JP2008075761A5 - - Google Patents

Description

自動二輪車の変速制御装置

本発明は、自動二輪車の変速制御装置の改良に関するものである。

従来の自動二輪車の変速制御装置として、車両の操舵角と車速を検出して変速機での変速を禁止するものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００４−１１６７５２公報

特許文献１の図１及び図５を以下に説明する。
静油圧式無段変速機５は、定容量油圧ポンプ６と可変容量油圧モータ７とを駆動軸８上で一体化し、定容量油圧ポンプ６と可変容量油圧モータ７との間を油圧閉回路で接続したものである。

内燃機関１のクランク軸２に設けられた駆動ギヤ３と噛み合う被動ギヤ４が回転すると、定容量油圧ポンプ６も回転し、このときの回転力が駆動軸８に出力され、このときに可変容量油圧モータ７に内蔵された可動斜板（不図示）の傾斜角度が傾斜角度制御機構１０によって変更されるため、静油圧式無段変速機５の変速比が変更になる。
詳しくは、上記可動斜板の傾斜角度制御は、ＥＣＵ３０により制御モータ１１を駆動制御することにより行われる。

ＥＣＵ３０には、車速センサ３３からの車速信号、バーハンドルに設けられた舵角センサ３８からの舵角信号が入力され、これらの信号に基づいてＥＣＵ３０は、傾斜角度制御機構１０に可動斜板の傾斜角度を変更させる。

入力された車速及び舵角が演算され、演算結果がある条件になったときに静油圧式無段変速機５での変速（シフトダウン）が禁止されるが、例えば、車両のスラローム中などのロール挙動が速いときには、車速及び舵角の演算結果が所定条件を満たさなくとも変速を禁止したい場合がある。

本発明の目的は、自動二輪車の変速制御装置を改良することで、スラローム走行などで車体のロール挙動が速く、バーハンドルを速く切る場合には変速を制限することにある。

請求項１に係る発明は、自動二輪車に備える自動変速機の変速を制御する変速制御装置において、車体のロール角速度を検出するロール角速度検出手段と、バーハンドルの舵角角速度を検出する舵角角速度検出手段と、これらのロール角速度検出手段及び舵角角速度検出手段からの検出信号がそれぞれ基準値を超えたときに変速を禁止することを特徴とする。

作用として、ロール角速度が基準値を超え、且つ舵角角速度が基準値を超えたときに、変速制御装置は変速を禁止する。
車体のロールが速くてロール角速度が基準値を超え、バーハンドルを速く切って舵角角速度が基準値を超えた場合に、変速を禁止することで、車体ロール中や操舵中に車輪の駆動力の変化が無くなり、よりスムーズで快適な旋回を行うことができる。

請求項２に係る発明は、ロール角速度検出手段を、車体後部で後輪上方に配置したことを特徴とする。
作用として、ロール角速度検出手段は、エンジンから遠い位置に配置されるから、エンジンの振動の影響を受けにくい。

請求項３に係る発明は、ロール角速度検出手段が、車体フレームの前端を構成するヘッドパイプから車両後方に延びるメインアッパフレームの後部に設けられることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、変速制御装置が、ロール角速度検出手段及び舵角角速度検出手段からのそれぞれの検出信号とそれぞれの基準値とを比較し演算する演算部を備え、この演算部が、エンジン回転数及び車速がゼロでないことを条件に比較を行うことを特徴とする。

請求項１に係る発明では、車体のロール角速度を検出するロール角速度検出手段と、バーハンドルの舵角角速度を検出する舵角角速度検出手段と、これらのロール角速度検出手段及び舵角角速度検出手段からの検出信号がそれぞれ基準値を超えたときに変速を禁止するので、車体ロール中や操舵中に車輪の駆動力の変化を無くすことができ、よりスムーズで快適な旋回動作を行うことができる。

請求項２に係る発明では、ロール角速度検出手段を、車体後部で後輪上方に配置したので、ロール角速度検出手段がエンジンから遠い位置に配置されてエンジンの振動の影響が受けにくくなり、車体のロール角速度を精度良く検出することができる。

請求項３に係る発明では、ロール角速度検出手段が、車体フレームの前端を構成するヘッドパイプから車両後方に延びるメインアッパフレームの後部に設けられる。

請求項４に係る発明では、変速制御装置が、ロール角速度検出手段及び舵角角速度検出手段からのそれぞれの検出信号とそれぞれの基準値とを比較し演算する演算部を備え、この演算部が、エンジン回転数及び車速がゼロでないことを条件に比較を行う。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る変速制御装置を備える自動二輪車の側面図であり、自動二輪車１０は、車体フレーム１１の前端を構成するヘッドパイプ１２にフロントフォーク１３が操舵自在に取付けられ、ヘッドパイプ１２から車両後方に延びるメインアッパフレーム１４（車体フレーム１１を構成する）にパワーユニット１６が上下スイング自在に取付けられ、フロントフォーク１３の下端に前輪１７、パワーユニット１６の後端に後輪１８が取付けられたスクータ型車両である。

ここで、２１はフロントフォーク１３に連結されたバーハンドル、２２はフロントカバー、２３はヘッドランプ、２４はフロントフェンダ、２５はレッグシールド、２６はフロアステップ、２７は車体フレーム１１を構成するロアフレーム、２８はタンデムシート（２８ａはライダーシート、２８ｂはピリオンシート）、３１はサイドカバー、３３はグラブレール、３４はリヤコンビネーションランプ、３６はリヤクッションユニット、３７はリヤフェンダ、３８はメインスタンドである。

パワーユニット１６は、前部を構成するエンジン４１と、このエンジン４１に一体的に連結されて後方へ延びる無段変速機４２とからなり、これらのエンジン４１及び無段変速機４２を制御するコントロールユニット４３がメインアッパフレーム１４の後部に取付けられている。

コントロールユニット４３は、エンジン４１を制御するエンジン制御部と、無段変速機４２での変速を制御する変速制御部とを備え、自動二輪車１０は、変速制御部を含む変速制御装置を備える。これらのエンジン制御部、変速制御部及び変速制御装置については、図２で詳述する。

４５はバーハンドル２１の舵角の角速度を検出する舵角角速度センサであり、ヘッドパイプ１２の上部に取付けられている。
４６は車体のロールの角速度を検出するロール角速度センサであり、車体後部、即ち、後輪１８の上方に位置するとともにメインアッパフレーム１４の後部に取付けられている。

図２は本発明に係る変速制御装置を示すブロック図であり、変速制御装置５０は、エンジンの回転数を検出するエンジン回転数センサ５１と、自動二輪車の車速を検出する車速センサ５２と、舵角角速度センサ４５と、ロール角速度センサ４６と、舵角角速度基準値Ｓｓｔｄ及びロール角速度基準値Ｒｓｔｄが記憶された記憶部５３と、エンジン回転数センサ５１、車速センサ５２、舵角角速度センサ４５及びロール角速度センサ４６からそれぞれ出力されるエンジン回転数信号ＥＳ、車速信号ＶＳ、舵角角速度信号ＳＡＶ、ロール角速度信号ＲＡＶが入力されるとともに、舵角角速度信号ＳＡＶと舵角角速度基準値Ｓｓｔｄ、ロール角速度信号ＲＡＶとロール角速度基準値Ｒｓｔｄをそれぞれ比較し演算する演算部５４と、演算部５４での演算結果としての演算信号ＳＣ１が入力されるアクチュエータ駆動部５６と、このアクチュエータ駆動部５６からの駆動信号ＳＤにより無段変速機４２での変速を行うアクチュエータ５７とからなる。
上記の記憶部５３、演算部５４及びアクチュエータ駆動部５６は、変速制御部５８を構成するものである。

無段変速機４２は、エンジン４１に備えるクランク軸４１ａに連結されたドライブプーリ６１と、後輪１８（図１参照）側に連結されたドリブンプーリ６２と、これらのドライブプーリ６１及びドリブンプーリ６２のそれぞれに掛けたベルト６３とからなる。

ドライブプーリ６１は、クランク軸４１ａに一体的に取付けられた固定プーリ半体６１ａと、この固定プーリ半体６１ａに対して接近又は離れるようにクランク軸４１ａに移動自在に取付けられた可動プーリ半体６１ｂとからなり、可動プーリ半体６１ｂはアクチュエータ５７によって駆動される。

ドリブンプーリ６２は、出力軸６５に一体的に取付けられた固定プーリ半体６２ａと、この固定プーリ半体６２ａに対して接近又は離れるように出力軸６５に移動自在に取付けられた可動プーリ半体６２ｂとからなり、出力軸６５は複数のギヤを介して後輪１８の車軸に連結されている。
可動プーリ半体６２ｂは、図示せぬスプリングによってベルト６３を介して固定プーリ半体６２ａに押付けられている。

上記したアクチュエータ５７でドライブプーリ６１の可動プーリ半体６１ｂを固定プーリ半体６１ａに近づけると、ドライブプーリ６１の溝幅が小さくなり、ドライブプーリ６１に掛けられるベルト６３の巻付け半径が大きくなる。これに伴って、ドリブンプーリ６２の可動プーリ半体６２ｂはスプリングの弾性力に抗して固定プーリ半体６２ａから離れ、ドリブンプーリ６２に掛けられるベルト６３の巻付け半径が小さくなる。従って、変速比（ドリブンプーリ６２側巻付け半径／ドライブプーリ６１側ベルト巻付け半径）は小さくなる。

また、上記とは反対に、アクチュエータ５７でドライブプーリ６１の可動プーリ半体６１ｂを固定プーリ半体６１ａから遠ざけると、ドライブプーリ６１の溝幅が大きくなり、ドライブプーリ６１側のベルト６３の巻付け半径が小さくなる。これに伴って、ドリブンプーリ６２の可動プーリ半体６２ｂはスプリングの弾性力で固定プーリ半体６２ａに近づき、ドリブンプーリ６２側のベルト６３の巻付け半径が大きくなる。従って、変速比は大きくなる。

演算部５４は、演算結果としての演算信号ＳＣ２をエンジン制御部６７に送り、エンジン制御部６７は、演算信号ＳＣ２に基づいてエンジン４１を制御（例えば、エンジン回転数を制御）する。
上記した変速制御部５８及びエンジン制御部６７は、前述のコントロールユニット４３に含まれる部分である。

例えば、自動二輪車がスラローム走行を開始したときに、演算部５４は、エンジン回転数及び車速がそれぞれゼロでないか（即ち、停車中かどうか）を確認し、停車中でない場合は、そのときの舵角角速度を記憶部５３の舵角角速度基準値Ｓｓｔｄと比較し、更に、そのロール角速度を記憶部５３のロール角速度基準値Ｒｓｔｄと比較して、検出された舵角角速度が舵角角速度基準値Ｓｓｔｄ以上であり、ロール角速度がロール角速度基準値Ｒｓｔｄ以上であれば、アクチュエータ駆動部５６に演算信号ＳＣ１を送り、アクチュエータ駆動部５６からアクチュエータ５７に駆動信号ＳＤを送ってドライブプーリ６１の可動プーリ半体６１ｂの位置を維持する。

これにより、ドライブプーリ６１の溝幅は変化しないから、無段変速機４２の変速は行われず、変速比一定となる。例えば、この状態で吸気装置のスロットル開度を変化させてもエンジン回転数が変化するだけで変速比は変化しないから、車速が変化するだけである。

例えば、スラローム走行中に無段変速機４２の変速が行われると、後輪１８の駆動力が変化し、スムーズで快適な旋回動作を阻害する可能性がある。

本発明では、上記したように、自動二輪車のスラローム走行等の車体のロールが速く、操舵が速いときには、無段変速機４２の変速を禁止する制御を行うことで、変速による後輪の駆動力の変化を無くすことができ、よりスムーズで快適な走行を行うことができる。

図３は本発明に係る変速制御装置における変速制御のフローチャートである。図中のＳＴＸＸはステップ番号を表す。
ＳＴ０１…車速Ｖが正（Ｖ＞０）、且つエンジン回転数Ｎｅが正（Ｎｅ＞０）かどうか判断する。
Ｖ＞０、且つＮｅ＞０である（ＹＥＳ）ならば、ＳＴ０２に進む。
Ｖ＞０、且つＮｅ＞０でない（ＮＯ）、即ちＶ＝０、Ｎｅ＝０（自動二輪車が停止している）ならば、処理を終了する。

ＳＴ０２…舵角角速度Ｓが舵角角速度基準値Ｓｓｔｄに等しいか、あるいは舵角角速度基準値Ｓｓｔｄより大きいか（Ｓ≧Ｓｓｔｄ）どうか判断する。
Ｓ≧Ｓｓｔｄである（ＹＥＳ）ならば、ＳＴ０３に進む。
Ｓ≧Ｓｓｔｄでない（ＮＯ）、即ち、Ｓ＜Ｓｓｔｄならば、ＳＴ０６に進む。

ＳＴ０３…ロール角速度Ｒがロール角速度基準値Ｒｓｔｄに等しいか、あるいはロール角速度基準値Ｒｓｔｄより大きいか（Ｒ≧Ｒｓｔｄ）どうか判断する。
Ｒ≧Ｒｓｔｄである（ＹＥＳ）ならば、ＳＴ０４に進む。
Ｒ≧Ｒｓｔｄでない（ＮＯ）、即ち、Ｒ＜Ｒｓｔｄならば、ＳＴ０６に進む。

ＳＴ０４…エンジン回転数Ｎｅを一定に保つ。
ＳＴ０５…アクチュエータにより変速を禁止することで、変速比を一定にする。
ＳＴ０６…アクチュエータにより変速を実施することで、変速比を可変にする。
以上で変速制御装置による変速制御が完了する。
上記したように、変速を禁止するとともにエンジン回転数Ｎｅを一定に保つことで、ライダーの運転操作負荷をより一層軽減することができる。

以上の図１及び図２で示したように、本発明は第１に、自動二輪車１０に備える自動変速機としての無段変速機４２の変速を制御する変速制御装置５０において、車体のロール角速度Ｒを検出するロール角速度検出手段としてのロール角速度センサ４６と、バーハンドル２１の舵角角速度Ｓを検出する舵角角速度検出手段としての舵角角速度センサ４５と、これらのロール角速度センサ４６及び舵角角速度センサ４５からの検出信号がそれぞれロール角速度基準値Ｒｓｔｄ、舵角角速度基準値Ｓｓｔｄを超えたときに変速を禁止することを特徴とする。

これにより、車体ロール中や操舵中に車輪の駆動力の変化を無くすことができ、よりスムーズで快適な走行を行うことができる。

本発明は第２に、ロール角速度センサ４６を、車体後部で後輪１８上方に配置したことを特徴とする。
これにより、ロール角速度センサ４６がエンジン４１から遠い位置に配置されてエンジン４１の振動の影響が受けにくくなり、車体のロール角速度を精度良く検出することができる。

尚、本実施形態では、図２に示したように、エンジン制御部６７は、演算部５４からの演算信号ＳＣ２に基づいて、例えば吸気装置のスロットル開度を一定にして、エンジン４１の回転数を一定に保つようにするが、これに限らず、スロットルバルブを急速に開けたときのようなスロットル開度の開度変化率が所定値よりも大きい場合に、エンジン回転数の上昇率を一定の割合に小さくして車両の挙動を抑制する）制御を行なってもよい。

本発明の変速制御装置は、自動二輪車に好適である。

本発明に係る変速制御装置を備える自動二輪車の側面図である。 本発明に係る変速制御装置を示すブロック図である。 本発明に係る変速制御装置における変速制御のフローチャートである。

１０…自動二輪車、１１…車体フレーム、１２…ヘッドパイプ、１４…メインアッパフレーム、１８…後輪、２１…バーハンドル、４２…自動変速機（無段変速機）、４５…舵角角速度検出手段（舵角角速度センサ）、４６…ロール角速度検出手段（ロール角速度センサ）、５０…変速制御装置、５４…演算部、Ｎｅ…エンジン回転数、Ｒ…ロール角速度、ＲＡＶ，ＳＡＶ…検出信号（舵角角速度信号、ロール角速度信号）、Ｒｓｔｄ…基準値（ロール角速度基準値）、Ｓ…舵角角速度、Ｓｓｔｄ…基準値（舵角角速度基準値）、Ｖ…車速。

Claims (4)

1. 自動二輪車に備える自動変速機の変速を制御する変速制御装置において、
   車体のロール角速度を検出するロール角速度検出手段と、バーハンドルの舵角角速度を検出する舵角角速度検出手段と、これらのロール角速度検出手段及び舵角角速度検出手段からの検出信号がそれぞれ基準値を超えたときに変速を禁止することを特徴とする自動二輪車の変速制御装置。
2. 前記ロール角速度検出手段は、車体後部で後輪上方に配置されることを特徴とする請求項１記載の自動二輪車の変速制御装置。
3. 前記ロール角速度検出手段は、車体フレームの前端を構成するヘッドパイプから車両後方に延びるメインアッパフレームの後部に設けられることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の自動二輪車の変速制御装置。
4. 前記変速制御装置は、前記ロール角速度検出手段及び前記舵角角速度検出手段からのそれぞれの検出信号とそれぞれの基準値とを比較し演算する演算部を備え、
   この演算部は、エンジン回転数及び車速がゼロでないことを条件に前記比較を行うことを特徴とする請求項１記載の自動二輪車の変速制御装置。