１１から遠心クラッチ３３０の入力軸に動力を伝達する。無段変速機３２０の変速比は制御部３６０によって制御される。
【０１３３】
無段変速機３２０は、それぞれ一対のシーブ面（円錐面）が軸方向に相対移動可能なプライマリシーブ３２１及びセカンダリシーブ３２２と、これらプライマリシーブ３２１及びセカンダリシーブ３２２に巻掛けられたＶベルト３２３とを有するベルト式無段変速機である。
【０１３４】
無段変速機３２０は、更に、クランク軸３１１に一体的に設けられたプライマリ軸３２４と、遠心クラッチ３３０の駆動側軸部に連結されたセカンダリ軸３２５と、シーブ幅調節機構３７１と、アクチュエータ３７２と、シーブ位置検出センサ３７４とを有する。無段変速機３２０は、制御部３６０により制御される。
【０１３５】
プライマリシーブ３２１は、エンジン３１０の発生するトルクが伝達されるプライマリ軸３２４に配設されている。セカンダリシーブ３２２は、遠心クラッチ３３０へトルクを入力するセカンダリ軸３２５に配設されている。
【０１３６】
プライマリシーブ３２１及びセカンダリシーブ３２２は、それぞれ回転軸（プライマリ軸３２４とセカンダリ軸３２５）に取り付けられた固定シーブ（３２１１、３２１２）と、それぞれの回転軸上で軸方向に移動可能な可動シーブ（３２１２、３２１４）とを備えている。プライマリシーブ３２１とセカンダリシーブ３２２は、それぞれの固定シーブと可動シーブ（３２１１と３２１２、３２２１と３２２２）の円錐面（シーブ面）を対向して、ベルト巻回用のＶ溝を形成する。プライマリシーブ３２１とセカンダリシーブ３２２のそれぞれにおいて形成したＶ溝には、Ｖベルト３２３が巻き掛けられている。なお、後述においては、プライマリシーブ３２１の固定シーブ３２１１は、プライマリ固定シーブ３２１１と称し、可動シーブ３２１２はプライマリ可動シーブ３２１２と称する。また、セカンダリシーブ３２２の固定シーブ３２２１はセカンダリ固定シーブ３２２１と称し、可動シーブ３２２２はセカンダリ可動シーブ３２２２と称する。
【０１３７】
プライマリ可動シーブ３２１２の軸方向における位置は、アクチュエータ（電動モータ）３７２によってシーブ幅調節機構３７１を介して操作される。アクチュエータ３７２は制御部３６０により動作を制御される。すなわち、制御部３６０は、アクチュエータ３７２を制御してシーブ幅調節機構３７１を介してプライマリ可動シーブ３２１２をプライマリ軸３２４の軸方向に移動することにより、プライマリシーブ３２１のシーブ幅を操作する。このとき、プライマリ可動シーブ３２１２の軸方向位置は、シーブ位置検出センサ３７４によって検出され、制御部３６０に入力される。
【０１３８】
セカンダリ可動シーブ３２２２は、バネ３２２３により、シーブ幅を狭める方向に常時付勢されている。このバネ３２２３は、セカンダリ軸３２５の軸方向に延在して、セカンダリ軸３２５に固定されたスプリング受け座に一端部を当接して圧縮された状態で配設されている。また、セカンダリ固定シーブ３２２１の軸基部とセカンダリ可動シーブ３２２２の軸基部に介在してトルクカム機構３２２４が配設されている。このトルクカム機構３２２４の作用により、セカンダリ可動シーブ３２２２は、Ｖベルト３２３からセカンダリシーブ３２２に伝達される駆動トルクに応じて、シーブ幅を狭める方向に付勢される。
【０１３９】
すなわち、セカンダリ可動シーブ３２２２は、圧縮されたバネ３２２３の反発力による付勢力と、トルクカム機構３２２４においてセカンダリシーブ３２２へ入力される駆動トルクに応じて作用される付勢力と、を合計した付勢力（以下、クランプ力と称する）でシーブ幅を狭める方向に付勢される。
【０１４０】
そして、セカンダリ可動シーブ３２２２は、プライマリ可動シーブ３２１２の移動に応じてＶベルト３２３から受ける力と、前述クランプ力とが釣り合う位置に移動する。
【０１４１】
なお、トルクカム機構３２２４は、Ｖベルト３２３からセカンダリシーブ３２２へ伝達される駆動トルクが大きいほど、セカンダリ可動シーブ３２２２に対してシーブ幅を狭める方向に付勢する力を強めるように作用して、クランプ力を増大させる。これにより、トルクカム機構３２２４は、Ｖベルト３２３とプライマリシーブ３２１、及び、Ｖベルト３２３とセカンダリシーブ３２２における接触摩擦力を大きくし、無段変速機３２０が伝達可能なトルク容量を増大させる。さらに、トルクカム機構３２２４は、Ｖベルト３２３からセカンダリシーブ３２２へ伝達される駆動トルクが小さいか、或いは、減速トルク（エンジンブレーキ状態）であるときは、クランプ力を減じるように作用する。これにより、トルクカム機構３２２４は、Ｖベルト３２３とプライマリシーブ３２１、及び、Ｖベルト３２３とセカンダリシーブ３２２において接触摩擦力に因り生じる伝達損失を低減する。つまり、トルクカム機構３２２４は、無段変速機３２０における伝達可能なトルク容量を増大させる機能と、無段変速機３２０における伝達損失を低減したりする機能とを有している。
【０１４２】
このように、Ｖベルト３２３は、プライマリシーブ３２１とセカンダリシーブ３２２の間で回転駆動力を伝達する。そして、プライマリ可動シーブ３２１２をプライマリ軸３２４の軸方向において移動する。これにより、プライマリシーブ３２１のシーブ幅（Ｖ溝の溝幅）が変化するとともに、セカンダリ可動シーブ３２２２は、クランプ力が釣り合う位置へセカンダリ軸３２５の軸方向において移動され、セカンダリシーブ３２２のシーブ幅（Ｖ溝の溝幅）が変化する。このようにして無段変速機３２０の変速比が変化する。
【０１４３】
シーブ幅調節機構３７１は、プライマリ可動シーブ３２１２を軸方向に移動して、プライマリシーブ３２１におけるシーブの幅を調節する。アクチュエータ３７２はシーブ幅調節機構３７１を駆動させる。プライマリシーブ３２１におけるシーブの幅は、当該プライマリ可動シーブ３２１２をアクチュエータ３７２で移動制御することによって調整される。
【０１４４】
遠心クラッチ３３０は、エンジン３１０及び電動発電機３９０のうち少なくとも一方からの回転動力を、出力軸３５０へ伝達または伝達を切断する。遠心クラッチ３３０は、クラッチハウジング３３１（遠心クラッチ３３０の入力軸）と、クラッチボス３３２（遠心クラッチ３３０の出力軸）と、クラッチウエイト３３３と、クラッチプレートと、フリクションディスクと、クラッチディスクとを有する。
【０１４５】
遠心クラッチ３３０の基本構成は、周知の技術であるため、簡単に説明する。クラッチハウジング３３１は、無段変速機３２０のセカンダリ軸３２５に固定されてセカンダリ軸３２５と共に回転する。クラッチボス３３２は、セカンダリ軸３２５を内嵌した駆動ギア３４１に固定されて駆動ギア３４１と共に回転する。クラッチプレート、フリクションディスク及びクラッチディスクは、クラッチハウジング３３１及びクラッチボス３３２の間に配設されている。
【０１４６】
遠心クラッチ３３０は、入力軸（ここではクラッチハウジング３３１）に入力されたトルクをクラッチプレート、フリクションディスク及びクラッチディスクを介して出力軸（ここではクラッチボス３３２）に伝達して出力する。遠心クラッチ３３０では、クラッチハウジング３３１の回転速度が上昇してクラッチウエイト３３３に作用する遠心力が大きくなるのに応じて、クラッチウエイト３３３が外周方向へ変位を始める。クラッチウエイト３３３に作用する遠心力は、クラッチウエイト３３３がクラッチハウジング３３１に設けられた押圧カム部３３１ａに当接することで回転軸方向の推力に変換される。変換された推力はクラッチプレートを押圧する押圧力として作用し、フリクションディスクとクラッチディスクの相互に摩擦力を生じる。この摩擦力の大きさに応じて、クラッチハウジング３３１とクラッチボス３３２の間でトルクが伝達される。また、入力軸であるクラッチハウジング３３１の回転速度が低下してクラッチウエイト３３３に作用する遠心力が小さくなると、クラッチプレートに押圧力として作用していた回転軸方向の推力も減少する。そして、クラッチプレート間に圧縮して組み込まれている戻しバネ３３４の力によってクラッチプレートが離間されると、フリクションディスクとクラッチディスクの間に摩擦力が作用しなくなり、クラッチハウジング３３１とクラッチボス３３２の間のトルクの伝達は遮断（リリース）される。
【０１４７】
なお、ここでは、パワーユニット３００は、無段変速機３２０のシーブ位置検出センサ３７４の他、アクセル開度センサ（Accelerator Position Sensor/ＡＰＳ）、スロットル・ポジション・センサ（Throttle Position Sensor/ＴＰＳ、図示省略）、エンジン回転速度センサ３７７、セカンダリ軸回転速度センサ３７８、出力軸回転速度センサ（車速センサ）３７９等の各種のセンサ及びシフトスイッチ９Ａを有する。
【０１４８】
シーブ位置検出センサ３７４の他、アクセル開度センサ、スロットル・ポジション・センサ３７６、エンジン回転速度センサ３７７、セカンダリ軸回転速度センサ３７８、出力軸回転速度センサ（車速センサ）３７９等の各種のセンサ及びシフトスイッチ９Ａは、制御部３６０に接続されている。これら各種のセンサ３７４、３７６〜３７９及びシフトスイッチ９Ａから出力された信号は、制御部３６０に入力される。つまり、制御部３６０には、制御部３６０には、車両に取り付けられた多くのセンサから多くの車両情報、具体的には、自動二輪車の様々な状態の情報と、運転者の要求について所要の情報が入力される。
【０１４９】
このうち、スロットル・ポジション・センサ３７６は、スロットル開度を検知するセンサである。エンジン回転速度センサ（エンジン回転速度検出部）３７７は、クランク軸３１１（プライマリ軸３２４）の回転速度を検知するとともに、クランク軸３１１の位相を検出する。エンジン回転速度センサ３７７で検出したクランク軸３１１の位相に基づいて、エンジン制御部ではエンジンの燃料噴射、点火の制御を行うとともに、電力制御部３６４では、同期型交流発電機（ブラシレスＤＣモータ）である電動発電機３９０の電流波制御を行う。
【０１５０】
ここで、無段変速機３２０を駆動制御する制御部３６０について詳細に説明する。
【０１５１】
制御部３６０は、エンジン回転速度（プライマリ軸回転速度）センサ３７７、セカンダリ軸回転速度センサ３７８、出力軸回転速度センサ（車速センサ）３７９の検出した各軸の回転速度を用いて、無段変速機３２０における実効変速比と、クラッチ３３０における滑り率とを演算する。なお、実効変速比は、エンジン回転速度に相当するプライマリ軸３２４の回転速度を車速に相当するセカンダリ軸３２５の回転速度で除することで演算する。これら無段変速機３２０における実効変速比、クラッチ３３０における滑り率は、制御部３６０、詳細にはトランスミッション制御部３６８において、無段変速機３２０に設定する変速比の制御に用いられる。
【０１５２】
また、制御部３６０には、例えば、走行時は、種々の走行モードに基づいて、予め、車速と、エンジン回転速度と、スロットル開度などに基づいて制御目標となる目標変速比を設定するための変速マップがメモリに設定されている。制御部３６０は、変速マップにしたがって、実際の車速やスロットル開度の情報に基づいて制御目標となる目標変速比を設定し、アクチュエータ３７２を介してシーブ幅調節機構３７１を駆動して、無段変速機３２０の変速比を変化させる。
【０１５３】
制御部３６０は、変速時において、無段変速機３２０の変速比を変更するとともに、無段変速機３２０における実効変速比を参照して、電動発電機３９０を、クランク軸３１１の回転により駆動（発電吸収）させる。これにより、クランク軸３１１に減速する向きのトルク（発電負荷）がかかり、クランク軸３１１の回転速度は減少する。
【０１５４】
また、制御部３６０は、変速時において、ＤＣ／ＤＣコンバータ４１１及び電力制御部３６４を介してバッテリ４１０から電動発電機３９０に電力を供給して、電動発電機３９０を駆動（加勢駆動）する。加勢駆動は、クランク軸３１１に加速する向きのトルクを付加して、クランク軸３１１の回転速度を増加させる。具体的には、電動発電機３９０は、クランク軸３１１に、クランク軸の回転方向と同方向のトルクで加勢駆動して、クランク軸の回転速度を増加させる。
【０１５５】
制御部３６０は、変速時において、無段変速機３２０の目標変速比及び実効変速比、他、入力される情報に基づいて、電動発電機３９０を駆動（発電吸収、或いは加勢駆動）して、無段変速機３２０における動力伝達経路において上流側の駆動側軸部（ここでは、プライマリ軸３２４と一体的に設けられたクランク軸３１１）に対して作用させる。
【０１５６】
これにより、電動発電機３９０は、バッテリ４１０への電力の蓄電或いはバッテリ４１０からの電力の供給によって、クランク軸３１１を介して、プライマリ軸３２４に対して、無段変速機３２０の動力伝達経路において上流側の駆動側軸部（プライマリ軸３２４）の回転速度を、下流側の被駆動側軸部（セカンダリ軸３２５）の回転速度との同期を速める向きに、トルクを付加する。
【０１５７】
ここで、動力伝達経路において下流側の被駆動時側軸部の回転速度との同期を早める向き、とは、無段変速機３２０による減速比（変速比）が大きくなる変速（シフトダウン）時に、エンジン３１０回転速度を上げることである。このようなエンジン３１０の回転速度を上げることは、電動発電機３９０として機能させる状態において発電量を低減すること、或いは、電動機として機能させてエンジン３１０を駆動することによりなされる。
【０１５８】
また、動力伝達経路において下流側の従動側軸部の回転速度との同期を早める向き、とは、減速比（変速比）が小さくなる変速（シフトアップ）時に、エンジン３１０の回転速度を下げることである。このように、エンジン３１０の回転速度を下げることは、発電機として機能する状態において発電量を増加することでなされる。
【０１５９】
このような制御部３６０が変速時に電動発電機３９０に対して行う制御は、シフトスイッチ９Ａからの変速指令の入力があった場合の他、アクセル操作子（図示省略）によるアクセル開度の急開動作による、所謂、キックダウン動作の際に行う。
【０１６０】
キックダウン動作とは、再加速する時にみられるように、加速しながら急峻にシフトダウンする動作をいう。
【０１６１】
図９は、無段変速機３２０においてキックダウン変速する際のプライマリ軸３２４及びセカンダリ軸３２５の回転速度の変化を示す図である。
【０１６２】
図９に示すＨ２３は、キックダウン動作時において制御部３６０が無段変速機（ＣＶＴ）３２０に設定する目標変速比である。Ｇ２３は、キックダウン動作時において、本実施の形態２のパワーユニットにより電動発電機３９０を制御した際のＣＶＴの実効変速比の変化を示す。これに対し、Ｊ２３は、電動発電機３９０に本発明の駆動制御を適用せずに同様にキックダウン動作を行った場合、つまり、比較例としてのＣＶＴの実効変速比の変化を示す。
【０１６３】
また、Ｇ２１、Ｇ２２は、キックダウン動作時において、本実施の形態２のパワーユニットにより電動発電機３９０を制御した際のプライマリ軸３２４及びセカンダリ軸３２５の回転速度の変化を示す。Ｇ２１は、プライマリ軸３２４の回転速度であり、ＣＶＴプライマリ側回転速度（クランク軸回転速度）と称する。Ｇ２２は、セカンダリ軸３２５の回転速度であり、ＣＶＴセカンダリ側回転速度（車速）と称する。これに対し、Ｊ２１、Ｊ２２は、電動発電機３９０に本発明の駆動制御を適用せずに同様にキックダウン動作を行った場合のエンジン側及び出力部側の回転速度の変化を示す。具体的には、Ｊ２１は、比較例としてのプライマリ側回転速度を示し、Ｊ２２は、比較例としてのセカンダリ側回転速度（車速）を示す。
【０１６４】
さらに、Ｇ２４は、キックダウン動作時において、本実施の形態２のパワーユニットにより電動発電機３９０を制御した際の電動発電機電流（電動発電機トルク）の変化を示す。
【０１６５】
図９のＧ２４で示すように、ＣＶＴ変速比をトップからローに変更して、シフトダウンを行う際には、電動発電機３９０は、発電吸収負荷を減らし、或いは、加勢駆動して、クランク軸３１１及びプライマリ軸３２４の加速を速くする。
【０１６６】
すなわち、電動発電機３９０の発電量を減小、或いは、電動発電機６６を加勢駆動することで、プライマリ軸３２４の回転速度の同期を早める向きに、クランク軸３１１の加速を速めることで、目標変速比と実効変速比とのズレを減小して同期を早めている。これにより、運転者に対して変速時の所謂エンジンイナーシャショックを軽減できる。また、トップからローへの変速期間ｅを、電動発電機３９０に本発明の駆動制御を適用しない場合の変速期間ｆと比較して短縮し、変速応答性を高めることができる。
【０１６７】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０１６８】
本発明に係るパワーユニット及びこれを備える鞍乗り型車両は、気筒数に関わらず、変速応答性を向上して、変速動作を短時間で効率良く行わせることができる効果を有し、自動二輪車に搭載されるものとして有用である。
【符号の説明】
【０１６９】
１  鞍乗り型車両
２  シート
３  ハンドル
４  前輪
５  後輪
６、３１０  エンジン
７  動力伝達部
８  エンジンユニット
９  シフトスイッチ
１０、３７０  ＥＣＵ（制御装置、制御部）
４０  第１入力ギア
５０  第２入力ギア
６０  クランク軸
６５  カム軸駆動部
６６、３９０  電動発電機
６７、４１０  バッテリ
６８、４１１  ＤＣ／ＤＣコンバータ
７０  変速装置
７１  第１主軸
７２  第２主軸
７３、３５０  出力軸（出力部）
７４  第１クラッチ
７５  第２クラッチ
７７  第１クラッチアクチュエータ
７８  第２クラッチアクチュエータ
８０  シフト機構
８１  シフトカム
８２  シフトカム駆動装置
８３  モータ
８４  伝動機構
１１２  ブレーキ操作量検出部
１１４  アクセル操作量検出部
１１６  クラッチ操作量検出部
１１８  シフト操作検出部
１２０  ギアポジション検出部
１２２  エンジン回転速度検出部
１２４  後輪回転速度検出部
１３０、３６０  制御部
１３４、３６４  電力制御部
１３６  エンジン制御部
１３８  トランスミッション制御部
３００  パワーユニット
３２０  無段変速機
３２１  プライマリシーブ
３２２  セカンダリシーブ
３２３  Ｖベルト
３２４  プライマリ軸
３２５  セカンダリ軸
３３０  遠心クラッチ
３４０  減速ギア
３７１  シーブ幅調節機構
３７２  アクチュエータ
【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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