JP2020076429A - 車両の電動式変速操作装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】車両の電動式変速操作装置において,シフトスピンドルの戻り回動を電動モータに頼ることなく行い得るようにする。
【解決手段】電動モータ4の正転及び逆転によりシフトスピンドル5を原位置からのシフト回動して変速機にアップシフト及びダウンシフトの変速を生じさせる。シフトスピンドル5は,原位置戻しばね機構31により常時原位置に弾発付勢される。電動モータ4及びシフトスピンドル5間を伝動連結するシフト伝動機構12にはシフトクラッチ機構28が介装され,このシフトクラッチ機構28は,電動モータ4によるシフトスピンドル5のシフト回動時には接続状態に,原位置戻しばね機構31によるシフトスピンドル5の戻り回動時には遮断状態になるよう制御装置40により制御される。
【選択図】 図1
【解決手段】電動モータ4の正転及び逆転によりシフトスピンドル5を原位置からのシフト回動して変速機にアップシフト及びダウンシフトの変速を生じさせる。シフトスピンドル5は,原位置戻しばね機構31により常時原位置に弾発付勢される。電動モータ4及びシフトスピンドル5間を伝動連結するシフト伝動機構12にはシフトクラッチ機構28が介装され,このシフトクラッチ機構28は,電動モータ4によるシフトスピンドル5のシフト回動時には接続状態に,原位置戻しばね機構31によるシフトスピンドル5の戻り回動時には遮断状態になるよう制御装置40により制御される。
【選択図】 図1
Description
本発明は,電動モータの作動により,変速機にアップシフト及びダウンシフトの変速を生じさせるようにした車両の電動式変速操作装置に関する。
従来,車両の電動式変速操作装置として,電動モータの一方向と他方向への回転により,シフトスピンドルに,それを原位置からシフト方向へ所定角度回動するシフト回動と,それをシフト回動位置から原位置へ戻す戻り回動とを与えるようにしたものが,下記特許文献1に記載されるように,既に知られている。上記装置において,スピンドルにシフト回動と戻り回動が繰り返し与えられると,シフト回動のみが間歇送り機構を介してシフトドラムに伝達して,それをアップシフト又はダウンシフト方向へ1速づつ回動し,変速機にアップシフト又はダウンシフトの変速を1速づつ生じさせる。
ところで,従来の上記電動式変速操作装置では,電動モータの一方向と他方向への回転により,シフトスピンドルに所定角度のシフト回動と戻り回動を与えるために,シフトスピンドルの回動角度を検出するアングルセンサを設置し,そのアングルセンサの検出信号に基づき電動モータの回動停止を制御するようになっている。
しかしながら,シフトスピンドルの戻り回動を原位置で精確に停止させるために,アングルセンサの検出信号に基づき電動モータの回転を停止させる際には,電動モータ等の慣性を考慮しなければならず,高精度の停止制御は容易でない。
本発明は,かゝる事情に鑑みてなされたもので,シフトスピンドルの原位置への戻り回動を容易且つ精確に行い得るようにした,車両の電動式変速操作装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために,本発明に係る車両の電動式変速操作装置は,電動モータと,原位置から互いに反対方向に所定角度回動するシフト回動により変速機にアップシフト及びダウンシフトの変速を生じさせるシフトスピンドルと,前記シフトスピンドルを常時前記原位置に弾発付勢する原位置戻しばね機構と,前記電動モータの正転及び逆転により前記シフトスピンドルをアップシフト方向及びダウンシフト方向にシフト回動すべく,前記電動モータ及び前記シフトスピンドル間の伝動を可能にするシフト伝動機構と,前記シフト伝動機構に設けられ,前記電動モータ及び前記シフトスピンドル間を遮断し得るシフトクラッチ機構と,前記電動モータの前記正転及び逆転を制御する他,前記シフトクラッチ機構を,前記電動モータによる前記シフトスピンドルの前記シフト回動時には接続状態に,また前記原位置戻しばね機構による前記シフトスピンドルの前記シフト回動位置から前記原位置への戻り回動時には遮断状態に制御する制御装置とを備えることを第1の特徴とする。
また,本発明では,第1の特徴に加えて,前記制御装置は,前記原位置戻しばね機構の付勢力による前記シフトスピンドルの前記戻り回動時,一定時間,前記電動モータを前記シフト回動時とは逆方向に回転させるように制御することを第2の特徴とする。
さらに,本発明では,第1又は第2の特徴に加えて,前記シフトクラッチ機構は,前記シフト伝動機構に介装されるクラッチと,前記クラッチを,その遮断状態に向かって付勢する開きばねと,通電時,前記クラッチを接続状態に作動する電磁作動ユニットとを備え,前記制御装置は,前記シフトスピンドルの前記シフト回動時には前記電磁作動ユニットに通電し,前記シフトスピンドルの前記戻り回動時には前記通電をオフに制御することを第3の特徴とする。
尚,前記電動モータは,後述する実施例1中のスタータモータ4に,また前記クラッチはドグクラッチ17にそれぞれ対応する。
本発明の第1の特徴によれば,シフトスピンドルのシフト回動時には,シフトクラッチ機構により電動モータ及びシフトスピンドル間の伝動を可能にするので,電動モータの一方向への回転によりシフトスピンドルにシフト回動を与えることができる。また原位置戻しばね機構の付勢力によるシフトスピンドルの戻り回動時には,シフトクラッチ機構により電動モータ及びシフトスピンドル間の伝動を遮断するので,電動モータに干渉されることなく,原位置戻しばね機構の付勢力をもってシフトスピンドルを原位置に容易且つ精確に復帰させることができる。
また,本発明の第2の特徴によれば,原位置戻しばね機構の付勢力によるシフトスピンドルの戻り回動時,一定時間,電動モータをシフト回動時とは逆方向に回転させるので,シフトスピンドルの戻り回動時,万一,シフトクラッチ機構の遮断が摩擦抵抗により実行されないことがあっても,電動モータの前記逆方向の回転により,シフトクラッチ機構を摩擦抵抗から解放して,その遮断を実行させることができ,これにより電動モータに干渉されることなく,原位置戻しばね機構の付勢力をもってシフトスピンドルを原位置に復帰させることができる。而して,電動モータの前記逆方向の回転時間は,シフトスピンドルを原位置まで回動させるには至らない短時間で済むので,その時間制御は簡単であり,制御装置の簡素化に寄与し得る。
さらに,本発明の第3の特徴によれば,電磁式に構成されるシフトクラッチ機構は,通電オフ時に遮断状態を保ってシフト伝動機構の伝動を遮断し,通電時に接続状態となってシフト伝動機構の伝動を可能にするので,シフトクラッチ機構の通電時間,即ち電動モータによるシフトスピンドルのシフト回動時間は,車両の運転中,極めて短い時間であるから,シフトクラッチ機構の消費電力を極力抑えることができる。
本発明の実施の形態として,実施例1を添付図面に基づき説明する。
図1及び図2において,符号Uは,車両としての自動二輪車に搭載されるパワーユニットであって,本発明の電動式変速操作装置を備える。このパワーユニットUでは,エンジンのクランク軸1の一端部に一方向クラッチ2を介してスタータドリブンギヤ3が取り付けられ,このスタータドリブンギヤ3の周囲に,クランク軸1と平行なスタータモータ4及びシフトスピンドル5が配置される。図示例では,スタータドリブンギヤ3の上方及び下方にスタータモータ4及びシフトスピンドル5がそれぞれ配置される。スタータモータ4は,図示しないクランクケースに取り付けられ,シフトスピンドル5も同クランクケースに回動可能に支持される。
スタータモータ4は正逆転可能なもので,そのロータ軸4aの回転は,ロータ軸4aの外端部に形成されたピニオン6,及びクランクケースに回動自在に支持される大径ギヤ7よりなる第1減速ギヤ列8と,前記大径ギヤ7に同軸一体に形成された小径ギヤ9,及び前記スタータドリブンギヤ3よりなる第2減速ギヤ列10とにより2段階にわたり減速され,そして一方向クラッチ2を介してクランク軸1に伝達される。上記一方向クラッチ2は,スタータモータ4からクランク軸1への一方向のみの駆動を可能にする公知のものである。
前記スタータドリブンギヤ3及びシフトスピンドル5間はシフト伝動機構12を介して連結される。このシフト伝動機構12は,クランクケースにシフトスピンドル5と平行に固定支持される固定軸13と,この固定軸13に回転可能に支持されてスタータドリブンギヤ3と噛合するシフトドライブギヤ14と,このシフトドライブギヤ14に隣接して固定軸13に回転及び摺動可能に支持されるシフトドリブンギヤ15と,前記シフトスピンドル5に固着されてシフトドリブンギヤ15と噛合するセクタ型のスピンドルギヤ16とで構成される。
図3に示すように,シフトドライブギヤ14は,その背面を固定軸13上のフランジ13aに支承されて軸方向移動が不能になっている。一方,シフトドリブンギヤ15は,シフトドライブギヤ14に対して進退し得るように固定軸13上を軸方向移動が可能になっており,この両ギヤ14,15間にドグクラッチ17が設けられる。
このドグクラッチ17は,両ギヤ14,15の対向面の一方及び他方にそれぞれ設けられる複数のドグ17a及びドグ孔17b(図示例では,シフトドリブンギヤ15にドグ17a,シフトドライブギヤ14にドグ孔17b)がそれぞれ設けられ,シフトドリブンギヤ15の前進によりドグ17aがドグ孔17bに係合してドグクラッチ17を接続状態にし,シフトドリブンギヤ15の後退によりドグ17aがドグ孔17bから離脱してドグクラッチ17を遮断状態にするようになっている。そして両ギヤ14,15間には,シフトドリブンギヤ15を後退方向,即ちドグクラッチ17の遮断方向に弾発付勢する開きばね18が縮設される。
上記シフトドリブンギヤ15には,これを前進方向,即ちドグクラッチ17の接続方向に作動し得る電磁作動ユニット20が接続される。この電磁作動ユニット20は,クランクケースに固定支持されるソレノイド21と,このソレノイド21への通電により前進作動する可動鉄心22と,この可動鉄心22に連結ピン27を介して連結されると共に,前記固定軸13の中心部に設けられたガイド孔23に摺動可能に嵌挿される作動軸24と,この作動軸24に固着され,固定軸13上の軸方向に延びる長孔25に摺動可能に嵌合してシフトドリブンギヤ15の背面に当接する押しピン26とで構成される。而して,ソレノイド21に通電すれば,可動鉄心22が作動軸24を前進させ,押しピン26を介してシフトドリブンギヤ15を,開きばね18の付勢力に抗して前進させて,ドグクラッチ17を接続状態にする。またソレノイド21の通電をオフにすれば,開きばね18の付勢力により,シフトドリブンギヤ15を作動軸24及び可動鉄心22と共に後退させて,ドグクラッチ17を遮断状態に戻すことになる。尚,シフトドリブンギヤ15の進退時でも,シフトドリブンギヤ15は,前記スピンドルギヤ16と常時噛合状態を維持し得るに足る歯幅を有している。
以上において,ドグクラッチ17及び電磁作動ユニット20により,シフト伝動機構12の伝動を断接する電磁式のシフトクラッチ機構28が構成される。
再び図1及び図2において,シフトスピンドル5の上方には多段(図示例の場合,4段)変速機29が配置される。シフトスピンドル5の両端部には,変速機29を間に置いて並ぶ前記スピンドルギヤ16及びスピンドルレバー30が固着される。またシフトスピンドル5の,図示しないクランクケース外に突出する外端部には,オプションのチェンジペダルの取り付けを可能にするセレーション5aが形成される。
スピンドルレバー30には,シフトスピンドル5を,その回動方向において常時原位置に弾発付勢する原位置戻しばね機構31が接続される。この原位置戻しばね機構31は,図2及び図4に示すように,シフトスピンドル5に嵌装されるコイル部32aと,このコイル部32aの両端から延出する一対の挟み腕部32b,32bとよりなる捩じりコイルばね32を主要素としており,その一対の挟み腕部32b,32bは,クランクケース及びスピンドルレバー30に並設された固定ピン33及び可動ピン34の各両側面を同時に弾発的に挟持する。スピンドルレバー30には,固定ピン33に貫通されてスピンドルレバー30のアップシフト方向及びダウンシフト方向への回動を許容する円弧状の長孔35が設けられ,この長孔35の一方の端面と他方の端面とが固定ピン33に交互に当接することにより,スピンドルレバー30,即ちシフトスピンドル5のアップシフト回動位置とダウンシフト回動位置とが規制される。
また,上記一対の挟み腕部32b,32bの固定ピン33及び可動ピン34に対する挟持力により,固定ピン33及び可動ピン34がシフトスピンドル5の半径方向に整列したとき,シフトスピンドル5は原位置に保持される。而して,スピンドルギヤ16によりシフトスピンドル5を原位置からアップシフト方向或いはダウンシフト方向へ回動すると,スピンドルレバー30も同時に回動するので,スピンドルレバー30と一体の可動ピン34が捩じりコイルばね32の一方の挟み腕部32bを,固定ピン33に当接する他方の挟み腕部32bから遠ざけるように撓ませ,シフトスピンドル5に対する原位置への戻し力を強めることになる。
上記スピンドルレバー30は,間歇送り機構36を介してシフトドラム37に連動連結される。シフトスピンドル5が原位置からアップシフト方向或いはダウンシフト方向へ一定角度往復回動されると,そのシフトスピンドル5の往回動のみが間歇送り機構36によりシフトドラム37に,アップシフト方向或いはダウンシフト方向への一速分の回動が与えられ,このシフトドラム37がシフトフォーク38を介して変速機29に一速ずつアップシフト或いはダウンシフトの変速を生じさせる。シフトドラム37は変速機29の上方に配置される。図1及び図2中,符号29a及び29bは,変速機29の入力軸及び出力軸を示す。シフトスピンドル5は,クランク軸1及び入力軸29a間の動力伝達系の遠心クラッチ(図示せず)と連動しており,その遠心クラッチは,シフトスピンドル5がアップシフト方向或いはダウンシフト方向へのシフト回動時にオフ状態に,シフトスピンドル5の原位置への戻り回動時にオン可能状態に制御されるようになっている。これらの構成及び機能は公知であるので,その詳述を省く。
次に,図5により,電動式変速操作装置のための電気回路について説明する。
電子制御ユニット40には,前記シフトドラム37のニュートラル位置及び1速〜4速位置を検知するニュートラル位置センサ41n及び1速〜4速位置センサ41a〜41dの出力信号と,自動二輪車の操縦者により操作されるアップシフトスイッチ42及びダウンシフトスイッチ43の出力信号と,操縦者により変速操作モードをマニュアルかオートに切り替えるモードチェンジスイッチ44の選択信号と,車両の速度センサ45,エンジン回転数センサ46及びスロットル開度センサ47の出力信号が入力される。
一方,エンジンの始動時,前記スタータモータ4を起動させるためのスタータスイッチ50のオン信号は,常閉型のスタータカットリレー51,OR回路52及びスタータ駆動&アップシフトリレー53を介してスタータモータ4に入力される。
エンジン回転数センサ46は,エンジン回転数が所定値(例えばアイドリング回転数)以上になると,エンジン作動信号を電子制御ユニット40に入力し,それを受けて電子制御ユニット40がスタータカット信号を前記常閉型のスタータカットリレー51に入力すると,スタータカットリレー51は,スイッチオフ状態となる。また電子制御ユニット40は,前記アップシフトスイッチ42がオン信号を出力するのに応じてアップシフト信号を前記OR回路52の他方の入力端子に入力する。而して,前記OR回路52にスタータスイッチオン信号及びアップシフト信号の何れかが入力されたとき,スタータモータ4は正転する。
また電子制御ユニット40は,前記ダウンシフトスイッチ43がオン信号を出力するのに応じてダウンシフト信号をダウンシフトリレー54に入力し,これによりダウンシフトリレー54はオン状態となって,スタータモータ4を逆転させる。
また,前記アップシフト信号及びダウンシフト信号は,OR回路59を介してシフトクラッチ機構28のソレノイド21に通電信号として入力される。即ち,アップシフト信号及びダウンシフト信号の何れかがOR回路59に入力されると,シフトクラッチ機構28のソレノイド21は通電される。
一方,エンジンのインジェクタ55と,そのインジェクタ55の燃料噴射量及びその噴射タイミングを制御するインジェクタ制御装置56との間には,常閉型のインジェクタカットリレー57が介装される。電子制御ユニット40は,アップシフトスイッチ42及びダウンシフトスイッチ43の出力信号に基づき,シフト操作中と判別したとき,シフト操作信号を前記常閉型のインジェクタカットリレー57に入力して,それをスイッチオフ状態にする。
また電子制御ユニット40は,何らかのトラブルを検知したとき,自動二輪車の計器盤に設けられる警告灯58に点灯信号を入力する。
尚,前記各種リレーにおいて,常閉型と記載されないものは常開型のリレーである。
さて,この実施例1の作用について,図6の変速操作制御用のフローチャートにより説明する。
第1ステップS1で電子制御ユニット40等の初期化を行い,第2ステップS2で常閉型スタータカットリレー51のスイッチオン状態を保ち,第3ステップS3でエンジンが作動状態にあるか,否かを判定する。図示例では,エンジン回転数が所定値(例えばアイドリング回転数)以上であれば作動状態と,それ未満であれば非作動状態と判定する。
而して,エンジンが非作動状態と判定されたとき,スタータスイッチ50をオンにすれば,スタータモータ4が作動し,第1及び第2減速ギヤ列8,10を介し,更にスタータドリブンギヤ3及び一方向クラッチ2を介してクランク軸1をクランキングし,エンジンを始動することができ,エンジンは作動状態となる。
エンジンの作動状態では,一方向クラッチ2は非係合状態となるので,クランク軸1からスタータドリブンギヤ3が駆動されることはない。またエンジン始動時には,シフトクラッチ機構28のソレノイド21が通電オフ状態に保持され,ドグクラッチ17が遮断状態となっているので,スタータドリブンギヤ3の回転がシフトスピンドル5に伝達されることはない。したがって,シフトスピンドル5に干渉されることなく,通常通り,スタータモータ4によりエンジンのクランキングを行うことができる。
第3ステップS3において,エンジンが作動状態と判定されたときは,第4ステップS4に移り,前記常閉型スタータカットリレー51をスイッチオフにする。したがって,エンジンの作動中,誤ってスタータスイッチ50をオンにしても,スタータモータ4の誤作動は回避される。
次に,第5ステップS5でモードチェンジスイッチ44がマニュアルモードか,否かを判定し,マニュアルモードと判定されると,第6ステップS6でアップシフトスイッチ42がオンか,否かを判定し,オンであれば,第7ステップS7のアップシフト操作に入る。
アップシフト操作は,図7のフローチャートにしたがって実行される。アップシフト操作が開始されると,先ず,第11ステップS11でシフトクラッチ機構28のソレノイド21に通電してドグクラッチ17を接続状態にし,シフト伝動機構12を伝動可能な状態にする。
次に,第12ステップS12で,常閉型インジェクタカットリレー57をスイッチオフにしてエンジンでの燃料噴射を停止する。こうすると,アクセルグリップの閉じ操作を行わずとも,エンジンのスロットル弁を閉じた場合と同様にエンジン出力を低下させることができる。
第13ステップS13に移り,スタータ駆動&アップシフトリレー53をスイッチオンにする。こうすると,スタータモータ4の正転により,エンジンの始動時と同様にスタータドリブンギヤ3が回転するが,今度はその回転が伝動可能のシフト伝動機構12を介して,即ちシフトドライブギヤ14,ドグクラッチ17,シフトドリブンギヤ15及びスピンドルギヤ16を介してシフトスピンドル5をアップシフト方向に正転させるので,変速機29を1速分,アップシフトさせることができる。
次に,第14ステップS14に移り,スタータ駆動&アップシフトリレー53のスイッチオン継続時間が一定時間以下か,否かを判定し,一定時間以下のときは,第15ステップS15でアップシフトしたか,否かを判定し,アップシフトが確認されたならば,第16ステップS16でスタータ駆動&アップシフトリレー53をスイッチオフにし,続いて第17ステップS17でシフトクラッチ機構28のソレノイド21を通電オフにすることにより,ドグクラッチ17を開きばね18の付勢力をもって遮断状態にする。したがって,シフトスピンドル5は,原位置戻しばね機構31における捩じりコイルばね32の付勢力により原位置に復帰することができる。その際,原位置戻しばね機構31にとっては,作動停止状態のスタータモータ4は負荷ともならないので,シフトスピンドル5を原位置に軽快に戻すことができる。
ところで,第17ステップS17でシフトクラッチ機構28のソレノイド21を通電オフにしても,このとき停止しているスタータモータ4は,捩じりコイルばね32がシフトスピンドル5を原位置へ戻そうとするトルクの負荷となるため,ドグクラッチ17のドグ17a及びドグ孔17b間に摩擦抵抗が発生し,この摩擦抵抗が開きばね18の付勢力を上回ってドグクラッチ17の遮断作用を妨げることがある。
そこで,次に,第18ステップS18において,ダウンシフトリレー54を一定時間スイッチオンにして,スタータモータ4をアップシフト時とは逆方向に回転させる。すると,捩じりコイルばね32の負荷が急減するので,ドグクラッチ17は直ちに上記摩擦抵抗から解放されて,開きばね18の付勢力により遮断状態に復帰することができる。したがって,シフトスピンドル5は,スタータモータ4に干渉されることなく,捩じりコイルばね32の付勢力をもって原位置に確実に戻ることができる。
尚,ソレノイド21の通電オフ時,スタータモータ4の逆方向回転を待たずに,直ちにドグクラッチ17が開きばね18の付勢力により遮断状態に復帰し,シフトスピンドル5が,捩じりコイルばね32の付勢力により原位置に戻った場合,続いて生じるスタータモータ4の一定時間の逆方向回転は,単なる空振りとなるだけであり,不都合は生じない。
このように,ソレノイド21の通電オフ時,ドグクラッチ17を摩擦抵抗から解放するためのスタータモータ4の前記逆方向回転は,シフトスピンドル5を原位置まで回動させる必要はない。したがって,スタータモータ4の前記逆方向回転時間は,シフトスピンドル5を原位置まで回動させるには至らない短時間で済むので,その時間制御は簡単であり,電子制御ユニット40の構成の簡素化に寄与し得る。その上,シフトスピンドル5の回動位置を検知してスタータモータ4の逆方向回転を止めるためのアングルセンサは不要であるから装置の簡素化を図ることができる。
前記第15ステップS15で,シフト位置がアップシフトされてないと判定されたときは,第14ステップS14に戻って同様の判定が繰り返される。その繰り返しの結果,スタータ駆動&アップシフトリレー53のスイッチオン状態が一定時間を経過したと判定されると,第19ステップS19でシフト失敗処理を行う。
以上でアップシフト操作は終了する。
再び図6のフローチャートにおいて,第6ステップS6でアップシフトでないと判定されると,第8ステップS8でダウンシフトか,否かを判定し,ダウンシフトと判定されると,第9ステップS9のダウンシフト操作に入る。
ダウンシフト操作は,図8のフローチャートにしたがって実行される。ダウンシフト操作が開始されると,先ず,第20ステップS20でシフトクラッチ機構28のソレノイド21に通電してドグクラッチ17を接続状態にし,シフト伝動機構12を伝動可能な状態にする。
次に,第21ステップS21で,常閉型インジェクタカットリレー57をスイッチオフにしてエンジンでの燃料噴射を停止する。これにより,アップシフト操作時と同様に,エンジン出力を低下させることができる。
第22ステップS22に移り,ダウンシフトリレー54をスイッチオンにする。こうすると,スタータモータ4の逆転により,スタータドリブンギヤ3がアップシフト時とは反対方向に回転し,伝動可能のシフト伝動機構12を介してシフトスピンドル5をダウンシフト方向に逆転させるので,変速機29を1速分ダウンシフトさせることができる。
次に,第23ステップS23に移り,ダウンシフトリレー54のスイッチオン継続時間が一定時間以下か,否かを判定し,一定時間以下のときは,第24ステップS24でダウンシフトしたか,否かを判定し,ダウンシフトが確認されたならば,第25ステップS25でダウンシフトリレー54をスイッチオフにし,続いて第26ステップS26でシフトクラッチ機構28のソレノイド21を通電オフにすることにより,ドグクラッチ17を開きばね18の付勢力をもって遮断状態にする。したがって,シフトスピンドル5は,原位置戻しばね機構31における捩じりコイルばね32の付勢力により原位置に復帰することができる。
次に,第27ステップS27において,スタータ駆動&アップシフトリレー53を一定時間スイッチオンにして,スタータモータ4をダウンシフト時と逆方向に回転させる。これにより,アップシフト操作時と同様に,前記ソレノイド21の通電オフにも拘らず,万一前記ドグクラッチ17が摩擦抵抗のため,開きばね18の付勢力をもっては遮断状態に復帰しない場合でも,スタータモータ4の上記逆方向回転により,ドグクラッチ17は,直ちに摩擦抵抗から解放されて,開きばね18の付勢力により遮断状態に確実に復帰することができ,これに伴ないシフトスピンドル5は,捩じりコイルばね32の付勢力をもって原位置に確実に戻ることができる。勿論,この場合のスタータモータ4の上記逆方向回転時間も,シフトスピンドル5を原位置まで回動させるには至らない短時間で済む。
前記第24ステップS24で,シフト位置がダウンシフトされてないと判定されたときは,第23ステップS23に戻って同様の判定が繰り返される。その繰り返しの結果,ダウンシフトリレー54のスイッチオン状態が一定時間を経過したと判定されると,第28ステップS28でシフト失敗処理を行う。
以上でダウンシフト操作は終了する。
再び,図6に戻り,第5ステップS5でモードチェンジスイッチ44がマニュアルモードではないと,即ちオート変速モードと判定されると,第10ステップS10でオート変速モード操作に移り,電子制御ユニット40が車両の速度センサ45,エンジン回転数センサ46及びスロットル開度センサ47等の出力信号に基づき,スタータ駆動&アップシフトリレー53及びダウンシフトリレー54を制御して,スタータモータ4によるシフトスピンドル5のシフト操作を自動的に行う。
エンジンの作動中は,前述のように,常閉型スタータカットリレー51がスイッチオフと制御されることにより,スタータスイッチ50の誤操作によるスタータモータ4の作動は抑止されるが,エンジンが停止状態となると,常閉型スタータカットリレー51はスイッチオンに戻り,スタータスイッチ50のオン操作によるスタータモータ4の作動が可能となる。一方,シフトクラッチ機構28は,アップシフト時及びダウンシフト時以外は,ソレノイド21の通電オフにより遮断状態に保持される。したがって,自動二輪車の運転中,例えば変速操作ミスによりエンジンストップが生じた場合には,常閉型スタータカットリレー51がスイッチオン状態に戻ると共に,シフトクラッチ機構28が遮断状態に戻り,さらに動力伝達系の前記遠心クラッチはオフ状態となるから,シフト位置に関係なく,スタータスイッチ50のオン操作によって,スタータモータ4によるエンジンの再始動は可能である。
ところで,上記のように,本発明の電動式変速操作装置では,スタータドリブンギヤ3周りに,スタータモータ4及びシフトスピンドル5を配置した自動二輪車のパワーユニットUのレイアウトを維持しながら,スタータモータ4及びスタータドリブンギヤ3を利用して,シフトスピンドル5を回動して多段変速機29の変速操作を行うことができるので,電動式変速操作装置の構成をより簡素化にすることができる。
また,スタータモータ4と原位置戻しばね機構31との協働により,シフトスピンドル5を原位置からアップシフト及びダウンシフト方向に回動して,変速機29に変速を生じさせ,そしてシフトスピンドル5を原位置に戻すので,シフトスピンドル5から変速機29に至る間歇送り機構36及びシフトドラム37等の一般的な変速操作装置の要素を変更する必要がなく,したがって従来の変速操作装置の電動化を比較的低コストで達成することができる。
また,電磁作動ユニット20を有するシフトクラッチ機構28は,電磁作動ユニット20の通電オフ時に遮断状態を保ってシフト伝動機構12の伝動を遮断し,電磁作動ユニット20の通電時に接続状態となってシフト伝動機構12の伝動を可能にするので,電磁作動ユニット20の通電時間,即ちスタータモータによるシフトスピンドル5のシフト回動時間は,車両の運転中,極めて短い時間であるから,上記電磁作動ユニット20の消費電力を極力抑えることができる。
本発明は上記実施例に限定されるものではなく,その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば,スタータモータ4に代えて,変速操作専用の電動モータを設けることもできる。またエンジンの作動状態を判定する要素としては,エンジン回転数に代えて,エンジンの潤滑ポンプの吐出圧力,発電機の出力等を用いることもできる。また変速操作時,エンジン出力を低下させるためには,エンジンでの燃料噴射の停止に代えて,エンジンでの点火を停止してもよい。
4・・・スタータモータ,5・・・シフトスピンドル,12・・・シフト伝動機構,17・・・クラッチ(ドグクラッチ),18・・・開きばね,20・・・電磁作動ユニット,28・・・シフトクラッチ機構,29・・・変速機,31・・・原位置戻しばね機構,40・・・制御装置(電子制御ユニット)
Claims (3)
- 電動モータと,
原位置から互いに反対方向に所定角度回動するシフト回動により変速機にアップシフト及びダウンシフトの変速を生じさせるシフトスピンドルと,
前記シフトスピンドルを常時前記原位置に弾発付勢する原位置戻しばね機構と,
前記電動モータの正転及び逆転により前記シフトスピンドルをアップシフト方向及びダウンシフト方向にシフト回動すべく,前記電動モータ及び前記シフトスピンドル間の伝動を可能にするシフト伝動機構と,
前記シフト伝動機構に設けられ,前記電動モータ及び前記シフトスピンドル間を遮断し得るシフトクラッチ機構と,
前記電動モータの前記正転及び逆転を制御する他,前記シフトクラッチ機構を,前記電動モータによる前記シフトスピンドルの前記シフト回動時には接続状態に,また前記原位置戻しばね機構による前記シフトスピンドルの前記シフト回動位置から前記原位置への戻り回動時には遮断状態に制御する制御装置とを備えることを特徴とする,車両の電動式変速操作装置。 - 請求項1に記載の車両の電動式変速操作装置において,
前記制御装置は,前記原位置戻しばね機構の付勢力による前記シフトスピンドルの前記戻り回動時,一定時間,前記電動モータを前記シフト回動時とは逆方向に回転させるように制御することを特徴とする,車両の電動式変速操作装置。 - 請求項1又は2に記載の車両の電動式変速操作装置において,
前記シフトクラッチ機構は,前記シフト伝動機構に介装されるクラッチと,前記クラッチを,その遮断状態に向かって付勢する開きばねと,通電時,前記クラッチを接続状態に作動する電磁作動ユニットとを備え,前記制御装置は,前記シフトスピンドルの前記シフト回動時には前記電磁作動ユニットに通電し,前記シフトスピンドルの前記戻り回動時には前記通電をオフに制御することを特徴とする,車両の電動式変速操作装置。
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