JP5320273B2

JP5320273B2 - 車両制御装置

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Publication number: JP5320273B2
Application number: JP2009272210A
Authority: JP
Inventors: 健二竹中; 博英松嶋; 修谷; 知道能勢; 将広山口
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2009-11-30
Filing date: 2009-11-30
Publication date: 2013-10-23
Anticipated expiration: 2029-11-30
Also published as: US20110130932A1; JP2011111133A; US8510021B2

Description

本発明は、動力源から駆動輪への動力伝達経路中の動力伝達部材が互いに遊びをもって係合されてなる車両の制御装置に関するものである。

自動二輪車等の車両では、エンジンから駆動輪までの動力伝達経路中に、ギヤ、ドッグクラッチ、チェーン、スプロケット、スプラインなどの種々の動力伝達部材が存在し、これらの動力伝達部材は、動力伝達経路上で隣接する動力伝達部材と遊びをもって係合している。このような車両では、エンジン回転数の増減やエンジンブレーキ等によって、動力伝達経路上で遊びを境界とした上流側の動力伝達部材と下流側の動力伝達部材とで回転速度差が生じ、これらの動力伝達部材が遊びの範囲内で一時的に離れ、反対側の面で再接触する。このときの接触速度や伝達トルクが大きいと、そのショックが運転者に伝わり、運転者に不快感を与える。このような観点から、動力伝達経路における入力軸と出力軸との間の相対回転位置及び／又は相対回転速度に基づいて入力軸及び／又は出力軸を加減速する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この技術によれば、エンジンから駆動輪への動力伝達経路中の隣接する動力伝達部材同士が遊びの範囲内で相対変位して再接触するときの接触速度及び／又は伝達トルクを低減させることができ、接触ショックを和らげることが可能となる。

特開２００５−３２１０８８号公報

ところで、駆動輪に対する地面からの負荷が瞬間的に増大した場合等には、入力軸と出力軸との間に相対回転速度が発生することとなる。例えば、車両が荒い路面の走行している時などには、駆動輪に対する地面からの負荷が繰り返し変動し、入力軸と出力軸との間の相対回転速度が周期的に発生することとなる。そのように相対回転速度が発生するたびに接触ショックを緩和するための加減速制御が実行されてしまうと、頻繁に瞬間的な加減速が生じるため、運転者に違和感を生じさせてドライバビリティが低下することとなる。

そこで本発明は、運転者の違和感を低減してドライバビリティを向上させることを目的としている。

本発明は前記事情に鑑みてなされたものであり、本発明に係る車両制御装置は、動力源から駆動輪への動力伝達経路中の動力伝達部材が互いに遊びをもって係合されてなる車両の制御装置であって、運転者により所定の加減速操作がなされているか否かを判定する加減速判定手段と、前記動力伝達経路のうち遊びのある係合部分に対して動力伝達上流側にある入力軸と、前記係合部分に対して動力伝達下流側にある出力軸との相対回転位置及び相対回転速度の少なくとも一方の値を検出する動力伝達状態検出手段と、前記加減速判定手段により前記加減速操作がなされていると判定された場合には、前記動力伝達状態検出手段により検出された値に応じて、前記動力伝達部材間の接触速度及び伝達トルクの少なくとも一方が小さくなるように前記入力軸又は前記出力軸を加減速させる加減速制御を実行し、前記加減速判定手段により前記加減速操作がなされていないと判定された場合には、前記加減速制御を実行しない加減速制御手段とを備えている。

前記構成によれば、動力伝達部材間の衝突ショックが大きくなる加減速操作時に、入力軸又は出力軸を加減速して動力伝達部材間の接触速度及び／又は伝達トルクが小さくなるようにしたため、運転者に伝わるショックを抑制できるとともに、入力軸と出力軸との間に相対回転速度が発生するたびに加減速制御が実行されて頻繁に瞬間的な減速が生じるのを防止できる。よって、運転者の違和感が低減し、ドライバビリティが向上する。

前記加減速判定手段は、スロットル開度センサにより検出されたスロットル開度に応じて所定の加減速操作がなされているか否かを判定する構成としてもよいし、吸気圧センサにより検出された吸気圧に応じて所定の加減速操作がなされているか否かを判定する構成としてもよい。そうすれば、既存の部品を利用して加減速操作を容易に検出することができる。

前記加減速判定手段は、前記動力源を減速状態から加速状態又は加速状態から減速状態に移行させるための運転者による操作の変化量が所定値より大きい過渡操作を前記加減速操作であると判定する構成としてもよい。

車両が減速走行から加速走行又は加速走行から減速走行に移行する際には、前記遊びの範囲内において入力側の動力伝達部材が出力側の動力伝達部材の一方面から離れて他方面に衝突するよう動作する。そして、当該動作時には、動力伝達部材間の相対運動距離は最大となり且つ相対速度も大きくなることから、動力伝達部材間の衝突によるショックが特に大きくなって乗り心地を低下させうる。しかし前記構成によれば、当該動作時において動力伝達部材間の接触速度及び伝達トルクの少なくとも一方が小さくなるように入力軸又は出力軸を加減速させるようにしたので、加減速制御が頻繁に実行されることを防止しながらも好適に乗り心地を向上させることができる。

前記動力源となるエンジンへの吸気量を調節するスロットル弁の開度を検出するスロットル開度センサを備え、前記加減速判定手段は、前記スロットル開度センサにより検出されたスロットル開度の差分が所定の正値の差分閾値より大きくなり、かつ、前記スロットル開度が所定の開度閾値よりも大きくなったときに、前記動力源を減速状態から加速状態に移行させる前記過渡操作がなされていると判定する構成としてもよい。

前記構成によれば、車両が減速走行から加速走行に移行して動力伝達部材間で強い衝突が発生するときを簡素な構成で判断することができる。

前記動力源となるエンジンへの吸気量を調節するスロットル弁の開度を検出するスロットル開度センサを備え、前記加減速判定手段は、前記スロットル開度センサにより検出されたスロットル開度の差分が所定の負値の差分閾値より小さくなり、かつ、前記スロットル開度が所定の開度閾値よりも小さくなったときに、前記動力源を加速状態から減速状態に移行させる前記過渡操作がなされていると判定する構成としてもよい。

前記構成によれば、車両が加速走行から減速走行に移行して動力伝達部材間で強い衝突が発生するときを簡素な構成で判断することができる。

前記加減速制御手段は、前記動力伝達状態検出手段で検出された前記相対回転速度の絶対値が所定の速度閾値より大きくなった場合に、前記加減速制御の実行を許可する構成としてもよい。

前記構成によれば、相対回転速度が大きく動力伝達部材間で強い衝突が発生しうるときに加減速制御を行うようにしたので、乗り心地を向上させながらも加減速制御が頻繁に実行されることを防止できる。

前記加減速制御手段は、前記加減速判定手段により前記加速操作がなされていると判定された場合には、前記動力伝達状態検出手段により検出された前記相対回転位置の絶対値が所定の位置閾値を超えた時点から前記加減速制御を開始する構成としてもよい。

前記構成によれば、相対回転位置の絶対値が所定の位置閾値を超えるまで加減速制御は開始しないので、動力伝達部材間の衝突時に合わせて加減速制御を行うことができ、加減速制御が無駄に長く続くことを好適に防止することができる。

前記加減速制御手段は、前記加減速制御の実行中において前記加減速判定手段により前記加減速操作がなされていないと判定されると前記加減速制御を終了する構成としてもよい。

前記構成によれば、動力伝達部材間で強い衝突が発生しないときに、加減速制御が実行され続けてしまうことが防止され、ドライバビリティが更に向上する。

前記動力源となるエンジンへの吸気量を調節するスロットル弁の開度を検出するスロットル開度センサを備え、前記加減速制御手段は、前記加減速制御の実行中において前記スロットル開度センサにより検出されたスロットル開度の差分の絶対値が所定の差分閾値以下となると前記加減速制御を終了する構成としてもよい。

前記構成によれば、運転者による加減速操作の変化が小さいときに、過剰に加減速されることが防止され、運転フィーリングを向上させることができる。

前記動力源となるエンジンの吸気圧を検出する吸気圧センサを備え、前記加減速制御手段は、前記加減速制御の実行中において前記吸気圧センサにより検出された吸気圧の差分の絶対値が所定の差分閾値以下となると前記加減速制御を終了する構成としてもよい。

前記加減速制御手段は、前記加減速制御の実行開始から第１所定時間が経過すると前記加減速制御の実行を終了させる構成としてもよい。

前記構成によれば、加減速制御が無駄に長く続くことが防止され、運転フィーリングを向上することができる。

前記加減速制御手段は、前記加減速制御の終了後の第２所定時間内は前記加減速制御の実行を禁止する構成としてもよい。

前記構成によれば、加減速制御が繰り返し頻繁に実行されることが防止され、運転フィーリングを向上することができる。

前記動力伝達経路中に設けられたクラッチが遮断されたか否かを判定する前記クラッチ遮断判定手段を備え、前記加減速制御手段は、前記クラッチ遮断判定手段により前記クラッチが遮断されたと判定された場合には、前記加減速制御の実行を禁止する構成としてもよい。

前記構成によれば、動力源から駆動輪への動力伝達が行われないクラッチ遮断時において、加減速制御が無駄に実行されることが防止される。よって、クラッチが遮断状態から接続状態に戻ったときの運転性能を良好に保つことができる。

前記駆動輪のブレーキが作動したか否かを判定するブレーキ判定手段を備え、前記加減速制御手段は、前記ブレーキ判定手段により前記ブレーキが作動したと判定された場合には、前記加減速制御の実行を禁止する構成としてもよい。

前記構成によれば、駆動輪のブレーキ時に加減速制御が無駄に実行されることが防止され、ブレーキが解除されたときの運転性能を良好に保つことができる。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、運転者の違和感が低減し、ドライバビリティが向上する。

本発明の第１実施形態に係る自動二輪車の左側面図である。図１に示す自動二輪車の主に駆動系を説明する模式図である。（ａ）は図２に示す駆動系のドッグクラッチの断面図、（ｂ）はそのIIIb−IIIb断面図である。図１に示す自動二輪車に搭載された車両制御装置の全体を示すブロック図である。図４に示す車両制御装置の要部を説明するブロック図である。図４に示す車両制御装置の減速走行から加速走行への移行時における制御を説明するフローチャートである。図６に示す制御を説明するタイミングチャートである。図４に示す車両制御装置の加速走行から減速走行への移行時における制御を説明するフローチャートである。図８に示す制御を説明するタイミングチャートである。本発明の第２実施形態に係る車両制御装置の要部を説明するブロック図である。本発明の第３実施形態に係る車両制御装置の減速走行から加速走行への移行時における制御を説明するフローチャートである。図１１に示す制御を説明するタイミングチャートである。

以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いる方向の概念は、自動二輪車に騎乗した運転者から見た方向を基準とする。

（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係る自動二輪車１の左側面図である。図１に示すように、自動二輪車１（車両）は、従動輪である前輪２と、駆動輪である後輪３とを備えている。前輪２は略上下方向に延びるフロントフォーク４の下端部にて回転自在に支持されており、フロントフォーク４はブラケット（図示せず）を介してステアリング軸（図示せず）に支持されている。該ステアリング軸はヘッドパイプ５によって回転自在に支持されている。該ブラケットには左右へ延びるバー型のハンドル６が取り付けられている。ハンドル６には、運転者の右手により把持されるスロットルグリップ７（図４参照）が設けられており、手首のひねりによりスロットルグリップ７を回転させることで後述するスロットル装置１６が操作される。ハンドル６には、運転者の左手により把持されるグリップの前方にクラッチレバー８が設けられている。

ヘッドパイプ５からは左右一対のメインフレーム９が若干下方に傾斜しながら後方へ延びており、メインフレーム９の後部に左右一対のピボットフレーム１０が接続されている。ピボットフレーム１０には略前後方向に延びるスイングアーム１１の前端部が支持されており、スイングアーム１１の後端部に後輪３が回転自在に支持されている。ハンドル６の後方には燃料タンク１２が設けられており、燃料タンク１２の後方に運転者騎乗用のシート１３が設けられている。

前輪２と後輪３の間では、複数の気筒を有するエンジンＥ（動力源）がメインフレーム９及びピボットフレーム１０に支持された状態で搭載されている。エンジンＥには変速装置１４が接続されており、この変速装置１４から出力される駆動力がチェーン１５を介して後輪３に伝達される。エンジンＥの吸気ポート（図示せず）にはメインフレーム９の内側に配置されたスロットル装置１６が接続されている。スロットル装置１６の上流側には燃料タンク１２の下方に配置されたエアクリーナ１９が接続されている。また、シート１３の下方の内部空間には、スロットル装置１６や点火装置４８（図４参照）やインジェクタ４７（図４参照）などを制御するＥＣＵ１７（電子制御ユニット）が収容されている。

図２は図１に示す自動二輪車１の主に駆動系を説明する模式図である。図２に示すように、エンジンＥには、そのピストン２０のコンロッド２１と接続されたクランク軸２２が設けられ、このクランク軸２２の端部に第１クラッチギヤ２３が設けられている。第１クラッチギヤ２３には、変速装置１４の入力軸２４に回転自在に外嵌された第２クラッチギヤ２５が噛合されている。入力軸２４の端部には第２クラッチギヤ２５と対向するメインクラッチ２６が固定されている。メインクラッチ２６と第２クラッチギヤ２５とでクラッチ３４が構成されている。つまり、入力軸２４の端部に設けられたメインクラッチ２６が第２クラッチギヤ２５と接続された状態で、入力軸２４がクランク軸２２と連動して回転する。入力軸２４には歯車列２７を介して出力軸２８が変速自在に結合されている。歯車列２７には、ギヤチェンジを行うための公知のドッグクラッチ３０が設けられている。出力軸２８の端部には駆動スプロケット３１が設けられていると共に、後輪３の車軸３２には従動スプロケット３３が設けられており、駆動スプロケット３１と従動スプロケット３３との間にチェーン１５が巻き掛けられている。

図３（ａ）は図２に示す駆動系のドッグクラッチ３０の断面図、（ｂ）はそのIIIb−IIIb断面図である。図３（ａ）（ｂ）に示すように、ドッグクラッチ３０は、出力軸２８の軸線方向に沿って近接／離反可能に対向配置された一対の歯車３６，３７（動力伝達部材）を備えている。出力軸２８の外周面には、軸線方向に溝切りされたスプライン２８ａが形成され、一方の歯車３６はスプライン２８ａに噛み合った状態で出力軸２８に外嵌されている。つまり、一方の歯車３６は、出力軸２８の軸線方向にスライド自在で且つ出力軸２８と一体的に回転する。他方の歯車３７は、出力軸２８に対して相対回転可能に外嵌されている。

一方の歯車３６は、その軸方向端面にて他方の歯車３７に向けて軸方向に突出した係合凸部３６ａを有している。他方の歯車３７は、係合凸部３６ａと対向するように形成された係合凹部３７ａを有している。そして、シフトフォーク３８により、一方の歯車３６が出力軸２８に沿ってスライドされることで、両歯車３６，３７の軸方向の距離が変更され、係合状態と非係合状態とが切り換えられる。係合凸部３６ａと係合凹部３７ａとが互いに係合した部分が本発明で言う係合部分の一例である。

また、係合凸部３６ａと係合凹部３７ａとは互いに接離可能に遊びをもって係合される。具体的には、係合状態にある係合凸部３６ａと係合凹部３７ａとの間には隙間３９が形成されており、係合状態にある係合凸部３６ａと係合凹部３７ａとは遊びの範囲内で相対回転可能となっている。よって、係合凹部３７ａの軸回転方向の一方の壁面３７ｂが係合凸部３６ａに当接した状態で、他方の歯車３７が入力軸２４の歯車３５により回転させられると、一方の歯車３６も回転する。このようにして、動力伝達上流側の歯車３７から動力伝達下流側の歯車３６に回転動力が伝達されるようになっている。なお、以下では、係合凹部３７ａの軸回転方向の一方の壁面３７ｂを加速側の壁面３７ｂと称し、軸回転方向の他方の壁面３７ｃを減速側の壁面３７ｃと称することとする。

図４は図１に示す自動二輪車１に搭載された車両制御装置４０の全体を示すブロック図である。図４に示すように、車両制御装置４０は、エアクリーナ１９とエンジンＥとの間に設けられたスロットル装置１６を有している。スロットル装置１６は、吸気管４１と、吸気管４１の下流側に配置されたメインスロットル弁４２と、吸気管４１の上流側に配置されたサブスロットル弁４３とを有している。メインスロットル弁４２は、スロットルグリップ７とスロットルワイヤー４４を介して接続されており、運転者によるスロットルグリップ７の操作に連動して開閉する。メインスロットル弁４２には、メインスロットル弁４２の開度を検出するスロットル開度センサ４５が設けられている。なお、メインスロットル弁４２はスロットルグリップ７に機械的に連動しているため、スロットル開度センサ４５は、スロットルグリップ７の操作量を検出していることにもなる。

サブスロットル弁４３は、ＥＣＵ１７で制御されるモータからなる弁アクチュエータ４６に接続されており、弁アクチュエータ４６により駆動されて開閉する。また、スロットル装置１６には、エンジンＥの複数の気筒毎に対応して設けられた複数の吸気通路にそれぞれ燃料を噴射するための複数のインジェクタ４７が設けられている。エンジンＥには、その複数の気筒内の混合気にそれぞれ点火を行う複数の点火装置４８が設けられている。また、吸気管４１には、吸気通路を流れる吸気の圧力を検出する吸気圧センサ４９が設けられている。

エンジンＥには、その動力を変速して後輪３に伝達する変速装置１４が接続されている。変速装置１４には、動力伝達を遮断／接続するためのクラッチ３４が設けられている。クラッチ３４は、運転者がクラッチレバー８を把持すると動力伝達を遮断し、運転者がクラッチレバー８を離すと動力伝達を接続するよう構成されている。クラッチレバー８には、運転者によりクラッチレバー８が把持されたか否かを検出可能なクラッチスイッチ５０（クラッチ遮断判定手段）が設けられている。

変速装置１４には、入力軸２４（図２参照）の回転数を検出可能な入力軸センサ５１と、出力軸２８（図２参照）の回転数を検出可能な出力軸センサ５２とが設けられている。また、自動二輪車１にはブレーキ５３が設けられており、運転者によるブレーキレバー５４の操作に応じてブレーキ５３が作動して前輪２及び／又は後輪３が制動される。ブレーキレバー５４には、運転者によりブレーキレバー５４が操作されたか否かを検出可能なブレーキスイッチ５５（ブレーキ判定手段）が設けられている。

スロットル開度センサ４５、クラッチスイッチ５０、入力軸センサ５１、出力軸センサ５２及びブレーキスイッチ５５は、それぞれＥＣＵ１７に接続されている。ＥＣＵ１７は、加減速制御機能部５７と、スロットル制御部５８と、燃料制御部５９と、点火制御部６０とを有している。加減速制御機能部５７は、各センサ４５，５１，５２及び各スイッチ５０，５５から入力される信号に基づいてエンジンＥの出力制御に関する演算を行う。スロットル制御部５８は、加減速制御機能部５７での演算結果に基づいて弁アクチュエータ４６を駆動し、サブスロットル弁４３の開度を制御する。燃料制御部５９は、加減速制御機能部５７での演算結果に基づいてインジェクタ４７を制御する。点火制御部６０は、加減速制御機能部５７での演算結果に基づいて点火装置４８を制御する。

図５は図４に示す車両制御装置４０の要部を説明するブロック図である。図５に示すように、ＥＣＵ１７は、加減速制御機能部５７、スロットル制御部５８、燃料制御部５９及び点火制御部６０を有している。加減速制御機能部５７は、加減速判定部６１、動力伝達状態検出部６２及び加減速制御部６３を有している。加減速判定部６１は、スロットル開度センサ４５からの情報に応じて、運転者により所定の加減速操作がなされているか否かを判定する。本実施形態では、加減速判定部６１は、エンジンＥを減速状態から加速状態又は加速状態から減速状態に移行させるための運転者による操作の変化量が所定値より大きい過渡操作がなされているか否かを判定する。より具体的には、加減速判定部６１は、スロットル開度センサ４５により検出されたスロットル開度ＴＨの差分ΔＴＨが所定の差分閾値ΔＴＨ₁より大きくなり、かつ、スロットル開度ＴＨが所定の開度閾値ＴＨ₁よりも大きくなったときに運転者により前記加速操作（過渡操作）がなされていると判定する。なお、本実施形態の差分ΔＴＨは、スロットル開度センサ４５により所定のサンプリング周期で取得された各値のうち時間的に隣接した２つの値の差（時間的に後の値から前の値を引いたもの）であるが、これに限定されず、たとえば時間的に隣接していない２つの値の差であってもよいし、移動平均処理した差分値であってもよい。

動力伝達状態検出部６２は、入力軸センサ５１で得られた入力軸回転数Ｖ_iから出力軸センサ５２で得られた出力軸回転数Ｖ_oを引き算して求められる相対回転速度Ｖ（＝Ｖ_i−Ｖ_o）を動力伝達状態として検出する。また、動力伝達状態検出部６２は、その相対回転速度Ｖを積分して求められる相対回転位置Ｘも動力伝達状態として検出する（なお、相対回転位置Ｘは、係合凸部３６ａが係合凹部３７ａの空間内における回転方向中央に位置するときをゼロとしてよい）。

加減速制御部６３は、加減速判定部６１により前記加減速操作がなされていると判定された場合には、動力伝達状態検出部６２で検出された相対回転速度Ｖ及び相対回転位置Ｘに応じて、係合凸部３６ａと係合凹部３７ａとの間の接触速度及び伝達トルクの少なくとも一方が小さくなるように入力軸２４又は出力軸２８を加減速させる加減速制御を実行する。加減速制御部６３は、加減速判定部６１により前記加減速操作がなされていると判定されたときに、動力伝達状態検出部６２で検出された相対回転速度Ｖの絶対値が所定の速度閾値Ｖ₁より大きくなった場合に、加減速制御の実行を許可する。加減速制御部６３は、動力伝達状態検出部６２により検出された相対回転位置Ｘの絶対値が所定の位置閾値Ｘ₁を超えた時点から加減速制御の実行を開始する。加減速制御部６３は、加減速制御の実行中において加減速判定部６１により前記加減速操作がなされていないと判定されると加減速制御を終了する。

本実施形態では、加減速制御部６３は、点火装置４８によるエンジンＥの点火時期を遅角又は進角してエンジン出力を制御することにより、入力軸２４を加減速する加減速制御を行う。ここで、加減速制御として点火時期制御を用いたのは、遅角又は進角がなされてからエンジン出力が変化するまでの時間が短く応答性が良いため、本発明のような瞬間的な加減速制御に適しているからである。さらに、加減速制御部６３は、クラッチスイッチ５０からの情報によりクラッチ３４が遮断されたと判定される場合には加減速制御の実行を禁止する。また、加減速制御部６３は、ブレーキスイッチ５５からの情報によりブレーキ５３が作動したと判定される場合にも加減速制御の実行を禁止する。さらに、加減速制御部６３は、加減速制御の実行開始から第１所定時間Ｔ₁が経過すると加減速制御の実行を終了させ、かつ、前記終了後の第２所定時間Ｔ₂以内は加減速制御の実行を禁止する。

次に、車両制御装置４０による制御手順について説明する。図６は図４に示す車両制御装置４０の減速走行から加速走行への移行時における制御を説明するフローチャートである。図７は図６に示す制御を説明するタイミングチャートである。なお、図７中の回転数に関するグラフでは、入力軸センサ５１から得られる入力軸回転数に対して、入力軸２４から出力軸２８への歯車３５，３７（図３参照）による減速率を乗じた値を入力軸回転数として図示し、係合凸部３６ａと係合凹部３７ａとが相対角変位していないときには入力軸回転数Ｖ_iと出力軸回転数Ｖ_oが一致するように表示している。

図６及び７に示すように、自動二輪車１の走行中において、まず、スロットル開度の差分ΔＴＨが正値である差分閾値ΔＴＨ₁₊よりも大きいか否かが判定される（ステップＳ１）。ステップＳ１でＮｏの場合には、加速操作がなされてないと判断できるため、加減速制御を実行しない（ステップＳ８）。ステップＳ１でＹｅｓの場合には、スロットル開度ＴＨが開度閾値ＴＨ₁₊より大きいか否かが判定される（ステップＳ２）。ステップＳ２でＮｏの場合には、エンジンＥがあまり加速していないと判断できるため、加減速制御を実行しない（ステップＳ８）。

ステップＳ２でＹｅｓの場合には、エンジンＥを減速状態から加速状態に移行させる加速操作（過渡操作）がなされていると判断され、次いで、相対回転速度Ｖが正値である速度閾値Ｖ₁₊よりも大きいか否かが判定される（ステップＳ３）。ステップＳ３でＮｏの場合には、係合凸部３６ａと係合凹部３７ａとの間で大きな接触ショックが発生するほどの加速状態ではないと判断できるため、加減速制御を実行しない（ステップＳ８）。このように、相対回転速度Ｖが大きくてドッグクラッチ３０で強い衝突が発生しうるときに加減速制御を実行させるようにしているので、加減速制御が頻繁に実行されることが防止される。

ステップＳ３でＹｅｓの場合には、相対回転位置Ｘが正値である位置閾値Ｘ₁₊よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ４）。ステップＳ４でＮｏの場合には、ドッグクラッチ３０の係合凸部３６ａが係合凹部３７ａの減速側の壁面３７ｃから加速側の壁面３７ｂに十分近づいていないと判断できるため、未だ加減速制御を実行しない（ステップＳ８）。このように、相対回転位置Ｘが位置閾値Ｘ₁₊を超えるまでは加減速制御を実行しないので、ドッグクラッチ３０での衝突発生時に合わせて加減速制御を開始させることでき、加減速制御が無駄に長く続くことが防止される。

ステップＳ４でＹｅｓの場合には、ドッグクラッチ３０の係合凸部３６ａが係合凹部３７ａの減速側の壁面３７ｃから加速側の壁面３７ｂに十分近づいていると判断できるため、加減速制御の開始条件が成立したと判断する（ステップＳ５）。しかし本実施形態では、種々の要因から加減速制御を実行しない方がよい場合も想定されるため、次に、加減速制御の実行を禁止する禁止条件が不成立であるか否かを判定する（ステップＳ６）。

禁止条件の一例としては、クラッチ３４が遮断状態となっている場合が挙げられる。つまり、クラッチ３４が遮断状態であってエンジンＥから後輪３への動力伝達自体が行われない場合には、加減速制御を実行しない（ステップＳ８）。これにより、加減速制御が無駄に実行されることが防止され、クラッチ３４が遮断状態から接続状態に戻ったときの加速性能を良好に保つことができる。

また、禁止条件の他の例としては、ブレーキ５３が作動している場合が挙げられる。つまり、ブレーキ５３が作動している場合には、加減速制御を実行しない（ステップＳ８）。これにより、後輪３のブレーキ時に加減速制御が無駄に実行されることが防止され、ブレーキ動作が解除されたときの加速性能を良好に保つことができる。

また、禁止条件の他の例としては、加減速制御の継続時間が第１所定時間Ｔ₁を超えている場合が挙げられる。つまり、仮に加減速制御が既に実行されていた場合に、その加減速制御の継続時間が第１所定時間Ｔ₁を超える場合には、加速レスポンスへの影響を抑える必要があると判断して、加減速制御を停止させる（ステップＳ８）。

また、禁止条件の他の例としては、加減速制御の前回終了時から第２所定時間Ｔ₂が経過していない場合が挙げられる。つまり、加減速制御の前回終了時から第２所定時間Ｔ₂が経過していない場合には、加速操作時における加減速制御の頻繁な繰り返しを防止する必要があると判断して、加減速制御を実行しない（ステップＳ８）。

そして、前述した禁止条件が不成立である場合には、加減速制御を実行する（ステップＳ７）。具体的には、図６は減速走行から加速走行に移行する場合であるので、加減速制御として、点火時期を遅角してエンジンＥの出力を低下させる制御を実行する。これにより、入力軸２４と出力軸２８との間の相対回転加速度が低減される。

以上に説明した構成によれば、スロットル開度ＴＨが開度閾値ＴＨ₁よりも大きく且つスロットル開度差分ΔＴＨが差分閾値ΔＴＨ₁₊よりも大きい加速操作時にエンジン出力を低下させる制御を実行させるようにしたので（図７のＢ箇所）、減速から加速に移行する際におけるドッグクラッチ３０の係合凸部３６ａと係合凹部３７ａとの間の衝突による大きなショックが低減され、乗り心地が向上する。さらに、動力伝達上流側の部材が動力伝達下流側の部材を加速側に強く押すことによるスリップの発生も防止されることになり、トラクション性能も向上する。

また、減速中においては、入力軸２４と出力軸２８との間に閾値Ｖ₁₊より大きい相対回転速度Ｖが発生してもエンジン出力を低下させる制御が実行されないようになる（図７のＡ箇所）。さらに、減速から加速へ移行してから時間が経ったときにおいても、大きい相対回転速度Ｖが発生してもエンジン出力を低下させる制御は実行されないようになる（図７のＣ箇所）。したがって、エンジン出力を低下させる制御が頻繁に実行されることが防止されて、ドライバビリティが向上する。

図８は図４に示す車両制御装置４０の加速走行から減速走行への移行時における制御を説明するフローチャートである。図９は図８に示す制御を説明するタイミングチャートである。図８及び９に示すように、自動二輪車１の走行中において、まず、スロットル開度の差分ΔＴＨが負値である差分閾値ΔＴＨ_1-よりも小さいか否かが判定される（ステップＳ１１）。ステップＳ１１でＮｏの場合には、減速操作がなされてないと判断できるため、加減速制御を実行しない（ステップＳ１８）。ステップＳ１でＹｅｓの場合には、スロットル開度ＴＨが開度閾値ＴＨ₁より小さいか否かが判定される（ステップＳ１２）。ステップＳ１２でＮｏの場合には、エンジンＥがあまり減速していないと判断できるため、加減速制御を実行しない（ステップＳ１８）。

ステップＳ１２でＹｅｓの場合には、エンジンＥを加速状態から減速状態に移行させる減速操作（過渡操作）がなされていると判断され、次いで、相対回転速度Ｖが負値である速度閾値Ｖ_1-よりも小さいか否かが判定される（ステップＳ１３）。ステップＳ１３でＮｏの場合には、係合凸部３６ａと係合凹部３７ａとの間で大きな接触ショックが発生するほどの減速状態ではないと判断できるため、加減速制御を実行しない（ステップＳ１８）。このように、相対回転速度Ｖの絶対値が大きくてドッグクラッチ３０で強い衝突が発生しうるときに加減速制御を実行させるようにしているので、加減速制御が頻繁に実行されることが防止される。

ステップＳ１３でＹｅｓの場合には、相対回転位置Ｘが負値である位置閾値Ｘ_1-よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ１４）。ステップＳ１４でＮｏの場合には、ドッグクラッチ３０の係合凸部３６ａが係合凹部３７ａの加速側の壁面３７ｂから減速側の壁面３７ｃに十分近づいていないと判断できるため、未だ加減速制御を実行しない（ステップＳ１８）。このように、相対回転位置Ｘが位置閾値Ｘ_1-を下回るまでは加減速制御を実行しないので、ドッグクラッチ３０での衝突発生時に合わせて加減速制御を開始させることでき、加減速制御が無駄に長く続くことが防止される。

ステップＳ１４でＹｅｓの場合には、ドッグクラッチ３０の係合凸部３６ａが係合凹部３７ａの加速側の壁面３７ｂから減速側の壁面３７ｃに十分近づいていると判断できるため、加減速制御の開始条件が成立したと判断する（ステップＳ５）。次に、加減速制御の実行を禁止する禁止条件が不成立であるか否かを判定する（ステップＳ６）。この禁止条件は前述した通りであるので、詳細な説明は省略する。そして、禁止条件が不成立である場合には、加減速制御を実行する（ステップＳ１７）。具体的には、図８は加速走行から減速走行に移行する場合であるので、加減速制御として、点火時期を進角してエンジンＥの出力を増加させる制御を実行する。これにより、入力軸２４と出力軸２８との間の相対回転加速度が低減される。

以上に説明した構成によれば、スロットル開度ＴＨが開度閾値ＴＨ₁よりも小さく且つスロットル開度差分ΔＴＨが差分閾値ΔＴＨ_1-よりも小さい減速操作時にエンジン出力を増加させる制御を実行させるようにしたので（図７のＢ箇所）、加速から減速に移行する際におけるドッグクラッチ３０の係合凸部３６ａと係合凹部３７ａとの間の衝突による大きなショックが低減され、乗り心地が向上する。

また、加速中においては、入力軸２４と出力軸２８との間に閾値Ｖ_1-より小さい相対回転速度Ｖが発生してもエンジン出力を増加させる制御が実行されないようになる（図９のＡ箇所）。さらに、加速から減速へ移行してから時間が経ったときにおいても、相対回転速度Ｖの絶対値が大きくなってもエンジン出力を増加させる制御は実行されないようになる（図９のＣ箇所）。したがって、エンジン出力を増加させる制御が頻繁に実行されることが防止されて、ドライバビリティが向上する。

（第２実施形態）
図１０は本発明の第２実施形態に係る車両制御装置１４０の要部を説明するブロック図である。なお、第１実施形態と共通する構成については同一符号を付して説明を省略する。図１０に示すように、本実施形態の車両制御装置１４０は、出力軸２８（図２参照）を駆動する出力軸アシストモータ７３と、後輪３（図１参照）のブレーキを作動させるブレーキアクチュエータ７４とを備えている。車両制御装置１４０のＥＣＵ１１７は、出力軸アシストモータ７３を制御するモータ制御部７０と、ブレーキアクチュエータ７４を制御するブレーキ制御部７１を有している。ＥＣＵ１１７の加減速制御部６３は、出力軸アシストモータ７３又はブレーキアクチュエータ７４を駆動して出力軸２８を加減速することにより加減速制御を行う。

以上の構成によれば、図６のステップＳ７において、遅角制御の代わりに、出力軸アシストモータ７３を駆動して出力軸２８を加速させる制御を行うことにより、減速から加速に移行する際における入力軸２４と出力軸２８との間の相対回転加速度が低減する。よって、減速から加速に移行する際におけるドッグクラッチ３０の係合凸部３６ａと係合凹部３７ａとの間の衝突による大きなショックが低減され、乗り心地が向上する。

また、図８のステップＳ１７において、進角制御の代わりに、ブレーキアクチュエータ７４を駆動して出力軸２８を減速させる制御を行うことにより、加速から減速に移行する際における入力軸２４と出力軸２８との間の相対回転加速度が低減する。よって、加速から減速に移行する際におけるドッグクラッチ３０の係合凸部３６ａと係合凹部３７ａとの間の衝突による大きなショックが低減され、乗り心地が向上する。

（第３実施形態）
図１１は本発明の第３実施形態に係る車両制御装置の減速走行から加速走行への移行時における制御を説明するフローチャートである。図１２は図１１に示す制御を説明するタイミングチャートである。なお、第１実施形態と共通する構成については同一符号を付して説明を省略する。本実施形態では、スロットル開度の代わりに吸気圧を利用して加減速判定を行っている。図１１及び１２に示すように、自動二輪車１の走行中において、吸気圧センサ４９で検出された吸気圧の差分ΔＰが正値である差分閾値ΔＰ₁₊よりも大きいか否かが判定される（ステップＳ３１）。この際、吸気圧差分ΔＰは、エンジンＥの各気筒の吸気圧の平均値の差分でもよいし、特定の気筒の１サイクル毎の吸気圧のボトムピーク値の差分でもよい。

ステップＳ３１でＮｏの場合には、加速操作がなされてないと判断できるため、加減速制御を実行しない（ステップＳ８）。ステップＳ３１でＹｅｓの場合には、ステップＳ３に進む。なお、ステップＳ３からステップＳ６は第１実施形態と同様であるため詳細な説明を省略する。そして、ステップＳ６でＹｅｓの場合には、加速操作中（ステップＳ１でのＹｅｓ判定が継続している間）における開始条件の成立が１回目であるか否かが判定される（ステップＳ３７）。

ステップＳ３７でＮｏの場合、即ち、加速操作中において開始条件が１回成立した後に開始条件が不成立となり、その後さらに開始条件が成立した場合には、減速から加速へ移行してから時間が経ったときであると判断して（図１２のＣ箇所）、加減速制御を実行しない（ステップＳ８）。ステップＳ３７でＹｅｓの場合には、減速から加速へ移行する過渡操作時であると判断して（図１２のＢ箇所）、加減速制御を実行する（ステップＳ７）。

なお、前述した各実施形態は一例であり、以下に述べるような変更を適宜行ってもよい。例えば、前記実施形態では自動二輪車１を例示しているが、動力源から駆動輪への動力伝達経路中の動力伝達部材が互いに遊びをもって係合されてなる車両であれば他の乗り物であってもよい。また前記実施形態では、動力源としてエンジンＥを搭載した車両を例示しているが、エンジンの代わりにモータを搭載した電気自動車、またはモータとエンジンの両方を搭載したハイブリッド車であってもよい。その場合には、入力軸２４を減速させる制御としてモータを減速させるように制御するとよい。

また前記実施形態では、加減速判定部６１はスロットル開度センサ４５からの情報に基づいて加減速判定を行っているが、運転者が直接操作する入力部材であるスロットルグリップ７の開度を検出するグリップ開度センサからの情報に基づいて加減速判定を行ってもよい。

また前記実施形態では、エンジン出力を低下させて入力軸２４を加減速する加減速制御として遅角／進角制御が例示されているが、他の方法を用いてもよい。例えば、エンジンＥの複数の気筒のうち一部の気筒の燃焼行程で点火しないことでエンジン出力を低下させてもよいし、インジェクタ４７が噴射される燃料量を低減又はゼロにすることでエンジン出力を低下させてもよいし、スロットル弁で制御される吸気量を低減することでエンジン出力を低下させてもよい。

また前記実施形態では、ドッグクラッチ３０の動力伝達上流側にある入力軸として変速装置１４の入力軸２４が例示されているが、クランク軸２２をドッグクラッチ３０の動力伝達上流側にある入力軸として用いてもよい。その場合には、入力軸センサとしてクランク軸センサを用いるとよい。

また前記実施形態では、クラッチ遮断判定手段としてクラッチスイッチ５０を例示しているが、入力軸センサ５１で得られた入力軸回転数Ｖ_iが所定の閾値Ｖ_i1以上であり、出力軸センサ５２で得られた出力軸回転数Ｖ_oが所定の閾値Ｖ_o1以下であり、かつ、Ｖ_i1がＶ_o1よりも所定値以上大きい場合に、クラッチ３４が遮断状態になったと判定するようにしてもよい。

以上のように、本発明に係る車両制御装置は、運転者の違和感が低減し、ドライバビリティが向上する優れた効果を有し、この効果の意義を発揮できる自動二輪車等の車両に広く適用すると有益である。

１自動二輪車（車両）
２４入力軸
２８出力軸
３０ドッグクラッチ
３４クラッチ
３６ａ係合凸部
３７ａ係合凹部
４０車両制御装置
４２メインスロットル弁
４５スロットル開度センサ
５０クラッチスイッチ（クラッチ遮断判定手段）
５１入力軸センサ
５２出力軸センサ
５３ブレーキ
５５ブレーキスイッチ（ブレーキ判定手段）
５８スロットル制御部
６１加減速判定部（加減速判定手段）
６２動力伝達状態検出部（動力伝達状態検出手段）
６３加減速制御部（加減速制御手段）

Claims

動力源から駆動輪への動力伝達経路中の動力伝達部材が互いに遊びをもって係合されてなる車両の制御装置であって、
運転者により所定の加減速操作がなされているか否かを判定する加減速判定手段と、
前記動力伝達経路のうち遊びのある係合部分に対して動力伝達上流側にある入力軸と、前記係合部分に対して動力伝達下流側にある出力軸との相対回転位置及び相対回転速度の少なくとも一方の値を検出する動力伝達状態検出手段と、
前記加減速判定手段により前記加減速操作がなされていると判定された場合には、前記動力伝達状態検出手段により検出された値に応じて、前記動力伝達部材間の接触速度及び伝達トルクの少なくとも一方が小さくなるように前記入力軸又は前記出力軸を加減速させる加減速制御を実行し、前記加減速判定手段により前記加減速操作がなされていないと判定された場合には、前記加減速制御を実行しない加減速制御手段とを備えている、車両制御装置。
前記動力源となるエンジンへの吸気量を調節するスロットル弁の開度を検出するスロットル開度センサを備え、
前記加減速判定手段は、前記スロットル開度センサにより検出されたスロットル開度に応じて所定の加減速操作がなされているか否かを判定する、請求項１に記載の車両制御装置。
前記動力源となるエンジンの吸気圧を検出する吸気圧センサを備え、
前記加減速判定手段は、前記吸気圧センサにより検出された吸気圧に応じて所定の加減速操作がなされているか否かを判定する、請求項１に記載の車両制御装置。
前記加減速判定手段は、前記動力源を減速状態から加速状態又は加速状態から減速状態に移行させるための運転者による操作の変化量が所定値より大きい過渡操作を前記加減速操作であると判定する、請求項１乃至３のいずれかに記載の車両制御装置。
前記動力源となるエンジンへの吸気量を調節するスロットル弁の開度を検出するスロットル開度センサを備え、
前記加減速判定手段は、前記スロットル開度センサにより検出されたスロットル開度の差分が所定の正値の差分閾値より大きくなり、かつ、前記スロットル開度が所定の開度閾値よりも大きくなったときに、前記動力源を減速状態から加速状態に移行させる前記過渡操作がなされていると判定する、請求項４に記載の車両制御装置。
前記動力源となるエンジンへの吸気量を調節するスロットル弁の開度を検出するスロットル開度センサを備え、
前記加減速判定手段は、前記スロットル開度センサにより検出されたスロットル開度の差分が所定の負値の差分閾値より小さくなり、かつ、前記スロットル開度が所定の開度閾値よりも小さくなったときに、前記動力源を加速状態から減速状態に移行させる前記過渡操作がなされていると判定する、請求項４又は５に記載の車両制御装置。
前記加減速制御手段は、前記動力伝達状態検出手段で検出された前記相対回転速度の絶対値が所定の速度閾値より大きくなった場合に、前記加減速制御の実行を許可する、請求項１乃至６のいずれかに記載の車両制御装置。
前記加減速制御手段は、前記加減速判定手段により前記加減速操作がなされていると判定された場合には、前記動力伝達状態検出手段により検出された前記相対回転位置の絶対値が所定の位置閾値を超えた時点から前記加減速制御を開始する、請求項１乃至７のいずれかに記載の車両制御装置。
前記加減速制御手段は、前記加減速制御の実行中において前記加減速判定手段により前記加減速操作がなされていないと判定されると前記加減速制御を終了する、請求項１乃至８のいずれかに記載の車両制御装置。
前記動力源となるエンジンへの吸気量を調節するスロットル弁の開度を検出するスロットル開度センサを備え、
前記加減速制御手段は、前記加減速制御の実行中において前記スロットル開度センサにより検出されたスロットル開度の差分の絶対値が所定の差分閾値以下となると前記加減速制御を終了する、請求項９に記載の車両制御装置。
前記動力源となるエンジンの吸気圧を検出する吸気圧センサを備え、
前記加減速制御手段は、前記加減速制御の実行中において前記吸気圧センサにより検出された吸気圧の差分の絶対値が所定の差分閾値以下となると前記加減速制御を終了する、請求項９に記載の車両制御装置。
前記加減速制御手段は、前記加減速制御の実行開始から第１所定時間が経過すると前記加減速制御の実行を終了させる、請求項１乃至１１のいずれかに記載の車両制御装置。
前記加減速制御手段は、前記加減速制御の終了後の第２所定時間内は前記加減速制御の実行を禁止する、請求項１乃至１２のいずれかに記載の車両制御装置。
前記動力伝達経路中に設けられたクラッチが遮断されたか否かを判定する前記クラッチ遮断判定手段を備え、
前記加減速制御手段は、前記クラッチ遮断判定手段により前記クラッチが遮断されたと判定された場合には、前記加減速制御の実行を禁止する、請求項１乃至１３のいずれかに記載の車両制御装置。
前記駆動輪のブレーキが作動したか否かを判定するブレーキ判定手段を備え、
前記加減速制御手段は、前記ブレーキ判定手段により前記ブレーキが作動したと判定された場合には、前記加減速制御の実行を禁止する、請求項１乃至１４のいずれかに記載の車両制御装置。