JP5914444B2 - 車両の変速機 - Google Patents

Description

本発明は、車両の変速機に係り、特に、主変速機および副変速機を有する車両の変速機に関する。

従来から、車両の変速機において、複数の変速ギヤ対を相互に切り換えることで動力源の回転数を所定の変速比で出力する主変速機と、この主変速機の下流側に配設されて主変速機の出力を２段階に変速する副変速機とを有する構成が知られている。

特許文献１には、前進５段の主変速機と、主変速機の出力を２段階に切り替える副変速機とを共にマニュアル操作で切り換えるようにした自動二輪車の変速機が開示されている。このような副変速機によれば、主変速機のみを有する構成に比してより広範囲の変速域が得られ、車両の利便性を高めることが可能となる。

特公昭５８−２３２７９号公報

ここで、副変速機をマニュアル操作で切り換える一方、主変速機を、特許文献１のようなマニュアル式ではなく、車速やスロットル開度に基づいて決定される変速タイミングに応じてアクチュエータが変速動作を行う自動変速機として構成することが考えられる。この場合には、走行中に副変速機が切り替えられた場合を想定して、主変速機の変速タイミングを決定する自動変速マップを構成する必要がある。

本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、主変速機の自動変速マップを副変速機のマニュアル切り換えに対応して切り換えるようにした車両の変速機を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明は、複数の変速ギヤ対（Ｇ）を相互に切り換えることで動力源（Ｐ）の回転数を所定の変速比で出力する主変速機（ＴＭ１）と、該主変速機（ＴＭ１）の下流側に配設されると共に、前記主変速機（ＴＭ１）の出力を２段階に変速する副変速機（ＴＭ２）とを有し、手動操作によって前記副変速機（ＴＭ２）の切り換えを行うようにし、前記主変速機（ＴＭ１）の変速段を検知する主変速段検知手段（１３９）および前記副変速機（ＴＭ２）の変速段を検知する副変速段検知手段（１１０，１１１）を備えた車両の変速機（ＴＭ）において、前記主変速機（ＴＭ１）は、車両のスロットル開度（Ｔｈ）および車速（Ｖ）に応じた変速マップ（Ｍ１，Ｍ２）に沿った変速タイミングで変速動作が行われる自動変速機であり、前記副変速機（ＴＭ２）は、ドライブ位置（Ｄ）と該ドライブ位置（Ｄ）より減速比の大きいロー位置（Ｌ）側との間を切り換えるように構成されており、前記変速マップ（Ｍ１，Ｍ２）は、前記副変速機（ＴＭ２）のドライブ位置（Ｄ）に対応する第１変速マップ（Ｍ１）と、前記ロー位置（Ｌ）に対応する第２変速マップ（Ｍ２）からなり、前記副変速段検知手段（１１０，１１１）の検知信号に応じて、前記第１変速マップ（Ｍ１）および第２変速マップ（Ｍ２）を相互に切り替えるマップ切替手段（２０３）を具備する点に第１の特徴がある。

また、前記第１変速マップ（Ｍ１）および第２変速マップ（Ｍ２）は、それぞれ、シフトアップ時の変速タイミングを規定するシフトアップ境界線（Ｕ１−２，Ｕ２−３，Ｕ３−４，Ｕ４−５）と、シフトダウン時の変速タイミングを規定するシフトダウン境界線（Ｄ５−４，Ｄ４−３，Ｄ３−２，Ｄ２−１）とからなり、前記シフトアップ境界線（Ｕ１−２，Ｕ２−３，Ｕ３−４，Ｕ４−５）およびシフトダウン境界線（Ｄ５−４，Ｄ４−３，Ｄ３−２，Ｄ２−１）は、前記第１変速マップ（Ｍ１）のものに比して、前記２変速マップ（Ｍ２）のものの方が低車速側に設定されている点に第２の特徴がある。

また、前記第１マップ（Ｍ１）および第２マップ（Ｍ２）の相互切り換えは、前記副変速機（ＴＭ２）の切り換えが完了してから所定時間（Ｔ）の経過後に実行される点に第３の特徴がある。

さらに、前記主変速機（ＴＭ１）は、第１クラッチ（ＣＬ１）および第２クラッチ（ＣＬ２）を相互に持ち替えることで隣り合う変速ギヤ段間を切り換えるツインクラッチ（ＴＣＬ）を具備する点に第４の特徴がある。

第１の特徴によれば、主変速機は、車両のスロットル開度および車速に応じた変速マップに沿った変速タイミングで変速動作が行われる自動変速機であり、副変速機は、ドライブ位置と該ドライブ位置より減速比の大きいロー位置側との間を切り換えるように構成されており、変速マップは、副変速機のドライブ位置に対応する第１変速マップと、ロー位置に対応する第２変速マップからなり、副変速段検知手段の検知信号に応じて、第１変速マップおよび第２変速マップを相互に切り替えるマップ切替手段を具備するので、副変速機の手動切り換えに応じて主変速機の変速マップを自動的に切り換えることが可能となり、オートマチック式の主変速機とマニュアル式の副変速機とを組み合わせた変速機の変速動作を円滑に実行することができる。

第２の特徴によれば、第１変速マップおよび第２変速マップは、それぞれ、シフトアップ時の変速タイミングを規定するシフトアップ境界線と、シフトダウン時の変速タイミングを規定するシフトダウン境界線とからなり、シフトアップ境界線およびシフトダウン境界線は、第１変速マップのものに比して、２変速マップのものの方が低車速側に設定されているので、副変速機の変速位置に対応した変速タイミングによって主変速機の自動変速を実行することが可能となる。

第３の特徴によれば、第１マップおよび第２マップの相互切り換えは、副変速機の切り換えが完了してから所定時間の経過後に実行されるので、所定のスロットル開度／車速で走行中に副変速機が切り換えられると、この切り換えによって主変速機が変速境界線を越えることがあるが、この時に即座に主変速機が自動変速されると変速ショックが生じる可能性があることに対応し、所定時間の間待機してから変速マップを切り換えることで、この変速ショックを抑制することが可能となる。

第４の特徴によれば、主変速機は、第１クラッチおよび第２クラッチを相互に持ち替えることで隣り合う変速ギヤ段間を切り換えるツインクラッチを具備するので、主変速機の迅速な変速動作が可能となり、副変速機の切り換えが生じた際にも適切な変速比への変速をスムーズに実行することができる。

本発明の一実施形態に係る車両の変速機を適用したＡＴＶの左側面図である。 ＡＴＶの平面図である。 ＡＴＶのハンドルまわりの構成説明図である。 副変速機の切替レバーの構造説明図である。 パワーユニットの断面図である。 副変速機の断面図である。 ＡＴＶの制御システムの構成を示すブロック図である。 変速機のギヤ段と車速との関係を示す車速線図である。 主変速機の第１変速マップである。 主変速機の第２変速マップである。 ドライブ位置に対応するシフトアップ境界線と、ロー位置に対応するシフトアップ境界線との比較図である。 マップ切替手段およびその周辺構成を示す機能ブロック図である。 変速マップの切り替えタイミングを示すタイムチャートである。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る車両の変速機を適用したＡＴＶ（Ａｌｌ Ｔｅｒｒａｉｎ Ｖｅｈｉｃｌｅ）１の側面図である。また、図２は、ＡＴＶ１の平面図である。ＡＴＶ１は、小型軽量の車体に大径の低圧バルーンタイヤを備えて最低地上高を大きく確保し、特に不整地での走破性を高めた全地形対応の鞍乗型四輪車両である。ＡＴＶ１は、車体フレーム２に左右一対の前輪ＷＦおよび後輪ＷＲが回転可能に軸支され、車体後方寄りの下部に配置された変速機一体式のパワーユニットＰによって後輪または前後輪の両方に駆動力を供給して走行する多目的４輪車である。

前輪ＷＦおよび後輪ＷＲは、フロントサスペンション３およびリヤサスペンション４を介して車体フレーム２の前後に取り付けられている。車体フレーム２の略中央部には、駆動源としてのエンジンＥが、そのクランクシャフトを車体前後方向に指向させる縦置き配置によって搭載されている。パワーユニットＰのエンジンＥは、シリンダヘッド７４が車体上方に立設する構成を有する。

エンジンＥの回転駆動力は、最終出力軸８９（図５参照）に連結された前側出力軸１８および後側出力軸１９を介して、エンジンＥの車幅方向左側にオフセットした位置からそれぞれ前方および後方に向けて導出される。各出力軸１８，１９に伝達された回転駆動力は、前後ドライブシャフト２０，２１および前後ファイナルリダクションギヤユニット２８，２９を介して前後輪ＷＦ，ＷＲに伝達される。

シリンダヘッド７４の後部にはスロットルボディ７１が接続され、このスロットルボディ７１の後部にエアクリーナケース１３が接続されている。また、シリンダヘッド７４の前部には排気管７６の基端部が接続されている。排気管７６は、シリンダヘッド７４の前方で折り返し、シリンダヘッド７４の車幅方向左方を通過しながら後方に向かって延びて、マフラ１４に接続されている。

左右端部にハンドルグリップ７が取り付けられた操向ハンドル６の下部には、ステアリングシャフト５が連結されている。ステアリングシャフト５の下端部は前輪操舵機構に連結されている。ステアリングシャフト５の車体前方側には、エンジンＥの冷却水のラジエータ１７が配設されており、一方の後方側には、給油キャップ１５ａを有する燃料タンク１５が配設されている。燃料タンク１５の下方には、不図示の燃料噴射装置に燃料を圧送する燃料ポンプ１６が配設されており、燃料タンク１５の後方にはシート２５が配設されている。

車体フレーム２の前部には、車体前部を覆うフロントカバー２２、前輪ＷＦを上方から後方に渡って覆う左右一対のフロントフェンダ２３、フロントバンパ８およびフロントキャリア３１が取り付けられている。フロントバンパ８の後方には、左右一対のヘッドライト９が配設されている。また、車体フレーム２の後部には、後輪ＷＲを上方から前方に渡って覆うリヤフェンダ２６およびリアキャリア２７が取り付けられている。エンジンＥの車幅方向左右には、乗員の足乗せステップ３４が配設されている。メータ装置３５は、操向ハンドル６の車幅方向中央にメータカバー３０で覆われた状態で配設されている。

図３は、ＡＴＶ１のハンドルまわりの構成説明図である。速度計、距離計および各種インジケータ等を含むメータ装置３５は、操向ハンドル６の車幅方向中央の凹部に配設されている。メータカバー３０の車幅方向右側には、メインスイッチの操作ノブ４７が配設されている。操向ハンドル６の右側には、前後輪ＷＦ，ＷＲのブレーキ装置を作動させる４輪ブレーキレバー３２が取り付けられている。４輪ブレーキレバー３２の基部には、右手の親指で操作するスロットルレバー４５と、走行モード切替スイッチ４４が配設されている。

操向ハンドル６の左側には、後輪ＷＲのブレーキ装置を作動させる後輪ブレーキレバー３３およびホーンボタン３７が取り付けられている。後輪ブレーキレバー３３の基部とハンドルグリップ７との間に配設されるスイッチケースには、ヘッドライト９のオンオフスイッチ３８、ヘッドライト９の光軸切替スイッチ３９、スタータボタン４３、シフトアップスイッチ４１、シフトダウンスイッチ４２およびエンジンストップスイッチ４６が設けられている。

ここで、ＡＴＶ１のパワーユニットＰは、前進５速＋後進１速の有段変速を行う主変速機と、主変速機の出力を２段階に変速する副変速機とからなる変速機（図５参照）を備えている。このうち、主変速機は、ツインクラッチおよびシフトドラムをアクチュエータで駆動する自動変速機であり、副変速機は、乗員が手動操作で変速ギヤの噛み合いを直接切り換えるマニュアル式とされている。

主変速機は、走行モード切替スイッチ４４の操作によって、スロットル開度および車速をパラメータとして自動変速を行うオートマチックモードと、運転者のスイッチ操作に応じて変速するセミオートマチックモードとの切り換えが可能に構成されている。操向ハンドル６の左側に設けられたシフトアップスイッチ４１およびシフトダウンスイッチ４２は、このセミオートマチックモードの選択時に乗員が任意に操作することで主変速機のギヤ段を切り換える操作子である。主変速機の変速は、５⇔４⇔３⇔２⇔１⇔Ｎ（ニュートラル）⇔Ｒ（リバース）の間を１段ずつ移動するシーケンシャル式とされ、後輪ブレーキレバー３３の基部には、ＮからＲへの変速時に操作するリバースセレクトノブ４０が設けられている。

給油キャップ１５ａの左前方で操向ハンドル６の下方の位置には、副変速機の切替レバー２４が配設されている。この切替レバー２４は、ゲート３６に沿って、通常走行時に選択される車体前方側のドライブ位置（Ｄ）と、荒地や勾配路の走行時に選択される車体後方側のロー位置（Ｌ）との間を移動可能に構成されている。

図４は、副変速機の切替レバー２４の構造説明図である。副変速機の切替レバー２４は、副変速機のギヤの噛み合いをワイヤの押し引きによって切り換える手動操作子とされる。

切替レバー２４は、車体側に固定されるベースプレート５１に取り付けられており、ベースプレート５１の上部に設けられたゲート板５０のゲート３６に沿って操作することができる。シフトレバー２４をドライブ位置（Ｄ）側に傾動させると、回転軸６４によってベースプレート５１に軸支された回動アーム５６が図示時計方向に回動し、ケーブル６３内のワイヤ６１を図示上方に牽引する。反対に、シフトレバー２４をロー位置（Ｌ）側に傾動させると、回動アーム５６が図示反時計方向に回動し、ワイヤ６１を図示左方に押し下げる。ワイヤ６１の上端部には、回動アーム５６に回動自在に軸支される遊び調整機構５９が取り付けられている。ケーブル６３の上端部はベースプレート５１に固定されたケーブル支持台６２に支持されており、ケーブル６３から露出する部分のワイヤ６１にはゴムカバー６０が設けられている。

回動アーム５６は、コイルばね５７からなる付勢部材によって図示時計方向（ドライブ位置側）に付勢されており、切替レバー２４をロー位置側に傾動させる際には、コイルばね５７の付勢力に反する力が必要となる。また、切替レバー２４の伝達シャフト５２は、筒状部５４に挿通された回転軸５３を、ベースプレート５１に固定された回転軸支持ステー５５に軸支することで、ゲート３６の横方向の溝に移動可能に構成されている。伝達シャフト５２は、コイルばね６５によって車幅方向左側に付勢されている。これにより、切替えレバー２４をドライブ位置（Ｄ）またはロー位置（Ｌ）に移動させると、切替えレバー２４が横方向の溝に係合し、再度操作をする際にはコイルばね６５の付勢力に抗して溝から脱出させる動作が必要となり、誤操作が防止されることとなる。

図５は、本実施形態に係るパワーユニットＰの断面図である。パワーユニットＰは、エンジンＥの回転動力を、遠心クラッチ８１を介して主変速機ＴＭ１のツインクラッチＴＣＬに伝達し、主変速機ＴＭ１によって変速された出力を副変速機ＴＭ２を介して最終出力軸８９から出力するように構成されている。

４サイクル水冷単気筒のエンジンＥは、シリンダ７７内を往復動するピストン７８にコンロッド７９を揺動自在に取り付け、コンロッド７９の大端部をクランク軸８３のクランクピンに回転自在に取り付けることで、ピストン７８の往復動をクランク軸８３の回転運動に変換する周知の内燃機関である。

シリンダ７７の上部には、吸気バルブ７３および排気バルブ７５の動弁機構を収容するシリンダヘッド７４が固定されている。シリンダヘッド７４の吸気ポートには、燃料噴射装置のインジェクタ７２の上流側にバタフライ式のスロットルバルブ７０を備えたスロットルボディ７１が取り付けられている。一方、シリンダヘッド７４の排気ポートには排気管７６が取り付けられている。

クランクケース９０に回転自在に軸支されたクランク軸８３の図示左端部には、クランク軸８３が所定回転以上になるとその回転動力をプライマリドライブギヤ８２に伝達する遠心クラッチ８１が設けられている。一方、クランク軸８３の図示右端部には発電機９８が取り付けられており、発電機９８の上部には、駆動時にのみギヤを噛み合わせてクランク軸８３を回転させるスタータモータが配設されている。

主変速機ＴＭ１は、主軸（メインシャフト）８４と副軸（カウンタシャフト）９１と間に配設される複数の変速ギヤ対Ｇによって、前進５段の変速を行うように構成されている。また、主変速機ＴＭ１は、不図示の後進用軸に設けられたリバースギヤによって後進駆動も可能に構成されている。

主変速機ＴＭの端部には、第１クラッチＣＬ１および第２クラッチＣＬ２からなるツインクラッチＴＣＬが配設されている。主変速機ＴＭ１の主軸８４は、内主軸８６と外主軸８５からなる二重構造とされており、プライマリドライブギヤ８２からプライマリドリブンギヤ８８からに伝達された回転駆動力は、第１クラッチＣＬ１を介して内主軸８６に伝達されると共に、第２クラッチＣＬ２を介して外主軸８５に伝達される。内主軸８６には、奇数側変速段（１速、３速、５速）が支持されており、外主軸８５には、奇数側変速段（２速、４速）が支持されている。変速ギヤを選択するシフトドラム（不図示）は、制御部２００に接続されたシフトモータによって駆動され、ツインクラッチＴＣＬは、制御部２００に接続されたシフトソレノイドおよびシフトバルブによって制御される。これにより、ツインクラッチＴＣＬの接続状態を切り換えることで、駆動力を伝達するギヤ段を隣り合うギヤ段に迅速に切り換えることが可能となる。

副変速機ＴＭ２は、通常の減速比を有するドライブ側ギヤ対と、このドライブ側ギヤ対より減速比の大きいロー側ギヤ対とを切り換えることで、副軸９１の出力を２段階に変速して最終出力軸８０に出力する。副軸９１の端部に連結された延長軸９５には、ロー側駆動ギヤ９６およびドライブ側駆動ギヤ９７が回転自在に軸支されている。一方、最終出力軸８９には、ロー側従動ギヤ９２およびドライブ側従動ギヤ９３が回転不能に固定されており、変速機構９４によっていずれの変速ギヤ対を用いて回転駆動力を伝達するかを選択するように構成されている。

図６は、副変速機ＴＭ２の断面図である。（ａ）に示すように、変速機構９４は、延長軸上に回転不能かつ軸方向に摺動可能に配設されたスライドシフタ１００を含む。スライダ１００を軸方向に摺動させて、ロー側駆動ギヤ９６またはドライブ側駆動ギヤ９７との間のドグクラッチを係合させると、駆動力伝達が可能となる。スライドシフタ１００には、シフトフォーク１０１の先端が係合する溝１０１が形成されており、シフトフォーク１０２を支持するシフトシャフト１０６の往復運動に応じて軸方向に摺動する。ドライブ側駆動ギヤ９７の近傍には、延長軸９５の回転数を検知する回転数センサ１１２が配設されている。

（ｂ）を併せて参照して、シフトシャフト１０６は、副変速機ＴＭ２の切替レバー２５の操作に応じて往復運動する。切替レバー２４をドライブ位置（Ｄ）側に傾動させると、牽引されるワイヤ６１によって、駆動軸１０７が図示時計回りに回動される。駆動軸１０７には、シフトシャフト１０６の端部を貫通するピン１０８に係合するアーム部材１０９が固定されており、切替レバー２４をドライブ位置（Ｄ）側に傾動させる動作を、シフトシャフト１０６を図示右方向に摺動させる動作に変換する。これと反対に、シフトレバー２４をロー位置（Ｌ）側に傾動させると、駆動軸が図示反時計周りに回動されることでシフトシャフト１０６が図示左方向に摺動されて、スライドシフタ１０１とロー側駆動ギヤ９６とが噛合することとなる（図示の状態）。

シフトシャフト１０６には、その摺動位置に節度を与えるための溝１０３，１０４が形成されている。シフトシャフト１０６の近傍には、シフトシャフト１０６の外周面に対して当接部を付勢する節度機構１０５が固定されている。この節度機構の当接部が溝１０３または溝１０４に係合する位置と、スライドシフタ１００がロー側駆動ギヤ９６またはドライブ側駆動ギヤ９７と噛み合う位置とを一致することで、各シフト位置に節度が与えられることなる。

また、溝１０３，１０４は、変速機ケースに固定されたロー側シフト検知スイッチ１１０およびドライブ側シフト検知スイッチ１１１と協働して、副変速機ＴＭ２のシフト位置を検知するためにも用いられる。副変速段検知手段としての両スイッチ１１０，１１１には、それぞれ、突没自在かつ突方向に付勢されたセンサ軸が設けられており、センサ軸が突状態となることでオフからオンに切り換わるように構成されている。

図示するロー位置では、ロー側シフト検知スイッチ１１０が溝１０３に対応してオン状態にあると共に、ドライブ側シフト検知スイッチ１１１がシフトシャフト１０６の外周面に当接してオフとなっている。これに対し、シフトシャフト１０６がドライブ位置に摺動された場合には、ロー側シフト検知スイッチ１１０がオフ状態となり、ドライブ側シフト検知スイッチ１１１が溝１０４に対応してオン状態になり、副変速機ＴＭ２のシフト位置がドライブ位置にあることが検知される。

図７は、ＡＴＶ１の制御システムの構成を示すブロック図である。中央制御部としてのＥＣＵ２００には、メインスイッチ１２１のオンに伴ってバッテリ１２４から電力が供給される。メインスイッチ１２１の上流側にはメインヒューズ１２３が配設され、下流側にはメインスイッチ用ヒューズ１２０が配設されている。さらに、バッテリ１２４の下流側には、ファンモータ１４８およびフュエルカットリレー１４６に接続される電装系ヒューズ１２２が配設され、メインスイッチ１２１の下流側には、ライトヒューズ１４２およびアクセサリソケット１４５のヒューズ１４４が配設されている。

エンジンの始動時には、メインスイッチ１２１をオンにした状態でスタータスイッチ１３４を操作し、シフトレバーがＰ位置にある場合にはインヒビタリレー１３５からの許可が下りてスタータマグネットスイッチ１３６が駆動しスタータモータ１５６が回転する。

また、ＥＣＵ２００には、ツインクラッチに供給するオイルポンプのモータ１４７、ラジエータのファンモータ１４８、ストップランプ１５２を点灯させるストップシグナルスイッチ１４９，１５０およびストップランプスイッチ１５１およびメータ機器１５５が接続されている。

本実施形態に係る油圧式ツインクラッチは、電動式オイルポンプから供給される油圧の供給先をシフトソレノイド１５３で切り換えると共に、供給油圧の大きさをリニアソレノイド１５４で調整するように構成されており、これらソレノイド１５３，１５４もＥＣＵ２００によって制御される。

ＥＣＵ２００には、主変速機ＴＭ１の変速タイミングを規定する第１変速マップＭ１および第２変速マップＭ２、所定時間を計測するタイマ２０１が設けられている。第１変速マップＭ１および第２変速マップＭ２は、それぞれ不揮発性のメモリ等に格納されるマップデータとされる。

また、ＥＣＵ２００には、前輪車速センサ１２５および後輪車速センサ１２６、スロットル開度センサ１２７、セミオートマチック運転時のシフトパドル３１Ｌ，３１Ｒの操作を検知するシフトアップスイッチ１２８およびシフトダウンスイッチ１２９、燃料噴射装置および点火装置の制御に用いる気温センサ１３０、水温センサ１３１、油温センサ１３２およびＯ２センサ１３３が接続されている。

さらに、ＥＣＵ２００には、副変速機ＴＭ２のシフト位置を検知する主変速段検知手段としてのロー側シフト検知スイッチ１１０およびドライブ側シフト検知スイッチ１１１、シフトドラムの回動位置を検知する主変速段検知手段としてのギヤポジションセンサ１３９、主変速機ＴＭ１のオートマチック／セミオートマチックモードを検知するモード検知センサ１４０、主変速機ＴＭ１のＲ（リバース）位置が選択されていることを検知するＲ位置センサ１４１が接続されている。

図８は、変速機ＴＭのギヤ段と車速との関係を示す車速線図である。この車速線図は、副変速ＴＭ２をドライブ位置（Ｄ）とした場合の主変速機の１〜５速に対応するライン（図示実線のＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５）と、副変速機ＴＭ２をロー位置（Ｌ）とした場合の主変速機の１〜５速に対応するライン（図示破線のＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５）とからなる。副変速機ＴＭ２は、主変速機ＴＭ１の下流側で該主変速機ＴＭ１の出力を２段階に変速するものであり、関係各変速ギヤ間の間隔は変わらないものの、例えば、副変速機ＴＭ２をロー位置（Ｌ）とした場合の２速ギヤは、ドライブ位置の１速ギヤよりローギヤードとなり、ロー位置における１速ギヤは、特に荒地や勾配路の走行時に適した「スーパーロー」として用いられることとなる。

本実施形態に係る変速機ＴＭは、マニュアル操作による副変速機ＴＭの変速動作を検知して、主変速機ＴＭ１の変速タイミングを決定する変速マップを切り換えるように構成されている。具体的には、副変速機ＴＭ２がドライブ位置（Ｄ）にある場合には、ドライブ位置（Ｄ）用の第１変速マップＭ１を適用し、一方、ロー側シフト検知スイッチ１１０およびドライブ側シフト検知スイッチ１１１の検知信号に基づいて、ロー位置（Ｌ）への切り換えが検知されると、第１変速マップＭ１より低速寄りに設定された第２変速マップＭ２に切り換える。これにより、副変速機の手動切り換えに応じて主変速機の変速マップを自動的に切り換えることが可能となり、オートマチック式の主変速機とマニュアル式の副変速機とを組み合わせた変速機の変速動作を円滑に実行することができる。

なお、第１変速マップＭ１および第２変速マップＭ２は、予め実験等で定められてＥＣＵ２００の記憶部等に格納しておくことができる。

図９は、主変速機ＴＭ１の第１変速マップＭ１である。また、図１０は主変速機ＴＭ１の第２変速マップＭ２である。両マップＭ１，Ｍ２は、エンジン回転数Ｔｈおよび車速Ｖをパラメータとして変速タイミングを規定するデータマップであり、それぞれ、シフトアップ時の変速タイミングを規定するシフトアップ境界線（Ｕ１−２，Ｕ２−３，Ｕ３−４，Ｕ４−５）と、シフトダウン時の変速タイミングを規定するシフトダウン境界線（Ｄ５−４，Ｄ４−３，Ｄ３−２，Ｄ２−１）とからなる。

さらに、本実施形態では、ブレーキングを伴うシフトダウン時のシフトダウン境界線（Ｄ５−４Ｂ，Ｄ４−３Ｂ，Ｄ３−２Ｂ，Ｄ２−１Ｂ）も規定されている（図示ハッチング太線）。車両がブレーキング中であることは、ブレーキランプスイッチのオン状態等に基づいて検知される。このブレーキング時に対応するシフトダウン境界線によれば、スロットル開度Ｔｈが低開度状態でかつブレーキング中である場合には、ブレーキングが行われていない通常時に比してより高い速度でシフトダウンが実行されることとなり、運転者の減速意志に応じたシフトダウン制御が可能となる。

シフトアップ境界線は、例えば、Ｕ２−３線において、２速から３速にシフトアップする際の変速タイミング（ツインクラッチＴＣＬの持ち替えタイミング）を規定するものである。また、シフトダウン境界線は、例えば、Ｄ３−２線において、３速から２速にシフトダウンする際の変速タイミングを規定する。

そして、副変速機ＴＭ２のロー位置（Ｌ）に対応するシフトアップ境界線およびシフトダウン境界線は、ドライブ位置（Ｄ）に対応するシフトアップ境界線およびシフトダウン境界線に比して、それぞれ、低車速側の位置に規定されている。これにより、副変速機ＴＭ２の変速位置に対応した変速タイミングによって主変速機ＴＭ１の自動変速を実行することが可能となる。

図１１は、ドライブ位置（Ｄ）に対応するシフトアップ境界線と、ロー位置（Ｌ）に対応するシフトアップ境界線との比較図である。図示するように、Ｌ対応のシフトアップ境界線は、Ｄ対応のシフトアップ境界線に比して低車速側に設定されている。この関係は、シフトダウン境界線でも同様である。

このため、所定のスロットル開度／車速で走行中に副変速機が切り換えられると、この切り換えによって主変速機が変速境界線を越えることがある。このため、本実施形態では、走行中に副変速機ＴＭ２が切り換えられた場合には、この切り換えから所定時間Ｔ（例えば、２秒）が経過した後に第１マップＭ１または第２マップＭ２への切り換えを実行するように構成されている。

これは、副変速機ＴＭ２の変速に応じて即座に主変速機ＴＭ１が自動変速されると変速ショックが生じる可能性があることに対応し、タイマ２０１によって計測される所定時間Ｔの間待機してから変速マップを切り換えることで、エンジン回転数を落ち着かせて変速ショックを抑制するためである。これにより、走行中に副変速機Ｔ２をＤ位置からＬ位置に切り換えた際に乗員が意図しない大きな減速度が生じることが防止されると共に、Ｌ位置からＤ位置に切り換えた際に乗員が意図しない低回転状態となって駆動力が低下することが防止されることとなる。

図１２は、変速マップＭ１，Ｍ２を相互に切り替えるマップ切替手段２０３およびその周辺構成を示す機能ブロック図である。ＥＣＵ２００（図７参照）には、第１マップＭ１および第２マップＭ２を格納する記憶部２０４のほか、タイマ２０１、サブトラ状態判断手段２０２およびマップ切替手段２０３が設けられている。

ドライブ側シフト検知スイッチ１１０およびロー側シフト検知スイッチ１１１は、２つのスイッチ出力を合わせて副変速段検知手段として作用する。具体的には、ドライブ側シフト検知スイッチ１１０がオン状態でかつロー側シフト検知スイッチ１１１がオフ状態の場合に、変速機ＴＭ２がドライブ位置にあると判定し、一方、ドライブ側シフト検知スイッチ１１０がオフ状態でかつロー側シフト検知スイッチ１１１がオン状態の場合に、変速機ＴＭ２がロー位置にあると判定する。この両スイッチ１１０，１１１の信号に基づくシフト位置の判定は、サブトラ状態判断手段２０２によって行われる。

サブトラ状態判断手段２０２は、ドライブ側シフト検知スイッチ１１０およびロー側シフト検知スイッチ１１１のスイッチ出力に基づいて変速機ＴＭ２が切り替えられたと判定すると、タイマ２０１による時間計測を開始する。マップ切替手段２０３は、このタイマ２０１の計測時間が所定時間Ｔに到達したことをトリガとして、変速マップＭ１，Ｍ２の切り替えを行う。

図１３は、変速マップＭ１，Ｍ２の切り替えタイミングを示すタイムチャートである。時刻ｔ＝０では、副変速機ＴＭ２はドライブ位置にある。このとき、ドライブ側シフト検知スイッチ１１０はオン状態にあり、ロー側シフト検知スイッチ１１１はオフ状態にある。

その後、運転者により副変速機ＴＭの切替レバー２４の操作が開始され、時刻ｔ１でドライブ側シフト検知スイッチ１１０がオン状態からオフ状態に切り替わる。なお、このタイムチャートでは、運転者が切替レバー２４を一定速度で操作するものとする。

時刻ｔ１では、ドライブ側シフト検知スイッチ１１０がオフ状態に切り替わるものの、ロー側シフト検知スイッチ１１１は依然としてオフ状態にある。これは、図６に示したように、両スイッチ１１０，１１１をシフトシャフト１０６の軸方向に並んで配設することで、両スイッチ１１０，１１１が同時にオン⇔オフ間に切り替わらないように設定されているためである。これにより、シフトシャフト１０６がスライドシフタ１００のドグクラッチが噛合する所定位置までストロークし切っていない中間位置にあることを検知することができる。

その後、時刻ｔ２では、シフトシャフト１０６が所定のロー位置へ移動したことに伴って、ロー側シフト検知スイッチ１１１がオンに切り替わる。これをトリガとして、サブトラ状態判断手段２０２（図１２参照）が駆動指令を発すると、タイマ２０１による時間計測が開始される。そして、時刻ｔ２から所定時間Ｔが経過した時刻ｔ３では、マップ切替手段２０３により、変速マップが第１変速マップＭ１から第２変速マップＭ２に切り替えられる。

このタイムチャートでは、時刻ｔ３の後に、再び切替レバー２４をロー位置からドライブ位置へ切り替える操作が実行される。この場合も同様に、時刻ｔ４でロー側シフト検知スイッチ１１１がオン状態からオフ状態に切り替わった後に、時刻ｔ５においてドライブ側検知スイッチ１１０がオフ状態からオン状態に切り替わる。タイマ２０１は、サブトラ状態判断手段２０２の駆動指令に基づいて、両スイッチ１１０，１１１の両方の信号が切り替わったことをトリガとして、時刻ｔ５からタイマ２０１による所定時間の計測を開始する。そして、マップ切替手段２０３が、時刻ｔ５から所定時間Ｔが経過した時刻ｔ６において、変速マップを第２変速マップＭ２から第１変速マップＭ１に切り替えることとなる。

なお、ＡＴＶ車両、パワーユニット、エンジン、遠心クラッチ、ＥＣＵの構成、ツインクラッチや変速機の構造や形態、主変速機および副変速機の変速段数や変速比、第１マップおよび第２マップの設定値、主変速機のシフトレバーおよび副変速機の切替レバーの形状や構造等は、上記実施形態に限られず、種々の変更が可能である。本発明に係る車両の変速機は、４輪のＡＴＶに限られず、鞍乗型の三輪車両や二輪車両等の各種車両に適用することが可能である。

１…ＡＴＶ（車両）、２４…切替レバー、１１０…ロー側シフト検知スイッチ１１１（副変速段検知手段）、１１１…ドライブ側シフト検知スイッチ（副変速段検知手段）、２００…ＥＣＵ、２０３…マップ切替手段、２０１…タイマ、２０４…記憶部、Ｄ…ドライブ位置、Ｌ…ロー位置、Ｐ…パワーユニット、Ｅ…エンジン、ＴＭ…変速機、ＴＭ１…主変速機、ＴＭ２…副変速機、Ｇ…変速ギヤ対、Ｍ１…第１変速マップ、Ｍ２…第２変速マップ、Ｔ…所定時間、Ｕ１−２，Ｕ２−３，Ｕ３−４，Ｕ４−５…シフトアップ境界線、Ｄ５−４，Ｄ４−３，Ｄ３−２，Ｄ２−１…シフトダウン境界線

Claims (3)

1. 複数の変速ギヤ対（Ｇ）を相互に切り換えることで動力源（Ｐ）の回転数を所定の変速比で出力する主変速機（ＴＭ１）と、該主変速機（ＴＭ１）の下流側に配設されると共に、前記主変速機（ＴＭ１）の出力を２段階に変速する副変速機（ＴＭ２）とを有し、手動操作によって前記副変速機（ＴＭ２）の切り換えを行うようにし、前記主変速機（ＴＭ１）の変速段を検知する主変速段検知手段（１３９）および前記副変速機（ＴＭ２）の変速段を検知する副変速段検知手段（１１０，１１１）を備えた車両の変速機（ＴＭ）において、
   前記主変速機（ＴＭ１）は、車両のスロットル開度（Ｔｈ）および車速（Ｖ）に応じた変速マップ（Ｍ１，Ｍ２）に沿った変速タイミングで変速動作が行われる自動変速機であり、
   前記副変速機（ＴＭ２）は、ドライブ位置（Ｄ）と該ドライブ位置（Ｄ）より減速比の大きいロー位置（Ｌ）側との間を切り換えるように構成されており、
   前記変速マップ（Ｍ１，Ｍ２）は、前記副変速機（ＴＭ２）のドライブ位置（Ｄ）に対応する第１変速マップ（Ｍ１）と、前記ロー位置（Ｌ）に対応する第２変速マップ（Ｍ２）からなり、
   前記副変速段検知手段（１１０，１１１）の検知信号に応じて、前記第１変速マップ（Ｍ１）および第２変速マップ（Ｍ２）を相互に切り替えるマップ切替手段（２０３）を具備し、
   前記第１変速マップ（Ｍ１）および第２変速マップ（Ｍ２）の相互切り換えは、前記副変速機（ＴＭ２）の切り換えが完了してから所定時間（Ｔ）の経過後に実行されることを特徴とする車両の変速機。
2. 前記第１変速マップ（Ｍ１）および第２変速マップ（Ｍ２）は、それぞれ、シフトアップ時の変速タイミングを規定するシフトアップ境界線（Ｕ１−２，Ｕ２−３，Ｕ３−４，Ｕ４−５）と、シフトダウン時の変速タイミングを規定するシフトダウン境界線（Ｄ５−４，Ｄ４−３，Ｄ３−２，Ｄ２−１）とからなり、
   前記シフトアップ境界線（Ｕ１−２，Ｕ２−３，Ｕ３−４，Ｕ４−５）およびシフトダウン境界線（Ｄ５−４，Ｄ４−３，Ｄ３−２，Ｄ２−１）は、前記第１変速マップ（Ｍ１）のものに比して、前記第２変速マップ（Ｍ２）のものの方が低車速側に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の車両の変速機。
3. 前記主変速機（ＴＭ１）は、第１クラッチ（ＣＬ１）および第２クラッチ（ＣＬ２）を相互に持ち替えることで隣り合う変速ギヤ段間を切り換えるツインクラッチ（ＴＣＬ）を具備することを特徴とする請求項１または２に記載の車両の変速機。