JP5161523B2 - 鞍乗型車両、パワーユニットおよび無段変速機 - Google Patents

Description

本発明は、鞍乗型車両（例えば、自動二輪車）、パワーユニットおよび無段変速機に関し、特に、電子制御された無段変速機が搭載された鞍乗型車両に関する。

スクータ型の自動二輪車等の鞍乗型車両には、広くＶベルト式無段変速機が使われている。このＶベルト式無段変速機は、エンジン等の動力源の出力が入力されるプライマリ軸と、駆動輪への出力を取り出すセカンダリ軸とにそれぞれ配された溝幅可変の一対のプライマリシーブ及びセカンダリシーブで構成され、両シーブにＶベルトが巻き掛けられている。当該Ｖベルト式無段変速機は、溝幅調節機構により各シーブの溝幅を変えることで、Ｖベルトの各シーブに対する巻掛け径が調節され、それにより両シーブ間での変速比が無段階的に調節される。

通常、前記プライマリシーブ及びセカンダリシーブは、相互間にＶ溝を形成する固定フランジ及び可動フランジとから構成され、各可動フランジがプライマリ軸又はセカンダリ軸の軸線方向に移動自在に設けられている。そして、溝幅調節機構により可動フランジを移動することによって、変速比を無段階に調節できる。

従来、この種のＶベルト式無段変速機として、溝幅調節のためのプライマリシーブの可動フランジの移動を電動モータで行うようにしたものがある。電動モータの移動推力により、プライマリシーブの溝幅を狭める方向（Ｔｏｐ側）、及び溝幅を広げる方向（Ｌｏｗ側）のいずれの方向にも可動フランジを移動することができるので、溝幅を自由に調節することができる（例えば、特許文献１等参照）。
特許第３０４３０６１号公報 特許第２９５０９５７号公報 特開平７ー１１９８０４号公報

Ｖベルト式の自動無段変速機を電子制御する機構を備えたスクータ型の自動二輪車では、ライダーの操作を必要とすることなく、車速とエンジン回転速度に対して予め入力されたプログラム（マップ）に基づいて変速比を自動的に変更する。このため、ライダーによる走行操作が容易であり、現在では様々な車種にこの自動無段変速機を適用することが試みられている。

ところで、このような無段変速機が搭載された車両で下り坂道を走行する際、エンジンを切った状態で下り坂を惰性で下る場合がある。このとき、車両のスピードに対応して変速比が変化する機構の場合には、ある程度スピードが出た状態でエンジンを始動すると、即座にクラッチ係合する場合があり、その際、ライダーの操作と実際の車両の加速動作との間に違和感が生じるという問題が発生し得る。

本発明の鞍乗型車両は、エンジンと、当該エンジンに接続された無段変速機と、当該無段変速機を制御する制御装置とを備えている。当該鞍乗型車両は、モード切替操作子を備え、制御装置には、複数の走行モードが設定されている。制御装置は、エンジンの始動前に、複数の走行モードのうちの予め定められた所定の走行モードに切り替える第１制御を実行する。また、制御装置は、モード切替操作子の操作に応じて複数の走行モードを相互に切り替える第２制御を実行する。さらに、制御装置は、エンジンが未始動であることを検出した場合に、第２制御を制限して、所定の走行モードから他の走行モードへの切り替えを禁止する第３制御を実行する。

本発明によれば、制御装置は、エンジンの始動前に、複数の走行モードのうちの予め定められた所定の走行モードに切り替える第１制御と、モード切替操作子の操作に応じて複数の走行モードを相互に切り替える第２制御と、エンジンが未始動であることを検知した場合に、第２制御を制限して、所定の走行モードから他の走行モードへの切り替えを禁止する第３制御とを実行するので、エンジン始動時の走行モードを予め定められた所定の走行モードに固定することができ、常に同一の走行モードで走行を開始することができる。これによって、始動直後（車両発進時）のドライバビリティを一定に保つことができる。

また、制御装置が、エンジンが始動直後であることを検出し、且つ、複数の走行モードのうちの予め定められた所定の走行モードに切り替えられていない場合において、走行モードを当該所定の走行モードに切り替える第４制御を実行する場合は、例えば、下り坂を走行中に車速が出た状態でエンジンをかけて遠心クラッチが係合した場合でも、ライダーの操作と実際の車両動作との間の違和感を緩和することができ、ライダーの乗り心地を向上させることができる。

無段変速機１は、例えば、図９に示すように、エンジン２によって回転されるプライマリ軸３ａに接続するプライマリシーブ３と、遠心クラッチ６を介して後輪７（駆動輪）に動力を出力するセカンダリ軸４ａに接続するセカンダリシーブ４と、これらプライマリシーブ３とセカンダリシーブ４間に架け渡されたＶベルト５とから構成されている。そして、溝幅調節機構によりプライマリシーブ３の溝幅を調整することによって、変速比を無段階に調節できるように構成されている。

このような無段変速機１において、エンジン２を切ったまま下り坂道を走行する際、車両のスピードに対応して変速比が変化する機構を備えている場合がある。この場合には、ある程度スピードが出た状態でエンジン２をかけると、車速とエンジン回転速度に対して予め入力されたプログラム（マップ）に基づいて急激に変速する事象が生じる場合がある。このような事象が生じたとき、エンジン２の下流側に位置するセカンダリシーブ４の回転速度も増して、遠心クラッチ６が瞬時に係合する場合がある。その結果、通常発進でのクラッチ係合とは懸け離れたフィーリングになるため、ライダーの操作と実際の車両動作との間に違和感が生じ得る。本願発明者は遠心クラッチ６の係合状態によりライダーの操作と車両動作との間に違和感が生じ得るとの知見を得、遠心クラッチ係合時における違和感を緩和し得る機構を見出し、本発明に想到した。

以下、図面を参照しながら、本発明による実施の形態を説明する。以下の図面においては、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明している。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。

図１は、本発明の実施形態に係る鞍乗型車両１００の側面構成を示している。図２は、本実施形態の鞍乗型車両１００に搭載される制御装置１０およびその周辺構成を説明するためのブロック図である。

本実施形態の鞍乗型車両１００は、図２に示すように、ライダーが操作するアクセル操作子２５に応じて出力が制御される駆動源（エンジン）２０と、そのエンジン２０に接続された無段変速機３０と、その無段変速機３０を電子的に制御する制御装置１０とを備えている。なお、本実施形態では、エンジン２０と無段変速機３０はパワーユニット８０を構成している。

図１に示した例の鞍乗型車両１００は、スクータ型の自動二輪車であり、エンジン２０によって発生した駆動力は、無段変速機３０を介して後輪（駆動輪）４０へと伝わる。自動二輪車の場合、ライダーが操作するアクセル操作子２５は、ハンドルに取り付けられたアクセル又はアクセルグリップである。

本実施形態の無段変速機３０は、エンジン２０によって回転されるプライマリ軸３１（例えばクランク軸）にプライマリシーブ３２を連接すると共に、遠心クラッチ５０や減速機構５１を介して後輪４０（駆動輪）に動力を出力するセカンダリ軸３５にセカンダリシーブ３４を連接し、これらプライマリシーブ３２とセカンダリシーブ３４間にＶベルト３３が架け渡された構成となっている。そして、各シーブの溝幅を変えることによって、変速比を無段階に制御している。

また、プライマリシーブ３２及びセカンダリシーブ３４は、それぞれプライマリ軸３１及びセカンダリ軸３５に取り付けられた固定フランジ（３２ａ，３４ａ）及び可動フランジ（３２ｂ，３４ｂ）から構成されている。両可動フランジ（３２ｂ，３４ｂ）は、それぞれプライマリ軸３１方向及びセカンダリ軸３５方向に移動自在に設けられている。なお、固定フランジは、固定シーブと称することもあり、可動フランジは、可動シーブと称することもある。

セカンダリシーブ３４の可動フランジ３４ｂは、溝幅調整機構によって溝幅を狭める方向に付勢されている。本実施形態の溝幅調整機構は、可動フランジ３４ｂに取り付けられたスプリング（図示せず）と可動フランジ３４ｂの部位に設けられたトルクカム（図示せず）である。

一方、プライマリシーブ３２の溝幅は、プライマリシーブ３２の可動フランジ３２ｂをアクチュエータ６０で移動制御（プライマリ軸３１方向に摺動）することによって調整されている。アクチュエータ６０の出力により、プライマリシーブ３２の溝幅を狭める方向（Ｔｏｐ側）、及び溝幅を広げる方向（Ｌｏｗ側）のいずれの方向にも可動フランジ３２ｂを移動させることができるので、溝幅を自由に調節することができる。

なお、本実施形態のアクチュエータ６０は、電動モータである。この電動モータ６０の出力は、電動モータ６０への供給電力によって制御される。つまり、電動モータ６０は、入力された供給電力の電気エネルギーを機械エネルギーに変換して、可動フランジ３２ｂに出力し、可動フランジ３２ｂを移動させている。

プライマリシーブ３２の溝幅を調整するアクチュエータ６０は、制御装置（変速制御装置）１０に電気的に接続されている。この制御装置１０は、電子制御装置（ＥＣＵ；Electronic Control Unit）から構成されている。電子制御装置（ＥＣＵ）は、例えば、マイクロコンピュータ（ＭＰＵ）からなる。制御装置１０は、車両の走行条件（車速やスロットル開度など）に応じた変速比を、予め登録された制御マップ（プログラム）から算出して、その変速比を実現するための変速指令を無段変速機３０に与えて、最終的にその変速比を実現させる制御を行う。

実際の制御は、車速やスロットル開度の情報を基に制御マップから変速比の目標値（目標変速比）を算出し、目標変速比となるように電動モータ６０を駆動してプライマリシーブの可動シーブの位置を制御する。この制御マップは、制御装置１０の内部に設置された記憶部に格納されている。あるいは、制御装置１０の外部に該制御装置１０と電気的に接続する記憶部を設け、この記憶部に制御マップを格納することもできる。記憶部は、例えば、半導体メモリ（ＲＡＭ、フラッシュメモリなど）またはハードディスクから構成することができる。

このように電子的に制御された無段変速機では、複数の制御マップを用意することにより、複数の変速特性を設定することができる。本実施形態の無段変速機３０では、ライダーの意思に応じて適宜変更可能な２つの変速特性が設定されている。

本実施形態では、制御装置１０には、無段変速機６０を制御する複数の走行モードが設定されている。また、制御装置１０は、第１制御１１と、第２制御１２と、第３制御１３を行う。制御装置１０は、予め設定されたプログラムに従って種々の制御を実行する。

第１制御１１は、エンジン２０の始動前に、複数の走行モード（Ａ、Ｂ）のうちの予め定められた所定の走行モード（Ａ）に切り替える制御である。第２制御１２は、モード切替操作子２７の操作に応じて複数の走行モード（Ａ、Ｂ）を相互に切り替える制御である。第３制御１３は、エンジンが未始動であることを検出した場合に、第２制御１２を制限して、所定の走行モード（Ａ）から他の走行モード（Ｂ）への切り替えを禁止する制御である。

ここで、「所定の走行モード」は、制御装置１０に設定された複数の走行モードのうち、予め設定される走行モードであり、本実施形態では、適宜「ノーマルモード」又は「初期モード」という。

図３（ａ）に示すように、本実施形態の無段変速機３０では、ノーマルモード「Ａ」とアシストモード「Ｂ」の２つの走行モードが採用されている。ここでいう「走行モード」とは、無段変速機に設定される変速特性（変速方法）を示す用語である。各走行モードの特徴を簡単に説明すると、ノーマルモード「Ａ」は、変速域のエンジン回転速度が低く設定された低燃費や低騒音等を考慮した走行モード（所謂「エコモード」）である。一方、アシストモード「Ｂ」は、ノーマルモード「Ａ」よりも変速域のエンジン回転速度が高く設定されたエンジン出力性能を優先した走行モード（所謂「パワーモード」）である。

図３（ｃ）に示すように、ノーマルモード「Ａ」とアシストモード「Ｂ」とでは、車速−エンジン回転速度の線図で示す変速特性図（制御マップ）が相違する。図３（ｃ）中のＲ（Ａ）はノーマルモード「Ａ」で設定される変速特性（制御マップ）を示し、Ｒ（Ｂ）はアシストモード「Ｂ」で設定される変速特性（制御マップ）を示す。図中において、車速が同じであればエンジン回転速度が高い程、無段変速機の変速比が大きくなる側（Ｌｏｗ側）に設定されていることを意味する。

ノーマルモード「Ａ」とアシストモード「Ｂ」の変速特性（制御マップ）を比較すると、同じ車速のときには、ノーマルモード「Ａ」の方がアシストモード「Ｂ」よりもエンジン回転速度が低くなるように設定されていることが分かる。すなわち、ノーマルモード「Ａ」は、アシストモード「Ｂ」に比べて変速比が小さくなる側（ＴＯＰ側）になるように設定されている。

制御装置１０は、エンジン２０の始動前に、複数の走行モード（Ａ、Ｂ）のうちの予め定められた所定の走行モード（Ａ）に切り替える（第１制御）。また、制御装置１０は、モード切替操作子２７の操作に応じて複数の走行モード（Ａ、Ｂ）を相互に切り替える（第２制御）。さらに、制御装置１０は、エンジンが未始動であることを検出した場合に、第２制御１２を制限して、所定の走行モード（Ａ）から他の走行モード（Ｂ）への切り替えを禁止する（第３制御）。

本実施形態では、図３（ａ）に示すように、制御装置１０は、アクセル操作子２５とは別に設けられたライダーが操作するモード切替操作子２７に応じて、複数の走行モード（ここではノーマルモード「Ａ」とアシストモード「Ｂ」）を相互に切り替える。つまり、ノーマルモード「Ａ」とアシストモード「Ｂ」とは、ライダーの意思によって（典型的にはボタン操作により手動で）相互に切り替えられる（矢印「７０」）。これにより、ライダーの意思を反映させた最適な走行モードを選択することができ、ライダーは快適な走行を楽しむことができる。

加えて、本実施形態では、図３（ｂ）に示すように、制御装置１０は、エンジン２０を切った状態では、無段変速機３０の走行モード（変速特性）を初期モードに選択的に固定し得るように構成されている。ここでいう「初期モード」とは、無段変速機に設定される複数の走行モード（変速特性）のうち、変速比が最も小さくなる側（ＴＯＰ側）に設定された走行モードのことである。即ち、本実施形態では、アシストモード「Ｂ」よりも変速比が小さくなる側（ＴＯＰ側）に設定されたノーマルモード「Ａ」が初期モードに該当する。

具体的には、制御装置１０は、エンジン２０が未始動の状態を検出し、それに応じてモード切替禁止指令を発し、それによって、エンジン２０の始動前に予め移行されたノーマルモード「Ａ」（初期モード）からアシストモード「Ｂ」（初期モード以外の他の走行モード）への切り替えを禁止する。

本実施形態では、上述したように、実際の制御は、図３（ｃ）に示すように、制御マップ（Ｒ（Ａ）、Ｒ（Ｂ））を用いて実行される。すなわち、車速やスロットル開度の情報を基に各走行モードの制御マップ（Ｒ（Ａ）、Ｒ（Ｂ））から変速比の目標値（目標変速比）を算出し、目標変速比となるように電動モータ６０を駆動してプライマリシーブの可動シーブの位置を制御している。なお、制御マップ（Ｒ（Ａ）は、ノーマルモード「Ａ」の制御マップを示し、Ｒ（Ｂ）は、アシストモード「Ｂ」の制御マップを示している。また、制御マップＲ（Ａ）及び制御マップＲ（Ｂ）は、制御マップによって規定される領域（制御領域）を表している。この制御領域は、スロットル全開時における車速とエンジン回転速度の目標値の関係を表すラインＬ１（Ａ）及びラインＬ１（Ｂ）と、スロットル全閉時における車速とエンジン回転速度の目標値の関係を表すラインＬ２（Ａ）及びラインＬ２（Ｂ）とに囲まれた領域である。

例えば、ノーマルモード「Ａ」で走行する場合、制御マップＲ（Ａ）に基づいて制御が実行されると、車速とスロットル開度の情報に基づく演算によって、エンジン回転速度の目標値が算出される。具体的には、車速の情報に基づいて図３（ｃ）中の横軸の位置を決める。そして、スロットル開度に応じて、マップＲ（Ａ）の範囲内でエンジン回転速度の目標値を定める。この場合、スロットル開度が大きくなるほどエンジン回転速度の目標値を大きく（変速比が大きくなるようにＬｏｗ側に制御）、スロットル開度が小さくなるほどエンジン回転速度の目標値を小さく（変速比が小さくなるようにＴｏｐ側に制御）することにより、スムーズな加速や減速を実現するように構成されている。制御装置１０は、刻々と変化する車速とスロットル開度の情報に基づいて、上述した演算を繰り返しながらエンジン回転速度の目標値を算出し、無段変速機３０の変速比を制御している。

このような無段変速機３０では、変速比がある値以上になると、セカンダリシーブ回転の上昇に伴い、クラッチが係合しやすい状態になる。仮にエンジン回転の目標値が設定上、クラッチが係合してしまう変速比を超えている場合には、よりＴｏｐ側にあるほうがクラッチ係合直後のエンジンブレーキに唐突感が出ないようになる。図示した例では、制御マップＲ（Ａ）と制御マップＲ（Ｂ）を比較すると、制御マップＲ（Ａ）は、制御マップＲ（Ｂ）に比べて変速比が小さくなる側（ＴＯＰ側）に設定されているので、制御マップＲ（Ａ）に基づく制御の方が唐突なエンジンブレーキ感を是正できる。

なお、本実施形態ではノーマルモード「Ａ」を初期モードとしたが、複数の走行モードのうち変速比が小さくなる側（ＴＯＰ側）に設定される走行モードであれば、その他の走行モードであってもよい。設定される走行モード数も２つに限らず、３つ以上の走行モードを無段変速機３０に設けてもよい。例えば、ノーマルモード「Ａ」よりも変速比がさらにＴＯＰ側に設定された第３の走行モードを設定し、これを初期モードとすることもできる。

また、本実施形態では、各走行モード間の相互の切り替えの方法は、制御マップを切り替えることによって切り替えられるが、各走行モード間の相互の切り替えの方法は、これに限定されない。例えば、所定の換算係数を乗算することにより、制御マップを切り替えることなく変速特性を変更することができる。具体的には、所定の制御マップから算出された目標変速比に所定の換算係数（例えば、１．３５）を乗算することにより、変速比が大きくなる側（Ｌｏｗ側）にシフトされた変速特性へと切り替えることができる（所謂「シフトダウンモード」）。このとき、設定されるシフトダウンモード数は1つであってもよく、２つ以上のシフトダウンモードを設定して、ライダーのボタン操作に応じて順次変速比が大きくなる側（Ｌｏｗ側）にシフトダウンさせる構成であってもよい（所謂「多段シフトダウンモード」）。なお、所定の換算係数は、制御装置の内部又は外部に設けられた記憶部に係数マップ形式で格納される。

各走行モード間の相互の切り替えの方法について、図４に他の実施形態を例示する。各走行モード間の相互の切り替えは、図４に示すように、制御マップによる走行モードの切替と、換算係数の乗算によるシフトダウンモードの組み合わせであってもよい。図４に示す例では、３つの走行モード（即ち、ノーマルモード「Ａ」、アシストモード「Ｂ」、アシストＩＩモード「Ｃ」）をライダーのモード切替操作子２７の操作に応じて順次切り替えることができる（図４中の矢印「７２」参照）。さらに各走行モードは、シフトダウン状態へそれぞれ移行し得るように構成されている（図４中の矢印「７４」参照）。このような場合であっても、エンジン始動前に、走行モードをノーマルモード「Ａ」（即ち、変速比が最も小さくなる側（ＴＯＰ側）に設定された走行モード）に固定することにより、クラッチ係合時の違和感を緩和し得る。

以下、図２に戻って、さらに本発明の実施形態の構成、特に、無段変速機の制御装置の制御について詳細に説明する。

この鞍乗型車両１００は、エンジン２０の回転速度を検出するエンジン回転速度センサ２２を備えている。制御装置１０は、エンジン回転速度センサ２２で検出されるエンジンの回転速度が０であることに基づいて、エンジン２０が未始動であるか否かを検出する。

本実施形態では、制御装置１０には、エンジン２０の回転速度を検出するエンジン回転速度センサ２２が電気的に接続されており、エンジン回転速度信号を制御装置１０へと出力する。このエンジン回転速度センサ２２を介して、制御装置１０は、エンジン２０が未始動の状態を検出し、モード切替禁止指令を発する。具体的には、モード切替禁止指令は、エンジン回転速度センサ２２から出力されたエンジン回転速度信号（詳細には、エンジン回転速度が「０」を示すエンジン回転速度信号）に基づいて発せられる。なお、モード切替禁止指令は、エンジン回転速度センサ２２から出力されるエンジン回転速度信号だけに限らず、エンジンが未始動の状態を示す他の情報に応じて（例えば、メインスイッチ「ＯＮ」からの点火、噴射の有無等を判断して）発せられるように構成してもよい。

また、制御装置１０には、後輪４０の回転速度を検出する後輪回転速度センサ５２が電気的に接続されており、この後輪回転速度センサ５２は後輪４０の近傍に配置され、後輪回転速度信号を制御装置１０へと出力する。この後輪回転速度信号から車速が求まる。

さらに、制御装置１０には、モード切替操作子２７として、モード切替スイッチ（モード切替ＳＷ）が電気的に接続されている。複数の走行モードの切替は、ライダーがモード切替スイッチをオンにすることによって実行することができる。モード切替スイッチは、例えば、ボタン形態であるモード切替ボタンからなる。

また、制御装置１０には、プライマリシーブ３２の可動フランジ３２ｂのフランジ位置を検出するシーブ位置検出装置２９が接続されている。シーブ位置検出装置２９は、可動フランジ位置の情報（可動フランジ位置信号）を制御装置１０に出力することができる。制御装置１０は、そのフランジ位置（可動フランジ位置信号）の情報に基づいて電動モータ６０を制御している。なお、制御装置１０には、後輪回転速度信号、エンジン回転速度信号、可動フランジ位置信号以外にも種々の信号（例えばスロットル開度信号、セカンダリシーブ回転速度信号等）が入力され得る。

次に、図５のフローチャートを参照しながら、制御装置１０の制御方法を説明する。

まず、制御装置１０は、エンジン２０の始動前に、複数の走行モード（Ａ、Ｂ）のうちの予め定められた所定の走行モード（Ａ）に切り替える（第１制御）。本実施形態では、制御装置１０は、ステップＳ１０においてメインスイッチ（車両１００の主電源）が「ＯＮ」になると、ステップＳ２０へと進み、走行モードを初期モード（ここではノーマルモード「Ａ」）に移行させる。

次に、制御装置１０は、エンジンが未始動であることを検出した場合に、第２制御１２を制限して、所定の走行モード（Ａ）から他の走行モード（Ｂ）への切り替えを禁止する（第３制御）。本実施形態では、制御装置１０は、走行モードの切替要求（ここではアシストモード「Ｂ」への切替要求）の有無を判断する（ステップＳ３０）。走行モードの切替要求有りと判断した場合には、続いて、ステップＳ４０においてエンジン２０が始動しているか否かを判断する。このとき、エンジン２０が未始動と判断した場合には、ステップＳ５０へと進み、上記モード切替要求を受理せずに、初期モード（ノーマルモード「Ａ」）を維持したまま走行モードを確定する（ステップＳ７０）。

一方、ステップＳ４０においてエンジン２０が始動している判断した場合には、ステップＳ６０へと進み、上記モード切替要求を受理して、初期モード（ノーマルモード「Ａ」）から他の走行モード（アシストモード「Ｂ」）への切替を実行し、このまま走行モードを確定する（ステップＳ７０）。

このようにして、エンジン始動時の走行モードを初期モード（ノーマルモード「Ａ」）に固定することができる。なお、ここではメインスイッチの「ＯＮ」時に走行モードを初期モードに移行させる例を示したが、初期モードへの移行はエンジンが始動するよりも前に実行されればよく、それゆえに、初期モードへの移行のタイミングは、メインスイッチの「ＯＮ」時だけに限らない。例えば、エンジンを切るタイミングで初期モードへの移行を実行しておき、次回のメインスイッチの「ＯＮ」時には既に初期モードへの移行が完了しているように構成してもよい。或いは、メインスイッチが「ＯＦＦ」にされたときに、初期モードへの移行を実行しておいて、次回のメインスイッチの「ＯＮ」時には既に初期モードへの移行が完了しているように構成してもよい。

続いて、図６を参照しながら、本発明の他の実施形態を説明する。本実施形態では、エンジン始動前ではなくエンジン始動直後に初期モードへの移行を実行する点において上述した実施形態とは異なる。従って、鞍乗型車両１００と同一の構成部材には同一の符号を付し、その重複した説明を省略する。

本実施形態では、制御装置１０は、エンジン２０が始動直後であることを検出し、且つ、複数の走行モード（Ａ、Ｂ）のうちの予め定められた所定の走行モード（Ａ）に切り替えられていない場合において、走行モードを当該所定の走行モード（Ａ）に切り替える（第４制御１４）。

本実施形態では、制御装置１０は、エンジン２０の始動直後の状態を検出し、それに応じて、他の走行モード（アシストモード「Ｂ」）から初期モード（ノーマルモード「Ａ」）に切り替える制御を実行し得るように構成されている。つまり、エンジン始動前の走行モードの切り替えは許容されるが、エンジン始動にタイミングを合わせて初期モードへと移行するように構成されている。このような構成であっても、エンジン始動後には変速比が小さくなる側（ＴＯＰ側）に設定された初期モード（ノーマルモード「Ａ」）で走行を開始することができ、ライダーの操作と実際の車両動作との間の違和感を緩和することができる。

なお、本実施形態では、制御装置１０は、エンジン２０の回転速度が０から増加したか否かに基づいて、エンジン２０が始動直後であるか否かを検出している。すなわち、制御装置１０は、エンジン回転速度センサ２２を介して、エンジン２０の始動直後の状態を検出することができる。具体的には、エンジン回転速度が「０」から増加したこと示すエンジン回転速度信号に応じて、他の走行モード（アシストモード「Ｂ」）から初期モード（ノーマルモード「Ａ」）に切り替える制御を実行している。

次に、この制御装置１０の制御方法を説明する。まず、制御装置１０は、ステップＳ１００においてメインスイッチ（車両１００の主電源）が「ＯＮ」になると、ステップＳ２００へと進み、エンジン２０が始動しているか否かを判断する。ステップＳ２００の判断は、エンジンが始動されたと判断されるまで、短時間（本実施形態では、０．０５秒（例えば５０ｍｓ））毎に繰り返し実行される。

そして、ステップＳ２００の判断において、エンジンが始動していると判断された場合には、制御装置１０は、ステップＳ３００において、現時点での走行モードが初期モード（ノーマルモード「Ａ」）以外であるか否かを判断する。ステップＳ３００において、現時点での走行モードが既に初期モード（ノーマルモード「Ａ」）である場合には、ステップＳ５００へと進み、初期モード（ノーマルモード「Ａ」）を維持したまま走行モードを確定する。

一方、ステップＳ３００において現時点での走行モードが初期モード（ノーマルモード「Ａ」）以外の他の走行モード（アシストモード「Ｂ」）であると判断した場合には、他の走行モード（アシストモード「Ｂ」）から初期モード（ノーマルモード「Ａ」）への切替を実行し（ステップＳ４００）、そのまま走行モードを確定する（ステップＳ５００）。

上記構成では、メインスイッチを「ＯＮ」にした後、走行モードが初期モード（ノーマルモード「Ａ」）以外の他の走行モードに切り替えられたとしても、エンジン始動直後には必ず初期モードに移行させることができる。また、ステップＳ２００でのエンジン始動の有無の判断は、非常に短時間（例えば５０ｍｓ）で繰り返し実行されるので、エンジン始動後に走行モードを切り替えた場合であっても、実際の変速比の変化に影響を与えることはない。

本発明は上述した実施形態に限定されない。

例えば、無段変速機３０の構造は、上述した実施形態に限定されず、プライマリシーブとセカンダリシーブにＶベルトが巻き掛けられた形態を有し、アクチュエータ及び制御装置によって、プライマリシーブの溝幅が調整される種々の無段変速機に適用可能である。

かかる無段変速機には、例えば、図８に示すように、Ｖベルトが金属製のベルトで構成された無段変速機を採用することができる。なお、図８において、図２および図６に記載された実施形態の無段変速機と、同じ作用を奏する部材又は部位には、同じ符号を付している。

この実施形態では、Ｖベルトが金属製のベルトで構成された無段変速機２３０（以下、適宜「金属ベルトＣＶＴ」という。）は、図８に示すように、Ｖベルトを金属製のベルト２３３で構成した以外にも、種々の変更を行なっている。

この金属ベルトＣＶＴ２３０は、クラッチ２５０と、プライマリ回転センサ２２９と、アクチュエータとを備えている。本実施形態では、アクチュエータは、油圧シリンダ２６０Ａ、２６０Ｂと、油圧制御弁２６０Ｃとから構成されている。

クラッチ２５０は、エンジン２０の出力軸と金属ベルトＣＶＴ２３０の入力軸との間に配設されている。エンジン２０の出力軸と金属ベルトＣＶＴ２３０の入力軸との間で、動力の伝達を断接する。

次に、プライマリ回転センサ２２９は、プライマリシーブ２３２の回転速度を検出している。この実施形態では、制御装置１０は、無段変速機２３０の変速比を、プライマリ回転センサ２２９で検出されたプライマリシーブ２３２の回転速度と、車速センサ（図では後輪回転速度センサ）２５２によって検出される鞍乗型車両の車速との比で算出している。なお、無段変速機２３０の変速比は、プライマリ回転センサ２２９で検出されたプライマリシーブ２３２の回転速度と、セカンダリシーブ回転速度センサ２６９によって検出されるセカンダリシーブ２３４の回転速度との比で算出してもよい。

次に、油圧シリンダ２６０Ａは、プライマリシーブ２３２の溝幅を調整する。この実施形態では、油圧シリンダ２６０Ａは、プライマリシーブ２３２を構成する可動フランジ２３２Ｂに押圧力を付与して、プライマリシーブ２３２の溝幅を調整する。また、油圧シリンダ２６０Ｂは、セカンダリシーブ２３４の溝幅を調整する。この実施形態では、油圧シリンダ２６０Ｂは、セカンダリシーブ２３４を構成する可動フランジ２３４Ｂに押圧力を付与して、セカンダリシーブ２３４の溝幅を調整する。油圧制御弁２６０Ｃは、油圧シリンダ２６０Ａ、２６０Ｂに付与する油圧を調整する弁である。油圧制御弁２６０Ｃは、油圧シリンダ２６０Ａ、２６０Ｂのうち、一方の油圧シリンダ２６０Ａ（２６０Ｂ）に油圧を高くするときには、他方の油圧シリンダ２６０Ｂ（２６０Ａ）の油圧が低くなるように、油圧を制御する。油圧制御弁２６０Ｃは、制御装置１０によって制御される。

この金属ベルトＣＶＴ２３０は、制御装置１０で油圧制御弁２６０Ｃを操作することによって、金属ベルトＣＶＴ２３０の変速比が変更される。制御装置１０の制御については、無段変速機３０と同様の制御が行なわれる。なお、この実施形態にかかる金属ベルトＣＶＴ２３０では、制御装置１０は、エンジンの回転速度を制御目標値とすることに代えて、プライマリシーブ２３２の回転速度を制御目標値にしている。

なお、本実施形態では、上述した第１制御１１、第２制御１２および第３制御１３に、第４制御１４を組み合わせている。すなわち、制御装置は、図８に示すように、第１制御１１、第２制御１２、第３制御および第４制御をそれぞれ実行する。第１制御１１は、エンジンの始動前に、複数の走行モードのうちの予め定められた所定の走行モードに切り替える。第２制御１２は、モード切替操作子の操作に応じて複数の走行モードを相互に切り替える。第３制御１３は、エンジンが未始動であることを検出した場合に、第２制御を制限して、所定の走行モードから他の走行モードへの切り替えを禁止する。第４制御１４は、エンジンが始動直後であることを検出し、且つ、所定の走行モードに切り替えられていない場合に、当該所定の走行モードに切り替える第４制御１４を実行する。

かかる構成によれば、何らかの装置異常によって、エンジンの始動前に走行モードを所定の走行モード（Ａ）に固定できない場合に、第４制御１４によって、エンジン始動直後に所定の走行モード（Ａ）に切り替えることができる。また、第４制御１４が機能しない場合でも、第１制御から第３制御によって、エンジンの始動前に走行モードを所定の走行モード（Ａ）に固定できる。

なお、図１に示した鞍乗型車両１００は、スクータ型の自動二輪車であるが、これに限らず、無段変速機の変速を電子的に制御する制御装置を備えた鞍乗型車両であれば適用することができる。例えば、スクータ型の自動二輪車以外に、四輪バギー（ＡＴＶ：All Terrain Vehicle（全地形型車両））や、スノーモービルに適用することができる。なお、四輪バギー等の場合には、アクセル操作子は、アクセルグリップの形態の他に、レバー形態のものもあり得る。加えて、エンジンとして内燃機関のエンジンを用いたが、モータを用いた鞍乗型車両にすることも可能である。

以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変が可能である。

本発明によれば、下り坂道発進時のドライバビリティを十分確保し得る鞍乗型車両を提供することができる。

本発明の実施形態に係る鞍乗型車両の側面構成を示す図。 本発明の実施形態の鞍乗型車両に搭載される無段変速機およびその周辺構成を説明するためのブロック図。 無段変速機に設定された走行モードを説明するための図。 無段変速機に設定された走行モードを説明するための図。 本発明の実施形態に係る制御装置の制御フローを示す図。 本発明の他の実施形態の無段変速機およびその周辺構成を説明するためのブロック図。 本発明の他の実施形態に係る制御装置の制御フローを示す図。 無段変速機が金属ベルトＣＶＴである場合における、無段変速機およびその周辺構成を説明するためのブロック図。 無段変速機の機構を説明するための図。

符号の説明

１０ 制御装置
１１ 第１制御
１２ 第２制御
１３ 第３制御
１４ 第４制御
２０ エンジン
２２ エンジン回転速度センサ
２５ アクセル操作子
２７ モード切替操作子
２９ シーブ位置検出装置
３０ 無段変速機
３１ 回転軸
３２ プライマリシーブ
３２ｂ 可動フランジ
３３ ベルト
３４ セカンダリシーブ
３４ｂ 可動フランジ
３５ 回転軸
４０ 後輪
５０ 遠心クラッチ
５２ 後輪回転速度センサ
６０ 電動モータ
８０ パワーユニット
１００ 鞍乗型車両
２２９ プライマリ回転センサ
２３０ 金属ベルトＣＶＴ（無段変速機）
２３２ プライマリシーブ
２３２Ｂ 可動フランジ
２３３ 金属ベルト
２３４ セカンダリシーブ
２３４Ｂ 可動フランジ
２５０ クラッチ
２６０Ａ 油圧シリンダ
２６０Ｂ 油圧シリンダ
２６０Ｃ 油圧制御弁
２６９ セカンダリシーブ回転速度センサ

Claims (26)

1. アクセル操作子に応じて出力が制御されるエンジンと、当該エンジンに接続された無段変速機と、当該無段変速機を制御する制御装置とを備えた鞍乗型車両であって、
   モード切替操作子を備え、
   前記制御装置には、複数の走行モードが設定されており、
   前記制御装置は、
   前記エンジンの始動前に、前記複数の走行モードのうちの予め定められた所定の走行モードに切り替える第１制御と、
   前記モード切替操作子の操作に応じて複数の走行モードを相互に切り替える第２制御と、
   前記エンジンが未始動であることを検出した場合に、前記第２制御を制限して、前記所定の走行モードから他の走行モードへの切り替えを禁止する第３制御と
   を実行することを特徴とする、鞍乗型車両。
2. 前記エンジンの回転速度を検出するエンジン回転速度センサを備え、
   前記制御装置は、前記エンジンが未始動であるか否かを、前記エンジン回転速度センサで検出されるエンジン回転速度が０であること回転速度に基づいて検出することを特徴とする、請求項１に記載の鞍乗型車両。
3. エンジンと、当該エンジンに接続された無段変速機と、当該無段変速機を制御する制御装置とを備えた鞍乗型車両であって、
   モード切替操作子を備え、
   前記制御装置には、複数の走行モードが設定されており、
   前記制御装置は、前記モード切替操作子の操作に応じて複数の走行モードを相互に切り替える第２制御を実行し、さらに、
   前記制御装置は、前記エンジンが始動直後であることを検出し、且つ、前記複数の走行モードのうちの予め定められた所定の走行モードに切り替えられていない場合において、走行モードを当該所定の走行モードに切り替える第４制御を実行し、
   前記所定の走行モードは、前記複数の走行モードのうち所定の走行モード以外の他の走行モードよりも変速比がＴＯＰ側に設定されることを特徴とする、鞍乗型車両。
   
4. 前記エンジンの回転速度を検出するエンジン回転速度センサを備え、
   前記制御装置は、前記エンジンが始動直後であるか否かを、前記エンジン回転速度センサに基づいて、前記エンジン回転速度が０から増加したか否かで検出することを特徴とする、請求項３に記載の鞍乗型車両。
5. 前記所定の走行モードは、前記複数の走行モードのうち所定の走行モード以外の他の走行モードよりも変速比がＴＯＰ側に設定されることを特徴とする、請求項１に記載の鞍乗型車両。
6. 前記無段変速機は、プライマリシーブ及びセカンダリシーブのＶ溝にベルトが巻掛けられ、前記各シーブの溝幅を変えることによって、変速比を無段階に制御するベルト式無段変速装置であり、
   前記プライマリシーブは、前記エンジンの出力が伝達されるプライマリ軸に配設された当該プライマリシーブの固定フランジ及び可動フランジとから構成されており、
   前記セカンダリシーブは、遠心クラッチを介して後輪に動力を伝達するセカンダリ軸に配設された当該セカンダリシーブの固定フランジ及び可動フランジとから構成されており、
   前記プライマリシーブの溝幅は、当該プライマリシーブの可動フランジをアクチュエータで移動制御することによって調整されるとともに、前記セカンダリシーブの可動フランジは、溝幅を狭める方向に付勢されている、請求項１または３に記載の鞍乗型車両。
7. 前記無段変速機は、プライマリシーブ及びセカンダリシーブのＶ溝にベルトが巻き掛けられ、前記各シーブの溝幅を変えることによって、変速比を無段階に制御するベルト式無段変速装置であり、
   前記ベルトは、金属製のベルトで構成されている、請求項１または３に記載の鞍乗型車両。
8. 前記プライマリシーブには、前記エンジンの出力が伝達されるプライマリ軸にクラッチが配設されている、請求項７に記載の鞍乗型車両。
9. 前記プライマリシーブと前記セカンダリシーブの溝幅は、それぞれ油圧式シリンダによって、調整されている、請求項７に記載の鞍乗型車両。
10. エンジンと、エンジンに接続され、制御装置によって制御される無段変速機とを備えたパワーユニットであって、
    前記制御装置には、複数の走行モードが設定されており、
    前記制御装置は、
    前記エンジンの始動前に、前記複数の走行モードのうちの予め定められた所定の走行モードに切り替える第１制御と、
    モード切替操作子の操作に応じて前記複数の走行モードを相互に切り替える第２制御と、
    前記エンジンが未始動であることを検出した場合に、前記第２制御を制限して、前記所定の走行モードから他の走行モードへの切り替えを禁止する第３制御と
    を実行することを特徴とする、パワーユニット。
11. 前記エンジンの回転速度を検出するエンジン回転速度センサを備え、
    前記制御装置は、前記エンジンが未始動であるか否かを、前記エンジン回転速度センサで検出されるエンジンの回転速度が０であることに基づいて検出することを特徴とする、請求項１０に記載のパワーユニット。
12. エンジンと、当該エンジンに接続された無段変速機と、当該無段変速機を制御する制御装置とを備えたパワーユニットであって、
    前記制御装置には、複数の走行モードが設定されており、
    前記制御装置は、モード切替操作子の操作に応じて複数の走行モードを相互に切り替える第２制御を実行し、さらに、
    前記制御装置は、
    前記エンジンが始動直後であることを検出し、且つ、前記複数の走行モードのうちの予め定められた所定の走行モードに切り替えられていない場合に、走行モードを当該所定の走行モードに切り替える第４制御を実行し、
    前記所定の走行モードは、前記複数の走行モードのうち所定の走行モード以外の他の走行モードよりも変速比がＴＯＰ側に設定されることを特徴とする、パワーユニット。
13. 前記エンジンの回転速度を検出するエンジン回転速度センサを備え、
    前記制御装置は、前記エンジンが始動直後であるか否かを、前記エンジン回転速度センサに基づいて、前記エンジンの回転速度が０から増加したか否かで検出する、請求項１２に記載のパワーユニット。
14. 前記所定の走行モードは、前記複数の走行モードのうち所定の走行モード以外の他の走行モードよりも変速比がＴＯＰ側に設定されることを特徴とする、請求項１０に記載のパワーユニット。
15. 前記無段変速機は、プライマリシーブ及びセカンダリシーブのＶ溝にベルトが巻掛けられ、前記各シーブの溝幅を変えることによって、変速比を無段階に制御するベルト式無段変速装置であり、
    前記プライマリシーブは、前記エンジンの出力が伝達されるプライマリ軸に配設された当該プライマリシーブの固定フランジ及び可動フランジとから構成されており、
    前記セカンダリシーブは、遠心クラッチを介して後輪に動力を伝達するセカンダリ軸に配設された当該セカンダリシーブの固定フランジ及び可動フランジとから構成されており、
    前記プライマリシーブの溝幅は、当該プライマリシーブの可動フランジをアクチュエータで移動制御することによって調整されるとともに、前記セカンダリシーブの可動フランジは、溝幅を狭める方向に付勢されている、請求項１０または１２に記載のパワーユニット。
16. 前記無段変速機は、プライマリシーブ及びセカンダリシーブのＶ溝にベルトが巻き掛けられ、前記各シーブの溝幅を変えることによって、変速比を無段階に制御するベルト式無段変速装置であり、
    前記ベルトは、金属製のベルトで構成されている、請求項１０または１２に記載のパワーユニット。
17. 前記プライマリシーブには、前記エンジンの出力が伝達されるプライマリ軸にクラッチが配設されている、請求項１６に記載のパワーユニット。
18. 前記プライマリシーブと前記セカンダリシーブの溝幅は、それぞれ油圧式シリンダによって調整される、請求項１６に記載のパワーユニット。
19. 制御装置によって制御される無段変速機であって、
    前記制御装置には、複数の走行モードが設定されており、
    前記制御装置は、
    エンジンの始動前に、前記複数の走行モードのうちの予め定められた所定の走行モードに切り替える第１制御と、
    モード切替操作子の操作に応じて前記複数の走行モードを相互に切り替える第２制御と、
    前記エンジンが未始動であることを検出した場合に、前記第２制御を制限して、前記所定の走行モードから他の走行モードへの切り替えを禁止する第３制御と
    を実行することを特徴とする、無段変速機。
20. 前記制御装置は、前記エンジンの回転速度が０であることに基づいて、前記エンジンが未始動であるか否かを検出することを特徴とする、請求項１９に記載の無段変速機。
21. 制御装置によって制御される無段変速機であって、
    前記制御装置には、複数の走行モードが設定されており、
    前記制御装置は、モード切替操作子の操作に応じて複数の走行モードを相互に切り替える第２制御を実行し、さらに、
    前記制御装置は、
    エンジンが始動直後であることを検出し、且つ、前記複数の走行モードのうちの予め定められた所定の走行モードに切り替えられていない場合に、走行モードを当該所定の走行モードに切り替える第４制御を実行し、
    前記所定の走行モードは、前記複数の走行モードのうち所定の走行モード以外の他の走行モードよりも変速比がＴＯＰ側に設定されることを特徴とする、無段変速機。
22. 前記制御装置は、前記エンジンの回転速度が０から増加したか否かに基づいて前記エンジンが始動直後であるか否かを検出する、請求項２１に記載の無段変速機。
23. 前記所定の走行モードは、前記複数の走行モードのうち所定の走行モード以外の他の走行モードよりも変速比がＴＯＰ側に設定されることを特徴とする、請求項１９に記載の無段変速機。
24. 前記無段変速機は、プライマリシーブ及びセカンダリシーブのＶ溝にベルトが巻掛けられ、前記各シーブの溝幅を変えることによって、変速比を無段階に制御するベルト式無段変速装置であり、
    前記プライマリシーブは、前記エンジンの出力が伝達されるプライマリ軸に配設された当該プライマリシーブの固定フランジ及び可動フランジとから構成されており、
    前記セカンダリシーブは、遠心クラッチを介して後輪に動力を伝達するセカンダリ軸に配設された当該セカンダリシーブの固定フランジ及び可動フランジとから構成されており、
    前記プライマリシーブの溝幅は、当該プライマリシーブの可動フランジをアクチュエータで移動制御することによって調整されるとともに、前記セカンダリシーブの可動フランジは、溝幅を狭める方向に付勢されている、請求項１９または２１に記載の無段変速機。
25. 前記無段変速機は、プライマリシーブ及びセカンダリシーブのＶ溝にベルトが巻き掛けられ、前記各シーブの溝幅を変えることによって、変速比を無段階に制御するベルト式無段変速装置であり、
    前記ベルトは、金属製のベルトで構成されている、請求項１９または２１に記載の無段変速機。
26. 前記プライマリシーブと前記セカンダリシーブの溝幅は、それぞれ油圧式シリンダによって調整される、請求項２５に記載の無段変速機。
    

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