JP2019100308A - 鞍乗型車両 - Google Patents

Abstract

【課題】変速機のギアの切り替え時における走行フィーリングの低下を抑制する鞍乗型車両を提供する。【解決手段】クラッチレバー１０５ａが操作されることなくシフトぺダル２１０が操作されると、エンジン１０７のクランク軸に発生するトルクが０または０に近い第１の目標値に調整される。それにより、変速機において、係合状態にある２つのギアの係合力が低下し、当該２つのギアが係合状態から非係合状態に移行する。次に、クランク軸に発生するトルクが第１の目標値とは異なる第２の目標値に調整される。それにより、変速機において、係合状態に移行すべき２つのギアの回転速度に差が生じ、当該２つのギアが短時間で係合状態に移行する。その後、クランク軸２に発生するトルクが第１の目標値と同じかまたはほぼ同じ第３の目標値に調整される。【選択図】図１

Description

本発明は、変速機のギア比を切り替えるためにエンジンの出力を調整することが可能な鞍乗型車両に関する。

レース等においては、迅速なギアシフトが求められる。そのため、運転者は、クラッチ操作を行わずにギアシフト（以下、クラッチレスシフトと呼ぶ。）を行う場合がある。この場合、クランクシャフトからメインシャフトへ動力が伝達されている状態でギアシフトが行われるので、ギアの切り離しが困難である。そこで、クラッチレスシフトにおいてギアを容易に切り離すことができるように、エンジンの出力調整を行うシステムが開発されている。

例えば、特許文献１に記載された駆動力制御装置においては、クラッチが接続された状態でドグ式トランスミッションの変速動作が検出される。変速動作の検出に応答して、エンジンの目標スロットル開度が、イニシャル開度に設定される。ここで、イニシャル開度は、例えばドグ同士が互いに離間または押圧せずに単に当接している状態を実現する開度である。その後、ドグ式トランスミッションのギア比が切り替えられることにより、エンジンのスロットル開度が、鞍乗型車両のアクセル操作によって要求されるスロットル開度に漸次近づくように調整される。

特開２０１６−９８７２８号公報

上記の駆動力制御装置によれば、エンジンの目標スロットル開度がイニシャル開度に設定されることにより、係合状態にある２つのギアを容易に離間させることができる。しかしながら、エンジンのスロットル開度がイニシャル開度で維持されると、非係合状態から係合状態に移行すべき２つのギアが、略等しい回転速度で回転することにより非係合状態で維持される可能性がある。この場合、エンジンのトルクが変速機により駆動輪へ伝達されない状態で、車両の走行が維持される。このときの車両の走行状態は、運転者のアクセル操作によるものではない。したがって、運転者の走行フィーリングが低下する。

本発明の目的は、変速機のギアの切り替え時における走行フィーリングの低下を抑制する鞍乗型車両を提供することである。

（１）本発明に係る鞍乗型車両は、エンジンと、駆動輪と、エンジンにより発生されるトルクを駆動輪に伝達する変速機と、変速機においてドグによる係合状態からドグによる非係合状態に移行すべき第１および第２のギアの係合力が低下するようにエンジンのクランク軸に発生するトルクを第１の目標値に調整し、第１および第２のギアが非係合状態に移行した後、変速機においてドグによる非係合状態からドグによる係合状態に移行すべき第３および第４のギアが係合状態に移行可能となるようにエンジンのクランク軸に発生するトルクを第１の目標値とは異なる第２の目標値に調整するトルク調整部とを備える。

その鞍乗型車両においては、クランク軸に発生するトルクが第１の目標値に調整される。それにより、第１および第２のギアの係合力が低下し、第１および第２のギアが係合状態から非係合状態に移行する。その後、クランク軸に発生するトルクが第１の目標値とは異なる第２の目標値に調整される。この場合、第３および第４のギアの回転速度に差が生じることにより、第３および第４のギアを短時間で係合状態に移行させることができる。それにより、エンジンのトルクが変速機により駆動輪へ伝達されない状態で車両の走行が維持されることが抑制される。その結果、変速機のギアの切り替え時における走行フィーリングの低下が抑制される。

なお、第３および第４のギアのうち一方のギアは、第１および第２のギアのうちいずれか一方のギアであってもよい。この場合、第３および第４のギアのうち他方のギアは、第１および第２のギアとは異なるギアとなる。

（２）トルク調整部は、第３および第４のギアが係合状態に移行した後にエンジンのクランク軸に発生するトルクを第１の目標値に近づくように第３の目標値に調整してもよい。

この場合、第３および第４のギアが係合状態に移行した後に、第３および第４のギアの間に大きな係合力が瞬間的に発生することが抑制される。したがって、第３および第４のギアの係合時における運転者の走行フィーリングの低下が抑制される。

（３）鞍乗型車両は、エンジンの回転速度に対応してエンジンのクランク軸に発生されるべき要求トルクを取得する要求トルク取得部をさらに備え、トルク調整部は、クランク軸に発生するトルクが第３の目標値から要求トルク取得部により取得された要求トルクに漸次近づくように、エンジンのクランク軸に発生するトルクを調整してもよい。

この場合、第３および第４のギアの間に発生する係合力が要求トルクに対応する係合力に到達するまで緩やかに変化する。したがって、第３および第４のギアの係合後における運転者の走行フィーリングの低下が抑制される。

（４）鞍乗型車両は、変速機のギア比の切り替えのためのシフト操作に応答して、要求トルク取得部により取得された要求トルクが第１の目標値を含む予め定められた範囲内にあるか否かを判定する判定部をさらに備え、トルク調整部は、取得された要求トルクが予め定められた範囲内にないと判定された場合にエンジンのクランク軸に発生するトルクの調整を行い、取得された要求トルクが予め定められた範囲内にあると判定された場合にエンジンのクランク軸に発生するトルクの調整を行わなくてもよい。

要求トルクが予め定められた範囲内にない場合には、クランク軸に発生するトルクと第１の目標値との差は比較的大きい。したがって、クランク軸に発生するトルクを第１の目標値に調整することにより、第１および第２のギアを非係合状態に容易に移行させることができる。一方、要求トルクが予め定められた範囲内にある場合には、クランク軸に発生するトルクは第１の目標値にほぼ等しい。そのため、クランク軸に発生するトルクの調整を行うことなく第１および第２のギアを非係合状態に容易に移行させることができる。

このように、運転者のアクセル操作によりクランク軸に発生するトルクが変速機の切り替えに適切な値に調整されている場合には、トルク調整部によるトルクの調整は行われない。それにより、運転者の技能によるギア比の切り替えが可能となる。

（５）トルク調整部は、取得された要求トルクが正の値である場合に第２の目標値を正の値に設定し、取得された要求トルクが負の値である場合に第２の目標値を負の値に設定してもよい。

第３および第４のギア間に発生する係合力の向きは、クランク軸に発生するトルクが正の値である場合と負の値である場合とで逆になる。上記の構成によれば、第２の目標値の符号が要求トルクの符号に一致するように設定される。したがって、第３および第４のギアが係合した後に、第３および第４のギア間に適切な向きの係合力を発生させることができる。

（６）トルク調整部は、第２の目標値を要求トルク取得部により取得された要求トルクに設定してもよい。

この場合、第３のギアの回転速度と第４のギアの回転速度との間に比較的大きな差を生じさせることができるので、第３および第４のギアをより短時間で係合状態に移行させることができる。

本発明によれば、変速機のギアの切り替え時における走行フィーリングの低下を抑制することが可能となる。

本発明の一実施の形態に係る自動二輪車の側面図である。 図１のミッションケース内に設けられる変速機およびシフト機構の概略構成を説明するための図である。 メイン軸に伝達されたトルクがドライブ軸に伝達されるメカニズムを説明するための概略図である。 図１の第１のリンク機構、シフトペダルおよびそれらの周辺部材を示す自動二輪車の左側面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、変速機におけるフィックスギアのドグ穴とスライドギアのドグとの関係を示す図である。 （ａ），（ｂ）は、クラッチレスシフトが行われる際にエンジンが境界状態で維持されることにより運転者の走行フィーリングが低下する理由を説明するための図である。 エンジンが被駆動状態にあるときにクラッチレバーが操作されることなくシフトダウンのためのシフト操作が行われた場合の実トルクの調整例を示す図である。 エンジンが駆動状態にあるときにクラッチレバーが操作されることなくシフトアップのためのシフト操作が行われた場合の実トルクの調整例を示す図である。 エンジンおよびその周辺部材と自動二輪車の制御系の概略構成を示す図である。 ＥＣＵにおける制御動作の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の一実施の形態に係る鞍乗型車両について図面を参照しつつ説明する。以下の説明においては、鞍乗型車両の一例として自動二輪車を説明する。

［１］自動二輪車の概略構成
図１は、本発明の一実施の形態に係る自動二輪車の側面図である。図１の自動二輪車１００においては、本体フレーム１０１の前端にヘッドパイプ１０２が設けられる。ヘッドパイプ１０２にフロントフォーク１０３が左右方向に揺動可能に設けられる。フロントフォーク１０３の下端に前輪１０４が回転可能に支持される。ヘッドパイプ１０２の上端にはハンドル１０５が設けられる。

ハンドル１０５には、クラッチレバー１０５ａ、アクセルグリップ（図示せず）およびアクセルセンサＳＥ１が設けられる。アクセルセンサＳＥ１は、運転者によるアクセルグリップの操作量（以下、アクセル開度と呼ぶ。）を検出する。ハンドル１０５には、運転者によるクラッチレバー１０５ａの操作量を検出するクラッチセンサ（図示せず）がさらに設けられている。

図１に示すように、本体フレーム１０１はエンジン１０７を支持する。エンジン１０７には、吸気管７９および排気管１１８が取り付けられる。エンジン１０７の下部には、クランクケース１０９が設けられている。クランクケース１０９内には、クランクセンサＳＥ２が設けられる。クランクセンサＳＥ２は、エンジン１０７のクランク軸２（図２）の回転角度を検出する。

また、吸気管７９内には、スロットルセンサＳＥ３が設けられる。スロットルセンサＳＥ３は、後述するＥＴＶ（Electronic Throttle Valve；電子制御式スロットルバルブ）８２（図９）の開度（以下、スロットル開度と呼ぶ。）を検出する。

クランクケース１０９の後部にミッションケース１１０が取り付けられる。ミッションケース１１０内には、シフトカムセンサＳＥ４、後述する変速機５（図２）および後述するシフト機構７（図２）が設けられる。シフトカムセンサＳＥ４は、後述するシフトカム７ｂ（図２）の回転角度を検出する。

ミッションケース１１０の側部には、シフトペダル２１０が設けられる。シフトペダル２１０は、後述するペダルアーム２１１（図２）に一体的に取り付けられる。シフトペダル２１０の後方にはバックステップ１２０が設けられる。バックステップ１２０は、本体フレーム１０１により支持される。

さらに、ミッションケース１１０の側部には、第１のリンク機構２２０が設けられる。第１のリンク機構２２０には、荷重センサＳＥ５が設けられる。運転者は、シフトペダル２１０に荷重を加えることによりシフトペダル２１０を操作する。荷重センサＳＥ５は、運転者がシフトペダル２１０を操作することにより後述する第１のリンク軸２２１（図４）に加えられた荷重を検出する。

エンジン１０７の上方に燃料タンク１１２が設けられる。燃料タンク１１２の後方には、２つのシート１１３が前後に並ぶように設けられる。前方のシート１１３の下方には、ＥＣＵ（Electronic Control Unit；電子制御ユニット）５０が設けられる。

ＥＣＵ５０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）およびＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）を含む。ＲＯＭは、例えば不揮発性メモリからなり、システムプログラムおよびＣＰＵの制御プログラム等を記憶する。ＲＡＭは、例えば揮発性メモリからなり、ＣＰＵの作業領域として用いられるとともに、各種データを一時的に記憶する。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された制御プログラムを実行することにより種々の機能を実現する。ＣＰＵにより実現される各種機能の詳細は後述する。

エンジン１０７の後方に延びるように、本体フレーム１０１にリアアーム１１４が接続される。リアアーム１１４は、後輪１１５および後輪ドリブンスプロケット１１６を回転可能に支持する。後輪ドリブンスプロケット１１６と後述する後輪ドライブスプロケット５ｅ（図２）との間にチェーン１１７が架け渡される。

［２］変速機およびシフト機構
図２は、図１のミッションケース１１０内に設けられる変速機５およびシフト機構７の概略構成を説明するための図である。図２に示すように、変速機５は、メイン軸５ａおよびドライブ軸５ｂを備える。メイン軸５ａは、クラッチ３に接続されている。メイン軸５ａには複数のギア５ｃが取り付けられており、ドライブ軸５ｂには複数のギア５ｄおよび後輪ドライブスプロケット５ｅが取り付けられている。

例えば、図１のエンジン１０７により発生されるクランク軸２のトルクはクラッチ３に伝達される。クラッチ３が接続状態にある場合、クラッチ３に伝達されたトルクは変速機５のメイン軸５ａに伝達される。メイン軸５ａに伝達されたトルクは、ギア５ｃ，５ｄを介してドライブ軸５ｂに伝達される。ドライブ軸５ｂに伝達されたトルクは、後輪ドライブスプロケット５ｅ、チェーン１１７（図１）および後輪ドリブンスプロケット１１６（図１）を介して後輪１１５（図１）に伝達される。それにより、後輪１１５が回転する。エンジン１０７の作動時においては、クランクセンサＳＥ２により検出されたクランク軸２の回転角度がＥＣＵ５０に出力される。

図３は、メイン軸５ａに伝達されたトルクがドライブ軸５ｂに伝達されるメカニズムを説明するための概略図である。図３（ａ）および図３（ｂ）においては、複数のギア５ｃのうちの２つのギア５ｃ１，５ｃ２が示され、複数のギア５ｄのうちの２つのギア５ｄ１，５ｄ２が示されている。

ギア５ｃ１は、メイン軸５ａの軸方向においては移動可能であるが、メイン軸５ａの回転方向においてはメイン軸５ａに固定されている。ギア５ｃ２は、メイン軸５ａの軸方向における移動が禁止された状態でメイン軸５ａに回転可能に取り付けられている。

ギア５ｄ１は、ドライブ軸５ｂの軸方向における移動が禁止された状態でドライブ軸５ｂに回転可能に取り付けられている。ギア５ｃ１とギア５ｄ１とが係合している場合には、メイン軸５ａが回転することによりギア５ｄ１が回転する。

ギア５ｄ２は、ドライブ軸５ｂの軸方向においては移動可能であるが、ドライブ軸５ｂの回転方向においてはドライブ軸５ｂに固定されている。そのため、ドライブ軸５ｂは、ギア５ｄ２が回転することにより回転する。

図３（ａ）に示すように、ギア５ｄ２がギア５ｄ１から離間している場合には、ギア５ｄ１は、ドライブ軸５ｂの回転方向においてドライブ軸５ｂに固定されていない。この場合、メイン軸５ａが回転することにより、ギア５ｄ１がメイン軸５ａの回転に連動して回転するが、ドライブ軸５ｂはメイン軸５ａの回転に連動することなく回転するかまたは停止する。すなわち、変速機５はエンジン１０７と後輪１１５との間でトルクを伝達しない。

一方、図３（ｂ）に示すように、ギア５ｄ２がギア５ｄ１に近づくように軸方向に移動する。これにより、ギア５ｄ２の側面に設けられた凸状のドグ５ｆが、ギア５ｄ１の側面に設けられた凹状のドグ穴（図示せず）に嵌め込まれると、ギア５ｄ１とギア５ｄ２とが固定される。この場合、メイン軸５ａが回転することにより、ギア５ｄ１とともにギア５ｄ２がメイン軸５ａの回転に連動して回転する。それにより、ドライブ軸５ｂがギア５ｄ２とともにメイン軸５ａの回転に連動して回転する。

なお、図３（ａ）の状態から、ギア５ｃ１をギア５ｃ２に近接させ、ギア５ｃ１とギア５ｃ２とを固定した場合には、ギア５ｃ２はギア５ｃ１とともに回転する。この場合、ギア５ｄ２は、メイン軸５ａおよびギア５ｃ２の回転に連動して回転する。それにより、ドライブ軸５ｂがギア５ｄ２とともにメイン軸５ａの回転に連動して回転する。以下、ギア５ｃ１，５ｄ２のように、メイン軸５ａまたはドライブ軸５ｂ上を軸方向に移動するギアをスライドギアと称する。また、ギア５ｃ２，５ｄ１のように、メイン軸５ａまたはドライブ軸５ｂの軸方向における移動が禁止されたギアをフィックスギアと称する。

このように、変速機５においては、１または複数のスライドギアを移動させ、１または複数のスライドギアと１または複数のフィックスギアとの組み合わせを変更することにより、メイン軸５ａからドライブ軸５ｂへのトルクの伝達経路を変更することができる。それにより、メイン軸５ａの回転速度に対してドライブ軸５ｂの回転速度を相対的に変更することができる。

変速機５において、１または複数のスライドギアを移動させるために、図２のシフト機構７が用いられる。図２に示すように、シフト機構７は、シフトペダル２１０、ペダルアーム２１１、第１のリンク機構２２０、シフト軸２５０、第２のリンク機構２６０、ストッパープレート３００、シフトカム７ｂおよびシフトフォークｃ１〜ｃ３を含む。

後述するように、運転者はシフトペダル２１０を押し下げるかまたは押し上げる。この場合、図２に太い矢印で示すように、シフトペダル２１０に加わる荷重は、ペダルアーム２１１および第１のリンク機構２２０を通してシフト軸２５０に伝達される。これにより、シフト軸２５０が回転する。さらに、シフト軸２５０において発生するトルクは、第２のリンク機構２６０を通してシフトカム７ｂに伝達される。それにより、シフトカム７ｂが回転する。

シフトカム７ｂには、カム溝ｄ１〜ｄ３が形成されている。シフトフォークｃ１〜ｃ３は、摺動ピンｅ１〜ｅ３によりカム溝ｄ１〜ｄ３にそれぞれ連結される。シフトカム７ｂの一端には、ストッパープレート３００が取り付けられる。さらに、シフトカム７ｂの一端部近傍には、ストッパープレート３００に近接してシフトカムセンサＳＥ４が設けられる。エンジン１０７の作動時には、シフトカムセンサＳＥ４により検出されたシフトカム７ｂの回転角度がＥＣＵ５０に出力される。

運転者によるシフトペダル２１０の操作によりシフトカム７ｂが回転すると、シフトフォークｃ１〜ｃ３に連結される摺動ピンｅ１〜ｅ３が各カム溝ｄ１〜ｄ３内を移動する。この場合、シフトフォークｃ１〜ｃ３のいずれかがシフトカム７ｂの軸方向に移動し、１または複数のスライドギアが移動される。

本例の変速機５は、ニュートラルポジションおよび１〜６速のギアポジションを有する。シフトカム７ｂ（図２）が一方向に回転する場合、変速機５のギアポジションが１速、２速、３速、４速、５速および６速の順に切り替えられる。それにより、変速機５のギア比が順に高くなる（シフトアップ）。一方、シフトカム７ｂ（図２）が逆方向に回転すると、変速機５のギアポジションが６速、５速、４速、３速、２速および１速の順に切り替えられる。それにより、変速機５のギア比が順に低くなる（シフトダウン）。

ここで、運転者は、図１のクラッチレバー１０５ａを操作することなく変速機５のギア比を切り替える、いわゆるクラッチレスシフトの意図を持ってシフトペダル２１０を操作する場合がある。以下の説明では、運転者が変速機５のギア比を切り替える意図を持って行うシフトペダル２１０の操作をシフト操作と呼ぶ。本実施の形態では、シフト操作が行われたか否かが図２の荷重センサＳＥ５からの出力信号に基づいて判定される。クラッチレバー１０５ａが操作されることなくシフト操作が行われると、変速機５のギア比を切り替えるためのエンジン１０７の出力調整が適宜行われる。

なお、シフト操作が行われたか否かの判定は、クラッチ３が接続状態にあるときに行われる。クラッチ３が接続状態にあるか否かは、例えば上記のクラッチセンサの検出値が予め定められた値を超えたか否かに基づいて判定することができる。

［３］運転者によるシフトペダルの操作例と荷重センサによる荷重の検出
図４は、図１の第１のリンク機構２２０、シフトペダル２１０およびそれらの周辺部材を示す自動二輪車１００の左側面図である。図４に示すように、自動二輪車１００の左側面においては、前後方向に延びるようにペダルアーム２１１が設けられている。シフトペダル２１０は、ペダルアーム２１１の後端に取り付けられる。

ペダルアーム２１１のうち、中央部よりもやや前端に近い部分に取付部２１２が設けられている。ペダルアーム２１１の取付部２１２は、本体フレーム１０１（図１）から左方へ水平に延びる図示しない支持軸に回転可能に支持される。

ペダルアーム２１１の上方にシフト軸２５０が配置されている。ペダルアーム２１１とシフト軸２５０とを接続するように第１のリンク機構２２０が設けられる。具体的には、第１のリンク機構２２０は、第１のリンク軸２２１および第２のリンク軸２２２を含む。第２のリンク軸２２２の一端は、当該第２のリンク軸２２２がシフト軸２５０とともに回転可能となるようにかつシフト軸２５０から車両前方に延びるように、シフト軸２５０に固定される。第１のリンク軸２２１の一端はペダルアーム２１１の前端に回転可能に接続されている。第１のリンク軸２２１の他端は第２のリンク軸２２２の他端に回転可能に接続されている。

第１のリンク軸２２１の略中央部に荷重センサＳＥ５が設けられている。荷重センサＳＥ５は例えば弾性式（歪ゲージ式、静電容量式等）または磁歪式のロードセルからなり、第１のリンク軸２２１に加えられた引張荷重および圧縮荷重を検出可能に構成される。

運転者は、バックステップ１２０に左足を乗せた状態で、バックステップ１２０を支点としてシフトペダル２１０を押し下げまたは押し上げることによりシフトペダル２１０を操作する。

図２のシフト機構７には、リターン式の変速方式が適用される。そのシフト機構７においては、シフトペダル２１０が押し上げられることにより、１速から６速までのシフトアップのための動作が行われる。また、シフトペダル２１０が押し下げられることにより、ニュートラルポジションから１速へギアポジションを切り替えるための動作または６速から１速までのシフトダウンのための動作が行われる。

ここで、図４に太い一点鎖線の矢印ＳＵ１で示すように、運転者の左足ＦＬによりシフトペダル２１０が押し上げられると、ペダルアーム２１１が反時計回りに回転する。これにより、太い一点鎖線の矢印ＳＵ２で示すように、第１のリンク軸２２１の一端（下端）が下方へ引き下げられる。また、太い一点鎖線の矢印ＳＵ３で示すように、第２のリンク軸２２２がシフト軸２５０を中心として反時計回りに回転する。このとき、第１のリンク軸２２１には引張荷重が加わる。引張荷重は荷重センサＳＥ５により検出され、図２のＥＣＵ５０に出力される。本例の荷重センサＳＥ５においては、引張荷重の検出値（電圧値）は０または正の値となる。

一方、図４に太い点線の矢印ＳＤ１で示すように、運転者の左足ＦＬによりシフトペダル２１０が押し下げられると、ペダルアーム２１１が時計回りに回転する。これにより、太い点線の矢印ＳＤ２で示すように、第１のリンク軸２２１の一端（下端）が上方へ押し上げられる。また、太い点線の矢印ＳＤ３で示すように、第２のリンク軸２２２がシフト軸２５０を中心として時計回りに回転する。このとき、第１のリンク軸２２１には圧縮荷重が加わる。圧縮荷重は荷重センサＳＥ５により検出され、図２のＥＣＵ５０に出力される。本例の荷重センサＳＥ５においては、圧縮荷重の検出値（電圧値）は０または負の値となる。

本実施の形態では、荷重センサＳＥ５による荷重の検出値の絶対値が予め定められた荷重しきい値を超えた場合に、シフト操作が行われたと判定される。一方、荷重センサＳＥ５による荷重の検出値の絶対値が荷重しきい値以下である場合に、シフト操作が行われていないと判定される。また、シフト操作が行われたと判定される場合には、荷重の検出値が正の値である場合に、当該シフト操作がシフトアップのためのシフト操作であることがさらに判定される。一方、荷重の検出値が負の値である場合に、当該シフト操作がシフトダウンのためのシフト操作であることがさらに判定される。

なお、シフト操作が行われているか否かは、荷重センサＳＥ５の出力信号に代えて、例えばシフトカムセンサＳＥ４の出力信号に基づいて判定されてもよい。この場合、シフトカム７ｂ（図２）の回転角度の変化に基づいてシフト操作が行われているか否かを判定することができる。また、シフト操作が行われている場合に、当該シフト操作がシフトダウンおよびシフトアップのいずれのためのシフト操作であるかが判定される。

あるいは、シフト操作が行われているか否かを判定するために自動二輪車１００にシフトペダル２１０の変位量を検出する変位センサを設けてもよい。この場合、当該変位センサの出力信号に基づいてシフト操作が行われているか否かが判定されてもよい。

［４］エンジン１０７の状態
ここで、エンジン１０７の作動中の状態について、変速機５におけるフィックスギアのドグ穴とスライドギアのドグとの関係とともに説明する。変速機５におけるフィックスギアのドグ穴とスライドギアのドグとの関係は、エンジン１０７の状態に応じて変化する。図５（ａ）〜（ｃ）は、変速機５におけるフィックスギアのドグ穴とスライドギアのドグとの関係を示す図である。図５（ａ）〜（ｃ）においては、スライドギア９１におけるドグ９２の形成部分およびフィックスギア９３におけるドグ穴９４の形成部分の断面図が模式的に示される。本例のスライドギア９１およびフィックスギア９３は、図３のギア５ｃ１およびギア５ｃ２にそれぞれ対応する。また、スライドギア９１およびフィックスギア９３の図５（ａ）〜（ｃ）に示される部分は、太い矢印で示す方向に移動（回転）しているものとする。さらに、図２のクラッチ３は接続状態にあるものとする。

自動二輪車１００が例えば上りの路面上で加速して走行している場合には、クランク軸２（図３）のトルクがドライブ軸５ｂ（図３）に伝達される。具体的には、クランク軸２からメイン軸５ａを通してスライドギア９１に伝達されるトルクが、ドグ９２によりフィックスギア９３およびドライブ軸５ｂにさらに伝達される。この場合、図５（ａ）に示すように、ドグ９２の移動方向における前方側の側面がドグ穴９４の移動方向における前方側の側面に当接するとともに、ドグ９２とドグ穴９４との間に大きな係合力が発生する。このように、クランク軸２から変速機５を通して後輪１１５にトルクが伝達される状態をエンジン１０７の駆動状態と呼ぶ。

一方、自動二輪車１００が例えば下りの路面上でブレーキを用いることなく減速している場合には、ドライブ軸５ｂのトルクがクランク軸２に伝達される。具体的には、ドライブ軸５ｂからフィックスギア９３に伝達されるトルクが、ドグ９２によりスライドギア９１およびメイン軸５ａにさらに伝達される。この場合、図５（ｂ）に示すように、ドグ９２の移動方向における後方側の側面がドグ穴９４の移動方向における後方側の側面に当接するとともに、ドグ９２とドグ穴９４との間に大きな係合力が発生する。このように、後輪１１５から変速機５を通してクランク軸２にトルクが伝達される状態をエンジン１０７の被駆動状態と呼ぶ。エンジン１０７の被駆動状態は、いわゆるエンジンブレーキが作用しているときのエンジン１０７の状態である。

エンジン１０７の状態が駆動状態および被駆動状態のいずれにも該当しない場合には、クランク軸２とドライブ軸５ｂとの間でトルクがほとんど伝達されない。この場合、ドグ９２の回転速度とドグ穴９４の回転速度とがほぼ等しくなることにより、ドグ９２とドグ穴９４との間に大きな係合力が発生しない。それにより、図５（ｃ）に白抜きの矢印で示すように、ドグ９２がドグ穴９４に対して回転方向およびメイン軸５ａの軸方向に移動可能となる。このように、クランク軸２と後輪１１５との間でトルクが伝達されない状態をエンジン１０７の境界状態と呼ぶ。

［５］シフト操作時の運転者の走行フィーリング
図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、ドグ９２とドグ穴９４とが係合している場合に、エンジン１０７が駆動状態または被駆動状態から境界状態に移行すると、ドグ９２とドグ穴９４との間に発生する係合力が小さくなる。それにより、スライドギア９１をフィックスギア９３から離間するように移動させることにより、ドグ９２をドグ穴９４から容易に引き抜くことができる。そこで、本実施の形態では、クラッチレバー１０５ａが操作されることなくシフト操作が行われると、駆動状態または被駆動状態にあるエンジン１０７が境界状態に近づくように、エンジン１０７の出力が適宜調整される。

シフト操作の開始後にエンジン１０７が境界状態に近づけられることによりドグ９２がドグ穴９４から引き抜かれると、スライドギア９１とフィックスギア９３とが離間する。その後、エンジン１０７の出力調整によりエンジン１０７が継続して境界状態で維持されると、運転者の走行フィーリングが低下する場合がある。この理由について、シフト操作により係合状態に移行すべきフィックスギアおよびスライドギアの関係とともに説明する。

図６（ａ），（ｂ）は、クラッチレスシフトが行われる際にエンジン１０７が境界状態で維持されることにより運転者の走行フィーリングが低下する理由を説明するための図である。図６（ａ），（ｂ）には、シフト操作により係合状態に移行すべきフィックスギア９５およびスライドギア９７が示される。より具体的には、図６（ａ），（ｂ）においては、フィックスギア９５におけるドグ穴９６の形成部分およびスライドギア９７におけるドグ９８の形成部分の断面図が模式的に示される。本例のフィックスギア９５およびスライドギア９７は、図３のギア５ｄ１およびギア５ｄ２にそれぞれ対応する。ここで、フィックスギア９５およびスライドギア９７の図６（ａ），（ｂ）に示される部分は、太い矢印で示す方向に移動（回転）しているものとする。さらに、図２のクラッチ３は接続状態にあるものとする。

上記のように、駆動状態または被駆動状態にあるエンジン１０７が境界状態に移行すると、シフト操作により非係合状態に移行すべき図５のスライドギア９１およびフィックスギア９３の回転速度がほぼ等しくなる。それにより、シフト操作により係合状態に移行すべきフィックスギア９５およびスライドギア９７の回転速度もほぼ等しくなる。

そのため、図６（ａ）に示すように、ドグ９８がドグ穴９６からずれていると、フィックスギア９５の回転速度とスライドギア９７の回転速度との間に差が生じるまでの間、ドグ９８がドグ穴９６に挿入されない。この場合、ギア比の切り替えに要する時間が長くなる。それにより、エンジン１０７が境界状態で維持されると、運転者はアクセル開度に対して期待される加速または減速の感覚を得られない。その結果、運転者の走行フィーリングが低下する。

一方、シフト操作の開始後に比較的短時間でドグ９８がドグ穴９６に挿入される場合でも、図６（ｂ）に示すように、ドグ９８の前後の側面がドグ穴９６の前後の側面のいずれにも当接しない状態が維持される可能性がある。この場合においても、エンジン１０７が境界状態で維持されると、運転者はアクセル開度に対して期待される加速または減速の感覚を得られない。その結果、運転者の走行フィーリングが低下する。

そこで、本実施の形態においては、駆動状態または被駆動状態にあるエンジン１０７が境界状態に近づけられた後、運転者の走行フィーリングの低下が抑制されるようにさらにエンジン１０７の出力調整が行われる。

［６］クランク軸２に発生するトルクの調整
エンジン１０７のクランク軸２には、当該エンジン１０７の状態に応じたトルクが発生する。本実施の形態では、エンジン１０７の出力調整により、クランク軸２に発生するトルクが調整される。

ここで、クランク軸２に実際に発生するトルクを実トルクと呼ぶ。実トルクは、例えばエンジン１０７の回転速度、スロットル開度、後述するインジェクタ１０８（図９）の燃料噴射量、および後述する燃焼室７３（図９）内の混合気の点火時期によって定まる。実トルクに関する複数の情報の関係を示すデータが予め生成され、図１のＥＣＵ５０に記憶される。それにより、当該データと自動二輪車１００に設けられた各種センサの出力信号とに基づいて、実トルクを取得することができる。

以下の説明では、実トルクを取得するために予め生成されるデータを実トルク取得データと呼ぶ。実トルク取得データは、例えば自動二輪車１００の種類ごとに、実験またはシミュレーション等に基づいて生成される。実トルク取得データには、例えば無負荷時のエンジン１０７の回転速度とスロットル開度との関係を示すデータが含まれる。

本実施の形態では、実トルクは、実トルク取得データとクランクセンサＳＥ２およびスロットルセンサＳＥ３の出力信号とに基づいて取得される。実トルクとして取得される値は、エンジン１０７が境界状態にあるときに０を含みかつ０を中心とする一定幅の範囲（以下、境界範囲と呼ぶ。）内の値となる。また、実トルクとして取得される値は、エンジン１０７が駆動状態にあるときに境界範囲を除く正の値となり、エンジン１０７が被駆動状態にあるときに境界範囲を除く負の値となる。

また、自動二輪車１００の走行時に、運転者は、所望の加速状態または減速状態を得るためにアクセルグリップを操作する。このとき、運転者が要求する加速状態または減速状態を得るためにクランク軸２に発生すべきトルクを要求トルクと呼ぶ。要求トルクは、例えばアクセルグリップの操作量およびエンジン１０７の回転速度によって定まる。要求トルクに関する複数の情報の関係を示すデータが予め生成され、図１のＥＣＵ５０に記憶される。それにより、当該データと自動二輪車１００に設けられた各種センサの出力信号とに基づいて、要求トルクを取得することができる。

以下の説明では、要求トルクを取得するために予め生成されるデータを要求トルク取得データと呼ぶ。要求トルク取得データは、例えば自動二輪車１００の種類ごとに、実験またはシミュレーション等に基づいて生成される。要求トルク取得データには、例えば無負荷時のエンジン１０７の回転速度とアクセル開度との関係を示すデータが含まれる。

本実施の形態では、要求トルクは、要求トルク取得データとアクセルセンサＳＥ１およびクランクセンサＳＥ２の出力信号とに基づいて取得される。要求トルクとして取得される値は、エンジン１０７を駆動状態に移行または維持すべき要求があるときに上記の境界範囲を除く正の値となり、エンジン１０７を被駆動状態に移行または維持すべき運転者の要求があるときに境界範囲を除く負の値となる。また、要求トルクの値は、エンジン１０７を境界状態に移行または維持すべき運転者の要求があるときに境界範囲内の値となる。

図７は、エンジン１０７が被駆動状態にあるときにクラッチレバー１０５ａが操作されることなくシフトダウンのためのシフト操作が行われた場合の実トルクの調整例を示す図である。図７では、縦軸がトルクを表し、横軸が時間を表す。また、実トルクが太い実線で示されるとともに、要求トルクが太い一点鎖線で示される。

時点ｔ０〜ｔ１にかけて、エンジン１０７はアクセル開度に応じた回転速度で動作する。このとき、実トルクおよび要求トルクは、ともに負の値を示し、互いに等しいかまたはほぼ等しい状態で維持される。時点ｔ１で、運転者によりシフトダウンのためのシフト操作が開始される。この場合、実トルクが予め定められた第１の目標値ＴＶ１まで上昇するように、エンジン１０７の出力調整が行われる。図７の例では、第１の目標値ＴＶ１は０に設定されている。なお、第１の目標値ＴＶ１は、図７にハッチングで示すように、境界範囲ＢＡ内の値に設定されてもよい。境界範囲ＢＡは、例えばエンジン１０７が境界状態にあるときにクランク軸２に発生する実トルクの値を実験またはシミュレーション等により算出することにより取得することができる。

実トルクが第１の目標値ＴＶ１に調整されることにより、要求トルクとは無関係にエンジン１０７が被駆動状態から境界状態に移行する。それにより、時点ｔ２で、係合状態にある２つのギアの間でドグがドグ穴から引き抜かれ、変速機５がトルクを伝達しない状態に切り替えられる。この状態でエンジン１０７が継続して境界状態で維持されると、上記のように運転者の走行フィーリングが低下する。そこで、本実施の形態では、変速機５がトルクを伝達しない状態に切り替えられると、実トルクが第１の目標値ＴＶ１とは異なる第２の目標値ＴＶ２となるように、エンジン１０７の出力調整が行われる。

第２の目標値ＴＶ２は、境界範囲ＢＡから外れた値に設定される。また、第２の目標値ＴＶ２は、変速機５がトルクを伝達しない状態に移行したときの要求トルクの値が正の値である場合に正の値に設定され、要求トルクの値が負の値である場合に負の値に設定される。

図７の例では、第２の目標値ＴＶ２は、負の値でありかつ境界範囲ＢＡの下限値よりも小さい値αに設定される。値αは、時点ｔ２における要求トルクの値である。なお、図７の例において、第２の目標値ＴＶ２は、時点ｔ２の要求トルクの値よりも小さい値に設定されてもよい。

実トルクが第１の目標値ＴＶ１から第２の目標値ＴＶ２に調整されると、係合状態に移行すべき２つのギアの回転速度に差が生じる。それにより、係合状態に移行すべき２つのギアの間では、一方のギアが他方のギアに近づけられることによりドグがドグ穴に短時間で挿入される。また、ドグの前後の側面のうち一方がドグ穴の前後の側面のうち一方に短時間で当接する。それにより、エンジン１０７が、境界状態から被駆動状態に短時間で移行する。

これにより、時点ｔ３で係合状態に移行すべき２つのギアの係合が完了すると、実トルクが第２の目標値ＴＶ２よりも第１の目標値ＴＶ１に近い第３の目標値ＴＶ３まで上昇するように、エンジン１０７の出力調整が行われる。

図７の例では、第３の目標値ＴＶ３は、第１の目標値ＴＶ１と同じ０に設定されている。なお、第３の目標値ＴＶ３は、第１の目標値ＴＶ１とは異なる値に設定されてもよい。この場合、第３の目標値ＴＶ３は、境界範囲ＢＡ内の値に設定されることが好ましい。このように、係合状態に移行すべき２つのギアの係合が完了するとともに、実トルクが第３の目標値ＴＶ３に調整されることにより、エンジン１０７が再度境界状態へ移行する。

それにより、係合の完了とともに係合状態に移行した２つのギアの間に大きな係合力が瞬間的に発生することが抑制される。したがって、変速ショックが発生することが防止され、運転者の走行フィーリングの低下が抑制される。

続いて、実トルクが要求トルクに漸次近づくように、エンジン１０７の出力調整が行われる。図７の例では、時点ｔ３から時点ｔ４にかけて実トルクが要求トルクに近づくように緩やかに下降している。時点ｔ４で、実トルクが要求トルクとほぼ等しくなる。これにより、ギアポジションの切り替え動作完了直後の運転者の走行フィーリングの低下が抑制される。その後、実トルクおよび要求トルクは、クラッチレスシフト前の状態と同様に、互いに等しいかまたはほぼ等しい状態で維持される。

図８は、エンジン１０７が駆動状態にあるときにクラッチレバー１０５ａが操作されることなくシフトアップのためのシフト操作が行われた場合の実トルクの調整例を示す図である。図８では、図７の例と同様に、縦軸がトルクを表し、横軸が時間を表す。また、実トルクが太い実線で示されるとともに、要求トルクが太い一点鎖線で示される。

図８の例では、実トルクの値および要求トルクの値が正の値を示す点を除いて、図７の例とほぼ同様にエンジン１０７の出力調整が行われている。具体的には、時点ｕ０〜ｕ１にかけて、エンジン１０７はアクセル開度に応じた回転速度で動作する。このとき、実トルクおよび要求トルクは、ともに正の値を示し、互いに等しいかまたはほぼ等しい状態で維持される。時点ｕ１で、運転者によりシフトアップのためのシフト操作が開始されると、実トルクが第１の目標値ＴＶ１まで下降するように、エンジン１０７の出力調整が行われる。それにより、要求トルクとは無関係にエンジン１０７が被駆動状態から境界状態に移行する。

時点ｕ２で、変速機５がトルクを伝達しない状態に切り替えられることにより、実トルクが第１の目標値ＴＶ１とは異なる第２の目標値ＴＶ２となるように、エンジン１０７の出力調整が行われる。図８の例では、第２の目標値ＴＶ２は、正の値でありかつ境界範囲ＢＡの上限値よりも大きい値βに設定される。値βは、時点ｕ２における要求トルクの値である。なお、図８の例において、第２の目標値ＴＶ２は、時点ｕ２の要求トルクの値よりも大きい値に設定されてもよい。

実トルクが第１の目標値ＴＶ１から第２の目標値ＴＶ２に調整されることにより、エンジン１０７が、境界状態から駆動状態に短時間で移行する。時点ｕ３で係合状態に移行すべき２つのギアの係合が完了することにより、実トルクが第３の目標値ＴＶ３まで下降するように、エンジン１０７の出力調整が行われる。それにより、係合の完了とともに２つのギアの間に大きな係合力が瞬間的に発生することが抑制される。したがって、変速ショックが発生することが防止され、運転者の走行フィーリングの低下が抑制される。

続いて、実トルクが要求トルクに漸次近づくように、エンジン１０７の出力調整が行われる。図８の例では、時点ｕ３から時点ｕ４にかけて実トルクが要求トルクに近づくように緩やかに上昇している。時点ｕ４で、実トルクが要求トルクとほぼ等しくなる。これにより、ギアポジションの切り替え動作完了直後の運転者の走行フィーリングの低下が抑制される。その後、実トルクおよび要求トルクは、クラッチレスシフト前の状態と同様に、互いにほぼ等しい状態で維持される。

［７］エンジン１０７の出力調整を行うための条件
クラッチレスシフトに熟練した運転者は、アクセル開度を調整することにより、クランク軸２に変速機５のギア比の切り替えに適した実トルクが発生するように手動でエンジン１０７の出力を調整することができる。このように、熟練した運転者がシフト操作を行う場合に自動でエンジン１０７の出力調整が行われると、その運転者の走行フィーリングが低下する可能性がある。

そこで、本実施の形態に係る自動二輪車１００においては、自動的なエンジン１０７の出力調整を行うか否かが、シフト操作が行われた時点での要求トルクの値に応じて決定される。

具体的には、シフト操作が開始された時点で要求トルクの値が上記の境界範囲ＢＡ内にあるときにエンジン１０７の出力調整が行われない。この場合、要求トルクの値が第１の目標値ＴＶ１に近いので、実トルクの値も第１の目標値ＴＶ１に近くなる。それにより、エンジン１０７の出力調整が行われない場合でも、変速機５がトルクを伝達しない状態に円滑に切り替えられる。

一方、要求トルクの値が境界範囲ＢＡ内にない場合には、エンジン１０７の出力調整を行うか否かが、シフト操作の種類と実トルクの値との組み合わせに応じてさらに決定される。

具体的には、シフトダウンのためのシフト操作が行われた場合に、エンジン１０７の出力調整は、実トルクが負の値であるときに行われ、実トルクが正の値であるときに行われない。すなわち、シフトダウンのためのエンジン１０７の出力調整は、エンジン１０７が被駆動状態にあるときに行われ、エンジン１０７が駆動状態にあるときに行われない。それにより、シフトダウン直後における駆動状態から被駆動状態への急激な切り替わりの発生が低減されるので、変速機５に過剰な負荷が加わることが低減される。したがって、変速機５の長寿命化が実現される。

また、シフトアップのためのシフト操作が行われた場合に、エンジン１０７の出力調整は、実トルクが正の値であるときに行われ、実トルクが負の値であるときに行われない。すなわち、シフトアップのためのエンジン１０７の出力調整は、エンジン１０７が駆動状態にあるときに行われ、エンジン１０７が被駆動状態にあるときに行われない。それにより、エンジン１０７が被駆動状態にあるときに、自動二輪車１００の速度が急激に上昇することが防止される。

［８］エンジン１０７およびその周辺部材と自動二輪車１００の制御系
図９は、エンジン１０７およびその周辺部材と自動二輪車１００の制御系の概略構成を示す図である。図９に示すように、エンジン１０７はシリンダ７１を有し、シリンダ７１内には、ピストン７２が往復動可能に設けられる。また、シリンダ７１内の上部には燃焼室７３が形成される。燃焼室７３は吸気ポート７４および排気ポート７５を介してエンジン１０７の外部に連通する。

吸気ポート７４の下流側の開口端７４ａに吸気弁７６が開閉自在に設けられ、排気ポート７５の上流側の開口端７５ａに排気弁７７が開閉自在に設けられる。吸気弁７６および排気弁７７は、通常のカム機構により駆動される。燃焼室７３の上部には、点火プラグ７８が設けられる。

エンジン１０７には、吸気ポート７４と連通するように吸気管７９が取り付けられ、排気ポート７５と連通するように排気管１１８が取り付けられる。吸気管７９には、シリンダ７１内に燃料を供給するためのインジェクタ１０８が設けられる。また、吸気管７９内には、ＥＴＶ８２が設けられる。

エンジン１０７の作動時には、空気が吸気管７９を通して吸気ポート７４から燃焼室７３内に吸入されるとともに、インジェクタ１０８により燃焼室７３内に燃料が供給される。それにより、燃焼室７３内で混合気が生成され、点火プラグ７８により混合気に火花点火が行われる。燃焼室７３内において混合気の燃焼により生じた既燃ガスは、排気ポート７５から排気管１１８を通して排出される。

ＥＣＵ５０においては、上記のようにＣＰＵがＲＯＭに記憶された制御プログラムを実行する。それにより、記憶部５１、操作判定部５２、ドグ判定部５３、要求トルク取得部５４、トルク判定部５５、実トルク取得部５６および調整部５７の機能が実現される。なお、ＥＣＵ５０において実現される各機能部の構成の一部または全てが電子回路等のハードウェアにより実現されてもよい。

記憶部５１は、例えばＲＯＭおよびＲＡＭの記憶領域の一部で構成され、第１〜第３の目標値ＴＶ１〜ＴＶ３に関する情報、実トルク取得データ、および要求トルク取得データを記憶する。本例の第１および第３の目標値ＴＶ１，ＴＶ３に関する情報は、第１および第３の目標値ＴＶ１，ＴＶ３の値（例えば０）である。第２の目標値ＴＶ２に関する情報は、第２の目標値ＴＶ２を要求トルクの値とすべき旨の情報を含む。さらに、記憶部５１は、荷重しきい値を記憶するとともに、変速機５のギアの複数のギアポジションにそれぞれ対応するシフトカム７ｂの複数の基準角度値を記憶する。

操作判定部５２は、荷重センサＳＥ５からの出力信号と荷重しきい値とに基づいて、シフトアップのためのシフト操作およびシフトダウンのためのシフト操作のいずれかが行われたか否かを判定する。具体的には、操作判定部５２は、荷重の検出値の絶対値が荷重しきい値を超えかつその検出値が正の値を示す場合にシフトアップのためのシフト操作が行われたことを判定する。一方、操作判定部５２は、荷重の検出値の絶対値が荷重しきい値を超えかつその検出値が負の値を示す場合にシフトダウンのためのシフト操作が行われたことを判定する。他方、操作判定部５２は、荷重の検出値が荷重しきい値を超えない場合に、シフト操作が行われていないと判定する。

ドグ判定部５３は、シフト操作が行われた場合に、シフトカムセンサＳＥ４からの出力信号と複数の基準角度値とに基づいて、非係合状態に移行すべき２つのギアの間におけるドグとドグ穴との関係がどのような状態にあるのかを判定する。また、ドグ判定部５３は、係合状態に移行すべき２つのギアの間におけるドグとドグ穴との関係がどのような状態にあるのかを判定する。

具体的には、ドグ判定部５３は、シフトカム７ｂの回転角度の検出値（電圧値）が一の基準角度値から所定角度変化した場合に、非係合状態に移行すべき２つのギアの間でドグがドグ穴から引き抜かれたと判定する。一方、ドグ判定部５３は、回転角度の検出値が一の基準角度値から所定角度変化していない場合に、非係合状態に移行すべき２つのギアの間でドグがドグ穴から引き抜かれていないと判定する。

また、ドグ判定部５３は、シフトカム７ｂの回転角度の検出値が一の基準角度値から所定角度変化した後、他の基準角度値に到達した場合に、係合状態に移行すべき２つのギアの間でドグがドグ穴に挿入されたと判定する。一方、ドグ判定部５３は、回転角度の検出値が一の基準角度値から所定角度変化した後、他の基準角度値に到達していない場合に、係合状態に移行すべき２つのギアの間でドグがドグ穴に挿入されていないと判定する。

要求トルク取得部５４は、アクセルセンサＳＥ１およびクランクセンサＳＥ２からの出力信号と要求トルク取得データとに基づいて要求トルクを取得する。トルク判定部５５は、要求トルク取得部５４により取得された要求トルクが予め定められた境界範囲ＢＡ内にあるか否かを判定する。

実トルク取得部５６は、クランクセンサＳＥ２およびスロットルセンサＳＥ３からの出力信号と実トルク取得データとに基づいて実トルクを取得する。なお、実トルク取得部５６は、それらのセンサの出力信号および実トルク取得データに加えて、インジェクタ１０８の燃料噴射量および混合気の点火時期に基づいて実トルクを取得してもよい。この場合、実トルク取得部５６は、インジェクタ１０８の燃料噴射量および混合気の点火時期を後述する調整部５７から取得する。

調整部５７は、シフト操作が行われていない場合に、実トルクが要求トルクに一致するかまたはほぼ一致するように、ＥＴＶ８２のスロットル開度を調整する。一方、調整部５７は、クラッチレバー１０５ａが操作されることなくシフト操作が行われた場合に、当該シフト操作の種類、要求トルクが予め定められた境界範囲ＢＡ内にあるか否かの判定結果、および実トルクの値に基づいて、エンジン１０７の出力調整を行うか否かを判定する。

また、調整部５７は、エンジン１０７の出力調整により実トルクを調整する。具体的には、調整部５７は、シフト操作により非係合状態に移行すべき２つのギアの間の係合力が低下するように、実トルクを第１の目標値ＴＶ１に調整する。また、調整部５７は、シフト操作により係合状態に移行すべき２つのギアが係合するように実トルクを第２の目標値ＴＶ２に調整する。さらに、調整部５７は、係合状態に移行すべき２つのギアが係合した後、実トルクを第３の目標値ＴＶ３に調整する。最後に、調整部５７は、第３の目標値ＴＶ３から要求トルクに漸次近づくように実トルクを調整する。

［９］ＥＣＵ５０における制御動作
図１０は、ＥＣＵ５０における制御動作の一例を示すフローチャートである。以下に説明する制御動作は、停止状態にあるエンジン１０７が作動することにより開始され、作動状態にあるエンジン１０７が停止することにより終了する。

以下に説明する制御動作時には、図９の要求トルク取得部５４および実トルク取得部５６は、例えば１０ｍｓｅｃ程度の一定周期で要求トルクおよび実トルクをそれぞれ取得しているものとする。

制御動作が開始されると、調整部５７は、通常時の制御処理として、アクセルセンサＳＥ１により検出されたアクセル開度に応じてＥＴＶ８２のスロットル開度を調整する（ステップＳ１０１）。それにより、エンジン１０７の出力がアクセル開度に応じた値に調整される。

次に、操作判定部５２は、シフトダウンのためのシフト操作が行われたか否かを判定する（ステップＳ１０２）。シフトダウンのためのシフト操作が行われた場合、トルク判定部５５は要求トルク取得部５４により取得される最新の要求トルクの値が境界範囲ＢＡ内にあるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。要求トルクの値が境界範囲ＢＡ内にない場合、調整部５７は実トルク取得部５６により取得される最新の実トルクの値が負の値であるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。この処理は、エンジン１０７が被駆動状態であるか否かを判定する処理に相当する。

ステップＳ１０２において、シフトダウンのためのシフト操作が行われていない場合、操作判定部５２は、シフトアップのためのシフト操作が行われたか否かを判定する（ステップＳ１２１）。シフトアップのためのシフト操作が行われていない場合、調整部５７は、ステップＳ１０１の処理に戻る。シフトアップのためのシフト操作が行われた場合、トルク判定部５５は要求トルク取得部５４により取得される最新の要求トルクの値が境界範囲ＢＡ内にあるか否かを判定する（ステップＳ１２２）。要求トルクの値が境界範囲ＢＡ内にない場合、調整部５７は実トルク取得部５６により取得される最新の実トルクの値が正の値であるか否かを判定する（ステップＳ１２３）。この処理は、エンジン１０７が駆動状態であるか否かを判定する処理に相当する。

ステップＳ１０４において実トルクが負の値である場合、またはステップＳ１２３において実トルクが正の値である場合、調整部５７は、エンジン１０７の出力調整により実トルクを第１の目標値ＴＶ１に調整する（ステップＳ１０５）。第１の目標値ＴＶ１は例えば０に設定されるが、境界範囲ＢＡ内の０以外の値に設定されてもよい。

次に、ドグ判定部５３は、シフト操作により非係合状態に移行すべき２つのギアの間でドグがドグ穴から引き抜かれたか否かを判定する（ステップＳ１０６）。ドグ判定部５３は、非係合状態に移行すべき２つのギアの間でドグがドグ穴から引き抜かれていない場合、ステップＳ１０６の処理を繰り返す。一方、ドグがドグ穴から引き抜かれた場合、調整部５７は、第２の目標値ＴＶ２を要求トルク取得部５４により取得される最新の要求トルクの値に設定する（ステップＳ１０７）。なお、第２の目標値ＴＶ２は、要求トルクの値に代えて境界範囲ＢＡから外れた予め定められた値に基づいて設定されてもよい。この場合、予め定められた値は、第２の目標値ＴＶ２として記憶部５１に記憶されていてもよい。

第２の目標値ＴＶ２として予め定められた値が記憶部５１に記憶されている場合、調整部５７は、最新の要求トルクが負の値であるときに、予め定められた値を負の値として第２の目標値ＴＶ２に設定する。または、調整部５７は、最新の要求トルクが正の値であるときに、予め定められた値を正の値として第２の目標値ＴＶ２に設定する。

次に、調整部５７は、エンジン１０７の出力調整により実トルクを第２の目標値ＴＶ２に調整する（ステップＳ１０８）。その後、ドグ判定部５３は、シフト操作により係合状態に移行すべき２つのギアの間でドグがドグ穴に挿入されたか否かを判定する（ステップＳ１０９）。ドグ判定部５３は、係合状態に移行すべき２つのギアの間でドグがドグ穴に挿入されていない場合、ステップＳ１０７の処理を繰り返す。一方、ドグがドグ穴に挿入された場合、シフト操作により係合状態に移行すべき２つのギアが互いに係合したと考えられる。

そこで、調整部５７は、エンジン１０７の出力調整により実トルクを第３の目標値ＴＶ３に調整する（ステップＳ１１０）。上記のように、第３の目標値ＴＶ３は例えば第１の目標値ＴＶ１と同じ値に設定されるが、境界範囲ＢＡ内の第１の目標値ＴＶ１以外の値に設定されてもよい。

その後、調整部５７は、エンジン１０７の出力調整により実トルクを要求トルクに漸次近づくように調整し（ステップＳ１１１）、ステップＳ１０１の処理に戻る。

上記のステップＳ１０３，Ｓ１２２において、要求トルクの値が境界範囲ＢＡ内にある場合、調整部５７はステップＳ１０１の処理に戻る。それにより、シフト操作時にエンジン１０７が境界状態にあるときに、自動でエンジン１０７の出力調整が行われることが防止される。

また、上記のステップＳ１０４において実トルクが正の値である場合、またはステップＳ１２３において実トルクが負の値である場合、調整部５７はステップＳ１０１の処理に戻る。これらの場合、エンジン１０７の出力調整は行われない。すなわち、エンジン１０７が駆動状態にあるときにシフトダウンのためのエンジン１０７の出力調整は行われない。また、エンジン１０７が被駆動状態にあるときにシフトアップのためのエンジン１０７の出力調整は行われない。

上記の例では、要求トルク取得部５４は一定周期で要求トルクを取得しているが、要求トルク取得部５４は要求トルクが必要となる処理が行われるごとに要求トルクを取得してもよい。また、実トルク取得部５６は一定周期で実トルクを取得しているが、実トルク取得部５６は実トルクが必要となる処理が行われるごとに実トルクを取得してもよい。

［１０］実施の形態の効果
（ａ）上記の自動二輪車１００においては、クラッチレバー１０５ａが操作されることなくシフト操作が行われると、実トルクが第１の目標値ＴＶ１に調整される。それにより、シフト操作時に係合状態にある２つのギアの係合力が低下し、当該２つのギアが非係合状態に移行する。その後、実トルクが第２の目標値ＴＶ２に調整される。この場合、係合状態に移行すべき２つのギアの回転速度に差が生じることにより、当該２つのギアが短時間で係合する。それにより、エンジン１０７のトルクが変速機５により後輪１１５へ伝達されない状態で車両の走行が維持されることが抑制される。その結果、変速機５のギアの切り替え時における走行フィーリングの低下が抑制される。

（ｂ）上記の例では、要求トルクが正の値である場合には第２の目標値ＴＶ２が正の値に設定され、要求トルクが負の値である場合には第２の目標値ＴＶ２が負の値に設定される。

シフト操作により係合状態に移行すべき２つのギアの係合時に、それらの２つのギアの間に発生する係合力の向きは、実トルクが正の値である場合と負の値である場合とで逆になる。上記の構成によれば、第２の目標値ＴＶ２の符号が要求トルクの符号に一致するように設定される。したがって、係合状態に移行すべき２つのギアが係合した後に、それらの２つのギア間に適切な向きの係合力を発生させることができる。したがって、変速機５のギアに加わる負荷を低減することができる。

（ｃ）上記の例では、第２の目標値ＴＶ２が要求トルクに設定されている。この場合、シフト操作前に係合状態にあった２つのギアが互いに離間した後、係合状態に移行すべき２つのギアの間で比較的大きな回転速度差を生じさせることができる。したがって、係合状態に移行すべき２つのギアを短時間で係合させることができる。

［１１］他の実施の形態
（ａ）上記実施の形態では、操作判定部５２はシフトアップのためのシフト操作およびシフトダウンのためのシフト操作をそれぞれ判定対象としているが、本発明はこれに限定されない。操作判定部５２は、シフトアップおよびシフトダウンのうち一方のためのシフト操作のみを判定対象としてもよい。この場合、図１０の制御動作においては、ステップＳ１０２〜Ｓ１０４の処理、およびステップＳ１２１〜Ｓ１２３の処理のうち一方の処理を行う必要がなくなる。

（ｂ）上記実施の形態では、シフトペダル２１０が押し上げられることによりシフトアップが行われ、シフトペダル２１０が押し下げられることによりシフトダウンが行われるが、本発明はこれに限定されない。

シフト機構７は、シフトペダル２１０が押し下げられることによりシフトアップが行われ、シフトペダル２１０が押し上げられることによりシフトダウンが行われるように構成されてもよい。

（ｃ）上記実施の形態では、シフト操作時に要求トルクの値が境界範囲ＢＡ内にあるときにエンジン１０７の出力調整が行われないが、本発明はこれに限定されない。シフト操作の開始時点で要求トルクの値が境界範囲ＢＡ内にある場合であってもエンジン１０７の出力調整が行われてもよい。

また、上記実施の形態では、シフトダウンのためのエンジン１０７の出力調整は、実トルクが負の値であるときに行われ、実トルクが正の値であるときに行われないが、本発明はこれに限定されない。シフトダウンのためのエンジン１０７の出力調整は、実トルクが正の値であるときに行われてもよい。換言すれば、シフトダウンのためのエンジン１０７の出力調整は、エンジン１０７が被駆動状態にあるときに限らず、エンジン１０７が駆動状態にあるときに行われてもよい。

さらに、上記実施の形態では、シフトアップのためのエンジン１０７の出力調整は、実トルクが正の値であるときに行われ、実トルクが負の値であるときに行われないが、本発明はこれに限定されない。シフトアップのためのエンジン１０７の出力調整は、実トルクが負の値であるときに行われてもよい。換言すれば、シフトアップのためのエンジン１０７の出力調整は、エンジン１０７が駆動状態にあるときに限らず、エンジン１０７が被駆動状態にあるときに行われてもよい。

（ｄ）上記実施の形態では、実トルクが第１の目標値ＴＶ１に調整された後、シフトカムセンサＳＥ４からの出力信号と複数の基準角度値とに基づいてドグがドグ穴から引き抜かれたか否かが判定されるが、本発明はこれに限定されない。

実トルクを第１の目標値ＴＶ１に調整する処理が開始された後、非係合状態に移行すべき２つのギアの間でドグがドグ穴から引き抜かれるまでの時間（以下、引抜時間と呼ぶ。）は、実験またはシミュレーション等に基づいてある程度推定することが可能である。

そこで、図９の記憶部５１には、予め推定された引抜時間が記憶されていてもよい。この場合、図９のドグ判定部５３は、図１０のステップＳ１０６の処理において、実トルクを第１の目標値ＴＶ１に調整する処理が開始された時点から引抜時間が経過した時点でドグがドグ穴から引き抜かれたと判定することができる。

なお、上記の引抜時間は、実トルクを第１の目標値ＴＶ１に調整する制御を開始する時点の実トルクの値に応じて定められてもよい。例えば、引抜時間は、実トルクの絶対値が大きいほど長く、実トルクの絶対値が小さいほど短く設定されてもよい。この場合、記憶部５１には、実トルクと引抜時間との関係を示すデータが記憶される。

（ｅ）上記実施の形態では、実トルクが第２の目標値ＴＶ２に調整された後、シフトカムセンサＳＥ４からの出力信号と複数の基準角度値とに基づいてドグがドグ穴に挿入されたか否かが判定されるが、本発明はこれに限定されない。

実トルクを第２の目標値ＴＶ２に調整する処理が開始された後、係合状態に移行すべき２つのギアの間でドグがドグ穴に挿入されるまでの時間（以下、挿入時間と呼ぶ。）は、実験またはシミュレーション等に基づいてある程度推定することが可能である。

そこで、図９の記憶部５１には、予め推定された挿入時間が記憶されていてもよい。この場合、図９のドグ判定部５３は、図１０のステップＳ１０９の処理において、実トルクを第２の目標値ＴＶ２に調整する直前の処理が開始された時点から挿入時間が経過した時点でドグがドグ穴から引き抜かれたと判定することができる。

なお、上記の挿入時間は、実トルクを第２の目標値ＴＶ２に調整する制御を開始する時点の実トルクの値に応じて定められてもよい。例えば、挿入時間は、実トルクの絶対値が大きいほど短く、実トルクの絶対値が小さいほど長く設定されてもよい。この場合、記憶部５１には、実トルクと挿入時間との関係を示すデータが記憶される。

（ｆ）上記実施の形態では、要求トルクは、アクセルグリップの操作量およびエンジン１０７の回転速度と要求トルク取得データとに基づいて取得されるが、本発明はこれに限定されない。要求トルクは基本的にエンジン１０７の回転速度に対応する。したがって、要求トルクは、エンジン１０７の回転速度と要求トルク取得データとに基づいて取得されてもよい。この場合、要求トルク取得データには、例えば無負荷時のエンジン１０７の回転速度と要求トルクとの関係を示すデータが含まれる。これにより、要求トルクを取得するための処理が単純化する。

（ｇ）上記実施の形態は、本発明を上記実施の形態は、本発明を自動二輪車に適用した例であるが、これに限らず、自動四輪車、自動三輪車もしくはＡＴＶ（All Terrain Vehicle；不整地走行車両）等の他の鞍乗型車両に本発明を適用してもよい。

［１２］実施の形態の各部と請求項の各構成要素との対応
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各構成要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。

上記の実施の形態においては、自動二輪車１００が鞍乗型車両の例であり、エンジン１０７がエンジンの例であり、後輪１１５が駆動輪の例であり、変速機５が変速機の例である。

また、変速機５の複数のギアのうちシフト操作により非係合状態に移行すべき２つのギア（ギア５ｃ１，５ｃ２、スライドギア９１およびフィックスギア９３）が第１および第２のギアの例であり、変速機５の複数のギアのうちシフト操作により係合状態に移行すべき２つのギア（ギア５ｄ１，５ｄ２、フィックスギア９５およびスライドギア９７）が第３および第４のギアの例である。

また、第１の目標値ＴＶ１が第１の目標値の例であり、第２の目標値ＴＶ２が第２の目標値の例であり、第３の目標値ＴＶ３が第３の目標値の例であり、調整部５７がトルク調整部の例であり、要求トルク取得部５４が要求トルク取得部の例であり、境界範囲ＢＡが第１の目標値を含む予め定められた範囲の例であり、トルク判定部５５が判定部の例である。

請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の構成要素を用いることもできる。

２…クランク軸，３…クラッチ，５…変速機，５ａ…メイン軸，５ｂ…ドライブ軸，５ｃ，５ｃ１，５ｃ２，５ｄ，５ｄ１，５ｄ２…ギア，５ｅ…後輪ドライブスプロケット，５ｆ，９２，９８…ドグ，７…シフト機構，７ｂ…シフトカム，５０…ＥＣＵ，５１…記憶部，５２…操作判定部，５３…ドグ判定部，５４…要求トルク取得部，５５…トルク判定部，５６…実トルク取得部，５７…調整部…７１，シリンダ…７２，ピストン…７３，燃焼室…７４，吸気ポート，７４ａ，７５ａ…開口端，７５…排気ポート，７６…吸気弁，７７…排気弁，７８…点火プラグ，７９…吸気管，８２…ＥＴＶ，９１，９７…スライドギア，９３，９５…フィックスギア，９４，９６…ドグ穴，１００…自動二輪車，１０１…本体フレーム，１０２…ヘッドパイプ，１０３…フロントフォーク，１０４…前輪，１０５…ハンドル，１０５ａ…クラッチレバー，１０７…エンジン，１０８…インジェクタ，１０９…クランクケース，１１０…ミッションケース，１１２…燃料タンク，１１３…シート，１１４…リアアーム，１１５…後輪，１１６…後輪ドリブンスプロケット，１１７…チェーン，１１８…排気管，１２０…バックステップ，２１０…シフトペダル，２１１…ペダルアーム，２１２…取付部，２２０…第１のリンク機構，２２１…第１のリンク軸，２２２…第２のリンク軸，２５０…シフト軸，２６０…リンク機構，３００…ストッパープレート，ＢＡ…境界範囲，ＳＥ１…アクセルセンサ，ＳＥ２…クランクセンサ，ＳＥ３…スロットルセンサ，ＳＥ４…シフトカムセンサ，ＳＥ５…荷重センサ，ＴＶ１…第１の目標値，ＴＶ２…第２の目標値，ＴＶ３…第３の目標値，ｃ１〜ｃ３…シフトフォーク，ｄ１〜ｄ３…カム溝，ｅ１〜ｅ３…摺動ピン

Claims (6)

1. エンジンと、
   駆動輪と、
   前記エンジンにより発生されるトルクを前記駆動輪に伝達する変速機と、
   前記変速機においてドグによる係合状態からドグによる非係合状態に移行すべき第１および第２のギアの係合力が低下するように前記エンジンのクランク軸に発生するトルクを第１の目標値に調整し、前記第１および第２のギアが非係合状態に移行した後、前記変速機においてドグによる非係合状態からドグによる係合状態に移行すべき第３および第４のギアが係合状態に移行可能となるように前記エンジンのクランク軸に発生するトルクを前記第１の目標値とは異なる第２の目標値に調整するトルク調整部とを備える、鞍乗型車両。
2. 前記トルク調整部は、前記第３および第４のギアが係合状態に移行した後に前記エンジンのクランク軸に発生するトルクを前記第１の目標値に近づくように第３の目標値に調整する、請求項１記載の鞍乗型車両。
3. 前記エンジンの回転速度に対応して前記エンジンのクランク軸に発生されるべき要求トルクを取得する要求トルク取得部をさらに備え、
   前記トルク調整部は、
   前記クランク軸に発生するトルクが前記第３の目標値から前記要求トルク取得部により取得された要求トルクに漸次近づくように、前記エンジンのクランク軸に発生するトルクを調整する、請求項２記載の鞍乗型車両。
4. 前記変速機のギア比の切り替えのためのシフト操作に応答して、前記要求トルク取得部により取得された要求トルクが前記第１の目標値を含む予め定められた範囲内にあるか否かを判定する判定部をさらに備え、
   前記トルク調整部は、前記取得された要求トルクが前記予め定められた範囲内にないと判定された場合に前記エンジンのクランク軸に発生するトルクの調整を行い、前記取得された要求トルクが前記予め定められた範囲内にあると判定された場合に前記エンジンのクランク軸に発生するトルクの調整を行わない、請求項３記載の鞍乗型車両。
5. 前記トルク調整部は、前記取得された要求トルクが正の値である場合に前記第２の目標値を正の値に設定し、前記取得された要求トルクが負の値である場合に前記第２の目標値を負の値に設定する、請求項３または４記載の鞍乗型車両。
6. 前記トルク調整部は、前記第２の目標値を前記要求トルク取得部により取得された要求トルクに設定する、請求項４または５記載の鞍乗型車両。

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