JP2018162796A - 変速制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シフトペダルで変速操作を行う変速制御装置において、変速操作の速さの違いによるペダルピーク荷重のバラツキを抑えてシフトフィーリングを向上させる。
【解決手段】ＥＣＵ６０は、ペダル荷重検出値の時間変化率を算出する変化率算出部６０ａと、前記時間変化率から規定時間が経過後のペダル荷重予測値を求める予測荷重算出部６０ｂと、前記ペダル荷重検出値が第一の閾値に達したか否かを判定するペダル荷重判定部６０ｃと、前記ペダル荷重検出値が前記第一の閾値に達したとき、前記ペダル荷重予測値が第二の閾値を越えるか否かを判定する予測値判定部６０ｄと、前記ペダル荷重予測値が前記第二の閾値を越えると判定したとき、前記出力抑制制御を行う出力抑制制御部６０ｅと、を備えている。
【選択図】図４

Description

本発明は、変速制御装置に関する。

従来、変速制御装置において、マニュアル操作のシフト機構に、ライダーの変速操作を検知するシフト操作検出装置を追加し、ライダーの変速操作に合わせてエンジンの出力抑制制御を行うことで、クラッチ操作無しで変速（シフトアップ）を可能にした、いわゆるパワーシフトが知られている（例えば、特許文献１参照）。このような変速制御装置においては、シフト操作検出装置として、例えばシフトペダルの連結ロッドに圧力センサーを設け、この圧力センサーの検知値にエンジン制御を開始させる閾値を設定し、この閾値を越えることがエンジン制御を開始するトリガーになっている。

特開平５−２６０６５号公報

ところで、エンジンの出力抑制制御によって変速機の駆動力抜けが生じる前は、ライダーの変速操作によるシフトペダル荷重が増加する。シフトペダル荷重が前記閾値を越えると、エンジンの出力抑制制御によって変速機の駆動力抜けが生じ、前記シフトペダル荷重によって変速機の変速動作がなされる。このとき、シフト機構が作動し、シフトペダル荷重の増加が止むことで、ライダーが変速操作の完了を認知する。
しかしながら、ライダーが変速操作を素早く行った際には、ライダーが変速操作の完了を認知する前に、シフトペダル荷重のピーク値が高くなり、変速操作が重いと感じられることがある。一方、前記閾値を低く設定してしまうと、ライダーに変速意思がないにも関わらず、走行中の身体の動きによってライダーの足がシフトペダルに触れてしまった際に、シフト操作検出装置が変速操作を誤検出する虞がある。このため、前記閾値はある程度高めの値を設定しつつ、変速操作の速さに影響されないシフトフィーリングの実現が望まれている。

そこで本発明は、シフトペダルで変速操作を行う変速制御装置において、変速操作の速さの違いによるペダルピーク荷重のバラツキを抑えてシフトフィーリングを向上させることを目的とする。

上記課題の解決手段として、請求項１に記載した発明は、シフトペダル（３２）の変速操作を検出するペダル操作検出手段（４２）と、前記ペダル操作検出手段（４２）が検出する変速操作に応じて、エンジン（１３）の出力を抑制する出力抑制制御を行う制御手段（６０）と、を備えた変速制御装置において、前記制御手段（６０）は、前記ペダル操作検出手段（４２）が検出するペダル荷重検出値（ＦＳ）の時間変化率（ＤＦＳＡ）を算出する変化率算出手段（６０ａ）と、前記時間変化率（ＤＦＳＡ）から規定時間（ＴＣ１）が経過後のペダル荷重予測値（ＦＳＣ）を求める荷重予測手段（６０ｂ）と、前記ペダル荷重検出値（ＦＳ）が第一の閾値（ＦＳＣＣ）に達したか否かを判定するペダル荷重判定手段（６０ｃ）と、前記ペダル荷重検出値（ＦＳ）が前記第一の閾値（ＦＳＣＣ）に達したとき、前記ペダル荷重予測値（ＦＳＣ）が第二の閾値（ＦＳＣＴＣ）を越えるか否かを判定する予測値判定手段（６０ｄ）と、前記ペダル荷重予測値（ＦＳＣ）が前記第二の閾値（ＦＳＣＴＣ）を越えると判定したとき、前記出力抑制制御を行う出力抑制制御手段（６０ｅ）と、を備えている。
この構成によれば、シフトペダルで変速操作を行う変速制御装置において、ペダル操作検出手段によるペダル荷重検出値の時間変化率を求め、この時間変化率から規定時間経過後のペダル荷重予測値を求め、このペダル荷重予測値が第二の閾値を越えると判定した場合に、エンジンの出力抑制制御を行う。これにより、実際のペダル荷重検出値が第二の閾値に達する前に、エンジンの出力抑制制御を前倒しで開始することが可能となる。このため、素早い変速操作がなされた場合でも、変速操作の早い段階で出力抑制制御を開始することが可能となる。一方、ペダル荷重検出値の時間変化率からペダル荷重予測値を求めるので、変速操作の誤検出も抑制される。そして、前倒しで変速機の駆動力抜けを生じさせて変速作動を開始させるので、シフトペダル荷重の過剰な付与が抑止される。したがって、変速操作の速さの違いによるペダルピーク荷重のバラツキを抑え、シフトフィーリングを向上させることができる。
請求項２に記載した発明は、前記荷重予測手段（６０ｂ）は、前記時間変化率（ＤＦＳＡ）に前記規定時間（ＴＣ１）を乗じて得た変化量を、現在の前記ペダル荷重検出値（ＦＳ）に加算することで、前記ペダル荷重予測値（ＦＳＣ）を算出する。
この構成によれば、変化率に規定時間を乗じて現在のペダル荷重検出値に加算するだけの簡単な計算で、ペダル荷重予測値を求めるようにしたので、制御手段の処理負荷を軽減した上で、エンジン制御の遅れを抑えることができる。
請求項３に記載した発明は、前記変化率算出手段（６０ａ）は、前記時間変化率（ＤＦＳＡ）として、制御周期で連続して検出した複数回の前記ペダル荷重検出値（ＦＳ）から得たペダル荷重差分（ＤＦＳ）の平均値を算出する。
この構成によれば、時間変化率を複数回のペダル荷重検出値から得たペダル荷重値差分の平均値として算出するので、制御手段の処理負荷を軽減するとともに、ペダル荷重検出値に単発的な異常値が発生した場合でも、誤検出によるエンジン制御への影響を低減することができる。
請求項４に記載した発明は、前記変化率算出手段（６０ａ）は、連続する複数回の前記ペダル荷重差分（ＤＦＳ）の平均値を前記時間変化率（ＤＦＳＡ）として算出する。
この構成によれば、連続する複数回のペダル荷重値差分の平均値を時間変化率として算出するので、制御手段の処理負荷を軽減し、かつ誤検出によるエンジン制御への影響を低減することができる。
請求項５に記載した発明は、前記予測値判定手段（６０ｄ）は、前記ペダル荷重検出値（ＦＳ）が前記第一の閾値（ＦＳＣＣ）に達したとき、直近の前記時間変化率（ＤＦＳＡ）から求めた前記ペダル荷重予測値（ＦＳＣ）が前記第二の閾値（ＦＳＣＴＣ）を越えるか否かを判定する。
この構成によれば、ペダル荷重検出値が第一の閾値に達したとき、最新の時間変化率から求めたペダル荷重予測値について判定を行うことで、変速操作に即応したエンジン制御を行うことができる。
請求項６に記載した発明は、前記変化率算出手段（６０ａ）は、前記エンジン（１３）の稼働中は常に前記時間変化率（ＤＦＳＡ）を算出する。
この構成によれば、エンジンの稼働中は常にペダル荷重検出値の時間変化率が算出されるので、素早い変速動作が行われた場合でも、変速操作の瞬間に近い最新の時間変化率を常に得ることができ、変速操作に対するエンジン制御の遅れを抑えることができる。
請求項７に記載した発明は、前記荷重予測手段（６０ｂ）は、前記時間変化率（ＤＦＳＡ）に乗じる前記規定時間（ＴＣ１）を、１０〜７０ｍｓｅｃの範囲内で設定可能とする。
この構成によれば、時間変化率に乗じる規定時間を１０〜７０ｍｓｅｃの範囲内で設定可能とすることで、変速制御装置を搭載する車両の特性に合わせて時間変化率に乗じる規定時間を調節可能となり、ペダル荷重予測値の精度を高めてエンジン制御を良好なタイミングで行うことができる。
請求項８に記載した発明は、前記シフトペダル（３２）は、前記エンジン（１３）に連結されたドグミッション（２１）の変速操作を行うものであり、
前記荷重予測手段（６０ｂ）は、前記時間変化率（ＤＦＳＡ）に乗じる前記規定時間（ＴＣ１）を、３０〜５０ｍｓｅｃの範囲内で設定可能とする。
この構成によれば、ドグミッションの変速動作に要する時間が３０〜５０ｍｓｅｃであることに合わせて、時間変化率に乗じる規定時間を３０〜５０ｍｓｅｃの範囲内で設定可能とすることで、エンジン制御を良好なタイミングで行うことができる。

本発明によれば、シフトペダルで変速操作を行う変速制御装置において、変速操作の速さの違いによるペダルピーク荷重のバラツキを抑えてシフトフィーリングを向上させることができる。

本実施形態の自動二輪車の左側面図である。 自動二輪車の変速機およびチェンジ機構の断面図である。 クラッチアクチュエータを含むクラッチ作動システムの概略説明図である。 変速システムのブロック図である。 クラッチアクチュエータの供給油圧の変化を示すグラフである。 比較例におけるシフトペダル荷重、シフトドラム角、エンジン回転数およびエンジン駆動力の時間変化を示すグラフである。 本実施形態におけるシフトペダル荷重、シフトドラム角、エンジン回転数およびエンジン駆動力の時間変化を示すグラフである。 変速制御の概略を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明における前後左右等の向きは、特に記載が無ければ以下に説明する車両における向きと同一とする。また以下の説明に用いる図中適所には、車両前方を示す矢印ＦＲ、車両左方を示す矢印ＬＨ、車両上方を示す矢印ＵＰが示されている。

図１に示すように、本実施形態は、鞍乗り型車両である自動二輪車１に適用されている。自動二輪車１の前輪２は、左右一対のフロントフォーク３の下端部に支持されている。左右フロントフォーク３の上部は、ステアリングステム４を介して、車体フレーム５の前端部のヘッドパイプ６に支持されている。ステアリングステム４のトップブリッジ上には、バータイプの操向ハンドル４ａが取り付けられている。

車体フレーム５は、ヘッドパイプ６と、ヘッドパイプ６から車幅方向（左右方向）中央を下後方へ延びるメインチューブ７と、メインチューブ７の後端部の下方に連なる左右ピボットフレーム８と、メインチューブ７および左右ピボットフレーム８の後方に連なるシートフレーム９と、を備えている。左右ピボットフレーム８には、スイングアーム１１の前端部が揺動可能に枢支されている。スイングアーム１１の後端部には、自動二輪車１の後輪１２が支持されている。

左右メインチューブ７の上方には、燃料タンク１８が支持されている。燃料タンク１８の後方でシートフレーム９の上方には、前シート１９および後シートカバー１９ａが前後に並んで支持されている。シートフレーム９の周囲は、リヤカウル９ａに覆われている。左右メインチューブ７の下方には、自動二輪車１の原動機であるパワーユニットＰＵが懸架されている。パワーユニットＰＵは、後輪１２と例えばチェーン式伝動機構を介して連係されている。

パワーユニットＰＵは、その前側に位置するエンジン１３と後側に位置する変速機２１とを一体に有している。エンジン１３は、例えばクランクシャフト１４の回転軸を左右方向（車幅方向）に沿わせた複数気筒エンジンである。エンジン１３は、クランクケース１５の前部上方にシリンダ１６を起立させている。クランクケース１５の後部は、変速機２１を収容する変速機ケース１７とされている。

図２に示すように、変速機２１は、メインシャフト２２およびカウンタシャフト２３ならびに両シャフト２２，２３に跨る変速ギヤ群２４を有する有段式のトランスミッションである。カウンタシャフト２３は変速機２１ひいてはパワーユニットＰＵの出力軸を構成している。カウンタシャフト２３の端部はクランクケース１５の後部左側に突出し、前記チェーン式伝動機構を介して後輪１２に連結されている。

変速ギヤ群２４は、両シャフト２２，２３にそれぞれ支持された変速段数分のギヤを有する。変速機２１は、両シャフト２２，２３間で変速ギヤ群２４の対応するギヤ対同士が常に噛み合った常時噛み合い式とされる。両シャフト２２，２３に支持された複数のギヤは、対応するシャフトに対して回転可能なフリーギヤと、対応するシャフトにスプライン嵌合するスライドギヤ（シフター）とに分類される。これらフリーギヤ及びスライドギヤの一方には軸方向で凸のドグが、他方にはドグを係合させるべく軸方向で凹のスロットがそれぞれ設けられている。すなわち、変速機２１は、いわゆるドグミッションである。

図３を併せて参照し、変速機２１のメインシャフト２２及びカウンタシャフト２３は、クランクシャフト１４の後方で前後に並んで配置されている。メインシャフト２２の右端部には、クラッチアクチュエータ５０により作動するクラッチ装置２６が同軸配置されている。クラッチ装置２６は、例えば湿式多板クラッチであり、いわゆるノーマルオープンクラッチである。すなわち、クラッチ装置２６は、クラッチアクチュエータ５０からの油圧供給によって動力伝達可能な接続状態となり、クラッチアクチュエータ５０からの油圧供給がなくなると動力伝達不能な切断状態に戻る。

図２を参照し、クランクシャフト１４の回転動力は、クラッチ装置２６を介してメインシャフト２２に伝達され、メインシャフト２２から変速ギヤ群２４の任意のギヤ対を介してカウンタシャフト２３に伝達される。カウンタシャフト２３におけるクランクケース１５の後部左側に突出した左端部には、前記チェーン式伝動機構のドライブスプロケット２７が取り付けられている。

変速機２１の後上方には、変速ギヤ群２４のギヤ対を切り替えるチェンジ機構２５が収容されている。チェンジ機構２５は、両シャフト２２，２３と平行な中空円筒状のシフトドラム３６の回動により、その外周に形成されたリード溝のパターンに応じて複数のシフトフォーク３７を作動させ、変速ギヤ群２４における両シャフト２２，２３間の動力伝達に用いるギヤ対を切り替える。

チェンジ機構２５は、シフトドラム３６と平行なシフトスピンドル３１を有している。シフトスピンドル３１の回動時には、シフトスピンドル３１に固定されたシフトアーム３１ａがシフトドラム３６を回動させ、リード溝のパターンに応じてシフトフォーク３７を軸方向移動させて、変速ギヤ群２４の内の動力伝達可能なギヤ対を切り替える（すなわち、変速段を切り替える。）。

シフトスピンドル３１は、チェンジ機構２５を操作可能とするべくクランクケース１５の車幅方向外側（左方）に軸外側部３１ｂを突出させている。シフトスピンドル３１の軸外側部３１ｂには、シフト荷重センサ４２（シフト操作検知手段）が同軸に取り付けられている（図１参照）。シフトスピンドル３１の軸外側部３１ｂ（またはシフト荷重センサ４２の回動軸）には、揺動レバー３３が取り付けられている。揺動レバー３３は、シフトスピンドル３１（または回動軸）にクランプ固定される基端部３３ａから後方へ延び、その先端部３３ｂには、リンクロッド３４の上端部が上ボールジョイント３４ａを介して揺動自在に連結されている。リンクロッド３４の下端部は、運転者が足操作するシフトペダル３２に、下ボールジョイント（不図示）を介して揺動自在に連結されている。

図１に示すように、シフトペダル３２は、その前端部がクランクケース１５の下部に左右方向に沿う軸を介して上下揺動可能に支持されている。シフトペダル３２の後端部には、ステップ３２ａに載せた運転者の足先を掛けるペダル部が設けられ、シフトペダル３２の前後中間部には、リンクロッド３４の下端部が連結されている。

図２に示すように、シフトペダル３２、リンクロッド３４およびチェンジ機構２５を含んで、変速機２１の変速段ギヤの切り替えを行うシフトチェンジ装置３５が構成されている。シフトチェンジ装置３５において、変速機ケース１７内で変速機２１の変速段を切り替える集合体（シフトドラム３６、シフトフォーク３７等）を変速作動部３５ａ、シフトペダル３２への変速動作が入力されてシフトスピンドル３１の軸回りに回動し、この回動を前記変速作動部３５ａに伝達する集合体（シフトスピンドル３１、シフトアーム３１ａ等）を変速操作受け部３５ｂ、という。

ここで、自動二輪車１は、変速機２１の変速操作（シフトペダル３２の足操作）のみを運転者が行い、クラッチ装置２６の断接操作はシフトペダル３２の操作に応じて電気制御により自動で行うようにした、いわゆるセミオートマチックの変速システムを採用している。

図４に示すように、上記変速システムは、クラッチアクチュエータ５０、ＥＣＵ６０（Electronic Control Unit、制御装置）および各種センサ４１〜４５を備えている。

ＥＣＵ６０は、シフトドラム３６の回動角から変速段位を検知するドラム角度センサ（ギヤポジションセンサ）４１、およびシフトスピンドル３１に入力された操作トルクを検知するシフト荷重センサ（トルクセンサ）４２からの検知情報、ならびにスロットル開度センサ４３、車速センサ４４およびエンジン回転数センサ４５等からの各種の車両状態検知情報等に基づいて、クラッチアクチュエータ５０を作動制御するとともに、点火装置４６および燃料噴射装置４７を作動制御する。ＥＣＵ６０には、後述する油圧センサ５７，５８からの検知情報も入力される。ＥＣＵ６０は、変化率算出部６０ａ、予測荷重算出部６０ｂ、ペダル荷重判定部６０ｃ、予測値判定部６０ｄおよび出力抑制制御部６０ｅを備えており、これらの機能については後述する。

図３を併せて参照し、クラッチアクチュエータ５０は、ＥＣＵ６０により作動制御されることで、クラッチ装置２６を断接する液圧を制御可能とする。クラッチアクチュエータ５０は、駆動源としての電気モータ５２（以下、単にモータ５２という。）と、モータ５２により駆動されるマスターシリンダ５１と、を備えている。クラッチアクチュエータ５０は、マスターシリンダ５１および油圧給排ポート５０ｐの間に設けられる油圧回路装置５３とともに、一体のクラッチ制御ユニット５０Ａを構成している。

マスターシリンダ５１は、シリンダ本体５１ａ内のピストン５１ｂをモータ５２の駆動によりストロークさせて、シリンダ本体５１ａ内の作動油をスレーブシリンダ２８に対して給排可能とする。図中符号５５はボールネジ機構としての変換機構、符号５４はモータ５２および変換機構５５に跨る伝達機構、符号５１ｅはマスターシリンダ５１に接続されるリザーバをそれぞれ示す。

油圧回路装置５３は、マスターシリンダ５１からクラッチ装置２６側（スレーブシリンダ２８側）へ延びる主油路（油圧給排油路）５３ｍの中間部位を開通又は遮断するバルブ機構（ソレノイドバルブ５６）を有している。油圧回路装置５３の主油路５３ｍは、ソレノイドバルブ５６よりもマスターシリンダ５１側となる上流側油路５３ａと、ソレノイドバルブ５６よりもスレーブシリンダ２８側となる下流側油路５３ｂと、に分けられる。油圧回路装置５３はさらに、ソレノイドバルブ５６を迂回して上流側油路５３ａと下流側油路５３ｂとを連通するバイパス油路５３ｃと、を備えている。

ソレノイドバルブ５６は、いわゆるノーマルオープンバルブである。バイパス油路５３ｃには、上流側から下流側への方向のみ作動油を流通させるワンウェイバルブ５３ｃ１が設けられている。ソレノイドバルブ５６の上流側には、上流側油路５３ａの油圧を検出する上流側油圧センサ５７が設けられている。ソレノイドバルブ５６の下流側には、下流側油路５３ｂの油圧を検出する下流側油圧センサ５８が設けられている。

図１に示すように、クラッチ制御ユニット５０Ａは、例えばリヤカウル９ａ内に収容されている。スレーブシリンダ２８は、クランクケース１５の後部左側に取り付けられている。クラッチ制御ユニット５０Ａとスレーブシリンダ２８とは、油圧配管５３ｅ（図３参照）を介して接続されている。

図２に示すように、スレーブシリンダ２８は、メインシャフト２２の左方に同軸配置されている。スレーブシリンダ２８は、クラッチアクチュエータ５０からの油圧供給時には、メインシャフト２２内を貫通するプッシュロッド２８ａを右方へ押圧する。スレーブシリンダ２８は、プッシュロッド２８ａを右方へ押圧することで、該プッシュロッド２８ａを介してクラッチ装置２６を接続状態へ作動させる。スレーブシリンダ２８は、前記油圧供給が無くなると、プッシュロッド２８ａの押圧を解除し、クラッチ装置２６を切断状態に戻す。

クラッチ装置２６を接続状態に維持するには油圧供給を継続する必要があるが、その分だけ電力を消費することとなる。そこで、図３に示すように、クラッチ制御ユニット５０Ａの油圧回路装置５３にソレノイドバルブ５６を設け、クラッチ装置２６側への油圧供給後にソレノイドバルブ５６を閉じている。これにより、クラッチ装置２６側への供給油圧を維持し、圧力低下分だけ油圧を補う（リーク分だけリチャージする）構成として、エネルギー消費を抑えている。

次に、クラッチ制御系の作用について図５のグラフを参照して説明する。図５のグラフにおいて、縦軸は下流側油圧センサ５８が検出する供給油圧、横軸は経過時間をそれぞれ示している。
自動二輪車１の停車時（アイドリング時）、ＥＣＵ６０で制御されるモータ５２およびソレノイドバルブ５６は、ともに電力供給が遮断された状態にある。すなわち、モータ５２は停止状態にあり、ソレノイドバルブ５６は開弁状態にある。このとき、スレーブシリンダ２８側（下流側）はタッチポイント油圧ＴＰより低い低圧状態となり、クラッチ装置２６は非締結状態（切断状態、解放状態）となる。この状態は、図５の領域Ａに相当する。

自動二輪車１の発進時、エンジン１３の回転数を上昇させると、モータ５２にのみ電力供給がなされ、マスターシリンダ５１から開弁状態のソレノイドバルブ５６を経てスレーブシリンダ２８へ油圧が供給される。スレーブシリンダ２８側（下流側）の油圧がタッチポイント油圧ＴＰ以上に上昇すると、クラッチ装置２６の締結が開始され、クラッチ装置２６が一部の動力を伝達可能な半クラッチ状態となる。これにより、自動二輪車１の滑らかな発進が可能となる。この状態は、図５の領域Ｂに相当する。
やがて、クラッチ装置２６の入力回転と出力回転との差が縮まり、スレーブシリンダ２８側（下流側）の油圧が下限保持油圧ＬＰに達すると、クラッチ装置２６の締結がロック状態に移行し、エンジン１３の駆動力が全て変速機２１に伝達される。この状態は、図５の領域Ｃに相当する。

マスターシリンダ５１側からスレーブシリンダ２８側に油圧を供給する際には、ソレノイドバルブ５６を開弁状態とし、モータ５２に通電して正転駆動させて、マスターシリンダ５１を加圧する。これにより、スレーブシリンダ２８側の油圧がクラッチ締結油圧に調圧される。このとき、クラッチアクチュエータ５０の駆動は、下流側油圧センサ５８の検出油圧に基づきフィードバック制御される。

そして、スレーブシリンダ２８側（下流側）の油圧が上限保持油圧ＨＰに達すると、ソレノイドバルブ５６に電力供給がなされて該ソレノイドバルブ５６が閉弁作動するとともに、モータ５２への電力供給が停止されて油圧の発生が停止される。すなわち、上流側は油圧が解放して低圧状態となる一方、下流側が高圧状態（上限保持油圧ＨＰ）に維持される。これにより、マスターシリンダ５１が油圧を発生することなくクラッチ装置２６が締結状態に維持され、自動二輪車１の走行を可能とした上で電力消費を抑えることができる。

ここで、変速操作によっては、クラッチ装置２６に油圧を充填した直後に変速を行うような場合も有り得る。この場合、ソレノイドバルブ５６が閉弁作動して上流側を低圧状態とする前に、ソレノイドバルブ５６が開弁状態のままでモータ５２を逆転駆動し、マスターシリンダ５１を減圧するとともにリザーバ５１ｅを連通させ、クラッチ装置２６側の油圧をマスターシリンダ５１側へリリーフする。このとき、クラッチアクチュエータ５０の駆動は、上流側油圧センサ５７の検出油圧に基づきフィードバック制御される。

ソレノイドバルブ５６を閉弁し、クラッチ装置２６を締結状態に維持した状態でも、図５の領域Ｄのように、下流側の油圧は徐々に低下（リーク）する。すなわち、ソレノイドバルブ５６およびワンウェイバルブ５３ｃ１のシールの変形等による油圧漏れや温度低下といった要因により、下流側の油圧は徐々に低下する。

一方、図５の領域Ｅのように、温度上昇等により下流側の油圧が上昇する場合もある。下流側の細かな油圧変動であれば、不図示のアキュムレータにより吸収可能であり、油圧変動の度にモータ５２およびソレノイドバルブ５６を作動させて電力消費を増やすことはない。
図５の領域Ｅのように、下流側の油圧が上限保持油圧ＨＰまで上昇した場合、ソレノイドバルブ５６への電力供給を低下させる等により、ソレノイドバルブ５６を段階的に開弁状態として、下流側の油圧を上流側へリリーフする。

図５の領域Ｆのように、下流側の油圧が下限保持油圧ＬＰまで低下した場合、ソレノイドバルブ５６は閉弁したままでモータ５２への電力供給を開始し、上流側の油圧を上昇させる。上流側の油圧が下流側の油圧を上回ると、この油圧がバイパス油路５３ｃおよびワンウェイバルブ５３ｃ１を介して下流側に補給（リチャージ）される。下流側の油圧が上限保持油圧ＨＰになると、モータ５２への電力供給を停止して油圧の発生を停止する。これにより、下流側の油圧は上限保持油圧ＨＰと下限保持油圧ＬＰとの間に維持され、クラッチ装置２６が締結状態に維持される。

自動二輪車１の停止時には、モータ５２およびソレノイドバルブ５６への電力供給をともに停止する。これにより、マスターシリンダ５１は油圧発生を停止し、スレーブシリンダ２８への油圧供給を停止する。ソレノイドバルブ５６は開弁状態となり、下流側油路５３ｂ内の油圧がリザーバ５１ｅに戻される。以上により、スレーブシリンダ２８側（下流側）はタッチポイント油圧ＴＰより低い低圧状態となり、クラッチ装置２６が非締結状態となる。この状態は、図５の領域Ｇ，Ｈに相当する。

次に、自動二輪車１の変速制御について図６、図７を参照して説明する。
まず、比較例の変速制御について説明する。
図６に示すように、乗員の足操作によりシフトペダル３２に入力される荷重（シフトペダル荷重）Ｆ１が立ち上がり、閾値である変速制御開始荷重値（換言すればエンジン強調制御開始荷重値）Ｆ１ａを越えると、ＥＣＵ６０は、変速機２１の変速操作（シフトペダル３２の足操作）がなされたものと判断し、点火装置４６の点火カットや燃料噴射装置４７の燃料噴射カットといった出力抑制制御によって、エンジン駆動力（トルク）Ｎ１を一時的に低下させる。

このエンジン駆動力Ｎ１の低下により、変速機２１に一時的な駆動力抜けが生じ、このタイミングで変速ギヤ群２４のドグの係合を切り替えることで、スムーズな変速が可能となる。エンジン駆動力Ｎ１の低下は急峻であり、規定時間後に出力抑制制御前のエンジン制御に戻った際も、エンジン駆動力Ｎ１は速やかに上昇する。その後、エンジン駆動力Ｎ１は、変速後のギヤ段に応じた駆動力に徐変する。エンジン駆動力Ｎ１を低下させるタイミングでは、エンジン回転数ＮＥの上昇が止まり、僅かに減少を開始する。その後、エンジン回転数ＮＥは、変速後のギヤ段に応じた回転数に向けて漸減する。

シフトドラム３６は、変速制御開始（換言すればエンジン協調制御開始）のタイミングＴ１から規定時間ＴＣ１後が作動開始（シフトドラム角Ｄ１の変化）のタイミングとなる。タイミングＴ１は、シフトペダル荷重Ｆ１が変速制御開始荷重値Ｆ１ａに達したタイミングである。このタイミングＴ１から規定時間ＴＣ１が過ぎたタイミングＴ２が、シフトドラム３６が作動を開始するタイミングとなる。

変速制御開始からシフトドラム３６が作動開始となるまでの規定時間ＴＣ１（ドラム作動時間）は、３０〜５０ｍｓｅｃで安定している。一方、シフトペダル３２の操作は、乗員によって速い遅いがあり、シフトペダル３２の操作荷重（シフトペダル荷重Ｆ１）の立ち上がりの勾配に差が生じる。よって、シフトドラム３６が作動開始したとき（変速開始時）のシフトペダル荷重Ｆ１のピーク値（以下、ペダルピーク荷重という。）Ｆ１Ｐ１は、ペダル操作速度によって異なる（すなわち、バラツキが生じる）。

シフト操作を速めるとペダルピーク荷重Ｆ１Ｐ１も増加するので、速いシフト操作では変速操作が重いという印象を受けてしまう。変速開始のトリガーとなる変速制御開始荷重値Ｆ１ａを単に下げると、シフトペダル３２への外乱やセンサのノイズ等の影響等によって意図しない変速作動が生じる虞がある。

そこで本実施形態では、図７に示すように、シフトペダル荷重Ｆ１の予測値（ペダル荷重予測値ＦＳＣ）を算出し、このペダル荷重予測値ＦＳＣが閾値（変速許可荷重値ＦＳＣＴＣ）を越えると判断した時点で、前倒しで変速動作を開始する。本実施形態では、シフトペダル荷重Ｆ１の変化（勾配）の継続を確認し、その時間変化率（後述するペダル荷重差分平均値ＤＦＳＡ）からペダル荷重予測値ＦＳＣを算出する。

ペダル荷重予測値ＦＳＣを算出するタイミングＴ３は、シフトペダル荷重Ｆ１が予測制御許可荷重値ＦＳＣＣに達したタイミングである。このタイミングＴ３から規定時間ＴＣ１が過ぎたタイミングＴ４が、シフトドラム３６が作動を開始するタイミングとなる。予測制御許可荷重値ＦＳＣＣは、比較例の変速制御開始荷重値Ｆ１ａよりも小さく、本実施形態のタイミングＴ３，Ｔ４は、それぞれ比較例のタイミングＴ１，Ｔ２から制御量Ａ１だけ前倒ししたタイミングとなる。

そして、シフトドラム３６が回動を開始するタイミングと変速機２１の駆動力抜けが生じるタイミングとを同等量だけ前倒しにずらすことで、変速動作はスムーズであり、シフトペダル荷重Ｆ１を増加させることもない。なお、比較例のシフトドラム角Ｄ１、エンジン回転数ＮＥ、エンジン駆動力Ｎ１を図７中に鎖線で示す。また、操作開始からシフトドラム３６の回動開始まで時間が短縮されるので、乗員がシフトペダル荷重Ｆ１を過剰に付与することが抑制される。これにより、ペダルピーク荷重Ｆ１Ｐ２が比較例のペダルピーク荷重Ｆ１Ｐ１よりも低下するので、ペダルピーク荷重のバラツキを抑えてシフトフィーリングを向上させることができる。

次に、ＥＣＵ６０で行う処理の一例について、図８のフローチャートを参照して説明する。図８に示す制御フローは、電源がＯＮ（メインスイッチがＯＮ）の場合に規定の制御周期（１〜１０ｍｓｅｃ）で繰り返し実行される。

ＥＣＵ６０は、電源ＯＮに伴い、ペダル荷重予測制御による変速要求判断を開始する（ステップＳ１）。具体的に、ＥＣＵ６０の変化率算出部６０ａは、シフト荷重センサ４２が検出するペダル荷重検出値ＦＳ（Ｎ・ｍｓｅｃ）を制御周期毎にペダル荷重バッファ値ＦＳＢとしてバッファへ保存していく（ステップＳ２）。そして、ペダル荷重バッファ値ＦＳＢを保存する毎に、いま保存したペダル荷重バッファ値ＦＳＢ（ｎ）とその直前に保存したペダル荷重バッファ値ＦＳＢ（ｎ−１）との差分（ペダル荷重差分ＤＦＳ）を算出し、かつ例えば直近の連続する三つのペダル荷重差分ＤＦＳからこれらの平均値（ペダル荷重差分平均値ＤＦＳＡ）を算出する（ステップＳ３）。

次に、ＥＣＵ６０の予測荷重算出部６０ｂは、シフト荷重センサ４２が検出する現在のペダル荷重検出値ＦＳと、ペダル荷重差分平均値ＤＦＳＡに規定時間ＴＣ１をかけた値と、を足してペダル荷重予測値ＦＳＣを算出する（ステップＳ４）。規定時間ＴＣ１は３０〜５０ｍｓｅｃであるが、ステップＳ４で用いる値は例えば４５ｍｓｅｃに設定する。なお、規定時間ＴＣ１は、車種に応じて１０〜７０ｍｓｅｃの間で設定変更可能である。車両がドグミッションを備える場合、規定時間ＴＣ１は、３０〜５０ｍｓｅｃの間で設定変更可能であるとより好ましい。

その後、ＥＣＵ６０のペダル荷重判定部６０ｃは、現在のペダル荷重検出値ＦＳが予測制御許可荷重値ＦＳＣＣ以上か否かを判定する（ステップＳ５）。ステップＳ５でＹＥＳ（現在のペダル荷重検出値ＦＳが予測制御許可荷重値ＦＳＣＣ以上）の場合、次に、ＥＣＵ６０の予測値判定部６０ｄは、ペダル荷重予測値ＦＳＣが変速許可荷重値ＦＳＣＴＣ以上か否かを判定する（ステップＳ６）。ステップＳ６でＹＥＳ（ペダル荷重予測値ＦＳＣが変速許可荷重値ＦＳＣＴＣ以上）の場合、変速要求フラグを「１」とし（ステップＳ７）、一旦処理を終了する。ステップＳ５でＮＯ（現在のペダル荷重検出値ＦＳが予測制御許可荷重値ＦＳＣＣ未満）、またはステップＳ６でＮＯ（ペダル荷重予測値ＦＳＣが変速許可荷重値ＦＳＣＴＣ未満）の場合、変速要求フラグを「０」にリセットし（ステップＳ８）、一旦処理を終了する。ＥＣＵ６０の出力抑制制御部６０ｅは、変速要求フラグが「１」になると、点火カットや燃料噴射カットといった出力抑制制御を実行する。

ステップＳ５の予測制御許可荷重値ＦＳＣＣは、比較例の変速制御開始荷重値Ｆ１ａよりも小さく、ＥＣＵ６０は、比較例よりも早く出力抑制制御および変速制御を実施可能である。すなわち、ＥＣＵ６０は、変速要求フラグが「１」になると、比較例に比して前倒しで変速動作を開始する。ＥＵＣ６０は、比較例の変速制御開始のタイミングＴ１よりも早いタイミングＴ３でペダル荷重予測値ＦＳＣを算出し、このペダル荷重予測値ＦＳＣを基に前倒しで変速要求を判定する。ペダル荷重予測値ＦＳＣは、ペダル荷重検出値ＦＳの時間変化率に基づき算出されるので、シフトペダル荷重Ｆ１の予測精度が高い。このため、タイミングＴ３でシフトドラム３６を回動させるのに十分なシフトペダル荷重Ｆ１を確保しやすい。そして、変速操作の早い段階から変速制御を開始するので、乗員が変速操作の完了を認知するのも早く、ペダルピーク荷重も抑えられる。

以上説明したように、上記実施形態では、シフトペダル３２の変速操作を検出するシフト荷重センサ４２と、前記シフト荷重センサ４２が検出する変速操作に応じて、エンジン１３の出力を抑制する出力抑制制御を行うＥＣＵ６０と、を備えた変速制御装置において、前記ＥＣＵ６０は、前記シフト荷重センサ４２が検出するペダル荷重検出値ＦＳの時間変化率（ペダル荷重差分平均値ＤＦＳＡ）を算出する変化率算出部６０ａと、前記時間変化率から規定時間ＴＣ１が経過後のペダル荷重予測値ＦＳＣを求める予測荷重算出部６０ｂと、前記ペダル荷重検出値ＦＳが第一の閾値（予測制御許可荷重値ＦＳＣＣ）に達したか否かを判定するペダル荷重判定部６０ｃと、前記ペダル荷重検出値ＦＳが前記第一の閾値に達したとき、前記ペダル荷重予測値ＦＳＣが第二の閾値（変速許可荷重値ＦＳＣＴＣ）を越えるか否かを判定する予測値判定部６０ｄと、前記ペダル荷重予測値ＦＳＣが前記第二の閾値を越えると判定したとき、前記出力抑制制御を行う出力抑制制御部６０ｅと、を備えている。

この構成によれば、シフトペダル３２で変速操作を行う変速制御装置において、シフト荷重センサ４２によるペダル荷重検出値ＦＳの時間変化率（ペダル荷重差分平均値ＤＦＳＡ）を求め、この時間変化率から規定時間ＴＣ１経過後のペダル荷重予測値ＦＳＣを求め、このペダル荷重予測値ＦＳＣが第二の閾値を越えると判定した場合に、エンジン１３の出力抑制制御を行う。これにより、実際のペダル荷重検出値ＦＳが第二の閾値に達する前に、エンジン１３の出力抑制制御を前倒しで開始することが可能となる。このため、素早い変速操作がなされた場合でも、変速操作の早い段階で出力抑制制御を開始することが可能となる。一方、ペダル荷重検出値ＦＳの時間変化率からペダル荷重予測値ＦＳＣを求めるので、変速操作の誤検出も抑制される。そして、前倒しで変速機２１の駆動力抜けを生じさせて変速作動を開始させるので、シフトペダル荷重Ｆ１の過剰な付与が抑止される。したがって、変速操作の速さの違いによるペダルピーク荷重のバラツキを抑え、シフトフィーリングを向上させることができる。

また、上記実施形態では、前記予測荷重算出部６０ｂは、前記時間変化率に前記規定時間ＴＣ１を乗じて得た変化量を、現在の前記ペダル荷重検出値ＦＳに加算することで、前記ペダル荷重予測値ＦＳＣを算出する。
この構成によれば、変化率に規定時間ＴＣ１を乗じて現在のペダル荷重検出値ＦＳに加算するだけの簡単な計算で、ペダル荷重予測値ＦＳＣを求めるようにしたので、ＥＣＵ６０の処理負荷を軽減した上で、エンジン制御の遅れを抑えることができる。

また、上記実施形態では、前記変化率算出部６０ａは、前記時間変化率として、制御周期で連続して検出した複数回の前記ペダル荷重検出値ＦＳから得たペダル荷重差分ＤＦＳの平均値を算出する。
この構成によれば、時間変化率を複数回のペダル荷重検出値ＦＳから得たペダル荷重差分ＤＦＳの平均値として算出するので、ＥＣＵ６０の処理負荷を軽減するとともに、ペダル荷重検出値ＦＳに単発的な異常値が発生した場合でも、誤検出によるエンジン制御への影響を低減することができる。

また、上記実施形態では、前記変化率算出部６０ａは、連続する複数回、例えば三回の前記ペダル荷重差分ＤＦＳの平均値を前記時間変化率として算出する。
この構成によれば、連続する三回のペダル荷重差分ＤＦＳの平均値を時間変化率として算出するので、ＥＣＵ６０の処理負荷を軽減し、かつ誤検出によるエンジン制御への影響を低減することができる。

また、上記実施形態では、前記予測値判定部６０ｄは、前記ペダル荷重検出値ＦＳが前記第一の閾値に達したとき、直近の前記時間変化率から求めた前記ペダル荷重予測値ＦＳＣが前記第二の閾値を越えるか否かを判定する。
この構成によれば、ペダル荷重検出値ＦＳが第一の閾値に達したとき、最新の時間変化率から求めたペダル荷重予測値ＦＳＣについて判定を行うことで、変速操作に即応したエンジン制御を行うことができる。

また、上記実施形態では、前記変化率算出部６０ａは、前記エンジン１３の稼働中は常に前記時間変化率を算出する。
この構成によれば、エンジン１３の稼働中は常にペダル荷重検出値ＦＳの時間変化率が算出されるので、素早い変速動作が行われた場合でも、変速操作の瞬間に近い最新の時間変化率を常に得ることができ、変速操作に対するエンジン制御の遅れを抑えることができる。

また、上記実施形態では、前記予測荷重算出部６０ｂは、前記時間変化率に乗じる前記規定時間ＴＣ１を、１０〜７０ｍｓｅｃの範囲内で設定可能とする。
この構成によれば、時間変化率に乗じる規定時間ＴＣ１を１０〜７０ｍｓｅｃの範囲内で設定可能とすることで、変速制御装置を搭載する車両の特性に合わせて時間変化率に乗じる規定時間ＴＣ１を調節可能となり、ペダル荷重予測値ＦＳＣの精度を高めてエンジン制御を良好なタイミングで行うことができる。

また、上記実施形態では、前記シフトペダル３２は、前記エンジン１３に連結されたドグミッション（変速機２１）の変速操作を行うものであり、前記予測荷重算出部６０ｂは、前記時間変化率に乗じる前記規定時間ＴＣ１を、３０〜５０ｍｓｅｃの範囲内で設定可能とする。
この構成によれば、ドグミッションの変速動作に要する時間が３０〜５０ｍｓｅｃであることに合わせて、時間変化率に乗じる規定時間ＴＣ１を３０〜５０ｍｓｅｃの範囲内で設定可能とすることで、エンジン制御を良好なタイミングで行うことができる。

なお、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、クラッチ制御ユニット５０ＡにＥＣＵ６０を一体に設けてもよい。マスターシリンダ５１からの油圧供給により切断状態となるクラッチ装置と組み合わせてもよい。
ペダル荷重差分平均値ＤＦＳＡは、連続する二つのペダル荷重差分ＤＦＳ、又は四つ以上のペダル荷重差分ＤＦＳの平均値として算出してもよい。
時間変化率から予測されるペダル荷重予測値をマップから求める荷重予測手段を備えてもよい。
上記実施形態のようにクラッチ操作を自動化した鞍乗り型車両への適用に限らず、マニュアルクラッチ操作を基本としながら、所定の条件下でマニュアルクラッチ操作を行わずに駆動力を調整して変速を可能とする、いわゆるクラッチ操作レスの変速装置を備える鞍乗り型車両にも適用可能である。
自動二輪車への適用に限らず、三輪（前一輪かつ後二輪の他に、前二輪かつ後一輪の車両も含む）又は四輪の車両に適用してもよい。
そして、上記実施形態における構成は本発明の一例であり、実施形態の構成要素を周知の構成要素に置き換える等、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

１ 自動二輪車
１３ エンジン
２１ 変速機（ドグミッション）
３２ シフトペダル
４２ シフト荷重センサ（ペダル操作検出手段）
６０ ＥＣＵ（制御装置）
６０ａ 変化率算出部（変化率算出手段）
６０ｂ 予測荷重算出部（荷重予測手段）
６０ｃ ペダル荷重判定部（ペダル荷重判定手段）
６０ｄ 予測値判定部（予測値判定手段）
６０ｅ 出力抑制制御部（出力抑制制御手段）
ＦＳ ペダル荷重検出値
ＤＦＳＡ ペダル荷重差分平均値（時間変化率）
ＴＣ１ 規定時間
ＦＳＣ ペダル荷重予測値
ＦＳＣＣ 予測制御許可荷重値（第一の閾値）
ＦＳＣＴＣ 変速許可荷重値（第二の閾値）
ＤＦＳ ペダル荷重差分

Claims (8)

1. シフトペダル（３２）の変速操作を検出するペダル操作検出手段（４２）と、
   前記ペダル操作検出手段（４２）が検出する変速操作に応じて、エンジン（１３）の出力を抑制する出力抑制制御を行う制御手段（６０）と、を備えた変速制御装置において、
   前記制御手段（６０）は、
   前記ペダル操作検出手段（４２）が検出するペダル荷重検出値（ＦＳ）の時間変化率（ＤＦＳＡ）を算出する変化率算出手段（６０ａ）と、
   前記時間変化率（ＤＦＳＡ）から規定時間（ＴＣ１）が経過後のペダル荷重予測値（ＦＳＣ）を求める荷重予測手段（６０ｂ）と、
   前記ペダル荷重検出値（ＦＳ）が第一の閾値（ＦＳＣＣ）に達したか否かを判定するペダル荷重判定手段（６０ｃ）と、
   前記ペダル荷重検出値（ＦＳ）が前記第一の閾値（ＦＳＣＣ）に達したとき、前記ペダル荷重予測値（ＦＳＣ）が第二の閾値（ＦＳＣＴＣ）を越えるか否かを判定する予測値判定手段（６０ｄ）と、
   前記ペダル荷重予測値（ＦＳＣ）が前記第二の閾値（ＦＳＣＴＣ）を越えると判定したとき、前記出力抑制制御を行う出力抑制制御手段（６０ｅ）と、を備えている変速制御装置。
2. 前記荷重予測手段（６０ｂ）は、前記時間変化率（ＤＦＳＡ）に前記規定時間（ＴＣ１）を乗じて得た変化量を、現在の前記ペダル荷重検出値（ＦＳ）に加算することで、前記ペダル荷重予測値（ＦＳＣ）を算出する請求項１に記載の変速制御装置。
3. 前記変化率算出手段（６０ａ）は、前記時間変化率（ＤＦＳＡ）として、制御周期で連続して検出した複数回の前記ペダル荷重検出値（ＦＳ）から得たペダル荷重差分（ＤＦＳ）の平均値を算出する請求項１又は２に記載の変速制御装置。
4. 前記変化率算出手段（６０ａ）は、連続する複数回の前記ペダル荷重差分（ＤＦＳ）の平均値を前記時間変化率（ＤＦＳＡ）として算出する請求項３に記載の変速制御装置。
5. 前記予測値判定手段（６０ｄ）は、前記ペダル荷重検出値（ＦＳ）が前記第一の閾値（ＦＳＣＣ）に達したとき、直近の前記時間変化率（ＤＦＳＡ）から求めた前記ペダル荷重予測値（ＦＳＣ）が前記第二の閾値（ＦＳＣＴＣ）を越えるか否かを判定する請求項１から４の何れか一項に記載の変速制御装置。
6. 前記変化率算出手段（６０ａ）は、前記エンジン（１３）の稼働中は常に前記時間変化率（ＤＦＳＡ）を算出する請求項１から５の何れか一項に記載の変速制御装置。
7. 前記荷重予測手段（６０ｂ）は、前記時間変化率（ＤＦＳＡ）に乗じる前記規定時間（ＴＣ１）を、１０〜７０ｍｓｅｃの範囲内で設定可能とする請求項１から６の何れか一項に記載の変速制御装置。
8. 前記シフトペダル（３２）は、前記エンジン（１３）に連結されたドグミッション（２１）の変速操作を行うものであり、
   前記荷重予測手段（６０ｂ）は、前記時間変化率（ＤＦＳＡ）に乗じる前記規定時間（ＴＣ１）を、３０〜５０ｍｓｅｃの範囲内で設定可能とする請求項１から７の何れか一項に記載の変速制御装置。

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