JP6913551B2

JP6913551B2 - モーターサイクルに用いられる制御装置、及び、モーターサイクルに用いられる制御方法

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Publication number: JP6913551B2
Application number: JP2017140220A
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Inventors: 佳秀井苅
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Description

本発明は、モーターサイクルに用いられる制御装置、モーターサイクルに用いられる制御方法、及び、目標トルク決定方法に関する。

自動二輪車又は自動三輪車であるモーターサイクルは、自動四輪車と比べ、車体重量が軽量である。また、モーターサイクルは、一般的に、後輪が駆動輪となり、前輪が非駆動輪となる。すなわち、モーターサイクルは、後輪によって車体の加速が行われる。このため、モーターサイクルは、急加速をした場合、前輪が浮き上がる場合がある。以下、前輪が浮き上がる現象をウィリーと称する。

ウィリーは車体挙動としては不安定な挙動であり、モーターサイクルが転倒する場合もある。また、過度なウィリーは、モーターサイクルの加速性能を低下させてしまう。このため、従来の自動二輪車においては、エンジンの出力トルクを運転者が要求する値よりも抑制することにより、ウィリーを抑制する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−１３７４１６号公報

上述のように、車体挙動を安定化させる観点からすると、ウィリーを抑制することは好ましい。一方で、ウィリーは、運転者にとって魅力的な走行方法でもある。このため、ウィリーを抑制する制御が行われた場合、積極的な運転を好む運転者によっては、モーターサイクルを運転する楽しみが減ってしまうと感じる場合がある。したがって、エンジンの出力トルクを抑制してウィリーを抑制する従来のモーターサイクルは、運転する際の自由度が減少してしまうという課題があった。

本発明は、上述の課題を背景としてなされたものであり、モーターサイクルに用いられる制御装置であって、モーターサイクルを運転する際の自由度を向上させることができる制御装置を提供することを第１の目的とする。また、本発明は、モーターサイクルに用いられる制御方法、あるいは、モーターサイクルのエンジンの出力トルクを制御する際の目標トルクを決定する目標トルク決定方法であって、モーターサイクルを運転する際の自由度を向上させることができる制御方法又は目標トルク決定方法を提供することを第２の目的とする。

本発明に係る制御装置は、モーターサイクルに用いられる制御装置であって、前記モーターサイクルの前輪が浮き上がる現象であるウィリーが発生したか否かを判定するウィリー判定部と、前記モーターサイクルのエンジンの出力トルクが制御される際の目標トルクを決定するトルク決定部と、を備え、更に、前記ウィリーの抑制度合いを切り替えるためのモードである第１モード及び第２モードを設定する設定部を備えており、前記トルク決定部は、前記モードが前記第１モードに設定されている状態においては、前記ウィリーが発生したと前記ウィリー判定部が判定したときに、前記目標トルクを、前記ウィリーが発生したと前記ウィリー判定部が判定する前の前記目標トルクよりも減少した値に変更し、前記モードが前記第２モードに設定されている状態においては、前記ウィリーが発生したと前記ウィリー判定部が判定したときに、前記目標トルクを、前記第１モードにおいて前記ウィリーが発生したと前記ウィリー判定部が判定したときに設定される前記目標トルクよりも大きな値に設定する構成である。

また、本発明に係る制御方法は、モーターサイクルに用いられる制御方法であって、前記モーターサイクルの前輪が浮き上がる現象であるウィリーが発生したか否かを判定するウィリー判定ステップと、前記モーターサイクルのエンジンの出力トルクが制御される際の目標トルクを決定するトルク決定ステップと、を有し、更に、前記ウィリーの抑制度合いを切り替えるためのモードである第１モード及び第２モードを設定する設定ステップを有しており、前記トルク決定ステップでは、前記モードが前記第１モードに設定されている状態においては、前記ウィリー判定ステップで前記ウィリーが発生したと判定されたときに、前記目標トルクを、前記ウィリー判定ステップで前記ウィリーが発生したと判定される前の前記目標トルクよりも減少した値に変更し、前記モードが前記第２モードに設定されている状態においては、前記ウィリー判定ステップで前記ウィリーが発生したと判定されたときに、前記目標トルクを、前記第１モードにおいて前記ウィリー判定ステップで前記ウィリーが発生したと判定されたときに設定される前記目標トルクよりも大きな値に設定する。

また、本発明に係る目標トルク決定方法は、モーターサイクルのエンジンの出力トルクを制御する際の目標トルクを決定する目標トルク決定方法であって、前記モーターサイクルの前輪が浮き上がる現象であるウィリーの抑制度合いを切り替えるためのモードが第１モードに設定されている状態においては、前記ウィリーが発生したときに、前記目標トルクを、前記ウィリーが発生する前の前記目標トルクよりも減少した値に変更し、前記モードが第２モードに設定されている状態においては、前記ウィリーが発生したときに、前記目標トルクを、前記第１モードにおいて前記ウィリーが発生したときに設定される前記目標トルクよりも大きな値に設定する。

本発明は、第１モードに設定されている場合には、モーターサイクルにウィリーが発生した際、モーターサイクルのエンジンの出力トルクを制御する際の目標トルクを、ウィリーが発生する前の目標トルクよりも減少した値にする。すなわち、本発明が採用されたモーターサイクルにおいては、第１モードに設定されているときにウィリーが発生した際、エンジンの出力トルクは、ウィリーが発生する前の出力トルクよりも減少する。このため、本発明が採用されたモーターサイクルにおいては、第１モードに設定されている場合、ウィリーを抑制でき、車体挙動を安定化させることができる。

一方、本発明は、第２モードに設定されている場合には、モーターサイクルにウィリーが発生した際、モーターサイクルのエンジンの出力トルクを制御する際の目標トルクを、第１モードにおいてウィリーが発生したときに設定される目標トルクよりも大きな値に設定する。すなわち、本発明が採用されたモーターサイクルにおいては、第２モードに設定されているときにウィリーが発生した際、エンジンの出力トルクは、第１モードに設定されている場合よりも抑制されない。このため、本発明が採用されたモーターサイクルにおいては、第２モードに設定されている場合、モーターサイクルを運転する楽しみが減じられてしまうことを抑制できる。

すなわち、本発明は、ウィリーの抑制度合いを切り替えるためのモードを切り替えることにより、モーターサイクルを運転する際の自由度を向上させることができる。

本発明の実施の形態に係る出力トルク制御装置の構成を示す図である。モーターサイクルの挙動の一例を示す図である。本発明の実施の形態に係る出力トルク制御装置における、エンジンの出力トルクの制御方法を示すフローチャートである。本発明の実施の形態に係る出力トルク制御装置において、第１モードで制御された場合のエンジンの出力トルクの変遷の一例を示す図である。本発明の実施の形態に係る出力トルク制御装置において、第２モードで制御された場合のエンジンの出力トルクの変遷の一例を示す図である。

本発明に係る制御装置は、モーターサイクルのエンジンの出力トルクを制御する出力トルク制御装置の少なくとも一部である。本発明に係る制御方法は、出力トルク制御装置がモーターサイクルのエンジンの出力トルクを制御する際の制御方法のうちの、少なくとも一部である。本発明に係る目標トルク決定方法は、出力トルク制御装置がモーターサイクルのエンジンの出力トルクを制御する際の目標トルクを決定する方法である。以下の実施の形態では、本発明を用いた出力トルク制御装置の一例について説明する。なお、以下の実施の形態は、あくまでも本発明の一例であり、本発明を限定するものではない。

実施の形態．
図１は、本発明の実施の形態に係る出力トルク制御装置の構成を示す図である。
本実施の形態に係る出力トルク制御装置１は、モーターサイクル１００のエンジン３２の出力トルクを制御するものである。モーターサイクル１００は、自動二輪車又は自動三輪車である。

本実施の形態に係る出力トルク制御装置１は、第１制御装置１０及び第２制御装置２０を備えている。第１制御装置１０は、エンジン３２の出力トルクが目標トルクとなるように、エンジン３２の出力トルクを制御するものである。第２制御装置２０は、第１制御装置１０がエンジン３２の出力トルクを制御する際の目標トルクを決定するものである。第１制御装置１０及び第２制御装置２０のそれぞれは、例えばＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）である。
ここで、第２制御装置２０が、本発明の制御装置に相当する。

第１制御装置１０は、演算部１１及び制御部１２を備えている。
演算部１１は、モーターサイクル１００の運転者が要求するエンジン３２の出力トルクである運転者要求トルクを演算する機能部である。なお、本実施の形態に係るモーターサイクル１００は、運転者が運転者要求トルクを入力する手段として、スロットルグリップ３１を有している。そして、演算部１１は、スロットルグリップ３１の位置（運転手によって回転させられたスロットルグリップ３１の回転量）等に基づいて、運転者要求トルクを演算している。また、演算部１１は、演算した運転者要求トルクを、制御部１２及び第２制御装置２０に送信する。

制御部１２は、エンジン３２の出力トルクが目標トルクとなるように、エンジン３２の出力トルクを制御する機能部である。詳しくは、通常走行時、制御部１２は、演算部１１で演算された運転者要求トルクを目標値として、エンジン３２の出力トルクを制御する。例えば、制御部１２は、スロットルバルブの開度、エンジン３２の各気筒の燃焼室への燃料供給量、及び燃焼室内への空気供給量等を調節することにより、エンジン３２の出力トルクを運転者要求トルクとなるように制御する。

ここで、後述のように、モーターサイクル１００の車体挙動が不安定になった場合等には、第２制御装置２０から制御部１２へ、運転者要求トルクよりも値の小さな目標トルクが送信される。すなわち、モーターサイクル１００の車体挙動が不安定になった場合等には、制御部１２は、第２制御装置２０から、エンジン３２の出力トルクを抑制するように指令される。このように第２制御装置２０から制御部１２へ目標トルクが送信された場合、制御部１２は、第２制御装置２０から送信された目標トルクを目標値として、エンジン３２の出力トルクを制御する。例えば、制御部１２は、スロットルバルブの開度を変更して、エンジン３２の出力トルクを、第２制御装置２０から送信された目標トルクとなるように抑制する。なお、第２制御装置２０から目標トルクが送信された際の制御部１２の制御方法は、当該方法に限定されるものではない。エンジン３２の出力トルクを第２制御装置２０から送信された目標トルクにできれば、制御部１２の制御方法は任意である。

なお、モーターサイクル１００は、後輪３４が駆動輪となっており、前輪３５が非駆動輪となっている。このため、エンジン３２の出力トルクは、伝達機構３３を介して、後輪３４に伝達される。

第２制御装置２０は、ウィリー判定部２１、スリップ判定部２２、取得部２３、トルク決定部２４、及び設定部２５を備えている。
ウィリー判定部２１は、モーターサイクル１００の前輪３５が浮き上がる現象であるウィリーが発生したか否かを判定する機能部である。例えば、ウィリー判定部２１は、モーターサイクル１００が有する少なくとも１つのセンサー４０の検出値に基づいて、ウィリーが発生したか否かを判定する。なお、ウィリー判定部２１におけるウィリーが発生したか否かの判定方法は、特定の方法に限定されるものではなく、種々の方法を採用することができる。このため、ウィリー判定部２１に採用されたウィリー判定方法に必要なセンサーを、センサー４０としてモーターサイクル１００に設ければよい。

図２は、モーターサイクルの挙動の一例を示す図である。図２の横軸は時間となっており、図２の縦軸は速度となっている。また、図２に示す二点鎖線は、モーターサイクル１００の推定車体速度１０１である。図２に示す一点鎖線は、前輪３５の車輪速度１０１Ｆである。図２に示す実線は、後輪３４の車輪速度１０１Ｒである。図２に示すモーターサイクル１００の挙動では、時間Ｔ１で走り出したモーターサイクル１００は、時間Ｔ３でウィリーが発生している。

非駆動輪である前輪３５は、接地している状態においては、モーターサイクル１００の走行に追従して回転する。一方、ウィリーが発生して前輪３５が浮き上がると、前輪３５は、接地できない状態になるため、車輪速度１０１Ｆが低下していく。すなわち、ウィリーが発生すると、推定車体速度１０１及び後輪３４の車輪速度１０１Ｒに対する前輪３５の車輪速度１０１Ｆの速度差が大きくなる。このため、ウィリー判定部２１は、例えば、推定車体速度１０１又は後輪３４の車輪速度１０１Ｒに対する前輪３５の車輪速度１０１Ｆの速度差が大きくなった際、ウィリーが発生したと判定できる。なお、推定車体速度の算出方法は、特定の方法に限定されるものではなく、種々の方法を採用することができる。また例えば、ウィリーが発生して前輪３５が浮き上がると、モーターサイクル１００には、ピッチ角が大きくなる、加速度の重力成分が増加する等の挙動変化が現れる。ウィリー判定部２１は、例えば、このような挙動変化に基づいて、ウィリーが発生したと判定してもよい。

スリップ判定部２２は、モーターサイクル１００の後輪３４がスリップしたか否かを判定する機能部である。例えば、スリップ判定部２２は、モーターサイクル１００が有する少なくとも１つのセンサー４０の検出値に基づいて、スリップが発生したか否かを判定する。なお、スリップ判定部２２におけるスリップが発生したか否かの判定方法は、特定の方法に限定されるものではなく、種々の方法を採用することができる。このため、スリップ判定部２２に採用されたスリップ判定方法に必要なセンサーを、センサー４０としてモーターサイクル１００に設ければよい。

図２に示すモーターサイクル１００の挙動では、時間Ｔ５でスリップが発生している。スリップが発生すると、駆動輪である後輪３４が空転する。このため、図２に示すように、スリップが発生すると、後輪３４の車輪速度１０１Ｒは、推定車体速度１０１及び前輪３５の車輪速度１０１Ｆと比べ、大きくなる。このため、スリップ判定部２２は、例えば、後輪３４の車輪速度１０１Ｒが推定車体速度１０１又は前輪３５の車輪速度１０１Ｆに対して大きくなった際、スリップが発生したと判定できる。

ここで、スリップ判定部２２は、ウィリー発生中においても、後輪３４がスリップしたか否かを判定する。ウィリー発生中にスリップが発生した場合、後輪３４の車輪速度１０１Ｒは、推定車体速度１０１と比べ、大きくなる。このため、スリップ判定部２２は、例えば、後輪３４の車輪速度１０１Ｒが推定車体速度１０１に対して大きくなった際、スリップが発生したと判定できる。なお、後輪３４がスリップして空転した際、該後輪３４の加速度は、モーターサイクル１００の想定される加速度よりも大きくなる。このため、スリップ判定部２２は、例えば、後輪３４の加速度が規定加速度よりも大きくなった際、スリップが発生したと判断してもよい。

取得部２３は、第１制御装置１０の演算部１１で演算された運転者要求トルクを取得する機能部である。すなわち、第１制御装置１０の演算部１１から取得部２３へ、該演算部１１で演算された運転者要求トルクが送信される。

トルク決定部２４は、第１制御装置１０がエンジン３２の出力トルクを制御する際の目標トルクを決定する機能部である。詳しくは、ウィリーが発生しているとウィリー判定部２１が判定した場合、トルク決定部２４は、ウィリーという不安定挙動を抑制するため、目標トルクを、ウィリーが発生したとウィリー判定部２１が判定する前の目標トルクよりも減少した値に変更する。例えば、ウィリーが発生したとウィリー判定部２１が判定する前、目標トルクが運転者要求トルクであった場合、トルク決定部２４は、運転者要求トルクよりも値の小さな目標トルクを決定する。そして、トルク決定部２４は、この決定した目標トルクを、第１制御装置１０の制御部１２に送信する。制御部１２がこの目標トルクとなるようにエンジン３２の出力トルクを制御することにより、ウィリーを抑制することができる。換言すると、早期にウィリーを終了させることができる。

また、本実施の形態に係るトルク決定部２４は、運転者要求トルクの単位時間当たりの増加量が閾値以上の場合、目標トルクの単位時間当たりの増加量が運転者要求トルクの単位時間当たりの増加量よりも減少するように、目標トルクを決定する。そして、トルク決定部２４は、この決定した目標トルクを、第１制御装置１０の制御部１２に送信する。モーターサイクル１００の加速が大きくなるほど、ウィリーが発生しやすくなる。このように決定された目標トルクとなるように制御部１２がエンジン３２の出力トルクを制御することにより、モーターサイクル１００の加速を抑制でき、ウィリーの発生を抑制できる。

また、本実施の形態に係るトルク決定部２４は、スリップが発生しているとスリップ判定部２２が判定した場合、目標トルクを、スリップしたとスリップ判定部２２が判定する前の目標トルクをよりも減少した値に変更する。例えば、スリップしたとスリップ判定部２２が判定する前、目標トルクが運転者要求トルクであった場合、トルク決定部２４は、運転者要求トルクよりも値の小さな目標トルクを決定する。そして、トルク決定部２４は、この決定した目標トルクを、第１制御装置１０の制御部１２に送信する。制御部１２がこの目標トルクとなるようにエンジン３２の出力トルクを制御することにより、スリップを抑制することができる。換言すると、早期にスリップを終了させることができる。

なお、モーターサイクル１００の車体挙動が安定している通常走行時、トルク決定部２４は、目標トルクを第１制御装置１０の制御部１２に送信しない。この状態においては、上述のように、制御部１２は、演算部１１で演算された運転者要求トルクを目標値として、エンジン３２の出力トルクを制御する。すなわち、トルク決定部２４は、目標トルクを制御部１２に送信しないという手段により、目標トルクを運転者要求トルクに設定している。

設定部２５は、ウィリーの抑制度合いを切り替えるモードである第１モード及び第２モードを設定する機能部である。設定部２５が第１モードに設定している場合、トルク決定部２４は、ウィリーが発生しているとウィリー判定部２１が判定した場合、目標トルクを、ウィリーが発生したとウィリー判定部２１が判定する前の目標トルクよりも減少した値に変更する。例えば、ウィリーが発生したとウィリー判定部２１が判定する前、目標トルクが運転者要求トルクであった場合、トルク決定部２４は、運転者要求トルクよりも値の小さな目標トルクを決定する。このため、ウィリーという不安定挙動を早期に終了でき、モーターサイクル１００を早期に安定化させることができる。

一方、設定部２５が第２モードに設定している場合、トルク決定部２４は、ウィリーが発生しているとウィリー判定部２１が判定した場合でも、目標トルクを制御部１２に送信しない。このため、制御部１２は、演算部１１で演算された運転者要求トルクを目標値として、エンジン３２の出力トルクを制御する。すなわち、設定部２５が第２モードに設定している場合、エンジン３２の出力トルクの抑制は行われず、ウィリーは抑制されない。したがって、ウィリーを抑制することよって積極的な運転を好む運転者がモーターサイクル１００を運転する楽しみが減ってしまうと感じることを抑制できる。換言すると、トルク決定部２４は、モードが第２モードに設定されている状態においては、ウィリーが発生したとウィリー判定部２１が判定したときに、目標トルクを、第１モードにおいてウィリーが発生したとウィリー判定部２１が判定したときに設定される目標トルクよりも大きな値に設定する。

つまり、設定部２５が設定するモードを切り替えることによって、モーターサイクル１００を運転する際の自由度を向上させることができる。なお、ウィリーの抑制度合いが２段階で切り替えられる場合を説明したが、ウィリーの抑制度合いが３段階以上で切り替えられてもよい。つまり、モードが３つ以上であってもよい。

また、本実施の形態においては、設定部２５が第１モードに設定している場合、トルク決定部２４は、運転者要求トルクの単位時間当たりの増加量が閾値以上の場合、目標トルクの単位時間当たりの増加量が運転者要求トルクの単位時間当たりの増加量よりも減少するように、目標トルクを決定する。このため、ウィリーが発生すること自体を抑制でき、モーターサイクル１００をより安定化させることができる。一方、設定部２５が第２モードに設定している場合、トルク決定部２４は、運転者要求トルクの単位時間当たりの増加量が閾値以上となっている場合でも、目標トルクを制御部１２に送信しない。ウィリーの発生を抑制しないため、積極的な運転を好む運転者がモーターサイクル１００を運転する楽しみが減ってしまうと感じることをさらに抑制できる。なお、トルク決定部２４には、例えば、取得部２３から運転者要求トルクが送信されている。

すなわち、トルク決定部２４は、モードが第１モードに設定されている状態においては、運転者要求トルクの単位時間当たりの増加量が閾値以上の場合、目標トルクの単位時間当たりの増加量が第２モードに設定されている状態における目標トルクの単位時間当たりの増加量よりも減少するように、目標トルクを決定する。

なお、本実施の形態においては、トルク決定部２４は、設定部２５が第１モードに設定している場合及び設定部２５が第２モードに設定している場合の双方において、スリップが発生しているとスリップ判定部２２が判定した場合、目標トルクを、スリップしたとスリップ判定部２２が判定する前の目標トルクをよりも減少した値に変更する。

ここで、上述のように、本実施の形態に係るスリップ判定部２２は、ウィリー発生中においても、後輪３４がスリップしたか否かを判定する。そして、トルク決定部２４は、ウィリーが発生しているとウィリー判定部２１が判定しているときに後輪３４がスリップしたとスリップ判定部２２が判定した場合、目標トルクを、ウィリーが発生しているとウィリー判定部２１が判定している状態において後輪３４がスリップしたとスリップ判定部２２が判定していないときの目標トルクよりも減少した値に変更する。ウィリー発生時におけるスリップの発生は、ウィリーを抑制しない第２モードで主に発生する。このため、当該制御は、少なくとも第２モードで行われる。

上述のように、本実施の形態に係るトルク決定部２４は、ウィリーを抑制しない第２モードにおいても、スリップ発生時には、目標トルクを抑制する制御を行う。すなわち、スリップという不安定挙動を抑制する制御を行う。このため、本実施の形態に係る出力トルク制御装置１は、積極的な運転を好む運転者がモーターサイクル１００を運転する楽しみが減ってしまうと感じることを抑制しつつ、モーターサイクル１００の安全性も確保することができる。

なお、本実施の形態に係るモーターサイクル１００は、例えばダッシュボード上等、運転者が操作容易な箇所にスイッチ３０を備えている。このスイッチ３０は、モードを第１モード又は第２モードに切り替えるスイッチである。そして、スイッチ３０は、第２制御装置２０の設定部２５と電気的に接続されている。このため、本実施の形態に係る設定部２５は、スイッチ３０の状態に基づいて、モードを第１モード又は第２モードに設定する構成となっている。具体的には、スイッチ３０によって第１モードが選択されている場合、設定部２５は、モードを第１モードに設定する。スイッチ３０によって第２モードが選択されている場合、設定部２５は、モードを第２モードに設定する。

ただし、モードの設定方法は、当該方法に限定されるものではない。例えば、前記設定部は、運転者の運転傾向に基づいて、モードを第１モード又は第２モードに自動で設定してもよい。

なお、上述した出力トルク制御装置１の構成は、あくまでも一例である。例えば、第１制御装置１０の演算部１１を第２制御装置２０に設け、演算部１１と取得部２３とを１つの機能部として構成してもよい。すなわち、取得部２３に、演算部１１の機能を持たせてもよい。このように取得部２３を構成した場合、取得部２３は、演算することによって運転者要求トルクを取得することとなる。また例えば、トルク決定部２４から制御部１２へ常に目標トルクを送信する構成としてもよい。この場合、通常運転時には、トルク決定部２４は、運転者要求トルクを目標トルクとして制御部１２へ送信する。また例えば、第１制御装置１０及び第２制御装置２０を１つのＥＣＵで構成する等、第１制御装置１０及び第２制御装置２０を一体で構成してもよい。

続いて、本実施の形態に係る出力トルク制御装置１における、エンジン３２の出力トルクの制御方法につて説明する。

図３は、本発明の実施の形態に係る出力トルク制御装置における、エンジンの出力トルクの制御方法を示すフローチャートである。図４は、本発明の実施の形態に係る出力トルク制御装置において、第１モードで制御された場合のエンジンの出力トルクの変遷の一例を示す図である。また、図５は、本発明の実施の形態に係る出力トルク制御装置において、第２モードで制御された場合のエンジンの出力トルクの変遷の一例を示す図である。

なお、図４（ａ）及び図５（ａ）は、モーターサイクル１００の挙動の一例として、図２と同様の挙動を示している。詳しくは、図４（ａ）及び図５（ａ）の横軸は時間となっており、図４（ａ）及び図５（ａ）の縦軸は速度となっている。また、図４（ａ）及び図５（ａ）に示す二点鎖線は、モーターサイクル１００の推定車体速度１０１である。図４（ａ）及び図５（ａ）に示す一点鎖線は、前輪３５の車輪速度１０１Ｆである。図４（ａ）及び図５（ａ）に示す実線は、後輪３４の車輪速度１０１Ｒである。図４（ａ）及び図５（ａ）に示すモーターサイクル１００の挙動では、時間Ｔ１で走り出したモーターサイクル１００は、時間Ｔ３でウィリーが発生し、時間Ｔ４でウィリーが終了している。また、時間Ｔ５で後輪３４のスリップが発生し、時間Ｔ６で後輪３４のスリップが終了している。

また、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す挙動のモーターサイクル１００が第１モードで制御された際の、エンジン３２の出力トルクの変遷を示している。詳しくは、図４（ｂ）の横軸は時間となっており、図４（ｂ）の縦軸はトルクとなっている。また、図４（ｂ）に示す二点鎖線は、演算部１１で演算された運転者要求トルク１０２である。図４（ｂ）に示す実線は、第１モードで制御された際のエンジン３２の出力トルク１０２１である。
また、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す挙動のモーターサイクル１００が第２モードで制御された際の、エンジン３２の出力トルクの変遷を示している。詳しくは、図５（ｂ）の横軸は時間となっており、図５（ｂ）の縦軸はトルクとなっている。また、図５（ｂ）に示す二点鎖線は、演算部１１で演算された運転者要求トルク１０２である。図５（ｂ）に示す実線は、第２モードで制御された際のエンジン３２の出力トルク１０２２である。

ステップＳ１においてエンジン３２が駆動されると、制御部１２は、演算部１１で演算された運転者要求トルク１０２を目標値として、エンジン３２の出力トルクを制御する。そして、設定ステップであるステップＳ２において設定部２５がモードを第１モードに設定している場合（ステップＳ２のＹｅｓ）、ステップＳ３に進む。ステップＳ３は、運転者要求トルク増加量判定ステップである。ステップＳ３では、トルク決定部２４は、運転者要求トルク１０２の単位時間当たりの増加量が閾値以上であるか否かを判定する。運転者要求トルク１０２の単位時間当たりの増加量が閾値以上である場合（ステップＳ３のＹｅｓ）、出力トルク制御装置１は、ステップＳ４及びステップＳ５において、出力トルク勾配制限制御を行う。

詳しくは、ステップＳ４は、出力トルク勾配制限制御におけるトルク決定ステップである。ステップＳ４においてトルク決定部２４は、目標トルクの単位時間当たりの増加量が運転者要求トルク１０２の単位時間当たりの増加量よりも減少するように、目標トルクを決定する。そして、ステップＳ５において制御部１２は、ステップＳ４で決定された目標トルクとなるように、エンジン３２の出力トルク１０２１を制御する。その後、ステップＳ６に進む。このようにエンジン３２の出力トルク１０２１を制御することにより、モーターサイクル１００の急加速を抑制できる。このため、このようにエンジン３２の出力トルク１０２１を制御することにより、ウィリーが発生すること自体を抑制でき、モーターサイクル１００を安定化させることができる。

なお、目標トルクを減少させる量は、任意である。目標トルクを一定の値だけ減少させてもよいし、運転者要求トルク１０２の単位時間当たりの増加量の大きさ（前輪３５の上昇量）に応じて目標トルクの減少量を変更してもよい。また、ウィリーの発生しやすさは、運転者要求トルク１０２の単位時間当たりの増加量だけでなく、運転者要求トルク１０２の絶対値も影響する。このため、図４（ｂ）に示すように、運転者要求トルク１０２の単位時間当たりの増加量が閾値以上であり、且つ運転者要求トルク１０２の絶対値が規定値以上となった場合（時間Ｔ２）、出力トルク勾配制限制御を行ってもよい。また、ステップＳ５のエンジン３２の出力トルク制御は、例えば、図４（ｂ）に示すように、エンジン３２の出力トルク１０２１が運転者要求トルク１０２となるまで続けられる。一方、ステップＳ３において運転者要求トルク１０２の単位時間当たりの増加量が閾値よりも小さかった場合（ステップＳ３のＮｏ）、ステップＳ４及びステップＳ５を飛ばして、ステップＳ６に進む。

ステップＳ６は、ウィリー判定ステップである。ステップＳ６では、ウィリー判定部２１は、ウィリーが発生したか否かを判定する。ウィリーが発生したとウィリー判定部２１が判定した場合（ステップＳ６のＹｅｓ）、出力トルク制御装置１は、ステップＳ７及びステップＳ８において、ウィリー時出力トルク抑制制御を行う。

詳しくは、ステップＳ７は、ウィリー時出力トルク抑制制御におけるトルク決定ステップである。ステップＳ７においてトルク決定部２４は、目標トルクを、ウィリーが発生したとウィリー判定部２１が判定する前の目標トルクよりも減少した値に変更する。図４（ｂ）の場合、ウィリーが発生したとウィリー判定部２１が判定する前の出力トルク１０２１は、運転者要求トルク１０２となっている。すなわち、ウィリーが発生したとウィリー判定部２１が判定する前の目標トルクは、運転者要求トルク１０２となっている。このため、図４（ｂ）の場合、トルク決定部２４は、目標トルクを、運転者要求トルク１０２よりも減少した値に変更する。なお、目標トルクを減少させる量は、任意である。目標トルクを一定の値だけ減少させてもよいし、ウィリーの大きさ（前輪３５の上昇量）等に応じて目標トルクの減少量を変更してもよい。

ステップＳ７の後、ステップＳ８において制御部１２は、ステップＳ７で決定された目標トルクとなるように、エンジン３２の出力トルク１０２１を制御する。このようにエンジン３２の出力トルク１０２１を制御することにより、ウィリーを早期に終了でき、モーターサイクル１００を早期に安定化させることができる。

一方、ウィリーが発生していないとウィリー判定部２１が判定した場合（ステップＳ６のＮｏ）、ステップＳ９に進む。ステップＳ９は、ウィリー時出力トルク抑制制御を解除するステップである。詳しくは、後述のように、図３に示すエンジン３２の出力トルクの制御は、ステップＳ１でエンジン３２が駆動されてからエンジン３２が停止するまでの間、ステップＳ２からステップＳ１４までを１サイクルとし、当該サイクルが繰り返される。ステップＳ９では、前回のサイクルでウィリーが発生していなかった場合、ウィリー時出力トルク抑制制御は行われていないため、トルク決定部２４は、目標トルクを変更しない。

これに対し、前回のサイクルでウィリーが発生していた場合、ステップＳ９に到達した時点では、ウィリー時出力トルク抑制制御は行われている。この場合、ステップＳ９では、トルク決定部２４は、目標トルクを、ウィリー時出力トルク抑制制御によって減少していた分だけ増加させる。例えば、前回のサイクルにおいて出力トルク勾配制限制御及び後述のスリップ時出力トルク抑制制御（ステップＳ１１及びステップＳ１２）の双方が行われていない場合、ステップＳ９においてトルク決定部２４は、目標トルクを運転者要求トルク１０２とする。また例えば、前回のサイクルにおいて出力トルク勾配制限制御及びスリップ時出力トルク抑制制御のうちの少なくとも一方が行われていた場合、ステップＳ９においてトルク決定部２４は、目標トルクを増加させるものの、運転者要求トルク１０２よりも小さな値の目標トルクに決定する。また、ステップＳ９において制御部１２は、当該ステップＳ９で決定された目標トルクとなるように、エンジン３２の出力トルク１０２１を制御する。

設定部２５がモードを第１モードに設定している場合（ステップＳ２のＹｅｓ）、ステップＳ８又はステップＳ９の後、スリップ判定を行う後述のステップＳ１０に進む。

一方、設定部２５がモードを第２モードに設定している場合（ステップＳ２のＮｏ）には、出力トルク勾配制限制御及びウィリー時出力トルク抑制制御を行わず、スリップ判定を行う後述のステップＳ１０に進む。すなわち、設定部２５がモードを第２モードに設定している場合、モーターサイクル１００の急加速を抑制せず、ウィリーも抑制しない。したがって、図５（ｂ）に示すように、制御部１２は、運転者要求トルク１０２の単位時間当たりの増加量が閾値以上となっている場合でも、演算部１１で演算された運転者要求トルク１０２を目標値として、エンジン３２の出力トルク１０２２を制御する。また、図５（ｂ）に示すように、制御部１２は、ウィリーが発生している場合でも、演算部１１で演算された運転者要求トルク１０２を目標値として、エンジン３２の出力トルク１０２２を制御する。このようにエンジン３２の出力トルク１０２２を制御することにより、積極的な運転を好む運転者がモーターサイクル１００を運転する楽しみが減ってしまうと感じることを抑制できる。

なお、設定部２５がモードを第２モードに設定している場合においても、出力トルク勾配制限制御を行ってもよい。この際、第２モードにおける出力トルク勾配制限制御時の目標トルクを、第１モードにおける出力トルク勾配制限制御時の目標トルクよりも大きくすればよい。第２モードにおいてこのように出力トルク勾配制限制御を行うことにより、モーターサイクル１００の急加速を抑制する度合いは、第１モードと比べて小さくなる。したがって、積極的な運転を好む運転者がモーターサイクル１００を運転する楽しみが減ってしまうと感じることを抑制できる。

また、設定部２５がモードを第２モードに設定している場合においても、ウィリー時出力トルク抑制制御を行ってもよい。この際、第２モードにおけるウィリー時出力トルク抑制制御時の目標トルクを、第１モードにおけるウィリー時出力トルク抑制制御時の目標トルクよりも大きくすればよい。第２モードにおいてこのようにウィリー時出力トルク抑制制御を行うことにより、ウィリーを抑制する度合いは、第１モードと比べて小さくなる。したがって、積極的な運転を好む運転者がモーターサイクル１００を運転する楽しみが減ってしまうと感じることを抑制できる。

ステップＳ１０は、スリップ判定ステップである。ステップＳ１０では、スリップ判定部２２は、スリップが発生したか否かを判定する。スリップが発生したとスリップ判定部２２が判定した場合（ステップＳ１０のＹｅｓ）、出力トルク制御装置１は、ステップＳ１１及びステップＳ１２において、スリップ時出力トルク抑制制御を行う。

詳しくは、ステップＳ１１は、スリップ時出力トルク抑制制御におけるトルク決定ステップである。ステップＳ１１においてトルク決定部２４は、目標トルクを、スリップしたとスリップ判定部２２が判定する前の目標トルクよりも減少した値に変更する。例えば、図４（ｂ）及び図５（ｂ）の場合、スリップしたとスリップ判定部２２が判定する前の出力トルク１０２１，１０２２は、運転者要求トルク１０２となっている。すなわち、スリップしたとスリップ判定部２２が判定する前の目標トルクは、運転者要求トルク１０２となっている。このため、図４（ｂ）及び図５（ｂ）の場合、トルク決定部２４は、目標トルクを、運転者要求トルク１０２よりも減少した値に変更する。また例えば、スリップしたとスリップ判定部２２が判定した時点でウィリーが発生しているとウィリー判定部２１が判定している場合、トルク決定部２４は、目標トルクを、ウィリーが発生しているとウィリー判定部２１が判定している状態においてスリップしたとスリップ判定部２２が判定していないときの目標トルクよりも減少した値に変更する。なお、目標トルクを減少させる量は、任意である。目標トルクを一定の値だけ減少させてもよいし、スリップの度合い（例えば推定車体速度１０１と後輪３４の車輪速度１０１Ｒとの差）等に応じて目標トルクの減少量を変更してもよい。

ステップＳ１１の後、ステップＳ１２において制御部１２は、ステップＳ１１で決定された目標トルクとなるように、エンジン３２の出力トルクを制御する。このようにエンジン３２の出力トルクを制御することにより、スリップを早期に終了でき、モーターサイクル１００を早期に安定化させることができる。

このように、本実施の形態では、ウィリーを抑制しない第２モードにおいても、スリップ発生時には、目標トルクを抑制する制御を行う。すなわち、スリップという不安定挙動を抑制する制御を行う。このため、本実施の形態に係る出力トルク制御装置１は、積極的な運転を好む運転者がモーターサイクル１００を運転する楽しみが減ってしまうと感じることを抑制しつつ、モーターサイクル１００の安全性も確保することができる。

一方、スリップが発生していないとスリップ判定部２２が判定した場合（ステップＳ１０のＮｏ）、ステップＳ１３に進む。ステップＳ１３は、スリップ時出力トルク抑制制御を解除するステップである。例えば、ステップＳ２からステップＳ１４までの前回サイクルでスリップが発生していなかった場合、前回のサイクルではスリップ時出力トルク抑制制御は行われていない。このため、ステップＳ１３では、トルク決定部２４は、目標トルクを変更しない。

これに対し、前回のサイクルでスリップが発生していた場合、ステップＳ１３に到達した時点では、スリップ時出力トルク抑制制御は行われている。この場合、ステップＳ１３では、トルク決定部２４は、目標トルクを、スリップ時出力トルク抑制制御によって減少していた分だけ増加させる。例えば、前回のサイクルにおいて出力トルク勾配制限制御及びウィリー時出力トルク抑制制御の双方が行われていない場合、ステップＳ１３においてトルク決定部２４は、目標トルクを運転者要求トルク１０２とする。また例えば、前回のサイクルにおいて出力トルク勾配制限制御及びウィリー時出力トルク抑制制御のうちの少なくとも一方が行われていた場合、ステップＳ１３においてトルク決定部２４は、目標トルクを増加させるものの、運転者要求トルク１０２よりも小さな値の目標トルクに決定する。また、ステップＳ１３において制御部１２は、当該ステップＳ１３で決定された目標トルクとなるように、エンジン３２の出力トルクを制御する。

ステップＳ１２又はステップＳ１３の後、エンジン３２が停止していなければ（ステップＳ１４のＮｏ）、ステップＳ２に戻って上述の制御が繰り返される。また、ステップＳ１２又はステップＳ１３の後、エンジン３２が停止してれば（ステップＳ１４のＹｅｓ）、制御部１２はエンジン３２の出力トルクの制御を終了する（ステップＳ１５）。

以上、モーターサイクル１００に用いられる本実施の形態に係る第２制御装置２０は、ウィリー判定部２１と、トルク決定部２４と、設定部２５とを備える。ウィリー判定部２１は、モーターサイクル１００の前輪３５が浮き上がる現象であるウィリーが発生したか否かを判定する。トルク決定部２４は、モーターサイクル１００のエンジン３２の出力トルクが制御される際の目標トルクを決定する。設定部２５は、ウィリーの抑制度合いを切り替えるためのモードを第１モード又は第２モードに設定する。そして、トルク決定部２４は、第１モードに設定されている状態においては、ウィリーが発生したとウィリー判定部２１が判定したときに、目標トルクを、ウィリーが発生したとウィリー判定部２１が判定する前の目標トルクよりも減少した値に変更する。また、トルク決定部２４は、第２モードに設定されている状態においては、ウィリーが発生したとウィリー判定部２１が判定したときに、目標トルクを、第１モードにおいてウィリーが発生したとウィリー判定部２１が判定したときに設定される目標トルクよりも大きな値に設定する。

また、本実施の形態に係る第２制御装置２０が行う制御方法は、モーターサイクル１００に用いられる制御方法であって、ウィリー判定ステップと、トルク決定ステップと、設定ステップとを有する。ウィリー判定ステップは、モーターサイクル１００の前輪３５が浮き上がる現象であるウィリーが発生したか否かを判定する。トルク決定ステップは、モーターサイクル１００のエンジン３２の出力トルクが制御される際の目標トルクを決定する。設定ステップは、ウィリーの抑制度合いを切り替えるためのモードを第１モード又は第２モードに設定する。そして、トルク決定ステップでは、第１モードに設定されている状態においては、ウィリー判定ステップでウィリーが発生したと判定されたときに、目標トルクを、ウィリー判定ステップでウィリーが発生したと判定される前の目標トルクよりも減少した値に変更する。また、トルク決定ステップでは、第２モードに設定されている状態においては、ウィリー判定ステップでウィリーが発生したと判定されたときに、目標トルクを、第１モードにおいてウィリー判定ステップでウィリーが発生したと判定されたときに設定される目標トルクよりも大きな値に設定する。

また、本実施の形態に係る第２制御装置２０が行う目標トルク決定方法は、モーターサイクル１００のエンジン３２の出力トルクを制御する際の目標トルクを決定する目標トルク決定方法である。この目標トルク決定方法は、ウィリーの抑制度合いを切り替えるためのモードが第１モードに設定されている状態においては、ウィリーが発生したときに、目標トルクを、ウィリーが発生する前の目標トルクよりも減少した値に変更する。また、この目標トルク決定方法は、ウィリーの抑制度合いを切り替えるためのモードが第２モードに設定されている状態においては、ウィリーが発生したときに、目標トルクを、第１モードにおいてウィリーが発生したときに設定される目標トルクよりも大きな値に設定する。

本実施の形態に係る第２制御装置２０は、第１モードに設定されている場合には、モーターサイクル１００にウィリーが発生した際、モーターサイクル１００のエンジン３２の出力トルクを制御する際の目標トルクを、ウィリーが発生する前の目標トルクよりも減少した値にする。すなわち、本実施の形態に係る第２制御装置２０が採用されたモーターサイクル１００においては、第１モードに設定されているときにウィリーが発生した際、エンジン３２の出力トルクは、ウィリーが発生する前の出力トルクよりも減少する。このため、本実施の形態に係る第２制御装置２０が採用されたモーターサイクル１００においては、第１モードに設定されている場合、ウィリーを抑制でき、車体挙動を安定化させることができる。

一方、本実施の形態に係る第２制御装置２０は、第２モードに設定されている場合には、モーターサイクル１００にウィリーが発生した際、モーターサイクル１００のエンジン３２の出力トルクを制御する際の目標トルクを、第１モードにおいてウィリーが発生したときに設定される目標トルクよりも大きな値に設定する。すなわち、本実施の形態に係る第２制御装置２０が採用されたモーターサイクル１００においては、第２モードに設定されているときにウィリーが発生した際、エンジン３２の出力トルクは、第１モードに設定されている場合よりも抑制されない。このため、本実施の形態に係る第２制御装置２０が採用されたモーターサイクル１００においては、第２モードに設定されている場合、モーターサイクル１００を運転する楽しみが減じられてしまうことを抑制できる。

すなわち、本実施の形態に係る第２制御装置２０は、ウィリーの抑制度合いを切り替えるためのモードを切り替えることにより、モーターサイクル１００を運転する際の自由度を向上させることができる。

１出力トルク制御装置、１０第１制御装置、１１演算部、１２制御部、２０第２制御装置、２１ウィリー判定部、２２スリップ判定部、２３取得部、２４トルク決定部、２５設定部、３０スイッチ、３１スロットルグリップ、３２エンジン、３３伝達機構、３４後輪、３５前輪、４０センサー、１００モーターサイクル、１０１推定車体速度、１０１Ｆ車輪速度（前輪３５）、１０１Ｒ車輪速度（後輪３４）、１０２運転者要求トルク、１０２１出力トルク（第１モード）、１０２２出力トルク（第２モード）。

Claims

モーターサイクルに用いられる制御装置であって、
前記モーターサイクルの前輪が浮き上がる現象であるウィリーが発生したか否かを判定するウィリー判定部と、
前記モーターサイクルのエンジンの出力トルクが制御される際の目標トルクを決定するトルク決定部と、
を備え、
更に、
前記ウィリーの抑制度合いを切り替えるためのモードである第１モード及び第２モードを設定する設定部と、
運転者が要求する前記エンジンの出力トルクである運転者要求トルクを取得する取得部と、
を備えており、
前記トルク決定部は、
前記モードが前記第１モードに設定されている状態においては、前記ウィリーが発生したと前記ウィリー判定部が判定したときに、前記目標トルクを、前記ウィリーが発生したと前記ウィリー判定部が判定する前の前記目標トルクよりも減少した値に変更し、
前記モードが前記第２モードに設定されている状態においては、前記ウィリーが発生したと前記ウィリー判定部が判定したときに、前記目標トルクを、前記第１モードにおいて前記ウィリーが発生したと前記ウィリー判定部が判定したときに設定される前記目標トルクよりも大きな値に設定し、
前記モードが前記第１モードに設定されている状態においては、前記運転者要求トルクの単位時間当たりの増加量が閾値以上の場合、前記目標トルクの単位時間当たりの増加量が、前記第２モードに設定されている状態における前記目標トルクの単位時間当たりの増加量よりも減少するように、前記目標トルクを決定する構成である、
制御装置。
前記モーターサイクルの後輪がスリップしたか否かを判定するスリップ判定部を備え、
前記トルク決定部は、
前記モードが前記第１モードに設定されている状態及び前記モードが前記第２モードに設定されている状態の双方の状態において、前記後輪がスリップしたと前記スリップ判定部が判定したときに、前記目標トルクを、前記後輪がスリップしたと前記スリップ判定部が判定する前の前記目標トルクよりも減少した値に変更する構成である、
請求項１に記載の制御装置。
前記トルク決定部は、
前記モードが前記第２モードに設定されている状態において、前記ウィリーが発生していると前記ウィリー判定部が判定しているときに前記後輪がスリップしたと前記スリップ判定部が判定した場合、前記目標トルクを、前記ウィリーが発生していると前記ウィリー判定部が判定している状態において前記後輪がスリップしたと前記スリップ判定部が判定していないときの前記目標トルクよりも減少した値に変更する構成である、
請求項２に記載の制御装置。
前記モーターサイクルの後輪がスリップしたか否かを判定するスリップ判定部を備え、
前記トルク決定部は、
前記モードが前記第２モードに設定されている状態において、前記ウィリーが発生していると前記ウィリー判定部が判定しているときに前記後輪がスリップしたと前記スリップ判定部が判定した場合、前記目標トルクを、前記ウィリーが発生していると前記ウィリー判定部が判定している状態において前記後輪がスリップしたと前記スリップ判定部が判定していないときの前記目標トルクよりも減少した値に変更する構成である、
請求項１に記載の制御装置。
前記設定部は、前記モードを前記第１モード又は前記第２モードに切り替えるスイッチの状態に基づいて、前記モードを前記第１モード又は前記第２モードに設定する構成である、
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の制御装置。
前記設定部は、運転者の運転傾向に基づいて、前記モードを前記第１モード又は前記第２モードに設定する構成である、
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の制御装置。
モーターサイクルに用いられる制御方法であって、
前記モーターサイクルの前輪が浮き上がる現象であるウィリーが発生したか否かを判定するウィリー判定ステップと、
前記モーターサイクルのエンジンの出力トルクが制御される際の目標トルクを決定するトルク決定ステップと、
を有し、
更に、
前記ウィリーの抑制度合いを切り替えるためのモードである第１モード及び第２モードを設定する設定ステップと、
運転者が要求する前記エンジンの出力トルクである運転者要求トルクを取得する取得ステップと、
を有しており、
前記トルク決定ステップでは、
前記モードが前記第１モードに設定されている状態においては、前記ウィリー判定ステップで前記ウィリーが発生したと判定されたときに、前記目標トルクを、前記ウィリー判定ステップで前記ウィリーが発生したと判定される前の前記目標トルクよりも減少した値に変更し、
前記モードが前記第２モードに設定されている状態においては、前記ウィリー判定ステップで前記ウィリーが発生したと判定されたときに、前記目標トルクを、前記第１モードにおいて前記ウィリー判定ステップで前記ウィリーが発生したと判定されたときに設定される前記目標トルクよりも大きな値に設定し、
前記モードが前記第１モードに設定されている状態においては、前記運転者要求トルクの単位時間当たりの増加量が閾値以上の場合、前記目標トルクの単位時間当たりの増加量が、前記第２モードに設定されている状態における前記目標トルクの単位時間当たりの増加量よりも減少するように、前記目標トルクを決定する、
制御方法。