JP2008144756A - 制御システムおよびそれを備えた車両 - Google Patents

Abstract

【課題】快適かつ操作性の高い車両の走行を可能にする制御システムおよびそれを備えた車両を提供する。
【解決手段】自動二輪車は、変速機５、ＣＰＵ、エンジン、荷重センサＳＥ６および報知ランプを含む。荷重センサＳＥ６は、運転者のシフト操作を検出する。運転者によりシフト操作が行われた場合、エンジンと変速機５との間において伝達される回転力（駆動力）が小さくなるようにＣＰＵによりエンジンの出力が調整される。なお、ＣＰＵは、運転者によりシフトアップ操作が行われた場合に、変速機５からエンジンへ回転力が伝達されている場合には、上記の出力調整を行わない。また、運転者によりシフトアップ操作が行われた場合に、変速機５からエンジンへ所定値以上の回転力が伝達されている場合には、ＣＰＵにより報知ランプが点灯される。
【選択図】図２

Description

本発明は、運転者のシフト操作を補助する制御システムおよびそれを備えた車両に関する。

マニュアルトランスミッションを備えた車両においてギアシフトを行う場合、通常、運転者は、まずクラッチを切断する。これにより、エンジンのクランクシャフトからトランスミッションのメイン軸への動力の伝達が停止され、ギアの切り離しが容易になる。この状態で、運転者はシフト操作を行い、ギアポジションを変更する。最後に、運転者は、クラッチを接続し、クランクシャフトからメインシャフトへ動力を伝達させる。これにより、ギアシフトが完了する。

ところで、レース等においては、迅速なギアシフトが求められる。そのため、運転者は、クラッチ操作を行わずにギアシフト（以下、クラッチレスシフトと称する）を行う場合がある。この場合、クランクシャフトからメインシャフトへ動力が伝達されている状態でギアシフトが行われるので、ギアの切り離しが困難である。そのため、運転者は、ギアの切り離しを容易に行うことができるように、エンジンの出力を調整しなければならない。

このようなエンジンの出力の調整は、熟練度の低い運転者にとっては困難な作業である。したがって、熟練度の低い運転者がクラッチレスシフトを行った場合、円滑にギアシフトを行えない場合がある。

そこで、従来より、クラッチレスシフトにおいてエンジンの出力を制御する装置が開発されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１記載の車両用変速装置においては、運転者によりシフトアップ操作が行われかつエンジンから駆動輪へトルクが伝達されている場合に、エンジンの出力トルクが一時的に低下される。それにより、変速機構の伝達トルクが低下され、クラッチ操作を行うことなくシフトアップを行うことが可能となる。

また、運転者によりシフトダウン操作が行われかつ駆動輪からエンジンへトルクが伝達されている場合には、エンジンの出力トルクが一時的に増加される。それにより、変速機構の伝達トルクが低下され、クラッチ操作を行うことなくシフトダウンを行うことが可能となる。
特許第２８１３００９号公報

上記特許文献１の車両用変速装置においては、運転者がシフトペダルを操作したときのトルクの伝達状態に基づいて、エンジンの出力トルクが調整される。

しかしながら、シフトペダルを操作したときのトルクの伝達状態を運転者が正確に把握することは困難である。この場合、運転者の予想とは異なるエンジンの出力調整が行われ、円滑なクラッチレスシフトを行えない場合がある。それにより、運転者に不快感を与えてしまう。

本発明の目的は、快適かつ操作性の高い車両の走行を可能にする制御システムおよびそれを備えた車両を提供することである。

（１）第１の発明に係る制御システムは、アクセル操作量に応じてエンジンにより発生される回転力を駆動輪に伝達する変速機を備える車両においてエンジンの出力を調整する制御システムであって、運転者による変速機のシフト操作を検出する検出部と、検出部により変速機のシフト操作が検出された場合に回転力がエンジンから変速機へ伝達されている駆動状態または回転力が変速機からエンジンへ伝達されている被駆動状態における回転力が小さくなるようにエンジンの出力を調整し、被駆動状態において検出部により変速機のシフトアップ操作が検出された場合には上記の出力調整を行わないエンジン出力調整部と、エンジン出力調整部により上記の出力調整が行われずかつ被駆動状態における回転力が第１の値以上の場合に、上記の出力調整が行われないことを運転者に認識させるための報知を行う報知手段とを備えるものである。

その制御システムによれば、検出部により変速機のシフト操作が検出される。そして、検出部によりシフト操作が検出された場合に、エンジン出力調整部により、エンジンと変速機との間において伝達される回転力が小さくなるようにエンジンの出力が調整される。

ここで、回転力が変速機からエンジンへ伝達されている被駆動状態においてシフトアップ操作が行われた場合は、エンジン出力調整部によるエンジンの出力調整は行われない。

被駆動状態における回転力が小さい場合には、変速機の入力軸側のギアと出力軸側のギアとの係合力は小さい。この場合、エンジンの出力を調整しなくても、それらのギアを容易に離間させることが可能である。したがって、エンジンの出力を調整しなくても、運転者はクラッチレスシフトを容易に行うことができる。つまり、この制御システムによれば、被駆動状態における回転力が小さい場合には、クラッチレスシフト時に、エンジンの出力変化によるショックが車両に発生しない。それにより、運転者が不快感を感じることを防止することができるとともに、車両の操作性が向上する。

一方、被駆動状態における回転力が大きい場合すなわち車両に大きなエンジンブレーキがかかっている場合には、変速機の入力側のギアと出力側のギアとの係合力は大きい。この場合、エンジンの出力を調整しなければ、それらのギアを離間させることは困難であり、変速機のギアシフトが困難な状態になる。したがって、この制御システムによれば、車両に大きなエンジンブレーキがかかっている場合には、変速機のシフトアップが防止される。それにより、減速時に車両の速度が急激に上昇することを防止することができるので、車両の操作性が十分に向上する。

また、エンジン出力調整部により上記の出力調整が行われずかつ被駆動状態における回転力が第１の値以上の場合には、報知手段により、上記の出力調整が行われないことを運転者に認識させるための報知が行われる。その報知により、運転者は、変速機のギアシフトが困難な状態であることを容易に認識することができる。それにより、運転者はシフト操作を迅速に中断することができる。その結果、車両の操作性がさらに向上する。

以上の結果、快適な車両の走行が可能となる。

（２）エンジン出力調整部は、検出部により変速機のシフト操作が検出された場合に、エンジンの回転速度が第２の値よりも低い場合には、エンジンと変速機との間の回転力の伝達状態にかかわらず上記の出力調整を行わず、報知手段は、検出部により変速機のシフト操作が検出された場合に、エンジンの回転速度が第２の値よりも低い場合には、被駆動状態における回転力の値にかかわらず上記の報知を行ってもよい。

この場合、車両の低速走行時には、変速機のギアシフトが困難な状態になる。それにより、低速走行時に車両の速度が急激に変化することが防止される。その結果、駆動輪のスリップを防止することができ、車両の操作性が向上する。

また、運転者は、報知手段の報知により、変速機のギアシフトが困難な状態であることを容易に認識することができる。それにより、運転者はシフト操作を迅速に中断することができる。

（３）エンジン出力調整部は、検出部により変速機のシフト操作が検出された場合に、車両の速度が第３の値よりも低い場合には、エンジンと変速機との間の回転力の伝達状態にかかわらず上記の出力調整を行わず、報知手段は、検出部により変速機のシフト操作が検出された場合に、車両の速度が第３の値よりも低い場合には、被駆動状態における回転力の値にかかわらず上記の報知を行ってもよい。

この場合、車両の低速走行時には、変速機のギアシフトが困難な状態になる。それにより、低速走行時に車両の速度が急激に変化することが防止される。その結果、駆動輪のスリップを防止することができ、車両の操作性が向上する。

また、運転者は、報知手段の報知により、変速機のギアシフトが困難な状態であることを容易に認識することができる。それにより、運転者はシフト操作を迅速に中断することができる。

（４）エンジン出力調整部は、検出部により変速機のシフト操作が検出された場合に、駆動状態における回転力が第４の値以上である場合にはエンジンの出力を低下させ、駆動状態における回転力が第４の値よりも小さい場合には上記の出力低下を行わなくてもよい。

この制御システムによれば、駆動状態において運転者がシフト操作を行った場合にエンジンの出力が低下されるので、変速機の入力軸と出力軸との間で伝達される回転力が低下する。それにより、変速機の入力軸側のギアと出力軸側のギアとの係合力が低下し、それらのギアを容易に離間させることが可能となる。その結果、運転者は、クラッチレスシフトを容易に行うことができる。

また、駆動状態における回転力が第４の値より小さい場合には、上記の出力低下は行われない。ここで、駆動状態における回転力が第４の値より小さい場合には、変速機の入力軸と出力軸との間で伝達される回転力は小さい。この場合、変速機の入力軸側のギアと出力軸側のギアとに大きな係合力は発生しない。したがって、エンジンの出力低下が行われなくても、運転者はクラッチレスシフトを容易に行うことができる。この場合、エンジンの出力低下によるショックが車両に発生しないので、運転者が不快感を感じることを防止することができるとともに、車両の操作性が向上する。

（５）エンジン出力調整部は、検出部により変速機のシフトダウン操作が検出された場合に、被駆動状態における回転力が第１の値以上の場合にはエンジンの出力を増加させ、被駆動状態における回転力が第１の値よりも小さい場合には上記の出力増加を行わなくてもよい。

この制御システムによれば、検出部によりシフトダウン操作が検出された場合に、被駆動状態における回転力が第１の値以上である場合には、エンジン出力調整部によりエンジンの出力が増加される。また、検出部によりシフトダウン操作が検出された場合に、被駆動状態における回転力が第１の値より小さい場合には、上記の出力増加は行われない。

この場合、被駆動状態において運転者がシフトダウン操作を行った場合にエンジンの出力が増加されるので、変速機の入力軸と出力軸との間で伝達される回転力が低下する。それにより、変速機の入力軸側のギアと出力軸側のギアとの係合力が低下し、それらのギアを容易に離間させることが可能となる。その結果、運転者は、クラッチレスシフトを容易に行うことができる。

また、被駆動状態における回転力が第１の値より小さい場合には、上記の出力増加は行われない。ここで、被駆動状態における回転力が第１の値より小さい場合には、変速機の入力軸と出力軸との間で伝達される回転力は小さい。この場合、変速機の入力軸側のギアと出力軸側のギアとに大きな係合力は発生しない。したがって、エンジンの出力増加が行われなくても、運転者はクラッチレスシフトを容易に行うことができる。この場合、エンジンの出力増加によるショックが車両に発生しないので、運転者が不快感を感じることを防止することができるとともに、車両の操作性が向上する。

以上の結果、快適な車両の走行が可能となる。

（６）制御システムは、エンジンに吸入される空気量を調整するスロットルバルブをさらに備え、エンジン出力調整部は、エンジンの回転速度およびスロットルバルブの開度に基づいて回転力が第１の値以上であるか否かを判別してもよい。

この場合、エンジンと変速機との間で伝達される回転力を検出するための装置が不要なので、制御システムを簡便に構成することができる。それにより、車両の低コスト化が可能となる。

（７）第１の値は、エンジンの回転速度およびスロットルバルブの開度に基づいて予め設定されてもよい。

この場合、エンジンの回転速度およびスロットルバルブの開度に応じた適切な第１の値を設定することができる。それにより、運転者は、クラッチレスシフトを容易かつ確実に行うことができる。

（８）制御システムは、エンジンに吸入される空気量を調整するスロットルバルブをさらに備え、エンジン出力調整部は、エンジンの回転速度およびスロットルバルブの開度に基づいて回転力が第４の値以上であるか否かを判別してもよい。

この場合、エンジンと変速機との間で伝達される回転力を検出するための装置が不要なので、制御システムを簡便に構成することができる。それにより、車両の低コスト化が可能となる。

（９）第４の値は、エンジンの回転速度およびスロットルバルブの開度に基づいて予め設定されてもよい。

この場合、エンジンの回転速度およびスロットルバルブの開度に応じた適切な第１の値を設定することができる。それにより、運転者は、クラッチレスシフトを容易かつ確実に行うことができる。

（１０）第２の発明に係る車両は、駆動輪と、アクセル操作量に応じて駆動輪を回転させるための回転力を発生するエンジンと、エンジンにより発生される回転力を駆動輪に伝達する変速機と、第１の発明に係る制御システムとを備えたものである。

その車両によれば、エンジンにより発生された回転力は変速機を介して駆動輪へ伝達される。それにより、駆動輪が駆動される。また、第１の発明に係る制御システムにより、エンジンの出力が調整される。

第１の発明に係る制御システムによれば、検出部により変速機のシフト操作が検出される。そして、検出部によりシフト操作が検出された場合に、エンジン出力調整部により、エンジンと変速機との間において伝達される回転力が小さくなるようにエンジンの出力が調整される。

ここで、回転力が変速機からエンジンへ伝達されている被駆動状態においてシフトアップ操作が行われた場合は、エンジン出力調整部によるエンジンの出力調整は行われない。

被駆動状態における回転力が小さい場合には、変速機の入力軸側のギアと出力軸側のギアとの係合力は小さい。この場合、エンジンの出力を調整しなくても、それらのギアを容易に離間させることが可能である。したがって、エンジンの出力を調整しなくても、運転者はクラッチレスシフトを容易に行うことができる。つまり、この車両においては、被駆動状態における回転力が小さい場合には、クラッチレスシフト時に、エンジンの出力変化によるショックが車両に発生しない。それにより、運転者が不快感を感じることを防止することができるとともに、車両の操作性が向上する。

一方、被駆動状態における回転力が大きい場合すなわち車両に大きなエンジンブレーキがかかっている場合には、変速機の入力側のギアと出力側のギアとの係合力は大きい。この場合、エンジンの出力を調整しなければ、それらのギアを離間させることは困難であり、変速機のギアシフトが困難な状態になる。したがって、この車両においては、車両に大きなエンジンブレーキがかかっている場合には、変速機のシフトアップが防止される。それにより、減速時に車両の速度が急激に上昇することを防止することができるので、車両の操作性が十分に向上する。

また、エンジン出力調整部により上記の出力調整が行われずかつ被駆動状態における回転力が第１の値以上の場合には、報知手段により、上記の出力調整が行われないことを運転者に認識させるための報知が行われる。その報知により、運転者は、変速機のギアシフトが困難な状態であることを容易に認識することができる。それにより、運転者はシフト操作を迅速に中断することができる。その結果、車両の操作性がさらに向上する。

以上の結果、快適な車両の走行が可能となる。

本発明によれば、被駆動状態における回転力が小さい場合には、クラッチレスシフト時に、エンジンの出力変化によるショックが車両に発生しない。それにより、運転者が不快感を感じることを防止することができるとともに、車両の操作性が向上する。

また、車両に大きなエンジンブレーキがかかっている場合には、変速機のシフトアップが防止される。それにより、減速時に車両の速度が急激に上昇することを防止することができるので、車両の操作性が十分に向上する。

また、エンジン出力調整部により上記の出力調整が行われずかつ被駆動状態における回転力が第１の値以上の場合には、報知手段により、上記の出力調整が行われないことを運転者に認識させるための報知が行われる。その報知により、運転者は、変速機のギアシフトが困難な状態であることを容易に認識することができる。それにより、運転者はシフト操作を迅速に中断することができる。その結果、車両の操作性がさらに向上する。

以上の結果、快適な車両の走行が可能となる。

以下、本発明の実施の形態に係る制御システムおよびそれを備える車両について図面を用いて説明する。なお、以下の説明においては、車両の一例として自動二輪車について説明する。

（１）自動二輪車の概略構成
図１は、本実施の形態に係る自動二輪車を示す概略側面図である。

図１の自動二輪車１００においては、本体フレーム１０１の前端にヘッドパイプ１０２が設けられる。ヘッドパイプ１０２にフロントフォーク１０３が左右方向に揺動可能に設けられる。フロントフォーク１０３の下端に前輪１０４が回転可能に支持される。ヘッドパイプ１０２の上端にはハンドル１０５が設けられる。

ハンドル１０５には、アクセルグリップ１０６、アクセル開度センサＳＥ１および報知ランプ６０が設けられる。アクセル開度センサＳＥ１は、運転者によるアクセルグリップ１０６の操作量（以下、アクセル開度と称する）を検出する。報知ランプ６０については後述する。

本体フレーム１０１の中央部には、エンジン１０７が設けられる。エンジン１０７には、吸気管７９および排気管１１８が取り付けられる。エンジン１０７の下部には、クランクケース１０９が取り付けられる。クランクケース１０９内には、クランク角センサＳＥ２が設けられる。クランク角センサＳＥ２は、エンジン１０７の後述するクランク２（図２および図５参照）の回転角度を検出する。

また、吸気管７９内には、スロットルセンサＳＥ３が設けられる。スロットルセンサＳＥ３は、後述する電子制御式スロットルバルブ（ＥＴＶ）８２（図５参照）の開度を検出する。

本体フレーム１０１の下部には、クランクケース１０９に連結されるミッションケース１１０が設けられる。ミッションケース１１０内には、シフトカム回転角センサＳＥ４、ドライブ軸回転速度センサＳＥ５、後述する変速機５（図２参照）および後述するシフト機構７（図２参照）が設けられる。

シフトカム回転角センサＳＥ４は、後述するシフトカム７ｂ（図２参照）の回転角度を検出する。ドライブ軸回転速度センサＳＥ５は、後述するドライブ軸５ｂ（図２参照）の回転速度を検出する。変速機５およびシフト機構７の詳細は後述する。

ミッションケース１１０の側部には、変速操作機構１１１が設けられる。変速操作機構１１１は、シフトペダル１１、第１の連結アーム１２、荷重センサＳＥ６、第２の連結アーム１３、回動アーム１４および回動軸１５を備える。回動軸１５の一端は回動アーム１４に固定され、他端は後述するシフト機構７（図２参照）に連結されている。

例えば、変速機５をシフトアップさせる場合には、運転者は、シフトペダル１１を踏み込んでシフトペダル１１を時計回り（図１に矢印で示す方向）に回動させる。これにより、第１および第２の連結アーム１２，１３が自動二輪車１００の後方側に向かって移動し、回動アーム１４および回動軸１５が時計回りに回動する。その結果、シフト機構７が操作され、変速機５のシフトアップが行われる。なお、変速機５をシフトダウンさせる場合には、シフトペダル１１を反時計回りに回動させる。それにより、回動軸１５が上記の場合と逆の方向（反時計回り）に回動する。その結果、シフト機構７が操作され、変速機５のシフトダウンが行われる。

荷重センサＳＥ６は、例えば弾性式（歪ゲージ式、静電容量式等）または磁歪式等のロードセルからなり、荷重センサＳＥ６に働く引張荷重および圧縮荷重を検出する。運転者が、シフトペダル１１を時計回りに回動させた場合（シフトアップ操作）には、荷重センサＳＥ６に引張荷重が働く。また、運転者が、シフトペダル１１を反時計回りに回動させた場合（シフトダウン操作）には、荷重センサＳＥ６に圧縮荷重が働く。

エンジン１０７の上部には燃料タンク１１２が設けられ、燃料タンク１１２の後方にはシート１１３が設けられる。シート１１３の下部には、ＥＣＵ５０（Electronic Control Unit；電子制御ユニット）が設けられる。

ＥＣＵ５０は、Ｉ／Ｆ（インターフェース）５０１、ＣＰＵ（中央演算処理装置）５０２、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）５０３およびＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）５０４を含む。上記のセンサＳＥ１〜ＳＥ６の検出値は、Ｉ／Ｆ５０１を介してＣＰＵ５０２に与えられる。ＣＰＵ５０２は、後述するように、各センサＳＥ１〜ＳＥ６の検出値に基づいてエンジン１０７の動作を制御する。ＲＯＭ５０３は、ＣＰＵ５０２の制御プログラム等を記憶する。ＲＡＭ５０４は、後述する第１〜第６のしきい値等を記憶するとともに、ＣＰＵ５０２の作業領域として機能する。

エンジン１０７の後方に延びるように、本体フレーム１０１にリアアーム１１４が接続される。リアアーム１１４は、後輪１１５および後輪ドリブンスプロケット１１６を回転可能に保持する。後輪ドリブンスプロケット１１６には、チェーン１１７が取り付けられる。

エンジン１０７の排気ポートには、排気管１１８の一端側が取り付けられる。排気管１１８の他端側には、マフラー１１９が取り付けられる。

（２）変速機構
図２は、図１のミッションケース１１０内に設けられる変速機およびシフト機構の構成を説明するための図である。

図２に示すように、変速機５は、メイン軸５ａおよびドライブ軸５ｂを備える。メイン軸５ａには複数の変速ギア５ｃが装着されており、ドライブ軸５ｂには複数の変速ギア５ｄおよび後輪ドライブスプロケット５ｅが装着されている。後輪ドライブスプロケット５ｅには、図１のチェーン１１７が取り付けられる。

図１のエンジン１０７により発生される回転力（駆動力）は図２のクランク２を介してクラッチ３に伝達される。クラッチ３に伝達された回転力は、変速機５のメイン軸５ａに伝達される。メイン軸５ａに伝達された回転力は、変速ギア５ｃ，５ｄを介してドライブ軸５ｂに伝達される。ドライブ軸５ｂに伝達された回転力は、後輪ドライブスプロケット５ｅ、チェーン１１７（図１）および後輪ドリブンスプロケット１１６（図１）を介して後輪１１５（図１）に伝達される。それにより、後輪１１５が回転する。

図３は、メイン軸５ａに伝達された回転力がドライブ軸５ｂに伝達される構成を示す概略模式図である。

なお、図３（ａ），（ｂ）においては、複数の変速ギア５ｃのうちの変速ギア５ｃ１および変速ギア５ｃ２が示され、複数の変速ギア５ｄのうちの変速ギア５ｄ１および変速ギア５ｄ２が示されている。

変速ギア５ｃ１は、セレーション構造によりメイン軸５ａに装着されている。すなわち、変速ギア５ｃ１は、メイン軸５ａの軸方向においては移動自在であるが、メイン軸５ａの回転方向においてはメイン軸５ａに固定されている。そのため、変速ギア５ｃ１は、メイン軸５ａが回転することにより回転する。変速ギア５ｃ２は、メイン軸５ａの軸方向における移動が禁止された状態でメイン軸５ａに回転自在に装着されている。

変速ギア５ｄ１は、ドライブ軸５ｂの軸方向における移動が禁止された状態でドライブ軸５ｂに回転自在に装着されている。図３（ａ）に示すように、変速ギア５ｃ１と変速ギア５ｄ１とが噛み合っている場合には、メイン軸５ａが回転することにより変速ギア５ｄ１が回転する。

変速ギア５ｄ２は、セレーション構造によりドライブ軸５ｂに装着されている。すなわち、変速ギア５ｄ２は、ドライブ軸５ｂの軸方向においては移動自在であるが、ドライブ軸５ｂの回転方向においてはドライブ軸５ｂに固定されている。そのため、ドライブ軸５ｂは、変速ギア５ｄ２が回転することにより回転する。

図３（ａ）に示すように、変速ギア５ｄ２が変速ギア５ｄ１から離間している場合には、変速ギア５ｄ１は、ドライブ軸５ｂの回転方向においてドライブ軸５ｂに固定されていない。この場合、メイン軸５ａが回転することにより、変速ギア５ｄ１が回転するが、ドライブ軸５ｂは回転しない。このように、メイン軸５ａからドライブ軸５ｂに回転力（駆動力）が伝達されない状態をギアがニュートラルポジションにあると呼ぶ。

図３（ｂ）に示すように、変速ギア５ｄ２が変速ギア５ｄ１に近接するように軸方向に移動することにより、変速ギア５ｄ２の側面に設けられた凸状のドッグ５ｆが、変速ギア５ｄ１の側面に設けられた凹状のドッグ穴（図示せず）に係合する。それにより、変速ギア５ｄ１と変速ギア５ｄ２とが固定される。この場合、メイン軸５ａが回転することにより、変速ギア５ｄ１とともに変速ギア５ｄ２が回転する。それにより、ドライブ軸５ｂが回転する。

なお、図３（ａ）の状態から、変速ギア５ｃ１を変速ギア５ｃ２に近接させ、変速ギア５ｃ１と変速ギア５ｃ２とを固定した場合には、変速ギア５ｃ２は変速ギア５ｃ１とともに回転する。この場合、変速ギア５ｄ２は、変速ギア５ｃ２の回転に基づいて回転する。それにより、ドライブ軸５ｂが回転する。以下、変速ギア５ｃ１，５ｄ２のように、メイン軸５ａまたはドライブ軸５ｂ上を軸方向に移動する変速ギアをスライドギアと称する。また、変速ギア５ｃ２，５ｄ１のように、メイン軸５ａまたはドライブ軸５ｂの軸方向における移動が禁止された変速ギアをフィックスギアと称する。

このように、変速機５においては、スライドギアを移動させ、スライドギアとフィックスギアとの組み合わせを変更することにより、メイン軸５ａからドライブ軸５ｂへの回転力（駆動力）の伝達経路を変更することができる。それにより、ドライブ軸５ｂの回転速度を変更することができる。なお、スライドギアは、後述のシフトアーム７ａにより移動される。

図２に示すように、シフト機構７は、シフトアーム７ａ、シフトカム７ｂおよび複数のシフトフォーク７ｃを備える。シフトアーム７ａの一端側は、回動軸１５に固定され、他端側はシフトカム７ｂの一端に連結されている。シフトカム７ｂには、複数のカム溝７ｄが形成されている。この複数のカム溝７ｄに複数のシフトフォーク７ｃがそれぞれ装着されている。シフトカム７ｂの他端には、シフトカム回転角センサＳＥ４が設けられている。

上述したように、回動軸１５は、運転者がシフトペダル１１を回動させることにより回動する。回動軸１５が回動することにより、シフトアーム７ａが一端側を中心として回動する。それにより、シフトカム７ｂが回動する。

シフトカム７ｂが回動することにより、各シフトフォーク７ｃがカム溝７ｄに沿って移動する。それにより、スライドギアが移動され、メイン軸５ａからドライブ軸５ｂへの回転力（駆動力）の伝達経路が変更される。すなわち、変速機５の変速比が変更される。

（３）エンジン出力と変速ギアとの関係
一般に、変速機５のギアを切り替える場合（以下、ギアシフトと称する）には、運転者は、図示しないクラッチレバーを操作して、クラッチ３（図２）を切断する。これにより、クランク２（図２）とメイン軸５ａとの間における回転力の伝達が停止される。運転者は、この状態でシフトペダル１１を操作する（以下、シフト操作と称する）。それにより、円滑なギアシフトを行うことが可能となる。以下、その理由を図面を用いて説明する。

上述したように、複数の変速ギア５ｃ，５ｄのスライドギアには凸状のドッグが形成され、複数の変速ギア５ｃ，５ｄのフィックスギアにはドッグが係合される凹状のドッグ穴が形成される。

図４は、スライドギアのドッグとフィックスギアのドッグ穴との関係を示す図である。なお、図４においては、スライドギアおよびフィックスギアのドッグおよびドッグ穴が形成されている部分の断面図が模式的に示されている。また、スライドギアおよびフィックスギアの図４に示す部分は、矢印で示す方向に移動（回転）しているものとする。

図４（ａ）は、クランク２（図２）からメイン軸５ａ（図２）に回転力が与えられている場合を示し、図４（ｂ）は、メイン軸５ａからクランク２に回転力が与えられている場合を示す。以下、クランク２からメイン軸５ａに回転力が与えられている場合（図４（ａ）の状態）をエンジン１０７の駆動状態と称し、その逆の場合（図４（ｂ）の状態）をエンジン１０７の被駆動状態と称する。例えば、自動二輪車１００が加速している場合にエンジン１０７が駆動状態となり、自動二輪車１００が減速している場合にエンジン１０７が被駆動状態となる。すなわち、エンジン１０７の被駆動状態は、エンジンブレーキがかかっている状態である。

図４に示すように、フィックスギア５１には、底面に向かって幅広となる断面台形のドッグ穴５２が形成されている。また、スライドギア５３には、先端部に向かって幅広となる断面逆台形のドッグ５４が形成されている。

エンジン１０７の駆動状態においては、図４（ａ）に示すように、ドッグ５４の移動方向における前方側の側面がドッグ穴５２の移動方向における前方側の側面に当接する。これにより、スライドギア５３の回転力がドッグ５４を介してフィックスギア５１に伝達される。この場合、ドッグ穴５２とドッグ５４との接触面において大きな圧力（係合力）が発生する。したがって、スライドギア５３をフィックスギア５１から離間する方向に移動させることは困難である。

ここで、運転者がクラッチ３（図２）を切断した場合、クランク２（図２）からメイン軸５ａ（図２）への回転力の伝達が停止される。この場合、メイン軸５ａは惰性で回転する。それにより、図４（ｃ）に示すように、ドッグ穴５２とドッグ５４との係合が解除される。その結果、スライドギア５３をフィックスギア５１から離間する方向に移動させることが可能となり、ギアシフトを円滑に行うことができる。

また、エンジン１０７の被駆動状態においては、図４（ｂ）に示すように、ドッグ５４の移動方向における後方側の側面がドッグ穴５２の移動方向における後方側の側面に当接する。これにより、フィックスギア５１の回転力がドッグ５４を介してスライドギア５３に伝達される。上述したように、エンジン１０７の被駆動状態においてはエンジンブレーキがかかっているので、フィックスギア５１の回転は、スライドギア５３によって規制される。この場合、ドッグ穴５２とドッグ５４との接触面において大きな圧力（係合力）が発生する。したがって、スライドギア５３をフィックスギア５１から離間する方向に移動させることは困難である。

ここで、運転者がクラッチ３（図２）を切断した場合、クランク２（図２）とメイン軸５ａ（図２）との間の回転力の伝達が停止される。この場合、エンジンブレーキが解除され、メイン軸５ａは惰性で回転する。それにより、図４（ｃ）に示すように、ドッグ穴５２とドッグ５４との係合が解除される。その結果、スライドギア５３をフィックスギア５１から離間する方向に移動させることが可能となり、ギアシフトを円滑に行うことができる。

（４）エンジンの出力制御
本実施の形態においては、ＥＣＵ５０（図５）のＣＰＵ５０２は、上記のセンサＳＥ１〜ＳＥ６の検出値に基づいてエンジン１０７の出力を調整する。それにより、クラッチ３（図２）を切断することなく、フィックスギア５１およびスライドギア５３を図４（ｃ）に示す状態にすることができる。その結果、運転者は、クラッチ３を切断することなく円滑にギアシフトを行うことができる。すなわち、クラッチレスシフトを円滑に行うことができる。以下、詳細に説明する。

（４−１）エンジンと各部との関係
図５は、エンジン１０７およびエンジン１０７の出力制御に関連する各部の概略構成を示す図である。

図５に示すように、エンジン１０７はシリンダ７１を有し、シリンダ７１内には、ピストン７２が上下動可能に設けられる。また、シリンダ７１内の上部には燃焼室７３が形成される。燃焼室７３は吸気ポート７４および排気ポート７５を介してエンジン１０７の外部に連通する。

吸気ポート７４の下流側の開口端７４ａに吸気弁７６が開閉自在に設けられ、排気ポート７５の上流側の開口端７５ａに排気弁７７が開閉自在に設けられる。吸気弁７６および排気弁７７は、通常のカム機構により駆動される。燃焼室７３の上部には、燃焼室７３内で火花点火を行うための点火プラグ７８が設けられる。

エンジン１０７には、吸気ポート７４と連通するように吸気管７９が取り付けられ、排気ポート７５と連通するように排気管１１８が取り付けられる。吸気管７９には、シリンダ７１内に燃料を供給するためのインジェクタ１０８が設けられる。また、吸気管７９内には、電子制御式スロットルバルブ（ＥＴＶ）８２が設けられる。

エンジン１０７の作動時には、空気が吸気管７９を通して吸気ポート７４から燃焼室７３内に吸入されるとともに、インジェクタ１０８により燃焼室７３内に燃料が供給される。それにより、燃焼室７３内で混合気が生成され、点火プラグ７８により混合気に火花点火が行われる。燃焼室７３内において混合気の燃焼により生じた既燃ガスは、排気ポート７５から排気管１１８を通して排出される。

ＥＣＵ５０には、アクセル開度センサＳＥ１、クランク角センサＳＥ２、スロットルセンサＳＥ３、シフトカム回転角センサＳＥ４、ドライブ軸回転速度センサＳＥ５および荷重センサＳＥ６の検出値が与えられる。

（４−２）ＣＰＵの制御動作
（ａ）概略
本実施の形態においては、ＥＣＵ５０（図５）のＣＰＵ５０２は、通常時には、アクセル開度センサＳＥ１の検出値に基づいてＥＴＶ８２のスロットル開度を調整する。それにより、エンジン１０７の出力がアクセル開度に応じた値に調整される。なお、アクセル開度とスロットル開度（エンジン出力）との関係は、図５のＲＯＭ５０３またはＲＡＭ５０４に記憶されている。

また、ＣＰＵ５０２は、荷重センサＳＥ６の検出値に基づいて運転者のシフト操作を検知する。そして、ＣＰＵ５０２は、運転者のシフト操作を検知したときに、クランク角センサＳＥ２およびスロットルセンサＳＥ３の検出値に基づいて、エンジン１０７が駆動状態、被駆動状態および後述する境界状態（駆動状態と被駆動状態との間の状態）のうちどの状態であるかを判別する。この判別結果に基づいて、ＣＰＵ５０２は、エンジン１０７の出力を調整する。さらに、ＣＰＵ５０２は、シフトカム回転角センサＳＥ４の検出値に基づいてギアシフトが完了したか否かを判別し、ギアシフトが完了した場合には、エンジン１０７の出力調整を終了する。

例えば、エンジン１０７が駆動状態である場合に運転者によりシフトアップ操作またはシフトダウン操作が行われたときには、ＣＰＵ５０２によりエンジン１０７の出力が一時的に低下される。詳細には、ＣＰＵ５０２は、エンジン１０７の出力を、そのときのアクセル開度に基づいて決定されるエンジン１０７の出力よりも一時的に低下させる。

また、エンジン１０７が被駆動状態である場合に運転者によりシフトダウン操作が行われた場合には、ＣＰＵ５０２によりエンジン１０７の出力が一時的に増加される。詳細には、ＣＰＵ５０２は、エンジン１０７の出力を、そのときのアクセル開度に基づいて決定されるエンジン１０７の出力よりも一時的に増加させる。なお、境界状態である場合には、ＣＰＵ５０２によるエンジン１０７の出力調整は行われない。

なお、ＣＰＵ５０２は、例えば、点火プラグ７８（図５）による混合気への火花点火を停止すること、点火時期を遅角させること、またはＥＴＶ８２（図５）のスロットル開度を小さくすることにより、エンジン１０７の出力を低下させる。また、ＣＰＵ５０２は、例えば、ＥＴＶ８２のスロットル開度を大きくすることによりエンジン１０７の出力を増加させる。

以下、図面を用いてＣＰＵ５０２の制御動作を詳細に説明する。

（ｂ）駆動状態、境界状態および被駆動状態の判別方法
まず、エンジン１０７の状態（駆動状態、境界状態および被駆動状態）の判別方法について説明する。本実施の形態においては、ＣＰＵ５０２は、無負荷時のエンジン１０７（図５）の回転速度とＥＴＶ８２（図５）のスロットル開度との関係を示すデータ（以下、駆動状態判別データと称する）に基づいて、エンジン１０７が駆動状態、境界状態および被駆動状態のうちどの状態であるかを判別する。

図６は、ＥＣＵ５０のＲＡＭ５０４（ＲＯＭ５０３）に記憶される駆動状態判別データの一例を示す図である。図６において、縦軸はエンジン１０７の回転速度を示し、横軸はＥＴＶ８２のスロットル開度を示す。

図６において、点線ａは、変速ギア５ｃ，５ｄ（図２）がニュートラルポジションである場合のエンジン１０７の回転速度とスロットル開度との関係を示している。図６に示すように、変速ギア５ｃ，５ｄがニュートラルポジションである場合、エンジン１０７の回転速度とスロットル開度との関係はヒステリシスループを形成する。なお、点線ａに示す関係は、例えば、実験またはコンピュータを用いたシミュレーション等により導出することができる。

本実施の形態においては、点線ａに外接する２本の平行な直線の内側の帯状の領域（一点鎖線ｂと一点鎖線ｃとの間の領域）を境界領域Ａと定義するとともに、一点鎖線ｂより下の領域を駆動領域Ｂと定義し、一点鎖線ｃより上の領域を被駆動領域Ｃと定義する。

エンジン１０７の状態（駆動状態、境界状態および被駆動状態）を判別する際には、ＣＰＵ５０２は、クランク角センサＳＥ２の検出値に基づいてエンジン１０７の回転速度を算出する。そして、算出した回転速度とスロットルセンサＳＥ３の検出値とに基づいて、エンジン１０７とスロットル開度との関係が上記３つの領域のうちのどの領域に含まれているかを判別する。それにより、エンジン１０７が駆動状態、境界状態および被駆動状態状態のうちのどの状態であるか判別する。

例えば、エンジン１０７の回転速度が６０００ｒｐｍでスロットル開度が１２ｄｅｇである状態は駆動領域Ｂに含まれる。この場合、ＣＰＵ５０２は、エンジン１０７が駆動状態であると判別する。

また、例えば、エンジン１０７の回転速度が６０００ｒｐｍでスロットル開度が２ｄｅｇである状態は被駆動領域Ｃに含まれる。この場合、ＣＰＵ５０２は、エンジン１０７が被駆動状態であると判別する。

また、例えば、エンジン１０７の回転速度が６０００ｒｐｍでスロットル開度が６ｄｅｇである状態は境界領域Ａに含まれる。この場合、ＣＰＵ５０２は、エンジン１０７が境界状態であると判別する。

なお、境界状態とは、クランク２（図２）からメイン軸５ａ（図２）に伝達される回転力が所定値以下である場合、またはメイン軸５ａからクランクに伝達される回転力が所定値以下である場合のエンジン１０７の状態を示す。すなわち、エンジン１０７が境界状態である場合には、クランク２とメイン軸５ａとの間で回転力がほとんど伝達されていない。この場合、ドッグ穴５２（図４）とドッグ５４（図４）との接触面において大きな圧力（係合力）は発生しない。そのため、エンジン１０７の出力調整が行われなくても、運転者はシフトペダル１１を操作することにより、クラッチ３（図２）を切断することなくスライドギア５３をフィックスギア５１から離間する方向に容易に移動させることができる。

（ｃ）エンジンの出力調整時期
次に、ＣＰＵ５０２によるエンジン１０７の出力調整時期について図面を用いて説明する。

図７は、エンジン１０７が駆動状態である場合に運転者がシフトアップ操作を行ったときのＣＰＵ５０２によるエンジン１０７の出力調整時期を説明するための図である。また、図８は、エンジン１０７が被駆動状態である場合に運転者がシフトダウン操作を行ったときのＣＰＵ５０２によるエンジン１０７の出力調整時期を説明するための図である。

なお、図７（ａ）および図８（ａ）は、荷重センサＳＥ６の出力波形（検出値）を示し、図７（ｂ）および図８（ｂ）は、シフトカム回転角センサＳＥ４の出力波形（検出値）を示している。図７（ａ），（ｂ）および図８（ａ），（ｂ）において、縦軸は電圧を示し、横軸は時間を示す。また、図７（ｃ）および図８（ｃ）は、エンジン１０７の回転速度を示している。図７（ｃ）および図８（ｃ）において、縦軸は回転速度を示し、横軸は時間を示す。

まず、図７について説明する。エンジン１０７が駆動状態である場合には、図７（ｃ）に示すように、エンジン１０７の回転速度は時間の経過とともに増加する。図７の例においては、エンジン１０７の回転速度が増加している期間の時点ｔ１において運転者がシフトアップ操作を開始する。

荷重センサＳＥ６の検出値（電圧値）は、図７（ａ）に示すように、運転者のシフトペダル１１（図２）の操作量の増加に従って増加する。そして、荷重センサＳＥ６の検出値は、フィックスギア５１（図４）とスライドギア５３（図４）との係合が解除される直前の時点ｔ３において最大値ａとなる。

フィックスギア５１とスライドギア５３との係合が解除されることにより、運転者はシフトペダル１１から足を放す。それにより、荷重センサＳＥ６の検出値は、図７（ａ）に示すように、最大値ａから０へと低下する。

また、シフトカム回転角センサＳＥ４の検出値（電圧値）は、図７（ｂ）に示すように、運転者のシフトペダル１１の操作量の増加に従って徐々に低下し、フィックスギア５１とスライドギア５３との係合が解除されることにより急激に低下する。

なお、変速操作機構１１１（図２）およびシフト機構７（図２）の各構成要素には、たわみおよび遊び等が存在する。そのため、荷重センサＳＥ６およびシフトカム回転角センサＳＥ４の検出値が時点ｔ１と時点ｔ３との間において不安定に変化している。

ここで、本実施の形態においては、荷重センサＳＥ６の検出値（電圧値）が値ｂに達した時点ｔ２においてエンジン１０７の出力調整が開始され、エンジン１０７の出力が低下される。それにより、図７（ｃ）に示すように、エンジン１０７の回転速度が低下し、フィックスギア５１（図４）のドッグ穴５２（図４）とスライドギア５３（図４）のドッグ５４（図４）との接触面における圧力（係合力）が低下する。その結果、フィックスギア５１とスライドギア５３とが、図４（ａ）で示した係合状態から図４（ｃ）で説明した解除状態に変化する。それにより、スライドギア５３をフィックスギア５１から離間する方向に容易に移動させることが可能となり、運転者はクラッチ３（図２）を切断することなくギアシフトを行うことができる。

なお、図７（ａ）の例においては、荷重センサＳＥ６の検出値が値ｂに達するときに変速操作機構１１１およびシフト機構７の各構成要素の遊びがほぼ無くなる。すなわち、荷重センサＳＥ６の検出値が値ｂに達したときにドッグ穴５２およびドッグ５４の解除動作が開始される。したがって、本実施の形態においては、ドッグ穴５２およびドッグ５４の解除動作が開始されるときにエンジン１０７の出力調整が開始される。

また、フィックスギア５１とスライドギア５３との係合が解除され、シフトカム回転角センサＳＥ４の検出値（図７（ｂ））が値ｄとなる時点ｔ４においてエンジン１０７の出力調整が終了され、エンジン１０７の出力が再び増加する。それにより、図７（ｃ）に示すように、エンジン１０７の回転速度が再び増加する。その結果、フィックスギア５１とスライドギア５３とが係合し（図４（ａ）の係合状態）、ギアシフトが完了する。

なお、時点ｔ４においては、フィックスギア５１とスライドギア５３との係合が解除されているので、荷重センサＳＥ６の検出値は、図７（ａ）に示すように、最大値ａよりわずかに低下した値ａ１となっている。

次に、図８について説明する。エンジン１０７が被駆動状態である場合には、図８（ｃ）に示すように、エンジン１０７の回転速度は時間の経過とともに低下する。図８の例においては、エンジン１０７の回転速度が低下している期間の時点ｔ５において運転者がシフトダウン操作を開始する。

荷重センサＳＥ６の検出値は、図８（ａ）に示すように、運転者のシフトペダル１１（図２）の操作量の増加に従って低下する。そして、荷重センサＳＥ６の検出値は、フィックスギア５１（図４）とスライドギア５３（図４）との係合が解除される直前の時点ｔ７において最小値−ａとなる。

フィックスギア５１とスライドギア５３との係合が解除されることにより、運転者はシフトペダル１１から足を放す。それにより、荷重センサＳＥ６の検出値は、図８（ａ）に示すように、最小値−ａから０へと増加する。

また、シフトカム回転角センサＳＥ４の検出値（電圧値）は、図８（ｂ）に示すように、運転者のシフトペダル１１の操作量の増加に従って徐々に増加し、フィックスギア５１とスライドギア５３との係合が解除されることにより急激に増加する。

ここで、本実施の形態においては、荷重センサＳＥ６の検出値（電圧値）が値−ｂに達した時点ｔ６においてエンジン１０７の出力調整が開始され、エンジン１０７の出力が増加される。それにより、図８（ｃ）に示すように、エンジン１０７の回転速度が増加し、フィックスギア５１（図４）のドッグ穴５２（図４）とスライドギア５３（図４）のドッグ５４（図４）との接触面における圧力（係合力）が低下する。その結果、フィックスギア５１とスライドギア５３とが、図４（ｂ）で示した係合状態から図４（ｃ）で説明した解除状態に変化する。その結果、スライドギア５３をフィックスギア５１から離間する方向に容易に移動させることが可能となり、運転者はクラッチ３（図２）を切断することなくギアシフトを行うことができる。

なお、図８（ａ）の例においては、荷重センサＳＥ６の検出値が値−ｂに達するときに変速操作機構１１１およびシフト機構７の各構成要素の遊びがほぼ無くなる。すなわち、荷重センサＳＥ６の検出値が値−ｂに達したときにドッグ穴５２およびドッグ５４の解除動作が開始される。したがって、本実施の形態においては、ドッグ穴５２およびドッグ５４の解除動作が開始されるときにエンジン１０７の出力調整が開始される。

また、フィックスギア５１とスライドギア５３との係合が解除され、シフトカム回転角センサＳＥ４の検出値（図８（ｂ））が値ｅとなる時点ｔ８においてエンジン１０７の出力調整が終了され、エンジン１０７の出力が再び減少する。それにより、図８（ｃ）に示すように、エンジン１０７の回転速度が再び低下する。その結果、フィックスギア５１とスライドギア５３とが再び係合し（図４（ｂ）の係合状態）、ギアシフトが完了する。

なお、時点ｔ８においては、フィックスギア５１とスライドギア５３との係合が解除されているので、荷重センサＳＥ６の検出値は、図８（ａ）に示すように、最小値−ａよりわずかに増加した値−ａ１となっている。

以上のように、本実施の形態においては、荷重センサＳＥ６の検出値（電圧値）の絶対値が値ｂ以上になった場合にエンジン１０７の出力調整が開始される。また、シフトアップ操作時には、シフトカム回転角センサＳＥ４の検出値が値ｄ以下になった場合にエンジン１０７の出力調整が終了される。シフトダウン操作時には、シフトカム回転角センサＳＥ４の検出値が値ｅ以上になった場合にエンジン１０７の出力調整が終了される。また、ＣＰＵ５０２は、荷重センサＳＥ６の検出値の絶対値が値ｂより小さい値ｃ以下になった場合にギアシフトが完了したと判別する。

（ｄ）制御フロー
次に、ＣＰＵ５０２の制御動作をフローチャートを用いて詳細に説明する。

なお、以下の説明においては、エンジン１０７の出力調整が開始されるときの荷重センサＳＥ６の検出値の絶対値を第１のしきい値と称する。また、シフトアップ操作時にエンジン１０７の出力調整が終了されるときのシフトカム回転角センサＳＥ４の検出値を第２のしきい値と称する。また、シフトダウン操作時にエンジン１０７の出力調整が終了されるときのシフトカム回転角センサＳＥ４の検出値を第３のしきい値と称する。さらに、ギアシフトが完了したと判別される荷重センサＳＥ６の検出値の絶対値を第４のしきい値と称する。図７および図８の例では、値ｂが第１のしきい値に相当し、値ｄが第２のしきい値に相当し、値ｅが第３のしきい値に相当し、値ｃが第４のしきい値に相当する。

なお、シフトカム回転角センサＳＥ４の検出値はギアポジションによって異なる。図９は、ギアポジションを１速と６速との間で変化させたときのシフトカム回転角センサＳＥ４の検出値（電圧値）の一例を示す図である。なお、図９において、縦軸は電圧を示し、横軸は時間を示す。

図９に示すように、シフトカム回転角センサＳＥ４の検出値は、ギアポジションが低速位置にある場合には高くなり、高速位置になるほど低くなる。したがって、第２および第３のしきい値は、ギアポジションによって異なる値となる。

なお、第１〜第４のしきい値ならびに後述する第５および第６のしきい値はＥＣＵ５０（図５）のＲＡＭ５０４に記憶されている。

図１０〜図１２は、ＣＰＵ５０２の制御動作の一例を示すフローチャートである。

図１０に示すように、ＣＰＵ５０２は、まず、荷重センサＳＥ６の検出値の絶対値が第１のしきい値（図７（ａ）および図８（ａ）の値ｂに相当）以上であるか否かを判別する（ステップＳ１）。なお、荷重センサＳＥ６の検出値はノイズを含む場合があるので、ステップＳ１においては、荷重センサＳＥ６の検出値の絶対値が第１のしきい値を所定時間以上超えているか否かを判別してもよい。

荷重センサＳＥ６の検出値の絶対値が第１のしきい値以上である場合、ＣＰＵ５０２は、エンジン１０７の回転速度が第５のしきい値（例えば、１５００ｒｐｍ）以上でかつ車体速度が第６のしきい値（例えば、１５ｋｍ／ｈ）以上であるか否かを判別する（ステップＳ２）。なお、自動二輪車１００の車体速度は、ドライブ軸回転速度センサＳＥ５の検出値に基づいてＣＰＵ５０２により算出される。ステップＳ２の処理を設ける効果については後述する。

エンジン１０７の回転速度が第５のしきい値以上でかつ車体速度が第６のしきい値以上である場合、ＣＰＵ５０２は、運転者によりシフトアップ操作が行われたか否かを判別する（ステップＳ３）。なお、ＣＰＵ５０２は、荷重センサＳＥ６の検出値が正の値である場合にはシフトアップ操作が行われたと判別し、荷重センサＳＥ６の検出値が負の値である場合にはシフトダウン操作が行われたと判別する。

運転者によりシフトアップ操作が行われた場合、図１１に示すように、ＣＰＵ５０２は、エンジン１０７が駆動状態であるか否かを判別する（ステップＳ４）。エンジン１０７が駆動状態である場合には、ＣＰＵ５０２は、点火プラグ７８による混合気の点火を停止することにより、エンジン１０７の出力を低下させる（ステップＳ５）。上述したように、このステップＳ５の処理においてエンジン１０７の出力が低下されることにより、スライドギア５３をフィックスギア５１から離間する方向に容易に移動させることが可能となる。

次に、ＣＰＵ５０２は、シフトカム回転角センサＳＥ４の検出値が第２のしきい値（図７（ｂ）の値ｄに相当）以下であるか否かを判別する（ステップＳ６）。なお、シフトカム回転角センサＳＥ４の検出値はノイズを含む場合があるので、ステップＳ６においては、シフトカム回転角センサＳＥ４の検出値が第２のしきい値より所定時間以上小さいか否かを判別してもよい。

シフトカム回転角センサＳＥ４の検出値が第２のしきい値以下である場合には、ＣＰＵ５０２は、フィックスギア５１（図４）とスライドギア５３（図４）との係合が解除されたと判断し、ステップＳ５において開始したエンジン１０７の出力調整を終了する（ステップＳ７）。

次に、ＣＰＵ５０２は、荷重センサＳＥ６の検出値の絶対値が第４のしきい値以下であるか否かを判別する（ステップＳ８）。なお、荷重センサＳＥ６の検出値はノイズを含む場合があるので、ステップＳ８においては、荷重センサＳＥ６の検出値の絶対値が第４のしきい値より所定時間以上小さいか否かを判別してもよい。

荷重センサＳＥ６の検出値の絶対値が第４のしきい値以下である場合、図１０に示すように、ＣＰＵ５０２は、ギアシフトが完了したと判断して、通常の制御を行う（ステップＳ９）。ステップＳ９の通常の制御においては、ＣＰＵ５０２は、アクセル開度センサＳＥ１の検出値に基づいてＥＴＶ８２のスロットル開度を調整する。したがって、通常の制御においては、運転者のアクセルグリップ１０６の操作量に応じてエンジン１０７の出力が調整される。

図１１のステップＳ４においてエンジン１０７が駆動状態でない場合、ＣＰＵ５０２は、エンジン１０７が境界状態であるか否かを判別する（ステップＳ１０）。

エンジン１０７が境界状態である場合、ＣＰＵ５０２は、エンジン１０７の出力調整を行うことなくステップＳ８へ進む。なお、上述したように、境界状態においては、スライドギア５３（図４）とフィックスギア５１（図４）との係合力はそれ程大きくない。したがって、エンジン１０７の出力調整を行わなくても、運転者はスライドギア５３をフィックスギア５１から離間する方向に容易に移動させることができる。

ステップＳ１０において、エンジン１０７が境界状態ではない場合、すなわちエンジン１０７が被駆動状態である場合、ＣＰＵ５０２は、エンジン１０７の出力調整を行うことなく報知ランプ６０（図１）を点灯させる（ステップＳ１１）。

なお、この場合、エンジン１０７の出力が調整されないので、フィックスギア５１（図４）とスライドギア５３（図４）とは図４（ａ）に示す係合状態を維持する。したがって、フィックスギア５１とスライドギア５３との係合の解除は困難である。このように、ステップＳ１０においてエンジン１０７が被駆動状態である場合には、ＣＰＵ５０２の制御によりギアシフトが困難な状態にされる。それにより、減速時に変速機５がシフトアップされることが防止される。その結果、減速時に自動二輪車１００の速度が急激に上昇することが防止され、自動二輪車１００の操作性が向上する。

また、報知ランプ６０が点灯されるので、運転者は、ＣＰＵ５０２の制御によりギアシフトが困難な状態にされていることを容易に認識することができる。それにより、運転者はシフト操作を迅速に中断することができる。その結果、自動二輪車１００の操作性がさらに向上する。

ステップＳ１１において報知ランプ６０を点灯した後、ＣＰＵ５０２は、ステップＳ８に進む。

ステップＳ６において、シフトカム回転角センサＳＥ４の検出値が第２のしきい値より大きい場合、ＣＰＵ５０２は、シフトカム回転角センサＳＥ４の検出値が第２のしきい値以下になるまで待機する。すなわち、フィックスギア５１とスライドギア５３との係合が解除されるまで、ＣＰＵ５０２はエンジン１０７の出力調整を継続する。

ステップＳ８において、荷重センサＳＥ６の検出値の絶対値が第４のしきい値より大きい場合、ＣＰＵ５０２は、荷重センサＳＥ６の検出値の絶対値が第４のしきい値以下になるまで待機する。

図１０のステップＳ３において、運転者によりシフトアップ操作が行われていない場合、すなわち運転者によりシフトダウン操作が行われた場合、図１２に示すように、ＣＰＵ５０２は、エンジン１０７が駆動状態であるか否かを判別する（ステップＳ１２）。エンジン１０７が駆動状態である場合には、ＣＰＵ５０２は、点火プラグ７８による混合気の点火を停止することにより、エンジン１０７の出力を低下させる（ステップＳ１３）。上述したように、このステップＳ１３の処理においてエンジン１０７の出力が低下されることにより、スライドギア５３をフィックスギア５１から離間する方向に容易に移動させることが可能となる。

次に、ＣＰＵ５０２は、シフトカム回転角センサＳＥ４の検出値が第３のしきい値（図８（ｂ）の値ｅに相当）以上であるか否かを判別する（ステップＳ１４）。なお、シフトカム回転角センサＳＥ４の検出値はノイズを含む場合があるので、ステップＳ１４においては、シフトカム回転角センサＳＥ４の検出値が第３のしきい値を所定時間以上超えているか否かを判別してもよい。

シフトカム回転角センサＳＥ４の検出値が第３のしきい値以上である場合には、ＣＰＵ５０２は、フィックスギア５１（図４）とスライドギア５３（図４）との係合が解除されたと判断し、ステップＳ１３または後述するステップＳ１７において開始したエンジン１０７の出力調整を終了する（ステップＳ１５）。その後、ＣＰＵ５０２は、図１１のステップＳ８に進む。

図１２のステップＳ１２においてエンジン１０７が駆動状態でない場合、ＣＰＵ５０２は、エンジン１０７が境界状態であるか否かを判別する（ステップＳ１６）。

エンジン１０７が境界状態である場合、ＣＰＵ５０２は、エンジン１０７の出力調整を行うことなく図１１のステップＳ８へ進む。なお、上述したように、境界状態においては、エンジン１０７の出力調整を行わなくても、運転者はスライドギア５３（図４）をフィックスギア５１（図４）から離間する方向に容易に移動させることができる。

図１２のステップＳ１６において、エンジン１０７が境界状態ではない場合、すなわちエンジン１０７が被駆動状態である場合、ＣＰＵ５０２は、ＥＴＶ８２のスロットル開度を大きくし、エンジン１０７の出力を増加させる（ステップＳ１７）。上述したように、このステップＳ１７の処理においてエンジン１０７の出力が増加されることにより、スライドギア５３をフィックスギア５１から離間する方向に容易に移動させることが可能となる。その後、ＣＰＵ５０２は、ステップＳ１４に進む。

ステップＳ１４において、シフトカム回転角センサＳＥ４の検出値が第３のしきい値より小さい場合、ＣＰＵ５０２は、シフトカム回転角センサＳＥ４の検出値が第３のしきい値以上になるまで待機する。すなわち、フィックスギア５１とスライドギア５３との係合が解除されるまで、ＣＰＵ５０２はエンジン１０７の出力調整を継続する。

図１０のステップＳ１において荷重センサＳＥ６の検出値の絶対値が第１のしきい値より小さい場合、ＣＰＵ５０２は、運転者によるシフト操作が開始されていないと判断し、ステップＳ９に進み、通常の制御を行う。

また、ステップＳ２において、エンジン１０７の回転速度が第５のしきい値より小さいか、あるいは車体速度が第６のしきい値より小さい場合には、ＣＰＵ５０２は、図１１のステップＳ１１に進み、エンジン１０７の出力制御を行うことなく報知ランプ６０（図１）を点灯させる。

なお、この場合、エンジン１０７の出力が調整されないので、低速走行時にエンジン１０７の出力が急激に変化することが防止される。それにより、後輪１１５（図１）のスリップが防止され、自動二輪車１００の操作性が向上する。

また、この場合、フィックスギア５１（図４）とスライドギア５３（図４）とは図４（ａ）に示す係合状態を維持する。したがって、フィックスギア５１とスライドギア５３との係合の解除は困難であるので、ギアシフトが防止される。それにより、低速走行時に自動二輪車１００の速度が急激に変化することが防止され、自動二輪車１００の操作性が向上する。

また、報知ランプ６０が点灯されるので、運転者は、ＣＰＵ５０２の制御によりギアシフトが困難な状態にされていることを容易に認識することができる。それにより、運転者はシフト操作を迅速に中断することができる。その結果、自動二輪車１００の操作性がさらに向上する。

（５）効果
（ａ）以上のように、本実施の形態においては、運転者がシフトアップ操作またはシフトダウン操作を行った際に、エンジン１０７が駆動状態である場合には、ＣＰＵ５０２によりエンジン１０７の出力が低下される。また、運転者がシフトダウン操作を行った際にエンジン１０７が被駆動状態である場合には、ＣＰＵ５０２によりエンジン１０７の出力が増加される。これらにより、フィックスギア５１とスライドギア５３との接触面に発生する圧力（係合力）が低減されるので、運転者は円滑にクラッチレスシフトを行うことができる。

また、運転者によりシフトアップ操作が行われた際に、エンジン１０７が被駆動状態である場合には、ＣＰＵ５０２の制御によりギアシフトが困難な状態にされる。それにより、自動二輪車１００の減速時に変速機５がシフトアップされることを防止することができる。その結果、減速時に自動二輪車１００の速度が急激に上昇することが防止され、自動二輪車１００の操作性が向上する。

また、上記ギアシフトが困難な状態にされる場合には、ＣＰＵ５０２により報知ランプ６０が点灯される。この場合、運転者は、ＣＰＵ５０２によりギアシフトが困難な状態にされていることを容易に認識することができる。それにより、運転者はシフト操作を迅速に中断することができる。その結果、自動二輪車１００の操作性がさらに向上する。また、クラッチレスシフトを行うことができない場合でも、報知ランプ６０の状態を確認することにより、自動二輪車１００に故障が発生しているか否かを容易に判断することができる。

以上の結果、快適な自動二輪車１００の走行が可能となる。

（ｂ）また、自動二輪車１００の低速走行時には、ＣＰＵ５０２の制御によりギアシフトが困難な状態にされる。それにより、低速走行時に自動二輪車１００の速度が急激に変化することが防止される。その結果、後輪１１５のスリップを防止することができ、自動二輪車１００の操作性が向上する。また、この場合も、上記と同様に、報知ランプ６０の状態を確認することにより、運転者はシフト操作を迅速に中断することができるとともに、自動二輪車１００に故障が発生しているか否かを容易に判断することができる。

（ｃ）また、運転者がシフトアップ操作またはシフトダウン操作を行った際に、エンジン１０７が境界状態である場合には、ＣＰＵ５０２により通常の制御が行われる。すなわち、エンジン１０７（クランク２）と変速機５（メイン軸５ａ）との間で所定値以上の回転力が伝達されていない場合には、エンジン１０７の出力が調整されない。

ここで、上述したように、エンジン１０７と変速機５との間で伝達される回転力が小さい場合には、フィックスギア５１とスライドギア５３との接触面において大きな圧力（係合力）は発生しない。したがって、エンジン１０７の出力が調整されなくても、運転者はクラッチレスシフトを容易に行うことができる。この場合、エンジン１０７の出力調整によるショックの発生を防止することができるので、自動二輪車１００の操作性が向上する。それにより、運転者は快適な自動二輪車１００の走行を楽しむことができる。

（ｄ）また、境界状態が設けられることにより、被駆動状態において行われるべきエンジン１０７の出力調整が駆動状態において行われること、および駆動状態において行われるべきエンジン１０７の出力調整が被駆動状態において行われることを防止することができる。それにより、駆動状態と被駆動状態との境界近傍で、エンジン１０７が駆動状態であるか被駆動状態であるかを適切に判別することができない場合にも、エンジン１０７の出力調整が不適切に行われることを防止することができる。その結果、クラッチレスシフトを円滑に行うことが可能になるとともに、自動二輪車１００の操作性が向上する。

（ｅ）なお、エンジン１０７の回転速度またはシフト操作後の経過時間等を基準にエンジン１０７の出力調整を終了させた場合には、適切な出力調整時間を確保することができない場合がある。それにより、クラッチレスシフトを円滑に行えない場合がある。

これに対して、本実施の形態においては、シフトカム回転角センサＳＥ４の検出値に基づいて、エンジン１０７の出力調整の終了が決定される。それにより、運転者によるシフトペダル１１の操作量および操作速度にかかわらず、最適な時期にエンジン１０７の出力調整を終了させることができる。それにより、より迅速なクラッチレスシフトが可能となるとともに、エンジン１０７の出力を容易に安定させることができる。

（ｆ）また、本実施の形態においては、点火プラグ７８による混合気の点火を停止することにより、エンジン１０７の出力が低下される。この場合、エンジン１０７の出力を迅速に低下させることができる。それにより、クラッチレスシフトを迅速に行うことが可能となる。

（ｇ）また、本実施の形態においては、ＲＡＭ５０４（ＲＯＭ５０３）に記憶される駆動状態判別データに基づいてエンジン１０７の状態（駆動状態、境界状態および被駆動状態）が判別される。この場合、回転力の伝達状態を検出するためのセンサを設ける必要が無いので、自動二輪車１００の製品コストを低減することができる。

（６）他の実施の形態
上記実施の形態においては、図１１のステップＳ５および図１２のステップＳ１３において、点火プラグ７８による混合気の点火を停止することによりエンジン１０７の出力を低下させているが、点火時期を遅角させることによりエンジン１０７の出力を低下させてもよい。また、ＥＴＶ８２を制御することによりエンジン１０７の出力を低下させてもよい。

また、上記実施の形態においては、フィックスギア５１とスライドギア５３との係合が解除された直後（図７においては時点ｔ４、図８においては時点ｔ８）にエンジン１０７の出力調整が終了されているが、他の時点でエンジン１０７の出力調整を終了してもよい。例えば、スライドギア５３が移動し、他のフィックスギア５１と係合する時点付近でエンジン１０７の出力調整を終了してもよい。この場合、第２のしきい値（図７（ｂ）の値ｄ）は低下し、第３のしきい値（図８（ｂ）の値ｅ）は増加する。

また、上記実施の形態においては、駆動状態判別データに基づいてエンジン１０７の状態（駆動状態、境界状態および被駆動状態）を判別しているが、他の方法でエンジン１０７の状態（駆動状態、境界状態および被駆動状態）を判別してもよい。

例えば、ＥＣＵ５０のＲＡＭ５０４（ＲＯＭ５０３）にエンジン１０７の回転速度、ＥＴＶ８２のスロットル開度およびエンジン１０７により発生される回転力（駆動力）の関係が示される３次元マップを記憶させてもよい。この場合、エンジン１０７の回転速度およびＥＴＶ８２のスロットル開度に基づいて３次元マップからエンジン１０７により発生される回転力を導出することができる。そして、導出された回転力が所定値以上の正の値である場合はエンジン１０７が駆動状態であると判別し、導出された回転力の絶対値が所定値より小さい場合はエンジン１０７が境界状態であると判別し、導出された回転力の絶対値が所定値以上となる負の値である場合はエンジン１０７が被駆動状態であると判別してもよい。

また、上記実施の形態においては、運転者への報知手段として報知ランプ６０が用いられているが、他の手段を用いてもよい。例えば、報知ランプ６０の代わりに音または振動等を発生する装置を用いてもよい。

上記実施の形態においては、車両の一例として自動二輪車１００について説明したが、自動三輪車および自動四輪車等の他の車両であってもよい。

（７）請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。

上記実施の形態では、荷重センサＳＥ６が検出部の例であり、ＣＰＵ５０２がエンジン出力調整部の例であり、第５のしきい値が第２の値の例であり、第６のしきい値が第３の値の例であり、後輪１１５が駆動輪の例であり、報知ランプ６０が報知手段の例である。

請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。

本発明は種々の車両の制御システムとして有効に利用することができる。

自動二輪車を示す概略側面図である。 図１のミッションケース内に設けられる変速機およびシフト機構の構成を説明するための図である。 メイン軸に伝達された回転力がドライブ軸に伝達される構成を示す概略模式図である。 スライドギアのドッグとフィックスギアのドッグ穴との関係を示す図である。 エンジンおよびエンジンの出力制御に関連する各部の概略構成を示す図である。 ＥＣＵのＲＡＭに記憶される駆動状態判別データの一例を示す図である。 エンジンが駆動状態である場合に運転者がシフトアップ操作を行ったときのＣＰＵによるエンジンの出力調整時期を説明するための図である。 エンジンが被駆動状態である場合に運転者がシフトダウン操作を行ったときのＣＰＵによるエンジンの出力調整時期を説明するための図である。 ギアポジションを１速と６速との間で変化させたときのシフトカム回転角センサの検出値の一例を示す図である。 ＣＰＵの制御動作の一例を示すフローチャートである。 ＣＰＵの制御動作の一例を示すフローチャートである。 ＣＰＵの制御動作の一例を示すフローチャートである。

符号の説明

５ 変速機
７ シフト機構
５０ ＥＣＵ
６０ 報知ランプ
８２ ＥＴＶ
１００ 自動二輪車
１０４ 前輪
１０６ アクセルグリップ
１０７ エンジン
１１１ 変速操作機構
１１５ 後輪
５０１ Ｉ／Ｆ
５０２ ＣＰＵ
５０３ ＲＯＭ
５０４ ＲＡＭ
ＳＥ１ アクセル開度センサ
ＳＥ２ クランク角センサ
ＳＥ３ スロットルセンサ
ＳＥ４ シフトカム回転角センサ
ＳＥ５ ドライブ軸回転速度センサ
ＳＥ６ 荷重センサ

Claims (10)

1. アクセル操作量に応じてエンジンにより発生される回転力を駆動輪に伝達する変速機を備える車両において前記エンジンの出力を調整する制御システムであって、
   運転者による前記変速機のシフト操作を検出する検出部と、
   前記検出部により前記変速機のシフト操作が検出された場合に回転力が前記エンジンから前記変速機へ伝達されている駆動状態または回転力が前記変速機から前記エンジンへ伝達されている被駆動状態における回転力が小さくなるように前記エンジンの出力を調整し、前記被駆動状態において前記検出部により前記変速機のシフトアップ操作が検出された場合には前記出力調整を行わないエンジン出力調整部と、
   前記エンジン出力調整部により前記出力調整が行われずかつ前記被駆動状態における回転力が第１の値以上の場合に、前記出力調整が行われないことを運転者に認識させるための報知を行う報知手段とを備えることを特徴とする制御システム。
2. 前記エンジン出力調整部は、前記検出部により前記変速機のシフト操作が検出された場合に、前記エンジンの回転速度が第２の値よりも低い場合には、前記エンジンと前記変速機との間の回転力の伝達状態にかかわらず前記出力調整を行わず、
   前記報知手段は、前記検出部により前記変速機のシフト操作が検出された場合に、前記エンジンの回転速度が第２の値よりも低い場合には、前記被駆動状態における回転力の値にかかわらず前記報知を行うことを特徴とする請求項１記載の制御システム。
3. 前記エンジン出力調整部は、前記検出部により前記変速機のシフト操作が検出された場合に、前記車両の速度が第３の値よりも低い場合には、前記エンジンと前記変速機との間の回転力の伝達状態にかかわらず前記出力調整を行わず、
   前記報知手段は、前記検出部により前記変速機のシフト操作が検出された場合に、前記車両の速度が第３の値よりも低い場合には、前記被駆動状態における回転力の値にかかわらず前記報知を行うことを特徴とする請求項１または２記載の制御システム。
4. 前記エンジン出力調整部は、前記検出部により前記変速機のシフト操作が検出された場合に、前記駆動状態における回転力が第４の値以上である場合には前記エンジンの出力を低下させ、前記駆動状態における回転力が第４の値よりも小さい場合には前記出力低下を行わないことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の制御システム。
5. 前記エンジン出力調整部は、前記検出部により前記変速機のシフトダウン操作が検出された場合に、前記被駆動状態における回転力が第１の値以上の場合には前記エンジンの出力を増加させ、前記被駆動状態における回転力が第１の値よりも小さい場合には前記出力増加を行わないことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の制御システム。
6. 前記エンジンに吸入される空気量を調整するスロットルバルブをさらに備え、
   前記エンジン出力調整部は、前記エンジンの回転速度および前記スロットルバルブの開度に基づいて前記回転力が前記第１の値以上であるか否かを判別することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の制御システム。
7. 前記第１の値は、前記エンジンの回転速度および前記スロットルバルブの開度に基づいて予め設定されていることを特徴とする請求項６記載の制御システム。
8. 前記エンジンに吸入される空気量を調整するスロットルバルブをさらに備え、
   前記エンジン出力調整部は、前記エンジンの回転速度および前記スロットルバルブの開度に基づいて前記回転力が前記第４の値以上であるか否かを判別することを特徴とする請求項４記載の制御システム。
9. 前記第４の値は、前記エンジンの回転速度および前記スロットルバルブの開度に基づいて予め設定されていることを特徴とする請求項８記載の制御システム。
10. 駆動輪と、
    アクセル操作量に応じて前記駆動輪を回転させるための回転力を発生するエンジンと、
    前記エンジンにより発生される回転力を前記駆動輪に伝達する変速機と、
    請求項１〜９のいずれかに記載の制御システムとを備えたことを特徴とする車両。

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