JP2019100511A - 鞍乗型車両 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者の意図によるシフト操作が行われたか否かを正確に判定することにより変速機のギア比を切り替えるためのエンジンの出力調整を適切に行うことが可能な鞍乗型車両を提供する。【解決手段】ＥＣＵ５０には、シフトペダル２１０に加えられる荷重に関する第１のしきい値と第１のしきい値よりも大きい第２のしきい値とが設定されるとともに、基準時間が設定される。荷重センサＳＥ５は、運転者によりシフトペダル２１０に加えられた荷重を検出する。荷重の検出値が第１のしきい値を超えた時点から第２のしきい値を超えた時点までの時間が操作時間として計測される。操作時間が基準時間以下であるときに、運転者によるシフトペダル２１０の操作が変速機５のギア比を切り替えるためのシフト操作であると判定される。操作時間が基準時間よりも長いときに、当該操作がギア比を切り替えるためのシフト操作ではないと判定される。【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に記載された車両の変速制御装置においては、シフトペダルが遊びの範囲内で変位するときの変位量および変位速度に基づいて運転者によるシフト操作の開始が判定される。具体的には、シフトペダルが変位したときの変位量が予め定められた変位基準値を超えて変位しかつそのシフトペダルの変位速度が速度基準値を超えている場合にシフト操作の開始が判定される。シフト操作の開始が判定されると、エンジンの出力調整が行われる。

特開２００８−２３２０２８号公報

車両の走行時には、路面の状態またはコースの形状等により運転者が運転姿勢を切り替える場合がある。この場合、運転者の足が運転姿勢の変更に伴ってシフトペダル上で動くことによりシフトペダルが遊びの範囲内で変位する可能性がある。また、車両が走行する路面の状態によっては、運転者の足がシフトペダルから外れているときに、車両に発生する振動によりシフトペダルが遊びの範囲内で変位する可能性がある。そのため、シフトペダルの変位量および変位速度に基づいてシフト操作の開始を正確に判定することは実際には難しい。

本発明の目的は、運転者の意図によるシフト操作が行われたか否かを正確に判定することにより変速機のギア比を切り替えるためのエンジンの出力調整を適切に行うことが可能な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、変速機のギア比を切り替えるために運転者により操作される操作部材と、運転者により操作部材に加えられた荷重を検出する荷重センサと、荷重センサにより検出される荷重が第１のしきい値を超えた時点から第１のしきい値よりも大きい第２のしきい値を超えた時点までの時間を操作時間として計測する計測部と、計測部により計測された操作時間が第１の時間以下であるときに運転者による操作部材の操作が変速機のギア比を切り替えるためのシフト操作であると判定し、計測部により計測された操作時間が第１の時間よりも長いときに運転者による操作部材の操作がシフト操作でないと判定するシフト判定部と、シフト判定部により運転者による操作部材の操作がシフト操作であると判定された場合に、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制御部とを備える。

運転者は、変速機のギア比を切り替えるためのシフト操作を行う場合、操作部材に比較的短時間で比較的大きな荷重を加える傾向がある。上記の構成によれば、荷重センサにより検出される荷重が第１のしきい値を超えた時点から第１のしきい値よりも大きい第２のしきい値を超えた時点までの操作時間が計測部により計測される。計測された操作時間が第１の時間以下であるときに運転者による操作部材の操作がシフト操作であると判定され、計測された操作時間が第１の時間よりも長いときに、運転者による操作部材の操作がシフト操作でないと判定される。それにより、運転者による操作部材の意図しない操作がシフト操作であると誤って判定されることが防止される。

その結果、運転者の意図によるシフト操作が行われたか否かが正確に判定され、変速機のギア比を切り替えるためのエンジンの出力調整を適切に行うことが可能となる。

（２）荷重センサは、不感帯領域を有し、第１のしきい値の絶対値は、不感帯領域の最大値の絶対値以上であってもよい。

この場合、荷重センサが不感帯領域を有していても、運転者による操作部材の意図しない操作がシフト操作であると誤って判定されることが防止される。そのため、不感帯領域を有しない高価な荷重センサを用いる必要がない。したがって、荷重センサによるコストの増大が抑制される。

（３）計測部は、荷重センサにより検出される荷重が第２のしきい値を超えたか否かを判定する荷重判定部を含み、荷重判定部は、荷重センサにより検出された荷重が第１の時間よりも短い第２の時間連続して第２のしきい値を超えた場合に、荷重センサにより検出される荷重が第２のしきい値を超えたことを判定してもよい。

この場合、荷重センサにより検出される荷重が第２のしきい値を超えたか否かがノイズ等の影響により誤って判定されることが防止される。

（４）操作部材は、変速機のシフトダウンのために運転者により第１の方向に操作可能に構成されるとともに、変速機のシフトアップのために運転者により第１の方向とは異なる第２の方向に操作可能に構成され、荷重センサは、第１の方向に加わる荷重を第１の荷重として検出可能であり、第２の方向に加わる荷重を第２の荷重として検出可能であり、第１のしきい値は、第１のシフトダウンしきい値および第１のシフトアップしきい値を含み、第２のしきい値は、第２のシフトダウンしきい値および第２のシフトアップしきい値を含み、第１の時間は、シフトダウン基準時間およびシフトアップ基準時間を含み、計測部は、荷重センサにより検出された第１の荷重が第１のシフトダウンしきい値を超えた時点から第２のシフトダウンしきい値を超えた時点までの時間を第１の操作時間として計測し、荷重センサにより検出された第２の荷重が第１のシフトアップしきい値を超えた時点から第２のシフトアップしきい値を超えた時点までの時間を第２の操作時間として計測し、シフト判定部は、計測部により計測された第１の操作時間がシフトダウン基準時間以下であるときに運転者による操作部材の操作がシフトダウンのためのシフト操作であると判定し、計測部により計測された第１の操作時間がシフトダウン基準時間よりも長いときに運転者による操作部材の操作がシフトダウンのためのシフト操作でないと判定し、計測部により計測された第２の操作時間がシフトアップ基準時間以下であるときに運転者による操作部材の操作がシフトアップのためのシフト操作であると判定し、計測部により計測された第２の操作時間がシフトアップ基準時間よりも長いときに運転者による操作部材の操作がシフトアップのためのシフト操作でないと判定してもよい。

この場合、運転者の意図によるシフトダウンのためのシフト操作が行われたこと、および運転者の意図によるシフトアップのためのシフト操作が行われたことが、それぞれ正確に判定される。それにより、変速機のシフトダウンおよびシフトアップのためのエンジンの出力調整がそれぞれ適切に行われる。

（５）操作部材は、シフトペダルであってもよい。この場合、運転者によりシフトペダルに加えられる荷重が荷重センサにより検出される。

本発明によれば、運転者の意図によるシフト操作が行われたか否かを正確に判定することにより変速機のギア比を切り替えるためのエンジンの出力調整を適切に行うことが可能となる。

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。 シフトダウンのためのシフト操作時の荷重センサの出力信号の一例を示す図である。 シフトアップのためのシフト操作時の荷重センサの出力信号の一例を示す図である。 非シフト操作時の荷重センサの出力信号の一例を示す図である。 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。 ＥＣＵに記憶される駆動状態判定データの一例を示す図である。 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。 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、アクセル開度と称する）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１０）の開度を検出する。

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、シフトぺダル２１０に荷重を加えることによりシフトぺダル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とが噛み合っている場合には、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ぺダル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ぺダル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。シフト操作が行われたか否かの判定方法の詳細は後述する。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た場合、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。また、本例の荷重センサＳＥ５は、シフトペダル２１０に荷重が加えられた場合に加えられた荷重に対応する検出値（電圧値）が出力されない不感帯領域を有する。荷重センサＳＥ５の不感帯領域に対応する荷重を不感帯荷重と呼ぶ。シフトペダル２１０に加えられた荷重が不感帯荷重である場合、荷重センサＳＥ５による荷重の検出値は０となる。

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。なお、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。なお、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。

［４］シフト操作が行われたか否かの判定方法
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たずに不感帯荷重を超える荷重をシフトペダル２１０に加える操作を非シフト操作と呼ぶ。非シフト操作は、例えば熟練していない運転者またはレースで緊張状態にある運転者等がシフトペダル２１０上で左足を無意識に踏み込む操作に相当する。あるいは、非シフト操作は、クラッチレスシフトのためのエンジンの出力調整機能を有しない鞍乗型車両に慣れた運転者、またはクラッチレスシフトの知識を有しない運転者が、変速機５のギア比を切り替える意図を持たずにシフトペダル２１０上で左足を踏み込む操作に相当する。

図５はシフトダウンのためのシフト操作時の荷重センサＳＥ５の出力信号の一例を示す図であり、図６はシフトアップのためのシフト操作時の荷重センサＳＥ５の出力信号の一例を示す図であり、図７は非シフト操作時の荷重センサＳＥ５の出力信号の一例を示す図である。

図５〜図７では、縦軸が荷重センサＳＥ５による荷重の検出値（電圧値）を示し、横軸が時間を示す。また、荷重センサＳＥ５の検出上限値および検出下限値がそれぞれ符号ＵＬ，ＬＬで示され、荷重センサＳＥ５の不感帯領域がハッチングで示される。さらに、荷重センサＳＥ５の出力信号の波形が太い実線で示されるとともに、不感帯領域がないと仮定した場合に出力されるべき荷重センサＳＥ５の出力信号の波形が太い一点鎖線で示される。

図５の例では、時点ｔ０から時点ｔ１にかけて、太い一点鎖線に示されるように、出力されるべき検出値が不感帯領域内にある。そのため、荷重の検出値は０に維持される。時点ｔ１で運転者がシフトダウンのためのシフト操作を開始する。この場合、シフトペダル２１０が押し下げられることにより、シフトペダル２１０に急激に大きな圧縮荷重が加えられる。それにより、荷重の検出値が短時間（例えば、１００ｍｓ以下）で０から検出下限値ＬＬまで到達する。その後、運転者は、シフトペダル２１０が一定量下方に移動したときにシフト操作を終了する。それにより、荷重の検出値が０に戻る。

図６の例においても、図５の例と同様に、時点ｔ０から時点ｔ１にかけて、荷重の検出値は０に維持される。時点ｔ１で運転者がシフトアップのためのシフト操作を開始する。この場合、シフトペダル２１０が押し上げられることにより、シフトペダル２１０に急激に大きな引張荷重が加えられる。それにより、荷重の検出値が短時間（例えば、１００ｍｓ以下）で０から検出上限値ＵＬまで到達する。その後、運転者は、シフトペダル２１０が一定量上方に移動したときにシフト操作を終了する。それにより、荷重の検出値が０に戻る。

図７の例においても、図５の例と同様に、時点ｔ０から時点ｔ１にかけて、荷重の検出値は０に維持される。時点ｔ１で運転者により非シフト操作が開始される。この場合、時点ｔ１で、圧縮荷重が不感帯領域に対応する荷重を超えることにより、荷重の検出値が０から負の値に変化する。このとき、非シフト操作においては、運転者は、変速機５のギア比を切り替える意図を持たないので、シフトペダル２１０を積極的に移動させるような操作を行わない。したがって、シフトペダル２１０に急激に大きな荷重が加えられることはない。しかしながら、非シフト操作中の運転者は、自己がどの程度の荷重をシフトペダル２１０に加えているかを全く認識していない。あるいは、非シフト操作中の運転者は、シフトペダル２１０を踏み込んでも図１のクラッチレバー１０５ａおよびアクセルグリップのうち少なくとも一方を操作しない限りギア比は切り替えられないと考えている。そのため、シフトペダル２１０には、比較的大きな荷重が緩やかに加えられる可能性が高い。したがって、運転者によるシフトペダル２１０の操作がシフト操作であるかまたは非シフト操作であるかを、シフトペダル２１０に加わる荷重があるしきい値を超えたか否かのみで判定することは難しい。本例では、時点ｔ１の経過後、荷重の検出値は、不感帯領域の下方の領域で比較的長い時間（例えば、１０００ｍｓ程度）をかけて検出下限値ＬＬに向かって緩やかに変化している。

上記のように、運転者は、シフト操作を行う場合、シフトペダル２１０に比較的短時間で比較的大きな荷重を加える傾向がある。一方、運転者は、非シフト操作を行う場合、シフトペダル２１０に緩やかに荷重を加える傾向がある。本実施の形態では、これらの傾向を考慮した上で、運転者の意図によるシフト操作が行われたか否かの判定が以下のようにして行われる。

まず、図５〜図７の縦軸に示されるように、図２のＥＣＵ５０に、荷重センサＳＥ５により検出される荷重について、第１のシフトダウンしきい値ＴＤ１、第２のシフトダウンしきい値ＴＤ２、第１のシフトアップしきい値ＴＵ１および第２のシフトアップしきい値ＴＵ２が予め設定される。また、図５〜図７に白抜きの矢印で示されるように、所定長さの基準時間が予め設定される。

第１のシフトダウンしきい値ＴＤ１および第２のシフトダウンしきい値ＴＤ２は負の値である。また、第２のシフトダウンしきい値ＴＤ２の絶対値は第１のシフトダウンしきい値ＴＤ１の絶対値よりも大きくかつ検出下限値ＬＬの絶対値よりも小さい。さらに、第１のシフトダウンしきい値ＴＤ１は、不感帯領域の最小値以下となるように設定される。なお、本例の第１のシフトダウンしきい値ＴＤ１は、不感帯領域の最小値に設定されている。

第１のシフトアップしきい値ＴＵ１および第２のシフトアップしきい値ＴＵ２は正の値である。また、第２のシフトアップしきい値ＴＵ２の絶対値は第１のシフトアップしきい値ＴＵ１の絶対値よりも大きくかつ検出上限値ＵＬの絶対値よりも小さい。さらに、第１のシフトアップしきい値ＴＵ１は、不感帯領域の最大値以上となるように設定される。なお、本例の第１のシフトアップしきい値ＴＵ１は、不感帯領域の最大値に設定されている。

基準時間は、運転者が変速機５のギア比を切り替える意図を持ってシフトペダル２１０を操作するために通常必要とされる時間を考慮して、例えば１００ｍｓよりも長く２００ｍｓ以下に定められる。

シフト操作が行われたか否かの判定時には、まず荷重の検出値が第１のシフトダウンしきい値ＴＤ１よりも低くなったか否か、または荷重の検出値が第１のシフトアップしきい値ＴＵ１よりも高くなったか否かが判定される。すなわち、荷重の検出値が第１のシフトダウンしきい値ＴＤ１または第１のシフトアップしきい値ＴＵ１を超えたか否かが判定される。

荷重の検出値が第１のシフトダウンしきい値ＴＤ１を超えた場合には、その時点から荷重の検出値が第２のシフトダウンしきい値ＴＤ２よりも低くなるまでの時間が第１の操作時間として計測される。すなわち、荷重の検出値（絶対値）が第１のシフトダウンしきい値ＴＤ１（絶対値）を超えてから第２のシフトダウンしきい値ＴＤ２（絶対値）を超えるまでの時間が第１の操作時間として計測される。また、計測された第１の操作時間が予め設定された基準時間以下であるか否かが判定される。そこで、第１の操作時間が基準時間以下である場合には、運転者によるシフトペダル２１０の操作が、シフトダウンのためのシフト操作であると判定される。一方、第１の操作時間が基準時間よりも長い場合には、運転者によるシフトペダル２１０の操作が、シフト操作ではなく、非シフト操作であると判定される。

図５の例では、時点ｔ１で荷重の検出値が第１のシフトダウンしきい値ＴＤ１を超え、時点ｔ２で荷重の検出値が第２のシフトダウンしきい値ＴＤ２を超えている。それにより、時点ｔ１〜時点ｔ２までの時間が第１の操作時間ＰＩａとして計測される。計測された第１の操作時間ＰＩａは、白抜きの矢印で示される基準時間以下である。それにより、運転者によるシフトペダル２１０の操作が、シフトダウンのためのシフト操作であると判定される。

図７の例では、時点ｔ１で荷重の検出値が第１のシフトダウンしきい値ＴＤ１を超え、時点ｔ４で荷重の検出値が第２のシフトダウンしきい値ＴＤ２を超えている。それにより、時点ｔ１〜時点ｔ４までの時間が第１の操作時間ＰＩｃとして計測される。計測された第１の操作時間ＰＩｃは、白抜きの矢印で示される基準時間よりも長い。それにより、運転者によるシフトペダル２１０の操作が、非シフト操作であると判定される。

荷重の検出値が第１のシフトアップしきい値ＴＵ１を超えた場合には、その時点から荷重の検出値が第２のシフトアップしきい値ＴＵ２よりも高くなるまでの時間が第２の操作時間として計測される。すなわち、荷重の検出値（絶対値）が第１のシフトアップしきい値ＴＵ１（絶対値）を超えてから第２のシフトアップしきい値ＴＵ２（絶対値）を超えるまでの時間が第２の操作時間として計測される。また、計測された第２の操作時間が予め定められた基準時間以下であるか否かが判定される。そこで、第２の操作時間が予め定められた基準時間以下である場合には、運転者によるシフトペダル２１０の操作が、シフトアップのためのシフト操作であると判定される。一方、第２の操作時間が予め定められた基準時間よりも長い場合には、運転者によるシフトペダル２１０の操作が、シフト操作ではなく、非シフト操作であると判定される。

図６の例では、時点ｔ１で荷重の検出値が第１のシフトアップしきい値ＴＵ１を超え、時点ｔ３で荷重の検出値が第２のシフトアップしきい値ＴＵ２を超えている。それにより、時点ｔ１〜時点ｔ３までの時間が第２の操作時間ＰＩｂとして計測される。計測された第２の操作時間ＰＩｂは、白抜きの矢印で示される基準時間以下である。それにより、運転者によるシフトペダル２１０の操作が、シフトアップのためのシフト操作であると判定される。

上記の判定方法によれば、非シフト操作がシフト操作であるという誤判定の発生が防止される。クラッチ３が接続された状態でシフト操作が行われたことが判定されると、後述するエンジン１０７の状態に応じてエンジン１０７の出力調整が行われる。それにより、変速機５のギア比が円滑に切り替えられる。

なお、上記の判定方法においては、シフトダウンに対応する基準時間とシフトアップに対応する基準時間とが互いに異なるように個別に設定されてもよい。この場合、荷重の検出値が負の値である場合にシフトダウンに対応する基準時間を用いた判定を行い、荷重の検出値が正の値である場合にシフトアップに対応する基準時間を用いた判定を行う。それにより、シフト操作が行われたか否かをより適切に判定することが可能になる。

なお、荷重センサＳＥ５の出力信号はノイズ等の影響により乱れる場合がある。そこで、荷重の検出値が上記の各種しきい値を超えたか否かを正確に判定するために、基準時間よりも短い微小な判定時間が設定されてもよい。この場合、荷重の検出値が設定された判定時間の間連続して各種しきい値を超えた場合に、荷重の検出値が当該しきい値を超えたことが判定されてもよい。

例えば、荷重の検出値が第２のシフトアップしきい値ＴＵ２以下である状態から、判定時間の間第２のシフトアップしきい値ＴＵ２よりも高い状態が維持されたときに荷重の検出値が第２のシフトアップしきい値ＴＵ２を超えたことが判定されてもよい。また、荷重の検出値が第２のシフトダウンしきい値ＴＤ２以上である状態から、判定時間の間第２のシフトダウンしきい値ＴＤ２よりも低い状態が維持されたときに荷重の検出値が第２のシフトダウンしきい値ＴＤ２を超えたことが判定されてもよい。この場合、ノイズ等の影響による誤判定の発生が防止される。

［５］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８（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８（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８（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８（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との間に大きな噛み合い力が発生する。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８（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との間に大きな噛み合い力が発生する。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との間に大きな噛み合い力が発生しない。それにより、図８（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。エンジン１０７の出力調整は、駆動状態または被駆動状態にあるエンジン１０７を境界状態に近づけるために行われる。

［６］エンジン１０７の状態の判定方法
本実施の形態に係る自動二輪車１００においては、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エンジン１０７の状態との組み合わせに応じて決定される。

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、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が駆動状態および境界状態にあるときに行われない。エンジン１０７が駆動状態にあるときに出力調整が行われないことにより、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、シフト操作が行われた時点でエンジン１０７が境界状態にあるときには、運転者がクラッチレスシフトの意図を持ってアクセル開度を調整している可能性が高い。したがって、エンジン１０７が境界状態にあるときに出力調整が行われないことにより、運転者の技能によるギア比の切り替えが可能となる。

また、シフトアップのためのシフト操作が行われた場合、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が被駆動状態および境界状態にあるときに行われない。エンジン１０７が被駆動状態にあるときに出力調整が行われないことにより、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。また、エンジン１０７が境界状態にあるときに出力調整が行われないことにより、運転者の技能によるギア比の切り替えが可能となる。

そこで、図２のＥＣＵ５０では、上記のようにシフト操作が行われたか否かの判定とともに、エンジン１０７が駆動状態、境界状態および被駆動状態のいずれの状態にあるかが判定される。具体的には、無負荷時のエンジン１０７の回転速度と後述するＥＴＶ８２（図１０）のスロットル開度との関係を示すデータ（以下、駆動状態判定データと呼ぶ。）に基づいて、エンジン１０７が駆動状態、境界状態および被駆動状態のうちどの状態であるかが判定される。

図９は、ＥＣＵ５０に記憶される駆動状態判定データの一例を示す図である。図９において、縦軸はエンジン１０７の回転速度を示し、横軸はＥＴＶ８２のスロットル開度を示す。

図９において、点線ａは、ギア５ｃ，５ｄ（図２）が係合しないことにより変速機５がトルクを伝達しない状態にある場合のエンジン１０７の回転速度とスロットル開度との関係を示している。図９に示すように、変速機５がトルクを伝達しない状態にある場合、エンジン１０７の回転速度とスロットル開度との関係はヒステリシスループを形成する。なお、点線ａに示す関係は、例えば、実験またはコンピュータを用いたシミュレーション等により導出することができる。

本実施の形態においては、点線ａに外接する２本の平行な直線の内側の帯状の領域（一点鎖線ｂと一点鎖線ｃとの間の領域）を境界領域Ａと定義するとともに、一点鎖線ｂより下の領域を駆動領域Ｂと定義し、一点鎖線ｃより上の領域を被駆動領域Ｃと定義する。

エンジン１０７の状態の判定時には、クランクセンサＳＥ２の検出値に基づいてエンジン１０７の回転速度が算出される。算出された回転速度とスロットルセンサＳＥ３の検出値とに基づいて、エンジン１０７とスロットル開度との関係が上記３つの領域のうちのどの領域に含まれているかが判定される。それにより、エンジン１０７が駆動状態、境界状態および被駆動状態のうちのどの状態であるかが判定される。

例えば、エンジン１０７の回転速度が６０００ｒｐｍでスロットル開度が１２ｄｅｇである状態は駆動領域Ｂに含まれる。この場合、エンジン１０７は駆動状態であると判定される。また、エンジン１０７の回転速度が６０００ｒｐｍでスロットル開度が２ｄｅｇである状態は被駆動領域Ｃに含まれる。この場合、エンジン１０７は被駆動状態であると判定される。また、エンジン１０７の回転速度が６０００ｒｐｍでスロットル開度が６ｄｅｇである状態は境界領域Ａに含まれる。この場合、エンジン１０７は境界状態であると判定される。

［７］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１０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１０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、荷重判定部５２、時間計測部５３、シフト判定部５４、状態判定部５５および出力制御部５６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のシフトダウンしきい値ＴＤ１、第２のシフトダウンしきい値ＴＤ２、第１のシフトアップしきい値ＴＵ１、第２のシフトアップしきい値ＴＵ２および基準時間を記憶する。また、記憶部５１は、変速機５の複数のギアポジションにそれぞれ対応する複数の基準角度値を記憶するとともに、上記の駆動状態判定データを記憶する。

荷重判定部５２は、荷重センサＳＥ５からの出力信号に基づいて、荷重の検出値が第１のシフトダウンしきい値ＴＤ１を超えたか否かを判定するとともに、荷重の検出値が第２のシフトダウンしきい値ＴＤ２を超えたか否かを判定する。また、荷重判定部５２は、荷重の検出値が第１のシフトダウンしきい値ＴＤ１を超えたか否かを判定するとともに、荷重の検出値が第２のシフトダウンしきい値ＴＤ２を超えたか否かを判定する。

時間計測部５３は、荷重判定部５２の判定結果に基づいて、荷重の検出値が第１のシフトダウンしきい値ＴＤ１を超えた時点から荷重の検出値が第２のシフトダウンしきい値ＴＤ２を超えた時点までの第１の操作時間を計測する。また、時間計測部５３は、荷重判定部５２の判定結果に基づいて、荷重の検出値が第１のシフトアップしきい値ＴＵ１を超えた時点から荷重の検出値が第２のシフトアップしきい値ＴＵ２を超えた時点までの第２の操作時間を計測する。

シフト判定部５４は、時間計測部５３の計測結果に基づいて、運転者によるシフトペダル２１０の操作が運転者の意図によるシフト操作であるか否かを判定する。具体的には、シフト判定部５４は、第１の操作時間が基準時間以下であるときにシフトダウンのためのシフト操作が行われたと判定し、第１の操作時間が基準時間よりも長いときに非シフト操作が行われたと判定する。また、シフト判定部５４は、第２の操作時間が基準時間以下であるときにシフトアップのためのシフト操作が行われたと判定し、第２の操作時間が基準時間よりも長いときに非シフト操作が行われたと判定する。

さらに、シフト判定部５４は、シフト操作が行われた場合に、シフトカムセンサＳＥ４からの出力信号と記憶部５１に記憶された複数の基準角度値とに基づいてギア比の切り替えが完了したか否かを判定する。

状態判定部５５は、クランクセンサＳＥ２からの出力信号およびスロットルセンサＳＥ３の出力信号と駆動状態判定データとに基づいて、エンジン１０７の状態を判定する。出力制御部５６は、シフト操作が行われていない場合に、アクセルセンサＳＥ１からの出力信号に基づいて、ＥＴＶ８２のスロットル開度を調整する。一方、出力制御部５６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、エンジン１０７の状態に応じてエンジン１０７の出力調整を行う。

なお、記憶部５１には、上記の判定時間が記憶されてもよい。この場合、荷重判定部５２は、荷重の検出値が判定時間の間連続して各種しきい値を超えた場合に、荷重の検出値が当該しきい値を超えたと判定する。

［８］ＥＣＵ５０における制御動作
図１１および図１２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。

制御動作が開始されると、出力制御部５６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Ｓ５０１）。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、荷重判定部５２は、荷重の検出値が第１のシフトダウンしきい値ＴＤ１を超えたか否かを判定する（ステップＳ５０２）。荷重の検出値が第１のシフトダウンしきい値ＴＤ１を超えた場合、時間計測部５３は、時間の計測を開始する（ステップＳ５０３）。

その後、荷重判定部５２は、荷重の検出値が第２のシフトダウンしきい値ＴＤ２を超えたか否かを判定する（ステップＳ５０４）。荷重の検出値が第２のシフトダウンしきい値ＴＤ２を超えていない場合、荷重判定部５２は、直前のステップＳ５０３で時間の計測が開始された後、予め定められた計測制限時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ５０５）。なお、計測制限時間は、基準時間よりも長くかつ数秒程度に設定される。

ステップＳ５０５において、計測が開始されてから計測制限時間が経過していない場合、荷重判定部５２はステップＳ５０４の処理に戻る。一方、計測が開始されてから計測制限時間が経過した場合、出力制御部５６はステップＳ５０１の処理に戻る。それにより、シフト操作が行われたか否かの判定が初期状態に戻される。このとき、時間計測部５３は、時間の計測を終了する。

ステップＳ５０４において、荷重の検出値が第２のシフトダウンしきい値ＴＤ２を超えた場合、時間計測部５３は、時間の計測を終了し、計測の開始から終了までの時間を第１の操作時間とする（ステップＳ５０６）。

次に、シフト判定部５４は、計測された第１の操作時間が基準時間以下であるか否かを判定する（ステップＳ５０７）。第１の操作時間が基準時間よりも長い場合、シフト判定部５４はシフト操作が行われておらず、非シフト操作が行われていると判定する。そこで、出力制御部５６はステップＳ５０１の処理に戻る。

一方、第１の操作時間が基準時間以下である場合、シフト判定部５４はシフトダウンのためのシフト操作が行われたと判定する。そこで、状態判定部５５は、エンジン１０７が被駆動状態にあるか否かを判定する（ステップＳ５０８）。

ステップＳ５０８において、エンジン１０７が被駆動状態にある場合、出力制御部５６は、シフトダウンのためのエンジン１０７の出力調整を開始する（ステップＳ５０９）。シフトダウンのためのエンジン１０７の出力調整では、例えばＥＴＶ８２のスロットル開度が増加される。それにより、エンジン１０７の出力が増加され、クランク軸２に発生するトルクが０に近づくように調整される。

なお、ステップＳ５０９の出力調整では、ＥＴＶ８２のスロットル開度を増加させる代わりに、インジェクタ１０８の燃料噴射量を増加させることにより、エンジン１０７の出力を増加させてもよい。あるいは、混合気の点火時期をずらすことによりエンジン１０７の出力を増加させてもよい。

ステップＳ５０８でエンジン１０７が被駆動状態にない場合、出力制御部５６はステップＳ５０１の処理に戻る。この場合、エンジン１０７の出力調整が行われない。

ステップＳ５０９の処理後、シフト判定部５４は、シフトカムセンサＳＥ４の出力信号に基づいて変速機５におけるシフトダウンが完了したか否かを判定する（ステップＳ５１０）。シフト判定部５４は、シフトダウンが完了するまでステップＳ５１０の処理を繰り返す。その後、シフトダウンが完了すると、出力制御部５６は、エンジン１０７の出力調整を終了し（ステップＳ５１１）、ステップＳ５０１の処理に戻る。

上記のステップＳ５０２において、荷重の検出値が第１のシフトダウンしきい値ＴＤ１を超えていない場合、荷重判定部５２は、荷重の検出値が第１のシフトアップしきい値ＴＵ１を超えたか否かを判定する（ステップＳ５２１）。荷重の検出値が第１のシフトアップしきい値ＴＵ１を超えた場合、時間計測部５３は、時間の計測を開始する（ステップＳ５２２）。

その後、荷重判定部５２は、荷重の検出値が第２のシフトアップしきい値ＴＵ２を超えたか否かを判定する（ステップＳ５２３）。荷重の検出値が第２のシフトアップしきい値ＴＵ２を超えていない場合、荷重判定部５２は、直前のステップＳ５２２で時間の計測が開始された後、予め定められた計測制限時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ５２４）。

ステップＳ５２４において、計測が開始されてから計測制限時間が経過していない場合、荷重判定部５２はステップＳ５２３の処理に戻る。一方、計測が開始されてから計測制限時間が経過した場合、出力制御部５６はステップＳ５０１の処理に戻る。それにより、シフト操作が行われたか否かの判定が初期状態に戻される。このとき、時間計測部５３は、時間の計測を終了する。

ステップＳ５２３において、荷重の検出値が第２のシフトアップしきい値ＴＵ２を超えた場合、時間計測部５３は、時間の計測を終了し、計測の開始から終了までの時間を第２の操作時間とする（ステップＳ５２５）。

次に、シフト判定部５４は、計測された第２の操作時間が基準時間以下であるか否かを判定する（ステップＳ５２６）。第２の操作時間が基準時間よりも長い場合、シフト判定部５４はシフト操作が行われておらず、非シフト操作が行われていると判定する。そこで、出力制御部５６はステップＳ５０１の処理に戻る。

一方、第２の操作時間が基準時間以下である場合、シフト判定部５４はシフトアップのためのシフト操作が行われたと判定する。そこで、状態判定部５５は、エンジン１０７が駆動状態にあるか否かを判定する（ステップＳ５２７）。

ステップＳ５２７において、エンジン１０７が駆動状態にある場合、出力制御部５６は、シフトアップのためのエンジン１０７の出力調整を開始する（ステップＳ５２８）。シフトアップのためのエンジン１０７の出力調整では、例えば点火プラグ７８による混合気の点火が停止される。それにより、エンジン１０７の出力が低下され、クランク軸２に発生するトルクが０に近づくように調整される。

なお、ステップＳ５２８の出力調整では、混合気の点火を停止させる代わりに、ＥＴＶ８２のスロットル開度を減少させるかまたはインジェクタ１０８の燃料噴射量を減少させることにより、エンジン１０７の出力を低下させてもよい。あるいは、混合気の点火時期をずらすことによりエンジン１０７の出力を低下させてもよい。

ステップＳ５２７でエンジン１０７が駆動状態にない場合、出力制御部５６はステップＳ５０１の処理に戻る。この場合、エンジン１０７の出力調整が行われない。

ステップＳ５２８の処理後、シフト判定部５４は、シフトカムセンサＳＥ４の出力信号に基づいて変速機５におけるシフトアップが完了したか否かを判定する（ステップＳ５２９）。シフト判定部５４は、シフトアップが完了するまでステップＳ５２９の処理を繰り返す。その後、シフトアップが完了すると、出力制御部５６は、ステップＳ５１１の処理に進み、エンジン１０７の出力調整を終了し、ステップＳ５０１の処理に戻る。

［９］実施の形態の効果
（ａ）シフト操作時に、運転者は、シフトペダル２１０に比較的短時間で比較的大きな荷重を加える傾向がある。一方、非シフト操作時に、運転者は、シフトペダル２１０に比較的緩やかに荷重を加える傾向がある。これらの傾向に基づいて、上記の自動二輪車１００においては、運転者の意図によるシフト操作が行われたか否かの判定が行われる。

具体的には、荷重センサＳＥ５による荷重の検出値が第１のシフトダウンしきい値ＴＤ１を超えた時点から第２のシフトダウンしきい値ＴＤ２を超えた時点までの時間が第１の操作時間として計測される。第１の操作時間が基準時間以下であるときに、運転者によるシフトペダル２１０の操作がシフトダウンのためのシフト操作であると判定される。一方、第１の操作時間が基準時間よりも長いときに、運転者によるシフトペダル２１０の操作が運転者の意図によらない非シフト操作であると判定される。

また、荷重センサＳＥ５による荷重の検出値が第１のシフトアップしきい値ＴＵ１を超えた時点から第２のシフトアップしきい値ＴＵ２を超えた時点までの時間が第２の操作時間として計測される。第２の操作時間が基準時間以下であるときに、運転者によるシフトペダル２１０の操作がシフトアップのためのシフト操作であると判定される。一方、第２の操作時間が基準時間よりも長いときに、運転者によるシフトペダル２１０の操作が運転者の意図によらない非シフト操作であると判定される。

それにより、運転者が変速機５のギア比を切り替える意図を持たずにシフトペダル２１０を操作した場合に、当該操作がシフト操作であると誤って判定されることが防止される。したがって、運転者の意図によるシフト操作の有無が正確に判定されるので、変速機５のギア比を切り替えるためのエンジン１０７の出力調整を適切に行うことが可能となる。

（ｂ）上記の例では、第１のシフトダウンしきい値ＴＤ１は不感帯領域の最小値以下となるように設定されている。この場合、不感帯領域を有する荷重センサＳＥ５が用いられる場合でも、荷重の検出値が第１のシフトダウンしきい値ＴＤ１を超えたか否かを正確に判定することができる。また、第１のシフトアップしきい値ＴＵ１は、不感帯領域の最大値以上となるように設定されている。この場合、不感帯領域を有する荷重センサＳＥ５が用いられる場合でも、荷重の検出値が第１のシフトアップしきい値ＴＵ１を超えたか否かを正確に判定することができる。

それにより、不感帯領域を有しない高価な荷重センサを用いる必要がないので、荷重センサによるコストの増大が抑制される。

［１０］他の実施の形態
（ａ）上記実施の形態では、荷重センサＳＥ５は、第１のリンク軸２２１に加えられる圧縮荷重および引張荷重を検出可能に構成されるが、本発明はこれに限定されない。荷重センサＳＥ５は、圧縮荷重および引張荷重のうち一方のみを検出可能に構成されてもよい。

この場合、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が判定対象となる。それにより、図１１および図１２の制御動作においては、ステップＳ５０３〜Ｓ５１０の処理、およびステップＳ５２２〜Ｓ５２９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。この場合、第１および第２のシフトダウンしきい値ＴＤ１，ＴＤ２は正の値となり、第１および第２のシフトアップしきい値ＴＵ１，ＴＵ２は負の値となる。

（ｃ）上記実施の形態では、エンジン１０７が駆動状態にある場合にはシフトダウンのためのエンジン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。

エンジン１０７が駆動状態にある場合であっても、シフトダウンのためのシフト操作に基づいてエンジン１０７の出力調整が行われてもよい。この場合、エンジン１０７が境界状態にある場合にのみエンジン１０７の出力調整が行われなくてもよい。

また、上記実施の形態では、エンジン１０７が被駆動状態にある場合にはシフトアップのためのエンジン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。エンジン１０７が被駆動状態にある場合であっても、シフトアップのためのシフト操作に基づいてエンジン１０７の出力調整が行われてもよい。この場合、エンジン１０７が境界状態にある場合にのみエンジン１０７の出力調整が行われなくてもよい。

なお、エンジン１０７の状態によらず、シフトダウンおよびシフトアップのためのエンジン１０７の出力調整が可能となる場合には図１０の状態判定部５５はなくてもよい。

（ｄ）上記実施の形態では、荷重センサＳＥ５は不感帯領域を有するが、荷重センサＳＥ５は不感帯領域を有さなくてもよい。

（ｅ）上記実施の形態では、荷重センサＳＥ５が第１のリンク軸２２１に設けられるが、本発明はこれに限定されない。荷重センサＳＥ５は、運転者がシフトペダル２１０に加える荷重を直接的または間接的に検出することができればよい。したがって、荷重センサＳＥ５は、第１のリンク軸２２１に代えて、第２のリンク軸２２２に設けられてもよいし、シフトペダル２１０に設けられてもよい。

（ｆ）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。

［１１］参考形態
参考形態に係る自動二輪車は、以下の点を除いて上記実施の形態に係る自動二輪車１００と同じ構成を有する。

参考形態に係る自動二輪車においては、シフトダウンのためのシフト操作が行われかつエンジン１０７が被駆動状態にある場合に、ＥＣＵ５０の出力制御部５６が、エンジン１０７の出力を調整する代わりに、クラッチ３を一時的に切断する。また、シフトアップのためのシフト操作が行われかつエンジン１０７が駆動状態にある場合に、ＥＣＵ５０の出力制御部５６が、エンジン１０７の出力を調整する代わりに、クラッチ３を一時的に切断する。これらの場合、クラッチ３が自動的に切断されることにより変速機５のギア比の切り替えが円滑に行われる。

［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が変速機の例であり、シフトペダル２１０が操作部材およびシフトペダルの例であり、荷重センサＳＥ５が荷重センサの例であり、第１のシフトダウンしきい値ＴＤ１および第１のシフトアップしきい値ＴＵ１が第１のしきい値の例であり、第２のシフトダウンしきい値ＴＤ２および第２のシフトアップしきい値ＴＵ２が第２のしきい値の例である。

また、荷重判定部５２と時間計測部５３とを含む構成が計測部の例であり、基準時間が第１の時間、シフトダウン基準時間およびシフトアップ基準時間の例であり、シフト判定部５４がシフト判定部の例であり、出力制御部５６が制御部の例であり、荷重判定部５２が荷重判定部の例であり、判定時間が第２の時間の例である。

また、図４に太い点線の矢印ＳＤ１で示されるようにシフトペダル２１０が押し下げられる方向が第１の方向の例であり、図４に太い一点鎖線の矢印ＳＵ１で示されるようにシフトペダル２１０が押し上げられる方向が第２の方向の例であり、圧縮荷重が第１の荷重の例であり、引張荷重が第２の荷重の例である。

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，５ｄ，５ｃ１，５ｃ２，５ｄ１，５ｄ２…ギア，５ｅ…後輪ドライブスプロケット，５ｆ，９２…ドグ，７…シフト機構，７ｂ…シフトカム，５０…ＥＣＵ，５１…記憶部，５２…荷重判定部，５３…時間計測部，５４…シフト判定部，５５…状態判定部，５６…出力制御部，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…スライドギア，９２…ドグ，９３…フィックスギア，９４…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…第２のリンク機構，３００…ストッパープレート，Ｂ…駆動領域，Ｃ…被駆動領域，ｃ１〜ｃ３…シフトフォーク，ｄ１〜ｄ３…カム溝，ｅ１〜ｅ３…摺動ピン，ＦＬ…左足，ＬＬ…検出下限値，ＰＩａ，ＰＩｃ…第１の操作時間，ＰＩｂ…第２の操作時間，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，ＴＤ１…第１のシフトダウンしきい値，ＴＤ２…第２のシフトダウンしきい値，ＴＵ１…第１のシフトアップしきい値，ＴＵ２…第２のシフトアップしきい値，ＵＬ…検出上限値

Claims (5)

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、
   前記変速機のギア比を切り替えるために運転者により操作される操作部材と、
   運転者により前記操作部材に加えられた荷重を検出する荷重センサと、
   前記荷重センサにより検出される荷重が第１のしきい値を超えた時点から前記第１のしきい値よりも大きい第２のしきい値を超えた時点までの時間を操作時間として計測する計測部と、
   前記計測部により計測された操作時間が第１の時間以下であるときに運転者による前記操作部材の操作が前記変速機のギア比を切り替えるためのシフト操作であると判定し、前記計測部により計測された操作時間が前記第１の時間よりも長いときに運転者による前記操作部材の操作が前記シフト操作でないと判定するシフト判定部と、
   前記シフト判定部により運転者による前記操作部材の操作が前記シフト操作であると判定された場合に、前記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制御部とを備える、鞍乗型車両。
2. 前記荷重センサは、不感帯領域を有し、
   前記第１のしきい値の絶対値は、前記不感帯領域の最大値の絶対値以上である、請求項１記載の鞍乗型車両。
3. 前記計測部は、前記荷重センサにより検出される荷重が前記第２のしきい値を超えたか否かを判定する荷重判定部を含み、
   前記荷重判定部は、前記荷重センサにより検出された荷重が前記第１の時間よりも短い第２の時間連続して前記第２のしきい値を超えた場合に、前記荷重センサにより検出される荷重が前記第２のしきい値を超えたことを判定する、請求項１または２記載の鞍乗型車両。
4. 前記操作部材は、前記変速機のシフトダウンのために運転者により第１の方向に操作可能に構成されるとともに、前記変速機のシフトアップのために運転者により前記第１の方向とは異なる第２の方向に操作可能に構成され、
   前記荷重センサは、前記第１の方向に加わる荷重を第１の荷重として検出可能であり、前記第２の方向に加わる荷重を第２の荷重として検出可能であり、
   前記第１のしきい値は、第１のシフトダウンしきい値および第１のシフトアップしきい値を含み、
   前記第２のしきい値は、第２のシフトダウンしきい値および第２のシフトアップしきい値を含み、
   前記第１の時間は、シフトダウン基準時間およびシフトアップ基準時間を含み、
   前記計測部は、前記荷重センサにより検出された前記第１の荷重が前記第１のシフトダウンしきい値を超えた時点から前記第２のシフトダウンしきい値を超えた時点までの時間を第１の操作時間として計測し、前記荷重センサにより検出された前記第２の荷重が前記第１のシフトアップしきい値を超えた時点から前記第２のシフトアップしきい値を超えた時点までの時間を第２の操作時間として計測し、
   前記シフト判定部は、前記計測部により計測された第１の操作時間が前記シフトダウン基準時間以下であるときに運転者による前記操作部材の操作が前記シフトダウンのためのシフト操作であると判定し、前記計測部により計測された第１の操作時間が前記シフトダウン基準時間よりも長いときに運転者による前記操作部材の操作が前記シフトダウンのためのシフト操作でないと判定し、前記計測部により計測された第２の操作時間が前記シフトアップ基準時間以下であるときに運転者による前記操作部材の操作が前記シフトアップのためのシフト操作であると判定し、前記計測部により計測された第２の操作時間が前記シフトアップ基準時間よりも長いときに運転者による前記操作部材の操作が前記シフトアップのためのシフト操作でないと判定する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の鞍乗型車両。
5. 前記操作部材は、シフトペダルである、請求項１〜４のいずれか一項に記載の鞍乗型車両。

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