JP5276480B2 - 自動二輪車の制御装置 - Google Patents

Description

この発明は自動二輪車の制御装置に関し、より詳しくはメインクラッチが接続（連結）状態にあっても変速操作が行えるよう内燃機関の出力を制御する自動二輪車の制御装置に関する。

自動二輪車のトランスミッション（以下、単に変速機という）の形式として、常時噛合式のドッグクラッチ方式が広く一般に採用されている。このような常時噛合ドッグクラッチ式の変速機は、メインクラッチを介して内燃機関の駆動力が伝達される入力軸と変速機で変速された駆動力を出力する出力軸があり、入力軸と出力軸の複数のギヤは常に噛み合いながら回転している。この種の変速機は、シフトレバーの操作によって軸上を左右に摺動するギヤ（シフトギヤ）を移動させ、シフトギヤと軸上で隣接し軸に対して空転するギヤ（フリーギヤ）とをドッグクラッチにより結合させることで動力を伝達させている。このときのギヤの組み合わせにより、多くは前進６段からなる変速段が決定される。

このような変速機を備えた自動二輪車において加速時に変速を行う場合、運転者は通常、スロットルグリップを戻しつつ（内燃機関の回転数を低下させつつ）メインクラッチを切り（非連結状態とし）、シフトレバーを操作して所望の変速段に切り替えると共に、変速段の切り替えが終了した時点でメインクラッチを接続しつつ（連結状態としつつ）スロットルグリップをスロットルバルブが開弁する方向に操作する（内燃機関の出力を再び駆動輪に伝達する）ようにしている。そのため、変速の度に運転者は上記した一連の操作を行うこととなり、運転操作が煩雑になる。

そこで、従来、運転者からシフトレバーを介して変速指示がなされるとき、内燃機関の出力を所定時間低下させる、即ち、シフトギヤおよびフリーギヤ間に回転変位を発生させてドッグクラッチへの荷重を低減させ、それによってシフトギヤを摺動可能とし、よってメインクラッチを操作することなく（連結状態で）、変速できるようにした技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。尚、特許文献１記載の技術にあっては、変速開始時の変速段と内燃機関の回転数に基づいて所定時間を算出するようにしている。

特開平５−２６０６５号公報

ところで、シフトレバーの操作速度は運転者の技量などによって相違する。また、同じ運転者であっても、乗車姿勢や運転環境（例えば、市街地、高速道路、郊外路、サーキットなど）によって操作速度は変化する。しかしながら、特許文献１記載の技術においては、運転者によるシフトレバーの操作速度を考慮していないため、メインクラッチを連結状態のままでの変速ができないという不具合が生じる。

なぜなら、運転者の変速指示によって内燃機関の出力を低下させることで、フリーギヤとシフトギヤ間に回転変位が生じることとなるが、その事象は瞬間的なものであり、時間の経過と共に慣性力の低下により、やがてフリーギヤとシフトギヤ間の回転変位がなくなる。そのため、例えばシフトレバーの操作速度の遅い運転者の場合、再びドッグクラッチへの荷重が掛かり始め、シフトギヤの摺動が困難になるからである。

さらに、シフトギヤとフリーギヤの連結が解かれた、即ち、ギヤが抜けた（シフトギヤが中間に位置）としても、シフトギヤが他のフリーギヤに連結する際に内燃機関の出力が復帰すると、フリーギヤの回転力が高まり、フリーギヤとシフトギヤとのドッグクラッチによる連結ができないという不都合も考えられる。また、この際にはギヤが蹴り返しを受け、最悪の状況ではギヤが破損する虞がある。

従って、本発明の目的は上記した課題を解決し、メインクラッチの操作を行わずに（メインクラッチが連結状態で）変速する際、フリーギヤとシフトギヤ間に回転変位を発生させ、シフトギヤの摺動を容易なものとし、ギヤ抜けの状態から再びフリーギヤとシフトギヤの連結を確実に行って変速するようした自動二輪車の制御装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１にあっては、内燃機関の出力を駆動輪に伝達するメインクラッチおよび常時噛合ドッグクラッチ式の変速機と、運転者に操作されて変速指示を入力するシフトレバーと、前記シフトレバーの操作に応じて回転して前記変速機の変速段を切り換えるシフトドラムと、前記メインクラッチの状態が前記内燃機関の出力を前記変速機に伝達させる連結状態で前記変速指示が入力されるとき、前記内燃機関の前記変速機への出力を制御して前記変速機の変速操作を行う機関出力制御手段とを備えた自動二輪車の制御装置において、前記シフトレバーの操作を介して変速指示がなされたか否か判定する変速指示判定手段と、前記メインクラッチの連結状態を検出するメインクラッチ連結状態検出手段と、前記シフトドラムの回転位置を検出することで前記変速機の変速段を判定する変速段判定手段とを備えると共に、前記機関出力制御手段は、前記変速指示がなされたと判定され、かつ前記メインクラッチが連結状態であると判定されたとき、前記変速機のドッグクラッチの荷重を低減させうる第１の所定時間を前記内燃機関のスロットル開度および前記内燃機関の回転数から算出し、前記内燃機関の出力を低下させる内燃機関出力低下処理を前記第１の所定時間実行すると共に、前記第１の所定時間が経過した後に設定される第２の所定時間内に、前記変速段判定手段によって前記変速機の変速段が不確定と判定されるとき、前記内燃機関出力低下処理を再実行することで、前記変速機のドッグクラッチの荷重を低減させうる処理を延長する如く構成した。

請求項２に係る自動二輪車の制御装置にあっては、前記第２の所定時間が経過した後に、さらに第３の所定時間を設定し、前記第３の所定時間内にあっては前記機関出力制御手段による前記内燃機関出力低下処理の再実行を禁止する禁止手段を備える如く構成した。

請求項１に係る自動二輪車の制御装置にあっては、運転者から変速指示がなされたと判定され、かつメインクラッチが連結状態であると判定されたとき、常時噛合ドッグクラッチ式の変速機のドッグクラッチの荷重を低減させうる第１の所定時間を内燃機関のスロットル開度および内燃機関の回転数から算出し、内燃機関の出力を低下させる内燃機関出力低下処理を第１の所定時間実行するように構成したので、メインクラッチを操作することなく、フリーギヤとシフトギヤ間に回転変位を発生させてドッグクラッチの荷重を減少させることにより、シフトギヤの摺動を容易なものとし、変速を行うことができる。

さらに、第１の所定時間が経過した後に設定される第２の所定時間内に、変速段判定手段によって変速機の変速段が不確定と判定されるとき、即ち、シフトギヤがギヤ抜けの状態にあるとき、内燃機関出力低下処理を再実行することで、変速機のドッグクラッチの荷重を低減させうる処理を延長するように構成したので、運転者の変速操作の速度などに柔軟に対応できる、具体的には例えばシフトレバーの操作（変速操作）の遅い運転者の場合であっても、変速操作が完了する前に内燃機関の出力が復帰して変速できないという不具合を回避でき、よって変速を確実に行うことができる。また、ギヤ抜けの状態で内燃機関の出力が復帰することがないので、運転者はシフトレバーを操作して変速をやり直すことができ、ギヤ抜けの状態から再びフリーギヤとシフトギヤの連結を確実に行って変速できると共に、ギヤの蹴り返しによってギヤを損傷させることもない。

請求項２に係る自動二輪車の制御装置にあっては、第２の所定時間が経過した後に、さらに第３の所定時間を設定し、第３の所定時間内にあっては機関出力制御手段による内燃機関出力低下処理の再実行を禁止するように構成したので、上記した効果に加え、例えば第１の所定時間経過後に設定される第２の所定時間内に、変速段判定手段による変速段が特定された際、即ち、フリーギヤとシフトギヤが再連結されることにより変速が完了したとき、さらに第３の所定時間を設定し、第３の所定時間内にあっては内燃機関出力低下処理の再実行を禁止することも可能となり、よって変速指示判定手段の誤作動などに起因して変速指示が繰り返しなされたと判定され、制御ハンチングが生じた場合であっても、内燃機関の出力を低下させる制御が不要に繰り返されるのを防止することができる。

この発明の実施例に係る自動二輪車の制御装置を全体的に示す概略図である。 図１に示すＥＣＵの構成を全体的に示すブロック図である。 図１に示す自動二輪車の制御装置の動作を示すフロー・チャートである。 図３の第１の所定時間の算出処理のサブ・ルーチン・フロー・チャートである。 図４の処理によって算出される第１の所定時間を示す説明図である。 図１に示す自動二輪車の制御装置の動作を示すタイム・チャートである。 図１に示す自動二輪車の制御装置の動作を示す、図６と同様なタイム・チャートである。 図１に示す自動二輪車の制御装置の動作を示す、図６と同様なタイム・チャートである。

以下、添付図面に即してこの発明に係る自動二輪車の制御装置を実施するための形態について説明する。

図１はこの発明の実施例に係る自動二輪車の制御装置を全体的に示す概略図である。

図１において符号１０は自動二輪車（以下、車両という）を示す。車両１０は、前輪１２のテレスコピックフォーク（図示せず）の上方に取り付けられたハンドルバー１４と、フレーム（図示せず）の中央位置に配置される内燃機関（以下「エンジン」という）１６と、エンジン１６に接続されてエンジン１６の出力を変速する変速機（図１で「Ｔ／Ｍ」と示す）２０と、フレームの後方にリアショックアブソーバ（図示せず）を介して取り付けられる後輪（駆動輪）２２と、フレームの下方の左側のフットステップ２４に運転者のつま先によって操作自在に取り付けられ、運転者からの変速指示を入力するシフトレバー（シフトペダル）２６とを備える。

変速機２０は複数の変速段、具体的には前進６速の変速段（ギヤ列）を有すると共に、常時噛合ドッグクラッチ式の変速機からなる。シフトレバー２６は側面視略Ｌ字状を呈し、屈曲する部位が前記したフットステップ２４に回動自在に取り付けられる。シフトレバー２６はシフト機構３０を介して変速機２０に接続され、変速機２０のシフトギヤを動作させる。

具体的には、シフト機構３０は、回転軸３０ａを中心に回転自在なアーム３０ｂと、アーム３０ｂとシフトレバー２６の一端２６ａとを連結するリンク３０ｃからなるリターン式の操作機構を備え、アーム３０ｂは、図示は省略するが、シフトドラムにギヤを介して連結されており、シフトドラムによってシフトギヤが摺動されることで変速される。

従って、例えばシフトレバー２６の他端２６ｂが運転者のつま先によって矢印方向に操作されると、シフトレバー２６の一端２６ａとリンク３０ｃを介してアーム３０ｂが回転する。アーム３０ｂによってシフトドラムが回転され、変速機２０においてはシフトフォークが作動されることによってシフトギヤが摺動され、所望する変速段に切り替えられる。このように、運転者の足先の操作でシフトレバー２６を上下動させることで（シフトレバー２６の操作に応じて）シフトドラムが回転し、変速機２０の変速段を切り替える（具体的には、前進６速のいずれかのギヤ（変速段あるいは変速比）を確立する）。

リンク３０ｃにはシフトスイッチ（変速指示判定手段）３２が設けられ、シフトレバー２６が操作されたとき、換言すれば、運転者からシフトレバー２６の操作を介して変速指示がなされたときにオン信号を出力する一方、然らざるときはオフ信号を出力する。

また、シフトドラムには、変速位置を示す信号（電圧）を出力するギヤポジションセンサ（変速段判定手段）３４が取り付けられる。具体的には、ギヤポジションセンサ３４は、一方が接地されると共に、変速機２０のシフト機構３０の動作（正確にはシフトドラムの回転）によって変位する可動端子３４ａと、変速機２０において１速から６速までの変速段が確立するとき、前記可動端子３４ａと接続するような位置に配置される端子３４ｂ１〜３４ｂ６と、変速機２０がニュートラルのとき、前記可動端子３４ａと接続するような位置に配置される端子３４ｂｎと、端子３４ｂ１〜３４ｂ６に接続され、変速段ごとに抵抗値が相違する抵抗Ｒ１〜Ｒ６と、変速位置を示す信号（電圧）を読み込むための端子３４ｃとを備える。各抵抗Ｒ１〜Ｒ６の端子３４ｂ１〜３４ｂ６と端子３４ｂｎの他端は並列に接続されると共に、抵抗Ｒ１〜Ｒ６の端子３４ｂ１〜３４ｂ６と端子３４ｂｎの並列接続部と端子３４ｃとの間には、並列に基準電圧が分圧抵抗Ｒｋを介して接続される。

従って、ギヤポジションセンサ３４は、シフトドラムの回転位置を検出することで変速機２０の変速段に応じた信号を出力する、即ち、変速機２０において複数の変速段のうちのいずれかの変速段が確立しているとき（あるいはニュートラルのとき）、シフトドラムの回転位置によって可動端子３４ａがその変速段に対応する端子３４ｂ（例えば、図示の如く３速が確立しているときは端子３４ｂ３）に接続され、現在のギヤポジションに応じた信号（電圧）を出力する。

ギヤポジションセンサ３４はさらに、変速機２０の変速位置が複数の変速段の中間に位置すること、換言すれば、変速段が不確定であることも検出（検知）することができる。例えばシフトドラムが回転され、シフトフォークの作動により、４速を担うシフトギヤとフリーギヤのドッグクラッチによる連結が解かれ、続いて５速を担うシフトギヤとフリーギヤとが連結される前の状態にあるとき、即ち、変速機２０の変速位置が４速から５速に変速する途中の中間位置にあるとき、可動端子３４ａは、図１に破線で示す如く、端子３４ｂ４と端子３４ｂ５の間に位置させられる。

このとき、ギヤポジションセンサ３４にあっては、基準電圧が可動端子３４ａを介して接地側に流れない非通電状態となるため、ギヤポジションセンサ３４からは基準電圧（例えば５Ｖ）相当の電圧が出力されることになる。従って、ギヤポジションセンサ３４の出力電圧が基準電圧相当のときは、変速機２０の変速位置が複数の変速段の中間位置であるため、変速段が不確定であると判定（検知）することができる。尚、上記した変速機２０およびギヤポジションセンサ３４などの詳細は、特許文献１や特許第３１４６７２０号公報に記載されているので、これ以上の説明は省略する。

エンジン１６と変速機２０の間にはメインクラッチ３６が介挿され、エンジン１６の動力を断接し、車両の発進や停止および変速を容易にしている。このように、エンジン１６の出力はメインクラッチ３６および変速機２０を介して後輪２２に伝達される。

ハンドルバー１４の右端（運転者から見て）にはスロットルグリップ（アクセラレータ）４０が運転者の操作自在に設けられると共に、前輪ブレーキレバー４２も運転者の操作自在に設けられる。前輪ブレーキレバー４２は油圧シリンダ（図示せず）を介して前輪ブレーキ４４に機械的に接続され、運転者によって操作（把持）されるとき、前輪ブレーキ４４を作動させて前輪１２を制動する。

ハンドルバー１４の左端には運転者が把持自在なグリップ４６が設けられると共に、クラッチレバー５０が設けられる。クラッチレバー５０はクラッチケーブル５２を介してメインクラッチ３６に機械的に接続され、運転者によって操作（把持）されるとき、メインクラッチ３６が断接されることにより、エンジン１６から変速機２０への動力伝達の接続や遮断をする。

エンジン１６は４サイクル単気筒の水冷式で、排気量２５０ｃｃ程度のガソリン・エンジンからなる。尚、符号１６ａはエンジン１６のクランクケースを示す。

エンジン１６の吸気管５４にはスロットルバルブ５６が配置される。スロットルバルブ５６は、スロットルワイヤ５８を介してスロットルグリップ４０に機械的に接続され、スロットルグリップ４０の操作量に応じて開閉されてエンジン１６の吸気を調量、具体的にはエアクリーナ６０から吸入されて吸気管５４を通って流れる空気の量を調整する。

吸気管５４においてスロットルバルブ５６の下流側の吸気ポート付近にはインジェクタ６２が配置され、スロットルバルブ５６で調整された吸入空気にガソリン燃料を噴射する。噴射された燃料は吸入空気と混合して混合気を形成し、混合気は、吸気バルブ６４が開弁されるとき、燃焼室６６に流入する。

燃焼室６６に流入した混合気は、点火コイル７０から供給された高電圧で点火プラグ７２から火花放電により点火されて燃焼し、ピストン７４を図１において下方に駆動してクランクシャフト７６を回転させる。燃焼によって生じた排ガスは、排気バルブ８０が開弁されるとき、排気管８２を流れる。排気管８２には触媒装置８４が配置され、排ガス中の有害成分を除去する。触媒装置８４で浄化された排ガスはさらに下流に流れ、エンジン１６の外部に排出される。

スロットルバルブ５６の付近にはポテンショメータからなるスロットル開度センサ８６が設けられ、スロットルバルブ５６の開度θＴＨを示す出力を生じる。吸気管５４のスロットルバルブ５６の上流側には吸気温センサ９０が設けられて吸入空気の温度ＴＡを示す出力を生じると共に、下流側には絶対圧センサ９２が設けられ、吸気管内絶対圧ＰＢＡを示す出力を生じる。

エンジン１６のシリンダブロックの冷却水通路１６ｂには水温センサ９４が取り付けられ、エンジン冷却水温ＴＷに応じた出力を生じる。エンジン１６のクランクシャフト７６の付近にはクランク角センサ９６が取り付けられて所定クランク角度位置でクランク角度信号を出力する。

排気管８２において触媒装置８４の上流側には酸素センサ１００が設けられ、排ガス中の酸素濃度に応じた出力を生じる。クラッチレバー５０の付近にはクラッチスイッチ（メインクラッチ連結状態検出手段）１０２が設けられ、運転者によってクラッチレバー５０が操作されるとき（メインクラッチ３６が切られるとき（非連結状態のとき））にオン信号を出力する一方、操作されないとき（メインクラッチ３６が連結状態のとき）はオフ信号を出力する。

さらに、車両１０のサイドスタンド（図示せず）の付近には、スタンドスイッチ１０４が配置され、スタンドが使用されているとき（即ち、車両１０がスタンドによって支持されているとき）にオン信号を出力し、使用されていないとき（スタンドが解除されているとき）にオフ信号を出力する。

上記したギヤポジションセンサ３４などの各センサの出力は電子制御ユニット（Electronic Control Unit。以下「ＥＣＵ」という）１０６に入力される。

図２は、そのＥＣＵ１０６の構成を全体的に示すブロック図である。

ＥＣＵ１０６はマイクロコンピュータからなり、図２に示すように、クランク角センサ９６の出力が入力される波形整形回路１０６ａと、回転数カウンタ１０６ｂと、ギヤポジションセンサ３４などの出力が入力されるＡ／Ｄ変換回路１０６ｃと、ＣＰＵ１０６ｄとを備える。ＥＣＵ１０６はさらに、ＣＰＵ１０６ｄからの制御信号に応じ、点火コイル７０を通電する点火回路１０６ｅと、インジェクタ６２を駆動する駆動回路１０６ｆと、ＲＯＭ１０６ｇと、ＲＡＭ１０６ｈおよびタイマ１０６ｉを備える。

波形整形回路１０６ａは、クランク角センサ９６の出力（信号波形）をパルス信号に波形整形し、回転数カウンタ１０６ｂに出力する。回転数カウンタ１０６ｂは入力されたパルス信号をカウントしてエンジン回転数ＮＥを検出（算出）し、エンジン回転数ＮＥを示す信号をＣＰＵ１０６ｄへ出力する。Ａ／Ｄ変換回路１０６ｃは、ギヤポジションセンサ３４やスロットル開度センサ８６などの各センサの出力が入力され、アナログ信号値をデジタル信号値に変換してＣＰＵ１０６ｄに出力する。

ＣＰＵ１０６ｄは、変換されたデジタル信号などに基づき、ＲＯＭ１０６ｇに格納されているプログラムに従って演算を実行し、点火回路１０６ｅに制御信号を送り、点火コイル７０を作動させる（点火時期制御を行う）。また、ＣＰＵ１０６ｄは、デジタル信号などに基づき、同様にＲＯＭ１０６ｇに格納されているプログラムに従って演算を実行し、駆動回路１０６ｆに制御信号を送り、インジェクタ６２を駆動する（燃料噴射制御を行う）。

ＲＡＭ１０６ｈは、例えば点火時期制御および燃料噴射制御において算出された点火時期や燃料噴射量などのデータが書き込まれる。また、タイマ１０６ｉは、後述するプログラムにおいて行われる時間計測処理に利用される。

図３はこの実施例に係る自動二輪車の制御装置を示すフロー・チャートである。図示のプログラムは、ＥＣＵ１０６によって所定時間間隔、例えば１０ｍｓｅｃごとに実行（ループ）される。

以下説明すると、先ずＳ１０において変速機２０の変速段がニュートラルか否か判断する。この判断は、変速機２０の変速位置がニュートラル位置にあることを示す電圧（信号）がギヤポジションセンサ３４から出力されているか否か検出することで行う。Ｓ１０で否定、即ち、変速機２０において複数の変速段のうちのいずれかの変速段が確定されたインギヤ状態のときはＳ１２に進み、スタンドスイッチ１０４がオン信号を出力しているか否か、即ち、サイドスタンドが使用されているか否か判断する。

Ｓ１２で肯定されるときはＳ１４に進み、点火カットおよび燃料カットを実行する点火・燃料カットフラグＦ_ＳＡＦＥＴＹのビットを１にセットする。このフラグＦ_ＳＡＦＥＴＹのビットが１にセットされるときは、図示しないプログラムにおいて点火カットと燃料カットが行われてエンジン１６の出力を低下させる一方、０にセットされるときは点火カットなどの制御は行われず、通常の点火時期制御および燃料噴射制御が行われる。尚、Ｓ１４において点火カットおよび燃料カットを行ってエンジン１６の出力を低下させるのは、サイドスタンドが出ている状態で走行すると、車体に損傷を与える可能性があるためである。

Ｓ１０で肯定またはＳ１２で否定されるときはＳ１６に進み、カット実行履歴フラグＦ_ＡＴＳＥＸＥ（後述）のビットが１か否か判断する。このフラグは、後述する処理でそのビットが１にセットされることから、最初のプログラムループではＳ１６の判断は通例否定されてＳ１８に進み、シフトスイッチ３２の出力がオフ信号からオン信号に切り替わったか否か判断、換言すれば、運転者からシフトレバー２６の操作を介して変速指示がなされたか否か判定する。

Ｓ１８で否定されるときはＳ２０に進み、カット実行履歴フラグＦ_ＡＴＳＥＸＥのビットを０にセットして次回以降のプログラムループに備え、Ｓ２２に進んで点火・燃料カットフラグＦ_ＳＡＦＥＴＹのビットを０にセットし、プログラムを終了する。

一方、Ｓ１８で肯定されるときはＳ２４に進み、クランク角センサ９６の出力に基づいてエンジン回転数ＮＥを検出（算出）し、Ｓ２６に進んでスロットル開度センサ８６の出力に基づいてスロットルバルブ５６の開度θＴＨを検出（算出）する。

次いでＳ２８に進み、クラッチスイッチ１０２がオン信号を出力しているか否か判断、即ち、運転者によってクラッチレバー５０が操作されてメインクラッチ３６が切られた状態か否か判断する。

Ｓ２８で肯定、即ち、メインクラッチ３６が非連結状態であると判定されるときは、通常の変速操作（メインクラッチ３６によりエンジン１６の動力を遮断した状態での変速操作）が行われていると推定できるため、後述するエンジン１６の出力を低下させる制御を実行する必要はなく、よってＳ２０，Ｓ２２に進んで前記した処理を行う。

他方、Ｓ２８で否定、即ち、メインクラッチ３６が連結状態であると判定されるときはＳ３０に進み、エンジン１６がクランキング中（始動中）か否か判断する。これは、エンジン回転数ＮＥが完爆回転数（例えば７５０ｒｐｍ）未満か否か判定することで判断する。Ｓ３０で肯定されるときはエンジン１６の出力を低下させるべき運転状態ではないため、同様にＳ２０，Ｓ２２に進む一方、否定されるときはＳ３２に進み、ギヤポジションセンサ３４の出力に基づいて変速機２０における変速段がトップギヤ（具体的には６速）にあるか否か判断する。

Ｓ３２で肯定、即ち、トップギヤの状態で運転者から変速指示（シフトアップ指示）がなされたときは、変速機２０にそれ以上の変速段はないため、エンジン１６の出力を低下させる制御を行って変速する必要はなく、よってＳ２０，Ｓ２２に進んで前記した処理を行う。

一方、Ｓ３２で否定されるときはＳ３４に進み、エンジン回転数ＮＥが第１の所定回転数＃ＮＥＡＴＳＬＨ（例えば２５００ｒｐｍ）以上か否か判断する。Ｓ３４で否定されるときはＳ３６に進み、点火・燃料カットフラグＦ_ＳＡＦＥＴＹのビットが１か否か判断し、否定されるときはＳ２０，Ｓ２２に進み、エンジン１６の出力を低下させる制御を行わずにプログラムを終了する。

即ち、エンジン回転数ＮＥが第１の所定回転数＃ＮＥＡＴＳＬＨ未満であって比較的低いときにエンジン１６の出力を低下させると、エンジン１６が停止する虞があるため、Ｓ３４およびＳ３６で否定されるときはＳ２０，Ｓ２２に進み、エンジン１６の出力を低下させる制御を行わない。

但し、Ｓ３６で肯定されるときはエンジン１６の出力を低下させる制御によってエンジン回転数ＮＥが比較的低くなった状態であるため、Ｓ３８に進んで変速機２０のドッグクラッチの荷重を低減させうる時間（エンジン１６の出力を低下させる時間）を示す第１の所定時間ＣＴＡＴＳＩＮＴＶを算出（決定）する。また、Ｓ３４で肯定されるときもＳ３８に進む。

図４は、図３のＳ３８の第１の所定時間ＣＴＡＴＳＩＮＴＶの算出処理のサブ・ルーチン・フロー・チャートである。

先ずＳ１００においてエンジン回転数ＮＥが第２の所定回転数＃ＮＥＡＴＳＩＮＴＨ以上か否か判断する。第２の所定回転数＃ＮＥＡＴＳＩＮＴＨは、エンジン１６が最高速（最高出力）状態にあるか否か判断できるような値、例えば１３５００ｒｐｍとされる。

Ｓ１００で否定されるときはＳ１０２に進み、スロットル開度θＴＨが所定開度＃ＴＨＡＴＳＩＮＴＨ以上か否か判断する。所定開度＃ＴＨＡＴＳＩＮＴＨとしては、スロットル開度θＴＨが比較的大きいか否か判断できるような値に設定され、例えば２０ｄｅｇとされる。

Ｓ１０２で肯定されるときはＳ１０４に進み、エンジン回転数ＮＥが第３の所定回転数＃ＮＥＡＴＳＩＮＴ（例えば９０００ｒｐｍ）以上か否か判断する。第３の所定回転数＃ＮＥＡＴＳＩＮＴは、エンジン１６が比較的高回転（高出力）か否か判断できるような値とされる。

Ｓ１０４で否定されるとき（スロットル開度大、低回転のとき）はＳ１０６に進んで第１の所定時間ＣＴＡＴＳＩＮＴＶに第１の値＃ＣＴＡＴＳＩＮＴをセットする一方、肯定されるとき（スロットル開度大、高回転のとき）はＳ１０８に進み、第１の所定時間ＣＴＡＴＳＩＮＴＶに第２の値＃ＣＴＡＴＳＩＮＴＨをセットする。上記した第２の値＃ＣＴＡＴＳＩＮＴＨは第１の値＃ＣＴＡＴＳＩＮＴに比して小さい値（短い時間）とされる。

他方、Ｓ１０２で否定されるときはＳ１１０に進み、エンジン回転数ＮＥが第３の所定回転数＃ＮＥＡＴＳＩＮＴ以上か否か判断する。Ｓ１１０で否定されるとき（スロットル開度小、低回転のとき）はＳ１１２に進んで第１の所定時間ＣＴＡＴＳＩＮＴＶに第３の値＃ＣＴＡＴＳＩＮＴＬをセットする一方、肯定されるとき（スロットル開度小、高回転のとき）はＳ１１４に進み、第１の所定時間ＣＴＡＴＳＩＮＴＶに第４の値＃ＣＴＡＴＳＩＮＴＨＬをセットする。第４の値＃ＣＴＡＴＳＩＮＴＨＬは第３の値＃ＣＴＡＴＳＩＮＴＬに比して小さい値（短い時間）とされる。

また、Ｓ１００で肯定されるときはＳ１１６に進み、第１の所定時間ＣＴＡＴＳＩＮＴＶに第５の値＃ＣＴＡＴＳＩＮＴＨＨをセットする。第５の値＃ＣＴＡＴＳＩＮＴＨＨは、前記した第１、第３の値より小さく（短い時間）、かつ第２、第４の値より大きい値（長い時間）となるように設定される。

第５の値＃ＣＴＡＴＳＩＮＴＨＨを上記の如く設定するのは、具体的には、エンジン１６が最高出力（最高速）状態にある場合、図示しないプログラムによってエンジン１６の過回転を防止する制御（レブカット）が行われており、エンジン１６の出力は既に低下させられた状態にあるため、第１、第３の値より短く、かつ第２、第４の値より長い時間（第５の値＃ＣＴＡＴＳＩＮＴＨＨ）だけエンジン１６の出力を低下させれば変速することができるからである。

図５は、図４の処理によって算出される第１の所定時間ＣＴＡＴＳＩＮＴＶを示す説明図である。

第１の所定時間ＣＴＡＴＳＩＮＴＶは、図４および図５から分かるように、スロットルバルブ５６の開度θＴＨとエンジン回転数ＮＥに基づいてエンジン１６の出力を推定し、推定されたエンジン１６の出力に基づいて算出（変更）される。

また、第１の所定時間ＣＴＡＴＳＩＮＴＶは、具体的にはエンジン１６の出力が増加（より具体的には、スロットル開度θＴＨとエンジン回転数ＮＥが増加）するにつれて短くなるように変更される。これは、エンジン１６の出力が大きいときは、エンジン１６の出力を比較的短い時間だけ低下させれば変速できるためである。

図３の説明に戻ると、次いでＳ４０に進み、点火カットなどによってエンジン１６の出力を低下させる時間（カット時間）を計測するカットカウンタＣＴＡＴＳＩＮＴ（アップカウンタ。初期値０）の値を１つインクリメントし、次いでＳ４２に進み、カットカウンタＣＴＡＴＳＩＮＴの値がＳ３８で算出された第１の所定時間ＣＴＡＴＳＩＮＴＶ以上か否か判断する。

Ｓ４２の処理が最初に行われるときはカットカウンタＣＴＡＴＳＩＮＴがＳ４０においてスタートされた直後であるため、通例否定されてＳ４４に進み、カット後カウンタＣＴＡＴＳＳＴＰ（ダウンカウンタ。後述）を初期化する、具体的には、カット後カウンタＣＴＡＴＳＳＴＰに初期値（第３の所定時間。例えば３００ｍｓｅｃ）をセット（設定）する。

次いでＳ４６に進んでカット実行履歴フラグＦ_ＡＴＳＥＸＥのビットを１にセットし、Ｓ４８に進んで点火・燃料カットフラグＦ_ＳＡＦＥＴＹのビットを１にセットする。これにより、図示しないプログラムによって点火カットと燃料カットが行われ、エンジン１６の出力を低下させるエンジン出力低下処理が実行される。尚、上記から分かるように、カット実行履歴フラグＦ_ＡＴＳＥＸＥのビットが１にセットされることはエンジン出力低下処理を行った履歴があることを意味する。

Ｓ４４からＳ４８の処理を経た後のプログラムループにおいては、カット実行履歴フラグＦ_ＡＴＳＥＸＥのビットが１にセットされているため、Ｓ１６で肯定されてＳ１８からＳ３８までの処理をスキップし、Ｓ４０以降の処理を実行することとなる。

そして、エンジン１６の出力を低下させる第１の所定時間ＣＴＡＴＳＩＮＴＶが経過すると、Ｓ４２で肯定されてＳ５０に進み、カットカウンタＣＴＡＴＳＩＮＴの値が第１の所定時間ＣＴＡＴＳＩＮＴＶに第２の所定時間＃ＣＴＡＴＳＩＮＴＧ（例えば７００ｍｓｅｃ。後述）を加算した値以上か否か判断する。

Ｓ５０の処理を最初に実行するときはカットカウンタＣＴＡＴＳＩＮＴが第１の所定時間ＣＴＡＴＳＩＮＴＶ以上となった直後であるため、通例否定されてＳ５２に進み、変速機２０の変速位置が複数の変速段の中間位置にあるギヤ抜け中であるか否か判定、具体的には、ギヤポジションセンサ３４がいずれの変速段（１速から６速、ニュートラル）にも確定されない不確定を示す電圧（基準電圧相当）を出力しているか否か判断する。

Ｓ５２で否定、即ち、変速機２０において所望する変速段が確定（確立）している（変速が完了している）と判断されるときはＳ５４に進み、カット後カウンタＣＴＡＴＳＳＴＰの値を１つデクリメントする。次いでＳ５６に進み、カット後カウンタＣＴＡＴＳＳＴＰの値が０か否か判断する。Ｓ５６の処理を最初に行うときはＳ５４においてカット後カウンタＣＴＡＴＳＳＴＰの値を初期値から１つデクリメントした直後であるため、通例否定されてＳ５８に進み、点火・燃料カットフラグＦ_ＳＡＦＥＴＹのビットを０にセットし、エンジン出力低下処理を終了する。

このように、運転者から変速指示がなされたと判定されるとき、エンジン１６の出力を低下させるエンジン出力低下処理を第１の所定時間ＣＴＡＴＳＩＮＴＶ実行するように構成したので、メインクラッチなどを操作することなく、フリーギヤとシフトギヤ間に回転変位を発生させてドッグクラッチの荷重を減少させることにより、シフトギヤの摺動を容易なものとし、変速を行うことができる。

他方、Ｓ５２で肯定されるとき、詳しくはエンジン１６の出力を第１の所定時間ＣＴＡＴＳＩＮＴＶ低下させたものの、例えば運転者によるシフトレバー２６の操作（変速操作）が完了していないときは、前述したＳ４４からＳ４８の処理（エンジン出力低下処理）を再度実行し、エンジン１６の出力を低下させる制御を継続する。このＳ５２の処理は、Ｓ５０で肯定されるまで（カットカウンタＣＴＡＴＳＩＮＴの値が第１の所定時間ＣＴＡＴＳＩＮＴＶに第２の所定時間＃ＣＴＡＴＳＩＮＴＧを加算した値以上になるまで）行われる。

このように、第１の所定時間ＣＴＡＴＳＩＮＴＶが経過した後に設定される第２の所定時間＃ＣＴＡＴＳＩＮＴＧ内に、変速機２０の変速位置が不確定である、即ち、ギヤ抜け中であると判定されるとき、エンジン出力低下処理を再実行する（具体的には、エンジン１６の出力を低下させる第１の所定時間ＣＴＡＴＳＩＮＴＶを第２の所定時間＃ＣＴＡＴＳＩＮＴＧだけ延長する）ことで、シフトレバー２６の操作の遅い運転者の場合であっても、変速を確実に行うことができる。

次回以降のプログラムループにおいて、第２の所定時間＃ＣＴＡＴＳＩＮＴＧが経過すると、Ｓ５０で肯定されてＳ５２をスキップし、Ｓ５４，Ｓ５６の処理を行った後、Ｓ５８において点火・燃料カットフラグＦ_ＳＡＦＥＴＹのビットを０にセットする。このように、第２の所定時間＃ＣＴＡＴＳＩＮＴＧが経過した後はＳ５２の処理を行わないため、Ｓ４４からＳ４８の処理に進むことはない。

別言すれば、第２の所定時間＃ＣＴＡＴＳＩＮＴＧが経過した後、カット後カウンタＣＴＡＴＳＳＴＰの値が０になるまで（第３の所定時間内にあっては）エンジン出力低下処理の再実行を禁止する。そして、カット後カウンタＣＴＡＴＳＳＴＰの値が０になってＳ５６で肯定されるときはＳ２０，Ｓ２２に進み、プログラムを終了する。

尚、変速機２０において所望する変速段が確立し、エンジン１６の出力を低下させる制御を終了した後（Ｓ５２で否定されてＳ５８に進んだ後）に、運転者の技量や変速機２０の機械的な状態などによってはギヤの噛み合わせが外れてギヤ抜けすることがあるが、そのような場合、変速機２０の変速位置は複数の変速段の間の中間位置にある、即ち、変速段が不確定であるため、Ｓ５２で肯定されることとなり、Ｓ４４からＳ４８に進んでエンジン１６の出力は再度低下させられる。これにより、ギヤ抜けした場合であっても、変速操作を再度行うことにより、変速が可能となる。

図６から図８は上記した処理を説明するタイム・チャートである。尚、図６はエンジン１６の出力を第１の所定時間ＣＴＡＴＳＩＮＴＶだけ低下させて変速する場合を示す。また、図７は第１の所定時間ＣＴＡＴＳＩＮＴＶ経過後にエンジン出力低下処理を再実行して変速する場合を示し、図８はギヤ抜けして変速をやり直す場合を示す。

図６に示すように、先ず時点ｔ１において運転者からシフトレバー２６の操作を介して変速指示がなされてシフトスイッチ３２の出力がオフ信号からオン信号に切り替わると（Ｓ１８）、点火・燃料カットフラグＦ_ＳＡＦＥＴＹのビットとカット実行履歴フラグＦ_ＡＴＳＥＸＥのビットを１にセットし、エンジン１６の出力を低下させるエンジン出力低下処理を実行する（Ｓ４６，Ｓ４８）。このとき、カットカウンタＣＴＡＴＳＩＮＴをスタートさせると共に（Ｓ４０）、カットカウンタＣＴＡＴＳＩＮＴが第１の所定時間ＣＴＡＴＳＩＮＴＶ以上となるまでカット後カウンタＣＴＡＴＳＳＴＰの初期化を行う（Ｓ４４）。

エンジン１６の出力を低下させた状態でシフトレバー２６の操作が終了すると（換言すれば、シフトスイッチ３２の出力がオン信号からオフ信号に切り替わると）、ギヤポジションセンサ３４の出力から分かるように、変速機２０において所望する変速段が確立（変速が完了）する（時点ｔ２からｔ３）。

変速が完了すると、第１の所定時間ＣＴＡＴＳＩＮＴＶが経過した時点ｔ４において（具体的には、カットカウンタＣＴＡＴＳＩＮＴが第１の所定時間ＣＴＡＴＳＩＮＴＶ以上となったとき）、ギヤポジションセンサ３４から変速機２０の変速位置が中間位置を示す電圧、換言すれば、ギヤポジションセンサ３４からいずれの変速段（１速から６速、ニュートラル）にも確定されない不確定を示す電圧（基準電圧相当）は出力されないため（Ｓ５２で否定）、点火・燃料カットフラグＦ_ＳＡＦＥＴＹのビットを０にセットし、エンジン出力低下処理を終了する（Ｓ５８）。

これにより、メインクラッチなどを操作することなく、変速を行うことができる。尚、エンジン出力低下処理が終了した後において、カット後カウンタＣＴＡＴＳＳＴＰの値が０になると（時点ｔ５。Ｓ５６で肯定）、カット実行履歴フラグＦ_ＡＴＳＥＸＥのビットを０にセットする（Ｓ２０）。

また、図７に示す如く、例えば運転者によるシフトレバー２６の操作（変速操作）が遅く、第１の所定時間ＣＴＡＴＳＩＮＴＶが経過した時点ｔ４において、変速が完了しておらず、変速機２０の変速位置が中間位置にある場合は、エンジン出力低下処理を再実行して変速する。

具体的には、第１の所定時間ＣＴＡＴＳＩＮＴＶが経過した時点ｔ４において、ギヤポジションセンサ３４からいずれの変速段（１速から６速、ニュートラル）にも確定されない不確定を示す電圧（基準電圧相当）が出力されると（Ｓ５２で肯定）、点火・燃料カットフラグＦ_ＳＡＦＥＴＹのビットを１にセットし（Ｓ４８）、エンジン出力低下処理を再実行する。これにより、シフトレバー２６の操作の遅い運転者の場合であっても、変速を確実に行うことができる。尚、図６と同様、カット後カウンタＣＴＡＴＳＳＴＰの値が０になると、カット実行履歴フラグＦ_ＡＴＳＥＸＥのビットを０にセットする（時点ｔ７。Ｓ５６，Ｓ２０）。

また、前述したギヤ抜けについて図８を参照して説明すると、時点ｔ２から時点ｔ３で変速機２０において所望する変速段が確立し、時点ｔ４でエンジン出力低下処理を終了した後に、ギヤ抜けが発生した場合（時点ｔ８）、ギヤポジションセンサ３４から変速機２０の変速位置が不確定であることを示す電圧が出力されるため（Ｓ５２で肯定）、点火・燃料カットフラグＦ_ＳＡＦＥＴＹのビットを再度１にセットし、エンジン出力低下処理を再開する（Ｓ４８）。

そして、運転者はギヤ抜けしていることに気づきシフトレバー２６を操作して変速することとなるが（時点ｔ９）、そのときのエンジン１６の出力は低下した状態であるため、変速をやり直すことができる（時点ｔ１０）。

尚、時点ｔ１１においてシフトスイッチ３２の出力がオン信号となった後にオフ信号に切り替わる電圧が出力されるが、これはシフトスイッチ３２がチャタリングを起こしてオン信号を誤出力した場合であり、そのような場合であってもカット後カウンタＣＴＡＴＳＳＴＰによってエンジン出力低下処理が禁止されるため、エンジン１６の出力を低下させる制御が再度実行されることがないことを示す。

以上の如く、この発明の実施例にあっては、内燃機関（エンジン）１６の出力を駆動輪（後輪）２２に伝達するメインクラッチ３６および常時噛合ドッグクラッチ式の変速機２０と、運転者に操作されて変速指示を入力するシフトレバー２６と、前記シフトレバー２６の操作に応じて回転して前記変速機２０の変速段を切り換えるシフトドラムと、前記メインクラッチ３６の状態が前記内燃機関１６の出力を前記変速機２０に伝達させる連結状態で前記変速指示が入力されるとき、前記内燃機関１６の前記変速機２０への出力を制御して前記変速機２０の変速操作を行う機関出力制御手段（ＥＣＵ１０６）とを備えた自動二輪車の制御装置において、前記シフトレバー２６の操作を介して変速指示がなされたか否か判定する変速指示判定手段と（シフトスイッチ３２、ＥＣＵ１０６）、前記メインクラッチ３６の連結状態を検出するメインクラッチ連結状態検出手段と（クラッチスイッチ１０２）、前記シフトドラムの回転位置を検出することで前記変速機の変速段を判定する変速段判定手段（ギヤポジションセンサ３４、ＥＣＵ１０６）とを備えると共に、前記機関出力制御手段は、前記変速指示がなされたと判定され（Ｓ１８）、かつ前記メインクラッチ３６が連結状態であると判定されたとき（Ｓ２８）、前記変速機２０のドッグクラッチの荷重を低減させうる第１の所定時間ＣＴＡＴＳＩＮＴＶを前記内燃機関のスロットル開度θＴＨおよび前記内燃機関の回転数ＮＥから算出し（Ｓ３８）、前記内燃機関１６の出力を低下させる内燃機関出力低下処理を前記第１の所定時間ＣＴＡＴＳＩＮＴＶ実行すると共に（Ｓ４０〜Ｓ４８）、前記第１の所定時間ＣＴＡＴＳＩＮＴＶが経過した後に設定される第２の所定時間＃ＣＴＡＴＳＩＮＴＧ内に、前記変速段判定手段によって前記変速機２０の変速段が不確定と判定されるとき（Ｓ５０，Ｓ５２）、前記内燃機関出力低下処理を再実行することで、前記変速機のドッグクラッチの荷重を低減させうる処理を延長する如く構成した（Ｓ４８）。

これにより、メインクラッチ３６を操作することなく、フリーギヤとシフトギヤ間に回転変位を発生させてドッグクラッチの荷重を減少させることにより、シフトギヤの摺動を容易なものとし、変速を行うことができると共に、運転者の変速操作の速度などに柔軟に対応できる、具体的には例えばシフトレバー２６の操作（変速操作）の遅い運転者の場合であっても、変速操作が完了する前にエンジン１６の出力が復帰して変速できないという不具合を回避でき、よって変速を確実に行うことができる。

さらに、第１の所定時間ＣＴＡＴＳＩＮＴＶが経過したときにギヤ抜けしている場合は変速機２０の変速位置が複数の変速段の間の中間位置にある（変速段が確立せず、不確定にある）と判定されるため、内燃機関出力低下処理を再実行する、別言すれば、エンジン１６の出力を低下させる第１の所定時間ＣＴＡＴＳＩＮＴＶは第２の所定時間＃ＣＴＡＴＳＩＮＴＧだけ延長されることとなり、よってギヤ抜けに気づいた運転者はシフトレバー２６を操作して変速をやり直すことができる。また、ギヤ抜け時にはエンジン１６の出力を低下させるため、ギヤの蹴り返しによってギヤを損傷させることもない。

また、前記第２の所定時間＃ＣＴＡＴＳＩＮＴＧが経過した後に、さらに第３の所定時間（カット後カウンタＣＴＡＴＳＳＴＰの初期値）を設定し、前記第３の所定時間内にあっては前記機関出力制御手段による前記内燃機関出力低下処理の再実行を禁止する禁止手段（ＥＣＵ１０６。Ｓ５０，Ｓ５４〜Ｓ５８）を備える如く構成したので、例えば第１の所定時間ＣＴＡＴＳＩＮＴＶ経過後に設定される第２の所定時間＃ＣＴＡＴＳＩＮＴＧ内に、変速段判定手段による変速段が特定された際、即ち、フリーギヤとシフトギヤが再連結されることにより変速が完了したとき、さらに第３の所定時間ＣＴＡＴＳＳＴＰを設定し、第３の所定時間内にあっては内燃機関出力低下処理の再実行を禁止することも可能となり、よってシフトスイッチ３２の誤作動などに起因して変速指示が繰り返しなされたと判定され、制御ハンチングが生じた場合であっても、エンジン１６の出力を低下させる制御が不要に繰り返されるのを防止することができる。

尚、上記において、エンジン１６の出力を低下させるため、点火カットおよび燃料カットを実行するように構成したが、それに限られるものではなく、例えば燃料噴射量の減量や点火時期の遅角などを行うように構成しても良い。

また、第２の所定時間＃ＣＴＡＴＳＩＮＴＧ、カット後カウンタＣＴＡＴＳＳＴＰの初期値、第１から第３の所定回転数、所定開度やエンジン１６の排気量などを具体的な値で示したが、それらは例示であって限定されるものではない。

１０ 自動二輪車（車両）、１６ エンジン（内燃機関）、２０ 変速機、２２ 後輪（駆動輪）、２６ シフトレバー、３２ シフトスイッチ、３４ ギヤポジションセンサ、３６ メインクラッチ、１０２ クラッチスイッチ、１０６ ＥＣＵ（電子制御ユニット）

Claims (2)

1. 内燃機関の出力を駆動輪に伝達するメインクラッチおよび常時噛合ドッグクラッチ式の変速機と、運転者に操作されて変速指示を入力するシフトレバーと、前記シフトレバーの操作に応じて回転して前記変速機の変速段を切り換えるシフトドラムと、前記メインクラッチの状態が前記内燃機関の出力を前記変速機に伝達させる連結状態で前記変速指示が入力されるとき、前記内燃機関の前記変速機への出力を制御して前記変速機の変速操作を行う機関出力制御手段とを備えた自動二輪車の制御装置において、前記シフトレバーの操作を介して変速指示がなされたか否か判定する変速指示判定手段と、前記メインクラッチの連結状態を検出するメインクラッチ連結状態検出手段と、前記シフトドラムの回転位置を検出することで前記変速機の変速段を判定する変速段判定手段とを備えると共に、前記機関出力制御手段は、前記変速指示がなされたと判定され、かつ前記メインクラッチが連結状態であると判定されたとき、前記変速機のドッグクラッチの荷重を低減させうる第１の所定時間を前記内燃機関のスロットル開度および前記内燃機関の回転数から算出し、前記内燃機関の出力を低下させる内燃機関出力低下処理を前記第１の所定時間実行すると共に、前記第１の所定時間が経過した後に設定される第２の所定時間内に、前記変速段判定手段によって前記変速機の変速段が不確定と判定されるとき、前記内燃機関出力低下処理を再実行することで、前記変速機のドッグクラッチの荷重を低減させうる処理を延長することを特徴とする自動二輪車の制御装置。
2. 前記第２の所定時間が経過した後に、さらに第３の所定時間を設定し、前記第３の所定時間内にあっては前記機関出力制御手段による前記内燃機関出力低下処理の再実行を禁止する禁止手段を備えることを特徴とする請求項１記載の自動二輪車の制御装置。

Images