JP2009156448A - 自動二輪車の自動変速機制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自動変速のメリットを損なうことなく、又、ライダーの操作を要することなく自動変速状態から違和感のないエンジンブレーキを即座に効かせることができる自動二輪車の自動変速機制御装置を提供すること。
【課題手段】エンジン９のクランク軸１５の回転を変速して車軸に伝達するＣＶＴ装置（Ｖベルト式自動変速機）１０を制御する装置であって、少なくともエンジン回転数と車速とに基づいて前記ＣＶＴ装置１０の変速比を自動制御する自動変速モードを備えた自動二輪車の自動変速機制御装置において、操作手段によってライダーからシフトダウン意思が入力されると、少なくとも２段以上のシフトダウンを行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動二輪車に搭載された自動変速機を電子制御するための自動変速機制御装置に関するものである。

例えば、スクータ型自動二輪車に変速装置としてＶベルト式自動変速機を搭載することが行われているが、従来のウェイトローラ式の自動変速機を搭載したスクータ型自動二輪車では、減速時にトルクカムが駆動プーリの可動シーブを広げる方向に作用するために変速比が小さくなり、その結果、減速時にエンジンブレーキが殆ど効かない。

これに対して電子制御式のＶベルト式自動変速機を搭載したスクータ型自動二輪車では、走行中の変速比を任意に変更することができるため、自動変速時の変速パターンをスロットルを閉じた状態でも或る程度変速比が大きい状態にしたり、予め設定した段数の変速比をライダーがスイッチ等で任意に選択することによって手動変速を行えるようにし、或る程度のエンジンブレーキを使った走行が可能となっている。

ところで、例えば特許文献１には、タイマを設けてシフトダウンを所定期間制限することによって、急減速時の連続的なシフトダウンを禁止し、過大なシフトショックの発生を防ぐようにした自動変速機が提案されている。

又、特許文献２には、減速時に所定の変速パターンモードを他の変速パターンモードに切り替えるようにした無段変速機の制御装置が提案されている。
特開２００７−０８５４９１号公報 特許第２５４２８６０号公報

しかしながら、自動変速機を搭載したスクータ型自動二輪車において自動変速状態で車速に応じて変速比を変えながら積極的にエンジンブレーキを効かせる場合、実際のエンジンブレーキの効き方がライダーが車両の挙動から想定するエンジンブレーキの効き方とは異なる部分が生じるため、或る程度の違和感が残ってしまうという問題があった。

違和感のないエンジンブレーキを使用するには、エンジンブレーキ状態では変速比を固定することが有効であり、変速比を固定するために現在の制御では、エンジンブレーキが必要なときに変速モードを切り替えるスイッチを操作し、自動変速モードから手動変速モードへと切り替えるようにしている。このような制御での変速比の動きとしては、変速モードを切り替えると、自動変速状態（自動変速モードから手動変速モードへの変更前）の変速比に対して、直近のシフトダウン側の変速比へ変速した後に変速比が固定される。

上記の場合、変速比が１段分だけ変化してシフトダウンが終わるために効果的なエンジンブレーキを得るには至らず、改めて手動変速でのシフトダウンを行う必要があるために操作が煩雑になる。

他方、特許文献１において提案された技術は、一度のシフトダウンで複数段の変速を行うものではなく、タイマによって設定された所定期間が経過した後は更なるシフトダウンが可能となるため、コーナリング初期における車両倒し込み時にシフトショックが発生し、車両の走行安定性が損なわれる可能性がある。

又、特許文献２において提案された技術は、変速パターンモードを切り換えるだけであり、これには一度に複数段のシフトダウンを可能とする思想はなく、別の変速パターンモードに切り替えた後で複数回に亘ってシフトダウンされる可能性があるため、特許文献１に記載された技術と同様にコーナリング初期における車両倒し込み時にシフトショックが発生し、車両の走行安定性が損なわれる可能性がある。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、自動変速のメリットを損なうことなく、又、ライダーの操作を要することなく自動変速状態から違和感のないエンジンブレーキを即座に効かせることができる自動二輪車の自動変速機制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、エンジンのクランク軸の回転を変速して車軸に伝達する自動変速機を制御する装置であって、少なくともエンジン回転数と車速とに基づいて前記自動変速機の変速比を自動制御する自動変速モードを備えた自動二輪車の自動変速機制御装置において、操作手段によってライダーからシフトダウン意思が入力されると、少なくとも２段以上のシフトダウンを行うことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記シフトダウンに際してシフトダウン後の目標エンジン回転数を算出し、該目標エンジン回転数と現在の車速を用いて目標変速比を算出し、該目標変速比に近接する変速比を有する変速段をシフトダウン後の変速段とすることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記目標エンジン回転数は、現在のエンジン回転数に、現在の車速に基づいて予め設定されたシフトダウンに伴うエンジン回転数の上昇分を加算して算出されることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項２又は３記載の発明において、前記シフトダウン後の変速段は、目標変速比に直近の変速比を有する変速段であることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項２又は３記載の発明において、前記シフトダウン後の変速段は、目標変速比に直近の変速比を有する隣接する２段のうちの高速側の変速段であることを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項１〜５の何れかに記載の発明において、前記操作手段は、ブレーキレバーとスロットルグリップであることを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項６記載の発明において、前記ブレーキレバーを操作しながら、所定の期間内にスロットルグリップが所定量以上開操作されたのに引き続いて所定の閾値以下の開度となるようスロットルグリップが閉操作されると、ライダーのシフトダウン意思ありと判断することを特徴とする。

請求項８記載の発明は、請求項７記載の発明において、前記ブレーキレバー及びスロットルグリップの操作入力により、前記自動変速モードから疑似的な手動変速モードに移行する一方、疑似的な手動変速モードにあるときに所定のスロットルグリップ操作入力をすることを特徴とする。

請求項９記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記疑似的な手動変速モードにおいて、前記ブレーキレバー及びスロットルグリップの操作入力をすることによって、順次１段ずつ低速側の変速段に手動変速することを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、自動二輪車の運転状態に応じて２段以上のシフトダウンを行うようにしたため、小刻みなシフトダウンに伴う変速ショックの発生を防ぐことができる。又、最初の変速時に必要段数のシフトダウンを一度に行うため、変速終了までに要する時間が大幅に短縮され、コーナリング初期における車両倒し込み時の変速ショックの後輪への伝達が防がれ、コーナリング時の車両の走行安定性が高められる。

請求項２記載の発明によれば、単純に１段ずつシフトダウンするのではなく、シフトダウン後の目標エンジン回転数を設定し、現在の車速において目標エンジン回転数を実現し得る変速比を算出するようにしたため、所望の変速段へ即座に変速することができる。

請求項３記載の発明によれば、或る車速からシフトダウンするに際して、効果的なエンジンブレーキを得るために要求されるエンジン回転数上昇幅を予め設定しておくようにしたため、シフトダウン後の車両の挙動変化が過大とならない変速段数分だけシフトダウンさせることができ、車両の走行安定性が高められる。

請求項４記載の発明によれば、算出された目標変速比に最も近い変速比を有する変速段がシフトダウン後の変速段として決定されるため、理想的なエンジンブレーキが得られるシフトダウンを実現することができる。

請求項５記載の発明によれば、例えば、目標変速比が２速段と３速段の間であった場合、仮に目標変速比が２速段の変速比に近接しているときであっても、３速段をシフトダウン後の変速段に決定することによって、シフトダウン後の車両挙動制御の自由度を高めることができる。つまり、敢えて高速側の変速段を採用することによってシフトダウン後の車速は理想的な車速よりも若干高くなるが、シフトダウン時にはブレーキ操作を並行して行うのが通例であるため、ブレーキ操作によって適宜ライダーが望む車速に調整することができ、車両挙動制御の幅を広げることができる。

請求項６記載の発明によれば、操作手段として既設のブレーキレバーとスロットルグリップを採用したため、ライダーの操作性が格段に向上して車両の走行安定性が高められる。特に、ライダーは親指をハンドルから離して別に設けられたスイッチ類を操作する必要がなく、制動時にライダーに過大な慣性力が作用しても両手で確実に体重を支えることができるため、乗車姿勢が崩れることがない。

請求項７記載の発明によれば、ライダーのシフトダウン意思を示す所定の操作として通常のマニュアルトランスミッション車におけるシフトダウン時のブリッピング動作に類似の操作を採用したため、操作を違和感なく行うことができる。又、ライダーの操作性が格段に向上して車両の走行安定性が高められる。又、この操作は意図的なシフトダウン以外に行われる可能性が極めて低い操作であるため、誤操作が確実に防がれる。

請求項８記載の発明によれば、ブレーキレバーとスロットルグリップを操作することによって疑似的な手動変速モードに移行するため、特別なスイッチ操作が不要となる。又、ブレーキ操作なしでスロットルグリップを操作するだけで自動変速モードに復帰することができるため、スイッチ操作が不要となる。

請求項９記載の発明によれば、疑似的な手動変速モードにおいて、更に手動でシフトダウンすることができる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

先ず、本発明に係る自動変速機制御装置を搭載して成る自動二輪車の一例としてスクータ型自動二輪車の概略構成を図１に基づいて説明する。

図１はスクータ型自動二輪車の側面図であり、図示のスクータ型自動二輪車１は、車体全体がフレームカバー２によって覆われており、車体は前輪３と後輪４によって走行可能に支持されている。ここで、前輪３は、車体の前方上部に配されたハンドル５によって操舵されるフロントフォーク６の下端に回転可能に支持されており、後輪４は、車体の前後方向中間部に前端が上下揺動可能に支持されたユニットスイング式エンジン７の後端部に回転可能に支持されるとともに、不図示のリヤクッションによって車体に懸架されている。

上記ユニットスイング式エンジン７は、後述のエンジン９（図２参照）と電子制御式のＶベルト式自動変速機（以下、「ＣＶＴ装置」と称する）１０（図２参照）、伝動機構等を一体化してユニットとして構成されるものであって、このユニットスイング式エンジン７の上方にはシート８が配置されている。

次に、ユニットスイング式エンジン７の内部構造の詳細を図２及び図３に基づいて説明する。尚、図２はユニットスイングエンジン要部の横断面図、図３はＣＶＴ装置の駆動プーリ部分の拡大断面図である。

ユニットスイング式エンジン７は、単気筒のエンジン９を備え、図２に示すように、該エンジン９のクランクケース１１の左端部にはベルトケース１２が形成されており、このベルトケース１２の左端面にはケースカバー１３が被着されている。そして、ベルトケース１２とケースカバー１３によって形成される空間内にＣＶＴ装置１０が収容されている。尚、ケースカバー１３の外側は樹脂製の保護カバー１４によって覆われている。

上記ＣＶＴ装置１０は、エンジン９のクランク軸１５の一端に設けられた駆動プーリ１６と従動軸１７に設けられた従動プーリ１８との間に無端状のＶベルト１９を巻装して構成され、クランク軸１５の回転は、当該ＣＶＴ装置１０によって変速されて従動軸１７に伝達される。

上記クランク軸１５は、車幅方向に延び、左右一対のベアリング２０によって回転可能に支持され、その左端部はベルトケース１２内の前部に突入しており、その自由端に前記駆動プーリ１６が取り付けられている。ここで、駆動プーリ１６は、車幅方向外側に位置してクランク軸１５に結着された固定シーブ１６Ａと、該固定シーブ１６Ａの内側に対向して配された可動シーブ１６Ｂとで構成されており、可動シーブ１６Ｂは、クランク軸１５と一体に回転可能且つクランク軸１５に沿って摺動可能に設けられている。尚、固定シーブ１６Ａの外端面には冷却ファン２１が一体に形成されている。

又、クランク軸１５の可動シーブ１６Ｂの車幅方向内側にはスライダギヤ２２が配されており、このスライダギヤ２２は、ベアリング２３によってクランク軸１５に回転可能に支持されるとともに、クランク軸１５に沿って可動シーブ１６Ｂと一体的に軸方向に摺動可能に支持されている。そして、図３に詳細に示すように、スライダギヤ２２には車幅方向内側に向かって延びるスラストスリーブ２４が一体に形成されており、その内周には斜歯状のスラストインナギヤ２５が形成されている。

更に、図３に詳細に示すように、クランク軸１５にはベアリング２６を介してスラストリング２７が配されており、このスラストリング２７は、固定ブラケット２８によってベルトケース１２に固定されている。そして、スラストリング２７の外周にはスラストアウタギヤ２９が形成されており、このスラストアウタギヤ２９は、前記スラストスリーブ２４の内周に形成された前記スラストインナギヤ２５に噛合しており、これによってスライダギヤ２２の軸方向移動機構が構成されている。

而して、ＣＶＴ装置１０には、後述のように駆動側プーリ位置センサ３０と従動側プーリ回転速度センサ３１（図４参照）が設けられている。駆動側プーリ位置センサ３０は、前記軸方向移動機構によるスライダギヤ２２の軸方向位置を検出するものであって、図３に詳細に示すように、接触子３２と扇形のセクタギヤ３３及びポテンショメータ等の不図示の回転センサによって構成されている。ここで、接触子３２は、有底筒状に成形され、その内部に縮装されたスプリング３４によって外側方に付勢され、その先端が樹脂キャップ３５を介してスライダギヤ２２に当接している。従って、接触子３２は、スライダギヤ２２の軸方向移動に追従して軸方向に摺動する。

又、接触子３２の外周にはラック３６が刻設されており、このラック３６は、前記セクタギヤ３３に噛合している。従って、前述のように接触子３２がスライダギヤ２２の軸方向移動に追従して軸方向に摺動すると、該摺動子３２に形成されたラック３６に噛合するセクタギヤ３３が回転し、その回転量が前記回転センサによって検出されることによってスライダギヤ２２の軸方向位置が検出され、検出されたスライダギヤ２２の軸方向位置は後述のコントロールユニット３７（図４参照）に入力される。

ところで、図２において、３８は前記スライダギヤ３３を回転駆動するアクチュエータとしてのＣＶＴモータであり、該ＣＶＴモータ３８の出力軸端にはピニオンギヤ３９が刻設され、このピニオンギヤ３９は、２つの減速ギヤ４０，４１を介して前記スライダギヤ２２に噛合している。

他方、前記従動軸１７は、クランク軸１５の後方に平行に配されており、３つのベアリング４２，４３，４４によって回転可能に支持され、この従動軸１７のベアリング４２，４３の間には遠心クラッチ４５と従動プーリ１８が設けられている。ここで、従動プーリ１８は、遠心クラッチ４５のスリーブ状のクラッチインナ４５Ａ上に固定された固定シーブ１８Ａと、該固定シーブ１８Ａの車幅方向外側に配された可動シーブ１８Ｂとで構成されており、可動シーブ１８Ｂは、クラッチインナ４５Ａと一体に回転可能且つクラッチインナ４５Ａに沿って軸方向に摺動可能に支持され、スプリング４６によって固定シーブ１８Ａ側に常時付勢されている。又、遠心クラッチ４５のドラム状のクラッチアウタ４５Ｂは、従動軸１７の端部に結着されて従動軸１７と共に一体に回転する。

ところで、従動軸１７の後方（図２の下方）には中間軸４７と車軸４８が平行且つ回転可能に配されており、中間軸４７は、その軸方向両端が一対のベアリング４９を介してベルトケース１２に回転可能に支持され、これには大小異径のギヤ５０，５１が設けられている。そして、大径側のギヤ５０は、従動軸１７の軸方向内端部に形成されたギヤ５２に噛合している。

又、前記車軸４８は、２つのベアリング５３，５４によってベルトケース１２に回転可能に支持されており、これに結着された大径のギヤ５５は、中間軸４７に形成された小径の前記ギヤ５１に噛合している。そして、車軸４８のベルトケース１２から内方へと突出するオーバーハング部分には前記後輪４が取り付けられている。

次に、以上のように構成されたＣＶＴ装置１０の変速動作について説明する。

ＣＶＴモータ３８が駆動されると、その回転はピニオンギヤ３９から２つの減速ギヤ４０，４１を経て３段減速されてスライダギヤ２２に伝達され、該スライダギヤ２２が所定の角度だけ回動する。すると、該スライダギヤ２２と共にスラストスリーブ２４も回動するため、スラストリング２７の外周に形成されたスラストアウタギヤ２９に噛合するスラストインナギヤ２５が内周に形成されたスラストスリーブ２４がスライダギヤ２２と共にクランク軸１５上を軸方向に移動する。

而して、上述のようにスライダギヤ２２がクランク軸１５上を軸方向に移動すると、駆動プーリ１６の可動シーブ１６Ｂがスライダギヤ２２と共にクランク軸１５上でロー位置（Ｌ）とハイ位置（Ｈ）の間を移動し、可動シーブ１６Ｂが図３に示すロー位置（Ｌ）にあるときには駆動プーリ１６でのＶベルト１９の巻掛径Ｄ１が最小となる反面、従動プーリ１８でのＶベルト１９の巻掛径ｄ１が最大となるため、従動プーリ１８の回転速度は最小となる。これに対して、駆動プーリ１６の可動シーブ１６Ｂが図３に示すハイ位置（Ｈ）にあるときには駆動プーリ１６でのＶベルト１９の巻掛径Ｄ２が最大となる反面、従動プーリ１８でのＶベルト１９の巻掛径ｄ２が最小となるため、従動プーリ１８の回転速度は最小となる。

従って、スライダギヤ２２の軸方向移動によって駆動プーリ１６の可動シーブ１６Ｂがロー位置（Ｌ）とハイ位置（Ｈ）の間を移動することによって従動プーリ１８の回転が連続的に変速される。ここで、従動プーリ１８の回転速度が所定値を超えると、遠心クラッチ４５がＯＮして従動プーリ４６の回転が遠心クラッチ４５を介して従動軸１７に伝達され、該従動軸１７の回転は、ギヤ５２，５０を経て減速されて中間軸４７に伝達され、この中間軸４７の回転はギヤ５１，５５を経て減速されて車軸４８に伝達され、該車軸４８とこれに取り付けられた後輪４が回転駆動されるため、図１に示すスクータ型自動二輪車１が所定の速度で走行せしめられる。このとき、車軸４８と後輪４の回転はＣＶＴ装置１０によって連続的に自動変速されるため、スクータ型自動二輪車１の走行速度（車速）も連続的に自動変速される。

又、ＣＶＴ装置１０の変速動作によってスライダギヤ２２がクランク軸１５上を軸方向に移動すると、前述のように駆動側プーリ位置センサ３０を構成する接触子３２がスライダギヤ２２に追従して軸方向に移動し、その軸方向移動はセクタギヤ３３の回転に変換され、該セクタギヤ３３の回転量が回転センサによって検出される。これによってスライダギヤ２２の軸方向位置が検出され、検出されたスライダギヤ２２の軸方向位置は後述のコントロールユニット３７（図４参照）に入力される。すると、コントロールユニット３７は、入力されたてスライダギヤ２２の軸方向位置によって変速比を求める。

次に、以上のＣＶＴ装置１０を電子制御するための本発明に係る自動変速機制御装置「以下、「ＣＶＴ制御装置」と称する」の基本構成を図４に基づいて説明する。

図４は本発明に係るＣＶＴ制御装置の基本構成を示すブロック図であり、該ＣＶＴ制御装置は、制御手段としてのコントロールユニット３７を備えており、このコントロールユニット３７には、クランク角度センサ５６によって検出されるクランク角、スロットル開度センサ５７によって検出されるスロットル開度（エンジン負荷）、車速センサ５８によって検出される車速、ブレーキランプスイッチ５９によって検出されるブレーキ入力の有無、駆動側プーリ位置センサ３０によって検出される駆動プーリ１６の可動シーブ１６Ｂ（スライダギヤ２２）の位置及び従動側プーリ回転速度センサ３１によって検出される従動プーリ１８の固定シーブ１８Ａの回転速度が入力される。又、コントロールユニット３７には、図１に示すスクータ型自動二輪車１のハンドルグリップ周りに配置されたモード切替スイッチ６０、パワーモードスイッチ６１、シフトアップスイッチ６２、シフトダウンスイッチ６３及びＭＴアシストスイッチ６４からの信号が入力される。

そして、コントロールユニット３７は、図１に示すスクータ型自動二輪車１のハンドル５の周辺に設けられたスピードメータ６５に車速を表示するとともに、車速とエンジン回転数及びスロットル開度に応じた最適な変速比を決定し、変速比が所定の値になるようＣＶＴ装置１０の前記ＣＶＴモータ３８（図２参照）を駆動制御する。

本実施の形態に係るＣＶＴ制御装置は、制御モードとして自動変速モードとマニュアル変速モード及びＭＴアシストモードを備えており、自動変速モードにおいては更に燃費重視の変速特性を持つドライブモードと加速重視の変速特性を持つパワーモードを選択することができ、各モードの切り替えはモード切替スイッチによってなされる。又、マニュアル変速モードでは、変速比を７速まで切り替えることができ、シフトアップ及びシフトダウンはシフトアップスイッチ６２とシフトダウンスイッチ６３によってそれぞれなされる。

而して、本発明に係る制御装置は、自動変速状態からエンジンブレーキが必要になったときには、ブレーキレバーとスロットルグリップ（操作手段）を操作することによって疑似的な手動変速モードへ移行すると同時に、効果的なエンジンブレーキが得られるギヤ段数まで即座にシフトダウンを行うことを特徴とする。これによれば、自動変速状態で変速比が小さい状態（高速側の変速段）からでも直近のギヤ段ではなく２段以上の複数段を一度に低速側へ変速することができ、より効果的なエンジンブレーキを即座に得ることができる。又、その後は上記とは別の操作入力がなされるまでの間、継続して疑似的な手動変速モードが保持されるため、ライダーの意図しない変速が自動的に行われることがない。

そして、変速後は疑似的手動変速モードであるために更なるシフトダウンが可能となり、更にエンジンブレーキが必要なときにはシフトダウンスイッチ６３の操作、或いはブレーキレバーとスロットルグリップ（操作手段）の再度の操作によってシフトダウンを行うことができる。又、エンジンブレーキが不要になった等の理由により自動変速モードに戻したいときには、スロットルグリップのみを操作すること（別の操作入力）によって疑似的手動変速モードから自動変速モードに簡単に戻すことができる。

更に、本実施の形態に係るＣＶＴ制御装置は、前記操作入力として、予め定めた所定のスロットル操作パターンの入力とブレーキ入力の有無を組み合わせてライダーの変速意思を区別して判断し、ライダーによる各種スイッチ操作を要することなく自動変速モードと疑似的手動変速モードの切り替えを行うことができるようにしている。

以下、本発明に係るＣＶＴ制御装置による具体的な制御方法を図５〜図８に基づいて説明する。尚、図５は本発明に係るＣＶＴ制御装置による制御手順を示すフローチャート、図６は現在のエンジン回転数（ＮＥ＿Ａ）と車速及びスロットル開度との関係を示すマップ、図７は車速に対するエンジン回転数上昇幅（ＮＥ＿Ｂ）の関係を示す図、図８は目標変速比（ＲＡＴＩＯ＿Ａ）から所定のギヤ段（変速比ＲＡＴＩＯ＿Ｂ）を求める方法を説明する図である。

自動二輪車が自動変速モードで走行しているときには、図６に示すマップに従って車速とスロットル開度から所定のエンジン回転数（ＮＥ＿Ａ）が設定され、そのエンジン回転数（ＮＥ＿Ａ）になるようにＣＶＴ装置１０が制御される。

而して、自動二輪車が自動変速モードで走行して状態でライダーからの操作入力があると（図５のステップＳ１）、現在のエンジン回転数（ＮＥ＿Ａ）を保存し（ステップＳ２）、図７に示すように車速毎に設定されたエンジン回転数上昇幅（ＮＥ＿Ｂ）を現在の車速から演算する（ステップＳ３）。

上述のようにエンジン回転数上昇幅（ＮＥ＿Ｂ）が求められると、次式によって目標エンジン回転数（ＮＥ＿Ｃ）を演算する（ステップＳ４）。

ＮＥ＿Ｃ＝ＮＥ＿Ａ＋ＮＥ＿Ｂ
次に、目標エンジン回転数（ＮＥ＿Ｃ）と車速から効果的なエンジンブレーキが得られる目標変速比（ＲＡＴＩＯ＿Ａ）を演算する（ステップＳ５）。そして、マニュアル変速モードのギヤ段（ＧＥＡＲ）を１速段（１ｓｔ）に設定し（ステップＳ６）、そのギヤ段（最初は１速段の変速比）を（ＲＡＴＩＯ＿Ｂ）とする（ステップＳ７）。そして、その（ＲＡＴＩＯ＿Ｂ）と目標変速比（ＲＡＴＩＯ＿Ａ）の大きさを比較し（ステップＳ８）、目標変速比（ＲＡＴＩＯ＿Ａ）が（ＲＡＴＩＯ＿Ｂ）よりも大きくなるまでギヤ段（ＧＥＡＲ）を１段ずつ上げる（ステップＳ９）。ギヤ段（ＧＥＡＲ）を１段ずつ上げていくと各ギヤ段の変速比（ＲＡＴＩＯ Ｂ）は減少し、そのうちに目標変速比（ＲＡＴＩＯ＿Ａ）が各ギヤ段の変速比（ＲＡＴＩＯ＿Ｂ）を超えると（ステップＳ８での判断結果がＹｅｓの場合）、変速モードを自動変速モードから疑似的手動変速モードに切り替え、変速比を切り替えた後の値（ＲＡＴＩＯ＿Ｂ）に設定する（ステップＳ１０）。

ここで、目標変速比（ＲＡＴＩＯ＿Ａ）が算出された後に（ＲＡＴＩＯ＿Ｂ）を求める方法の具体例を図８に基づいて説明する。

図８には各ギヤ段（ＧＥＡＲ）：１ｓｔ〜７ｔｈに対する変速比（ＲＡＴＩＯ＿Ｂ）が表にされており、例えば目標変速比（ＲＡＴＩＯ＿Ａ）＝１．０００が算出された場合、図５のステップＳ８の判断（ＲＡＴＩＯ＿Ａ＞ＲＡＴＩＯ＿Ｂ？）がなされる。本例ではギヤ段（ＧＥＡＲ）が１段（１ｓｔ）〜５段（５ｔｈ）までは判断結果がＮＯであり、６段（６ｔｈ）において変速比（ＲＡＴＩＯ＿Ｂ）＝０．９３となるために判断結果はＹＥＳとなり、シフトダウン後の変速段は６段（６ｔｈ）に設定され、変速比（ＲＡＴＩＯ＿Ｂ）は０．９３に設定される。尚、目標変速比（ＲＡＴＩＯ＿Ａ）に直近の変速比を有する変速段へのシフトダウンとする場合には、目標変速比（ＲＡＴＩＯ＿Ａ）に隣接する両変速段のうち、変速比差の小さい方の変速段の変速比を（ＲＡＴＩＯ＿Ｂ）として設定するようにしても良い。例えば、本例のように目標変速比（ＲＡＴＩＯ＿Ａ）＝１．０００の場合には、シフトダウン後の変速段は５段（５ｔｈ）に設定され、変速比（ＲＡＴＩＯ＿Ｂ）は１．０５に設定される（図８参照）。

＜第１の具体例＞
次に、図５のフローチャートにおけるライダーからの操作入力（ステップＳ１１）の具体例を図９〜図１０に基づいて説明する。尚、図９は制御手順を示すフローチャート、図１０はスロットル開度の経時変化を示す図であり、本具体例におけるスロットル開度の経時変化は第１のスロットル操作パターンに相当する。

本具体例では、図１０に示すように、スロットル開度がα１（３％）以上になると時間のカウントを開始し、カウント開始からｔ（０．５秒）以内にスロットル開度がα２（２０％）以上になった後にα３（１５％）以下に下がると判定条件が成立したとしてシフトアップ又はシフトダウンを行うようにしている。以下、この方法を図９に示すフローチャートに従って具体的に説明する。

先ず、制御動作が開始されると（図９のステップＳ１１）、ブレーキランプスイッチ（ブレーキＳＷ）がＯＮされたか否か（つまり、ブレーキ入力の有無）が判断される（ステップＳ１２）。ブレーキ入力があった場合（ステップＳ１２での判断結果がＹｅｓの場合）には車速が１５ｋｍ／ｈ以上であるか否かが判断され（ステップ１３）、車速が１５ｋｍ／ｈ以上である場合には（ステップＳ１３での判断結果がＹｅｓの場合）、スロットル開度が図１０に示すα１（本具体例では、３％（表１参照））未満であるか否かが判断される（ステップＳ１４）。スロットル開度がα１（３％）未満である場合（ステップＳ１４での判断結果がＹｅｓの場合）にはカウンタがリセットされる（ステップＳ１５）。

次いで、図１０に示すような所定のブリッピング操作（この場合、第１のスロットル操作パターンに相当）の有無の判定に移る。スロットル開度がα１（３％）を超えた場合（ステップＳ１４での判定結果がＮｏの場合）にはカウント時間がｔ（０．５秒）以下であるか否かが判断され（ステップＳ１６）、カウント時間がｔ以下である場合（ステップＳ１６での判断結果がＹｅｓの場合）にはカウンタが積算される（ステップＳ１７）。

カウント時間がｔ以下である場合、スロットル開度が図１０に示すα２（本具体例では、２０％（表１参照））以上であるか否かが判断され（ステップＳ１８）、図１０に示すように所定時間ｔ（０．５秒）以内にスロットル開度がα２（２０％）を超えた場合（ステップＳ１８での判断結果がＹｅｓの場合）にはフラグとしての条件１が成立したものとされる（ステップＳ１９）。

上述のように条件１が成立すると、カウント時間ｔ（０．５秒）内にスロットル開度がα２（２０％）以上か否かが再び判断され（ステップＳ１６〜Ｓ１８）、図１０に示すように所定時間ｔ（０．５秒）以内にスロットル開度がピークを経てα２（２０％）を下回った場合（ステップＳ１８での判断結果がＮｏの場合）には、条件１が成立しているか否かが判断される（ステップＳ２０）。

条件１が成立している場合（ステップＳ２０での判断結果がＹｅｓの場合）にはスロットル開度が図１０に示すα３（本具体例では１５％（表１参照））以下であるか否か（つまり、スロットルが急閉されたか否か）が判断され（ステップＳ２１）、スロットル開度がα３（１５％）を下回ると（ステップＳ２１での判断結果がＹｅｓの場合）、第１のスロットル操作パターンが成立したとして擬似的手動変速モードへの切り替えがなされる（ステップＳ２２）。

以上のように、自動二輪車が１５ｋｍ／ｈ以上の車速で走行しているときにブレーキが掛けられて予め定められた第１のスロットル操作パターンが入力された場合には、ライダーが何らスイッチ操作を行わなくても、ＣＶＴ制御装置がライダーの意思を判断して自動変速モードから擬似的手動変速モードへ移行する。

他方、ブレーキランプスイッチ（ブレーキＳＷ）がＯＦＦされたままで、ブレーキ入力がない場合（ステップＳ１２での判断結果がＮｏの場合）には車速２０ｋｍ／ｈ以上であるか否かが判断され（ステップＳ２３）、車速２０ｋｍ／ｈ以上である場合には（ステップＳ２３での判断結果がＹｅｓの場合）、スロットル開度が図１０に示すα１（本具体例では、５％（表１参照））未満であるか否かが判断される（ステップＳ２４）。スロットル開度がα１（５％）未満である場合（ステップＳ２４での判断結果がＹｅｓの場合）にはカウンタがリセットされる（ステップＳ２５）。

次に、図１０に示すような所定のブリッピング操作（第１のスロットル操作パターンに相当）の有無の判定に移る。スロットル開度がα１（５％）を超えた場合（ステップＳ２４での判定結果がＮｏの場合）にはカウント時間がｔ（０．３秒）以下であるか否かが判断され（ステップＳ２６）、カウント時間がｔ以下である場合（ステップＳ２６での判断結果がＹｅｓの場合）にはカウンタが積算される（ステップＳ２７）。

カウント時間がｔ以下である場合、スロットル開度が図１０に示すα２（本具体例では、３０％（表１参照））以上であるか否かが判断され（ステップＳ２８）、図１０に示すように所定時間ｔ（０．３秒）以内にスロットル開度がα２（３０％）を超えた場合（ステップＳ２８での判断結果がＹｅｓの場合）にはフラグとしての条件２が成立したものとされる（ステップＳ２９）。

上述のように条件２が成立すると、カウント時間ｔ（０．３秒）内にスロットル開度がα２（３０％）以上か否かが再び判断され（ステップＳ２６〜Ｓ２８）、図１０に示すように所定時間ｔ（０．３秒）以内にスロットル開度がピークを経てα２（３０％）を下回った場合（ステップＳ２８での判断結果がＮｏの場合）には、条件２が成立しているか否かが判断される（ステップＳ３０）。

条件２が成立している場合（ステップＳ３０での判断結果がＹｅｓの場合）にはスロットル開度が図１０に示すα３（本具体例では２０％（表１参照））以下であるか否か（つまり、スロットルが急閉されたか否か）が判断され（ステップＳ３１）、スロットル開度がα３（２０％）を下回ると（ステップＳ３１での判断結果がＹｅｓの場合）、第１のスロットル操作パターンが成立したとして、擬似的手動変速モードから自動変速モードへ復帰する（ステップＳ３２）。

以上のように、自動二輪車が２０ｋｍ／ｈ以上の車速で走行しているときにブレーキが掛けられないまま予め定められた第１のスロットル操作パターンが入力された場合には、ライダーが何らスイッチ操作を行わなくても、ＣＶＴ制御装置がライダーの意思を判断して擬似的手動変速モードから自動変速モードへ復帰する。

従って、本具体例によれば、ライダーは運転中に指（特に親指）を離すことなく変速モードを切り替えでき、切り替え操作による運転姿勢の変化を回避できるため運に転に支障を来たすことがなく、スイッチの数を消滅してスイッチ操作を簡略化することができる。しかも、変速モードの切り替え操作として、全く異なるパターンのスロットル操作を要しないため、同様のスロットル操作（第１のスロットル操作パターン）にも拘らず異なる機能を持たせることができる。又、ブレーキ操作の有無により、変速モードの切り替え操作を明確に区別することができるために誤操作の虞もない。

尚、本具体例では、通常の操作系統に含まれるブレーキ操作をスロットル操作と組み合わせてライダーの意思を判断するようにしたが、ブレーキ入力の有無という条件以外にも、操作し易い大きなスイッチの操作とスロットル操作とを組み合わせることによっても同様の効果が得られる。

＜第２の具体例＞
次に、図５のフローチャートにおけるライダーからの操作入力（ステップＳ１）の別の具体例を図１１〜図１２に基づいて説明する。尚、図１１は制御手順を示すフローチャート、図１２はスロットル開度の経時変化を示す図であり、本具体例におけるスロットル開度の経時変化は第２のスロットル操作パターンに相当する。

前記第１の具体例では、ブレーキ入力の有無の判断（ステップＳ１２）以降の判定値が異なるのみで、スロットルの動作が閉→開→閉と同じであったが、自動変速モードへの復帰切り替えの制御手順を図１１に示すように変更している（第２のスロットル操作パターンに相当）。尚、本具体例でも、擬似的手動変速モードへの以降の切り替えの制御手段は第１の具体例と同じであるため、これについての再度の説明は省略する。

本具体例では、図１２に示すように、スロットル開度１５％以上が１秒以上続いた後でスロットル開度が１５％を下回ると時間のカウントを開始し、カウント開始から０．５秒以内にスロットル開度が３％以下になったのに引き続いて２０％以上になる判定条件（第２のスロットル操作パターン）が成立したとして自動変速モードへの復帰を行うようにしている。以下、この方法を図１１に示すフローチャートに従って具体的に説明する。

ブレーキランプスイッチ（ブレーキＳＷ）がＯＦＦされたままで、ブレーキ入力がない場合（ステップＳ１２での判断結果がＮｏの場合）には車速２０ｋｍ／ｈ以上であるか否かが判断され（ステップＳ３３）、車速２０ｋｍ／ｈ以上である場合には（ステップＳ３３での判断結果がＹｅｓの場合）、スロットル開度が図１２に示す１５％以上であるか否かが判断される（ステップＳ３４）。スロットル開度が１５％以上である場合（ステップＳ３４での判断結果がＹｅｓの場合）にはカウンタ１が積算される（ステップＳ３５）。

その後、スロットル開度が１５％以上である間はカウンタ１の積算が継続され、スロットル開度が１５％を下回った場合（ステップＳ３４での判断結果がＮｏの場合）にはカウンタ１によってカウントされた時間が１秒以上であるか否かが判断される（ステップＳ３６）。図１２に示すようにスロットル開度が１５％以上である時間が１秒以上継続した場合（ステップＳ３６での判断結果がＹｅｓの場合）には、カウンタ２によってカウントされた時間が０．５秒以下であるか否かが判断され（ステップＳ３７）、カウンタ２のカウント時間が０．５秒以下である場合（ステップＳ３７での判断結果がＹｅｓの場合）にはカウンタ２が積算される（ステップＳ３８）。

尚、カウンタ１によってカウントされた時間が１秒未満である場合、或いはカウンタ１によるカウント時間が１秒以上であってもカウンタ２によってカウントされた時間が０．５秒を超える場合にはカウンタ１，２は共にリセットされる（ステップＳ４４）。従って、ステップＳ３６の判断の直後にステップＳ３７に移行した際にはカウンタ２のカウント時間はゼロであり、スロットル開度１５％以上が１秒以上継続した場合に限り、スロットル開度１５％を下回ったとき（ステップＳ３４での判断結果がＮｏの場合）を起点にカウンタ２の積算が開始される。

次に、スロットル開度が図１２に示す３％以下に低下したか否かが判断されるが（ステップＳ３９）、スロットル開度が３％以下に下がると（ステップＳ３９の判断結果がＹｅｓの場合）フラグとしての条件２が成立したものとされる（ステップＳ４０）。

上述のように条件２が成立すると、カウンタ２によってカウントされた時間が０．５秒以内にスロットル開度が３％以下であるか否かが再び判断され（ステップＳ３７〜Ｓ３９）、スロットル開度が３％を超えた場合（ステップＳ３９での判断結果がＮｏの場合）には、条件２が成立しているか否かが判断される（ステップＳ４１）。

条件２が成立している場合（ステップＳ４１での判断結果がＹｅｓの場合）にはスロットル開度が図１２に示す２０％以上であるか否か（つまり、スロットルが急閉されたか否か）が判断され（ステップＳ４２）、スロットル開度が２０％以上となると（ステップＳ４２での判断結果がＹｅｓの場合）、第２のスロットル操作パターンが成立したとして、擬似的手動変速モードから自動変速モードへの切り替えがなされる（ステップＳ４３）。

以上のように、図１に示すスクータ型自動二輪車が２０ｋｍ／ｈ以上の車速で走行しているときにブレーキが掛けられないままスロットルが開いている状態から急閉された場合には、ライダーが何らスイッチ操作を行わなくても、ＣＶＴ制御装置がライダーの意思を判断して擬似的手動変速モードから自動変速モードへの復帰を行う。

従って、本具体例においても、ライダーは運転中に指（特に親指）を離すことなく変速を自動的に行うことができ、運転に支障を来すことがなく、スイッチの数を消滅してスイッチ操作を簡略化することができる。

尚、本具体例においては、前記第１の具体例とは異なり、それぞれの操作入力が全く異なるため、ブレーキ入力の有無に関する判断（図９のステップＳ１２）をフローチャートから省力しても良い。この場合、第１のスロットル操作パターンの入力有無を擬似的手動変速モード移行用フローチャート（ステップＳ１４〜Ｓ２２）で判断し、第２のスロットル操作パターンの入力有無を自動変速モード復帰用フローチャート（ステップＳ３４〜Ｓ４３）で判断することとなる。

スクータ型自動二輪車の側面図である。 ユニットスイングエンジン要部の横断面図である。 Ｖベルト式自動変速機（ＣＶＴ装置）の駆動プーリ部分の拡大断面図である。 本発明に係る自動変速機制御装置の基本構成を示すブロック図である。 本発明に係る自動変速機制御装置の制御手順を示すフローチャートである。 現在のエンジン回転数（ＮＥ＿Ａ）と車速及びスロットル開度との関係を示すマップである。 車速に対するエンジン回転数上昇幅（ＮＥ＿Ｂ）の関係を示す図である。 目標変速比（ＲＡＴＩＯ＿Ａ）から所定のギヤ段（変速比ＲＡＴＩＯ＿Ｂ）を求める方法を説明する図である。 本発明に係る自動変速機制御装置の制御手順の具体例を示すフローチャートである。 本発明の制御手順の具体例におけるスロットル開度の経時変化を示す図である。 本発明に係る自動変速機制御装置の制御手順の別の具体例を示すフローチャートである。 本発明の制御手順の別の具体例におけるスロットル開度の経時変化を示す図である。

符号の説明

１ スクータ型自動二輪車
２ フレームカバー
３ 前輪
４ 後輪
５ ハンドル
６ フロントフォーク
７ ユニットスイング式エンジン
８ タンデムシート
９ エンジン
１０ Ｖベルト式自動変速機（ＣＶＴ装置）
１１ クランクケース
１２ ベルトケース
１３ ケースカバー
１４ 保護カバー
１５ クランク軸
１６ 駆動プーリ
１６Ａ 駆動プーリの固定シーブ
１６Ｂ 駆動プーリの可動シーブ
１７ 従動軸
１８ 従動プーリ
１８Ａ 従動プーリの固定シーブ
１８Ｂ 従動プーリの可動シーブ
１９ Ｖベルト
２０ ベアリング
２１ 冷却ファン
２２ スライダギヤ
２３ ベアリング
２４ スラストスリーブ
２５ スラストインナギヤ
２６ ベアリング
２７ スラストリング
２８ 固定ブラケット
２９ スラストアウタギヤ
３０ 駆動側プーリ位置センサ
３１ 従動側プーリ回転速度センサ
３２ 接触子
３３ セクタギヤ
３４ スプリング
３５ 樹脂キャップ
３６ ラック
３７ コントロールユニット
３８ ＣＶＴモータ
３９ ピニオンギヤ
４０，４１ 減速ギヤ
４２〜４４ ベアリング
４５ 遠心クラッチ
４５Ａ クラッチインナ
４５Ｂ クラッチアウタ
４６ スプリング
４７ 中間軸
４８ 車軸
４９ ベアリング
５０〜５２ ギヤ
５３，５４ ベアリング
５５ ギヤ
５６ クランク角度センサ
５７ スロットル開度センサ
５８ 車速センサ
５９ ブレーキランプスイッチ
６０ モード切替スイッチ
６１ パワーモードスイッチ
６２ シフトアップスイッチ
６３ シフトダウンスイッチ
６４ ＭＴアシストスイッチ
６５ スピードメータ

Claims (9)

1. エンジンのクランク軸の回転を変速して車軸に伝達する自動変速機を制御する装置であって、少なくともエンジン回転数と車速とに基づいて前記自動変速機の変速比を自動制御する自動変速モードを備えた自動二輪車の自動変速機制御装置において、
   操作手段によってライダーからシフトダウン意思が入力されると、少なくとも２段以上のシフトダウンを行うことを特徴とする自動二輪車の自動変速機制御装置。
2. 前記シフトダウンに際してシフトダウン後の目標エンジン回転数を算出し、該目標エンジン回転数と現在の車速を用いて目標変速比を算出し、該目標変速比に近接する変速比を有する変速段をシフトダウン後の変速段とすることを特徴とする請求項１記載の自動二輪車の自動変速機制御装置。
3. 前記目標エンジン回転数は、現在のエンジン回転数に、現在の車速に基づいて予め設定されたシフトダウンに伴うエンジン回転数の上昇分を加算して算出されることを特徴とする請求項２記載の自動二輪車の自動変速機制御装置。
4. 前記シフトダウン後の変速段は、目標変速比に直近の変速比を有する変速段であることを特徴とする請求項２又は３記載の自動二輪車の自動変速機制御装置。
5. 前記シフトダウン後の変速段は、目標変速比に直近の変速比を有する隣接する２段のうちの高速側の変速段であることを特徴とする請求項２又は３記載の自動二輪車の自動変速機制御装置。
6. 前記操作手段は、ブレーキレバーとスロットルグリップであることを特徴とする請求項請求項１〜５の何れかに記載の自動二輪車の自動変速機制御装置。
7. 前記ブレーキレバーを操作しながら、所定の期間内にスロットルグリップが所定量以上開操作されたのに引き続いて所定の閾値以下の開度となるようスロットルグリップが閉操作されると、ライダーのシフトダウン意思ありと判断することを特徴とする請求項６記載の自動二輪車の自動変速機制御装置。
8. 前記ブレーキレバー及びスロットルグリップの操作入力により、前記自動変速モードから疑似的な手動変速モードに移行する一方、疑似的な手動変速モードにあるときに所定のスロットルグリップ操作入力をすることを特徴とする請求項７記載の自動二輪車の自動変速機制御装置。
9. 前記疑似的な手動変速モードにおいて、前記ブレーキレバー及びスロットルグリップの操作入力をすることによって、順次１段ずつ低速側の変速段に手動変速することを特徴とする請求項８記載の自動二輪車の自動変速機制御装置。
   

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