JP2015108438A - 変速装置および鞍乗型車両 - Google Patents
変速装置および鞍乗型車両 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015108438A JP2015108438A JP2014150378A JP2014150378A JP2015108438A JP 2015108438 A JP2015108438 A JP 2015108438A JP 2014150378 A JP2014150378 A JP 2014150378A JP 2014150378 A JP2014150378 A JP 2014150378A JP 2015108438 A JP2015108438 A JP 2015108438A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- delay time
- gear
- dog
- dog portion
- moving gear
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims abstract description 81
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 28
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 17
- 241000282472 Canis lupus familiaris Species 0.000 description 271
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 28
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 25
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 4
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 1
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
- B60W30/18—Propelling the vehicle
- B60W30/19—Improvement of gear change, e.g. by synchronisation or smoothing gear shift
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D48/00—External control of clutches
- F16D48/06—Control by electric or electronic means, e.g. of fluid pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D48/00—External control of clutches
- F16D48/06—Control by electric or electronic means, e.g. of fluid pressure
- F16D48/10—Preventing unintentional or unsafe engagement
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/04—Smoothing ratio shift
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/04—Smoothing ratio shift
- F16H61/08—Timing control
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
- F16H63/40—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism comprising signals other than signals for actuating the final output mechanisms
- F16H63/46—Signals to a clutch outside the gearbox
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2500/00—External control of clutches by electric or electronic means
- F16D2500/10—System to be controlled
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2500/00—External control of clutches by electric or electronic means
- F16D2500/10—System to be controlled
- F16D2500/102—Actuator
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2500/00—External control of clutches by electric or electronic means
- F16D2500/10—System to be controlled
- F16D2500/104—Clutch
- F16D2500/10406—Clutch position
- F16D2500/10412—Transmission line of a vehicle
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2500/00—External control of clutches by electric or electronic means
- F16D2500/10—System to be controlled
- F16D2500/104—Clutch
- F16D2500/10443—Clutch type
- F16D2500/10462—Dog-type clutch
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2500/00—External control of clutches by electric or electronic means
- F16D2500/10—System to be controlled
- F16D2500/11—Application
- F16D2500/1107—Vehicles
- F16D2500/1117—Motorcycle
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2500/00—External control of clutches by electric or electronic means
- F16D2500/30—Signal inputs
- F16D2500/302—Signal inputs from the actuator
- F16D2500/3023—Force
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2500/00—External control of clutches by electric or electronic means
- F16D2500/30—Signal inputs
- F16D2500/306—Signal inputs from the engine
- F16D2500/3065—Torque of the engine
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2500/00—External control of clutches by electric or electronic means
- F16D2500/30—Signal inputs
- F16D2500/308—Signal inputs from the transmission
- F16D2500/3081—Signal inputs from the transmission from the input shaft
- F16D2500/30816—Speed of the input shaft
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2500/00—External control of clutches by electric or electronic means
- F16D2500/30—Signal inputs
- F16D2500/308—Signal inputs from the transmission
- F16D2500/3082—Signal inputs from the transmission from the output shaft
- F16D2500/30825—Speed of the output shaft
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2500/00—External control of clutches by electric or electronic means
- F16D2500/30—Signal inputs
- F16D2500/314—Signal inputs from the user
- F16D2500/3146—Signal inputs from the user input from levers
- F16D2500/31466—Gear lever
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2500/00—External control of clutches by electric or electronic means
- F16D2500/30—Signal inputs
- F16D2500/316—Other signal inputs not covered by the groups above
- F16D2500/3166—Detection of an elapsed period of time
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2500/00—External control of clutches by electric or electronic means
- F16D2500/50—Problem to be solved by the control system
- F16D2500/506—Relating the transmission
- F16D2500/50615—Facilitating disengagement of a dog clutch, e.g. by applying a pretension on the disengaging elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2500/00—External control of clutches by electric or electronic means
- F16D2500/50—Problem to be solved by the control system
- F16D2500/512—Relating to the driver
- F16D2500/5126—Improving response to driver inputs
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2500/00—External control of clutches by electric or electronic means
- F16D2500/70—Details about the implementation of the control system
- F16D2500/704—Output parameters from the control unit; Target parameters to be controlled
- F16D2500/70402—Actuator parameters
- F16D2500/7041—Position
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2500/00—External control of clutches by electric or electronic means
- F16D2500/70—Details about the implementation of the control system
- F16D2500/704—Output parameters from the control unit; Target parameters to be controlled
- F16D2500/70464—Transmission parameters
- F16D2500/70488—Selection of the gear ratio
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/04—Smoothing ratio shift
- F16H2061/0474—Smoothing ratio shift by smoothing engagement or release of positive clutches; Methods or means for shock free engagement of dog clutches
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Transportation (AREA)
- Control Of Transmission Device (AREA)
- Gear-Shifting Mechanisms (AREA)
Abstract
【課題】ドグクラッチ式の変速機構を備え、運転者が感じる変速時間を効果的に低減することができる変速装置を提供すること。【解決手段】変速装置は、ドグクラッチ式の変速機構51と、クラッチ30を駆動するクラッチアクチュエータ72と、変速機構51の移動ギア60を移動させるシフトアクチュエータ82と、クラッチ30の切断開始から移動ギア60の移動開始までの時間である遅延時間を設定する遅延時間設定部96と、を備える。遅延時間設定部96は、係合が解除されるドグ部同士の係合力が第1係合力の場合は、遅延時間を第1遅延時間に設定し、上記係合力が第1係合力よりも小さい第2係合力の場合には、遅延時間を第1遅延時間よりも短い第2遅延時間に設定する。【選択図】図5
Description
本発明は、変速装置およびそれを備えた鞍乗型車両に関する。
従来から、ドグクラッチ式の変速機構と、クラッチを切断および接続させるクラッチアクチュエータと、変速機構を駆動するシフトアクチュエータとを備えた変速装置が知られている。ドグクラッチ式の変速機構は、メイン軸およびドライブ軸に設けられた複数のギアを備えている。これらのギアには、軸方向に移動可能な移動ギアと、軸方向に移動不能な固定ギアとが含まれる。移動ギアおよび固定ギアの側面には、ドグ部と呼ばれる凹部または凸部が形成されている。移動ギアは固定ギアの間に配置されており、移動ギアのドグ部と固定ギアのドグ部とは係合可能に形成されている。互いに係合する移動ギアおよび固定ギアの組み合わせを変更することにより、変速比が変更される。
上記変速装置では、変速は以下のようにして行われる。クラッチアクチュエータは、クラッチをいったん切断させた後、再び接続させる。シフトアクチュエータは、移動ギアを軸方向に移動させる。ここでは、移動ギアは第1固定ギアと第2固定ギアとの間に配置されており、シフトアクチュエータは移動ギアを第1固定ギアの方から第2固定ギアの方に移動させるものとする。シフトアクチュエータは、クラッチの切断が開始されてから、移動ギアの移動を開始させる。シフトアクチュエータが駆動すると、移動ギアは第1固定ギアから離れ、移動ギアのドグ部と第1固定ギアのドグ部との係合が解除される。これは“ドグ抜き”と呼ばれる。続いて移動ギアは第2固定ギアの方に移動し、第2固定ギアと接触する。この際、移動ギアのドグ部と第2固定ギアのドグ部とが係合する。これは“ドグ入り”と呼ばれる。移動ギアのドグ部と第2固定ギアのドグ部とが係合した後、クラッチは接続状態となる。
変速前、移動ギアと固定ギアとは一体となって回転しており、移動ギアのドグ部と第1固定ギアのドグ部との間には摩擦力が生じている。ドグ抜きを行うためには、上記摩擦力よりも大きな力で移動ギアを移動させなければならない。上記摩擦力が大きいと、ドグ抜きが容易に行われなくなり、ドグ抜きを完了するまでの時間が長くなる。そのため、変速時間が長期化してしまう。上記摩擦力は、エンジントルクが大きいほど大きくなる傾向がある。特許文献1には、ドグ抜きを容易にすることを目的として、点火カットを行うことによりエンジントルクを一時的に減少させた後、移動ギアの移動を開始する技術が記載されている。ドグ抜きを容易にすることにより、変速時間の短縮が図られる。
また、変速時間の短縮のために、移動ギアを速く移動させることが考えられる。しかし、移動ギアを速く移動させると、ドグ抜きの時間が短くなるが、移動ギアが第2固定ギアに勢いよく衝突する。このとき、移動ギアのドグ部と第2固定ギアのドグ部とが係合せずに突き当たってしまう現象、いわゆる“ドグ当たり”が生じやすい。特許文献2には、ドグ抜きの際には移動ギアを速く移動させる一方、ドグ入り直前に移動ギアを制動する技術が提案されている。
特許文献1および2に記載された技術は、いずれも変速時間の短縮を目的とした技術である。しかし、特許文献1のように、クラッチの切断を開始してからエンジントルクが低下した後に移動ギアの移動を開始する場合、ドグ抜きの時間が短くても、運転者にとって変速時間が長く感じられる場合がある。一方、特許文献2のように、クラッチの切断を開始してから移動ギアの移動開始までの時間は短いが、移動ギアが移動を開始してから移動を終了するまでの時間が長い場合、運転者にとって変速時間が長く感じられる場合がある。上記従来技術では、運転者が感じる変速時間を必ずしも効果的に低減できるとは言い難かった。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ドグクラッチ式の変速機構、クラッチアクチュエータ、およびシフトアクチュエータを備え、運転者が感じる変速時間を効果的に低減することができる変速装置を提供することである。
本願発明者は、メイン軸またはドライブ軸のドグ部と移動ギアのドグ部とが係合しているときのドグ部同士の係合力は、変速機構のギアの段数、エンジントルクの大きさ、およびドグ部の形状等によって異なることに着目した。ドグ部同士の係合力が相対的に小さいときは、移動ギアのドグ抜けが可能となるまでの時間は相対的に短い。一方、ドグ部同士の係合力が相対的に大きいときは、移動ギアのドグ抜けが可能となるまでの時間は相対的に長い。本願発明者は、種々の検討を行った結果、ドグ部同士の係合力の大きさに基づいて、クラッチの切断開始から移動ギアの移動開始までの時間を適宜設定することにより、運転者が感じる変速時間を効果的に低減できることを見出した。
本発明に係る変速装置は、エンジントルクを伝達または遮断するクラッチと、前記クラッチに接続されたメイン軸と、前記メイン軸に設けられた1〜N段(ただし、Nは2以上の自然数。)のメイン軸ギアと、前記1〜N段のメイン軸ギアにそれぞれ噛み合う1〜N段のドライブ軸ギアと、前記ドライブ軸ギアが設けられたドライブ軸と、前記メイン軸および/または前記ドライブ軸に軸方向に移動可能に設けられた移動ギアと、を有し、前記移動ギアの側面にドグ部が形成されかつ前記メイン軸ギアの側面に前記移動ギアの前記ドグ部に係合可能なドグ部が形成され、および/または、前記移動ギアの側面にドグ部が形成されかつ前記ドライブ軸ギアの側面に前記移動ギアの前記ドグ部に係合可能なドグ部が形成された変速機構と、前記クラッチを切断および接続させるクラッチアクチュエータと、前記移動ギアを軸方向に移動させるシフトアクチュエータと、前記クラッチの切断開始から前記移動ギアの移動開始までの時間である遅延時間を設定する遅延時間設定装置と、前記クラッチの切断開始後、前記遅延時間設定装置により設定された前記遅延時間が経過してから前記移動ギアの移動を開始させるように、前記クラッチアクチュエータおよび前記シフトアクチュエータを制御するアクチュエータ制御装置と、を備える。前記遅延時間設定装置は、前記移動ギアが移動することによって係合が解除されるドグ部同士の係合力が第1係合力の場合には、前記遅延時間を第1遅延時間に設定し、前記移動ギアが移動することによって係合が解除されるドグ部同士の係合力が前記第1係合力よりも小さい第2係合力の場合には、前記遅延時間を前記第1遅延時間よりも短い第2遅延時間に設定するように構成されている。
上記変速装置では、遅延時間を一律に設定していた従来技術とは異なり、ドグ部同士の係合力の差を考慮して、移動ギアの移動開始タイミングを適宜変化させることができる。上記変速装置によれば、ドグ部同士の係合力が第1係合力よりも小さい第2係合力のときには、遅延時間は第1遅延時間よりも短い第2遅延時間に設定される。これにより、シフトアクチュエータの動作をより早期に開始することができる。よって、シフトアクチュエータの動作を早期に完了させてクラッチを早期に接続させることができる。このため、クラッチが接続可能な状態であるにもかかわらず、クラッチを切断した状態が継続するといった無駄な時間をなくすことができる。この結果、運転者が感じる変速時間を低減することができる。また、ドグ部同士の係合力が第2係合力よりも大きい第1係合力のときには、遅延時間は第2遅延時間よりも長い第1遅延時間に設定される。ドグ部同士の係合力が大きいにも拘わらず遅延時間が短い場合には、シフトアクチュエータの動作を開始しても、ドグ抜きに多くの時間を要する。このため、運転者は変速時間が長いと感じる。しかし、遅延時間を第2遅延時間よりも長い第1遅延時間に設定することによって、移動ギアが移動を開始するときにはドグ部同士の係合力が小さくなっており、ドグ抜けしやすくなる。このため、シフトアクチュエータの動作時間の長期化を避けることができる。この結果、運転者が感じる変速時間を低減することができる。
本発明の一態様によれば、前記遅延時間設定装置は、前記移動ギアのドグ部との係合が解除されるドグ部を有するメイン軸ギアの段数または前記移動ギアのドグ部との係合が解除されるドグ部を有するドライブ軸ギアの段数に基づいて、前記遅延時間を設定するように構成されている。
ギアの段数が異なるとドグ部同士に発生する係合力も異なる。このため、ギアの段数の大小に基づいて、ドグ部同士に発生する係合力の大小を推定することができる。上記態様によれば、ギアの段数に基づいて遅延時間を適宜設定することによって、運転者が感じる変速時間を低減することができる。
本発明の一態様によれば、前記遅延時間設定装置は、前記移動ギアのドグ部との係合が解除されるドグ部を有するメイン軸ギアの段数または前記移動ギアのドグ部との係合が解除されるドグ部を有するドライブ軸ギアの段数がp、q(ただし、pは1以上かつN−1以下の自然数、qはpよりも大きくかつN以下の自然数。)のときの遅延時間をそれぞれ前記第1遅延時間、前記第2遅延時間に設定するように構成されている。
ギアの段数が小さくなるほどドグ部同士の係合力は大きくなる。このため、ギアの段数が小さいほど遅延時間を長く設定することによって、ドグ抜きに要する時間が短くなり、運転者が感じる変速時間を低減することができる。
本発明の一態様によれば、前記遅延時間設定装置は、エンジントルクに基づいて前記遅延時間を設定するように構成されている。
エンジントルクが異なるとドグ部同士の係合力も異なる。上記態様によれば、エンジントルクに基づいて遅延時間を適宜設定することによって、運転者が感じる変速時間を低減することができる。
本発明の一態様によれば、前記クラッチは摩擦クラッチであり、前記遅延時間設定装置は、エンジントルクが第1トルクの場合には、前記遅延時間を前記第1遅延時間に設定し、エンジントルクが前記第1トルクよりも大きな第2トルクの場合には、前記遅延時間を前記第2遅延時間に設定するように構成されている。
摩擦クラッチでは、クラッチの切断に伴って駆動部材と従動部材とが互いに離反し、駆動部材と従動部材との間の最大静止摩擦力が徐々に減少する。最大静止摩擦力が静止摩擦力に一致すると、駆動部材は従動部材に対して滑り始め、メイン軸のトルクが低減する。ところが、エンジントルクが小さいときには、駆動部材と従動部材との間の静止摩擦力が小さいため、クラッチが切断されても、最大静止摩擦力が静止摩擦力にまで減少するまでに、多くの時間がかかる場合がある。その場合、ドグ部同士の係合力が低減するまでに多くの時間が必要となる。しかし、上記態様によれば、エンジントルクが小さいときには、エンジントルクが大きいときに比べて遅延時間は長く設定される。ドグ部同士の係合力が十分小さくなってから移動ギアの移動が開始されるので、シフトアクチュエータの動作時間の長期化を避けることができる。この結果、運転者が感じる変速時間を低減することができる。
本発明の一態様によれば、前記遅延時間設定装置は、前記移動ギアの前記ドグ部との係合が解除されるドグ部を有するギアが前記メイン軸ギアか前記ドライブ軸ギアかに基づいて、前記遅延時間を設定するように構成されている。
移動ギアのドグ部との係合が解除されるドグ部を有するギアがメイン軸ギアの場合、移動ギアのドグ部とメイン軸ギアのドグ部との間には、メイン軸のトルクに応じた係合力が発生する。一方、移動ギアのドグ部との係合が解除されるドグ部を有するギアがドライブ軸ギアの場合、移動ギアのドグ部とドライブ軸ギアのドグ部との間には、メイン軸のトルクに対しドライブ軸ギアの段数に応じた所定の比率をかけた係合力が発生する。移動ギアのドグ部との係合が解除されるドグ部を有するギアがメイン軸ギアかドライブ軸ギアかによって、係合が解除されるドグ部同士の係合力が異なる。上記態様によれば、ドグ部同士の係合力を考慮して、遅延時間を適宜設定することができる。よって、運転者が感じる変速時間を低減することができる。
本発明の一態様によれば、前記移動ギアの前記ドグ部との係合が解除されるドグ部を有するメイン軸ギアの段数がp、q(ただし、pは1以上かつN−1以下の自然数、qはpよりも大きくかつN以下の自然数。)のときの遅延時間をそれぞれtp、tqとしたときに、tp=tqである。
移動ギアのドグ部との係合が解除されるドグ部を有するギアがメイン軸ギアである場合には、移動ギアのドグ部とメイン軸ギアのドグ部との間には、メイン軸のトルクに応じた係合力が発生する。移動ギアのドグ部とメイン軸ギアのドグ部との間の係合力は、メイン軸ギアの段数が異なっても同等となる。従って、各段数における遅延時間を同じ時間に設定することによって、運転者が感じる変速時間を低減することができる。
本発明の一態様によれば、前記遅延時間設定装置は、前記移動ギアの前記ドグ部、前記メイン軸ギアの前記ドグ部、または前記ドライブ軸ギアの前記ドグ部の仕様に基づいて前記遅延時間を設定するように構成されている。
移動ギア、メイン軸ギア、またはドライブ軸ギアのドグ部の仕様が異なると、互いに係合するドグ部同士の係合力またはドグを抜く時に生じる抵抗力も異なる。移動ギア、メイン軸ギア、またはドライブ軸ギアのドグ部の仕様に基づくことにより、ドグ部同士の係合力またはドグを抜く時に生じる抵抗力の相違を考慮して、遅延時間を適宜設定することができる。よって、運転者が感じる変速時間を低減することができる。
本発明の一態様によれば、前記遅延時間設定装置は、前記移動ギアの前記ドグ部、前記メイン軸ギアの前記ドグ部、または前記ドライブ軸ギアの前記ドグ部の形状に基づいて前記遅延時間を設定するように構成されている。
ドグを抜くときに、互いに係合するドグ部同士の係合力によって抵抗力が生じる。移動ギア、メイン軸ギア、またはドライブ軸ギアのドグ部の形状が異なると、抵抗力も異なる。移動ギア、メイン軸ギア、またはドライブ軸ギアのドグ部の形状に基づくことにより、ドグ部同士の係合力によって生じる抵抗力の相違を考慮して、遅延時間を適宜設定することができる。よって、運転者が感じる変速時間を低減することができる。
本発明の一態様によれば、前記遅延時間設定装置は、前記移動ギアの前記ドグ部と前記移動ギアの軸心との距離、前記メイン軸ギアの前記ドグ部と前記メイン軸ギアの軸心との距離、または、前記ドライブ軸ギアの前記ドグ部と前記ドライブ軸ギアの軸心との距離に基づいて前記遅延時間を設定するように構成されている。
トルクが同一の場合、ドグ部の係合力は、軸心からドグ部までの距離に反比例する。そのため、軸心からドグ部までの距離が短いほど、ドグ部の係合力は大きくなる。移動ギアのドグ部と移動ギアの軸心との距離が異なると、互いに係合するドグ部同士の係合力は異なる。メイン軸ギアのドグ部とメイン軸ギアの軸心との距離が異なると、互いに係合するドグ部同士の係合力は異なる。ドライブ軸ギアのドグ部とドライブ軸ギアの軸心との距離が異なると、互いに係合するドグ部同士の係合力は異なる。移動ギアのドグ部と移動ギアの軸心との距離、メイン軸ギアのドグ部とメイン軸ギアの軸心との距離、または、ドライブ軸ギアのドグ部とドライブ軸ギアの軸心との距離に基づくことにより、ドグ部同士の係合力の相違を考慮して、遅延時間を適宜設定することができる。よって、運転者が感じる変速時間を低減することができる。
本発明に係る鞍乗型車両は、前記変速装置を備えたものである。
本発明によれば、前述の作用効果を奏する鞍乗型車両を得ることができる。
以上のように、本発明によれば、ドグクラッチ式の変速機構、クラッチアクチュエータ、およびシフトアクチュエータを備え、運転者が感じる変速時間を効果的に低減することができる変速装置を提供することができる。
<第1実施形態>
以下、本発明の実施形態について説明する。図1に示すように、本実施形態に係る鞍乗型車両は自動二輪車1である。自動二輪車1の形式は何ら限定されず、いわゆるスクータ型、モペット型、オフロード型、またはオンロード型等の型式の自動二輪車であってもよい。また、本発明に係る鞍乗型車両は、自動二輪車に限定される訳ではなく、乗員(ユーザ)が跨って乗車するその他の車両であってもよい。本発明に係る鞍乗型車両は、例えば、ATV(All Terrain Vehicle)、四輪バギーであってもよい。
以下、本発明の実施形態について説明する。図1に示すように、本実施形態に係る鞍乗型車両は自動二輪車1である。自動二輪車1の形式は何ら限定されず、いわゆるスクータ型、モペット型、オフロード型、またはオンロード型等の型式の自動二輪車であってもよい。また、本発明に係る鞍乗型車両は、自動二輪車に限定される訳ではなく、乗員(ユーザ)が跨って乗車するその他の車両であってもよい。本発明に係る鞍乗型車両は、例えば、ATV(All Terrain Vehicle)、四輪バギーであってもよい。
以下の説明において、特に断らない限り、前、後、左、右、上、下は、それぞれ自動二輪車1のシート14に着座した乗員から見た前、後、左、右、上、下を意味するものとする。
図1に示すように、自動二輪車1は、ヘッドパイプ3と、ヘッドパイプ3に固定された車体フレーム6と、前輪12と、後輪23とを備えている。車体フレーム6の後部には、ピボット軸22を介してリアアーム21の前端部が接続されている。後輪23はリアアーム21の後端部に回転自在に支持されている。
自動二輪車1は、エンジン45を備えている。図2に示すように、エンジン45は、クランクケース26と、シリンダボディ15と、シリンダヘッド16とを備えている。エンジン45は、シリンダボディ15内を往復するピストン32と、クランク軸42と、ピストン32とクランク軸42とを連結するコンロッド34とを備えている。エンジン45には、クランク軸42の回転速度を検出するエンジン回転数センサ44が設けられている。クランク軸42の回転速度とは、クランク軸42の単位時間当たりの回転数のことである。以下では、クランク軸42の回転速度のことを単に「エンジン回転数」と呼ぶこととする。
エンジン45は、吸気通路27と、吸気弁27Aと、排気通路28と、排気弁28Aとを備えている。エンジン45は、燃料噴射弁17と、燃焼室18内の燃料に点火を行う点火装置19とを備えている。
吸気通路27には、スロットルバルブ37が配置されている。スロットルバルブ37は、スロットル駆動アクチュエータ38によって開度が制御される電子制御式のバルブである。ただし、スロットルバルブ37は手動式のバルブであってもよい。スロットルバルブ37には、スロットルバルブ37の開度を検出するスロットル開度センサ39が設けられている。スロットル開度センサ39は、スロットル開度を示すスロットル開度信号をECU40に出力する。
図3に示すように、エンジン45は変速装置50を備えている。変速装置50は、クランク軸42のエンジントルクが伝達されるクラッチ30と、変速機構51とを有している。変速機構51は、いわゆるドグクラッチ式の変速機である。変速機構51は、メイン軸52と、メイン軸ギア53A、53B、53C、53D、および53Eと、ドライブ軸56と、ドライブ軸ギア57A、57B、57C、57D、および57Eと、移動ギア62、63、および64とを有している。なお、以下の説明では、メイン軸ギア53A〜53Eを総称するときには符号53を用い、ドライブ軸ギア57A〜57Eを総称するときには符号57を用いることとする。また、移動ギア62〜64を総称するときには符号60を用いることとする。
本実施形態では、クラッチ30は単板または多板の摩擦クラッチである。ただし、クラッチ30の種類は特に限定されず、摩擦クラッチ以外のクラッチであってもよい。クラッチ30は、駆動部材31Aと従動部材31Bとを備えている。駆動部材31Aと従動部材31Bとは、互いに接触しながら滑ることが可能に構成されている。駆動部材31Aと従動部材31Bとの間に発生する摩擦力によるトルクが、駆動部材31Aから従動部材31Bに伝達されるトルクとなる。以下、このトルクを「クラッチ伝達トルク」と言う。駆動部材31Aと従動部材31Bとは、互いに接近および離反が可能に構成されている。駆動部材31Aと従動部材31Bとが接近するとクラッチ30は接続され、駆動部材31Aと従動部材31Bとが離反するとクラッチ30は切断される。駆動部材31Aおよび従動部材31Bは、メイン軸52に設けられている。駆動部材31Aはメイン軸52に対して相対回転可能に構成され、従動部材31Bはメイン軸52に対して相対回転不能に構成されている。駆動部材31Aには、メイン軸52に対して相対回転可能なプライマリギア33が設けられている。プライマリギア33は、クランク軸42と共に回転するクランクギア42Gと噛み合っている。駆動部材31Aはクランク軸42と共に回転し、クランク軸42からトルクを受ける。
変速装置50は、クラッチアクチュエータ72を備えている。クラッチアクチュエータ72は、クラッチ30を切断および接続させる。クラッチアクチュエータ72の構成は特に限定されない。クラッチアクチュエータ72は、例えば、電動アクチュエータであってもよく、油圧アクチュエータであってもよい。クラッチアクチュエータ72として、公知の任意のアクチュエータを利用することができる。
メイン軸52は、クランク軸42と平行に配置されている。メイン軸52は、クラッチ30の従動部材31Bと共に回転する。本実施形態に係る変速機構51は、合計5段の変速が可能である。メイン軸ギア53A、53B、53C、53D、53Eは、それぞれ1段、2段、3段、4段、5段のメイン軸ギア53に対応する。メイン軸ギア53A〜53Eは、メイン軸52に固定された固定ギアである。メイン軸ギア53A〜53Eは、メイン軸52の軸方向に移動不能に構成されている。メイン軸ギア53A〜53Eは、メイン軸52と一体となって回転する。メイン軸ギア53A〜53Eは、左から右に順に配置されている。ただし、メイン軸ギア53A〜53Eの配置の順序はこれに限定されない。また、変速機構51の段数は5に限られない。変速機構51は、1〜N段(ただし、Nは2以上の自然数。)のメイン軸ギア53を備えていてもよい。
ドライブ軸56は、メイン軸52と平行に配置されている。ドライブ軸ギア57A〜57Eは、ドライブ軸56に設けられている。ドライブ軸ギア57A、57B、57C、57D、57Eは、それぞれ1段、2段、3段、4段、5段のドライブ軸ギア57に対応する。ドライブ軸ギア57A〜57Eは、それぞれメイン軸ギア53A〜53Eに噛み合っている。ドライブ軸ギア57A〜57Eは、ドライブ軸56の軸方向に移動不能に構成されている。本実施形態では、ドライブ軸ギア57A〜57Eは、ドライブ軸56に対して相対回転可能に構成されている。
第1の移動ギア62、第2の移動ギア63、および第3の移動ギア64は、ドライブ軸56に設けられている。第1の移動ギア62、第2の移動ギア63、および第3の移動ギア64は、例えばセレーションによりドライブ軸56に嵌合している。第1の移動ギア62、第2の移動ギア63、および第3の移動ギア64は、ドライブ軸56の軸方向に移動することができる。第1の移動ギア62、第2の移動ギア63、および第3の移動ギア64は、ドライブ軸56と共に回転する。第1の移動ギア62は、ドライブ軸ギア57Aとドライブ軸ギア57Bとの間に配置されている。第2の移動ギア63は、ドライブ軸ギア57Cとドライブ軸ギア57Dとの間に配置されている。第3の移動ギア64は、ドライブ軸ギア57Dとドライブ軸ギア57Eとの間に配置されている。ただし、第1の移動ギア62、第2の移動ギア63、および第3の移動ギア64の配置は特に限定されない。
図4に示すように、第1の移動ギア62はドグ部61を備えている。ドグ部61は、第1の移動ギア62の側面のうち、ドライブ軸ギア57Aに対向する側面に形成されている。ドグ部61は、ドライブ軸ギア57Aに向けて突出している。ドライブ軸ギア57Aは、ドグ部58を備えている。ドグ部58は、ドライブ軸ギア57Aの側面のうち、第1の移動ギア62に対向する側面に形成されている。ドグ部58は、第1の移動ギア62から離れる方向に凹んでいる。ドグ部61はドグ部58に対して挿抜可能に構成されている。ドグ部61とドグ部58とは係合可能である。ドグ部61とドグ部58とが係合したとき、ドライブ軸56は、メイン軸ギア53Aとドライブ軸ギア57Aと第1の移動ギア62とを介して、メイン軸52のトルクを受ける。第1の移動ギア62はドライブ軸ギア57Aからトルクを受けるので、ドグ部58とドグ部61との間に係合力Fが発生する。これにより、ドグ部61をドグ部58から引き抜こうとすると、抵抗力が発生する。なお、ドグ部61およびドグ部58の形状は特に限定されず、互いに係合可能な任意の形状をとることができる。ここでは、ドグ部61は凸部からなり、ドグ部58は凹部からなっている。しかし、ドグ部61は凹部からなり、ドグ部58は凸部からなっていてもよい。また、ドグ部61およびドグ部58の両方が凸部からなっていてもよい。
第1の移動ギア62のドグ部61とドライブ軸ギア57Aのドグ部58とが係合しているとき、変速機構51の段数(以下、特に断らない限り、変速機構51の段数のことを単に「段数」と称することとする。)は1段である。段数が1段の場合、ドライブ軸56は、メイン軸ギア53A、ドライブ軸ギア57A、および第1の移動ギア62を介して、メイン軸52のトルクを受け、回転する。ドライブ軸ギア57B、57C、57D、57Eは、それぞれメイン軸ギア53B、53C、53D、53Eに噛み合っており、回転している。しかし、ドライブ軸ギア57B、57C、57D、および57Eは、ドライブ軸56に対して空転している。このため、メイン軸52のトルクは、ドライブ軸ギア57B、57C、57D、および57Eを介してドライブ軸56に伝達されない。
図3に示すように、ドライブ軸ギア57B、57C、57D、および57Eも、ドグ部58を備えている。第1の移動ギア62の側面のうち、ドライブ軸ギア57Bに対向する側面にも、ドグ部61が形成されている。第2の移動ギア63の両側面にも、ドグ部61が形成されている。第3の移動ギア64の側面のうち、ドライブ軸ギア57Eに対向する側面にも、ドグ部61が形成されている。第1の移動ギア62のドグ部61とドライブ軸ギア57Bのドグ部58とが係合したとき、段数は2段となる。第2の移動ギア63のドグ部61とドライブ軸ギア57Cのドグ部58とが係合したとき、段数は3段となる。第2の移動ギア63のドグ部61とドライブ軸ギア57Dのドグ部58とが係合したとき、段数は4段となる。第3の移動ギア64のドグ部61とドライブ軸ギア57Eのドグ部58とが係合したとき、段数は5段となる。
図5に示すように、変速装置50は、シフトアクチュエータ82と、シフトドラム68とを備えている。シフトドラム68には、シフトドラム68の回転角に応じて軸方向の位置が変化する複数の溝65が形成されている。各溝65には、シフトフォーク69が係合している。シフトドラム68には、シフトロッド66を介してシフトアクチュエータ82が接続されている。シフトアクチュエータ82は、シフトドラム68を回転させるように構成されている。シフトアクチュエータ82がシフトロッド66を介してシフトドラム68を回転させると、シフトフォーク69がシフトドラム68の軸方向に移動する。そして、シフトフォーク69が第1の移動ギア62、第2の移動ギア63、または第3の移動ギア64を移動させる。このように、シフトアクチュエータ82は、第1の移動ギア62、第2の移動ギア63、および第3の移動ギア64をドライブ軸56の軸方向に移動させることができる。これにより、変速機構51の段数が選択され、変速比が変更される。例えば、1段から2段への変速のときには、シフトフォーク69が第1の移動ギア62をドライブ軸ギア57Bの方に移動させる。第1の移動ギア62のドグ部61とドライブ軸ギア57Aのドグ部58との係合は解除され、第1の移動ギア62のドグ部61とドライブ軸ギア57Bのドグ部58とが係合する。これにより、段数は1段から2段に変更される。本実施形態では、シフトアクチュエータ82は電動アクチュエータである。ただし、シフトアクチュエータ82は電動アクチュエータに限定されない。シフトアクチュエータ82として、公知の任意のアクチュエータを用いることができる。
シフトドラム68には、段数を検出するギアポジションセンサ35が設置されている。段数は、例えば、シフトドラム68の回転位置に基づいて検出される。
図3に示すように、ドライブ軸56の左端部には、スプロケット25が取り付けられている。スプロケット25と後輪23(図1参照)とは、チェーン24によって連結されている。
図6に示すように、ハンドル4(図1参照)には、シフトスイッチ8が設けられている。シフトスイッチ8は、シフトアップスイッチ8Aとシフトダウンスイッチ8Bとから構成されている。乗員がシフトアップスイッチ8Aを押すと、変速装置50はシフトアップ動作を行い、段数は1段高くなる。乗員がシフトダウンスイッチ8Bを押すと、変速装置50はシフトダウン動作を行い、段数は1段低くなる。
変速装置50は、クラッチアクチュエータ72やシフトアクチュエータ82等の制御を行う制御装置として、ECU(Electric Control Unit)40を備えている。ECU40は、クラッチアクチュエータ制御部70と、シフトアクチュエータ制御部80と、変速指示部90と、エンジントルク算出部92と、遅延時間設定部96とを有している。クラッチアクチュエータ制御部70とシフトアクチュエータ制御部80とは、アクチュエータ制御装置85を構成している。遅延時間設定部96と、エンジントルク算出部92と、ギアポジションセンサ35とは、遅延時間設定装置87を構成している。
変速指示部90は、乗員がシフトスイッチ8を押したことを検出する。乗員がシフトスイッチ8を押した場合、変速指示部90は、クラッチアクチュエータ制御部70、シフトアクチュエータ制御部80、および遅延時間設定部96に対し、変速指示信号を送信する。
クラッチアクチュエータ制御部70は、クラッチアクチュエータ72を制御する。クラッチアクチュエータ制御部70は、変速指示部90から変速指示信号を受けた場合に、クラッチアクチュエータ72に対してクラッチ切断動作電力を供給する。クラッチアクチュエータ72は、クラッチ切断動作電力を受けた後、クラッチ30の切断を開始する。クラッチアクチュエータ制御部70は、段数の変更が完了した後に、クラッチ30の接続を開始する。段数の変更が完了したか否かは、ギアポジションセンサ35の検出結果に基づいて判断することができる。
エンジントルク算出部92は、エンジン回転数センサ44にて検出されるエンジン回転数と、スロットル開度センサ39にて検出されるスロットルバルブ37(図2参照)の開度と、点火時期算出部20の点火時期情報とに基づいて、エンジントルクを算出する。エンジントルクの算出には、公知の任意の手法を用いることができる。エンジントルク算出部92は、例えば、予め定められたエンジン回転数とスロットル開度と点火時期とエンジントルクとの関係を規定するマップを記憶したメモリを備え、上記マップからエンジントルクを求めるように構成されていてもよい。エンジントルク算出部92は、算出されたエンジントルクの情報を遅延時間設定部96へと送信する。なお、エンジントルクは、後輪23の回転速度と変速機構51の段数とに基づいて算出することもできる。
クラッチ30が接続されているときには、ドライブ軸ギア57にはクランク軸42のトルクが伝達されている。ドライブ軸ギア57のドグ部58と移動ギア60のドグ部61との間には、大きな係合力F(図4参照)が発生している。この係合力F(以下、特に断らない限り、ドライブ軸ギア57のドグ部58と移動ギア60のドグ部61との間の係合力を、単に「係合力F」と称することとする。)は、移動ギア60を移動させるときの抵抗力を発生させる。クラッチ30を接続させたままでは、ドライブ軸ギア57のドグ部58と移動ギア60のドグ部61との係合を解除することが容易でなく、移動ギア60を円滑に移動させることが難しい。そこで本実施形態では、移動ギア60の移動開始前にクラッチ30の切断を開始することとしている。移動ギア60が移動を開始する前に、係合力Fを予め低減させることとしている。ここで、クラッチ30の切断開始から移動ギア60の移動開始までの時間を「遅延時間」と称することとする。遅延時間設定部96は、遅延時間の設定を行う部分である。
クラッチ30の切断が開始されると、クラッチ伝達トルクは減少するので、メイン軸52のトルクは減少する。そのため、係合力Fは減少する。係合力Fは、遅延時間が長いほど小さくなる傾向がある。係合力Fの大きさが、ドライブ軸ギア57のドグ部58と移動ギア60のドグ部61との係合を容易に解除できる程度の大きさになると、移動ギア60を速やかに移動させることが好ましい。一方、係合力Fの大きさが上記係合を容易に解除できない程度の大きさの場合、移動ギア60を無理に移動させず、係合力Fが十分減少するまで待機した方がよい。そこで、遅延時間設定部96は、係合力Fの大きさに基づいて遅延時間を設定する。遅延時間設定部96は、係合力Fが第1係合力の場合には遅延時間を第1遅延時間に設定し、係合力Fが第1係合力よりも小さい第2係合力の場合には、遅延時間を第1遅延時間よりも短い第2遅延時間に設定する。
ところで、ドライブ軸ギア57のトルクは、変速比が大きいほど大きくなる。ドライブ軸ギア57のトルクは、メイン軸52のトルクに変速比を乗じた値である。メイン軸52のトルクが同一であっても、ドライブ軸ギア57のトルクは段数によって相違する。本実施形態では、1段のドライブ軸ギア57Aのトルクは、2段のドライブ軸ギア57Bのトルクよりも大きい。そのため、段数が小さいほど、係合力Fは大きくなる。そこで本実施形態では、遅延時間設定部96は、段数に基づいて遅延時間を設定する。
クラッチ30の駆動部材31Aと従動部材31Bとの間には、静止摩擦力(Static Friction)が生じる。静止摩擦力が所定値以上となると、駆動部材31Aは従動部材31Bに対して滑る。この所定値は、最大静止摩擦力と呼ばれる。クラッチ30の切断が開始されると、駆動部材31Aと従動部材31Bとが離反するので、最大静止摩擦力は徐々に小さくなる。最大静止摩擦力が静止摩擦力と一致するまで減少すると、駆動部材31Aは従動部材31Bに対して滑り始め、クラッチ伝達トルクが減少する。クラッチ伝達トルクが減少すると、メイン軸52のトルクが減少する。これにより、係合力Fが減少し、シフトアクチュエータ82によるドグ抜きが可能となる。
変速前のエンジントルクが大きいと、駆動部材31Aの駆動力が大きいので、駆動部材31Aと従動部材31Bとの間の静止摩擦力は大きくなる。そのため、クラッチ30の切断を開始して早期に、最大静止摩擦力は静止摩擦力と一致し、駆動部材31Aは従動部材31Bに対して滑ることになる。よって、クラッチ伝達トルクを低減させることができ、係合力Fを低減させることができる。しかし、変速前のエンジントルクが小さいと、駆動部材31Aの駆動力が小さいので、駆動部材31Aと従動部材31Bとの間の静止摩擦力は小さくなる。クラッチ30の切断を開始してから、最大静止摩擦力が静止摩擦力に一致するまでの時間が長くなる。係合力Fが低減するまでの時間が長くなる。そこで、本実施形態では、遅延時間設定部96は、エンジントルクに基づいて遅延時間を設定する。
なお、エンジントルクが更に小さいと、クラッチ30の切断を開始してから切断を完了するまでの間に、最大静止摩擦力が静止摩擦力と一致するまで減少せず、駆動部材31Aが従動部材31Bに対して滑らない場合がある。その場合、駆動部材31Aを従動部材31Bに対して滑らせることにより係合力Fを低減させることができなくなる。そこで、本実施形態では、エンジントルクが所定値未満の場合には、点火遅角制御等のエンジントルク自体を低減させる制御を行い、クラッチ伝達トルクを低減させる。すなわち、エンジントルク自体を低減させることによって、係合力Fを低減させる。
本実施形態では、遅延時間設定部96は、遅延時間に関するマップを記憶したメモリを有している。上記マップにおいて、遅延時間は、エンジントルクと変速機構51の段数とで規定されている。図7は、上記マップにより規定される遅延時間を表した図である。符号Txは遅延時間を表す。符号ETはエンジントルクを表す。1st、2nd、3rd、4thは、変速前の段数を表しており、それぞれ1段、2段、3段、4段に対応する。なお、図7はシフトアップの場合の遅延時間を表しているが、シフトダウンの場合にも同様にして遅延時間を設定することができる。図7に示すように、遅延時間Txは、変速前の段数が小さいほど長くなるように設定されている。変速前の段数がp、q(ただし、pは1以上かつN−1以下の自然数、qはpよりも大きくかつN以下の自然数。)のときの遅延時間をそれぞれtp、tqとしたときに、tp>tqとなるように設定されている。また、エンジントルクETが正の場合、遅延時間Txは、エンジントルクETが所定値ETc未満の場合の方が、エンジントルクETが所定値ETc以上の場合よりも長くなるように設定されている。なお、エンジントルクが負の場合に変速を行う場合もあり得る。エンジントルクETが負の場合、遅延時間Txは、エンジントルクETが所定値ETc2よりも大きい場合の方が、エンジントルクETが所定値ETc2以下の場合よりも長くなるように設定されている。エンジントルクが正の場合の所定値ETcの絶対値と、エンジントルクが負の場合の所定値ETc2の絶対値とは、同一であってもよく、異なっていてもよい。後述する図11、図15においても同様である。
なお、図7に示す例は一例に過ぎない。ここでは、遅延時間Txは、段数およびエンジントルクの両方に基づいて設定されるが、段数のみに基づいて設定することも可能であり、エンジントルクのみに基づいて設定することも可能である。本実施形態では、1段、2段、3段、4段の順に遅延時間が長くなっているが、隣り合う段数の遅延時間同士が等しくてもよい。例えば、3段の遅延時間と4段の遅延時間とが等しくてもよい。また、本実施形態では、エンジントルクの大きさに基づいて2種類の遅延時間が設定されているが、エンジントルクの大きさに基づいて3種類以上の遅延時間が設定されていてもよい。一部の段数において、エンジントルクの大きさに拘わらず、遅延時間が一定に設定されていてもよい。段数によって、エンジントルクの大きさに基づく遅延時間の種類の数が異なっていてもよい。
遅延時間設定部96は、ギアポジションセンサ35により検出された変速機構51の段数と、エンジントルク算出部92から受信したエンジントルクの情報と、上記マップとに基づいて遅延時間を設定する。遅延時間設定部96は、シフトアクチュエータ制御部80に対して、設定された遅延時間に関する情報を送信する。
シフトアクチュエータ制御部80は、シフトアクチュエータ82を制御する。シフトアクチュエータ制御部80は、変速指示部90から変速指示信号を受信した後、シフトアクチュエータ82にシフト動作電力を供給する。シフトアクチュエータ82は、シフト動作電力を受けた後、移動ギア60の移動を開始させる。ここで、シフトアクチュエータ82は、クラッチ30の切断開始後、遅延時間設定部96により設定された遅延時間が経過した後に移動ギア60の移動を開始させるように制御される。
なお、変速指示部90が変速指示信号を送信してから、移動ギア60が移動を開始するまでの間には、時間遅れが生じる。ただし、その時間遅れは、段数によらず一定である。また、変速指示部90が変速指示信号を送信してから、クラッチ30の切断が開始されるまでの間にも、時間遅れが生じる。ただし、上記時間遅れも一定である。クラッチ30の切断が開始されてから移動ギア60の移動が開始されるまでの時間に代えて、変速指示部90が変速指示信号を送信してからシフトアクチュエータ制御部80がシフト動作電力を供給するときまでの時間を、遅延時間としてもよい。この場合であっても、後述の各制御を実行することができる。クラッチ30の切断が開始されてから移動ギア60の移動が開始されるまでの時間と均等な時間は全て、遅延時間として採用することができる。上記均等な時間は全て、クラッチ30の切断が開始されてから移動ギア60の移動が開始されるまでの時間と見なすことができる。
次に、図8を参照しながら、本実施形態に係る変速制御の一例について説明する。図8は、シフトアップに関するタイミングチャートであるが、本実施形態に係る変速制御は、シフトダウンのときにも行われる場合がある。後述する他の実施形態においても同様である。図8において、実線は、1段から2段へのシフトアップを表している。破線は、3段から4段へのシフトアップを表している。
図8において、Cpはクラッチ位置を示す。Ccはクラッチ30が接続されている位置(以下、接続位置という)、Cdはクラッチ30が切断されている位置(以下、切断位置という)を表す。クラッチ位置Cpは、接続位置Ccと切断位置Cdとの間で変化する。ETはクランク軸42のトルク、すなわちエンジントルクを表す。ここでは、説明を簡単にするため、エンジントルクETは一定であると仮定する。CTはクラッチ伝達トルクを表す。DTはドライブ軸56のトルクを表す。DT1は1段から2段へのシフトアップ時のドライブ軸56のトルクを表し、DT3は3段から4段へのシフトアップ時のドライブ軸56のトルクを表す。Fは、ドライブ軸ギア57のドグ部58と移動ギア60のドグ部61との間の係合力を表す。Spはシフトアクチュエータ82によって駆動される移動ギア60の位置を表す。以下、シフトアクチュエータ82によって駆動される移動ギア60の位置をギアポジションセンサ位置と称する。Snは変速前のギアポジションセンサ位置であり、Ssは変速後のギアポジションセンサ位置である。例えば、1段から2段への変速の場合、Snは第1の移動ギア62のドグ部61がドライブ軸ギア57Aのドグ部58と係合している位置に相当し、Spは第1の移動ギア62のドグ部61がドライブ軸ギア57Bのドグ部58と係合している位置に相当する。Sp1は1段から2段へのシフトアップ時のギアポジションセンサ位置を表し、Sp3は3段から4段へのシフトアップ時のギアポジションセンサ位置を表す。Tは時間を表す。
まず、1段から2段へのシフトアップについて説明する。自動二輪車1が1段で走行しているときの時刻T1において、乗員がシフトアップスイッチ8Aを操作する。これにより、変速指示部90は、クラッチアクチュエータ制御部70、シフトアクチュエータ制御部80、および遅延時間設定部96に対して変速指示信号を送信する。遅延時間設定部96は、変速指示部90から変速指示信号を受信すると、遅延時間Tx1を設定する。遅延時間Tx1は、受信時のギアポジションセンサ35により検出された変速機構51の段数(ここでは1段)と、受信時のエンジントルク算出部92から受信したエンジントルクETの情報と、マップとから設定される。遅延時間設定部96は、シフトアクチュエータ制御部80に対して、設定された遅延時間Tx1に関する情報を送信する。
クラッチアクチュエータ制御部70は、変速指示部90から変速指示信号を受けると、クラッチアクチュエータ72にクラッチ切断動作電力を供給する。時刻T2において、クラッチ30の切断が開始される。クラッチ位置は、接続位置Ccから切断位置Cdに変化し始める。
時刻T3において、クラッチ30が滑り始めて半クラッチ状態になる。なお、半クラッチ状態とは、クランク軸42のトルクはクラッチ30を介してメイン軸52に伝達されるが、クラッチ30の駆動部材31Aと従動部材31Bとが相対回転している状態をいう。時刻T3を超えると、クラッチ伝達トルクCTは低下していく。ドライブ軸56はメイン軸ギア53Aおよびドライブ軸ギア57Aを介してメイン軸52と共に回転するので、クラッチ伝達トルクCTの低下に伴い、ドライブ軸トルクDTも低下していく。第1の移動ギア62のドグ部61とドライブ軸ギア57Aのドグ部58との係合力F1も低下していく(時刻T3〜T4参照)。
図8において、Fpは、移動ギア60のドグ部61とドライブ軸ギア57のドグ部58との係合がシフトアクチュエータ82によって解除可能な係合力を表す。時刻T2から遅延時間Tx1が経過した時刻TB2において、係合力F1はFpに達する。シフトアクチュエータ制御部80は、時刻TB2において第1の移動ギア62の移動を開始させるように、時刻TB1において、シフトアクチュエータ82にシフト動作電力を供給する。これにより、シフトアクチュエータ82は、時刻TB2において、1段のギアポジションセンサ位置Snから2段のギアポジションセンサ位置Ssに向けて移動し始める。
時刻TB3において、シフトアクチュエータ82は2段のギアポジションセンサ位置Ssに到達し、第1の移動ギア62のドグ部61とドライブ軸ギア57Bのドグ部58とが係合する。変速機構51の段数が1段から2段へと変更される。このとき、クラッチアクチュエータ制御部70は、ギアポジションセンサ35に基づいて、変速機構51の段数の変更が完了したと判断する。そして、クラッチアクチュエータ制御部70は、クラッチアクチュエータ72を駆動し、クラッチ30の接続を開始する。以上が1段から2段へのシフトアップの制御である。
3段から4段へのシフトアップの制御も同様にして行われる。ただし、図7に示すように、3段から4段へのシフトアップでは、1段から2段へのシフトアップに比べて、遅延時間が短く設定される。図8に示すように、3段から4段へのシフトアップのときの遅延時間Tx3は、1段から2段へのシフトアップのときの遅延時間Tx1よりも短い。クラッチ30の切断が開始された時刻T2から遅延時間Tx3が経過した時刻TA2において、第2の移動ギア63のドグ部61とドライブ軸ギア57Cのドグ部58との係合力F3は、解除可能な係合力Fpに達する。シフトアクチュエータ制御部80は、時刻TA2において第2の移動ギア63の移動を開始させるように、時刻TA1において、シフトアクチュエータ82にシフト動作電力を供給する。これにより、シフトアクチュエータ82は、時刻TA2において、3段のギアポジションセンサ位置Snから4段のギアポジションセンサ位置Ssに向けて移動し始める。
時刻TA3において、変速機構51の段数が4段に変更されると、クラッチアクチュエータ制御部70は、クラッチアクチュエータ72を駆動し、クラッチ30の接続を開始する。
従来技術では、遅延時間は一律に設定されていた。仮に、段数が1段および3段のいずれの場合においても、遅延時間を一律にTx3に設定したとすると、移動ギア60の移動は常に時刻TA2において開始されることになる。この場合、段数が3段のときはドグ抜きが効率よく行われる。しかし、段数が1段のときは、係合力F1が未だFp以下ではない。このため、クラッチアクチュエータ72およびシフトアクチュエータ82が駆動を開始したにも拘わらず、移動ギア60の移動は開始されない。このため、乗員にとって変速時間が長く感じられてしまう。
段数が1段および3段のいずれの場合においても、遅延時間を一律にTx1に設定したとすると、移動ギア60の移動は常に時刻TB2において開始されることになる。この場合、段数が1段のときはドグ抜きが効率よく行われる。しかし、段数が3段のときは、係合力F2は既にFp以下となっている。シフトアクチュエータ82をより早く駆動してもドグ抜きが可能であるにも拘わらず、シフトアクチュエータ82の駆動を遅らせることになる。この結果、乗員にとって変速時間が長く感じられてしまう。
ところが、本実施形態では、遅延時間設定部96は、係合力Fが小さい場合には遅延時間を短く設定する。このため、シフトアクチュエータ82をより早期に作動させて、シフトアクチュエータ82の動作を早期に完了させることができる。これにより、運転者が感じる変速時間を低減することができる。また、変速装置50では、係合力Fが大きい場合には遅延時間を長く設定する。これにより、シフトアクチュエータ82が必要以上に長期にわたって動作することを防ぐことができる。この結果、運転者が感じる変速時間を低減することができる。
係合力Fの大きさを直接検出することは困難である。本実施形態では、段数と係合力Fとの間に相関関係があることに着目し、段数が小さいほど遅延時間を長く設定することとした。これにより、係合力Fの大きさを直接検出しなくても、係合力Fに応じて遅延時間を適宜設定することができる。段数に基づいて遅延時間を設定することにより、運転者が感じる変速時間を低減することができる。
図9は、本実施形態に係る変速制御の他の一例を示すタイミングチャートである。実線は、エンジントルクETが所定値ETc以上の場合の1段から2段へのシフトアップを表している。破線は、エンジントルクETが所定値ETc未満の場合の1段から2段へのシフトアップを表している。
時刻T1において乗員がシフトアップスイッチ8Aを操作すると、時刻T2においてクラッチ30の切断が開始される。クラッチ30は、接続位置Ccから切断位置Cdへと移動を開始する。クラッチ30の移動に伴い、最大静摩擦トルクTmおよび動摩擦トルクTnは低下していく(時刻T2〜T5参照)。ここでは、クラッチ30の従動部材31Bが駆動部材31Aから受けるトルクを静摩擦トルクと言う。静摩擦トルクは、クラッチ伝達トルクと同義である。最大静摩擦トルクTmは、駆動部材31Aが従動部材31Bに対して滑り始めるときの静摩擦トルクのことである。動摩擦トルクTnは、駆動部材31Aが従動部材31Bに対して滑っているときに、従動部材31Bが駆動部材31Aから受けるトルクのことである。
エンジントルクが所定値ETc以上のET1の場合、時刻T3において、最大静摩擦トルクTmはクラッチ伝達トルクCT1より小さくなる。このため、クラッチ30が滑り始めて半クラッチ状態になる。時刻T3を超えると、クラッチ伝達トルクCT1は更に低下していき、クラッチ伝達トルクCT1と動摩擦トルクTnが一致する(T4参照)。クラッチ伝達トルクCT1の低下に伴い、係合力F1も低下していく(時刻T3〜T5参照)。
エンジントルクET1は所定値ETC以上であるので、短めの遅延時間Tx1が設定される(図7参照)。時刻T2から遅延時間Tx1の経過後の時刻TB2において、係合力F1は、解除可能な係合力Fpに達する。シフトアクチュエータ制御部80は、時刻TB2において移動ギア60の移動を開始させるように、時刻TB1において、シフトアクチュエータ82にシフト動作電力を供給する。これにより、シフトアクチュエータ82は、時刻TB2において、1段のギアポジションセンサ位置Snから2段のギアポジションセンサ位置Ssに向けて移動し始める。
エンジントルクが所定値ETc未満のET1´の場合、クラッチ30の静摩擦トルクすなわちクラッチ伝達トルクCT1´は小さい。クラッチ30の切断を開始すると最大静摩擦トルクTmは減少するが、クラッチ30が切断された時刻T5になっても、最大静摩擦トルクTmはクラッチ伝達トルクCT1´より小さくならない。そのため、クラッチ30の切断だけでは、係合力F1´を低減することはできない。そこで、時刻Tsにおいて、ECU50はエンジントルクET1´を減少させる制御を行う。例えば、ECU50は、点火装置19の点火遅角制御、燃料噴射弁17の燃料噴射量低減制御、またはスロットルバルブ37の開度を低減する制御等を行う。これにより、クラッチ伝達トルクCT1´が減少する。
変速前のエンジントルクET1´は所定値ETc未満であるので、長めの遅延時間Tx1´が設定される(図7参照)。時刻T2から遅延時間Tx1´を経過した後の時刻TD2において、係合力F1´は解除可能な係合力Fpに達する。シフトアクチュエータ制御部80は、時刻TD2において移動ギア60の移動を開始させるように、時刻TD1において、シフトアクチュエータ82にシフト動作電力を供給する。これにより、シフトアクチュエータ82は、時刻TD2において、1段のギアポジションセンサ位置Snから2段のギアポジションセンサ位置Ssに向けて移動し始める。
本実施形態によれば、遅延時間設定部96は、エンジントルクETに基づいて遅延時間を設定するように構成されている。エンジントルクETが大きく、クラッチ30の切断によって係合力Fを比較的早期に低減できる場合には、遅延時間を短く設定する。これにより、シフトアクチュエータ82をより早期に作動させて、シフトアクチュエータ82の動作を早期に完了させることができる。一方、エンジントルクETが小さく、クラッチ30の切断のみでは係合力Fを早期に低減できない場合には、エンジントルクETを低減させる制御によりクラッチ伝達トルクCTが低減するまでの時間を考慮して、遅延時間を長く設定する。これにより、シフトアクチュエータ82が必要以上に長期にわたって動作することを防ぐことができる。よって、運転者が感じる変速時間を低減することができる。
なお、上述のエンジントルクがET1´の例は、クラッチ30の切断のみでは係合力Fを早期に低減できない例であるが、クラッチ30の切断のみで係合力FをFpにまで低減できる場合であっても、FがFpになるまでの時間が長い場合には、遅延時間を長めに設定すればよい。遅延時間を長めに設定する場合は、クラッチ30の切断のみでは係合力Fを早期に低減できない場合に限定されない。
<第2実施形態>
第1実施形態では、全ての移動ギア62〜64がドライブ軸56に設けられていた。図10に示すように、第2実施形態では、一部の移動ギア62がドライブ軸56に設けられ、他の移動ギア63,64がメイン軸52に設けられている。以下の説明では、第1実施形態と同様の部分には同様の符号を付し、その説明は省略する。
第1実施形態では、全ての移動ギア62〜64がドライブ軸56に設けられていた。図10に示すように、第2実施形態では、一部の移動ギア62がドライブ軸56に設けられ、他の移動ギア63,64がメイン軸52に設けられている。以下の説明では、第1実施形態と同様の部分には同様の符号を付し、その説明は省略する。
本実施形態では、第2の移動ギア63および第3の移動ギア64は、メイン軸52に設けられている。第2の移動ギア63および第3の移動ギア64は、メイン軸52の軸方向に移動することができる。第2の移動ギア63および第3の移動ギア64は、メイン軸52に対して回転不能であり、メイン軸52と共に回転する。第2の移動ギア63は、3段のメイン軸ギア53Cと4段のメイン軸ギア53Dとの間に配置されている。第3の移動ギア64は、4段のメイン軸ギア53Dと5段のメイン軸ギア53Eとの間に配置されている。ただし、第1の移動ギア62、第2の移動ギア63および第3の移動ギア64の配置は特に限定されない。
メイン軸ギア53C〜53Eは、メイン軸52の軸方向に移動不能である。メイン軸ギア53C〜53Eは、メイン軸52に対して回転可能に設けられている。メイン軸ギア53C〜53Eには、ドグ部58が形成されている。
シフトアクチュエータ82は、第1の移動ギア62をドライブ軸56の軸方向に移動させることができる。シフトアクチュエータ82は、第2の移動ギア63および第3の移動ギア64をメイン軸52の軸方向に移動させることができる。
第1実施形態において説明したように、ドライブ軸ギア57には、メイン軸52のトルクに変速比を乗じたトルクが加えられる。移動ギア60のドグ部61がドライブ軸ギア57のドグ部58と係合する場合、ドグ部61とドグ部58との間の係合力Fは、そのドライブ軸ギア57の段数によって相違する。一方、メイン軸52のトルクは、段数によって相違しない。移動ギア60のドグ部61がメイン軸ギア53のドグ部58と係合する場合、ドグ部61とドグ部58との間の係合力Fは、軸心からドグ部61までの距離が同じであれば、そのメイン軸ギア53の段数に依存しない。また、移動ギア60のドグ部61とメイン軸ギア53のドグ部58との係合力Fは、移動ギア60のドグ部61とドライブ軸ギア57のドグ部58との係合力Fよりも小さい。
図11は、本実施形態に係る遅延時間Txを表す図である。移動ギア60のドグ部61と係合するドグ部58がドライブ軸ギア57のドグ部58である場合には、移動ギア60のドグ部61と係合するドグ部58がメイン軸ギア53のドグ部58である場合と比較して、遅延時間Txは長くなるように設定されている。遅延時間設定部96は、移動ギア60のドグ部61との係合が解除されるドグ部58を有するギアがドライブ軸ギア57であるか、或いはメイン軸ギア53であるかに基づいて、遅延時間Txを設定するように構成されている。本実施形態では、第1の移動ギア62がドライブ軸56に設けられ、第2の移動ギア63および第3の移動ギア64がメイン軸52に設けられている。このため、3段および4段の遅延時間Txは、1段および2段の遅延時間Txよりも短く設定されている。3段および4段の遅延時間Txは、等しくなっている。移動ギア60のドグ部61との係合が解除されるドグ部58を有するメイン軸ギア53の段数がp、q(ただし、pは1以上かつN−1以下の自然数、qはpよりも大きくかつN以下の自然数。)のときの遅延時間をそれぞれtp、tqとしたときに、tp=tqとなるように設定されている。また、第1実施形態と同様、エンジントルクETが正の場合、遅延時間Txは、エンジントルクETが所定値ETc未満の場合の方が、エンジントルクETが所定値ETc以上の場合よりも長くなるように設定されている。エンジントルクETが負の場合、遅延時間Txは、エンジントルクETが所定値ETc2よりも大きい場合の方が、エンジントルクETが所定値ETc2以下の場合よりも長くなるように設定されている。
図12は、本実施形態に係る変速制御のタイミングチャートである。図12において、実線は、3段から4段へのシフトアップと、4段から5段へのシフトアップとを表している。3段から4段へのシフトアップと4段から5段へのシフトアップとは、同様の動作を示す。そのため、3段から4段へのシフトアップを表す実線と、4段から5段へのシフトアップを表す実線とは重なっている。3段から4段へのシフトアップの動作については、第1実施形態と同様であるので、その説明は省略する。
以上のように、本実施形態によれば、移動ギア60のドグ部61とドライブ軸ギア57のドグ部58との係合力F、および移動ギア60のドグ部61とメイン軸ギア53のドグ部58との係合力Fに応じて、遅延時間を適宜に設定することができる。そのため、第1実施形態と同様、運転者が感じる変速時間を低減することができる。
<第3実施形態>
第1実施形態では、移動ギア60のドグ部61の仕様は一律であり、ドライブ軸ギア57のドグ部58の仕様は一律であった。図13に示すように、第3実施形態は、移動ギア60によってドグ部61の仕様が異なり、ドライブ軸ギア57によってドグ部58の仕様が異なるものである。以下の説明では、第1実施形態と同様の部分には同様の符号を付し、その説明は省略する。
第1実施形態では、移動ギア60のドグ部61の仕様は一律であり、ドライブ軸ギア57のドグ部58の仕様は一律であった。図13に示すように、第3実施形態は、移動ギア60によってドグ部61の仕様が異なり、ドライブ軸ギア57によってドグ部58の仕様が異なるものである。以下の説明では、第1実施形態と同様の部分には同様の符号を付し、その説明は省略する。
図14に示すように、第2の移動ギア63のドグ部61は、逆テーパ形状に形成されている。すなわち、第2の移動ギア63のドグ部61は、ドライブ軸ギア57Cに近づくほど幅が大きくなるように形成されている。第2の移動ギア63のドグ部61は、根元側から先端側に向かうほど幅が大きくなるように形成されている。ドライブ軸ギア57Cのドグ部58は、第2の移動ギア63に近づくほど溝幅が小さくなるように形成されている。ドライブ軸ギア57Cのドグ部58は、溝の奥に行くほど溝幅が大きくなるように形成されている。図13に示すように、第2の移動ギア63およびドライブ軸ギア57Dにも、同様のドグ部61およびドグ部58が形成されている。第3の移動ギア64およびドライブ軸ギア57Eにも、同様のドグ部61およびドグ部58が形成されている。
第1の移動ギア62のドグ部61と、第2の移動ギア63のドグ部61とは、形状が異なっている。1段のドライブ軸ギア57Aおよび2段のドライブ軸ギア57Bのドグ部58と、3段のドライブ軸ギア57Cおよび4段のドライブ軸ギア57Dのドグ部58とは、形状が異なっている。第2の移動ギア63のドグ部61は、第1の移動ギア62のドグ部61よりも抜けにくくなっている。
図15は、本実施形態に係る遅延時間Txを表す図である。第2の移動ギア63のドグ部61と係合するのは、3段のドライブ軸ギア57Cのドグ部58および4段のドライブ軸ギア57Dのドグ部58である。第1の移動ギア62のドグ部61と係合するのは、1段のドライブ軸ギア57Aのドグ部58および2段のドライブ軸ギア57Bのドグ部58である。そこで、段数が3および4のときの遅延時間Txは、段数が1および2のときの遅延時間Txよりも長く設定されている。遅延時間Txは、移動ギア60のドグ部61の仕様に基づいて設定される。ドグ部61の仕様には、ドグ部61の形状、大きさ、移動ギア60の軸心からのドグ部61の距離等が含まれる。ドグ部61の仕様は、ドグ部61の係合の解除のしやすさを表す指標となり得る。遅延時間設定部96は、ドグ部61の係合が解除されやすいほど、遅延時間Txを短く設定するように構成されている。また、第1実施形態と同様、エンジントルクETが正の場合、遅延時間Txは、エンジントルクETが所定値ETc未満の場合の方が、エンジントルクETが所定値ETc以上の場合よりも長くなるように設定されている。エンジントルクETが負の場合、遅延時間Txは、エンジントルクETが所定値ETc2よりも大きい場合の方が、エンジントルクETが所定値ETc2以下の場合よりも長くなるように設定されている。
上述の通り、ドグ部61の仕様には、移動ギア60の軸心からのドグ部61の距離が含まれる。移動ギア60のトルクが同一の場合、ドグ部61の係合力は、移動ギア60の軸心からドグ部61までの距離に反比例する。そのため、軸心からドグ部61までの距離が短いほど、ドグ部61の係合力は大きくなる。移動ギア60のドグ部61と移動ギア60の軸心との距離が異なると、互いに係合するドグ部同士の係合力は異なる。移動ギア60のドグ部61と移動ギア60の軸心との距離に基づいて遅延時間を適宜に設定することにより、運転者が感じる変速時間を低減することができる。例えば、移動ギア60のドグ部61と移動ギア60の軸心との距離が短い場合、その距離が長い場合に比べて遅延時間を長く設定してもよい。
以上のように、本実施形態によれば、移動ギア60のドグ部61の仕様に応じて、遅延時間を適宜に設定することができる。そのため、第1実施形態と同様、運転者が感じる変速時間を低減することができる。なお、本実施形態では、移動ギア60のドグ部61の仕様に応じて遅延時間を設定することとしたが、ドライブ軸ギア57のドグ部58またはメイン軸ギア53のドグ部58(図10参照)の仕様に応じて遅延時間を設定してもよい。例えば、メイン軸ギア53のドグ部58またはドライブ軸ギア57のドグ部58の形状に基づいて遅延時間を設定してもよい。メイン軸ギア53のドグ部58とメイン軸ギア53の軸心との距離、または、ドライブ軸ギア57のドグ部58とドライブ軸ギア57の軸心との距離に基づいて遅延時間を設定してもよい。この場合であっても、同様の効果を得ることができる。
以上、いくつかの実施の形態について説明したが、本発明が前記各実施形態に限定されないことは勿論である。本発明は、他に種々の形態にて実施することができる。前記実施形態は、適宜に組み合わせて実施することができる。本発明は、デュアルクラッチトランスミッション(Dual Clutch Transmission。以下、DCTという)に適用することもできる。
ここに用いられた用語及び表現は、説明のために用いられたものであって限定的に解釈するために用いられたものではない。ここに示されかつ述べられた特徴事項の如何なる均等物をも排除するものではなく、本発明のクレームされた範囲内における各種変形をも許容するものであると認識されなければならない。本発明は、多くの異なった形態で具現化され得るものである。この開示は本発明の原理の実施形態を提供するものと見なされるべきである。それらの実施形態は、本発明をここに記載しかつ/又は図示した好ましい実施形態に限定することを意図するものではないという了解のもとで、実施形態がここに記載されている。ここに記載した実施形態に限定されるものではない。本発明は、この開示に基づいて当業者によって認識され得る、均等な要素、修正、削除、組み合わせ、改良及び/又は変更を含むあらゆる実施形態をも包含する。クレームの限定事項はそのクレームで用いられた用語に基づいて広く解釈されるべきであり、本明細書あるいは本願のプロセキューション中に記載された実施形態に限定されるべきではない。
30 クラッチ
40 ECU
50 変速装置
51 変速機構
53 メイン軸ギア
57 ドライブ軸ギア
58 ドグ部
60 移動ギア
61 ドグ部
70 クラッチアクチュエータ制御部
72 クラッチアクチュエータ
80 シフトアクチュエータ制御部
82 シフトアクチュエータ
96 遅延時間設定部
40 ECU
50 変速装置
51 変速機構
53 メイン軸ギア
57 ドライブ軸ギア
58 ドグ部
60 移動ギア
61 ドグ部
70 クラッチアクチュエータ制御部
72 クラッチアクチュエータ
80 シフトアクチュエータ制御部
82 シフトアクチュエータ
96 遅延時間設定部
Claims (11)
- エンジントルクを伝達または遮断するクラッチと、
前記クラッチに接続されたメイン軸と、前記メイン軸に設けられた1〜N段(ただし、Nは2以上の自然数。)のメイン軸ギアと、前記1〜N段のメイン軸ギアにそれぞれ噛み合う1〜N段のドライブ軸ギアと、前記ドライブ軸ギアが設けられたドライブ軸と、前記メイン軸および/または前記ドライブ軸に軸方向に移動可能に設けられた移動ギアと、を備え、前記移動ギアの側面にドグ部が形成されかつ前記メイン軸ギアの側面に前記移動ギアの前記ドグ部に係合可能なドグ部が形成され、および/または、前記移動ギアの側面にドグ部が形成されかつ前記ドライブ軸ギアの側面に前記移動ギアの前記ドグ部に係合可能なドグ部が形成された変速機構と、
前記クラッチを切断および接続させるクラッチアクチュエータと、
前記移動ギアを軸方向に移動させるシフトアクチュエータと、
前記クラッチの切断開始から前記移動ギアの移動開始までの時間である遅延時間を設定する遅延時間設定装置と、
前記クラッチの切断開始後、前記遅延時間設定装置により設定された前記遅延時間が経過してから前記移動ギアの移動を開始させるように、前記クラッチアクチュエータおよび前記シフトアクチュエータを制御するアクチュエータ制御装置と、
を備え、
前記遅延時間設定装置は、
前記移動ギアが移動することによって係合が解除されるドグ部同士の係合力が第1係合力の場合には、前記遅延時間を第1遅延時間に設定し、
前記移動ギアが移動することによって係合が解除されるドグ部同士の係合力が前記第1係合力よりも小さい第2係合力の場合には、前記遅延時間を前記第1遅延時間よりも短い第2遅延時間に設定するように構成されている変速装置。 - 前記遅延時間設定装置は、前記移動ギアのドグ部との係合が解除されるドグ部を有するメイン軸ギアの段数または前記移動ギアのドグ部との係合が解除されるドグ部を有するドライブ軸ギアの段数に基づいて、前記遅延時間を設定するように構成されている、請求項1に記載の変速装置。
- 前記遅延時間設定装置は、前記移動ギアのドグ部との係合が解除されるドグ部を有するメイン軸ギアの段数または前記移動ギアのドグ部との係合が解除されるドグ部を有するドライブ軸ギアの段数がp、q(ただし、pは1以上かつN−1以下の自然数、qはpよりも大きくかつN以下の自然数。)のときの遅延時間をそれぞれ前記第1遅延時間、前記第2遅延時間に設定するように構成されている、請求項2に記載の変速装置。
- 前記遅延時間設定装置は、エンジントルクに基づいて前記遅延時間を設定するように構成されている、請求項1〜3のいずれか一つに記載の変速装置。
- 前記クラッチは摩擦クラッチであり、
前記遅延時間設定装置は、エンジントルクが第1トルクの場合には、前記遅延時間を前記第1遅延時間に設定し、エンジントルクが前記第1トルクよりも大きな第2トルクの場合には、前記遅延時間を前記第2遅延時間に設定するように構成されている、請求項4に記載の変速装置。 - 前記遅延時間設定装置は、前記移動ギアの前記ドグ部との係合が解除されるドグ部を有するギアが前記メイン軸ギアか前記ドライブ軸ギアかに基づいて、前記遅延時間を設定するように構成されている、請求項1〜5のいずれか一つに記載の変速装置。
- 前記移動ギアの前記ドグ部との係合が解除されるドグ部を有するメイン軸ギアの段数がp、q(ただし、pは1以上かつN−1以下の自然数、qはpよりも大きくかつN以下の自然数。)のときの遅延時間をそれぞれtp、tqとしたときに、tp=tqである、請求項1〜6のいずれか一つに記載の変速装置。
- 前記遅延時間設定装置は、前記移動ギアの前記ドグ部、前記メイン軸ギアの前記ドグ部、または前記ドライブ軸ギアの前記ドグ部の仕様に基づいて前記遅延時間を設定するように構成されている、請求項1〜7のいずれか一つに記載の変速装置。
- 前記遅延時間設定装置は、前記移動ギアの前記ドグ部、前記メイン軸ギアの前記ドグ部、または前記ドライブ軸ギアの前記ドグ部の形状に基づいて前記遅延時間を設定するように構成されている、請求項8に記載の変速装置。
- 前記遅延時間設定装置は、前記移動ギアの前記ドグ部と前記移動ギアの軸心との距離、前記メイン軸ギアの前記ドグ部と前記メイン軸ギアの軸心との距離、または、前記ドライブ軸ギアの前記ドグ部と前記ドライブ軸ギアの軸心との距離に基づいて前記遅延時間を設定するように構成されている、請求項8に記載の変速装置。
- 請求項1〜10のいずれか一つに記載の変速装置を備えた鞍乗型車両。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014150378A JP2015108438A (ja) | 2013-10-25 | 2014-07-24 | 変速装置および鞍乗型車両 |
US14/494,625 US8965648B1 (en) | 2013-10-25 | 2014-09-24 | Transmission and straddle-type vehicle |
EP14188497.3A EP2865915B1 (en) | 2013-10-25 | 2014-10-10 | Transmission and straddle-type vehicle |
ES14188497.3T ES2627340T3 (es) | 2013-10-25 | 2014-10-10 | Transmisión y vehículo del tipo de montar a horcajadas |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013221875 | 2013-10-25 | ||
JP2013221875 | 2013-10-25 | ||
JP2014150378A JP2015108438A (ja) | 2013-10-25 | 2014-07-24 | 変速装置および鞍乗型車両 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015108438A true JP2015108438A (ja) | 2015-06-11 |
Family
ID=51690901
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014150378A Pending JP2015108438A (ja) | 2013-10-25 | 2014-07-24 | 変速装置および鞍乗型車両 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8965648B1 (ja) |
EP (1) | EP2865915B1 (ja) |
JP (1) | JP2015108438A (ja) |
ES (1) | ES2627340T3 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023113032A1 (ja) * | 2021-12-17 | 2023-06-22 | ヤマハ発動機株式会社 | ドグクラッチ式変速装置 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5587433B2 (ja) * | 2010-12-27 | 2014-09-10 | ヤマハ発動機株式会社 | 発進制御システムおよび車両 |
JP5840670B2 (ja) * | 2013-12-27 | 2016-01-06 | 本田技研工業株式会社 | 変速制御装置 |
US10228035B2 (en) | 2016-06-20 | 2019-03-12 | Kongsberg Automotive As | Velocity dependent brake for clutch actuator |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3417505B2 (ja) * | 1995-05-12 | 2003-06-16 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | 自動変速機の制御装置 |
BR0108322A (pt) * | 2000-02-15 | 2003-03-18 | Luk Lamellen & Kupplungsbau | Caixa de câmbio |
JP2004011774A (ja) | 2002-06-06 | 2004-01-15 | Yamaha Motor Co Ltd | 変速制御装置及び変速制御方法 |
US7912617B2 (en) * | 2005-12-14 | 2011-03-22 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Air purge method for a rotating clutch |
JP5164337B2 (ja) * | 2006-04-18 | 2013-03-21 | ヤマハ発動機株式会社 | 自動変速制御装置および鞍乗型車両 |
JP5121159B2 (ja) * | 2006-04-18 | 2013-01-16 | ヤマハ発動機株式会社 | 自動変速制御装置および車両 |
JP5011573B2 (ja) * | 2008-05-13 | 2012-08-29 | 本田技研工業株式会社 | クラッチ制御装置 |
JP5047088B2 (ja) * | 2008-07-31 | 2012-10-10 | 本田技研工業株式会社 | クラッチ制御装置 |
JP5197791B2 (ja) | 2011-04-20 | 2013-05-15 | ヤマハ発動機株式会社 | 変速装置及び鞍乗型車両 |
-
2014
- 2014-07-24 JP JP2014150378A patent/JP2015108438A/ja active Pending
- 2014-09-24 US US14/494,625 patent/US8965648B1/en active Active
- 2014-10-10 EP EP14188497.3A patent/EP2865915B1/en active Active
- 2014-10-10 ES ES14188497.3T patent/ES2627340T3/es active Active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023113032A1 (ja) * | 2021-12-17 | 2023-06-22 | ヤマハ発動機株式会社 | ドグクラッチ式変速装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2865915A3 (en) | 2016-08-10 |
EP2865915B1 (en) | 2017-05-10 |
ES2627340T3 (es) | 2017-07-27 |
EP2865915A2 (en) | 2015-04-29 |
US8965648B1 (en) | 2015-02-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6376662B2 (ja) | 車両用動力伝達システム | |
JP5337300B2 (ja) | 複式クラッチ変速装置、自動二輪車及び発進制御方法 | |
US10066744B2 (en) | Transmission apparatus and power unit for a vehicle, and vehicle including same | |
JP5840670B2 (ja) | 変速制御装置 | |
JP2007285449A (ja) | 自動変速制御装置および車両 | |
JP2015108438A (ja) | 変速装置および鞍乗型車両 | |
JP4767149B2 (ja) | 鞍乗型車両 | |
JP2014206233A (ja) | 自動変速機 | |
JP2014034379A (ja) | 車両 | |
JP2007113608A (ja) | 変速制御装置 | |
JP4701957B2 (ja) | 変速終了判定装置 | |
JP5346760B2 (ja) | 常時噛合式自動変速機の制御装置 | |
JP5926222B2 (ja) | 伝動装置 | |
US10012312B2 (en) | Speed change apparatus for vehicle | |
JP2014163342A (ja) | 変速制御装置 | |
EP2696091A1 (en) | Straddle-type vehicle | |
JP2014034964A (ja) | 車両 | |
US9020720B2 (en) | Vehicle | |
JP2013053732A (ja) | 自動変速機 | |
JP2011218890A (ja) | 車両駆動装置 | |
JP2006153173A (ja) | 自動変速制御装置 | |
JP6731264B2 (ja) | 変速制御装置 | |
EP2695788A2 (en) | Vehicle comprising a traction control device | |
JP6953473B2 (ja) | 動力伝達装置 | |
JP5273309B1 (ja) | 車両の制御装置 |