(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速機（６０）のスピンドル部材（７６）に設けられるクラッチ操作部材（８２）によって断接操作されるクラッチ（６１）と、前記スピンドル部材（７６）を回動させるモーター（７５）と、前記モーター（７５）に駆動デューティ（Ｄｕ）を与えて操作する制御装置（１７）とを備える車両の変速装置において、
前記クラッチ（６１）は、クラッチ板（９４）をクラッチ接続方向に押圧する皿ばね状のメインスプリング（９５）を有し、前記制御装置（１７）は、前記モーター（７５）を駆動させて前記スピンドル部材（７６）をクラッチ切断側に回動させる際の前記モーター（７５）の駆動デューティ最大値（Ｄｕ１）を検出するとともに、前記モーター（７５）の駆動デューティ（Ｄｕ）が前記駆動デューティ最大値（Ｄｕ１）となったときの前記スピンドル部材（７６）の回動角（θ５）に基づいて前記クラッチ（６１）の切断位置（θｃａｌ）を学習することを特徴とする車両の変速装置。
【請求項２】
前記制御装置（１７）は、前記スピンドル部材（７６）をランプ応答で制御し、前記駆動デューティ最大値（Ｄｕ１）の検出は、前記スピンドル部材（７６）の回動角の所定の検出範囲（Ｒｄ）内で行われることを特徴とする請求項１記載の車両の変速装置。
【請求項３】
前記制御装置（１７）は、前記モーター（７５）の駆動デューティ（Ｄｕ）の微分値（Ｄｉ）を演算し、当該微分値（Ｄｉ）の極大値（Ｖｍ１，Ｖｍ２，Ｖｍ３）を記憶するとともに、当該極大値（Ｖｍ１，Ｖｍ２，Ｖｍ３）が検出された前記スピンドル部材（７６）の回動角（θ４，θ４ａ，θ４ｂ）の内、前記駆動デューティ最大値（Ｄｕ１）が検出されたときの前記スピンドル部材（７６）の回動角（θ５）に最も近い回動角（θ４）に基づいて前記切断位置（θｃａｌ）を学習することを特徴とする請求項２記載の車両の変速装置。
【請求項４】
前記スピンドル部材（７６）の回動に対する前記クラッチ（６１）のリフト特性は線形に設定されることを特徴とする請求項２記載の車両の変速装置。
【請求項５】
駆動側シフターギア（６７ｂ）を含む複数の駆動ギア列を有するメイン軸（６５）と、当該複数の駆動ギア列によって駆動される被動側シフターギア（６８ｃ）を含む複数の被動ギア列を有するカウンタ軸（６６）と、前記駆動側シフターギア（６７ｂ）及び前記被動側シフターギア（６８ｃ）に係合されるシフトフォーク（６９ａ，６９ｂ）の端部（６９ａ１，６９ｂ１）が掛止めされるリード溝（７０ａ，７０ｂ）を有するシフトドラム（７０）とを備え、
前記リード溝（７０ａ，７０ｂ）は変速機（６０）の最大ギア段位置（ｐ４）よりもシフトアップ側に終端部（２１１）を有し、
前記スピンドル部材（７６）は、前記シフトドラム（７０）を回動させるチェンジ系操作部材（８９）を有するシフトスピンドル（７６）であるとともに、前記クラッチ操作部材（８２）が前記クラッチ（６１）を切断するよりも前に前記チェンジ系操作部材（８９）を回動させるように設けられ、
前記制御装置（１７）の前記切断位置（θｃａｌ）の学習は、前記変速機（６０）の前記最大ギア段位置（ｐ４）で、前記シフトスピンドル（７６）をシフトアップ側に回動させることで実行されることを特徴とする請求項１記載の車両の変速装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の変速装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来例には、多板クラッチに関し、特に、クラッチ容量が３段階（全容量、中間容量大、中間容量小）で選択可能な構造が開示されている（例えば、特許文献１参照）。このようなクラッチは、特に、自動で変速を行ういわゆるＡＭＴ（Automated Manual Transmission）の変速機を備えたＡＭＴ車両に好適である。その理由としては、ＡＭＴ車両では、運転者の意図しないタイミングで変速を行うが、変速ギアの移動後のクラッチの接続時において、エンジン回転数（クラッチアウタ回転数）とメイン軸回転数（クラッチインナ回転数）とに回転差が生じる際に、クラッチ容量をスロットル開度等に合わせて選択して変速ショックを抑えることができるということがある。また、特許文献１の構成は、シフトスピンドルの回転を蓄力して、シフトドラムを一気に回動させる蓄力機構を備える。
他の従来例として、特許文献１と類似の蓄力機構を備えたＡＭＴ車両において、ＡＭＴの変速制御を開示したものが知られている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２では、クラッチを操作するクラッチレバーと、変速機のチェンジ機構を操作するマスターアームとの両方を備えるシフトスピンドルを備え、シフトスピンドルとマスターアームとの間に、蓄力機構が設けられている。ここで、シフトスピンドルは、シフトモーターによって駆動される。前記チェンジ機構は、マスターアームと、このマスターアームに回動させられるシフトドラムと、シフトドラムに駆動されるとともに変速機のギア列の一部を成すシフターギアを軸方向に移動させるシフトフォークとを備える。
蓄力機構は、シフトスピンドル上に相対回転可能に設けられるとともにマスターアームを回動させるギアシフトアームと、シフトスピンドルと一体に回動する蓄力カラーと、前記ギアシフトアームと蓄力カラーとの間に設けられる蓄力スプリングとを備える。
このような蓄力機構を備える自動二輪車では、走行中にＡＭＴの制御装置から変速信号が出力されてシフトスピンドルが回動すると、ギアシフトアームは、蓄力カラーから蓄力スプリングを介して回動させられる方向に荷重を受ける。しかし、クラッチレバーが回動されてクラッチが切断されるまでは、変速機のギア列のシフターギアとフリーギアとの間のドグクラッチ歯側面には、走行駆動力によって摩擦力がかかっているため、シフトフォークはシフターギアを動かすことはできない。このため、クラッチが切れるまでは、シフトスピンドルが回動しても、ギアシフトアームがマスターアーム及びシフトドラムを回動させることはなく、蓄力カラー及び蓄力スプリングのみが回動され、蓄力スプリングには荷重が蓄えられていく。その後、クラッチレバーがクラッチを切断させると、変速機のギア列のドグ歯側面にかかっていた摩擦力が解除され、蓄力スプリングに蓄えられた荷重及び回動角によって、ギアシフトアーム、マスターアーム及びシフトドラムが一気に素早く回動され、結果として、ギアチェンジにかかる時間を短くすることができる。特許文献２において、シフトスピンドル角に対するクラッチリフト特性は、変速の際、シフトスピンドルが回動していき、蓄力が完了した後にクラッチが切られるように設定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１４／１５７６３１号
【特許文献２】特開２０１３−２２８０７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１では、ＡＭＴ車両の変速制御そのものについての開示は少ないが、ＡＭＴ車両のシステムではクラッチの切断位置を精度良く学習しておくことが望ましい。その理由としては、上述の通りＡＭＴの自動変速時は運転者の意図しないタイミングでクラッチが切られることとなり、クラッチが切られた状態では駆動力が抜けるため、運転者にとって違和感が感じられ易いということがある。クラッチ切断位置を精度良く分かっていないと、クラッチを確実に切るために、クラッチをゆとりを持って切断側に操作する必要が出てきてしまい、駆動力抜け時間が少し長くなり、違和感が感じられ易くなる。この違和感を低減するため、駆動力抜け時間を短くしたいが、そのためにはクラッチ切断位置を精度良く知り、必要最小限にクラッチを切ることが望ましい。
クラッチ切断位置の学習方法としては、特許文献２においてシフトドラムが蓄力機構によって回動され始める位置をシフトスピンドルのクラッチ切断位置として学習する手法が考えられる。その理由としては、特許文献２では、クラッチが切断された直後に、蓄力機構によってシフトドラムが回動させられる構成が採られているということがある。しかしながら、シフトドラムが回動し始める位置に基づいてクラッチ切断位置を学習する場合、シフトドラムは、クラッチの切断時よりも遅れて回動を始めるため、精度に課題がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、車両の変速装置において、クラッチの切断位置を高精度に学習できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明は、変速機（６０）のスピンドル部材（７６）に設けられるクラッチ操作部材（８２）によって断接操作されるクラッチ（６１）と、前記スピンドル部材（７６）を回動させるモーター（７５）と、前記モーター（７５）に駆動デューティ（Ｄｕ）を与えて操作する制御装置（１７）とを備える車両の変速装置において、前記クラッチ（６１）は、クラッチ板（９４）をクラッチ接続方向に押圧する皿ばね状のメインスプリング（９５）を有し、前記制御装置（１７）は、前記モーター（７５）を駆動させて前記スピンドル部材（７６）をクラッチ切断側に回動させる際の前記モーター（７５）の駆動デューティ最大値（Ｄｕ１）を検出するとともに、前記モーター（７５）の駆動デューティ（Ｄｕ）が前記駆動デューティ最大値（Ｄｕ１）となったときの前記スピンドル部材（７６）の回動角（θ５）に基づいて前記クラッチ（６１）の切断位置（θｃａｌ）を学習することを特徴とする。
本発明によれば、制御装置は、モーターを駆動させてスピンドル部材をクラッチ切断側に回動させる際のモーターの駆動デューティ最大値を検出するとともに、モーターの駆動デューティが駆動デューティ最大値となったときのスピンドル部材の回動角に基づいてクラッチの切断位置を学習する。メインスプリングは、皿ばね状であり、メインスプリングの変位量に応じて荷重が上がった後に下がる特性を有するため、メインスプリングに抗してスピンドル部材をクラッチ切断側に回動させる際のモーターの駆動デューティも、回動角の増加に伴い上がった後に下がることとなり、クラッチが切断されるスピンドル部材の回動角は、モーターの駆動デューティの駆動デューティ最大値の近辺となる。このため、制御装置は、駆動デューティ最大値となったときのスピンドル部材の回動角に基づいてクラッチの切断位置を学習することで、クラッチの切断位置を高精度に学習できる。
【０００６】
また、本発明は、前記制御装置（１７）は、前記スピンドル部材（７６）をランプ応答で制御し、前記駆動デューティ最大値（Ｄｕ１）の検出は、前記スピンドル部材（７６）の回動角の所定の検出範囲（Ｒｄ）内で行われることを特徴とする。
本発明によれば、制御装置は、スピンドル部材をランプ応答で制御し、駆動デューティ最大値の検出は、スピンドル部材の回動角の所定の検出範囲内で行われるため、所定の検出範囲以外の駆動デューティの値に対応するスピンドル部材の回動角に基づいてクラッチの切断位置が学習されることが無く、クラッチの切断位置を高精度に学習できる。
また、本発明は、前記制御装置（１７）は、前記モーター（７５）の駆動デューティ（Ｄｕ）の微分値（Ｄｉ）を演算し、当該微分値（Ｄｉ）の極大値（Ｖｍ１，Ｖｍ２，Ｖｍ３）を記憶するとともに、当該極大値（Ｖｍ１，Ｖｍ２，Ｖｍ３）が検出された前記スピンドル部材（７６）の回動角（θ４，θ４ａ，θ４ｂ）の内、前記駆動デューティ最大値（Ｄｕ１）が検出されたときの前記スピンドル部材（７６）の回動角（θ５）に最も近い回動角（θ４）に基づいて前記切断位置（θｃａｌ）を学習することを特徴とする。
本発明によれば、制御装置は、モーターの駆動デューティの微分値を演算し、微分値の極大値を記憶するとともに、極大値が検出されたスピンドル部材の回動角の内、駆動デューティ最大値が検出されたときのスピンドル部材の回動角に最も近い回動角に基づいて切断位置を学習する。ランプ応答でスピンドル部材を回動させてメインスプリングに抗してクラッチを切断していく際、メインスプリングを圧縮し始める時に制御遅れが発生し易く、スピンドル部材の回動角を追従させるためにモーターの駆動デューティは急激に高くなる。このため、モーターの駆動デューティの微分値の極大値が検出されたスピンドル部材の回動角であって駆動デューティ最大値が検出されたときのスピンドル部材の回動角に最も近いものに基づいて切断位置を高精度に学習できる。
【０００７】
さらに、本発明は、前記スピンドル部材（７６）の回動に対する前記クラッチ（６１）のリフト特性は線形に設定されることを特徴とする。
本発明によれば、スピンドル部材の回動に対するクラッチのリフト特性は線形に設定される。これにより、ランプ応答でスピンドル部材を回動させてクラッチをリフトする際の基本の荷重の変化が一定となり、モーターの駆動デューティの変化も一定となるため、メインスプリングの寄与によって生じる大きな駆動デューティの変化を容易に検出できる。このため、切断位置を高精度に学習できる。
また、本発明は、駆動側シフターギア（６７ｂ）を含む複数の駆動ギア列を有するメイン軸（６５）と、当該複数の駆動ギア列によって駆動される被動側シフターギア（６８ｃ）を含む複数の被動ギア列を有するカウンタ軸（６６）と、前記駆動側シフターギア（６７ｂ）及び前記被動側シフターギア（６８ｃ）に係合されるシフトフォーク（６９ａ，６９ｂ）の端部（６９ａ１，６９ｂ１）が掛止めされるリード溝（７０ａ，７０ｂ）を有するシフトドラム（７０）とを備え、前記リード溝（７０ａ，７０ｂ）は変速機（６０）の最大ギア段位置（ｐ４）よりもシフトアップ側に終端部（２１１）を有し、前記スピンドル部材（７６）は、前記シフトドラム（７０）を回動させるチェンジ系操作部材（８９）を有するシフトスピンドル（７６）であるとともに、前記クラッチ操作部材（８２）が前記クラッチ（６１）を切断するよりも前に前記チェンジ系操作部材（８９）を回動させるように設けられ、前記制御装置（１７）の前記切断位置（θｃａｌ）の学習は、前記変速機（６０）の前記最大ギア段位置（ｐ４）で、前記シフトスピンドル（７６）をシフトアップ側に回動させることで実行されることを特徴とする。
本発明によれば、切断位置の学習は、変速機の最大ギア段位置で、シフトスピンドルをシフトアップ側に回動させることで実行されるため、シフトアップの初期段階で、シフトフォークの端部がシフトドラムのリード溝の終端部で止まり、チェンジ系操作部材を操作するために要するモーターの駆動デューティは早期に発生する。従って、チェンジ系操作部材を操作するためのモーターの駆動デューティが、クラッチを切断する際のモーターの駆動デューティに重なることを防止でき、クラッチを切断する際のモーターの駆動デューティを適切に検出できるため、クラッチの切断位置を高精度に学習できる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る車両の変速装置では、駆動デューティ最大値となったときのスピンドル部材の回動角に基づいてクラッチの切断位置を高精度に学習できる。
また、所定の検出範囲以外の駆動デューティの値に対応するスピンドル部材の回動角に基づいてクラッチの切断位置が学習されることが無く、クラッチの切断位置を高精度に学習できる。
また、モーターの駆動デューティの微分値の極大値が検出されたスピンドル部材の回動角であって駆動デューティ最大値が検出されたときのスピンドル部材の回動角に最も近いものに基づいて切断位置を高精度に学習できる。
さらに、ランプ応答によって、メインスプリングの寄与によって生じる大きな駆動デューティの変化を容易に検出できるため、切断位置を高精度に学習できる。
また、クラッチを切断する際のモーターの駆動デューティを適切に検出できるため、クラッチの切断位置を高精度に学習できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態に係る自動変速装置を備えた自動二輪車の左側面図である。
【図２】パワーユニットの断面図である。
【図３】ギアチェンジ機構、アクチュエータ機構、チェンジクラッチ及びクラッチ操作機構を示す断面図である。
【図４】クラッチレバー及びリフターカムプレートの作動状態を示す側面図である。
【図５】チェンジクラッチの断面図である。
【図６】シフトスピンドルの回動角に対するチェンジクラッチのクラッチ容量及びシフトドラムの回動角を示す図である。
【図７】シフトスピンドルの回動角に対するリフターカムプレートのリフト量を示す図である。
【図８】シフトダウンする際におけるシフトスピンドルの回動角に対するチェンジクラッチのクラッチ容量及びシフトドラムの回動角を示す図である。
【図９】自動変速装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】蓄力機構の断面図である。
【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ断面図であり、蓄力機構の周辺部を示す図である。
【図１２】ギアシフトアームを示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）はＸＩＩ−ＸＩＩ断面図である。
【図１３】図１０のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ断面図である。
【図１４】図１０のＸＩ−ＸＩ断面図である。
【図１５】シフトダウン用カラーのドグ歯の位置状態を示す図であり、（ａ）は中立状態であり、（ｂ）〜（ｄ）は、順にさらにシフトスピンドルの回動量が増加した状態である。
【図１６】中立状態よりもシフトアップ方向に進んだ状態を示す図である。
【図１７】蓄力準備状態よりもシフトアップ方向に進んだ状態を示す図である。
【図１８】チェンジ機構の側面図である。
【図１９】チェンジ機構の動作状態を示す図であり、（ａ）は正常にシフトダウン方向に送り切った状態であり、（ｂ）は（ａ）の状態から中立位置側に戻る状態を示している。
【図２０】円筒状のシフトドラムの外周部を展開した図である。
【図２１】メインスプリングの荷重特性を示す図表である。
【図２２】シフトスピンドルの回動角とシフトスピンドルのトルクとの関係を示す図表である。
【図２３】シフトスピンドルの目標回動角とシフトスピンドルの実際の回動角θとの関係を示す図表である。
【図２４】切断位置学習制御の際におけるシフトスピンドルの回動角と、シフトモーターの駆動デューティと、チェンジクラッチのプレッシャプレートのリフト量と、駆動デューティの微分値との関係を示す図表である。
【図２５】切断位置学習制御の処理のフローチャートである。
【図２６】駆動デューティ最大値及び駆動デューティの微分値の極大値を検出する処理のフローチャートである。
【図２７】チェンジクラッチが切断される切断位置を算出する処理のフローチャートである。
【図２８】比較例において本実施の形態の図２４に対応する図表である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る自動変速装置２５を備えた自動二輪車１０の左側面図である。
自動二輪車１０（車両）は、ヘッドパイプ（不図示）に回動可能に軸支されたハンドル１１と、ハンドル１１により操舵される前輪１２と、駆動輪である後輪１３と、運転者が着座するシート１４と、後輪１３にチェーン１５を介して駆動力を供給するパワーユニット１６と、パワーユニット１６の制御を行う制御ユニット１７（制御装置）と、バッテリ１８とを有する。
【００１１】
自動二輪車１０は不図示の車体フレームをベースに構成されており、この車体フレームは車体カバー１９により覆われている。制御ユニット１７及びバッテリ１８はシート１４の下方で、車体カバー１９の内部に配置されている。パワーユニット１６は、前輪１２と後輪１３の略中間で、シート１４の下方やや前方に設けられている。運転者用のステップ２０は、パワーユニット１６の下部に左右一対で設けられている。
【００１２】
次に、パワーユニット１６の構成について説明する。
図２は、パワーユニット１６の断面図である。図２では、紙面の左右方向が車幅方向、上方向が車両前方、下方向が車両後方に相当する。
パワーユニット１６は、走行駆動力を発生するエンジン２１と、発電機２２と、エンジン２１のクランク軸２３に設けられた発進クラッチ２４と、発進クラッチ２４を介して出力されたクランク軸２３の駆動力を変速して出力する自動変速装置２５（変速装置）とを備える。
【００１３】
エンジン２１は、クランクケース２６（ケース部材）、シリンダ２７、及び、シリンダヘッド２８を一体的に結合して構成される。
図１に示すように、シリンダヘッド２８の吸気ポートには、エアクリーナボックス（不図示）から延びる吸気管５２が接続される。吸気管５２には、エンジン２１に供給する空気量を調整する電子制御式のスロットル弁５３が設けられる。吸気管５２においてスロットル弁５３の下流には、燃料噴射弁５４が設けられる。
【００１４】
クランクケース２６は、クランク軸２３に直交する面で車幅方向に２分割される左右割りで構成されており、左側の一側ケース半体２６Ｌと、右側の他側ケース半体２６Ｒとを備える。また、エンジン２１は、一側ケース半体２６Ｌを左側方から覆う発電機カバー２９と、他側ケース半体２６Ｒを右側方から覆うクラッチカバー３０とを備える。
一側ケース半体２６Ｌと他側ケース半体２６Ｒとは、合わせ面２６Ｆ（合わせ部）で合わせられ、車幅方向に延びる複数のケース連結ボルト（不図示）によって結合される。
【００１５】
クランクケース２６内の前部には、クランク軸２３を収容するクランク室３１が設けられ、クランクケース２６内おいてクランク室３１の後方には、変速機室３２が設けられる。変速機室３２は、クランクケース２６の左側面を構成する一側ケース半体２６Ｌの壁部３７（ケース部材の壁部、外壁）と、クランクケース２６の右側面を構成する他側ケース半体２６Ｒの壁部３６（内壁）とによって区画される。
クランク室３１及び変速機室３２の右側方には、クラッチ室３４が設けられ、クランク室３１の左側方には、発電機室３５が設けられる。クラッチ室３４は、他側ケース半体２６Ｒの壁部３６の外側面とクラッチカバー３０の内面とによって区画される。発電機室３５は、一側ケース半体２６Ｌの壁部３７の外側面と発電機カバー２９の内面とによって区画される。
【００１６】
クランク軸２３は、クランクウェブ２３ａと、クランクウェブ２３ａから車幅方向の両側へ延びる軸部２３ｂとを有する。クランク軸２３は、クランクウェブ２３ａがクランク室３１内に配置され、軸部２３ｂは、壁部３６及び壁部３７にそれぞれ設けられた軸受け部３６ａ，３７ａに軸支される。クランクウェブ２３ａには、クランクピンを介してコンロッド３８が連結され、コンロッド３８の先端に連結されるピストン３９は、シリンダ２７のシリンダボア２７ａ内を往復運動する。
クランク軸２３の軸部２３ｂの一端は、発電機室３５に延び、この一端には発電機２２のローター２２ａが固定される。発電機２２のステーター２２ｂは、一側ケース半体２６Ｌに固定される。
【００１７】
壁部３７は、内側にカムチェーン室４０を備える。シリンダヘッド２８の動弁機構（不図示）を駆動するカムチェーン４１は、カムチェーン室４０を通って軸部２３ｂの動弁駆動スプロケット４２に巻き掛けられる。
クランク軸２３の軸部２３ｂの他端２３ｃは、クラッチ室３４に延び、遠心式の発進クラッチ２４は、他端２３ｃの先端部に設けられる。
【００１８】
発進クラッチ２４は、発進時及び停止時にクランク軸２３と自動変速装置２５との間を接続及び切断する。
発進クラッチ２４は、クランク軸２３の外周に対して相対回転可能なスリーブ４５の一端に固定されたカップ状のアウタケース４６と、スリーブ４５の外周に設けられたプライマリギア４７と、クランク軸２３の右端部に固定されたアウタプレート４８と、アウタプレート４８の外周部にウェイト４９を介して半径方向外側を向くように取り付けられたシュー５０と、シュー５０を半径方向内側に付勢するためのスプリング５１とを有する。発進クラッチ２４では、エンジン回転数が所定値以下の場合にアウタケース４６とシュー５０とが離間しており、クランク軸２３と自動変速装置２５との間が遮断状態（動力が伝達されない切り離し状態）となっている。エンジン回転数が上昇し所定値を超えると、遠心力によってウェイト４９がスプリング５１に抗して半径方向外側に移動することで、シュー５０がアウタケース４６の内周面に当接する。これにより、アウタケース４６とともにスリーブ４５がクランク軸２３上に固定され、クランク軸２３の回転がプライマリギア４７を介して自動変速装置２５に伝達されるようになる。
【００１９】
自動変速装置２５では、後述のチェンジクラッチ６１の切替え、及び、変速段（シフト）の切替えが自動で行われる。
自動変速装置２５は、前進４段の常時噛み合い式の変速機６０と、クランク軸２３側と変速機６０との間の接続を切り替えるチェンジクラッチ６１（クラッチ）と、チェンジクラッチ６１を操作するクラッチ操作機構６２と、変速機６０を変速するギアチェンジ機構６３と、クラッチ操作機構６２及びギアチェンジ機構６３を駆動するアクチュエータ機構６４とを備える。アクチュエータ機構６４は、制御ユニット１７（図１）によって制御される。
【００２０】
自動変速装置２５は、自動変速（ＡＴ）モードと手動変速（ＭＴ）モードとの切り替えを行うモードスイッチ１３２ｂ（図９）と、シフトアップ及びシフトダウンを運転者が操作するシフトセレクトスイッチ１３２ａ（図９）とに接続されている。自動変速装置２５は、制御ユニット１７の制御により、各センサやモードスイッチ１３２ｂ及びシフトセレクトスイッチ１３２ａの出力信号に応じてアクチュエータ機構６４を制御し、変速機６０の変速段を自動的または半自動的に切り換えることができるように構成されている。
すなわち、自動変速モードでは、車速等に基づいてアクチュエータ機構６４の制御が行われ、変速機６０が自動で変速される。手動変速モードでは、シフトセレクトスイッチ１３２ａが運転者によって操作されることで変速が行われる。
【００２１】
変速機６０は、チェンジクラッチ６１から供給される回転を、制御ユニット１７の指示に基づいて変速して後輪１３に伝達する。この変速機６０は、入力軸としてのメイン軸６５と、メイン軸６５に対して平行配置されたカウンタ軸６６と、メイン軸６５に設けられた駆動ギア６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄ（駆動ギア列）と、カウンタ軸６６に設けられた被動ギア６８ａ，６８ｂ，６８ｃ，６８ｄ（被動ギア列）とを有する。駆動ギア６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄ及び被動ギア６８ａ，６８ｂ，６８ｃ，６８ｄは常時噛み合い式歯車である。
駆動ギア６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，６７ｄは、この順に被動ギア６８ａ，６８ｂ，６８ｃ，６８ｄと噛合している。駆動ギア６７ｂは左右にスライドしたとき、隣接する駆動ギア６７ａ又は６７ｃに側面のドグ歯が係合し、被動ギア６８ｃは左右にスライドしたとき、隣接する被動ギア６８ｂ又は６８ｄに側面のドグ歯が係合する。
【００２２】
駆動ギア６７ａ，６７ｃ（駆動側フリーギア）及び被動ギア６８ｂ，６８ｄ（被動側フリーギア）は、メイン軸６５及びカウンタ軸６６に対してそれぞれ回転自在に保持されるとともに軸方向に移動不能なフリーギアである。
駆動ギア６７ｂ（駆動側シフターギア）及び被動ギア６８ｃ（被動側シフターギア）は、メイン軸６５及びカウンタ軸６６に対して回転不能にスプライン結合され軸方向にスライド可能なシフターギアである。
駆動ギア６７ｄ及び被動ギア６８ａはメイン軸６５及びカウンタ軸６６に固定された固定ギアである。
【００２３】
例えば、シフターギアである駆動ギア６７ｂが、ギアチェンジ機構６３によってフリーギアである駆動ギア６７ｃ側にスライドされると、駆動ギア６７ｂ及び駆動ギア６７ｃの互いに対向する側面に立設されたドグ歯６７ｂ１，６７ｃ１同士が互いの側部で噛み合うことで、駆動ギア６７ｂと駆動ギア６７ｃとが結合される。これにより、フリーギアである駆動ギア６７ｃは、メイン軸６５に対し相対回転不能な駆動ギア６７ｂによってメイン軸６５上に回転不能に固定され、駆動ギア６７ｃ及び被動ギア６８ｃによる変速段が確立される。ドグ歯６７ｂ１，６７ｃ１はそれぞれ周方向に間隔をあけて複数形成されており、駆動ギア６７ｂと駆動ギア６７ｃとを係脱可能に結合するドグクラッチ６７Ｄｃを構成する。
また、被動ギア６８ｃ及び被動ギア６８ｂは、互いに対向する側面に立設されたドグ歯６８ｃ１，６８ｂ１をそれぞれ備える。ドグ歯６８ｃ１，６８ｂ１はそれぞれ周方向に間隔をあけて複数形成されており、被動ギア６８ｃと被動ギア６８ｂとを係脱可能に結合するドグクラッチ６８Ｄｃを構成する。
また、駆動ギア６７ｂと駆動ギア６７ａと、及び、被動ギア６８ｃと被動ギア６８ｄとは、側面に設けられた同様のドグクラッチによってそれぞれ係脱可能に結合する。
【００２４】
メイン軸６５は、ベアリング７１ａ，７１ｂによって回転自在に支持され、カウンタ軸６６は、７１ｃ，７１ｄによって回転自在に支持される。
カウンタ軸６６の端部にはドライブスプロケット７２が設けられ、ドライブスプロケット７２はチェーン１５を介して後輪１３に回転を伝達する。また、カウンタ軸６６の近傍には、非接触でカウンタ軸６６の回転数を検出するカウンタ軸回転数センサ７３（図９）が設けられている。制御ユニット１７は、カウンタ軸回転数センサ７３の検出値から車速を算出する。さらに、メイン軸６５の近傍には、非接触でメイン軸６５の回転数を検出するメイン軸回転数センサ６５ａ（図９）が設けられている。
【００２５】
図３は、チェンジクラッチ６１及びクラッチ操作機構６２を示す断面図である。
図２及び図３を参照し、アクチュエータ機構６４は、アクチュエータとしてのシフトモーター７５（モーター）と、クランクケース２６内を車幅方向に延びるシフトスピンドル７６（スピンドル部材）と、シフトモーター７５の回転を減速してシフトスピンドル７６を駆動する減速歯車列７７とを備える。減速歯車列７７の軸方向の一端は、一側ケース半体２６Ｌの壁部３７の外側面に支持され、他端は、壁部３７を外側方から覆うカバー７８に支持される。
シフトスピンドル７６は、クラッチ室３４を貫通して設けられており、カバー７８及びクラッチカバー３０にそれぞれ設けられたベアリング７８ａ，３０ａに両端を軸支されるとともに、一側ケース半体２６Ｌの壁部３７に設けられたベアリング３７ｂによっても途中部を軸支される。クラッチカバー３０には、シフトスピンドル７６の回転位置を検出するシフトスピンドル角センサ７９（クラッチ操作量検出センサ）が設けられている。
【００２６】
ギアチェンジ機構６３は、駆動ギア６７ｂ及び被動ギア６８ｃをスライドさせることで変速段を変更するチェンジ機構８９（チェンジ系操作部材）と、シフトスピンドル７６の回転によって後述の蓄力スプリング１４５（図１０）に蓄力した後、この蓄力を開放してチェンジ機構８９を一気に回動させる蓄力機構８１とを備える。シフトスピンドル７６は、蓄力機構８１及びクラッチ操作機構６２に共有される。
チェンジ機構８９は、シフトスピンドル７６に支持されて蓄力機構８１によって回動させられるマスターアーム８０と、マスターアーム８０の回動に連動して回動するシフトドラム７０（図１３）と、シフトドラム７０をシフターギアである駆動ギア６７ｂと被動ギア６８ｃとに接続するシフトフォーク６９ａ，６９ｂと、シフトフォーク６９ａ，６９ｂを軸方向にスライド自在に保持する支持軸（不図示）とを備える。
【００２７】
シフトドラム７０は、シフトパターンに応じた形状の複数のリード溝７０ａ，７０ｂ（図２０）を外周部に備え、シフトフォーク６９ａ，６９ｂの一端はリード溝７０ａ，７０ｂに接続されている。
シフトドラム７０がアクチュエータ機構６４により駆動されて回転すると、シフトフォーク６９ａ，６９ｂはシフトドラム７０のリード溝７０ａ，７０ｂに沿って軸方向に移動し、駆動ギア６７ｂ及び被動ギア６８ｃは変速段に応じてスライドする。
変速機６０では、駆動ギア６７ｂ及び被動ギア６８ｃのスライドに応じて、メイン軸６５及びカウンタ軸６６間で、ニュートラル状態、または、１速〜４速の何れかの変速歯車対を選択的に用いた動力伝達が可能となる。
【００２８】
クラッチ操作機構６２は、シフトスピンドル７６上に固定されるクラッチレバー８２（クラッチ操作部材）と、メイン軸６５と略同軸の位置関係でクラッチカバー３０の内面に固定される支持軸８３と、支持軸８３に固定される板状のベース部材８４と、クラッチレバー８２に連結されるとともに、ベース部材８４に対向して設けられる操作部材であるリフターカムプレート８５と、リフターカムプレート８５とベース部材８４との間に狭持される複数のボール８６とを備える。
【００２９】
クラッチレバー８２は、蓄力機構８１に隣接してシフトスピンドル７６上に設けられる筒部８２ａと、筒部８２ａから径方向外側に延出するレバー部８２ｂとを有する。クラッチレバー８２は、シフトスピンドル７６と一体に回転する。
リフターカムプレート８５は、ベース部材８４に面する押圧操作部８５ａと、押圧操作部８５ａから延びてクラッチレバー８２のレバー部８２ｂに連結される連結アーム部８５ｂと、連結アーム部８５ｂに形成されるカム孔部８５ｃとを備える。リフターカムプレート８５は、クラッチレバー８２のレバー部８２ｂの先端に設けられたピン８７がカム孔部８５ｃに挿通されることでクラッチレバー８２に連結される。
【００３０】
押圧操作部８５ａ及びベース部材８４の互いに対向する面には、斜面状のカム部８５ｄ，８４ａがそれぞれ形成されており、ボール８６は、カム部８５ｄ，８４ａの間に狭持されている。リフターカムプレート８５は、中央に設けられたガイド穴８５ｅに、ベース部材８４のガイド軸８４ｂが嵌合することで、軸方向の移動をガイドされる。また、押圧操作部８５ａの先端部には、ボールベアリング８８が設けられており、リフターカムプレート８５は、ボールベアリング８８を介してチェンジクラッチ６１に接続される。
【００３１】
クラッチレバー８２が回動されると、リフターカムプレート８５は、ピン８７を介してガイド軸８４ｂを中心に回動され、カム部８５ｄがボール８６に対して滑ることで、軸方向に移動（リフト）する。チェンジクラッチ６１は、リフターカムプレート８５の軸方向の移動に連動して、接続及び切断される。リフターカムプレート８５は、シフトスピンドル７６が、通常位置からシフトアップ方向及びシフトダウン方向のいずれに回動した場合であっても、クラッチを切断する方向に移動する。
【００３２】
図４は、クラッチレバー８２及びリフターカムプレート８５の作動状態を示す側面図である。
リフターカムプレート８５のカム孔部８５ｃは、連結アーム部８５ｂの長手方向に沿って屈曲した形状に形成されている。シフトスピンドル７６の回動に伴ってクラッチレバー８２のピン８７がカム孔部８５ｃ内を移動することで、リフターカムプレート８５が回動する。すなわち、カム孔部８５ｃの形状によってリフターカムプレート８５の単位回動量あたりの軸方向の移動量を設定することができ、これにより、チェンジクラッチ６１の断接の特性を調整できる。
【００３３】
シフトスピンドル７６は、シフトアップ及びシフトダウンの動作をしていない通常時には、中立位置にある。中立位置では、クラッチレバー８２はシフトスピンドル７６から略鉛直に上方へ延びており、ピン８７は、カム孔部８５ｃの途中に位置する。
シフトアップする場合、シフトスピンドル７６は、中立位置から図４の時計回り方向（シフトアップ方向）に回動され、ピン８７は、カム孔部８５ｃの内端部８５ｃ１に位置する。
シフトダウンする場合、シフトスピンドル７６は、中立位置から図４の反時計回り方向（シフトダウン方向）に回動され、ピン８７は、カム孔部８５ｃの外端部８５ｃ２に位置する。
【００３４】
シフトアップを行う場合、制御ユニット１７は、シフトモーター７５を回転させ、シフトスピンドル７６をシフトアップ方向に回転させる。シフトスピンドル７６の回転に伴い、蓄力機構８１の蓄力が開始され、シフトスピンドル７６が所定量回転すると、クラッチレバー８２の回動によりチェンジクラッチ６１が切断される。チェンジクラッチ６１の切断に伴い蓄力が開放され、マスターアーム８０が回動することでシフトドラム７０が回転し、ギア位置が一段だけシフトアップされる。
また、シフトダウンを行う場合、制御ユニット１７は、シフトモーター７５を回転させ、シフトスピンドル７６をシフトダウン方向に回転させる。シフトダウン時には、蓄力機構８１による蓄力は行われない。シフトダウン時には、シフトスピンドル７６の回転に伴い、クラッチレバー８２が回動してチェンジクラッチ６１が切断され、その後、マスターアーム８０がシフトダウン方向に回動する。これにより、シフトドラム７０が回転し、ギア位置が一段だけシフトダウンされる。
【００３５】
シフトアップ及びシフトダウンする際は、変速操作後に、シフトスピンドル７６は逆回転され、マスターアーム８０は中立位置に復帰するとともに、チェンジクラッチ６１が接続される。
本第実施の形態では、１つのシフトモーター７５によって回転させられる単一のシフトスピンドル７６によって、ギアチェンジ機構６３及びクラッチ操作機構６２の両方が駆動されるため、シフトモーター７５が１つで良く、構造をシンプルにできる。
【００３６】
図２に示すように、クラッチ室３４内に延びたメイン軸６５の軸端上には、クランク軸２３側のプライマリギア４７に噛み合うプライマリドリブンギア９０が設けられている。プライマリドリブンギア９０は、メイン軸６５に対して相対回転可能に軸支されており、チェンジクラッチ６１は、プライマリドリブンギア９０に接続されている。
図５は、チェンジクラッチ６１の断面図である。ここで、図５では、チェンジクラッチ６１が完全に接続された状態が示されている。
チェンジクラッチ６１は、プライマリドリブンギア９０に固定されるカップ状のクラッチアウタ９１と、クラッチアウタ９１の径方向内側に設けられ、メイン軸６５に一体に固定される円板状のクラッチセンタ９２と、クラッチアウタ９１の径方向内側に設けられ、メイン軸６５の軸方向に移動可能なプレッシャプレート９３と、プレッシャプレート９３とクラッチセンタ９２との間に設けられるクラッチ板９４と、クラッチを接続する方向にプレッシャプレート９３を付勢するメインスプリング９５と、クラッチセンタ９２とリフターカムプレート８５との間に配置されるリフタープレート９６と、リフタープレート９６とリフターカムプレート８５との間に配置されるサブリフタープレート９７とを備える。
【００３７】
また、チェンジクラッチ６１は、クラッチセンタ９２とサブリフタープレート９７との間に挟持されるサブスプリング９８と、クラッチセンタ９２とリフタープレート９６との間に挟持される第２のサブスプリング９９と、バックトルクリミット部材１１０とを備える。
クラッチセンタ９２とプレッシャプレート９３とは組み合されて一体となり、クラッチアウタ９１の内側に配置されるクラッチインナを構成する。
クラッチアウタ９１は、プライマリドリブンギア９０の外側面に一体に固定されており、プライマリドリブンギア９０と一体にメイン軸６５に対して相対回転可能である。
クラッチセンタ９２は、メイン軸６５にスプライン嵌合してナット１００によって固定されており、メイン軸６５に対し、相対回転不能且つ軸方向に移動不能である。
【００３８】
プレッシャプレート９３は、クラッチアウタ９１の筒状部の内側に配置され、クラッチセンタ９２の軸部に嵌合して軸方向に移動可能に設けられている。プレッシャプレート９３は、クラッチセンタ９２を貫通してリフタープレート９６に接続される円筒状のレリーズボス１０１を複数備える。
クラッチ板９４は、クラッチセンタ９２とプレッシャプレート９３との間に挟持される。
クラッチ板９４は、クラッチアウタ９１に設けられる外側摩擦板９４ａと、クラッチセンタ９２に設けられる内側摩擦板９４ｂとを備え、外側摩擦板９４ａ及び内側摩擦板９４ｂは、プレッシャプレート９３とクラッチセンタ９２との間に交互に複数枚重ねて配置されている。各外側摩擦板９４ａは、クラッチアウタ９１の筒状部にスプライン嵌合によって支持されており、クラッチアウタ９１の軸方向に移動可能且つクラッチアウタ９１に対して回転不能に設けられている。
各内側摩擦板９４ｂは、プレッシャプレート９３の内側円筒部９３ａの外周部にスプライン嵌合して支持されており、プレッシャプレート９３の軸方向に移動可能且つプレッシャプレート９３に対して回転不能に設けられている。
【００３９】
バックトルクリミット部材１１０は、板状に形成されており、プレッシャプレート９３の内側円筒部９３ａの内側にプレッシャプレート９３と一体に固定されている。
バックトルクリミット部材１１０と、クラッチセンタ９２に固定されるリフターピン１１１とは、バックトルクリミッタ機構を構成する。バックトルクリミッタ機構は、例えば、特開平８−９３７８６号公報に記載された公知のものであり、順方向の動力伝達とは逆方向に所定値以上のトルクが作用した場合に、クラッチを接続状態から半クラッチ状態にする機構である。
【００４０】
バックトルクリミット部材１１０は、プレッシャプレート９３を貫通してリフターピン１１１に係合するカム部１１０ａを備える。後輪１３側から所定値以上のバックトルクが作用すると、プレッシャプレート９３がクラッチセンタ９２に対して相対回転することで、カム部１１０ａがリフターピン１１１上を摺動し、プレッシャプレート９３はクラッチ切断方向に移動する。バックトルクリミッタ機構によれば、バックトルクに起因する変速ショックを低減できる。
【００４１】
メインスプリング９５は、クラッチセンタ９２に設けられたリテーナ１１２とバックトルクリミット部材１１０との間に挟持されている。メインスプリング９５は、プレッシャプレート９３とクラッチセンタ９２とでクラッチ板９４を狭持する方向、すなわち、クラッチを接続する方向へプレッシャプレート９３を付勢している。
プレッシャプレート９３のレリーズボス１０１は、基端部１０１ａ側よりも小径に形成されたガイド軸部１０１ｂを先端部に有し、ガイド軸部１０１ｂの先端面には、ガイド軸部１０１ｂよりも大径のストッパ板１０２がボルト１０３で締結されている。基端部１０１ａの先端面には、ストッパ板１０２に対向する段部１０１ｃが形成されている。
【００４２】
リフタープレート９６は、クラッチセンタ９２に対向する板状のリング部１０５と、リング部１０５の中央に設けられるスプリング通し孔１０５ａと、リング部１０５からリフターカムプレート８５側に突出するリフタープレート側ボス１０６とを備える。
リフタープレート側ボス１０６は、リフタープレート９６の周方向に略等間隔をあけて複数並べて形成されている。リフタープレート側ボス１０６は、リング部１０５を貫通する円筒状に形成されており、レリーズボス１０１のガイド軸部１０１ｂが挿通される孔部１０６ａと、サブリフタープレート９７が嵌合する外周部１０６ｂとを備える。
【００４３】
リフタープレート９６は、リフタープレート側ボス１０６が、レリーズボス１０１のガイド軸部１０１ｂに摺動可能に挿通されて組み付けされ、ストッパ板１０２と段部１０１ｃとの間に配置される。
第２のサブスプリング９９は、クラッチセンタ９２の外側面とリフタープレート９６との間に挟持されており、リフタープレート９６をストッパ板１０２側に押し付けるように付勢している。クラッチ接続状態では、リフタープレート９６は、第２のサブスプリング９９の付勢力によって、ガイド軸部１０１ｂの先端面がストッパ板１０２に当接させられており、リング部１０５と段部１０１ｃとの間には隙間Ｇ２が形成されている。
すなわち、第２のサブスプリング９９は、リフタープレート９６及びストッパ板１０２を介してプレッシャプレート９３をクラッチセンタ９２側に押し付けており、クラッチを接続する方向にプレッシャプレート９３を付勢している。
【００４４】
サブリフタープレート９７は、リフタープレート９６に対向するリング状の押圧プレート部１１３と、押圧プレート部１１３の中央の内周縁からリフターカムプレート８５側へ突出する円筒状の円管状部１１４とを備える。円管状部１１４は、メイン軸６５と略同軸に設けられる。
押圧プレート部１１３は、リフタープレート９６のリフタープレート側ボス１０６が嵌まる孔部１１３ａを備える。孔部１１３ａは、各リフタープレート側ボス１０６に対応する位置に複数形成される。ボールベアリング８８は、円管状部１１４の先端部に嵌合される。
【００４５】
サブリフタープレート９７は、孔部１１３ａがリフタープレート９６のリフタープレート側ボス１０６に摺動可能に挿通されて組み付けされ、サブリフタープレート９７の押圧プレート部１１３は、ストッパ板１０２とリフタープレート９６のリング部１０５との間に配置される。
サブスプリング９８は、クラッチセンタ９２とサブリフタープレート９７の円管状部１１４に形成された受け部１１４ａとの間に挟持されており、サブリフタープレート９７をストッパ板１０２側に押し付けるように付勢している。
クラッチ接続状態では、サブリフタープレート９７は、サブスプリング９８の付勢力によって、押圧プレート部１１３がストッパ板１０２に当接させられており、押圧プレート部１１３とリング部１０５との間には隙間Ｇ１が形成されている。
すなわち、サブスプリング９８は、ストッパ板１０２を介してプレッシャプレート９３をクラッチセンタ９２側に押し付けており、クラッチを接続する方向にプレッシャプレート９３を付勢している。
【００４６】
図５に示すクラッチ接続状態では、メインスプリング９５、第２のサブスプリング９９及びサブスプリング９８の付勢力によってクラッチ板９４が狭持され、プライマリギア４７によって回転させられるクラッチアウタ９１の回転を、クラッチ板９４を介してクラッチセンタ９２に伝達可能になり、メイン軸６５がクラッチセンタ９２と一体に回転される。
リフターカムプレート８５を介し、メインスプリング９５、第２のサブスプリング９９及び第２のサブスプリング９９の付勢力に抗してプレッシャプレート９３がプライマリドリブンギア９０側に移動させられると、クラッチ板９４の狭持が解除され、クラッチ切断状態となる。
【００４７】
図６は、シフトスピンドル７６の回動角に対するチェンジクラッチ６１のクラッチ容量及びシフトドラム７０の回動角を示す図である。なお、以下の説明では、シフトスピンドル７６の回転の正の方向はシフトアップ方向であり、シフトスピンドル７６の回転の負の方向はシフトダウン方向である。
図６に示すように、本実施の形態では、チェンジクラッチ６１の容量が、シフトスピンドル７６の回動角に応じてクラッチ容量に寄与するスプリングが変更されることで可変となっている。詳細には、クラッチ容量は、メインスプリング９５、第２のサブスプリング９９及び第２のサブスプリング９９の付勢力によってクラッチ容量が決まる最大容量Ｃ１と、メインスプリング９５及び第２のサブスプリング９９の付勢力によってクラッチ容量が決まる第１の中間容量Ｃ２と、メインスプリング９５のみの付勢力によってクラッチ容量が決まる第２の中間容量Ｃ３と、メインスプリング９５の付勢力の全部が除かれた切断容量Ｃ４との複数の段階に可変である。チェンジクラッチ６１は、第１の中間容量Ｃ２及び第２の中間容量Ｃ３となる際は、いわゆる半クラッチ状態となる。
【００４８】
クラッチ容量の最大容量Ｃ１は、図５に示すクラッチ接続状態で得られ、この状態では、リフタープレート９６及びサブリフタープレート９７の両方が、ストッパ板１０２に当接しており、第２のサブスプリング９９及びサブスプリング９８の付勢力が、プレッシャプレート９３に伝達されている。このため、プレッシャプレート９３がクラッチ板９４を押圧する付勢力は、メインスプリング９５、第２のサブスプリング９９及びサブスプリング９８の付勢力（荷重）を足し合わせたものとなり、最大となる。
すなわち、サブリフタープレート９７及びストッパ板１０２は、サブスプリング９８の付勢力をプレッシャプレート９３に伝達する第１のサブスプリング荷重伝達経路Ｓ１を構成する。また、リフタープレート９６及びストッパ板１０２は、第２のサブスプリング９９の付勢力をプレッシャプレート９３に伝達する第２のサブスプリング荷重伝達経路Ｓ２を構成する。
【００４９】
アクチュエータ機構６４（図２）によるシフトスピンドル７６の回転に伴いリフターカムプレート８５がクラッチ切断方向に移動すると、サブリフタープレート９７は、サブスプリング９８の付勢力に抗してリフタープレート側ボス１０６に沿ってリング部１０５側へリフトされ、ストッパ板１０２から離れる。
シフトスピンドル７６の角度が回動角θ１（図６）で、サブリフタープレート９７がストッパ板１０２から離れることで、第１のサブスプリング荷重伝達経路Ｓ１は遮断され、サブスプリング９８の付勢力は、プレッシャプレート９３に伝達されなくなり、クラッチ容量は、メインスプリング９５及び第２のサブスプリング９９によって決定されるようになる。このため、サブリフタープレート９７がストッパ板１０２から離れた瞬間に、図６に示すように、クラッチ容量は最大容量Ｃ１から第１の中間容量Ｃ２に低下する。
【００５０】
サブリフタープレート９７がストッパ板１０２から離れた後、リフターカムプレート８５の移動が継続されると、サブリフタープレート９７は、隙間Ｇ１（図５）を小さくするようにリング部１０５側へさらに移動を継続する。サブリフタープレート９７の押圧プレート部４２０がストッパ板１０２から離れてからリング部１０５に当接するまでの区間が第１の中間容量Ｃ２の区間である。すなわち、隙間Ｇ１の大きさに相当するリフターカムプレート８５のリフト量の区間で、第１の中間容量Ｃ２が得られる。
【００５１】
第１の中間容量Ｃ２の区間では、サブリフタープレート９７の移動は、リング部１０５に対する相対移動であり、メインスプリング９５及び第２のサブスプリング９９の荷重に影響しない。このため、図６に示すように、第１の中間容量Ｃ２の区間では、メインスプリング９５及び第２のサブスプリング９９よってクラッチ容量が決まり、第１の中間容量Ｃ２は一定である。本実施の形態では、隙間Ｇ１による遊びが設けられているため、第１の中間容量Ｃ２を得られる区間を長くでき、部品や制御手法を高精度にしなくとも、クラッチの中間容量を容易に設定値に合わせることができる。
【００５２】
第１の中間容量Ｃ２の状態からリフターカムプレート８５がクラッチ切断方向にさらにリフトされると、サブリフタープレート９７の押圧プレート部１１３がリング部１０５に当接し、第１の中間容量Ｃ２の区間が終了する。その後、この状態からリフターカムプレート８５がクラッチ切断方向にさらに移動すると、リフタープレート９６は、サブリフタープレート９７を介して押圧され、第２のサブスプリング９９の付勢力に抗してガイド軸部１０１ｂに沿って段部１０１ｃ側へリフトされ、ストッパ板１０２から離れる。
【００５３】
シフトスピンドル７６の角度が回動角θ２（図６）で、リフタープレート９６のリフタープレート側ボス１０６の先端がストッパ板１０２から離れることで、第２のサブスプリング荷重伝達経路Ｓ２は遮断され、第２のサブスプリング９９の付勢力は、プレッシャプレート９３に伝達されなくなり、クラッチ容量は、メインスプリング９５のみによって決定されるようになる。このため、リフタープレート９６がストッパ板１０２から離れた瞬間に、図６に示すように、クラッチ容量は第１の中間容量Ｃ２から第２の中間容量Ｃ３に低下する。
【００５４】
リフタープレート９６がストッパ板１０２から離れた後、リフターカムプレート８５の移動が継続されると、リフタープレート９６は、隙間Ｇ２を小さくするように段部１０１ｃ側へさらに移動を継続する。リフタープレート９６がストッパ板１０２から離れてから段部１０１ｃに当接するまでの区間が第２の中間容量Ｃ３の区間である。すなわち、隙間Ｇ２の大きさに相当するリフターカムプレート８５のリフト量の区間で、第２の中間容量Ｃ３が得られる。
【００５５】
第２の中間容量Ｃ３の区間では、リフタープレート９６の移動は、段部１０１ｃに対する相対移動であり、メインスプリング９５の荷重に影響しない。このため、図６に示すように、第２の中間容量Ｃ３の区間では、メインスプリング９５のみよってクラッチ容量が決まり、第２の中間容量Ｃ３は一定である。本実施の形態では、隙間Ｇ２による遊びが設けられているため、第２の中間容量Ｃ３を得られる区間を長くでき、部品や制御手法を高精度にしなくとも、クラッチの中間容量を容易に設定値に合わせることができる。
【００５６】
第２の中間容量Ｃ３の状態からリフターカムプレート８５がクラッチ切断方向にさらにリフトされると、リフタープレート９６が段部１０１ｃに当接し、第２の中間容量Ｃ３の区間が終了する。その後、シフトスピンドル７６の角度が回動角θ３（図６）で、リフターカムプレート８５がクラッチ切断方向にさらに移動すると、プレッシャプレート９３は、サブリフタープレート９７及びリフタープレート９６を介して押圧される。これにより、プレッシャプレート９３は、メインスプリング９５の付勢力に抗してクラッチ切断方向に移動して、プレッシャプレート９３がクラッチ板９４から離れ、クラッチは切断される。
【００５７】
制御ユニット１７は、自動変速する際、カウンタ軸６６のトルクに基づいて、アクチュエータ機構６４を駆動し、変速ショックを低減できるクラッチ容量を選択する。クラッチ容量の選択は、シフトスピンドル７６を所定の回動角に制御することで選択可能である。例えば、１速から２速にシフトアップする際、制御ユニット１７は、検出した変速前のカウンタ軸６６のトルクに基づいて、変速ショックを低減するように、最大容量Ａ、第１の中間容量Ｃ２、及び第２の中間容量Ｃ３のいずれかのクラッチ容量を選択し、変速機６０の歯車列を変速後、上記選択したクラッチ容量でチェンジクラッチ６１を接続する。具体的には、チェンジクラッチ６１のクラッチ容量が、変速前のカウンタ軸６６のトルクと変速後のカウンタ軸６６のトルクとの間やそのバンドから比較的離れない値になるようにクラッチ容量が選択される。
これにより、チェンジクラッチ６１によるカウンタ軸６６側とクランク軸２３側との間の回転差吸収を適切に行うことができ、変速ショックを低減できる。ここで、変速の前後におけるカウンタ軸６６のトルクは、例えば、エンジン回転数、スロットル開度及びカウンタ軸６６のトルクの関係を記憶したマップに基づいて求められる。
【００５８】
図７は、シフトスピンドル７６の回動角に対するリフターカムプレート８５のリフト量（クラッチリフト量）を示す図である。また、図７では、シフトアップ側においては、シフトスピンドル７６の回動角に対するクラッチスプリングの荷重が示されている。
図７に示すように、シフトアップ側のリフターカムプレート８５のリフト特性は、シフトスピンドル７６の中立位置（０°）から所定角までの回動に対してリフト量が増加しない遊び区間Ｕ１と、シフトスピンドル７６の回動量の増加に対して略線形にリフト量が増加するリフト区間Ｕ２とを有する。
【００５９】
シフトダウン側のリフターカムプレート８５のリフト特性は、シフトスピンドル７６の中立位置（０°）から所定角までの回動に対してリフト量が増加しない遊び区間Ｄ１と、シフトスピンドル７６の回動量の増加に対して略線形にリフト量が増加するリフト区間Ｄ２と、シフトスピンドル７６の回動量の増加に対してリフト区間Ｄ２よりも緩い傾斜で略線形にリフト量が増加するリフト区間Ｄ３とを有する。
遊び区間Ｄ１は、遊び区間Ｕ１よりも小さく設定されている。リフト区間Ｄ２では、リフト区間Ｕ２よりも大きな傾斜でリフターカムプレート８５のリフト量が増加する。
リフターカムプレート８５のリフト特性は、リフターカムプレート８５のカム孔部８５ｃやクラッチレバー８２のカム孔部８５ｃの形状を調整することによって所望の特性に設定される。本実施の形態では、シフトスピンドル７６の回動量の増加に対してリフターカムプレート８５のリフト量が線形に増加するように設定されている。
【００６０】
図７に示されるシフトアップ側のクラッチスプリングの荷重Ｐは、シフトスピンドル７６をシフトアップ方向に回動させた際にチェンジクラッチ６１からリフターカムプレート８５が受ける反力であり、チェンジクラッチ６１を切断して行くのに要する力である。荷重Ｐの変化は、図６に示すクラッチ容量の変化に対応するため、対応する区間に符号を付する。荷重Ｐは、クラッチ容量の段階的な減少に対応して段階的に増加する。
隙間Ｇ２が０になった後にわずかにシフトスピンドル７６がクラッチ切断方向に回動した回動角θ３は、クラッチが切断されるシフトスピンドル７６の回動位置である。回動角θ３でのリフターカムプレート８５のリフト量は、クラッチが切断される切断リフト量Ｌｄである。
切断リフト量Ｌｄは、シフトアップ方向及びシフトダウン方向で同一である。リフト区間Ｄ２では、リフト区間Ｕ２よりも急激にリフターカムプレート８５のリフト量が増加するため、シフトダウン方向では、シフトアップ方向よりも少ないシフトスピンドル７６の回動量で、クラッチが切断される。
【００６１】
図６に示すように、シフトアップする際には、クラッチが切断される前の段階から蓄力機構８１による蓄力が開始され、回動角θ３でクラッチの切断により変速機６０によるチェンジ機構８９の拘束が解除され、蓄力機構８１の蓄力によってシフトドラム７０が一気に回動されてシフトアップが行われる。蓄力機構８１が蓄力する蓄力区間Ｅは、回動角θ１近傍から回動角θ３までの区間である。
【００６２】
図８は、シフトダウンする際におけるシフトスピンドル７６の回動角に対するチェンジクラッチ６１のクラッチ容量及びシフトドラム７０の回動角を示す図である。
シフトダウンする際には、クラッチ容量の段階的な制御は行われず、シフトスピンドル７６の回動により、チェンジクラッチ６１は切断容量Ｃ４まで一気に切断される。
チェンジクラッチ６１が完全に切断されてからシフトスピンドル７６が所定量Ｆだけさらにシフトダウン方向に回動すると、マスターアーム８０を介してシフトドラム７０の回動が開始され、シフトダウンが実行される。
シフトダウンの際の変速ショックは、前記バックトルクリミッタ機構によって低減される。
【００６３】
図９は、自動変速装置２５の構成を示すブロック図である。
図９に示すように、自動変速装置２５は、発進クラッチ２４、プライマリギア４７、チェンジクラッチ６１、メイン軸６５、変速機６０、カウンタ軸６６、チェーン１５、ドライブスプロケット７２及び後輪１３を備える駆動伝達部１３０と、変速機６０及びチェンジクラッチ６１を機械的に操作するアクチュエータ機械部５５と、電装部１３１と、エンジン２１の運転を直接的に制御するエンジン運転制御部１３３とを備える。
駆動伝達部１３０は、クランク軸２３の動力を後輪１３まで機械的に伝達する。
【００６４】
アクチュエータ機械部５５は、シフトモーター７５と、シフトスピンドル７６と、ギアチェンジ機構６３と、蓄力機構８１と、チェンジ機構８９と、クラッチ操作機構６２とを備える。
エンジン運転制御部１３３は、スロットル弁５３、燃料噴射弁５４、及び、点火プラグ５７を備える。
スロットル弁５３は、電子制御式であり、制御ユニット１７により制御されるスロットル弁駆動モータ（不図示）により駆動される。詳細には、制御ユニット１７は、ハンドル１１に設けられて運転者が操作するスロットルグリップ（不図示）の操作量をセンサで検出し、この操作量に応じて上記スロットル弁駆動モーターを駆動し、スロットル弁５３の開度を調整する。
点火プラグ５７は、不図示のイグニションコイル駆動部およびイグニションコイルを介して制御ユニット１７に接続される。
電装部１３１は、制御ユニット１７と、エンジン回転数センサ５８と、シフトスピンドル角センサ７９と、ドラム角センサ７０ｃと、スロットルポジションセンサ１３４と、カウンタ軸回転数センサ７３と、メイン軸回転数センサ６５ａと、ハンドル１１に設けられるハンドルスイッチ１３２とを備える。
【００６５】
制御ユニット１７は、ＣＰＵと、ＲＯＭおよびＲＡＭ等から成る記憶部とを有し、記憶部内の制御マップ等の制御情報に基づいて、アクチュエータ機械部５５及びエンジン運転制御部１３３を制御する。
エンジン回転数センサ５８は、クランク軸２３の回転数を制御ユニット１７に出力する。
制御ユニット１７は、シフトスピンドル角センサ７９の検出値から、変速機６０の状態、すなわち変速機６０が変速中であるか否かを判定できる。
ドラム角センサ７０ｃは、シフトドラム７０の回転角を制御ユニット１７に出力し、制御ユニット１７は、この回転角から現在のギア位置（変速段）を判定する。
スロットルポジションセンサ１３４は、スロットル弁５３の開度を制御ユニット１７に出力する。
ハンドルスイッチ１３２は、モードスイッチ１３２ｂ及びシフトセレクトスイッチ１３２ａを備える。
【００６６】
制御ユニット１７は、エンジン回転数センサ５８、シフトスピンドル角センサ７９、ドラム角センサ７０ｃ、スロットルポジションセンサ１３４、及び、カウンタ軸回転数センサ７３からの信号に基づいて、シフトモーター７５を制御し、変速操作及びクラッチ操作を自動で行う。
また、制御ユニット１７は、前記スロットルグリップの操作量に応じて、スロットル弁５３の開度、燃料噴射弁５４の噴射量、及び、点火プラグ５７の点火時期を調整するが、制御ユニット１７は、スロットルポジションセンサ１３４、エンジン回転数センサ５８、シフトスピンドル角センサ７９、ドラム角センサ７０ｃ、及び、カウンタ軸回転数センサ７３の検出値に基づいて、スロットル弁５３の開度、燃料噴射弁５４の噴射量、及び、点火プラグ５７の点火時期を補正する。
【００６７】
図１０は、蓄力機構８１の断面図である。
他側ケース半体２６Ｒの壁部３６は、クランクケース２６の合わせ面２６Ｆの近傍に形成される内壁３６ｂ（合わせ部寄りの内壁）を、シフトスピンドル７６の周囲に備える。
蓄力機構８１は、他側ケース半体２６Ｒの壁部３６の内壁３６ｂとクラッチカバー３０との間に配置される。
蓄力機構８１は、シフトスピンドル７６と、シフトスピンドル７６の軸上にシフトスピンドル７６に対して相対回転可能に設けられるギアシフトアーム１４０と、ギアシフトアーム１４０を中立位置に付勢するリターンスプリング１４１と、ギアシフトアーム１４０に近接した位置でシフトスピンドル７６の軸上に固定され、シフトスピンドル７６と一体に回転するシフトダウン用カラー１４２と、ギアシフトアーム１４０から軸方向に離間した位置でシフトスピンドル７６の軸上に固定され、シフトスピンドル７６と一体に回転する蓄力カラー１４３とを備える。
【００６８】
また、蓄力機構８１は、蓄力カラー１４３とギアシフトアーム１４０との間の軸上に、シフトスピンドル７６に対して相対回転可能に設けられるスプリングカラー１４４と、蓄力カラー１４３とギアシフトアーム１４０との間でスプリングカラー１４４の外周に巻付くように設けられる蓄力スプリング１４５と、マスターアーム８０の回動位置を規制するストッパーピン１４６（ストッパ部）とを備える。
ギアチェンジ機構６３は、蓄力機構８１に隣接してシフトスピンドル７６上に固定されるサブリターンスプリング係止カラー１４８と、サブリターンスプリング係止カラー１４８に連結され、シフトスピンドル７６を中立位置に付勢するサブリターンスプリング１５０とを備える。
【００６９】
シフトスピンドル７６は、カバー７８側から順に、減速歯車列７７に接続される接続部７６ａと、軸受け部３７ａに支持されるとともに内壁３６ｂを貫通する支持部７６ｂと、ギアシフトアーム１４０を支持するギアシフトアーム支持部７６ｃと、径方向に突出する鍔部７６ｄと、スプリングカラー１４４を支持するスプリングカラー支持部７６ｅと、蓄力カラー１４３を支持するカラー支持部７６ｆと、ベアリング３０ａに支持される支持部７６ｇと、シフトスピンドル角センサ７９に接続されるセンサ接続部７６ｈとを有する。
シフトスピンドル７６において、鍔部７６ｄは最も大径であり、ギアシフトアーム支持部７６ｃ、支持部７６ｂ、及び接続部７６ａは、接続部７６ａ側に向けて段階的に小径になるように形成されている。また、スプリングカラー支持部７６ｅ、カラー支持部７６ｆ、支持部７６ｇ及びセンサ接続部７６ｈは、鍔部７６ｄ側からセンサ接続部７６ｈに向けて段階的に小径になるように形成されている。
【００７０】
支持部７６ｂには、サブリターンスプリング係止カラー１４８が固定される係止カラー固定部１５１が設けられている。ギアシフトアーム支持部７６ｃにおいて鍔部７６ｄに隣接する位置には、シフトダウン用カラー１４２が固定されるシフトダウン用カラー固定部１５２が設けられている。カラー支持部７６ｆには、蓄力カラー１４３が固定される蓄力カラー固定部１５３が設けられている。係止カラー固定部１５１、シフトダウン用カラー固定部１５２、及び蓄力カラー固定部１５３は、シフトスピンドル７６の外周に形成されるセレーションである。また、クラッチレバー８２は、蓄力カラー固定部１５３に固定される。
サブリターンスプリング係止カラー１４８、シフトダウン用カラー１４２、蓄力カラー１４３、及び、クラッチレバー８２は、シフトスピンドル７６に対し相対回転不能に固定されており、シフトスピンドル７６と一体に回動する。
【００７１】
図１１は、図１０のＸＩ−ＸＩ断面図であり、蓄力機構８１の周辺部を示す図である。図１２は、ギアシフトアーム１４０を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）はＸＩＩ−ＸＩＩ断面図である。ここで、図１１では、アクチュエータ機構６４、蓄力機構８１及びチェンジ機構８９は、シフトアップ及びシフトダウンの動作がなされていない中立状態（中立位置）にある。すなわち、図１１では、シフトスピンドル７６、ギアシフトアーム１４０及びマスターアーム８０等は、中立状態にある。また、図１１ではクラッチカバー３０は不図示である。
図１０〜図１２に示すように、ギアシフトアーム１４０は、シフトスピンドル７６の外周面にベアリング１５４を介して嵌合する円筒部１５５と、円筒部１５５における蓄力スプリング１４５側の端の外周部から径方向外側に延びるプレート部１５６とを備える。
プレート部１５６は、円筒部１５５から上方に延びる上方延出部１５６ａと、円筒部１５５から上方延出部１５６ａに略直交する方向へ延びる延出部１５６ｂとを備える。
【００７２】
延出部１５６ｂには、延出部１５６ｂの先端部からシフトスピンドル７６と略平行に蓄力スプリング１４５側へ延びる第１の係止片１５７が設けられている。また、プレート部１５６において、円筒部１５５と第１の係止片１５７との間には、シフトダウン用カラー１４２の一部が嵌まる孔部１５８が設けられている。孔部１５８は、円筒部１５５に沿って円弧状に延びる長孔である。
上方延出部１５６ａには、上方延出部１５６ａの先端部から径方向外方に延びた後にシフトスピンドル７６と略平行にリターンスプリング１４１側に延びる第２の係止片１５９が設けられている。
第２の係止片１５９は、マスターアーム８０の規制開口部１６０に挿通される基端側の当接部１５９ａと、リターンスプリング１４１が係止される先端側のリターンスプリング係止部１５９ｂとを備える。リターンスプリング係止部１５９ｂは、当接部１５９ａよりも細く形成されている。
【００７３】
マスターアーム８０は、ギアシフトアーム１４０の円筒部１５５の外周面に摺動自在に嵌合する筒状部１６１と、筒状部１６１における蓄力スプリング１４５側の端から径方向外側に延出されるアーム部１６２とを備える。マスターアーム８０は、ギアシフトアーム１４０に対して相対回転可能である。マスターアーム８０は、アーム部１６２がギアシフトアーム１４０のプレート部１５６に近接するように配置される。
アーム部１６２は、図１１の正面視では略Ｌ字状に形成されており、筒状部１６１から上方へ延びる位置規制アーム１６２ａと、筒状部１６１から位置規制アーム１６２ａと略直交する方向に延びる操作アーム１６２ｂとを備える。マスターアーム８０は、操作アーム１６２ｂを介してシフトドラム７０に連結されており、マスターアーム８０が回動することでシフトドラム７０が回転する。
【００７４】
マスターアーム８０は、ストッパーピン１４６が挿通される前記規制開口部１６０を、位置規制アーム１６２ａの先端部に備える。規制開口部１６０には、ストッパーピン１４６の下方の位置で、ギアシフトアーム１４０の第２の係止片１５９が挿通される。規制開口部１６０は、ストッパーピン１４６及び第２の係止片１５９が規制開口部１６０内で規制開口部１６０に対して相対移動可能なように、所定の大きさの幅を有する。
マスターアーム８０は、シフトスピンドル７６と略平行にリターンスプリング１４１側に延びるスプリング係止片１６３を、規制開口部１６０の上縁部に備える。
【００７５】
シフトダウン用カラー１４２は、筒状に形成されており、鍔部７６ｄに突き当てられて軸方向に位置決めされ、シフトダウン用カラー固定部１５２に固定される。シフトダウン用カラー１４２は、ギアシフトアーム１４０の孔部１５８に挿通されるドグ歯１６４を有する。ドグ歯１６４の全長は、ドグ歯１６４が孔部１５８内で移動可能なように、孔部１５８の全長よりも短く形成されている。
【００７６】
蓄力カラー１４３は、蓄力カラー固定部１５３に固定される円筒部１６６と、円筒部１６６から径方向外側に延びる延出部１６７と、延出部１６７の先端からシフトスピンドル７６と略平行にギアシフトアーム１４０側に延びる蓄力アーム１６８とを備える。蓄力アーム１６８は、シフトスピンドル７６の軸方向視では、ギアシフトアーム１４０の第１の係止片１５７に対し、径方向及び周方向において略同一の位置に配置される。詳細には、蓄力アーム１６８は、第１の係止片１５７に対し、周方向にはわずかにずれた位置に設けられる。
【００７７】
スプリングカラー１４４は、鍔部７６ｄと蓄力カラー１４３との間に配置される。スプリングカラー１４４は、蓄力スプリング１４５の内周部がスプリングカラー１４４に接触した際にシフトスピンドル７６に対して回転することで、蓄力スプリング１４５のフリクションを低減する。
蓄力スプリング１４５は、ねじりコイルバネであり、一端のギアシフトアーム側端部１４５ａが、ギアシフトアーム１４０の第１の係止片１５７に係止され、他端の蓄力アーム側端部１４５ｂが蓄力カラー１４３の蓄力アーム１６８に係止される。
【００７８】
リターンスプリング１４１は、ねじりコイルバネであり、コイル部１４１ｃがマスターアーム８０の筒状部１６１の外周部に嵌合される。
リターンスプリング１４１は、その一端１４１ａと他端１４１ｂとが径方向の外側に延出し、一端１４１ａと他端１４１ｂとは、互いに所定の間隔をあけて略平行になるように設けられる。
リターンスプリング１４１は、一端１４１ａと他端１４１ｂとの間にストッパーピン１４６を挟んだ状態で配置される。
また、マスターアーム８０のスプリング係止片１６３は、ストッパーピン１４６よりも一端１４１ａ及び他端１４１ｂの先端側で、一端１４１ａと他端１４１ｂとの間に挟持される。ギアシフトアーム１４０の第２の係止片１５９は、ストッパーピン１４６よりも一端１４１ａ及び他端１４１ｂの基端側で、一端１４１ａと他端１４１ｂとの間に挟持される。
【００７９】
ストッパーピン１４６は、他側ケース半体２６Ｒの内壁３６ｂに締結して固定される。ストッパーピン１４６は、シフトスピンドル７６と略平行に延び、マスターアーム８０の規制開口部１６０に挿通される。ストッパーピン１４６は、先端部にダンパー部１７０を備える。ダンパー部１７０は、ストッパーピン１４６に嵌合される円筒状のカラー１７０ａと、カラー１７０ａとストッパーピン１４６との間に介装されるゴム等の弾性部材１７０ｂと、ストッパーピン１４６の先端に嵌められてカラー１７０ａを抜け止めするワッシャ状の止め具１７０ｃとを備える。マスターアーム８０の規制開口部１６０の内周部は、マスターアーム８０が回動した際にダンパー部１７０に当接する。このため、規制開口部１６０がストッパーピン１４６に受けられる際の打音をダンパー部１７０によって低減できる。
【００８０】
図１３は、図１０のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ断面図である。図１４は、図１０のＸＩ−ＸＩ断面図である。ここで、図１３は中立状態を示す図である。図１４ではクラッチカバー３０は不図示である。
図１０に示すように、一側ケース半体２６Ｌの壁部３７は、他側ケース半体２６Ｒの内壁３６ｂの外側方に位置する。壁部３７と内壁３６ｂとの間で変速機室３２内の空間１６９には、壁部３７からシフトスピンドル７６に沿って内壁３６ｂ側に突出する筒状のサブリターンスプリング支持部１７１が設けられる。シフトスピンドル７６を支持するベアリング３７ｂは、サブリターンスプリング支持部１７１の内周部に支持される。
【００８１】
サブリターンスプリング支持部１７１の先端には、周方向に窪む段部が設けられ、この段部には円筒状のガイドカラー１７２が固定される。ガイドカラー１７２の外周部とサブリターンスプリング支持部１７１の基端部の外周部とは面一である。
壁部３７は、シフトスピンドル７６と略平行に延びるボス１７３を、サブリターンスプリング支持部１７１の近傍に備える。ボス１７３及びサブリターンスプリング支持部１７１は、壁部３７と一体に形成されており、その先端部は、内壁３６ｂの近傍まで延びる。
【００８２】
サブリターンスプリング１５０は、ねじりコイルバネであり、コイル部１５０ｃと、コイル部１５０ｃの両端からそれぞれ径方向の外側に突出する一端１５０ａ及び他端１５０ｂを備える。
サブリターンスプリング１５０は、コイル部１５０ｃの内周部がサブリターンスプリング支持部１７１の外周部に嵌合されて支持され、空間１６９に配置される。
サブリターンスプリング１５０は、一端１５０ａと他端１５０ｂとの間にボス１７３を挟持した状態で配置され、ボス１７３によって周方向に位置決めされている。
【００８３】
図１０及び図１３に示すように、サブリターンスプリング係止カラー１４８は、他側ケース半体２６Ｒの内壁３６ｂとマスターアーム８０との間に配置され、クラッチ室３４内に位置する。また、サブリターンスプリング係止カラー１４８は、内壁３６ｂとリターンスプリング１４１との間に位置する。
サブリターンスプリング係止カラー１４８は、シフトスピンドル７６の係止カラー固定部１５１に固定される円筒部１７５と、円筒部１７５から径方向の外側に延びた後、リターンスプリング１４１とは反対側に屈曲してサブリターンスプリング１５０側に延びる腕部１７６とを備える。
【００８４】
内壁３６ｂは、サブリターンスプリング係止カラー１４８の腕部１７６が貫通する孔部１７７を備える。孔部１７７は、腕部１７６の回動の軌跡に対応して円弧状に形成されている。腕部１７６は、孔部１７７に挿通されて空間１６９内に延び、ボス１７３とコイル部１５０ｃとの間の位置で、サブリターンスプリング１５０の一端１５０ａと他端１５０ｂとの間に挟持される。
【００８５】
図１１に示す中立状態では、チェンジクラッチ６１が接続状態にあって変速機６０に駆動力が発生している。このため、マスターアーム８０は、変速機６０によって拘束されており、シフトスピンドル７６上で回動不能である。
中立状態では、マスターアーム８０は、スプリング係止片１６３がリターンスプリング１４１の一端１４１ａと他端１４１ｂとの間に挟まれることで、回動位置を中立位置に規制されている。リターンスプリング１４１は、所定の初期荷重が付された状態でマスターアーム８０の回動位置を規制している。
中立状態では、ギアシフトアーム１４０は、リターンスプリング係止部１５９ｂがリターンスプリング１４１の一端１４１ａと他端１４１ｂとの間に挟まれることで、回動位置を中立位置に規制されている。リターンスプリング１４１は、所定の初期荷重が付された状態でギアシフトアーム１４０の回動位置を規制している。
すなわち、中立状態では、マスターアーム８０及びギアシフトアーム１４０は、シフトスピンドル７６の中心とストッパーピン１４６の中心とを通る直線Ｌに沿うように位置している。
【００８６】
中立状態では、蓄力スプリング１４５は、蓄力アーム１６８と第１の係止片１５７との間で所定のねじり量だけ初期撓みを付与された状態で設けられており、蓄力スプリング１４５には所定の初期荷重が発生している。
図１３に示すように、中立状態では、サブリターンスプリング係止カラー１４８は、腕部１７６がサブリターンスプリング１５０の一端１５０ａと他端１５０ｂの間に挟まれることで、回動位置を中立位置に規制されている。サブリターンスプリング１５０は、所定の初期荷重が付された状態でサブリターンスプリング係止カラー１４８の回動位置を規制している。
【００８７】
図１５は、シフトダウン用カラー１４２のドグ歯１６４の位置状態を示す図であり、（ａ）は中立状態であり、（ｂ）〜（ｄ）は、順にさらにシフトスピンドル７６の回動量が増加した状態である。
図１５（ａ）に示すように、ドグ歯１６４は、中立状態では、ギアシフトアーム１４０の孔部１５８の一端に接しており、ドグ歯１６４と孔部１５８の他端との間には隙間が形成されている。
【００８８】
ここで、シフトアップをする際の蓄力機構８１の動作を説明する。
制御ユニット１７の変速の指示に伴ってアクチュエータ機構６４のシフトモーター７５が駆動されると、シフトスピンドル７６の回動が開始される。シフトアップの方向は、図中に符号ＵＰで示す時計回りの方向である。
図１６は、中立状態よりもシフトアップ方向に進んだ状態を示す図である。
図１６の状態は、ギアシフトアーム１４０の第２の係止片１５９の当接部１５９ａが、マスターアーム８０の規制開口部１６０の内縁１６０ａに当接してギアシフトアーム１４０が回動できなくなるまでシフトスピンドル７６の回動が進んだ状態であり、以下の説明では、この状態を蓄力準備状態と呼ぶ。
【００８９】
蓄力準備状態では、ギアシフトアーム１４０は、蓄力カラー１４３の回動に伴って蓄力スプリング１４５を介して蓄力カラー１４３と一体に回動しただけである。このため、蓄力機構８１は全体的にシフトアップ方向に回動しているが、蓄力スプリング１４５の撓み量に変化は無く、蓄力は開始されていない。また、蓄力準備状態では、中立状態からのマスターアーム８０の回動量は０である。
蓄力準備状態では、ギアシフトアーム１４０は、リターンスプリング１４１の付勢力に抗して回動しており、リターンスプリング１４１の他端１４１ｂは、所定量だけ開かれている。
また、蓄力準備状態では、サブリターンスプリング係止カラー１４８は、サブリターンスプリング１５０の付勢力に抗して回動しており、サブリターンスプリング１５０の他端１５０ｂは、図１３に２点鎖線で示すように、所定量だけ開かれる。
【００９０】
蓄力準備状態では、シフトダウン用カラー１４２がギアシフトアーム１４０と一体に回動するため、図１５（ｂ）に示すように、ドグ歯１６４は、ギアシフトアーム１４０の孔部１５８の一端に接しており、ドグ歯１６４と孔部１５８の他端との間には隙間が形成されている。
【００９１】
図１７は、蓄力準備状態よりもシフトアップ方向に進んだ状態を示す図である。
図１７の状態では、蓄力スプリング１４５は、シフトスピンドル７６の回動に伴い、ギアシフトアーム側端部１４５ａが第１の係止片１５７によって位置を固定されたまま、蓄力アーム側端部１４５ｂだけが蓄力アーム１６８によって所定量Ｒだけ回動されている。以下の説明では、図１７の状態を蓄力状態と呼ぶ。
【００９２】
蓄力状態では、蓄力スプリング１４５の撓み量が、所定量Ｒの分だけ増加しており、蓄力スプリング１４５の所定量の蓄力が完了している。また、蓄力状態では、中立状態からのマスターアーム８０の回動量は０である。
蓄力状態では、規制開口部１６０に規制されて回動しないギアシフトアーム１４０に対し、シフトダウン用カラー１４２はシフトスピンドル７６と共に回動している。このため、蓄力状態では、図１５（ｃ）に示すように、ドグ歯１６４は、ギアシフトアーム１４０の孔部１５８の一端と他端との間の中間部に位置する。
また、蓄力状態では、サブリターンスプリング係止カラー１４８は、サブリターンスプリング１５０の付勢力に抗して回動しており、サブリターンスプリング１５０の他端１５０ｂは、図１３に２点鎖線で示すように、蓄力準備状態の状態よりもさらに所定量だけ開かれる。
【００９３】
図３を参照し、クラッチレバー８２は、シフトスピンドル７６と一体に回転し、クラッチレバー８２の回動に伴って、リフターカムプレート８５が軸方向に移動し、チェンジクラッチ６１が切断される。チェンジクラッチ６１が切断されると、変速機６０によるマスターアーム８０の拘束が解除され、マスターアーム８０は回動可能となる。チェンジクラッチ６１が切断された瞬間に、蓄力機構８１の蓄力が開放され、マスターアーム８０は、ギアシフトアーム１４０を介して蓄力によって図１７に二点鎖線で示す位置まで一気に回動する。このため、変速を迅速に行うことができる。マスターアーム８０は、規制開口部１６０の一端１４１ａ側の部分がストッパーピン１４６のダンパー部１７０に当接するまで回動する。
【００９４】
蓄力が開放されると、停止しているシフトダウン用カラー１４２に対してギアシフトアーム１４０がシフトアップ方向に回動し、図１５（ｄ）に示すように、ギアシフトアーム１４０の孔部１５８の一端がドグ歯１６４に当接する。このため、シフトアップ方向と反対のシフトダウン方向にシフトスピンドル７６を回動する際に、ドグ歯１６４を介してギアシフトアーム１４０をシフトダウン方向に迅速に回動させることができる。このため、迅速に中立状態に戻すことができる。
【００９５】
シフトダウンをする際には、まず、図１１の中立状態からギアシフトアーム１４０がシフトダウン方向に回動されて行き、ギアシフトアーム１４０の当接部１５９ｃがマスターアーム８０の規制開口部１６０の内縁１６０ｂに当接する。中立状態から当接部１５９ｃが内縁１６０ｂに当接するまでの区間は、図８の区間Ｙに対応する。区間Ｙでは、シフトスピンドル７６の回動に伴ってチェンジクラッチ６１が切断され、シフトドラム７０はまだ回動しない。区間Ｙを越えてシフトスピンドル７６がシフトダウン方向に回動すると、当接部１５９ｃを介してマスターアーム８０のシフトダウン方向への回動が回動され、シフトドラム７０が回動してシフトダウンが行われる。
【００９６】
図１８は、チェンジ機構８９の側面図である。図１９は、チェンジ機構８９の動作状態を示す図であり、（ａ）は正常にシフトダウン方向に送り切った状態であり、（ｂ）は（ａ）の状態から中立位置側に戻る状態を示している。
チェンジ機構８９は、マスターアーム８０の先端部に設けられる送り操作部材２０１と、シフトドラム７０（図１４）の軸端に設けられる星型プレート２０２と、星型プレート２０２の外周部に当接して星型プレート２０２の回動位置を規制するストッパアーム２０３（付勢部材）とを備える。
星型プレート２０２は、周方向に略等間隔で放射状に突出した複数（５つ）のカム山部と、各カム山部の外側面から軸方向に突出する複数（５つ）の係止ピン２０４とを備える。星型プレート２０２は、シフトドラム７０に一体的に設けられており、シフトドラム７０は、係止ピン２０４が送り操作部材２０１に押圧されることで回動する。
【００９７】
ストッパアーム２０３は、クランクケース２６に回動自在に軸支されるアーム部２０３ａと、アーム部２０３ａの先端部に軸支されるローラー２０３ｂとを備える。アーム部２０３ａは、アーム部２０３ａに連結されるばね（不図示）によって、ローラー２０３ｂが星型プレート２０２の外周部に常に当接するように付勢されている。すなわち、シフトドラム７０が回動する際には、ローラー２０３ｂは、星型プレート２０２のカム山部及びカム山部の間の谷部に沿って動く。
送り操作部材２０１は、マスターアーム８０の操作アーム１６２ｂの長手方向にスライド可能であるとともに、シフトスピンドル７６側に移動するようにばね等（不図示）によって付勢されている。
送り操作部材２０１は、係止ピン２０４側へシフトドラム７０の軸方向に突出するシフトアップ用押圧部２０１ａ及びシフトダウン用押圧部２０１ｂを、先端側に備える。
【００９８】
図１８は、チェンジ機構８９の中立状態が示されており、この状態では、ローラー２０３ｂが星型プレート２０２の谷部に係合していることで、シフトドラム７０は所定の変速段に対応する回動角に位置決めされている。また、中立状態では、互いに隣接する２つの係止ピン２０４，２０４から外側に少し離間した位置に、シフトアップ用押圧部２０１ａとシフトダウン用押圧部２０１ｂとがそれぞれ位置している。
【００９９】
シフトダウンの指示に伴ってマスターアーム８０がシフトダウン方向に回動されると、シフトダウン用押圧部２０１ｂが１つの係止ピン２０４に下方から当接し、係止ピン２０４を介してシフトドラム７０をシフトダウン方向に回動させる。この際、シフトダウン用押圧部２０１ｂは、ストッパアーム２０３の付勢力に抗してシフトドラム７０を回動させる。詳細には、シフトダウン用押圧部２０１ｂは、ローラー２０３ｂが星型プレート２０２のカム山部を越えるまでは、ストッパアーム２０３の付勢力に抗してシフトドラム７０を回動させる。ローラー２０３ｂが星型プレート２０２のカム山部を越えた後は、ローラー２０３ｂが谷部側に下る際の押圧力により、シフトドラム７０は、ローラー２０３ｂが谷部に係合するまで自動的に回転する。すなわち、ローラー２０３ｂが星型プレート２０２のカム山部を越える位置までシフトドラム７０が回動すれば、シフトダウン用押圧部２０１ｂが係止ピン２０４から離れても、シフトドラム７０は次段に対応する位置まで自動的に回動する。このため、図１９（ａ）に示すように、マスターアーム８０をシフトダウン方向に送り切った状態では、シフトダウン用押圧部２０１ｂは係止ピン２０４から離間している。つまり、ローラー２０３ｂが星型プレート２０２のカム山部を越える位置までシフトドラム７０が回動すれば、マスターアーム８０は、シフトドラム７０から独立して反対方向にも回動可能である。
【０１００】
図１９（ａ）の状態から図１８の中立状態に戻る際には、マスターアーム８０はシフトアップ方向に回動される。この場合、送り操作部材２０１は、図１９（ｂ）に示すように、シフトダウン用押圧部２０１ｂの近傍に設けられた戻し用当接部２０５が他の係止ピン２０４に当接しながら回動することで、操作アーム１６２ｂの長手方向に移動し、完全に中立位置に戻ると、図１８の状態となる。
ここでは、シフトダウンする場合について説明したが、シフトアップする際は、シフトアップ用押圧部２０１ａが係止ピン２０４を押圧し、シフトドラム７０をシフトアップ方向に回動させる。
【０１０１】
図２０は、円筒状のシフトドラム７０の外周部を展開した図である。
シフトドラム７０のリード溝７０ａ，７０ｂには、各シフトフォーク６９ａ，６９ｂの端部６９ａ１，６９ｂ１が掛止めされ、各シフトフォーク６９ａ，６９ｂは、シフトドラム７０が回動することで端部６９ａ１，６９ｂ１がリード溝７０ａ，７０ｂの形状に沿って移動させられ、シフトドラム７０の軸方向にスライドする。
各リード溝７０ａ，７０ｂは、シフトドラム７０の外周部に沿って周方向に延びているが、一周するようには繋がっておらず、行き止まりとなる終端部２１０，２１１を両端にそれぞれ備える。
【０１０２】
各リード溝７０ａ，７０ｂは、終端部２１０，２１１の間に、変速機６０のニュートラルから４速にそれぞれ対応するニュートラル位置ｐＮ、１速位置ｐ１、２速位置ｐ２、３速位置ｐ３、及び、最大ギア段位置となる４速位置ｐ４を順に備える。
終端部２１０は、ニュートラル位置ｐＮに近接して形成されている。終端部２１１は、４速位置ｐ４に近接して形成されている。終端部２１１と４速位置ｐ４との距離はわずかであり、シフトドラム７０が、４速位置ｐ４からさらにシフトアップ方向に回動された場合、終端部２１１が端部６９ａ１，６９ｂ１に当接し、シフトドラム７０はそれ以上シフトアップ方向に動けなくなる。終端部２１１と４速位置ｐ４との距離は、例えば、端部６９ａ１，６９ｂ１の径の半分以下である。
【０１０３】
図２１は、メインスプリング９５の荷重特性を示す図表である。
メインスプリング９５（図５）は、皿ばねであり、リテーナ１１２とプレッシャプレート９３との間に圧縮された状態で挟持される。メインスプリング９５は、高さがその自由長のときの荷重は０で、圧縮による高さの減少に伴って荷重が増加して、所定の高さで最大荷重値Ｆｍまで荷重が上昇し、その後、高さの減少に伴って荷重が低下して行くという特性を備える。
メインスプリング９５は、高さの変化に対する荷重の変化が緩やかな高荷重領域Ｈを最大荷重値Ｆｍの前後に備える。
【０１０４】
図２２は、シフトスピンドル７６の回動角とシフトスピンドル７６のトルクとの関係を示す図表である。図２２では、シフトスピンドル７６の回動角に対応する図６の隙間Ｇ１，Ｇ２が図示されている。
図５、図６、図７及び図２２を参照し、シフトスピンドル７６は、チェンジクラッチ６１に抗して回動するため、回動角が大きくなるほどトルクが増加する。
詳細には、シフトスピンドル７６のトルクは、回動角θ１でサブスプリング９８を圧縮し始める際に瞬間的に大きく増加し、隙間Ｇ１の区間ではサブスプリング９８を徐々に圧縮することで徐々に増加して行き、回動角θ２で第２のサブスプリング９９を圧縮し始める際に瞬間的に大きく増加し、隙間Ｇ２の区間では第２のサブスプリング９９を徐々に圧縮することで徐々に増加して行き、回動角θ３でメインスプリング９５を圧縮し始める際に瞬間的に大きく増加し、回動角θ３を超えるとメインスプリング９５を徐々に圧縮することで徐々に増加して行く。
【０１０５】
図７に示すように、チェンジクラッチ６１のリフト量は、シフトスピンドル７６の回動角の増加に伴って、少なくとも回動角θ３までは線形に増加する。このため、図２２に示すシフトスピンドル７６の回動角に対するシフトスピンドル７６のトルクの増加は、リフトして行く際の基本の荷重の変化の区間である隙間Ｇ１，Ｇ２の区間では、線形となる。このため、図２２では、回動角θ１，θ２，θ３でのトルクの瞬間的な増加がはっきりと現れる。
【０１０６】
図２３は、シフトスピンドル７６の目標回動角θｔｇとシフトスピンドル７６の実際の回動角θａｃとの関係を示す図表である。ここで、図２３では、シフトスピンドル７６が回動角θ１，θ２，θ３となる時間がともに図示されている。
制御ユニット１７は、シフトスピンドル７６の実際の回動角θａｃを目標回動角θｔｇに追従させるようにシフトスピンドル７６の回動角のフィードバック制御を行っている。フィードバック制御は、目標回動角θｔｇと実際の回動角θａｃとの差が小さくなるようにモーター印加電圧を調整するものであり、モーター印加電圧の調整は、ＰＷＭ（パルス幅変調）制御の駆動デューティの調整で行っている。
【０１０７】
図２３では、目標回動角θｔｇを一定の割合で増加させており、シフトスピンドル７６の回動動作は、回動角が略一定の速度（例えば１０°／ｓｅｃ）で増加するランプ応答となっている。
シフトスピンドル７６をランプ応答で回動させる場合、回動角θ１，θ２，θ３では、サブスプリング９８、第２のサブスプリング９９及びメインスプリング９５の圧縮がそれぞれ開始されるため、シフトモーター７５を回動させるのに要するトルクが急に増加する。このため、各回動角θ１，θ２，θ３近傍では、制御遅れが発生し易くなり、目標回動角θｔｇと回動角θａｃとの差の拡大によって、シフトモーター７５の駆動デューティは急激に増加することになる。
【０１０８】
制御ユニット１７は、シフトスピンドル７６を図２３のランプ応答で回動させて行った場合のシフトモーター７５の駆動デューティの最大値に基づいてチェンジクラッチ６１が切断される切断位置を学習する切断位置学習制御を行う。
図２４は、切断位置学習制御の際におけるシフトスピンドル７６の回動角と、シフトモーター７５の駆動デューティＤｕと、チェンジクラッチ６１のプレッシャプレート９３のリフト量Ｌｐと、駆動デューティＤｕの微分値Ｄｉとの関係を示す図表である。微分値Ｄｉは、駆動デューティＤｕの単位時間当たりの変化量に相当する。
【０１０９】
制御ユニット１７がシフトモーター７５を駆動してシフトスピンドル７６を回動させて行くと、回動角θ１では、サブスプリング９８の圧縮が開始されることにより駆動デューティＤｕは急激に増加する。これにより、微分値Ｄｉも増加し、微分値Ｄｉは回動角θ１の近傍に極大値を有する。また、回動角θ１の近傍では、蓄力機構８１による蓄力が開始されるため、蓄力に要する分とサブスプリング９８を圧縮する分とが合わさることで、回動角θ１の近傍では、駆動デューティＤｕは、急激に且つ大きく増加している。
回動角θ１から回動角θ２までは、クラッチ容量は第１の中間容量Ｃ２（図６）で一定であり、シフトモーター７５の負荷も大きく変化しないため、駆動デューティＤｕも略一定である。
【０１１０】
回動角θ２になると、第２のサブスプリング９９の圧縮が開始されることにより駆動デューティＤｕは急激に増加する。これにより、微分値Ｄｉも増加し、微分値Ｄｉは回動角θ２の近傍に極大値を有する。
回動角θ２から回動角θ３までは、クラッチ容量は第２の中間容量Ｃ３（図６）で一定であり、シフトモーター７５の負荷も大きく変化しないため、駆動デューティＤｕも略一定である。
回動角θ３になると、メインスプリング９５の圧縮が開始されることにより、プレッシャプレート９３のリフト量Ｌｐが０から急激に増加し始め、チェンジクラッチ６１が切断される。その結果、駆動デューティＤｕは回動角θ３から急激に増加し始める。これにより、微分値Ｄｉも増加し、微分値Ｄｉは回動角θ３の近傍で回動角θ３よりも大きな回動角θ４に極大値Ｖｍ１を有する。極大値Ｖｍ１は、回動角θ３での駆動デューティＤｕの急激な増加に対応する極大値である。なお、リフト量Ｌｐは、回動角θ３に達するまでは０である。
また、微分値Ｄｉは回動角θ３の近傍で、回動角θ３よりも小さな回動角θ４ａ，θ４ｂに、極大値Ｖｍ２，Ｖｍ３をそれぞれ有する。極大値Ｖｍ２，Ｖｍ３は、回動角θ３での駆動デューティＤｕの急激な増加とは異なる原因により発生した極大値である。
【０１１１】
メインスプリング９５は、回動角θ３における高さが図２１の高荷重領域Ｈ内または高荷重領域Ｈのわずかに手前側となる高さとなるように配置されている。このため、メインスプリング９５の付勢力を効率良く利用してクラッチ容量を大きく確保できる。
回動角θ３の近傍では、メインスプリング９５が高荷重領域Ｈ近傍に設定されているため、メインスプリング９５は、回動角θ３の近傍で、荷重が回動角の増加に伴い上がってその後下がる特性を発揮する。このため、駆動デューティＤｕも、回動角θ３の近傍で回動角の増加に伴い上がってその後下がることになり、回動角θ３の近傍には、回動角θ３近傍の範囲内における最大値である駆動デューティ最大値Ｄｕ１が現れる。駆動デューティ最大値Ｄｕ１は、駆動デューティＤｕが大きく増加した後に発生するため、回動角θ４よりも大きな回動角である回動角θ５で現れる。
【０１１２】
詳細には、制御ユニット１７は、駆動デューティ最大値Ｄｕ１の検出を、シフトスピンドル７６の回動角の所定の検出範囲Ｒｄにおいて行う。所定の検出範囲Ｒｄは、チェンジクラッチ６１やシフトスピンドル７６等の部品の寸法や組み付け誤差を考慮して、設定上、回動角θ３が所定の検出範囲Ｒｄ内に含まれるように予め設定されている。ここで、回動角θ３は、チェンジクラッチ６１が実際に切断される回動角である。
所定の検出範囲Ｒｄよりもシフトスピンドル７６の回動角が大きくなった領域では、シフトスピンドル７６周辺の負荷によって駆動デューティＤｕは駆動デューティ最大値Ｄｕ１よりも大きくなるが、この領域は、駆動デューティ最大値Ｄｕ１の検出の対象外である。
【０１１３】
図２５は、切断位置学習制御の処理のフローチャートである。
制御ユニット１７は、自動二輪車１０が走行しておらず停止している状態でシフトモーター７５をランプ応答で駆動して、切断位置学習制御を実行する。
まず、制御ユニット１７は、駆動デューティ最大値Ｄｕ１と、駆動デューティＤｕの微分値Ｄｉの極大値を検出し（ステップＳ１）、次に、駆動デューティ最大値Ｄｕ１及び微分値Ｄｉの極大値に基づいて、チェンジクラッチ６１が切断される切断位置θｃａｌを算出し（ステップＳ２）、処理を終了する。
【０１１４】
図２６は、ステップ１の駆動デューティ最大値Ｄｕ１及び駆動デューティＤｕの微分値Ｄｉの極大値を検出する処理のフローチャートである。図２６の処理は、所定の間隔で設定されるシフトスピンドル７６の各回動角について順次行われる。
制御ユニット１７は、まず、シフトスピンドル７６の回動角が、所定の検出範囲Ｒｄ内であるか否かを判定し（ステップＳ１０）、所定の検出範囲Ｒｄではない場合（ステップＳ１０：Ｎｏ）、処理を終了する。
所定の検出範囲Ｒｄ内である場合（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、検出した駆動デューティＤｕを、制御ユニット１７に記憶されている最大値と比較し、検出した駆動デューティＤｕがこれまでの最大値であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。
【０１１５】
検出した駆動デューティＤｕが最大値である場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、駆動デューティＤｕの最大値が検出されたときのシフトスピンドル７６の回動角を更新して制御ユニット１７に記憶する（ステップＳ１２）。本実施の形態では、図２６の処理がシフトスピンドル７６の最大の回動角まで終了すると、駆動デューティ最大値Ｄｕ１が検出された回動角θ５が、最大値発生回動角として記憶されることになる。
次いで、制御ユニット１７は、そのシフトスピンドル７６の回動角において微分値Ｄｉの極大値が発生しているか否かを判定する（ステップＳ１３）。また、制御ユニット１７は、検出した駆動デューティＤｕが最大値ではない場合（ステップＳ１１：Ｎｏ）、ステップＳ１３に移行する。微分値Ｄｉの極大値が発生していない場合（ステップＳ１３：Ｎｏ）、制御ユニット１７は、処理を終了する。
【０１１６】
微分値Ｄｉの極大値が発生している場合（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、制御ユニット１７は、微分値Ｄｉの極大値が発生しているシフトスピンドル７６の回動角を、極大値発生回動角として制御ユニット１７のバッファに記憶し（ステップＳ１４）、図２６の処理を終了する。本実施の形態では、極大値Ｖｍ１が検出された回動角θ４、極大値Ｖｍ２が検出された回動角θ４ａ、及び、極大値Ｖｍ３が検出された回動角θ４ｂが、極大値発生回動角としてそれぞれ制御ユニット１７のバッファに記憶される。
【０１１７】
図２７は、ステップＳ２のチェンジクラッチ６１が切断される切断位置θｃａｌを算出する処理のフローチャートである。
まず、制御ユニット１７は、ステップＳ１で検出した最大値発生回動角と各極大値発生回動角との差の絶対値をそれぞれ算出する（ステップＳ２０）。本実施の形態では、極大値発生回動角（回動角θ４，回動角θ４ａ，回動角θ４ｂ）が３つあるため、上記絶対値は３つ算出される。
次いで、制御ユニット１７は、ステップＳ２０で算出した絶対値の内の最小の絶対値を選択する（ステップＳ２１）。最小の絶対値が生じる極大値発生回動角は、最大値発生回動角（回動角θ５）に最も近い極大値発生回動角である。すなわち、本実施の形態では、最小の絶対値が生じる極大値発生回動角は、回動角θ４である。
【０１１８】
続いて、制御ユニット１７は、最小の絶対値が生じた極大値発生回動角（回動角θ４）を、チェンジクラッチ６１の切断位置θｃａｌとして学習する（ステップＳ２２）。すなわち、ステップＳ２では、微分値Ｄｉの極大値が検出されたシフトスピンドル７６の回動角の内、駆動デューティ最大値Ｄｕ１が検出されたときのシフトスピンドル７６の回動角である最大値発生回動角（回動角θ５）に最も近い極大値発生回動角（回動角θ４）を切断位置θｃａｌとして学習する。このため、最大値発生回動角である回動角θ５及び極大値発生回動角である回動角θ４に基づいて、切断位置θｃａｌを高精度に学習できる。
【０１１９】
制御ユニット１７は、学習したクラッチ切断位置θｃａｌを、例えば、自動二輪車１０の製造時に初期値としてＥＥＰＲＯＭ（不揮発性メモリ）に設定されたシフトスピンドル７６のクラッチ切断回動角と比較し、シフトスピンドル７６の制御用のクラッチ切断回動角を再設定したり、故障診断をしたりすることができる。制御ユニット１７は、切断位置θｃａｌを高精度に学習することで、適切にチェンジクラッチ６１を切断できるようになるため、チェンジクラッチ６１の切断中の駆動力抜け時間を短くできる。
【０１２０】
図２０及び図２４を参照し、本実施の形態では、図２５の切断位置学習制御の処理は、自動二輪車１０の停止時において、最大ギア段位置である４速位置ｐ４から、シフトスピンドル７６をさらにシフトアップ側に回動させることで実行される。これにより、シフトフォーク６９ａ，６９ｂの端部６９ａ１，６９ｂ１は、切断位置学習制御の開始の直後にリード溝７０ａ，７０ｂの終端部２１１に当接し、シフトドラム７０の回動は早期に停止される。このため、シフトドラム７０に相対的に回動して蓄力する蓄力機構８１の蓄力が回動角θ１近傍で早期に開始され、蓄力機構８１に蓄力を開始する際の駆動デューティＤｕｃは、回動角θ１近傍で大きく立ち上がる。
従って、チェンジ機構８９を操作するために蓄力機構８１が蓄力を開始する際の駆動デューティＤｕｃが回動角θ３近傍の駆動デューティに重なることを防止でき、チェンジクラッチ６１の切断に対応する駆動デューティＤｕの変化を明確に区別することができる。このため、切断位置θｃａｌを高精度に学習できる。
【０１２１】
図２８は、比較例において本実施の形態の図２４に対応する図表である。
この比較例では、図２５の切断位置学習制御の処理は、自動二輪車１０の停止時において、３速位置ｐ３から、シフトスピンドル７６をさらにシフトアップ側に回動させることで実行される。自動二輪車１０が停止している状態では、変速機６０のギアに駆動力がかかっていないとともに、マスターアーム８０がチェンジクラッチ６１の切断よりも先に回動するように構成されているため、変速機６０のシフターギアはチェンジクラッチ６１の切断よりも前に移動することができる。
比較例では、切断位置学習制御の開始に伴ってシフトスピンドル７６が回動されると、シフトドラム７０が３速位置ｐ３から４速位置ｐ４まで回動し、その後、シフトフォーク６９ａ，６９ｂの端部６９ａ１，６９ｂ１がリード溝７０ａ，７０ｂの終端部２１１に当接することでシフトドラム７０の回動が停止される。このため、チェンジ機構８９を操作するための蓄力機構８１の蓄力の開始の時期が本実施の形態よりも遅れ、蓄力機構８１のための駆動デューティＤｕｃが、回動角θ３近傍のチェンジクラッチ６１の切断の駆動デューティに重なってしまっている。このため、比較例では、切断位置θｃａｌを高精度に学習することが困難である。
【０１２２】
以上説明したように、本発明を適用した実施の形態によれば、自動変速装置２５は、変速機６０のシフトスピンドル７６に設けられるクラッチレバー８２によって断接操作されるチェンジクラッチ６１と、シフトスピンドル７６を回動させるシフトモーター７５と、シフトモーター７５に駆動デューティＤｕを与えて操作する制御ユニット１７とを備え、制御ユニット１７は、シフトモーター７５を駆動させてシフトスピンドル７６をクラッチ切断側に回動させる際のシフトモーター７５の駆動デューティ最大値Ｄｕ１を検出するとともに、シフトモーター７５の駆動デューティＤｕが駆動デューティ最大値Ｄｕ１となったときのシフトスピンドル７６の回動角θ５に基づいてチェンジクラッチ６１の切断位置θｃａｌを学習する。メインスプリング９５は、皿ばね状であり、メインスプリング９５の変位量に応じて荷重が上がった後に下がる特性を有するため、メインスプリング９５に抗してシフトスピンドル７６をクラッチ切断側に回動させる際の駆動デューティＤｕも、回動角の増加に伴い上がった後に下がることとなり、チェンジクラッチ６１が切断されるシフトスピンドル７６の回動角θ３は、駆動デューティ最大値Ｄｕ１の近辺となる。このため、制御ユニット１７は、駆動デューティ最大値Ｄｕ１となったときのシフトスピンドル７６の回動角θ５に基づいてチェンジクラッチ６１の切断位置θｃａｌ（回動角θ４）を学習することで、切断位置θｃａｌを高精度に学習できる。
【０１２３】
また、制御ユニット１７は、シフトスピンドル７６をランプ応答で制御し、駆動デューティ最大値Ｄｕ１の検出は、シフトスピンドル７６の回動角の所定の検出範囲Ｒｄ内で行われるため、所定の検出範囲Ｒｄ以外の駆動デューティＤｕの値に対応するシフトスピンドル７６の回動角に基づいて切断位置θｃａｌが学習されることが無く、切断位置θｃａｌを高精度に学習できる。
また、制御ユニット１７は、シフトモーター７５の駆動デューティＤｕの微分値Ｄｉを演算し、微分値Ｄｉの極大値を記憶するとともに、極大値が検出されたシフトスピンドル７６の回動角の内、駆動デューティ最大値Ｄｕ１が検出されたときのシフトスピンドル７６の回動角θ５に最も近い回動角θ４に基づいて切断位置θｃａｌを学習する。ランプ応答でシフトスピンドル７６を回動させてメインスプリング９５に抗してチェンジクラッチ６１を切断していく際、メインスプリング９５を圧縮し始める時に制御遅れが発生し易く、シフトスピンドル７６の回動角を追従させるために駆動デューティＤｕは急激に高くなる。このため、駆動デューティＤｕの微分値Ｄｉの極大値が検出されたシフトスピンドル７６の回動角であって駆動デューティ最大値Ｄｕ１が検出されたときのシフトスピンドル７６の回動角θ５に最も近い回動角θ４に基づいて切断位置θｃａｌを高精度に学習できる。
【０１２４】
さらに、シフトスピンドル７６の回動に対するチェンジクラッチ６１のリフターカムプレート８５のリフト特性は線形に設定される。これにより、ランプ応答でシフトスピンドル７６を回動させてチェンジクラッチ６１をリフトする際の基本の荷重の変化が一定となり、シフトモーター７５の駆動デューティＤｕの変化も一定となるため、メインスプリング９５の寄与によって生じる駆動デューティＤｕの大きな変化を容易に検出できる。このため、切断位置θｃａｌを高精度に学習できる。
また、駆動側シフターギアである駆動ギア６７ｂを含む複数の駆動ギア列を有するメイン軸６５と、複数の駆動ギア列によって駆動される被動側シフターギアである被動ギア６８ｃを含む複数の被動ギア列を有するカウンタ軸６６と、駆動ギア６７ｂ及び被動ギア６８ｃに係合されるシフトフォーク６９ａ，６９ｂの端部６９ａ１，６９ｂ１が掛止めされるリード溝７０ａ，７０ｂを有するシフトドラム７０とを備え、リード溝７０ａ，７０ｂは変速機６０の４速位置ｐ４よりもシフトアップ側に終端部２１１を有し、シフトスピンドル７６は、シフトドラム７０を回動させるチェンジ機構８９を有するシフトスピンドル７６であるとともに、クラッチレバー８２がチェンジクラッチ６１を切断するよりも前にチェンジ機構８９を回動させるように設けられ、制御ユニット１７の切断位置θｃａｌの学習は、４速位置ｐ４で、シフトスピンドル７６をシフトアップ側に回動させることで実行される。これにより、切断位置θｃａｌの学習は、変速機６０の最大ギア段位置である４速位置ｐ４で、シフトスピンドル７６をシフトアップ側に回動させることで実行されるため、シフトアップの初期段階で、シフトフォーク６９ａ，６９ｂの端部６９ａ１，６９ｂ１がシフトドラム７０のリード溝７０ａ，７０ｂの終端部２１１で止まり、チェンジ機構８９を操作するために要するシフトモーター７５の駆動デューティＤｕｃは早期に発生する。従って、チェンジ機構８９を操作するための駆動デューティＤｕｃが、チェンジクラッチ６１を切断する際の駆動デューティに重なることを防止でき、チェンジクラッチ６１を切断する際の駆動デューティＤｕを適切に検出できるため、切断位置θｃａｌを高精度に学習できる。
【０１２５】
なお、上記実施の形態は本発明を適用した一態様を示すものであって、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。
上記実施の形態では、微分値Ｄｉの極大値が検出されたシフトスピンドル７６の回動角の内、駆動デューティ最大値Ｄｕ１が検出されたときのシフトスピンドル７６の回動角である最大値発生回動角（回動角θ５）に最も近い極大値発生回動角（回動角θ４）を切断位置θｃａｌとして学習するものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、最大値発生回動角（回動角θ５）を切断位置θｃａｌとして学習しても良い。
また、上記実施の形態では、車両として自動二輪車１０を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、三輪車両や四輪車両等の車両に本発明を適用しても良い。
【符号の説明】
【０１２６】
１０  自動二輪車（車両）
１７  制御ユニット（制御装置）
２５  自動変速装置（変速装置）
６０  変速機
６１  チェンジクラッチ（クラッチ）
６５  メイン軸
６６  カウンタ軸
６７ｂ  駆動ギア（駆動側シフターギア）
６８ｃ  被動ギア（被動側シフターギア）
６９ａ，６９ｂ  シフトフォーク
６９ａ１，６９ｂ１  端部
７０  シフトドラム
７０ａ，７０ｂ  リード溝
７５  シフトモーター（モーター）
７６  シフトスピンドル（スピンドル部材）
８２  クラッチレバー（クラッチ操作部材）
８９  チェンジ機構（チェンジ系操作部材）
９４  クラッチ板
９５  メインスプリング
２１１  終端部
Ｄｉ  微分値
Ｄｕ  駆動デューティ
Ｄｕ１  駆動デューティ最大値
ｐ４  ４速位置（最大ギア段位置）
Ｒｄ  所定の検出範囲
Ｖｍ１，Ｖｍ２，Ｖｍ３  極大値
θ４，θ４ａ，θ４ｂ  回動角（極大値が検出されたスピンドル部材の回動角）
θ４  回動角（最も近い回動角）
θ５  回動角（駆動デューティ最大値となったときのスピンドル部材の回動角）
θｃａｌ  切断位置
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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