JP2020076429A - 車両の電動式変速操作装置 - Google Patents

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

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。

特開２００１−３２４０１２号公報

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。

本発明の電動式変速操作装置を含む自動二輪車のパワーユニットの斜め左方から見た斜視図。 上記パワーユニットの斜め右方から見た斜視図。 図１の３−３線断面図。 図２の４−４線断面図。 上記電動式変速操作装置の電気回路図。 上記電動式変速操作装置の制御用のフローチャート。 アップシフト操作用のフローチャート。 ダウンシフト操作用のフローチャート。

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)

1. 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。
2. 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。
3. 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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