JP2019100307A - 鞍乗型車両 - Google Patents

Abstract

【課題】コストの増大を抑制しつつ運転者の意図によるシフト操作が行われたか否かを正確に判定することにより変速機のギア比を切り替えるためのエンジンの出力調整を適切に行うことが可能な鞍乗型車両を提供する。【解決手段】荷重センサＳＥ５は、運転者がシフトペダル２１０を操作することにより加えられた荷重を検出する。シフトカムセンサＳＥ４は、変速機５のシフトカムの回転角度を検出する。荷重の検出値が荷重しきい値を超えたという荷重条件が満たされたか否かが判定される。回転角度の検出値が角度しきい値を超えたという角度条件が満たされたか否かが判定される。荷重条件および角度条件が満たされる場合に運転者の意図によるシフト操作が行われたと判定され、ギア比を切り替えるためのエンジン出力調整が行われる。荷重条件および角度条件の少なくとも一方が満たされていない場合にシフト操作が行われていないと判定される。【選択図】図１

Description

本発明は、変速機のギア比を切り替えるためにエンジンの出力を調整することが可能な鞍乗型車両に関する。

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呼ぶ。）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。そこで、従来より、クラッチレスシフトを補助するシステムが開発されている。

例えば、特許文献１に記載された制御システムにおいては、シフトペダルに働く荷重が荷重センサにより検出される。検出された荷重の値が予め定められたしきい値以上であるか否かに基づいて運転者によりシフト操作が検出される。シフト操作が検出されることにより、エンジンの出力調整が行われる。

特開２００８−１４４７５５号公報

上記の制御システムにおいては、シフト操作が正確に検出されることにより、エンジンの出力調整が適切に行われる。しかしながら、ノイズの影響または荷重センサの性能により、運転者の意図に反してシフト操作が検出される可能性がある。

シフト操作を正確に検出するために、優れた耐ノイズ性および耐久性を有しかつ高い精度でシフトペダルに働く荷重を検出することが可能な荷重センサを用いることが考えられる。しかしながら、このような荷重センサは高価である。

本発明の目的は、コストの増大を抑制しつつ運転者の意図によるシフト操作が行われたか否かを正確に判定することにより変速機のギア比を切り替えるためのエンジンの出力調整を適切に行うことが可能な鞍乗型車両を提供することである。

（１）本発明に係る鞍乗型車両は、エンジンと、駆動輪と、シフトカムを有するとともにエンジンにより発生されるトルクを駆動輪に伝達する変速機と、変速機のギア比を切り替えるために運転者により操作可能なシフトペダルと、シフトペダルが押し上げられるまたは押し下げられることにより動作する駆動部と、駆動部の動作に連動してシフトカムを回転させる回転駆動部材と、駆動部に設けられ、シフトペダルが押し上げられるまたは押し下げられることにより駆動部に加えられた荷重を検出する荷重検出器と、シフトカムの回転角度を検出する角度検出部と、荷重検出器により検出された荷重が荷重しきい値を超えたという荷重条件が満たされたか否かを判定する荷重判定部と、角度検出部により検出された回転角度が予め定められた角度しきい値を超えたという角度条件が満たされたか否かを判定する角度判定部と、荷重条件および角度条件が満たされた場合に変速機のギア比を切り替えるためのシフト操作が行われたと判定し、荷重条件および角度条件の少なくとも一方が満たされていないと判定された場合にシフト操作が行われていないと判定するシフト判定部と、シフト判定部によりシフト操作が行われたと判定された場合に、変速機のギア比を切り替えるためにエンジンの出力を調整する制御部とを備える。

その鞍乗型車両においては、シフトペダルが押し上げられるまたは押し下げられることにより荷重検出器の検出した荷重が荷重しきい値を超えたという荷重条件が満たされたか否かが判定される。また、角度検出部の検出したシフトカムの回転角度が予め定められた角度しきい値を超えたという角度条件が満たされたか否かが判定される。荷重条件および角度条件が満たされたと判定された場合には、シフト操作が行われたと判定される。一方、荷重条件および角度条件の少なくとも一方が満たされていないと判定された場合には、シフト操作が行われていないと判定される。

それにより、シフト操作が行われていないときに荷重条件が満たされたと誤判定される場合でも、角度条件が満たされないときにはシフト操作が行われていないと判定される。したがって、シフト操作の有無を正確に判定するために、優れた耐ノイズ性および耐久性を有しかつ高い精度で荷重を検出することが可能な高価な荷重検出器を用意する必要がない。

また、シフト操作が行われていないときに角度条件が満たされたと誤判定される場合でも、荷重条件が満たされないときにはシフト操作が行われていないと判定される。したがって、シフト操作の有無を正確に判定するために、優れた耐ノイズ性および耐久性を有しかつ高い精度で角度情報を取得することが可能な高価な角度検出部を用意する必要がない。

上記のように、荷重がシフトペダルに加えられたか否かの判定と、シフトカムが回転したか否かの判定とに基づいて、運転者の意志によるシフトペダルの操作が判定される。

これらの結果、コストの増大を抑制しつつ運転者の意図によるシフト操作が行われたか否かを正確に判定することにより変速機のギア比を切り替えるためのエンジンの出力調整を適切に行うことが可能となる。

なお、荷重しきい値がシフトカムを実際に回転させるために必要とされる荷重よりも低く設定されている場合には、運転者の意図によらないシフトペダルの操作により、荷重条件が満たされたと判定される可能性がある。このような場合でも、回転駆動部材が角度しきい値を超えて回転しない限り角度条件が満たされたと判定されることはない。したがって、運転者の意図によらないシフトペダルの操作によりエンジンの出力調整が行われることが防止される。

（２）荷重判定部は、加えられた荷重が予め定められた時間連続して荷重しきい値を超えたことを荷重検出器の出力信号が示す場合に荷重条件が満たされたと判定してもよい。

この場合、ノイズの影響により荷重検出器の出力信号が変動した場合に、荷重条件が満たされたと誤判定されることが防止される。

（３）変速機は、シフトカムが回転することによりシフトカムの回転角度に応じてシフトカムの軸方向に移動する１または複数のシフトフォークをさらに有し、変速機のギア比は、１または複数のシフトフォークの少なくとも１つが軸方向に移動することにより切り替えられ、シフトカムは、当該シフトカムが回転した場合に１または複数のシフトフォークが軸方向に移動しない遊び角度を有するように構成され、角度しきい値は、遊び角度を除く角度に設定されてもよい。

この場合、角度しきい値が遊び角度を除く角度に設定されるので、角度条件に基づいて運転者の意図によるシフト操作が行われたか否かを適切に判定することが可能となる。

（４）シフトペダルは、変速機のシフトアップのために運転者により押し上げられるように構成されるとともに、変速機のシフトダウンのために運転者により押し下げられるように構成され、駆動部および回転駆動部材は、シフトアップのためのシフトペダルの操作によりシフトカムを第１の回転方向に回転させ、シフトダウンのためのシフトペダルの操作によりシフトカムを第１の回転方向とは逆の第２の回転方向に回転させてもよい。

この場合、運転者は、シフトペダルを押し上げることにより変速機のシフトアップを行うことができる。このとき、シフトカムは第１の回転方向に回転する。また、運転者は、シフトペダルを押し下げることにより変速機のシフトダウンを行うことができる。このとき、シフトカムは第２の回転方向に回転する。

上記の構成によれば、運転者は、鞍乗型車両の減速時にシフトペダルを踏み込むことにより容易にシフトダウンを行うことができる。

（５）シフトペダルは、変速機のシフトダウンのために運転者により押し上げられるように構成されるとともに、変速機のシフトアップのために運転者により押し下げられるように構成され、駆動部および回転駆動部材は、シフトアップのためのシフトペダルの操作によりシフトカムを第１の回転方向に回転させ、シフトダウンのためのシフトペダルの操作によりシフトカムを第１の回転方向とは逆の第２の回転方向に回転させてもよい。

この場合、運転者は、シフトペダルを押し下げることにより変速機のシフトアップを行うことができる。このとき、シフトカムは第１の回転方向に回転する。また、運転者は、シフトペダルを押し上げることにより変速機のシフトダウンを行うことができる。このとき、シフトカムは第２の回転方向に回転する。

上記の構成によれば、運転者は、鞍乗型車両の旋回時にシフトペダルを踏み込むことにより容易にシフトアップを行うことができる。

（６）鞍乗型車両は、エンジンがエンジンから駆動輪にトルクが伝達される駆動状態にあるか否かを判定する第１の状態判定部をさらに備え、角度判定部は、シフトカムの第１の回転方向への回転を判定可能に構成され、制御部は、エンジンが駆動状態にないことが判定されかつシフトカムの第１の回転方向への回転が判定される場合に、変速機のギア比を切り替えるためのエンジンの出力調整を行わなくてもよい。

上記の構成によれば、エンジンが被駆動状態にあるときにシフトアップのためのエンジンの出力調整が行われない。それにより、エンジンが被駆動状態にある鞍乗型車両の速度が急激に上昇することが防止される。

（７）鞍乗型車両は、エンジンが駆動輪からエンジンにトルクが伝達される被駆動状態にあるか否かを判定する第２の状態判定部をさらに備え、角度判定部は、シフトカムの第２の回転方向への回転を判定可能に構成され、制御部は、エンジンが被駆動状態にないことが判定されかつシフトカムの第２の回転方向への回転が判定される場合に、変速機のギア比を切り替えるためのエンジンの出力調整を行わなくてもよい。

上記の構成によれば、エンジンが駆動状態にあるときにシフトダウンのためのエンジンの出力調整が行われない。それにより、シフトダウンの直後における駆動状態から被駆動状態への急激な切り替わりの発生が低減されるので、変速機に過剰な負荷が加わることが低減される。したがって、変速機の長寿命化が実現される。

（８）荷重しきい値の絶対値は、荷重検出器の検出限界値の絶対値よりも低い値に設定されてもよい。

この場合、荷重しきい値の絶対値が荷重検出器の検出限界値の絶対値に等しくなるように設定される場合に比べて、荷重検出器の検出した荷重が荷重しきい値を超えたか否かをより正確に判定することができる。

本発明によれば、コストの増大を抑制しつつ運転者の意図によるシフト操作が行われたか否かを正確に判定することにより変速機のギア比を切り替えるためのエンジンの出力調整を適切に行うことが可能となる。

本発明の一実施の形態に係る自動二輪車の側面図である。 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概略構成を説明するための図である。 メイン軸に伝達されたトルクがドライブ軸に伝達されるメカニズムを説明するための概略図である。 図１の第１のリンク機構、シフトペダルおよびそれらの周辺部材を示す自動二輪車の左側面図である。 シフト操作時における荷重センサおよびシフトカムセンサの出力信号の一例を示す図である。 変速機におけるフィックスギアのドグ穴とスライドギアのドグとの関係を示す図である。 ＥＣＵに記憶される駆動状態判定データの一例を示す図である。 エンジンおよびその周辺部材と自動二輪車の制御系の概略構成を示す図である。 ＥＣＵにおける制御動作の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の一実施の形態に係る鞍乗型車両について図面を参照しつつ説明する。以下の説明においては、鞍乗型車両の一例として自動二輪車を説明する。

［１］自動二輪車の概略構成
図１は、本発明の一実施の形態に係る自動二輪車の側面図である。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、クラッチレバー１０５ａ、アクセルグリップ（図示せず）およびアクセルセンサＳＥ１が設けられる。アクセルセンサＳＥ１は、運転者によるアクセルグリップの操作量（以下、アクセル開度と称する）を検出する。ハンドル１０５には、運転者によるクラッチレバー１０５ａの操作量を検出するクラッチセンサ（図示せず）がさらに設けられている。

図１に示すように、本体フレーム１０１はエンジン１０７を支持する。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が設けられている。クランクケース１０９内には、クランクセンサＳＥ２が設けられる。クランクセンサＳＥ２は、エンジン１０７のクランク軸２（図２）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ＥＴＶ（Electronic Throttle Valve；電子制御式スロットルバルブ）８２（図８）の開度を検出する。

クランクケース１０９の後部にミッションケース１１０が取り付けられる。ミッションケース１１０内には、シフトカムセンサＳＥ４、後述する変速機５（図２）および後述するシフト機構７（図２）が設けられる。シフトカムセンサＳＥ４は、後述するシフトカム７ｂ（図２）の回転角度を検出する。

ミッションケース１１０の側部には、シフトペダル２１０が設けられる。シフトペダル２１０は、後述するペダルアーム２１１（図２）に一体的に取り付けられる。シフトペダル２１０の後方にはバックステップ１２０が設けられる。バックステップ１２０は、本体フレーム１０１により支持される。

さらに、ミッションケース１１０の側部には、第１のリンク機構２２０が設けられる。第１のリンク機構２２０には、荷重センサＳＥ５が設けられる。運転者は、シフトぺダル２１０に荷重を加えることによりシフトぺダル２１０を操作する。荷重センサＳＥ５は、運転者がシフトペダル２１０を操作することにより後述する第１のリンク軸２２１（図４）に加えられた荷重を検出する。

エンジン１０７の上方に燃料タンク１１２が設けられる。燃料タンク１１２の後方には、２つのシート１１３が前後に並ぶように設けられる。前方のシート１１３の下方には、ＥＣＵ（Electronic Control Unit；電子制御ユニット）５０が設けられる。

ＥＣＵ５０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）およびＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）を含む。ＲＯＭは、例えば不揮発性メモリからなり、システムプログラムおよびＣＰＵの制御プログラム等を記憶する。ＲＡＭは、例えば揮発性メモリからなり、ＣＰＵの作業領域として用いられるとともに、各種データを一時的に記憶する。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された制御プログラムを実行することにより種々の機能を実現する。ＣＰＵにより実現される各種機能の詳細は後述する。

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を回転可能に支持する。後輪ドリブンスプロケット１１６と後述する後輪ドライブスプロケット５ｅ（図２）との間にチェーン１１７が架け渡される。

［２］変速機およびシフト機構
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５およびシフト機構７の概略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は、クラッチ３に接続されている。メイン軸５ａには複数のギア５ｃが取り付けられており、ドライブ軸５ｂには複数のギア５ｄおよび後輪ドライブスプロケット５ｅが取り付けられている。

例えば、図１のエンジン１０７により発生されるクランク軸２のトルクはクラッチ３に伝達される。クラッチ３が接続状態にある場合、クラッチ３に伝達されたトルクは変速機５のメイン軸５ａに伝達される。メイン軸５ａに伝達されたトルクは、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に伝達されたトルクは、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。エンジン１０７の作動時においては、クランクセンサＳＥ２により検出されたクランク軸２の回転角度がＥＣＵ５０に出力される。

図３は、メイン軸５ａに伝達されたトルクがドライブ軸５ｂに伝達されるメカニズムを説明するための概略図である。図３（ａ）および図３（ｂ）においては、複数のギア５ｃのうちの２つのギア５ｃ１，５ｃ２が示され、複数のギア５ｄのうちの２つのギア５ｄ１，５ｄ２が示されている。

ギア５ｃ１は、メイン軸５ａの軸方向においては移動可能であるが、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。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に回転可能に取り付けられている。

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に回転可能に取り付けられている。ギア５ｃ１とギア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ギア５ｄ１が回転する。

ギア５ｄ２は、ドライブ軸５ｂの軸方向においては移動可能であるが、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、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、ギア５ｄ２がギア５ｄ１から離間している場合には、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、ギア５ｄ１がメイン軸５ａの回転に連動して回転するが、ドライブ軸５ｂはメイン軸５ａの回転に連動することなく回転するかまたは停止する。すなわち、変速機５はエンジン１０７と後輪１１５との間でトルクを伝達しない。

一方、図３（ｂ）に示すように、ギア５ｄ２がギア５ｄ１に近づくように軸方向に移動する。これにより、ギア５ｄ２の側面に設けられた凸状のドグ５ｆが、ギア５ｄ１の側面に設けられた凹状のドグ穴（図示せず）に嵌め込まれると、ギア５ｄ１とギア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、ギア５ｄ１とともにギア５ｄ２がメイン軸５ａの回転に連動して回転する。それにより、ドライブ軸５ｂがギア５ｄ２とともにメイン軸５ａの回転に連動して回転する。

なお、図３（ａ）の状態から、ギア５ｃ１をギア５ｃ２に近接させ、ギア５ｃ１とギア５ｃ２とを固定した場合には、ギア５ｃ２はギア５ｃ１とともに回転する。この場合、ギア５ｄ２は、メイン軸５ａおよびギア５ｃ２の回転に連動して回転する。それにより、ドライブ軸５ｂがギア５ｄ２とともにメイン軸５ａの回転に連動して回転する。以下、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ギアをスライドギアと称する。また、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、１または複数のスライドギアを移動させ、１または複数のスライドギアと１または複数の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へのトルクの伝達経路を変更することができる。それにより、メイン軸５ａの回転速度に対してドライブ軸５ｂの回転速度を相対的に変更することができる。

変速機５において、１または複数のスライドギアを移動させるために、図２のシフト機構７が用いられる。図２に示すように、シフト機構７は、シフトペダル２１０、ペダルアーム２１１、第１のリンク機構２２０、シフト軸２５０、第２のリンク機構２６０、ストッパープレート３００、シフトカム７ｂおよびシフトフォークｃ１〜ｃ３を含む。

後述するように、運転者はシフトペダル２１０を押し下げるかまたは押し上げる。この場合、図２に太い矢印で示すように、シフトペダル２１０に加わる荷重は、ペダルアーム２１１および第１のリンク機構２２０を通してシフト軸２５０に伝達される。これにより、シフト軸２５０が回転する。さらに、シフト軸２５０において発生するトルクは、第２のリンク機構２６０を通してシフトカム７ｂに伝達される。それにより、シフトカム７ｂが回転する。

シフトカム７ｂには、カム溝ｄ１〜ｄ３が形成されている。シフトフォークｃ１〜ｃ３は、摺動ピンｅ１〜ｅ３によりカム溝ｄ１〜ｄ３にそれぞれ連結される。シフトカム７ｂの一端には、ストッパープレート３００が取り付けられる。さらに、シフトカム７ｂの一端部近傍には、ストッパープレート３００に近接してシフトカムセンサＳＥ４が設けられる。エンジン１０７の作動時には、シフトカムセンサＳＥ４により検出されたシフトカム７ｂの回転角度がＥＣＵ５０に出力される。

運転者によるシフトぺダル２１０の操作によりシフトカム７ｂが回転すると、シフトフォークｃ１〜ｃ３に連結される摺動ピンｅ１〜ｅ３が各カム溝ｄ１〜ｄ３内を移動する。この場合、シフトフォークｃ１〜ｃ３のいずれかがシフトカム７ｂの軸方向に移動し、１または複数のスライドギアが移動される。

本例の変速機５は、ニュートラルポジションおよび１〜６速のギアポジションを有する。シフトカム７ｂ（図２）が一方向（以下、第１の回転方向と呼ぶ。）に回転する場合、変速機５のギアポジションが１速、２速、３速、４速、５速および６速の順に切り替えられる。それにより、変速機５のギア比が順に高くなる（シフトアップ）。一方、シフトカム７ｂ（図２）が第１の回転方向とは逆方向（以下、第２の回転方向と呼ぶ。）に回転すると、変速機５のギアポジションが６速、５速、４速、３速、２速および１速の順に切り替えられる。それにより、変速機５のギア比が順に低くなる（シフトダウン）。

ここで、運転者は、図１のクラッチレバー１０５ａを操作することなく変速機５のギア比を切り替える、いわゆるクラッチレスシフトの意図を持ってシフトペダル２１０を操作する場合がある。以下の説明では、運転者が変速機５のギア比を切り替える意図を持って行うシフトぺダル２１０の操作をシフト操作と呼ぶ。本実施の形態では、シフト操作が行われたか否かが図２の荷重センサＳＥ５およびシフトカムセンサＳＥ４からの出力信号に基づいて判定される。シフト操作が行われたか否かの判定方法の詳細は後述する。クラッチレバー１０５ａが操作されることなくシフト操作が行われた場合、変速機５のギア比を切り替えるためのエンジン１０７の出力調整が適宜行われる。

なお、シフト操作が行われたか否かの判定は、クラッチ３が接続状態にあるときに行われる。クラッチ３が接続状態にあるか否かは、例えば上記のクラッチセンサの検出値が予め定められた値を超えたか否かに基づいて判定することができる。

［３］運転者によるシフトペダルの操作例と荷重センサによる荷重の検出
図４は、図１の第１のリンク機構２２０、シフトペダル２１０およびそれらの周辺部材を示す自動二輪車１００の左側面図である。図４に示すように、自動二輪車１００の左側面においては、前後方向に延びるようにペダルアーム２１１が設けられている。シフトペダル２１０は、ペダルアーム２１１の後端に取り付けられる。

ペダルアーム２１１のうち、中央部よりもやや前端に近い部分に取付部２１２が設けられている。ペダルアーム２１１の取付部２１２は、本体フレーム１０１（図１）から左方へ水平に延びる図示しない支持軸に回転可能に支持される。

ペダルアーム２１１の上方にシフト軸２５０が配置されている。ペダルアーム２１１とシフト軸２５０とを接続するように第１のリンク機構２２０が設けられる。具体的には、第１のリンク機構２２０は、第１のリンク軸２２１および第２のリンク軸２２２を含む。第２のリンク軸２２２の一端は、当該第２のリンク軸２２２がシフト軸２５０とともに回転可能となるようにかつシフト軸２５０から車両前方に延びるように、シフト軸２５０に固定される。第１のリンク軸２２１の一端はペダルアーム２１１の前端に回転可能に接続されている。第１のリンク軸２２１の他端は第２のリンク軸２２２の他端に回転可能に接続されている。

第１のリンク軸２２１の略中央部に荷重センサＳＥ５が設けられている。荷重センサＳＥ５は例えば弾性式（歪ゲージ式、静電容量式等）または磁歪式のロードセルからなり、第１のリンク軸２２１に加えられた引張荷重および圧縮荷重を検出可能に構成される。

運転者は、バックステップ１２０に左足を乗せた状態で、バックステップ１２０を支点としてシフトペダル２１０を押し下げまたは押し上げることによりシフトペダル２１０を操作する。

図２のシフト機構７には、リターン式の変速方式が適用される。そのシフト機構７においては、シフトペダル２１０が押し上げられることにより、１速から６速までのシフトアップのための動作が行われる。また、シフトペダル２１０が押し下げられることにより、ニュートラルポジションから１速へギアポジションを切り替えるための動作または６速から１速までのシフトダウンのための動作が行われる。

ここで、図４に太い一点鎖線の矢印ＳＵ１で示すように、運転者の左足ＦＬによりシフトペダル２１０が押し上げられると、ペダルアーム２１１が反時計回りに回転する。これにより、太い一点鎖線の矢印ＳＵ２で示すように、第１のリンク軸２２１の一端（下端）が下方へ引き下げられる。また、太い一点鎖線の矢印ＳＵ３で示すように、第２のリンク軸２２２がシフト軸２５０を中心として反時計回りに回転する。このとき、第１のリンク軸２２１には引張荷重が加わる。引張荷重は荷重センサＳＥ５により検出され、図２のＥＣＵ５０に出力される。なお、荷重センサＳＥ５においては、引張荷重の検出値（電圧値）は０または正の値となる。

一方、図４に太い点線の矢印ＳＤ１で示すように、運転者の左足ＦＬによりシフトペダル２１０が押し下げられると、ペダルアーム２１１が時計回りに回転する。これにより、太い点線の矢印ＳＤ２で示すように、第１のリンク軸２２１の一端（下端）が上方へ押し上げられる。また、太い点線の矢印ＳＤ３で示すように、第２のリンク軸２２２がシフト軸２５０を中心として時計回りに回転する。このとき、第１のリンク軸２２１には圧縮荷重が加わる。圧縮荷重は荷重センサＳＥ５により検出され、図２のＥＣＵ５０に出力される。なお、荷重センサＳＥ５においては、圧縮荷重の検出値（電圧値）は０または負の値となる。

［４］シフト操作が行われたか否かの判定方法
図２のＥＣＵ５０には、荷重センサＳＥ５により検出される荷重について予め定められた荷重しきい値が設定されている。また、ＥＣＵ５０には、シフトカムセンサＳＥ４により検出される回転角度について、予め定められた角度しきい値が設定されている。

エンジン１０７の作動時には、図２の荷重センサＳＥ５により検出された荷重が荷重しきい値を超えたという荷重条件が満たされたか否かが判定される。また、図２のシフトカムセンサＳＥ４により検出された回転角度が角度しきい値を超えたという角度条件が満たされたか否かが判定される。その上で、荷重条件および角度条件が満たされた場合に、シフト操作が行われたと判定される。一方、荷重条件および角度条件の少なくとも一方が満たされない場合に、シフト操作が行われていないと判定される。

図５は、シフト操作時における荷重センサＳＥ５およびシフトカムセンサＳＥ４の出力信号の一例を示す図である。図５の上段に荷重センサＳＥ５の出力信号の一例が示される。そのグラフにおいては、縦軸が荷重の検出値（電圧値）を示し、横軸が時間を示す。

上記の荷重センサＳＥ５の検出値は、第１のリンク軸２２１に加わる荷重の種類（引張荷重および圧縮荷重）に応じて正の値および負の値となる。そのため、本実施の形態では、引張荷重および圧縮荷重にそれぞれ対応する荷重しきい値が設定される。図５の例では、圧縮荷重の検出値について、０よりも低く検出下限値Ｌａよりも高い圧縮荷重しきい値Ｌｂが設定されている。また、引張荷重の検出値について、０よりも高く検出上限値Ｌｃよりも低い引張荷重しきい値Ｌｄが設定されている。

図５の下段にシフトカムセンサＳＥ４の出力信号の一例が示される。そのグラフにおいては、縦軸が回転角度の検出値（電圧値）を示し、横軸が時間を示す。シフトカムセンサＳＥ４の出力信号は、変速機５のギアポジションが低速位置にある場合には高くなり、高速位置にあると低くなる。変速機５の複数のギアポジションにそれぞれ対応するように、複数の基準角度値ＲＶが設定されている。また、ハッチングで示すように、各基準角度値ＲＶを中心とする一定幅で遊び角度範囲が設定されている。遊び角度範囲内の値は、シフトカム７ｂが回転した場合に、シフトフォークｃ１〜ｃ３（図２）のいずれもがシフトカム７ｂの軸方向に移動しない回転角度の範囲に対応する。さらに、本例では、ギアポジションの順で連続する２つの基準角度値ＲＶごとに、当該２つの基準角度値ＲＶの間でかつ遊び角度範囲を除く領域に角度しきい値ＴＨが設定されている。なお、図５の例では、複数のギアポジションのうちの一部（２つ）が、ｎを２以上の６以下の自然数として、ｎ速および（ｎ−１）速で示される。

初期状態の時点ｔ１で変速機５のギアポジションがｎ速に設定されている。その後、時点ｔ２でｎ速から（ｎ−１）速へのシフトダウンのためのシフト操作が行われると、第１のリンク軸２２１に圧縮荷重が加わることにより荷重の検出値が０から下降する。この場合、荷重の検出値が負の値である圧縮荷重しきい値Ｌｂよりも低くなったときに、荷重条件が満たされたと判定される。すなわち、荷重の検出値（絶対値）が圧縮荷重しきい値Ｌｂ（絶対値）を超えたときに、荷重条件が満たされたと判定される。一方、回転角度の検出値は、シフト操作が開始された直後はｎ速の基準角度値ＲＶから遊び角度範囲内で緩やかに上昇する。その後、回転角度の検出値は、遊び角度範囲を外れることにより比較的高い比率で上昇する。この場合、回転角度の検出値が、ｎ速および（ｎ−１）速にそれぞれ対応する２つの基準角度値ＲＶの間に設定された角度しきい値ＴＨよりも高くなったときに、角度条件が満たされたと判定される。すなわち、回転角度の検出値が任意のギアポジションに対応する基準角度値ＲＶから当該基準角度値ＲＶに対応する角度しきい値ＴＨを超えたときに、角度条件が満たされたと判定される。時点ｔ３で荷重条件および角度条件が満たされることにより、シフトダウンのためのシフト操作が行われたことが判定される。この場合、後述するエンジン１０７の状態に応じてエンジン１０７の出力調整が行われる。それにより、変速機５のギアポジションがｎ速から（ｎ−１）速に円滑に移行する。

シフトダウンのためのシフト操作が終了すると、荷重の検出値が０となる。また、ギアポジションが（ｎ−１）速に移行することにより、回転角度の検出値が（ｎ−１）速に対応する基準角度値ＲＶに維持される。

続いて、時点ｔ４で（ｎ−１）速からｎ速へのシフトアップのためのシフト操作が行われると、第１のリンク軸２２１に引張荷重が加わることにより荷重の検出値が０から上昇する。この場合、荷重の検出値が正の値である引張荷重しきい値Ｌｄよりも高くなったときに、荷重条件が満たされたと判定される。すなわち、荷重の検出値（絶対値）が引張荷重しきい値Ｌｄ（絶対値）を超えたときに、荷重条件が満たされたと判定される。一方、回転角度の検出値は、シフト操作が開始された直後は（ｎ−１）速の基準角度値ＲＶから遊び角度範囲内で緩やかに下降する。その後、回転角度の検出値は、遊び角度範囲を外れることにより比較的高い比率で下降する。この場合、回転角度の検出値が、ｎ速および（ｎ−１）速にそれぞれ対応する２つの基準角度値ＲＶの間に設定された角度しきい値ＴＨよりも低くなったときに、角度条件が満たされたと判定される。すなわち、回転角度の検出値が任意のギアポジションに対応する基準角度値ＲＶから当該基準角度値ＲＶに対応する角度しきい値ＴＨを超えたときに、角度条件が満たされたと判定される。時点ｔ５で荷重条件および角度条件が満たされることにより、シフトアップのためのシフト操作が行われたことが判定される。この場合、後述するエンジン１０７の状態に応じてエンジン１０７の出力調整が行われる。それにより、変速機５のギアポジションが（ｎ−１）速からｎ速に円滑に移行する。

シフトアップのためのシフト操作が終了すると、荷重の検出値が０となる。また、ギアポジションがｎ速に移行することにより、回転角度の検出値がｎ速に対応する基準角度値ＲＶに維持される。

なお、荷重センサＳＥ５の出力信号はノイズ等の影響により乱れる場合がある。したがって、荷重の検出値（絶対値）が予め定められた時間連続して荷重しきい値（絶対値）を超えた場合に荷重条件が満たされたという判定が行われてもよい。それにより、荷重条件の誤判定が防止される。

また、シフトカムセンサＳＥ４の出力信号はノイズ等の影響により乱れる場合がある。したがって、シフトカムセンサＳＥ４の検出値が予め定められた時間連続して角度しきい値を超えた場合に角度条件が満たされたという判定が行われてもよい。それにより、角度条件の誤判定が防止される。

［５］エンジン１０７の状態
ここで、エンジン１０７の作動中の状態について、変速機５におけるフィックスギアのドグ穴とスライドギアのドグとの関係とともに説明する。変速機５におけるフィックスギアのドグ穴とスライドギアのドグとの関係は、エンジン１０７の状態に応じて変化する。図６（ａ）〜（ｃ）は、変速機５におけるフィックスギアのドグ穴とスライドギアのドグとの関係を示す図である。図６（ａ）〜（ｃ）においては、スライドギア９１におけるドグ９２の形成部分およびフィックスギア９３におけるドグ穴９４の形成部分の断面図が模式的に示される。本例のスライドギア９１およびフィックスギア９３は、図３のギア５ｃ１およびギア５ｃ２にそれぞれ対応する。また、スライドギア９１およびフィックスギア９３の図６（ａ）〜（ｃ）に示される部分は、太い矢印で示す方向に移動（回転）しているものとする。さらに、図２のクラッチ３は接続状態にあるものとする。

自動二輪車１００が例えば上りの路面上で加速して走行している場合には、クランク軸２（図３）のトルクがドライブ軸５ｂ（図３）に伝達される。具体的には、クランク軸２からメイン軸５ａを通してスライドギア９１に伝達されるトルクが、ドグ９２によりフィックスギア９３およびドライブ軸５ｂにさらに伝達される。この場合、図６（ａ）に示すように、ドグ９２の移動方向における前方側の側面がドグ穴９４の移動方向における前方側の側面に当接するとともに、ドグ９２とドグ穴９４との間に大きな噛み合い力が発生する。このように、クランク軸２から変速機５を通して後輪１１５にトルクが伝達される状態をエンジン１０７の駆動状態と呼ぶ。

一方、自動二輪車１００が例えば下りの路面上でブレーキを用いることなく減速している場合には、ドライブ軸５ｂのトルクがクランク軸２に伝達される。具体的には、ドライブ軸５ｂからフィックスギア９３に伝達されるトルクが、ドグ９２によりスライドギア９１およびメイン軸５ａにさらに伝達される。この場合、図６（ｂ）に示すように、ドグ９２の移動方向における後方側の側面がドグ穴９４の移動方向における後方側の側面に当接するとともに、ドグ９２とドグ穴９４との間に大きな噛み合い力が発生する。このように、後輪１１５から変速機５を通してクランク軸２にトルクが伝達される状態をエンジン１０７の被駆動状態と呼ぶ。エンジン１０７の被駆動状態は、いわゆるエンジンブレーキが作用しているときのエンジン１０７の状態である。

エンジン１０７の状態が駆動状態および被駆動状態のいずれにも該当しない場合には、クランク軸２とドライブ軸５ｂとの間でトルクがほとんど伝達されない。この場合、ドグ９２の回転速度とドグ穴９４の回転速度とがほぼ等しくなることにより、ドグ９２とドグ穴９４との間に大きな噛み合い力が発生しない。それにより、図６（ｃ）に白抜きの矢印で示すように、ドグ９２がドグ穴９４に対して回転方向およびメイン軸５ａの軸方向に移動可能となる。このように、クランク軸２と後輪１１５との間でトルクが伝達されない状態をエンジン１０７の境界状態と呼ぶ。エンジン１０７の出力調整は、駆動状態または被駆動状態にあるエンジン１０７を境界状態に近づけるために行われる。

［６］エンジン１０７の状態の判定方法
本実施の形態に係る自動二輪車１００においては、エンジン１０７の出力調整を行うか否かが、シフト操作の種類とエンジン１０７の状態との組み合わせに応じて決定される。

具体的には、シフトダウンのためのシフト操作が行われた場合、シフトダウンのためのエンジン１０７の出力調整は、エンジン１０７が被駆動状態にあるときに行われ、エンジン１０７が駆動状態および境界状態にあるときに行われない。エンジン１０７が駆動状態にあるときに出力調整が行われないことにより、シフトダウン直後における駆動状態から被駆動状態への急激な切り替わりの発生が低減されるので、変速機５に過剰な負荷が加わることが低減される。したがって、変速機５の長寿命化が実現される。また、シフト操作が行われた時点でエンジン１０７が境界状態にあるときには、運転者がクラッチレスシフトの意図を持ってアクセル開度を調整している可能性が高い。したがって、エンジン１０７が境界状態にあるときに出力調整が行われないことにより、運転者の技能によるギア比の切り替えが可能となる。

また、シフトアップのためのシフト操作が行われた場合、シフトアップのためのエンジン１０７の出力調整は、エンジン１０７が駆動状態にあるときに行われ、エンジン１０７が被駆動状態および境界状態にあるときに行われない。エンジン１０７が被駆動状態にあるときに出力調整が行われないことにより、エンジン１０７が被駆動状態にあるときに、自動二輪車１００の速度が急激に上昇することが防止される。また、エンジン１０７が境界状態にあるときに出力調整が行われないことにより、運転者の技能によるギア比の切り替えが可能となる。

そこで、図２のＥＣＵ５０では、上記のようにシフト操作が行われたか否かの判定とともに、エンジン１０７が駆動状態、境界状態および被駆動状態のいずれの状態にあるかが判定される。具体的には、無負荷時のエンジン１０７の回転速度と後述するＥＴＶ８２（図８）のスロットル開度との関係を示すデータ（以下、駆動状態判定データと呼ぶ。）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が判定される。

図７は、ＥＣＵ５０に記憶される駆動状態判定データの一例を示す図である。図７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７において、点線ａは、ギア５ｃ，５ｄ（図２）が係合しないことにより変速機５がトルクを伝達しない状態に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７に示すように、変速機５がトルクを伝達しない状態にある場合、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の状態の判定時には、クランクセンサＳＥ２の検出値に基づいてエンジン１０７の回転速度が算出される。算出され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が判定される。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のうちのどの状態であるかが判定される。

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、エンジン１０７は駆動状態であると判定される。また、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、エンジン１０７は被駆動状態であると判定される。また、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、エンジン１０７は境界状態であると判定される。

［７］エンジン１０７およびその周辺部材と自動二輪車１００の制御系
図８は、エンジン１０７およびその周辺部材と自動二輪車１００の制御系の概略構成を示す図である。図８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が往復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、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、ＥＴＶ８２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においては、上記のようにＣＰＵがＲＯＭに記憶された制御プログラムを実行する。それにより、記憶部５１、荷重判定部５２、角度判定部５３、シフト判定部５４、状態判定部５５および出力制御部５６の機能が実現される。なお、ＥＣＵ５０において実現される各機能部の構成の一部または全てが電子回路等のハードウェアにより実現されてもよい。

記憶部５１は、例えばＲＯＭおよびＲＡＭの記憶領域の一部で構成され、検出下限値Ｌａ、圧縮荷重しきい値Ｌｂ、検出上限値Ｌｃおよび引張荷重しきい値Ｌｄを記憶する。また、記憶部５１は、複数の基準角度値ＲＶ、複数の遊び角度範囲および複数の角度しきい値ＴＨを記憶する。さらに、記憶部５１は、予め定められた駆動状態判定データを記憶する。

また、記憶部５１は、シフトペダル２１０の操作方向（以下、ペダル操作方向と呼ぶ。）とシフトカム７ｂの回転方向（以下、カム回転方向と呼ぶ。）とギアポジションの切り替え方向との間の予め定められた対応関係（以下、操作対応関係と呼ぶ。）を記憶する。本例の操作対応関係においては、シフトペダル２１０を押し上げる方向とシフトカム７ｂの第１の回転方向とシフトアップとが対応付けられ、シフトペダル２１０を押し下げる方向とシフトカム７ｂの第２の回転方向とシフトダウンとが対応付けられている。

荷重判定部５２は、荷重センサＳＥ５からの出力信号に基づいて荷重の検出値が荷重しきい値（圧縮荷重しきい値Ｌｂまたは引張荷重しきい値Ｌｄ）を超えたという荷重条件が満たされたか否かを判定する。また、荷重判定部５２は、荷重の検出値が正の値であるか負の値であるかに基づいてペダル操作方向を判定する。

角度判定部５３は、シフトカムセンサＳＥ４からの出力信号に基づいて検出された回転角度が角度しきい値（複数の角度しきい値ＴＨのいずれか）を超えたという角度条件が満たされたか否かを判定する。また、角度判定部５３は、検出された回転角度の変化に基づいてカム回転方向を判定する。

シフト判定部５４は、荷重条件および角度条件が満たされる場合に上記の操作対応関係に基づいてペダル操作方向とカム回転方向とが対応するか否かを判定する。そこで、シフト判定部５４は、ペダル操作方向およびカム回転方向が対応する場合にシフト操作が行われたと判定し、当該シフト操作がシフトアップおよびシフトダウンのいずれに対応するかを判定する。一方、シフト判定部５４は、ペダル操作方向およびカム回転方向が対応しない場合にシフト操作が行われていないと判定する。

例えば、シフト判定部５４は、操作方向がシフトペダル２１０を押し下げる方向であり、回転方向が第２の回転方向である場合に、シフトダウンのためのシフト操作が行われていると判定する。一方、シフト判定部５４は、操作方向がシフトペダル２１０を押し下げる方向であり、シフト回転方向が第１の回転方向である場合に、シフト操作が行われていないと判定する。

また、シフト判定部５４は、操作方向がシフトペダル２１０を押し上げる方向であり、回転方向が第１の回転方向である場合に、シフトアップのためのシフト操作が行われていると判定する。一方、シフト判定部５４は、操作方向がシフトペダル２１０を押し上げる方向であり、シフト回転方向が第２の回転方向である場合に、シフト操作が行われていないと判定する。

状態判定部５５は、クランクセンサＳＥ２からの出力信号およびスロットルセンサＳＥ３の出力信号と駆動状態判定データとに基づいて、エンジン１０７の状態を判定する。出力制御部５６は、シフト操作が行われていない場合に、アクセルセンサＳＥ１からの出力信号に基づいて、ＥＴＶ８２のスロットル開度を調整する。一方、出力制御部５６は、クラッチレバー１０５ａが操作されることなくシフト操作が行われた場合に、エンジン１０７の状態に応じてエンジン１０７の出力調整を行う。

［８］ＥＣＵ５０における制御動作
図９は、ＥＣＵ５０における制御動作の一例を示すフローチャートである。以下に説明する制御動作は、停止状態にあるエンジン１０７が作動することにより開始され、作動状態にあるエンジン１０７が停止することにより終了する。

制御動作が開始されると、出力制御部５６は、通常時の制御処理として、アクセルセンサＳＥ１により検出されたアクセル開度に応じてＥＴＶ８２のスロットル開度を調整する（ステップＳ５０１）。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。

次に、荷重判定部５２は、荷重条件が満たされたか否かを判定する（ステップＳ５０２）。荷重条件が満たされない場合、出力制御部５６はステップＳ５０１の処理に戻る。荷重条件が満たされた場合、荷重判定部５２は、ペダル操作方向を判定する（ステップＳ５０３）。

その後、角度判定部５３は、角度条件が満たされたか否かを判定する（ステップＳ５０４）。角度条件が満たされない場合、出力制御部５６はステップＳ５０１の処理に戻る。角度条件が満たされた場合、角度判定部５３は、カム回転方向を判定する（ステップＳ５０５）。

その後、シフト判定部５４は、ペダル操作方向とカム回転方向とが対応するか否かを判定する（ステップＳ５０６）。ペダル操作方向とカム回転方向とが互いに対応しない場合、出力制御部５６はステップＳ５０１の処理に戻る。

ペダル操作方向とカム回転方向とが互いに対応する場合、シフト判定部５４は、シフト操作が行われたと判定するとともに、当該シフト操作がシフトアップに対応するか否かを判定する（ステップＳ５０７）。

シフト操作がシフトアップに対応する場合、状態判定部５５は、エンジン１０７が駆動状態にあるか否かを判定する（ステップＳ５０８）。エンジン１０７が駆動状態にある場合、出力制御部５６は、シフトアップのためのエンジン１０７の出力調整を開始する（ステップＳ５０９）。シフトアップのためのエンジン１０７の出力調整では、例えば点火プラグ７８による混合気の点火が停止される。それにより、エンジン１０７の出力が低下され、クランク軸２に発生するトルクが０に近づくように調整される。

なお、ステップＳ５０９の出力調整では、混合気の点火を停止させる代わりに、ＥＴＶ８２のスロットル開度を減少させるかまたはインジェクタ１０８の燃料噴射量を減少させることにより、エンジン１０７の出力を低下させてもよい。あるいは、混合気の点火時期をずらすことによりエンジン１０７の出力を低下させてもよい。

ステップＳ５０８でエンジン１０７が駆動状態にない場合、出力制御部５６はステップＳ５０１の処理に戻る。この場合、エンジン１０７の出力調整が行われない。

ステップＳ５０９の処理後、シフト判定部５４は、シフトカムセンサＳＥ４の出力信号に基づいて変速機５におけるシフトアップが完了したか否かを判定する（ステップＳ５１０）。シフト判定部５４は、シフトアップが完了するまでステップＳ５１０の処理を繰り返す。その後、シフトアップが完了すると、出力制御部５６は、エンジン１０７の出力調整を終了し（ステップＳ５１１）、ステップＳ５０１の処理に戻る。

ステップＳ５０７において、シフト操作がシフトダウンに対応する場合、状態判定部５５は、エンジン１０７が被駆動状態にあるか否かを判定する（ステップＳ５１２）。エンジン１０７が被駆動状態にある場合、出力制御部５６は、シフトダウンのためのエンジン１０７の出力調整を開始する（ステップＳ５１３）。シフトダウンのためのエンジン１０７の出力調整では、例えばＥＴＶ８２のスロットル開度が増加される。それにより、エンジン１０７の出力が増加され、クランク軸２に発生するトルクが０に近づくように調整される。

なお、ステップＳ５１３の出力調整では、ＥＴＶ８２のスロットル開度を増加させる代わりに、インジェクタ１０８の燃料噴射量を増加させることにより、エンジン１０７の出力を増加させてもよい。あるいは、混合気の点火時期をずらすことによりエンジン１０７の出力を増加させてもよい。

ステップＳ５１２でエンジン１０７が被駆動状態にない場合、出力制御部５６はステップＳ５０１の処理に戻る。この場合、エンジン１０７の出力調整が行われない。

ステップＳ５１３の処理後、シフト判定部５４は、シフトカムセンサＳＥ４の出力信号に基づいて変速機５におけるシフトダウンが完了したか否かを判定する（ステップＳ５１４）。シフト判定部５４は、シフトダウンが完了するまでステップＳ５１４の処理を繰り返す。その後、シフトダウンが完了すると、出力制御部５６は、ステップＳ５１１の処理に進み、エンジン１０７の出力調整を終了し、ステップＳ５０１の処理に戻る。

［９］実施の形態の効果
（ａ）上記の自動二輪車１００においては、運転者によりシフトペダル２１０が操作された場合に、荷重条件および角度条件が満たされたか否かが判定される。荷重条件および角度条件が満たされたと判定された場合には、シフト操作が行われたと判定される。一方、荷重条件および角度条件の少なくとも一方が満たされていないと判定された場合には、シフト操作が行われていないと判定される。

それにより、シフト操作が行われていないときに荷重条件が満たされたと誤判定される場合でも、角度条件が満たされないときにはシフト操作が行われていないと判定される。したがって、シフト操作の有無を正確に判定するために、優れた耐ノイズ性および耐久性を有しかつ高い精度で荷重を検出することが可能な高価な荷重検出器を用意する必要がない。

また、シフト操作が行われていないときに角度条件が満たされたと誤判定される場合でも、荷重条件が満たされないときにはシフト操作が行われていないと判定される。したがって、シフト操作の有無を正確に判定するために、優れた耐ノイズ性および耐久性を有しかつ高い精度で角度情報を取得することが可能な高価な角度検出器を用意する必要がない。

これらの結果、コストの増大を抑制しつつ運転者の意図によるシフト操作が行われたか否かを正確に判定することにより変速機５のギア比を切り替えるためのエンジン１０７の出力調整を適切に行うことが可能となる。

（ｂ）変速機５においては、シフトカム７ｂの角度しきい値ＴＨは複数の遊び角度範囲を除く領域に設定されている。それにより、角度条件が満たされたか否かが正確に判定される。したがって、運転者の意図によりシフト操作が行われたか否かが適切に判定される。

（ｃ）上記の自動二輪車１００においては、運転者は、シフトペダル２１０を押し上げることにより変速機５のシフトアップを行うことができる。また、運転者は、シフトペダル２１０を押し下げることにより変速機５のシフトダウンを行うことができる。したがって、運転者は、例えば自動二輪車１００の減速時にシフトペダル２１０を踏み込むことにより容易にシフトダウンを行うことができる。

（ｄ）上記のように、圧縮荷重しきい値Ｌｂの絶対値は、検出下限値Ｌａの絶対値よりも低くなるように設定されている。また、引張荷重しきい値Ｌｄの絶対値は、検出上限値Ｌｃよりも低くなるように設定されている。

これらの場合、圧縮荷重しきい値Ｌｂが検出下限値Ｌａに設定される場合および引張荷重しきい値Ｌｄが検出上限値Ｌｃに設定される場合に比べて、荷重センサＳＥ５の検出値に基づく荷重しきい値を超えたか否かの判定精度が高くなる。

（ｅ）荷重しきい値（圧縮荷重しきい値Ｌｂおよび引張荷重しきい値Ｌｄ）の絶対値がシフトカム７ｂを実際に回転させるために必要とされる荷重の絶対値よりも低く設定されている場合には、運転者の意図によらないシフトペダル２１０の操作により、荷重条件が満たされたと判定される可能性がある。このような場合でも、上記の構成によれば、シフトカム７ｂが回転しない限り角度条件が満たされたと判定されることはない。したがって、運転者の意図によらないシフトペダル２１０の操作によりエンジン１０７の出力調整が行われることが防止される。

［１０］他の実施の形態
（ａ）上記実施の形態では、荷重センサＳＥ５は、第１のリンク軸２２１に加えられる圧縮荷重および引張荷重を検出可能に構成されるが、本発明はこれに限定されない。荷重センサＳＥ５は、圧縮荷重および引張荷重のうち一方のみを検出可能に構成されてもよい。この場合、荷重センサＳＥ５により検出される荷重について１つの荷重しきい値のみが設定され、シフトアップおよびシフトダウンのうち一方のためのシフト操作のみが判定対象となる。したがって、図８のシフト判定部５４は、図９のステップＳ５０６，Ｓ５０７の判定処理を行う必要がなくなる。

（ｂ）上記実施の形態では、シフトカム７ｂの角度しきい値ＴＨが複数の遊び角度範囲を除く範囲に設定されているが、角度しきい値ＴＨは複数の遊び角度範囲のうちいずれかの遊び角度範囲内に設定されてもよい。この場合、シフト操作が開始された後、角度条件が満たされたことが判定されるまでの時間を短縮することができる。したがって、エンジン１０７の出力調整を迅速に開始することができる。

（ｃ）上記実施の形態では、シフトカム７ｂの回転角度に関して、ギアポジションの順で連続する２つの基準角度値ＲＶごとに１つの角度しきい値ＴＨが設定されているが、本発明はこれに限定されない。ギアポジションの順で連続する２つの基準角度値ＲＶの間に、シフトアップおよびシフトダウンにそれぞれ対応する２つの角度しきい値ＴＨが設定されてもよい。この場合、シフト操作が行われたか否かをより適切に判定することが可能になる。

（ｄ）上記実施の形態では、シフトペダル２１０が押し上げられることによりシフトアップが行われ、シフトペダル２１０が押し下げられることによりシフトダウンが行われるが、本発明はこれに限定されない。

シフト機構７は、シフトペダル２１０が押し下げられることによりシフトアップが行われ、シフトペダル２１０が押し上げられることによりシフトダウンが行われるように構成されてもよい。この場合、運転者は、例えば自動二輪車１００の旋回時にシフトペダル２１０を踏み込むことにより容易にシフトアップを行うことができる。

（ｅ）上記実施の形態では、シフトカム７ｂの回転角度について、角度条件の判定のために複数のギアポジションに対応する複数の基準角度値ＲＶが予め設定されているが、本発明はこれに限定されない。複数の基準角度値ＲＶの各々は、変速機５のギア比が切り替えられるごとにシフトカムセンサＳＥ４の検出値に基づいて更新されてもよい。

例えば、（ｎ−１）速からｎ速へのシフトアップ時には、当該シフトアップのためのシフトペダル２１０の操作後、荷重の検出値が０に戻った時点で取得される回転角度の検出値によりｎ速の基準角度値ＲＶを更新してもよい。また、ｎ速から（ｎ−１）速へのシフトダウン時には、当該シフトダウンのためのシフトペダル２１０の操作後、荷重の検出値が０に戻った時点で取得される回転角度の検出値により（ｎ−１）速の基準角度値ＲＶを更新してもよい。このように、基準角度値ＲＶの更新を行う場合、更新が行われるごとに、更新された基準角度値ＲＶに基づいて角度しきい値ＴＨを再設定してもよい。それにより、角度条件の判定をより正確に行うことができる。

（ｆ）上記実施の形態では、エンジン１０７が駆動状態にある場合にはシフトダウンのためのエンジン１０７の出力調整が行われないが、本発明はこれに限定されない。

エンジン１０７が駆動状態にある場合であっても、シフトダウンのためのシフト操作に基づいてエンジン１０７の出力調整が行われてもよい。この場合、エンジン１０７が境界状態にある場合にのみエンジン１０７の出力調整が行われなくてもよい。

また、上記実施の形態では、エンジン１０７が被駆動状態にある場合にはシフトアップのためのエンジン１０７の出力調整が行われないが、本発明はこれに限定されない。エンジン１０７が被駆動状態にある場合であっても、シフトアップのためのシフト操作に基づいてエンジン１０７の出力調整が行われてもよい。この場合、エンジン１０７が境界状態にある場合にのみエンジン１０７の出力調整が行われなくてもよい。

なお、エンジン１０７の状態によらず、シフトダウンおよびシフトアップのためのエンジン１０７の出力調整が可能となる場合には、図８の状態判定部５５はなくてもよい。

（ｇ）上記実施の形態では、荷重センサＳＥ５が第１のリンク軸２２１に設けられるが、本発明はこれに限定されない。荷重センサＳＥ５は、運転者がシフトペダル２１０に加える荷重を直接的または間接的に検出することができればよい。したがって、荷重センサＳＥ５は、第１のリンク軸２２１に代えて、第２のリンク軸２２２に設けられてもよいし、シフトペダル２１０に設けられてもよい。

（ｈ）上記実施の形態は、本発明を上記実施の形態は、本発明を自動二輪車に適用した例であるが、これに限らず、自動四輪車、自動三輪車もしくはＡＴＶ（All Terrain Vehicle；不整地走行車両）等の他の鞍乗型車両に本発明を適用してもよい。

［１１］参考形態
参考形態に係る自動二輪車は、以下の点を除いて上記実施の形態に係る自動二輪車１００と同じ構成を有する。

参考形態に係る自動二輪車においては、シフトダウンのためのシフト操作が行われかつエンジン１０７が被駆動状態にある場合に、ＥＣＵ５０の出力制御部５６が、エンジン１０７の出力を調整する代わりに、クラッチ３を一時的に切断する。また、シフトアップのためのシフト操作が行われかつエンジン１０７が駆動状態にある場合に、ＥＣＵ５０の出力制御部５６が、エンジン１０７の出力を調整する代わりに、クラッチ３を一時的に切断する。これらの場合、クラッチ３が自動的に切断されることにより変速機５のギア比の切り替えが円滑に行われる。

［１２］実施の形態の各部と請求項の各構成要素との対応
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各構成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。

上記の実施の形態においては、自動二輪車１００が鞍乗型車両の例であり、エンジン１０７がエンジンの例であり、後輪１１５が駆動輪の例であり、シフトカム７ｂがシフトカムの例であり、変速機５が変速機の例であり、シフトペダル２１０がシフトペダルの例であり、第１のリンク機構２２０が駆動部の例であり、シフト軸２５０および第２のリンク機構２６０が回転駆動部材の例である。

また、荷重センサＳＥ５が荷重検出部の例であり、シフトカムセンサＳＥ４が角度検出部の例であり、圧縮荷重しきい値Ｌｂおよび引張荷重しきい値Ｌｄが荷重しきい値の例であり、荷重判定部５２が荷重判定部の例であり、角度しきい値ＴＨが角度しきい値の例であり、角度判定部５３が角度判定部の例であり、シフト判定部５４がシフト判定部の例であり、出力制御部５６が制御部の例である。

また、シフトフォークｃ１〜ｃ３が１または複数のシフトフォークの例であり、状態判定部５５が第１および第２の状態判定部の例であり、検出下限値Ｌａおよび検出上限値Ｌｃが検出限界値の例である。

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構成要素を用いることもできる。

２…クランク軸，３…クラッチ，５…変速機，５ａ…メイン軸，５ｂ…ドライブ軸…５ｃ，５ｃ１，５ｃ２，５ｄ，５ｄ１，５ｄ２…ギア，５ｅ…後輪ドライブスプロケット，５ｆ，９２…ドグ，７…シフト機構，７ｂ…シフトカム，５０…ＥＣＵ，５１…記憶部，５２…荷重判定部，５３…角度判定部，５４…シフト判定部，５５…状態判定部，５６…出力制御部，７１…シリンダ，７２…ピストン，７３…燃焼室，７４…吸気ポート，７４ａ，７５ａ…開口端，７５…排気ポート，７６…吸気弁，７７…排気弁，７８…点火プラグ，７９…吸気管，８２…ＥＴＶ，９１…スライドギア，９３…フィックスギア，９４…ドグ穴，１００…自動二輪車，１０１…本体フレーム，１０２…ヘッドパイプ，１０３…フロントフォーク，１０４…前輪，１０５…ハンドル，１０５ａ…クラッチレバー，１０７…エンジン，１０８…インジェクタ，１０９…クランクケース，１１０…ミッションケース，１１２…燃料タンク，１１３…シート，１１４…リアアーム，１１５…後輪，１１６…後輪ドリブンスプロケット，１１７…チェーン，１１８…排気管，１２０…バックステップ，２１０…シフトペダル，２１１…ペダルアーム，２１２…取付部，２２０…第１のリンク機構，２２１…第１のリンク軸，２２２…第２のリンク軸，２５０…シフト軸，２６０…第２のリンク機構，３００…ストッパープレート，Ａ…境界領域，Ｂ…駆動領域，Ｃ…被駆動領域，ＦＬ…左足，Ｌａ…検出下限値，Ｌｂ…圧縮荷重しきい値，Ｌｃ…検出上限値，Ｌｄ…引張荷重しきい値，ＲＶ…基準角度値，ＳＥ１…アクセルセンサ，ＳＥ２…クランクセンサ，ＳＥ３…スロットルセンサ，ＳＥ４…シフトカムセンサ，ＳＥ５…荷重センサ，ＴＨ…角度しきい値，ｃ１〜ｃ３…シフトフォーク，ｄ１〜ｄ３…カム溝，ｅ１〜ｅ３…摺動ピン

Claims (8)

1. エンジンと、
   駆動輪と、
   シフトカムを有するとともに前記エンジンにより発生されるトルクを前記駆動輪に伝達する変速機と、
   前記変速機のギア比を切り替えるために運転者により操作可能なシフトペダルと、
   前記シフトペダルが押し上げられるまたは押し下げられることにより動作する駆動部と、
   前記駆動部の動作に連動して前記シフトカムを回転させる回転駆動部材と、
   前記駆動部に設けられ、前記シフトペダルが押し上げられるまたは押し下げられることにより前記駆動部に加えられた荷重を検出する荷重検出器と、
   前記シフトカムの回転角度を検出する角度検出部と、
   前記荷重検出器により検出された荷重が荷重しきい値を超えたという荷重条件が満たされたか否かを判定する荷重判定部と、
   前記角度検出部により検出された回転角度が予め定められた角度しきい値を超えたという角度条件が満たされたか否かを判定する角度判定部と、
   前記荷重条件および前記角度条件が満たされた場合に前記変速機のギア比を切り替えるためのシフト操作が行われたと判定し、前記荷重条件および前記角度条件の少なくとも一方が満たされていないと判定された場合に前記シフト操作が行われていないと判定するシフト判定部と、
   前記シフト判定部により前記シフト操作が行われたと判定された場合に、前記変速機のギア比を切り替えるために前記エンジンの出力を調整する制御部とを備える、鞍乗型車両。
2. 前記荷重判定部は、前記加えられた荷重が予め定められた時間連続して前記荷重しきい値を超えたことを前記荷重検出器の出力信号が示す場合に前記荷重条件が満たされたと判定する、請求項１記載の鞍乗型車両。
3. 前記変速機は、前記シフトカムが回転することにより前記シフトカムの回転角度に応じて前記シフトカムの軸方向に移動する１または複数のシフトフォークをさらに有し、
   前記変速機のギア比は、前記１または複数のシフトフォークの少なくとも１つが前記軸方向に移動することにより切り替えられ、
   前記シフトカムは、当該シフトカムが回転した場合に前記１または複数のシフトフォークが前記軸方向に移動しない遊び角度を有するように構成され、
   前記角度しきい値は、前記遊び角度を除く角度に設定される、請求項１または２記載の鞍乗型車両。
4. 前記シフトペダルは、前記変速機のシフトアップのために運転者により押し上げられるように構成されるとともに、前記変速機のシフトダウンのために運転者により押し下げられるように構成され、
   前記駆動部および前記回転駆動部材は、シフトアップのための前記シフトペダルの操作により前記シフトカムを第１の回転方向に回転させ、シフトダウンのための前記シフトペダルの操作により前記シフトカムを前記第１の回転方向とは逆の第２の回転方向に回転させる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の鞍乗型車両。
5. 前記シフトペダルは、前記変速機のシフトダウンのために運転者により押し上げられるように構成されるとともに、前記変速機のシフトアップのために運転者により押し下げられるように構成され、
   前記駆動部および前記回転駆動部材は、シフトアップのための前記シフトペダルの操作により前記シフトカムを第１の回転方向に回転させ、シフトダウンのための前記シフトペダルの操作により前記シフトカムを前記第１の回転方向とは逆の第２の回転方向に回転させる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の鞍乗型車両。
6. 前記エンジンが前記エンジンから前記駆動輪にトルクが伝達される駆動状態にあるか否かを判定する第１の状態判定部をさらに備え、
   前記角度判定部は、前記シフトカムの前記第１の回転方向への回転を判定可能に構成され、
   前記制御部は、前記エンジンが前記駆動状態にないことが判定されかつ前記シフトカムの前記第１の回転方向への回転が判定される場合に、前記変速機のギア比を切り替えるための前記エンジンの出力調整を行わない、請求項４または５記載の鞍乗型車両。
7. 前記エンジンが前記駆動輪から前記エンジンにトルクが伝達される被駆動状態にあるか否かを判定する第２の状態判定部をさらに備え、
   前記角度判定部は、前記シフトカムの前記第２の回転方向への回転を判定可能に構成され、
   前記制御部は、前記エンジンが前記被駆動状態にないことが判定されかつ前記シフトカムの前記第２の回転方向への回転が判定される場合に、前記変速機のギア比を切り替えるための前記エンジンの出力調整を行わない、請求項４〜６のいずれか一項に記載の鞍乗型車両。
8. 前記荷重しきい値の絶対値は、前記荷重検出器の検出限界値の絶対値よりも低い値に設定される、請求項１〜７のいずれか一項に記載の鞍乗型車両。

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