(57)【要約】【課題】シフト検出器を用いずに迅速なギアシフトを行う際において、良好なシフトフィーリングを得ることができると共に、変速操作を精度よく検出することができる電子制御装置を提供する。【解決手段】エンジン及びエンジンの出力を変速する変速機を備えた車両に搭載されると共に、変速機のギアポジションを検出するギアポジション検出器１３の出力値を用いて判定するシフト要求に応じて、エンジンの運転状態を制御するＥＣＵ１は、ギアポジション検出器１３の出力値が第１の閾値に到達してから第１の閾値と異なる第２の閾値に到達するまでの時間が所定時間以上である条件が成立した際に、シフト要求があると判定する。【選択図】図１
2019138187.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン及び前記エンジンの出力を変速する変速機を備えた車両に搭載されると共に、前記変速機のギアポジションを検出するギアポジション検出器の出力値を用いて判定するシフト要求に応じて、前記エンジンの運転状態を制御する制御部を有する電子制御装置であって、
前記制御部は、
前記ギアポジション検出器の出力値が第１の閾値に到達してから前記第１の閾値と異なる第２の閾値に到達するまでの時間が所定時間以上である条件が成立した際に、前記シフト要求があると判定する、
ことを特徴とする電子制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子制御装置に関し、特に、変速機のギアポジションを検出するギアポジション検出器を備えた車両に搭載される電子制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動二輪車等の鞍乗型車両の中には、運転者によるシフト操作を検出するシフト検出器を備えるものがある。かかるシフト検出器を備えた車両では、シフト検出器からの電気信号に基づき運転者によるシフト操作を検出した際に、そのシフト操作に応じて迅速なギアシフトを可能とするために、エンジンの運転状態を制御してその出力を弱める等のエンジンの出力制御を実行する構成を採用するものがある。
【０００３】
また、自動二輪車等の鞍乗型車両の中には、シフト検出器を備えていないものも存在しており、このような車両に対しても、運転者によるシフト操作を検出して、検出したシフト操作に応じて迅速なギアシフトを可能とするためにエンジンの運転状態を制御したいとの要求がある。
【０００４】
かかる状況下で、特許文献１は、シフトカム回転角センサにより検出するシフトカムの回転角度が所定の閾値以上である状態が所定時間以上継続している場合に、シフトカムの回転角度が所定角度以上変化したものと判定してシフト操作ありと判断し、エンジンの出力調整を行う制御システムを開示している。
【０００５】
また、特許文献２は、シフトカムの回転角度位置に応じた電圧を出力する変速段位検出センサの出力が現在のギアポジションにおける出力範囲を超え、且つ、この状態が所定時間継続したときにシフト操作ありと判断して、エンジンの出力を制御するエンジンの制御装置を開示している。
【０００６】
このように、特許文献１及び特許文献２においては、シフト操作の誤判断を防ぐために、シフトカムの回転角度を検出するセンサの出力が所定の閾値以上である状態が所定時間継続した場合にシフト操作ありと判断している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２２１９６４号公報
【特許文献２】特開２０１４−２３８０６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、本発明者の検討によれば、特許文献１及び特許文献２においては、シフトカムの回転角度を検出するセンサの出力が所定の閾値以上である状態が維持されるということはセンサの出力が変化しないことであり、シフトカムがそれ以上回転しない状態を維持する必要がある。従って、運転者は、シフト操作においてシフトカムがそれ以上回転しない状態を継続しないとエンジンの出力変化を得られず、例えばドッグ式変速機においてこのようなシフトカムがそれ以上回転できない状態はドッグ同士が強固に係合した状態であるため、ドッグ同士のこの強固な係合力に抗してシフトペダルを踏み込み続ける等の強い操作力でシフト操作を行うことを強いられることとなる。
【０００９】
本発明は、以上の検討を経てなされたものであり、シフト検出器を用いずに迅速なギアシフトを行う際において、良好なシフトフィーリングを得ることができると共に、変速操作を精度よく検出することができる電子制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以上の目的を達成するべく、本発明は、第１の局面において、エンジン及び前記エンジンの出力を変速する変速機を備えた車両に搭載されると共に、前記変速機のギアポジションを検出するギアポジション検出器の出力値を用いて判定するシフト要求に応じて、前記エンジンの運転状態を制御する制御部を有する電子制御装置であって、前記制御部は、前記ギアポジション検出器の出力値が第１の閾値に到達してから前記第１の閾値と異なる第２の閾値に到達するまでの時間が所定時間以上である条件が成立した際に、前記シフト要求があると判定する電子制御装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の第１の局面にかかる電子制御装置においては、エンジン及びエンジンの出力を変速する変速機を備えた車両に搭載されると共に、変速機のギアポジションを検出するギアポジション検出器の出力値を用いて判定するシフト要求に応じて、エンジンの運転状態を制御する制御部を有する電子制御装置であって、制御部は、ギアポジション検出器の出力値が第１の閾値に到達してから第１の閾値と異なる第２の閾値に到達するまでの時間が所定時間以上である条件が成立した際に、シフト要求があると判定するものであるため、シフト検出器を用いずに迅速なギアシフトを行う際において、良好なシフトフィーリングを得ることができると共に、変速操作を精度よく検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の実施形態における電子制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態におけるシフト要求判断処理に伴うギアポジション検出器の出力、タイマ値及びエンジン出力処理の推移を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を適宜参照して、本発明の実施形態における電子制御装置につき、詳細に説明する。
【００１４】
＜電子制御装置の構成＞
図１を参照して、本実施形態における電子制御装置の構成について説明する。
【００１５】
図１は、本実施形態における電子制御装置の構成を示すブロック図である。
【００１６】
図１に示すように、本実施形態における電子制御装置（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ：ＥＣＵ）１は、典型的には、いずれも図示を省略するクランクシャフト、メインクラッチ及びドッグ式変速機を順に介して内燃機関としてのエンジンの出力を駆動力として駆動輪に伝達する自動二輪車等の鞍乗型車両に搭載され、エンジンの運転状態の制御等を実行するものである。なお、ドッグ式変速機の構成については、例えば特開２０１７−１８０２６４に開示されている構成と同一構成であるので、その説明を省略する。
【００１７】
電子制御装置１は、Ａ／Ｄ（Ａａｎａｌｏｇ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ）変換器２ｂ〜２ｄ、波形整形回路３、中央演算処理ユニット（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ：ＣＰＵ）４、モータ駆動回路５、点火栓駆動回路６、燃料噴射弁駆動回路７及びタイマ８を備えている。ＣＰＵ４は、クラッチ状態検出部４ａ、ギアポジション検出部４ｂ、スロットル開度算出部４ｃ、アクセル開度算出部４ｄ、エンジン回転数算出部４ｅ、及び制御部４ｆを、備えている。かかるクラッチ状態検出部４ａ、ギアポジション検出部４ｂ、スロットル開度算出部４ｃ、アクセル開度算出部４ｄ、及びエンジン回転数算出部４ｅは、典型的には、ＣＰＵ４における制御プログラム実行時の機能ブロックとして構成されるが、これらは、必要に応じて、電気回路として構成されてもよい。また、電子制御装置１は、図示を省略するメモリ等を備えており、メモリには、ＣＰＵ４の演算処理に必要な制御プログラム及び制御データ等が格納されている。
【００１８】
具体的には、Ａ／Ｄ変換器２ｂ〜２ｄは、ギアポジション検出器１３から出力されるドッグ式変速機のシフトドラムの回転位置（回転角）を示す電気信号、スロットル開度センサ１５から出力されるスロットルモータ１４により回動される図示を省略するスロットルバルブの開度を示す電気信号、及びアクセル開度センサ１６から出力される図示を省略するアクセル操作部材の操作量を示す電気信号を、アナログ形態からデジタル形態に各々変換する。Ａ／Ｄ変換器２ｂ〜２ｄは、このようにデジタル形態に変換したこれらの電気信号をＣＰＵ４に出力する。なお、電子制御装置１内でＡ／Ｄ変換器２ｂ〜２ｄの前段に各々設けられる入力回路については、便宜上図示を省略している。
【００１９】
ここで、ギアポジション検出器１３は、例えば、ポテンショメータである。ギアポジション検出器１３は、ドッグ式変速機のギアポジション（変速段）に応じて、シフトドラムの回転角を示す電気信号を出力する。
【００２０】
波形整形回路３は、クランク角センサ１７から出力されると共にエンジンのクランクシャフトの回転角を示すクランクパルス信号を整形して、デジタルパルス信号を生成する。波形整形回路３は、このように生成したデジタルパルス信号をＣＰＵ４に出力する。なお、電子制御装置１内で波形整形回路３の前段に各々設けられる入力回路については、便宜上図示を省略している。
【００２１】
クラッチ状態検出部４ａは、クラッチスイッチ１２から入力されると共に運転者がメインクラッチを接続又は遮断する際のその操作状態を示す電気信号に基づいて、メインクラッチの接続又は遮断を検出する。クラッチ状態検出部４ａがこのように検出したメインクラッチの断続状態等を示す情報は、制御部４ｆで用いられる。なお、クラッチスイッチ１２からの電気信号が入力される電子制御装置１内の入力回路については、便宜上図示を省略している。
【００２２】
ギアポジション検出部４ｂは、ギアポジション検出器１３からＡ／Ｄ変換器２ｂを介して入力されるドッグ式変速機のドラムシャフトの回転角を示す電気信号に基づいて、ドッグ式変速機で選択されているギアポジションを検出する。ギアポジション検出部４ｂがこのように検出したギアポジションは、制御部４ｆで用いられる。ギアポジション検出器１３から出力される電気信号の出力値は、典型的には電圧である。
【００２３】
スロットル開度算出部４ｃは、スロットル開度センサ１５からＡ／Ｄ変換器２ｃを介して入力されるエンジンのスロットルバルブの実開度を示す電気信号に基づいて、スロットルバルブの実開度（スロットル開度）を算出する。スロットル開度算出部４ｃがこのように算出したスロットル開度は、制御部４ｆで用いられる。
【００２４】
アクセル開度算出部４ｄは、アクセル開度センサ１６からＡ／Ｄ変換器２ｄを介して入力されるアクセル操作部材の操作量を示す電気信号に基づいて、アクセル開度を算出する。アクセル開度算出部４ｄがこのように算出したアクセル開度は、制御部４ｆで用いられる。なお、アクセル操作部材は、鞍乗型車両では、典型的にはアクセルグリップである。
【００２５】
エンジン回転数算出部４ｅは、クランク角センサ１７から波形整形回路３を介して入力されるエンジンのクランク角（クランクシャフトの回転角度）を示す電気信号に基づいて、エンジン回転数を算出する。エンジン回転数算出部４ｅがこのように算出したエンジン回転数は、制御部４ｆで用いられる。
【００２６】
制御部４ｆは、ギアポジション検出部４ｂが検出したギアポジション、スロットル開度算出部４ｃが算出したスロットル開度、アクセル開度算出部４ｄが算出したアクセル開度、及びエンジン回転数算出部４ｅが算出したエンジン回転数等に基づき、エンジンの運転状態を制御するための制御信号をモータ駆動回路５、点火栓駆動回路６及び燃料噴射弁駆動回路７等に出力して、スロットルモータ１４、点火栓１８及び燃料噴射弁１９等の動作を制御することによりエンジンの運転状態を制御する。
【００２７】
モータ駆動回路５は、制御部４ｆからの制御信号に従って、スロットルモータ１４を駆動することにより、エンジンのスロットル開度を制御する。
【００２８】
点火栓駆動回路６は、制御部４ｆからの制御信号に従って、図示を省略する２次コイルの起電力を制御することにより、エンジンの点火栓１８によるエンジンへの点火動作、つまり点火の開始、停止及び再開といった一連の点火動作を制御する。
【００２９】
燃料噴射弁駆動回路７は、制御部４ｆからの制御信号に従って、燃料噴射弁１９を駆動することにより、エンジンに燃料を噴射する燃料噴射弁１９の燃料噴射動作、つまり燃料噴射の開始、停止及び再開といった一連の燃料噴射動作を制御する。
【００３０】
タイマ８は、制御部４ｆからの制御信号に従って、タイマ値を計時し又はタイマ値の計時を停止する。
【００３１】
以上のような構成を有する電子制御装置１は、以下に示すシフト要求判断処理を実行することによって、シフト検出器を用いずに迅速なギアシフトを行う際において、良好なシフトフィーリングを得ることができると共に、変速操作を精度よく検出することができる。以下、更に図２をも参照して、シフト要求判断処理を実行する際の電子制御装置１の動作について、詳細に説明する。
【００３２】
＜シフト要求判断処理＞
図２を参照して、本実施形態におけるシフト要求判断処理の具体的な流れについて詳しく説明する。
【００３３】
図２は、本発明の実施形態におけるシフト要求判断処理に伴うギアポジション検出器の出力、タイマ値及びエンジン出力処理の推移を示す図である。
【００３４】
図２では、２速から３速にシフトアップするためのシフト操作を行う場合を例に説明する。なお、図２（ｃ）において、エンジン出力処理が「１」の場合はエンジンの出力を瞬間的に変化させるエンジン出力処理を実行することを示しており、エンジン出力処理が「０」の場合はエンジン出力処理を実行しないことを示している。
【００３５】
時刻ｔ＝ｔ０よりも前において、制御部４ｆは、スロットルモータ１４、点火栓１８及び燃料噴射弁１９等の動作を制御することにより、エンジンの運転状態の通常の制御を行う。
【００３６】
時刻ｔ＝ｔ０において、運転者は、２速から３速へシフト操作を開始する。これにより、ギアポジション検出器１３の出力値は、２速の基準値から上昇を開始する。
【００３７】
時刻ｔ＝ｔ１において、制御部４ｆは、ギアポジション検出部４ｂによりギアポジション検出器１３の出力値が第１の閾値に到達したことを検出するため、運転者がシフト操作を開始するものと判断して、タイマ８にタイマ値の計時を開始させる。
【００３８】
ここで、第１の閾値は、２速基準値に対してオフセットした値である。
【００３９】
時刻ｔ＝ｔ２において、制御部４ｆは、ギアポジション検出部４ｂによりギアポジション検出器１３の出力値が第２の閾値に到達したことを検出するため、ドッグ式変速機のドッグ同士の係合が解除されるものと判断して、タイマ８にタイマ値の計時を停止させる。ここで、第２の閾値は、２速の基準値に対して、第１の閾値のオフセット方向と同一方向に第１の閾値よりも大きくオフセットした値であり、ドッグ式変速機のドッグ同士の係合が解除される際のギアポジション検出器１３の出力値の近傍となる値である。
【００４０】
また、制御部４ｆは、時刻ｔ＝ｔ１からギアポジション検出器１３の出力値が第２の閾値に到達した時刻ｔ＝ｔ２までにタイマ８により計時したタイマ値とギアポジション変化閾値とを比較して、タイマ値がギアポジション変化閾値以上であり、ギアポジション検出器１３の出力値が第１の閾値に到達してから第２の閾値に到達するまでの時間が所定時間以上である条件が成立するため、運転者のシフト要求があると判定して、モータ駆動回路５、点火栓駆動回路６又は燃焼噴射弁駆動回路７を制御してエンジンの出力を瞬間的に変化させるエンジン出力処理を開始する。このように、制御部４ｆは、シフト操作を直接検出するシフト検出器（シフトセンサ）を省略した車両であっても、シフト要求を検出することができる。
【００４１】
一方、制御部４ｆは、時刻ｔ＝ｔ１からギアポジション検出器１３の出力値が第２の閾値に到達した時刻ｔ＝ｔ２までにタイマ８により計時したタイマ値がギアポジション変化閾値未満の場合には、運転者のシフト要求がないと判定してシフト要求判断処理を終了する。このように、タイマ８により計時したタイマ値がギアポジション変化閾値に到達しないような一瞬のノイズによるギアポジション検出器１３の出力値の変化を、シフト要求と誤検出することを防止することができる。
【００４２】
時刻ｔ＝ｔ３において、制御部４ｆは、ギアポジション検出部４ｂによりギアポジション検出器１３の出力値が３速下限値以上且つ３速上限値以下の３速基準値を含む範囲内であることを検出するため、タイマ８に計時を開始させる。なお、図示は省略するが、３速以外の２速を含む各ギアポジションにおいても、ギアポジション検出器１３の出力値と比較される３速と同様の基準値を含む所定の範囲が設定されている。
【００４３】
時刻ｔ＝ｔ４において、制御部４ｆは、時刻ｔ＝ｔ３から時刻ｔ＝ｔ４までにタイマ８により計時したタイマ値がギアポジション安定閾値以上になるため、ギアポジション検出器１３の出力値が安定したと判定し、エンジン出力処理を終了する。
【００４４】
なお、シフトダウンするためのシフト操作を行った場合のシフト要求判断処理は、上記のシフトアップするためのシフト操作に伴うシフト要求判断処理とは逆の処理になる。
【００４５】
ここで、第１の閾値及び第２の閾値は、シフトカムの回転方向に応じて（シフトアップとシフトダウンとで）異なる値を設定することができる。
【００４６】
以上の本実施形態における電子制御装置では、変速機のギアポジションを検出するギアポジション検出器１３の出力値が第１の閾値に到達してから第１の閾値と異なる第２の閾値に到達するまでの時間が所定時間以上である条件が成立した際に、シフト要求があると判定するものであるため、シフト検出器を用いずに迅速なギアシフトを行う際において、良好なシフトフィーリングを得ることができると共に、変速操作を精度よく検出することができる。
【００４７】
本発明は、部材の種類、形状、配置、個数等は前述の実施形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはもちろんである。
【００４８】
具体的には、上記実施形態において、タイマ値とギアポジション変化閾値との比較によりシフト要求を判定したが、シフトカムの回転角速度が所定の角速度よりも遅い場合にシフト要求があると判定してもよい。かかるシフトカムの回転角速度は、ギアポジション検出器１３の出力値が第１の閾値から第２の閾値に変化するまでのシフトカムの回転角度を、時刻ｔ＝ｔ１から時刻ｔ＝ｔ２までの時間で除算して求めることができる。
【００４９】
また、上記実施形態において、ギアポジション検出器１３の出力値として電圧を用いたが、ギアポジション検出器１３の出力値として電圧以外の任意の値を用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
以上のように、本発明においては、シフト検出器を用いずに迅速なギアシフトを行う際において、良好なシフトフィーリングを得ることができると共に、変速操作を精度よく検出することができ、その汎用普遍的な性格から自動二輪車等の電子制御装置に広範に適用され得るものと期待される。
【符号の説明】
【００５１】
１…電子制御装置（ＥＣＵ）
２ａ〜２ｄ…Ａ／Ｄ変換器
３…波形整形回路
４…中央演算処理ユニット（ＣＰＵ）
４ａ…クラッチ状態検出部
４ｂ…ギアポジション検出部
４ｃ…スロットル開度算出部
４ｄ…アクセル開度算出部
４ｅ…エンジン回転数算出部
４ｆ…制御部
５…モータ駆動回路
６…点火栓駆動回路
７…燃料噴射弁駆動回路
８…タイマ
１２…クラッチスイッチ
１３…ギアポジション検出器
１４…スロットルモータ
１５…スロットル開度センサ
１６…アクセル開度センサ
１７…クランク角センサ
１８…点火栓
１９…燃料噴射弁
【図１】
2019138187.tif 000003
【図２】
2019138187.tif 000004