(57)【要約】【課題】変速操作を検出してエンジンの出力制御を開始した後の復帰タイミングが早すぎて変速ができなかったり、復帰タイミングが遅すぎてロス時間が発生し該ロス時間のために変速後のエンジン出力が追従しなかったりという問題を防止することができる自動二輪車の変速制御装置を提供する。【解決手段】変速装置９は、変速歯車と、該変速歯車に係脱して変速段を切り換えるシフトドグと、上記変速操作に伴って回動し、上記シフトドグを上記変速歯車に係脱させるシフトドラム１０ｃとを含み、上記段位検出手段１５は上記シフトドラム１０ｃの回動角度位置を検出するように構成されており、上記変速時出力制御手段１３は、上記変速操作検出手段１２により変速操作が検出されたときエンジン１の出力の変化を開始させるとともに、上記段位検出手段１５により検出されたシフトドラム１０ｃの回動角度位置に基づいて上記シフトドグと変速歯車との係合の解除動作が完了した後上記エンジン１の出力の変化を停止して元の状態に復帰させる。【選択図】      図６
2009047174.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速操作検出手段と、
変速装置の変速段位を検出する段位検出手段と、
該各検出手段が接続され、変速時に一時的にエンジンの出力を変化させた後元の状態に復帰させる変速時出力制御手段と
を備えた自動二輪車の変速制御装置において、
上記変速装置は、変速歯車と、該変速歯車に係脱して変速段を切り換えるシフトドグと、上記変速操作に伴って回動し、上記シフトドグを上記変速歯車に係脱させるシフトドラムとを含み、
上記段位検出手段は上記シフトドラムの回動角度位置を検出するように構成されており、
上記変速時出力制御手段は、上記変速操作検出手段により変速操作が検出されたとき上記エンジンの出力の変化を開始させるとともに、上記段位検出手段により検出されたシフトドラムの回動角度位置に基づいて上記シフトドグと変速歯車との係合の解除動作が完了した後上記エンジンの出力の変化を停止して元の状態に復帰させる
ことを特徴とする自動二輪車の変速制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動二輪車の変速制御装置に関し、詳しくはメインクラッチを使用せずにシフトアップ，シフトダウンができるようにしたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来この種の変速制御装置を本出願人は種々提案している。例えば特許文献１では、変速機のシフトアップの際、シフトアップ検出手段でシフトアップを検出して、エンジンの点火時期を所定時間又は所定エンジン回転回数分だけ遅角させてエンジンの出力を低下させることにより、変速機のチェンジ機構にかかる負荷を軽減させてシフト操作を迅速かつ円滑に行う技術を提案している。
【特許文献１】特開平４−１６４１５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしこの場合、車体の走行による振動によってシフト手段がチャタリングを起こして誤動作することがある。この対策として、本出願人は、特開平６−２４９１１８号公報に開示されているように、シフトアップ検知手段でシフトアップを検出して、エンジン出力制御手段で所定時間内に一度だけエンジン出力を一定時間低下させてチェンジ機構のかかる負荷を軽減させる技術を提案している。
【０００４】
上記従来の変速制御装置では、上述したようにシフトアップを検知してエンジンの出力を低下させるために点火カット又は点火時期の遅角を開始するようにしている。また復帰させる条件としては、出力を低下させる出力制御の開始からの経過時間、エンジン回転速度の変化、あるいはエンジンの回転回数等を採用していた。このような経過時間やエンジン回転速度の条件によって復帰させるという方法では、例えば変速操作を行う際、ライダーによって、又同じライダでもその乗車姿勢によってシフトペダルの操作荷重や操作速度が異なるため、本来シフトチェンジさせたいタイミングよりも実際には早かったり、又は遅かったりしてその結果、復帰までにロス時間が発生したり、また逆に復帰までの時間が早すぎて変速ができない場合が生じるといった不具合があった。
【０００５】
本発明は、上記従来の状況に鑑みてなされたもので、変速操作を検出してエンジンの出力制御を開始した後の復帰タイミングが早すぎて変速ができなかったり、復帰タイミングが遅すぎてロス時間が発生し該ロス時間のために変速後のエンジン出力が追従しなかったりという問題を防止することができる自動二輪車の変速制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、 変速操作検出手段と、変速装置の変速段位を検出する段位検出手段と、該各検出手段が接続され、変速時に一時的にエンジンの出力を変化させた後元の状態に復帰させる変速時出力制御手段とを備えた自動二輪車の変速制御装置において、上記変速装置は、変速歯車と、該変速歯車に係脱して変速段を切り換えるシフトドグと、上記変速操作に伴って回動し、上記シフトドグを上記変速歯車に係脱させるシフトドラムとを含み、上記段位検出手段は上記シフトドラムの回動角度位置を検出するように構成されており、上記変速時出力制御手段は、上記変速操作検出手段により変速操作が検出されたとき上記エンジンの出力の変化を開始させるとともに、上記段位検出手段により検出されたシフトドラムの回動角度位置に基づいて上記シフトドグと変速歯車との係合の解除動作が完了した後上記エンジンの出力の変化を停止して元の状態に復帰させることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１の発明によれば、変速操作検出手段により変速操作が検出されたとき上記エンジンの出力の変化を開始させるとともに、上記段位検出手段により検出されたシフトドラムの回動角度位置に基づいて上記シフトドグと変速歯車との係合の解除動作が完了した後上記エンジンの出力の変化を停止して元の状態に復帰させるようにしたので、変速状態を精度よく検出することが可能となり、出力変化の開始及び元の状態への復帰を適正なタイミングで行なうことができ、復帰タイミングが早すぎて変速ができなかったり、逆に復帰タイミングが遅すぎてロス時間が発生しそのために変速後のエンジン出力が追従しなかったりといった問題を回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態を添付図面に沿って説明する。図１〜６図は本発明の一実施形態による自動二輪車の変速制御装置を説明するための図であり、図１は変速制御装置の概略構成図、図２，図３は変速装置の側面図，断面平面図、図４（ａ）〜（ｄ）はそれぞれシフト荷重信号，シフトポジション信号，点火カット状態，エンジン回転数を示す特性図、図５はシフトポジション信号の全体構成を示す特性図、図６は動作を説明するためのフローチャートである。
【０００９】
図１において、１は例えばロードレース用の自動二輪車に搭載される水冷式クランクケースリード型２サイクルエンジンである。このエンジン１は、変速装置９を内蔵するミッションケース２ａと一体化されたクランクケース２の上壁前部にシリンダボディ３，シリンダヘッド４を積層結合した概略構造のものである。上記シリンダヘッド４には点火プラグ５が螺挿されており、該点火プラグ５には点火コイル６が接続されている。上記シリンダボディ３の前壁に開口する排気口には排気装置７が接続され、またクランクケース２のシリンダボディ背面側に開口する吸気口には気化器８が接続されている。
【００１０】
上記気化器８のスロットル弁８ａには、該スロットル弁８ａの開度に応じた電圧を出力するスロットル開度検出センサ１４が接続されており、該センサ１４から出力されたスロットル開度検出信号Ｂ２はエンジンの各種状態を制御するＥＣＵ１３に入力されている。
【００１１】
また１７はクランク角検出センサであり、これはクランク軸１６に装着されたフライホィール１６ａの外周に形成された歯車状の突起に対向するように配置され、クランク軸１６の回転角度を検出し、該クラク角検出信号Ｂ１を上記ＥＣＵ１３に出力する。なお、該ＥＣＵ１３によりクランク角検出信号Ｂ１に基づいてエンジン回転速度が演算される。
【００１２】
上記ミッションケース２ａの内部には変速装置９の変速機構１０部分が収容され、外側には操作機構１１部分が配設されている。この操作機構１１の後向きに延びるように軸支されたシフトレバー１１ａを上下に回動させると該回動動作が、伝達アーム部１１ｂ，自在継手１１ｃ，変速操作検出センサ１２，自在継手１１ｃ，伝達アーム１１ｄを介して上記変速機構１０のシフト軸１０ａに伝達される。すると該シフト軸１０ａの回動がシフトレバー１０ｂを介してシフトドラム１０ｃに伝達され、該シフトドラム１０ｃの回動に伴って該ドラム１０ｃのカム溝１０ｄに摺動自在に係合したシフトフォーク１０ｅがフォーク軸１０ｆに沿って図３左右方向に移動し、この左右移動により該シフトフォーク１０ｅの先端に係合しているシフトドグが左右に移動して隣接する変速歯車に係脱して適宜の変速段に切り換えられる。
【００１３】
上記変速操作検出センサ１２は上記変速操作に伴う引っ張り荷重又は圧縮荷重の大きさに応じた電圧を出力するロードセルタイプのものである。該変速操作検出センサ１２からのシフト荷重信号Ｂ３はリード線１２ａを介してエンジン運転状態を制御する上記ＥＣＵ１３に入力される。
【００１４】
上記シフト荷重信号Ｂ３は、図４（ａ）に示すように変化する。即ち、例えばシフトアップ時にシフトペダル１１ａを踏み込み操作すると、上記センサ１２の受ける引っ張り荷重がシフトペダル１１ａの踏み込み量の増加に応じて増加し、これにより変速操作検出センサ１２の出力電圧（シフト荷重信号）が増加していく。この場合、上記操作機構１１，変速機構１０の各構成部品の撓み，遊びが吸収されて上記シフトドグと変速歯車との係合の解除が完了する直前付近でシフト荷重信号は最大値ａとなり、その後シフト荷重信号は減少する。
【００１５】
上記シフト荷重信号の特性カーブにおいて、上記最大値ａより少し小さい閾値ｂは、変速操作が実行中であると判断して後述の変速時出力制御を開始する場合のトリガ信号とされる。ここで上記シフト荷重は、変速段位が何れにあるかによって異なることから、本実施形態では、上記閾値ｂは変速段位に応じて適宜設定されている。また閾値ｂ´は、変速操作が開始された、又は変速操作が完了したと判断する場合の値として採用される。
【００１６】
また上記シフトドラム１０ｃの中心軸には段位検出センサ１５が接続されている。この段位検出センサ１５は、その回転角度位置、即ち変速段位に応じた電圧を出力するポテンショメータタイプのものであり、該変速段位検出センサ１５からのシフトポジション信号Ｂ４は上記ＥＣＵ１３に入力される。
【００１７】
上記シフトポジション信号Ｂ４は、図４（ｂ），図５に示すように変化する。なお、図５は例えば１速から６速まで順次シフトアップし、再び６速から１速まで順次シフトダウンする場合の段位検出センサ１５の出力電圧を示し、図４（ｂ）は例えば１速から２速にシフトアップする場合の拡大図である。これらの図において、例えばシフトアップ時にシフトペダル１１ａの踏み込み量が増加してシフトドラム１０ｃが回転開始するとシフトポジション信号は減少開始し、上記シフトドグと変速歯車との係合の解除が完了する付近で急激に減少する。
【００１８】
上記シフトポジション信号の特性カーブにおいて、上記急激に減少し始めた時点の出力電圧値（閾値ｃ）を上記変速時出力制御を元の制御に復帰させるためのトリガ信号とする。なお、このトリガ信号は図４（ａ）における最大値ａより少し小さなシフト荷重信号値ａ´に対応している。ここで上述のようにシフト荷重最大値ａが変速段位によって異なるのと同様に、上記閾値ｃも変速段位が何れにあるかによって異なり、従ってこの閾値ｃも変速段位に応じて適宜設定される。
【００１９】
上記ＥＣＵ１３は、上記クランク角検出センサ１７，スロットル開度検出センサ１４，変速操作検出センサ１２，変速段検出センサ１５からの各種検出信号Ｂ１〜Ｂ４が入力され、エンジン運転状態に応じた点火時期信号Ａを出力する点火時期制御手段として機能し、また変速時に一時的にエンジンの出力を変化させた後元の状態に復帰させる変速時出力制御手段として機能する。
【００２０】
上記ＥＣＵ１３は、具体的には、シフトアップ時において、上記変速時出力制御手段としての機能により、上記変速操作検出センサ１２からのシフト荷重信号が上記閾値ｂを越えると点火コイル６による点火を停止する点火カットを開始させるとともに、上記段位検出センサ１５からのシフトポジション信号が上記閾値ｃを下回ると上記点火カットを停止して点火を再開させる。上記点火カットの代わりに点火時期を遅角させるようにしても良い。
【００２１】
本実施形態装置の変速時出力制御動作を図６のフローチャートに基づいてさらに詳細に説明する。変速時出力制御プログラムがスタートすると、シフト荷重信号が第１所定値（変速段の如何に関わらず一定に設定された値で、図４（ａ）の閾値ｂ´に相当する。）以上の状態が所定時間以上継続したか否かが判断され（ステップＳ１）、yes の場合にはライダーにより変速操作が開始されたと判断される。そしてさらにシフト荷重が第２所定値（変速段に応じて設定された値で、図４（ａ）の閾値ｂに相当する。以上の状態が所定時間以上継続したか否かが判断され（ステップＳ２）、yes の場合には出力低下制御の開始タイミングになったと判断され、点火カット又は点火時期遅角制御が行われる（ステップＳ３）。
【００２２】
そしてシフトポジション信号が所定値（変速段に応じて設定された値で、図４（ｂ）の閾値ｃに相当する。）以下の状態が所定時間以上継続したか否かが判断され（ステップＳ４）、yes の場合には上記点火カット又は点火時期遅角制御が停止される（ステップＳ５）。そしてシフト荷重信号が例えば上記第１所定値ｂ´以下の状態が所定時間以上継続したか否かが判断され（ステップＳ６）、yesの場合には処理はステップＳ１に戻る。
【００２３】
なお、ステップＳ４において、シフトポジション信号が上記所定値以下の状態に上記所定時間以上継続していない時点では処理はステップＳ７に進み、点火カット又は点火時期遅角開始から所定時間以上経過していない場合には点火カット又は点火時期遅角を継続し（ステップＳ８）、ステップＳ４に戻る。また何らかの理由でシフトポジション信号が上記所定値以下の状態に上記所定時間以上継続していない状態が所定時間継続した場合（ステップＳ４，Ｓ７）には、ステップＳ５に移行して点火カット復帰又は点火時期遅角復帰となる。
【００２４】
以上のように本実施形態では、シフト荷重が第２所定値（図４（ａ）の閾値ｂ）以上の状態が所定時間以上継続したとき、即ち変速操作において遊び状態を過ぎてシフトドグと変速歯車との係合の解除動作が実質的に開始された時に出力低下制御（点火カット）を開始し、シフトポジション信号が所定値（図４（ｂ）の閾値ｃ）以下の状態が所定時間以上継続したとき、即ちシフト操作においてシフトドグと変速歯車との係合の解除動作が完了し、次の変速歯車とシフトドグが実質的に噛み合う時に出力低下制御（点火カット）を終了し、通常の点火を開始したので、出力低下制御の開始，及び復帰の条件を精度良く検出でき、復帰タイミングが早すぎて変速ができなかったり、逆に復帰タイミングが遅すぎてロス時間が発生しそのために変速後のエンジン出力が追従しなかったりといった問題を回避できる。
【００２５】
なおシフトダウンの場合には、シフト荷重（絶対値）が第２所定値（図４（ａ）の閾値ｂ）以上の状態が所定時間以上継続したとき、出力増大制御（例えば点火時期の進角処理）を開始し、シフトポジション信号が所定値以上の状態が所定時間以上継続したとき出力増大制御（点火時期進角）を終了し、通常の点火時期とされる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態による自動二輪車の変速制御装置の概略構成図である。
【図２】上記自動二輪車の変速装置の側面図である。
【図３】上記変速装置の断面平面展開図である。
【図４】上記変速制御装置の動作を説明するための各センサ出力特性，エンジン回転速度特性を示す図である。
【図５】上記変速制御装置の動作を説明するための段位検出センサの出力特性を示す図である。
【図６】上記変速制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００２７】
１  エンジン
９  変速装置
１０ｃ  シフトドラム
１２ 変速操作検出センサ（変速操作検出手段）
１３ ＥＣＵ（変速時出力制御手段）
１５ 段位検出センサ（段位検出手段）
【図１】
2009047174.tif 000003
【図２】
2009047174.tif 000004
【図３】
2009047174.tif 000005
【図４】
2009047174.tif 000006
【図５】
2009047174.tif 000007
【図６】
2009047174.tif 000008