JPH0734916A - 車両用エンジンの変速制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ギヤチェンジ時にクラッチ機構やスロットル
（アクセル）の操作を不要とした車両用エンジンの変速
制御システムを提供するにある。 【構成】マニュアルトランスミッション機構を備えた車
両において、車両用エンジンの変速制御システム３８
は、スロットル（アクセル）２４の開度を感知する手段
３０と、クラッチ機構の作動を感知する手段３１と、シ
フト機構１５の作動を感知する手段１７と、感知された
上記開度および作動情報を処理する制御装置３９と、こ
の制御装置３９により作動を制御されるアクチュエータ
１３と、このアクチュエータ１３に接続された燃料気化
手段６とから構成し、エンジンに供給される混合気の流
量を規制したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両用エンジンの変速制
御システムに係り、特に変速時にクラッチ機構やスロッ
トル（アクセル）の操作を不要とした車両用エンジンの
変速制御システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車や自動二輪車には、車両の走行状
態に応じてエンジンの回転を適切に減速してトルクを増
大させたり、高速回転に切り替えたるするトランスミッ
ション機構が備えられている。トランスミッション機構
は、一般にエンジンの回転力を断続するクラッチ機構と
車輪等の駆動装置との間に設置されており、特に、トラ
ンスミッション機構の操作を手動（自動二輪車において
は足動）で行うものをマニュアルトランスミッション機
構と称している。

【０００３】マニュアルトランスミッション機構内には
エンジンからのトルクが伝達されるメインシャフトと、
トルクを駆動装置に伝達するカウンターシャフトと、そ
れぞれのシャフトに設けられた複数個のギヤとから構成
されており、シフト機構を操作してギヤの組み合わせを
替えることによりギヤ比を変化させている。一般にこの
操作行為を変速、またはギヤチェンジと称している。

【０００４】次に、トランスミッション機構の変速操
作、つまりギヤチェンジについて説明する。メインシャ
フトに設けられたギヤにはエンジンのトルクが掛かって
いるため、この状態でカウンターシャフトに設けられた
ギヤを組み替えて噛み合わせるとギヤチェンジが困難で
あったりギヤが破損してしまう。そこで、クラッチ機構
を切ってメインシャフトのギヤに掛かるエンジンのトル
クを一旦抜いてギヤチェンジを行った後再びクラッチ機
構を接続して駆動装置にエンジンのトルクを伝達してい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
スロットル（アクセル）を開いた状態（増速中）でクラ
ッチ機構を切ると、その瞬間エンジンは無負荷となって
エンジンの回転が上がり過ぎてしまい好ましくないの
で、クラッチ機構を切るときにはスロットル（アクセ
ル）を一瞬閉じなければならない。一方、スロットル
（アクセル）を閉じた状態（減速中）で一旦クラッチ機
構を切ってギヤチェンジを行って再びクラッチ機構を接
続すると、駆動装置よりエンジンの回転数が低いため、
トランスミッション機構内のギヤが噛み合ったときエン
ジンの減速トルクによって駆動装置がロックしてしまう
ため、スロットル（アクセル）を一瞬開いてエンジンの
回転数と駆動装置の回転数（メインシャフトとカウンタ
ーシャフト）とを同期させてクラッチ機構を接続させな
ければならない。

【０００６】ところが、レースなどの１／１００秒を競
う競技の場合、上述したクラッチ機構やスロットル（ア
クセル）の操作は加速や減速の遅れを生じさせてしま
い、タイムをロスしてしまう。

【０００７】また、コーナーが連続する場所などギヤチ
ェンジを頻繁に行う場合、上述したクラッチ機構やスロ
ットル（アクセル）の操作は集中力を散漫にしてしまい
好ましくない。

【０００８】本発明は上述した事情を考慮してなされた
もので、ギヤチェンジ時にクラッチ機構やスロットル
（アクセル）の操作を不要とした車両用エンジンの変速
制御システムを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る車両用エン
ジンの変速制御システムは、上述した課題を解決するた
めに、請求項１に記載したように、マニュアルトランス
ミッション機構を備えた車両において、スロットル（ア
クセル）の開度を感知する手段と、クラッチ機構の作動
を感知する手段と、シフト機構の作動を感知する手段
と、感知された上記開度および作動情報を処理する制御
装置と、この制御装置により作動を制御されるアクチュ
エータと、このアクチュエータに接続された燃料気化手
段とから構成し、エンジンに供給される混合気の流量を
規制したものである。

【００１０】

【作用】上記の構成を有する本発明においては、マニュ
アルトランスミッション機構を備えた車両において、ス
ロットル（アクセル）の開度を感知する手段と、クラッ
チ機構の作動を感知する手段と、シフト機構の作動を感
知する手段と、感知された上記開度および作動情報を処
理する制御装置と、この制御装置により作動を制御され
るアクチュエータと、このアクチュエータに接続された
燃料気化手段とから構成し、エンジンに供給される混合
気の流量を規制したため、ギヤチェンジ時にクラッチ機
構やスロットル（アクセル）の操作が不要となる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１２】図１は、この発明を適用した自動二輪車の
一例を示す左側面図であり、図２は、この自動二輪車の
平面図である。

【００１３】図１および図２において、この自動二輪車
１は車体フレーム２を有する。この車体フレーム２の上
方には燃料タンク３が設けられ、また、車体フレーム２
の中央下部にはエンジン４が搭載される。エンジン４
は、シリンダ部４ａとケース部４ｂとから構成され、シ
リンダ部４ａの前側にはエンジン排気系を構成する排気
管５が接続される。また、シリンダ部４ａの後側にはエ
ンジン吸気系を構成する燃料気化手段であるキャブレー
タ６が接続される。

【００１４】このキャブレータ６は、図３に示すよう
に、吸気通路７内をピストンバルブ８が、そしてニード
ルジェット９内をジェットニードル１０が上下すること
により空気と燃料の流量をそれぞれ調整するものであ
る。ピストンバルブ８とジェットニードル１０はスプリ
ング１１により常時図の下方側に押圧されて吸気通路７
およびニードルジェット９を閉鎖する一方、ピストンバ
ルブ８上部に接続されたスロットルケーブル１２が引っ
張られることにより吸気通路７およびニードルジェット
９を開放するようになっている。スロットルケーブル１
２は、例えば燃料タンク３下部に設置されたアクチュエ
ータ１３に接続される。

【００１５】一方、ケース部４ｂの後方内部には、詳細
には図示しないが、マニュアルトランスミッション機構
１４が内装されており、ケース部４ｂ左側後端部にはト
ランスミッション機構１４を操作するシフト機構１５で
あり、初動シフト操作部材としてのシフトペダル１６が
設けられる。トランスミッション機構１４は、シフトペ
ダル１６を例えば足先で踏下ろしたり掻揚ることでトラ
ンスミッション機構１４のギヤの組替え（ギヤ比の変
更、以下ギヤチェンジと称す）を行うようになってい
る。このシフトペダル１６の作動は、このシフトペダル
１６に接続されるシフト機構１５の作動を感知する手段
であるシフトペダル連動スイッチ１７により感知され
る。

【００１６】エンジン４のケース部４ｂ後方左側にはク
ラッチ機構１８が設けられており、後述するクラッチレ
バーの操作によりエンジン４の回転をトランスミッショ
ン機構１４に断続する。

【００１７】車体フレーム２の前方にはヘッドパイプ１
９が設けられ、このヘッドパイプ１９にはステアリング
機構２０が設けられる。このステアリング機構２０に
は、前輪２１を回動自在に支持するフロントフォーク２
２やハンドルバー２３等が設けられ、ヘッドパイプ１９
に左右に回動自在に枢着される。

【００１８】ハンドルバー２３の車体進行方向右側端部
にはエンジン４の回転数を制御するスロットル２４を開
閉する手段であり、初動スロットル開閉部材としてのス
ロットルグリップ２５が設けられ、スロットルグリップ
２５の前方にはフロントブレーキレバー２６が設けられ
る。また、ハンドルバー２３の車体進行方向左側端部に
はレフトグリップ２７が設けられ、レフトグリップ２７
の前方にはクラッチ機構１８を断続させる手段であり、
初動クラッチ操作部材としてのクラッチレバー２８が設
けられ、例えばクラッチケーブル２９でクラッチ機構１
８に接続される。

【００１９】スロットルグリップ２５の基部にはスロッ
トル（アクセル）２４の開度を感知する手段であるスロ
ットル開度センサ３０が設けられる。また、クラッチレ
バー２８の基部にはクラッチ機構１８の作動を感知する
手段であるクラッチセンサ３１が設けられる。

【００２０】一方、車体フレーム２の中央下部に架設さ
れたピボット軸３２には、後輪３３を回動自在に支持す
るスイングアーム３４がピボット軸３２廻りにスイング
自在に枢着される。ピボット軸３２の後方にはフットレ
ストブラケット３５Ｒ，３５Ｌが車体の左右にそれぞれ
設けられ、それぞれのフットレストブラケット３５Ｒ，
３５Ｌにはフットレスト３６Ｒ，３６Ｌが設けられる。
なお、符号３７はリヤブレーキペダルである。

【００２１】図４は、本発明である車両用エンジンの変
速制御システム３８の接続図である。

【００２２】図４に示すように、上述したシフトペダル
連動スイッチ１７、スロットル開度センサ３０、および
クラッチセンサ３１は、これらで感知された開度および
作動情報を処理する制御装置であるコントロールボック
ス３９に接続される。また、前記アクチュエータ１３も
このコントロールボックス３９に接続され、アクチュエ
ータ１３の作動量および作動方向、すなわちスロットル
ケーブル１２の引っ張り量および引っ張り方向が制御さ
れる。コントロールボックス３９は、例えば燃料タンク
３下部などの水や埃を被らない部位に設置される。

【００２３】次に、コントロールボックス３９の制御設
定および作用について説明する。

【００２４】通常の状態（停止中および走行中）におい
て、ギヤチェンジが行われていないときに操作されるス
ロットル２４の開閉情報はそのままアクチュエータ１３
に伝達され、スロットル２４の開度に応じてピストンバ
ルブ８を上下させる。

【００２５】通常の状態において、クラッチレバー２８
が操作されてクラッチ機構１８が作動されるのをクラッ
チセンサ３１が感知した場合、コントロールボックス３
９は通常のギヤチェンジ操作が行われるものと判断し、
このときに操作されるスロットル２４の開閉情報はその
ままアクチュエータ１３に伝達され、スロットル２４の
開度に応じてピストンバルブ８を上下させる。

【００２６】走行中、スロットル２４が開かれており
（加速中）、クラッチ機構１８の作動が認められない場
合においてシフトペダル１６がシフトアップ（後輪３３
の回転数を上げる比率にギヤを組替える動作）された場
合には、このシフトペダル１６の作動をシフトペダル連
動スイッチ１７が感知し、この作動情報によりコントロ
ールボックス３９はアクチュエータ１３にスロットルケ
ーブル１２を、例えばその時点のスロットル開度の２０
％に相当する量を数１０mm秒間戻すように指示する。ス
ロットルケーブル１２が戻されると、ピストンバルブ８
およびジェットニードル１０が連動して空気および燃料
の流量を、例えばその直前の２０％量を数１０mm秒間減
らす。空気および燃料の流量が減らされるとその瞬間エ
ンジン４の回転数が低下し、トランスミッション機構１
４のギヤに掛かるエンジン４のトルクが抜け、クラッチ
機構１８を切ったときと同じ状態になりギヤチェンジを
行うことが可能となる。

【００２７】一方、走行中、スロットル２４が閉じられ
ており（減速中）、クラッチ機構１８の作動が認められ
ない場合においてシフトペダル１６がシフトダウン（後
輪３３の回転数を下げる比率にギヤを組替える動作）さ
れた場合には、このシフトペダル１６の作動をシフトペ
ダル連動スイッチ１７が感知し、この作動情報によりコ
ントロールボックス３９はアクチュエータ１３にスロッ
トルケーブル１２を、例えばその時点のスロットル開度
の２０％に相当する量を数１０mm秒間引っ張るように指
示する。スロットルケーブル１２が引っ張られると、ピ
ストンバルブ８およびジェットニードル１０が連動して
空気および燃料の流量を、例えばその直前の２０％量を
数１０mm秒間増やす。空気および燃料の流量が増やされ
るとその瞬間エンジン４の回転数が上昇し、トランスミ
ッション機構１４のギヤに掛かるエンジン４の減速トル
クが抜け、クラッチ機構１８を切ったときと同じ状態に
なりギヤチェンジを行うことが可能となる。また、エン
ジン４の回転数が上昇して後輪３３の回転数と同期され
るのでトランスミッション機構１４内のギヤが噛み合っ
たとき後輪３３のロックが防止される。

【００２８】上述したように、本発明によれば従来行わ
れていたギヤチェンジ時における一連の操作、つまりク
ラッチ機構１８の断続およびスロットル２４の開閉がシ
フトペダル１６の操作のみで自動的に、かつ迅速に行え
る。よって、加速や減速に遅れを生じることがない。ま
た、コーナーが連続する場所などギヤチェンジを頻繁に
行う場合においてもクラッチ機構１８やスロットル２４
の操作が不要なので運転に専念できる。

【００２９】さらに、スロットル２４はキャブレータ６
に間接的に接続されるため、スロットル２４の操作力は
スロットル開度センサ３０を作動させるだけでよく、ス
ロットル２４の操作力を任意に設定できることにより大
幅に軽減できる。また、スロットル２４の開度も任意に
設定できる。

【００３０】なお、上述した実施例は、ピストンバルブ
８を備えたキャブレータ６のピストンバルブ８をアクチ
ュエータ１３によって作動させた例を示したが、スロッ
トルバルブを備えたキャブレータを用いて、スロットル
バルブをアクチュエータ１３によって開閉させてもよ
い。

【００３１】また、上記実施例では、この車両用エンジ
ンの変速制御システム３８を自動二輪車１に適用した例
を示したが、マニュアルトランスミッション機構を備え
た自動三輪車や四輪自動車にも適用できる。

【００３２】図５は、車両用エンジンの変速制御システ
ムを自動車に適用した例を示す。

【００３３】エンジンの回転数を制御するアクセルを開
閉する手段であり、初動アクセル開閉部材としてのアク
セルペダル１０１の基部にはスロットル（アクセル）の
開度を感知する手段であるアクセル開度センサ１０２が
設けられる。また、クラッチ機構を断続させる手段あ
り、初動クラッチ操作部材としてのクラッチペダル１０
３の基部にはクラッチ機構の作動を感知する手段である
クラッチセンサ１０４が設けられる。さらに、トランス
ミッション機構を操作するシフト機構であり、初動シフ
ト操作部材としてのシフトレバー１０５の基部にはシフ
ト機構の作動を感知する手段であるシフトレバー連動ス
イッチ１０６が設けられる。

【００３４】アクセル開度センサ１０２、クラッチセン
サ１０４、およびシフトレバー連動スイッチ１０６は、
これらで感知された開度および作動情報を処理する制御
装置であるコントロールボックス１０７に接続される。
また、キャブレータ１０８内の図示しないスロットルバ
ルブを開閉させるスロットルケーブル１０９が接続され
たアクチュエータ１１０もこのコントロールボックス１
０７に接続され、アクチュエータ１１０の作動量、すな
わちスロットルバルブの開閉量が制御される。

【００３５】この自動車に適用した車両用エンジンの変
速制御システムの作用は、自動二輪車１に適用した車両
用エンジンの変速制御システム３８と異ならないので説
明を省略する。

【００３６】なお、上述した実施例は変速制御システム
３８をキャブレータ６に適用した例を示したが、燃料噴
射装置にも適用可能である。

【００３７】また、上記実施例では、スロットル開度セ
ンサ３０をスロットルグリップ２５の基部に、そしてク
ラッチセンサ３１をクラッチレバー２８の基部に設けた
例を示したが、従来用いられていたスロットルケーブル
やクラッチケーブルの途中にセンサ類３０，３１を設け
てケーブル類と連動させることもできるので、従来機種
に容易に後付けができる。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る車両
用エンジンの変速制御システムによれば、マニュアルト
ランスミッション機構を備えた車両において、スロット
ル（アクセル）の開度を感知する手段と、クラッチ機構
の作動を感知する手段と、シフト機構の作動を感知する
手段と、感知された上記開度および作動情報を処理する
制御装置と、この制御装置により作動を制御されるアク
チュエータと、このアクチュエータに接続された燃料気
化手段とから構成し、エンジンに供給される混合気の流
量を規制したため、ギヤチェンジ時にクラッチ機構やス
ロットル（アクセル）の操作が不要となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る車両用エンジンの変速制御システ
ムの一実施例を示す自動二輪車の左側面図。

【図２】図１に示す自動二輪車の平面図。

【図３】キャブレータの構造を示す縦断面図。

【図４】車両用エンジンの変速制御システムの接続図。

【図５】本発明に係る車両用エンジンの変速制御システ
ムを自動車に適用した例を示す接続図。

【符号の説明】

１ 自動二輪車 ２ 車体フレーム ４ エンジン ６，１０８ キャブレータ（燃料気化手段） ８ ピストンバルブ １０ ジェットニードル １２，１０９ スロットルケーブル １３，１１０ アクチュエータ １４ マニュアルトランスミッション機構 １５ シフト機構 １６ シフトペダル（初動シフト操作部材） １７ シフトペダル連動スイッチ（シフト機構の作動を
感知する手段） １８ クラッチ機構 ２４ スロットル（エンジンの回転数を制御する手段） ２５ スロットルグリップ（スロットルを開閉する手
段、初動スロットル開閉部材） ２８ クラッチレバー（クラッチ機構を断続させる手
段、初動クラッチ操作部材） ３０ スロットル開度センサ（スロットルの開度を感知
する手段） ３１ クラッチセンサ（クラッチ機構の作動を感知する
手段） ３８ 車両用エンジンの変速制御システム ３９，１０７ コントロールボックス（感知された開度
および作動情報を処理する制御装置） １０１ アクセルペダル（アクセルを開閉する手段、初
動アクセル開閉部材） １０２ アクセル開度センサ（アクセルの開度を感知す
る手段） １０３ クラッチペダル（クラッチ機構を断続させる手
段、初動クラッチ操作部材） １０４ クラッチセンサ（クラッチ機構の作動を感知す
る手段） １０５ シフトレバー（初動シフト操作部材） １０６ シフトレバー連動スイッチ（シフト機構の作動
を感知する手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マニュアルトランスミッション機構を備
   えた車両において、スロットル（アクセル）の開度を感
   知する手段と、クラッチ機構の作動を感知する手段と、
   シフト機構の作動を感知する手段と、感知された上記開
   度および作動情報を処理する制御装置と、この制御装置
   により作動を制御されるアクチュエータと、このアクチ
   ュエータに接続された燃料気化手段とから構成し、エン
   ジンに供給される混合気の流量を規制したことを特徴と
   する車両用エンジンの変速制御システム。