JP2008190616A - 自動二輪車の変速制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者の着座の有無やサイドスタンドの格納・非格納等に応じて自動変速装置のシフト位置を自動的に切り換える。
【解決手段】エンジン１１をかけたままの停車状態で、かつ運転者が運転者シート７に座っていないことを検出したときには、エンジン１１の運転を維持したまま自動変速装置１６を自動的にニュートラルレンジへ切り換える。また、エンジン１１をかけたままの停車状態で、自動変速装置１６が予定時間継続してドライブレンジにあったとき、運転者が運転者シート７に座っていない状態では自動変速装置を自動的にニュートラルレンジへ切り換える。さらに、サイドスタンド１５が収納されている状態で、スロットル開度が予定開度以下の場合に、自動変速装置１６を自動的にドライブレンジに切り換える。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動二輪車の変速制御装置に関し、特に、自動変速機を搭載している自動二輪車において乗員の着座時にのみ自動変速して発進許可とすることができる自動二輪車の変速制御装置に関する。

車両に設けられたシートに乗員が座っていることをエンジン始動の条件とする制御装置が知られている。例えば、実開平２−１３３９２９号公報には、設定時間以上にわたって非着座状態が継続したときにエンジンを停止させ、変速装置が中立状態にあってＰＴＯクラッチが遮断状態になる等の始動待機状態になるまでエンジン停止状態を維持する乗用作業機の運転制御装置が提案されている。また、実開平５−３２０７９号公報には、シフトレバーがニュートラル位置にあって、かつ運転者が運転席に着座していない場合は、シフトレバーをニュートラル位置にロックする自動変速機用シフトレバーロック装置が提案されている。
実開平２−１３３９２９号公報 実開平５−３２０７９号公報

特許文献１に記載された運転制御装置では、乗員が車両から離れて設定時間が経過するとエンジンが停止されるので、再発進の際にそのつどエンジンを再始動させる操作が必要である。また、特許文献２に記載された装置では、例えば自動二輪車においてシフトレバーをニュートラル位置にして交差点などで停車させ、かつ、乗員がシートから腰を浮かせたような場合シフトレバーがロックされる。したがって、この場合、再発進のためにはロックを解除し、さらにシフトレバーをドライブレンジに切り換える操作を必要とする。

本発明の目的は、停車した車両を着座を条件に再発進させる際の操作を簡素化することができる自動二輪車の変速制御装置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、エンジンをかけたままの停車状態（車速が所定値以下）で、かつ乗員が着座していないことを検出したときには、エンジンの運転を維持したまま自動変速装置を自動的にニュートラルレンジへ切り換えるようにした点に第１の特徴がある。

また、本発明は、エンジンをかけたままの停車状態（車速が所定値以下）で、自動変速装置が予定時間継続してドライブレンジにあったとき、乗員が着座していない状態では自動変速装置を自動的にニュートラルレンジへ切り換えるようにした点に第２の特徴がある。

また、本発明は、上記二つのそれぞれの特徴に加えて、サイドスタンドが収納されている状態で、スロットル開度が予定開度以下の場合に、自動変速装置を自動的にドライブレンジに切り換えるようにした点に第３の特徴がある。

第１の特徴を有する本発明によれば、停車時に乗員がシートに座っていないときエンジンは停止せず、自動変速装置がニュートラルレンジに切り換えられるので、再び着座して自動変速装置をドライブレンジに切り換えるだけで車両を再発進させることができる。

第２の特徴を有する本発明によれば、例えば、自動変速装置をドライブレンジからニュートラルレンジへ戻し忘れて停車した場合であっても、乗員が着座している状態では、すぐに再発進することが想定されるのでそのまま自動変速装置は維持し、乗員が着座していない場合は、すぐに再発進することはないと想定して自動変速装置はニュートラルへ自動的に移行される。したがって、車両の停止状態や着座状態に応じて自動変速装置を切り換え、再発進の利便性を向上させることができる。

第３の特徴を有する本発明によれば、着座が検出され、サイドスタンドが収納されたならば、自動変速装置は自動的にドライブレンジに切り換えられるので、スロットルを開く操作をするだけで容易に再発進できる。すなわち、乗員は車両に乗ってサイドスタンドを払い上げ、スロットルを開くだけで簡便に車両を容易に発進させることができる。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。図２は、本発明の一実施形態に係る油圧駆動式自動変速装置を有する自動二輪車の側面図である。自動二輪車１は、フレームボディ２の前部に操向自在に支持されたステアリングシャフト３を有し、ステアリングシャフト３から下方に延びたフロントフォーク４の下端部には前車輪５が回転自在に軸支されている。フレームボディ２は、その後方上部にシートレール（図示せず）を連結しており、フレームボディ２の上には、燃料タンク６が配置され、前記シートレールの上には、運転者シート７および同乗者シート８が配置されている。ステアリングシャフト３の前部および側部およびフレームボディ２の前部はフロントカウル９で覆われ、前記シートレールの上部および側部はリヤカウル１０で覆われている。

フレームボディ２には、エンジン１１が懸架されており、フレームボディ２の後部には、上下方向に揺動自在にスイングアーム１２が枢支されている。スイングアーム１２の後端には後車輪１３が支持され、この後車輪１３は従動スプロケット１４を有しており、エンジン１１の動力を変速機（後述）を介して後車輪１３に伝達する駆動チェーン１４ａが従動スプロケット１４に掛け渡されている。

フレームボディ２の下端には、車体の下側方に張り出し可能に設けられたサイドスタンド１５が支持されている。サイドスタンド１５は走行時には車体に沿って上方に払い上げられ、所定の収納位置に納められるように構成される。

図１は、自動二輪車１のシステム構成図である。図１において、自動二輪車１は、エンジン１１に連結される自動マニュアル変速機（以下、「ＡＭＴ」という）１６と、クラッチ用油圧装置１７と、ＡＭＴ制御ユニット１８とを備える。エンジン１１はスロットル・バイ・ワイヤ（ＴＢＷ）形式のスロットルボディ１９を有し、スロットルボディ１９はスロットル開閉用のモータ２０を備える。

ＡＭＴ１６は、多段の変速ギヤ２１、第１クラッチ２２、第２クラッチ２３、シフトドラム２４、およびシフト制御モータ２５を備える。変速ギヤ２１を構成する多数のギヤは、主軸２６、カウンタ軸２７、および変速ギヤ出力軸２８に結合または遊嵌されている。主軸２６は内主軸２６ａと外主軸２６ｂからなり、内主軸２６ａは第１クラッチ２２と結合され、外主軸２６ｂは第２クラッチ２３と結合されている。

主軸２６およびカウンタ軸２７には、それぞれ主軸２６およびカウンタ軸２７の軸方向に変位自在なドグクラッチ（図示せず）が設けられ、これらドグクラッチおよびシフトドラム２４に形成されたカム溝（図示せず）にはそれぞれシフトフォーク２９の端部が係合している。

エンジン１１の出力軸すなわちクランク軸３０にはプライマリ駆動ギヤ３１が結合されており、このプライマリ駆動ギヤ３１はプライマリ従動ギヤ３２に噛み合わされている。プライマリ従動ギヤ３２は、第１クラッチ２２を介して内主軸２６ａに連結され、第２クラッチ２３を介して外主軸２６ｂに連結されている。

カウンタ軸２７に結合されたカウンタ軸出力ギヤ３３は変速ギヤ出力軸２８に結合された出力従動ギヤ３４に噛み合わされている。変速ギヤ出力軸２８には駆動スプロケット３５が結合されており、この駆動スプロケット３５は図２に示した駆動チェーン１４を介して後車輪１３の従動スプロケット１４に連結される。

ＡＭＴ１６内には、プライマリ従動ギヤ３２の外周に対向配置されたエンジン回転数センサ３６と、一次減速された内主軸２６ａに結合されたギヤの外周に対向配置された車速センサ３７と、シフトドラム２４によるシフト位置を検出するギヤポジションセンサ３８とを有する。

クラッチ用油圧装置１７は、オイルタンク３９と、オイルタンク３９内のオイルを第１クラッチ２２および第２クラッチ２３に給送するための管路４０とを有し、管路４０上には、ポンプ４１およびバルブ４２が設けられ管路４０に連結される戻り管路４３上にはレギュレータ４４が配置される。バルブ４２は第１クラッチ２２および第２クラッチ２３に個別にオイル圧をかけることができる構造を有する。また、バルブ４２にもオイルの戻り管路４５が設けられる。

自動二輪車１には、前記サイドスタンド１５が所定の格納位置にあるときにサイドスタンド検出信号を出力するサイドスタンドスイッチ４６と、スロットルボディ１９のスロットル開度に応じたスロットル開度信号を出力するスロットルセンサ４７と、運転者シート７に予定値以上の荷重がかかったときに出力をオンにする着座センサ４８とを有する。着座センサ４８は運転者シート７内に収納された圧電素子等の圧力センサで構成することができる。

ＡＭＴ制御ユニット１８には、自動変速（ＡＴ）と手動変速（ＭＴ）との切り換えを行うモードスイッチ４９とシフトアップ（ＵＰ）またはシフトダウン（ＤＮ）を指示するシフトセレクトスイッチ５０が接続される。現在選択されているシフト位置表示と、ＡＴおよびＭＴの表示を示す表示器６５がＡＭＴ制御ユニット１８に接続される。ＡＭＴ制御ユニット１８はマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）を備え、上記各センサやスイッチの出力信号に応じて予定の手順で動作し、バルブ４２およびシフト制御モータ２５を制御し、車速Ｖ、エンジン回転数ＮＥ、およびスロットル開度θＴＨ等の運転状態に応じてＡＭＴ１６の変速ギヤ２１を自動的に切り換える。

また、本実施形態では、ＡＭＴ制御ユニット１８に次の機能を付加している。第１の機能として、停車状態（車速が所定値以下）で運転者が運転者シート７に着座していないときは、自動的に変速ギヤ２１をドライブレンジからニュートラルレンジへ切り換える。また、第２の機能として、停車状態で運転者が着座しており、サイドスタンド１５が格納されていて、かつスロットル開度が小さい場合に、ニュートラルレンジからドライブレンジへ切り換える機能を備える。

上記構成において、クラッチ用油圧装置１７では、ポンプ４１によってバルブ４２に油圧がかかっており、この油圧が上限値を超えないようにレギュレータ４４で油圧が制御されている。ＡＭＴ制御ユニット１８からの指示によりバルブ４２が開かれると油圧は第１クラッチ２２または第２クラッチ２３に印加されてプライマリ従動ギヤ３２が第１クラッチ２２または第２クラッチ２３を介して内主軸２６ａまたは外主軸２６ｂに連結される。バルブ４２が閉じ油圧の印加が停止されると、第１クラッチ２２および第２クラッチ２３は内蔵されている戻りばね（図示せず）で内主軸２６ａおよび外主軸２６ｂとの連結を断つ方へ付勢される。

シフト制御モータ２５はＡＭＴ制御ユニット１８からの指示に従ってシフトドラム２４を回動させる。シフトドラム２４が回動すると、シフトドラム２４の外周に形成されたカム溝の形状に従ってシフトフォーク２９がシフトドラム２４の軸方向に変位し、ドグクラッチを移動させてカウンタ軸２７および主軸２６上のギヤの噛み合わせを変え、変速ギヤ２１をシフトアップまたはシフトダウンさせる。

ＡＭＴ制御ユニット１８は、モードスイッチ４９が「ＡＴ」に切り替わっているときに以下の自動制御を行い、モードスイッチ４９が「ＡＴ」に切り替わっているときはセレクトスイッチ５０のシフトダウンおよびシフトアップ操作に従って第１クラッチ２２および第２クラッチ２３が作動し、変速ギヤ２１がシフトアップまたはシフトダウンする。

図３は、ＡＭＴ制御ユニット１８の第１の機能に対応した要部処理を示すフローチャートである。なお、以下に示す制御はエンジン１１が始動された後の処理に関する。ステップＳ１では、現在のシフト状態がニュートラルレンジ（Ｎ）かドライブレンジ（Ｄ）かを判別する。現在のシフト状態がドライブレンジならばステップＳ２に進んで車両が停止状態か否か、つまり車速センサ３７で検出された車速Ｖが停車状態であるか否かの判断基準値（停車判断値（例えば毎時２ｋｍ））以下か否かを判断する。車速Ｖが停止判断値以下で停車状態と判断されればステップＳ３に進み、着座センサ４８からのオン信号の有無で運転者が運転者シート７に座っているか否かを判断する。

着座が検出されればステップＳ４に進んでシフト位置を計算する。シフト位置はスロットル開度、車速、エンジン回転数等により基づいて決定される。ステップＳ５では、計算されたシフト位置へシフトフォーク２９を移動させて変速ギヤ２１をシフトアップまたはシフトダウンさせる。着座が検出されない場合は、ステップＳ６に進んでシフト位置をドライブレンジからニュートラルレンジへ切り換える。

ステップＳ２で車両が停止状態でないと判断された場合は運転者が着座しているか否かの判断は行わず、ステップＳ４に移行する。車両の停止状態つまり走行中は運転者が着座していることが前提であり、運転中に腰を浮かすなど、着座センサ４８が着座を検出しない乗車状態もあり得るが、そのつどシフト位置をドライブレンジからニュートラルレンジへの切り換えが行われないようにするためである。また、ステップＳ１で現在のシフト状態がニュートラルレンジと判断された場合は、ステップＳ２〜Ｓ６はスキップしてこのフローチャートの処理を終える。

図４は、図３に示した処理に対応するＡＭＴ制御ユニット１８の要部機能を示すブロック図である。シフト位置判断部５１はギヤポジションセンサ３８の検出信号により現在のシフト位置を判断し、シフト位置がドライブレンジのときにＤレンジ信号を出力する。停車判断部５２は車速センサ３７によって検出された車速Ｖが停車判断値以下のときに停車信号を出力する。着座判断部５３は着座センサ４８によるオン信号が検出されれば着座信号を出力する。

Ｄ−Ｎ切換部５４は、Ｄレンジ信号、停車信号、および着座信号の反転信号がすべて入力されたときに変速ギヤ２１をニュートラルレンジへ切り換えるための指示をバルブ４２およびシフト制御モータに入力する。Ｄ−Ｎ切換部５４からの指示に従い、バルブ４２は第１クラッチ２２および第３クラッチ２３を、シフト制御モータ２５は変速ギヤ２１をそれぞれニュートラルレンジすなわち中立状態に切り換える。

シフト指示部５５は、Ｄレンジ信号、停車信号の反転信号、および着座信号がすべて入力されたときに、車速Ｖ、スロットル開度θＴＨ、およびエンジン回転数ＮＥに基づいて、予定の計算式あるいは車速、スロットル開度、およびエンジン回転数の関数テーブルを使用するなどしてシフト位置を決定し、シフト制御モータ２５およびバルブ４２にシフト位置の指示を入力する。シフト指示部５５からの指示に従い、第１クラッチ２２および第３クラッチ２３と変速ギヤ２１は指示に応じた予定の動作をしてシフト位置が切り換えられる。

ＡＭＴ制御ユニット１８の上記機能は次のように変形できる。図５は変形例に係るＡＭＴ制御ユニット１８の要部処理を示すフローチャートであり、図３と同符号は同一処理であり説明を省略する。図５に示す処理では、停車状態が予定時間経過した場合に着座の有無を判断する。したがって、ドライブレンジでの停車が短時間であれば、ドライブレンジからニュートラルレンジへの切り換えは行わず、ドライブレンジでの停車が予定時間に及び、かつその時点で着座が検出されないときに強制的にニュートラルレンジへの切り換えを行う。

図５のステップＳ２で停車状態と判断されると、ステップＳ３１に進み、タイマが動作中（オン）か否かを判断する。このタイマは停車状態が継続している時間を計測するものであり、予定時間が経過するとタイムアウト信号を出力する。タイマがオンでなければステップＳ３２に進んでこのタイマをオンにする。ステップＳ３３では、タイマがタイムアウトしたか否かを判断する。タイマがタイムアウトするまではステップＳ１に戻る。一方、タイマがタイムアウトしたならばステップＳ３に進む。タイマがオンであればステップＳ３１からステップＳ３３に移行する。

図５の処理に対応して図４に示した機能も変形される。すなわち、図４における停車判断部５２にタイマ機能を付加し、このタイマ機能で計測される時間の経過時に停車判断部５２から停車信号を出力するように構成する。

図６はＡＭＴ制御ユニット１８の第２の機能に対応した要部処理を示すフローチャートである。ステップＳ１０では、現在のシフト状態がニュートラルレンジかドライブレンジかを判別する。現在のシフト状態がニュートラルレンジならばステップＳ１１に進んでセレクトスイッチ５０はドライブレンジを選択しているか否かを判断する。セレクトスイッチ５０がドライブレンジを選択していれば、ステップＳ１２に進んでサイドスタンド検出信号の有無に基づいてサイドスタンド１５が格納されているか否かを判断する。サイドスタンド１５が格納されていればステップＳ１３に進んでスロットル開度θＴＨがドライブレンジへの切り換えを許可する基準となる予定開度（Ｄ切換許可開度）以下か否かを判断する。スロットル開度θＴＨがＤ切換許可開度以下の場合はステップＳ１４に進む。

ステップＳ１４では、車速Ｖがドライブレンジへの切り換えを許可する基準となる予定車速（Ｄ切換許可車速）以下か否かを判断する。車速ＶがＤ切換許可車速以下でステップＳ１４が肯定となれば、ステップＳ１５に進む。ステップＳ１５では、エンジン回転数ＮＥがドライブレンジへの切り換えを許可する基準となる予定回転数（Ｄ切換許可回転数）以下か否かを判断する。エンジン回転数ＮＥがＤ切換許可回転数以下ならば、ステップＳ１６に進んで着座センサ４８からのオン信号の有無によって運転者が運転者シート７に着座しているか否かを判断する。着座センサ４８からのオン信号が検出されればステップＳ１７に進んでシフト位置をニュートラルレンジからドライブレンジに切り換える。ステップＳ１７でシフト位置がドライブレンジに切り換えられたならば、ステップＳ１８に進んで変速ギヤを第１速へシフトさせる。

ステップＳ１１〜Ｓ１６のうちいずれか一つでも否定と判断されれば、その後のステップはスキップされ、ニュートラルレンジからドライブレンジへの切り換えは行われない。

ステップＳ１０で現在のシフトがドライブレンジであると判断された場合は、ステップＳ１９に進んでサイドスタンド１５が格納されているか否かが判断される。サイドスタンドが格納されていれば、ステップＳ１９からステップＳ２０に進んでシフト位置を計算する。シフト位置はスロットル開度θＴＨ、車速Ｖ、エンジン回転数ＮＥ等により基づいて決定される。ステップＳ２１では、計算されたシフト位置へシフトフォーク２９を移動させて変速ギヤ２１をシフトアップまたはシフトダウンさせる。サイドスタンド１５が所定位置に格納されていない場合は、ステップＳ１９の判断は否定となりステップＳ２２に進み、ドライブレンジからニュートラルレンジへ切り換えが行われる。

図７は、図６に示した処理に対応するＡＭＴ制御ユニット１８の要部機能を示すブロック図であり、図４と同符号は同一または同等部分を示す。シフト位置判断部６０はギヤポジションセンサ３８の検出信号により現在のシフト位置を判断し、シフト位置がニュートラルレンジのときにＮレンジ信号を出力する。スタンド格納判断部６１はサイドスタンドスイッチ４６からのスタンド検出信号に応答してスタンドイン信号を出力する。ドライブレンジ選択部６２はセレクトスイッチ５０によってドライブレンジが選択されている場合にＤセレクト信号を出力する。１速指示部６３は、Ｎレンジ信号、停車信号、着座信号、スタンドイン信号、およびＤセレクト信号のすべてが入力されたときに１速指示信号を出力する。１速指示信号に応答してバルブ４２は第１クラッチ２２および第２クラッチ２３を作動させ、シフトモータ制御モータ２５はシフトドラム２４を回動させて変速ギヤ２１を第１速に切り換える。

シフト位置計算部６４は、車速Ｖ、スロットル開度θＴＨ、およびエンジン回転数ＮＥに基づいてシフト位置を計算する。そして、その計算結果は、スタンドイン信号およびＤセレクト信号が入力されたときにシフト指示部６５に入力される。シフト指示部６５は、計算されたシフト位置に従って、バルブ４２およびシフト制御モータ２５を作動させるシフト指示をバルブ４２およびシフト制御モータ２５に入力する。

上記実施形態では、いずれも停車時に運転者が運転者シート７に座っていない場合は、ドライブレンジへの切り換えを禁止する。一方、停車時にセレクトスイッチ５０によってドライブレンジが選択され、運転者が運転者シート７に座っている状態では、サイドスタンド１５が格納されていてスロットル開度が小さいことを前提に、変速ギヤ２１がドライブレンジに切り換えられる。

なお、本実施形態では自動変速機としてＡＭＴを使っている自動二輪車について説明したが、本発明は、これに限定されることなく、例えば、ＡＭＴに代えて無段変速装置（ＣＶＴ）を自動変速機としてた場合も同様にシフト位置の切り換え判断をすることができる。

また、シフト位置の計算は車速、エンジン回転数、およびスロットル開度によって計算されるものに限らず、例えば、車両の加速度エンジン温度等、エンジンの運転状態に応じてシフト位置を決定しても良い。

本発明の一実施形態に係る変速機制御装置のシステム構成図である。 本発明の一実施形態に係る変速制御装置を備えた自動二輪車の側面図である。 本発明の一実施形態に係る変速制御装置の第１の機能に対応する処理を示すフローチャートである。 第１の機能の要部を示すブロック図である。 第１の機能の変形例に対応する処理を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る変速制御装置の第２の機能に対応する処理を示すフローチャートである。 第２の機能の要部を示すブロック図である。

符号の説明

１…自動二輪車、 ２…フレームボディ、 ７…運転者シート、 １１…エンジン、 １５…サイドスタンド、 １６…ＡＭＴ、 １７…クラッチ用油圧装置、 １８…ＡＭＴ制御ユニット、 １９…スロットルボディ、 ２１…変速ギヤ、 ２２…第１クラッチ、 ２３…第２クラッチ、 ２４…シフトドラム、 ２５…シフト制御モータ、 ２６…主軸、 ２７…カウンタ軸、 ２８…変速ギヤ出力軸、 ２９…シフトフォーク、 ３６…エンジン回転数センサ、 ３７…車速センサ、 ３８…ギヤポジションセンサ、

Claims (3)

1. 自動変速装置のシフト位置を決定する自動二輪車の変速制御装置において、
   車速センサと、
   運転者が運転者シートに座った状態を検出する着座センサと、
   エンジン始動後に、前記車速センサの出力に基づいて停車状態が検出され、かつ乗員が運転者シートに座っていないことを検出したときに自動変速装置を自動的にニュートラルレンジへ切り換えるシフト手段とを具備したことを特徴とする自動二輪車の変速制御装置。
2. 自動変速装置のシフト位置を決定する自動二輪車の変速制御装置において、
   車速センサと、
   運転者が運転者シートに座った状態を検出する着座センサと、
   自動変速装置の現在のシフト位置を検出するシフト位置検出手段と、
   エンジン始動後に、前記車速センサの出力に基づいて停車状態が検出され、かつ自動変速装置が予定時間継続してドライブレンジにあったとき、乗員が運転者シートに座っていないことを条件に自動変速装置を自動的にニュートラルレンジへ切り換えるシフト手段とを具備したことを特徴とする自動二輪車の変速制御装置。
3. 自動変速装置のシフト位置を決定する自動二輪車の変速制御装置において、
   車速センサと、
   運転者が運転者シートに座った状態を検出する着座センサと、
   自動変速装置の現在のシフト位置を検出するシフト位置検出手段と、
   サイドスタンドが所定の格納位置に格納されていることを検出するスタンド格納判断手段と、
   スロットル開度を検出するスロットルセンサと、
   エンジン始動後に、サイドスタンドが収納されている状態で、スロットル開度が予定開度より小さい場合に、自動変速装置を自動的にドライブレンジに切り換えシフト手段とを具備したことを特徴とする自動二輪車の変速制御装置。

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