騎乗型車両の発進制御装置
【課題】 騎乗型車両を円滑に発進可能にする。
【解決手段】 車両１が発進前の状態であるとの条件を含む発進制御開始条件が成立するか否かを判定する開始条件判定部３１と、発進制御時における走行動力発生源１０の回転数の目標値を予め記憶する記憶部３２と、開始条件判定部３１により発進制御開始条件が成立したと判定されると、走行動力発生源１０の回転数を目標値となるように制御する発進制御を実行する発進制御部３４と、走行動力発生源１０から駆動輪２ｂへの動力伝達経路１５に介設されたクラッチ１７の作動状態を判定するクラッチ状態判定部３３と、を備え、発進制御部３４は、クラッチ状態判定部３３により判定されるクラッチ１７の作動状態に応じて目標値を決定する。
【解決手段】 車両１が発進前の状態であるとの条件を含む発進制御開始条件が成立するか否かを判定する開始条件判定部３１と、発進制御時における走行動力発生源１０の回転数の目標値を予め記憶する記憶部３２と、開始条件判定部３１により発進制御開始条件が成立したと判定されると、走行動力発生源１０の回転数を目標値となるように制御する発進制御を実行する発進制御部３４と、走行動力発生源１０から駆動輪２ｂへの動力伝達経路１５に介設されたクラッチ１７の作動状態を判定するクラッチ状態判定部３３と、を備え、発進制御部３４は、クラッチ状態判定部３３により判定されるクラッチ１７の作動状態に応じて目標値を決定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動二輪車及び不整地走行車等、騎乗型車両の発進制御を行う発進制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
騎乗型車両は、砂利道やぬかるみ、砂地のような悪路、不整路を走行する場合がある。このような悪路等のように路面グリップが低い路面を走行するときには、車輪と路面とのグリップ力が小さくなる。このため、発進時にエンジン回転数が高くなり過ぎると、駆動輪にスリップが発生する。
【０００３】
特許文献１は、前輪回転数センサの入力に基づく車速がゼロであり、変速段が１速であり且つエンジン回転数が所定値以上のとき、すなわち、車両の発進の際に、運転者のアクセル操作に依らずエンジン回転数を所定回転数に制御する制御装置を搭載したレジャービークルを開示している。このような制御を実行することで、悪路上であってもレジャービークルを円滑に発進させることが試みられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３２９１１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、実際の発進の際には、運転者の操作により、クラッチが解放状態から滑り状態を経て繋合状態へと移行していく。この過程で、エンジンのクランク軸に駆動輪側から回転抵抗が入力される等して、エンジン回転数の実際値が不安定となるおそれがある。このため、エンジン回転数の実際値を目標値に追従させることが困難となり、車両を円滑に発進させるとの目的を十分に果たせないおそれがある。
【０００６】
そこで本発明は、騎乗型車両を円滑に発進させることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成すべく、本発明に係る騎乗型車両の発進制御装置は、車両が発進前の状態であるとの条件を含む発進制御開始条件が成立するか否かを判定する開始条件判定部と、発進制御時における走行動力発生源の回転数の目標値を予め記憶する記憶部と、前記開始条件判定部により前記発進制御開始条件が成立したと判定されると、前記走行動力発生源の回転数を前記目標値となるように制御する発進制御を実行する発進制御部と、前記走行動力発生源から駆動輪への動力伝達経路に介設されたクラッチの作動状態を判定するクラッチ状態判定部と、を備え、前記発進制御部は、前記クラッチ状態判定部により判定される前記クラッチの作動状態に応じて前記目標値を決定することを特徴としている。
【０００８】
前記構成によれば、車両が発進する前から走行動力発生源の回転数を目標値となるように予め制御するので、クラッチが操作されて実際に車両が発進するときに走行動力発生源の回転数を目標値に合わせやすくなる。そして、走行動力発生源の回転数の目標値はクラッチ状態を考慮して制御される。したがって、発進制御時における駆動輪の回転数の変動を抑制することが可能となり、騎乗型車両を円滑に発進させることができるようになる。騎乗型車両は、車両の挙動の変化が運転者に対して比較的敏感に伝わるので、円滑な発進が可能になることで、操縦安定性を大きく向上させることができる。
【０００９】
前記発進制御部は、前記クラッチ状態判定部により前記クラッチが解放状態であると判定されている間、前記目標値をアイドル回転数よりも大きい第１目標値に決定してもよい。
【００１０】
ここで、回転数は、クラッチが滑り始めてから繋合するまでの間に自ずと落ち込んでいく。前記構成によれば、クラッチが滑り始めてから繋合するまでの間の目標値を高めにしておくことで、この落込みがあっても、クラッチが繋合状態となったときに回転数を保持することができ、その後の騎乗型車両の加速の応答性を高めることができる。
【００１１】
前記発進制御部は、前記クラッチ状態判定部により前記クラッチが解放状態から滑り始めたと判定された時点にて、前記目標値を前記第１目標値から前記第１目標値よりも小さい第２目標値に切り替えてもよい。
【００１２】
前記構成によれば、クラッチが滑り始めると回転数の落込みなどの変動が生じるが、この変動に合わせるようにして目標値を下げるようにしているので、クラッチが繋合状態になって車両の加速度が高くなろうとするときに、回転数を狙いの値となるように制御することができるようになり、その後の騎乗型車両の加速の応答性を高めることができる。
【００１３】
前記走行動力発生源の回転数を検出するための回転数検出部を備え、前記クラッチ状態判定部は、前記回転数検出部により検出される回転数と前記第１目標値との偏差が前記所定回転数以上となるまで回転数が低下すると、前記クラッチが解放状態から滑り始めたと判定してもよい。
【００１４】
前記構成によれば、クラッチが繋合していることを検出するセンサや、クラッチの入力要素及び出力要素の回転数をそれぞれ検出するセンサを用いることなく、クラッチの作動状態を良好に判定することができる。
【００１５】
前記クラッチ状態判定部により前記クラッチが滑っている状態から繋合状態になったと判定されると、その後、前記発進制御部は、前記目標値を時間経過に伴って徐々に上昇させていってもよい。
【００１６】
前記構成によれば、クラッチが繋合状態になった後に、騎乗型車両の加速性を高く保持することができる。
【００１７】
前記走行動力発生源の回転数を検出するための回転数検出部と、駆動輪の回転数を検出するための駆動輪回転数検出部と、を備え、前記クラッチ状態判定部は、前記回転数検出部により検出される回転数と、前記駆動輪回転数検出部により検出される駆動輪の回転数より演算される前記走行動力発生源の回転数換算値との偏差が所定値未満となったときに、前記クラッチが滑っている状態から繋合状態になったと判定してもよい。
【００１８】
前記構成によれば、クラッチが繋合していることを検出するセンサや、クラッチの入力要素及び出力要素の回転数をそれぞれ検出するセンサを用いることなく、クラッチの作動状態を良好に判定することができる。
【００１９】
前記走行動力発生源の回転数を検出する回転数検出部と、車両が停止していることを検出する停車検出部と、を備え、前記発進制御開始条件は、前記停車検出部により車両が停止していると検出され、且つ、前記回転数検出部により検出される回転数がアイドル回転数よりも大きい所定回転数以上であるとの条件を含んでもよい。
【００２０】
前記構成によれば、騎乗型車両が単に停車しているだけでなく、運転者が発進のためのアクセル操作を行うなど、発進を試みようとしていることを表した条件を発進制御開始条件に含めているので、発進制御を良好に行うことができる。また、単に停車しているだけであるのに発進制御が開始してしまうといった不都合が生じない。
【００２１】
前記発進制御の実行を許容するか否かを入力する入力部を備え、前記発進制御開始条件は、前記入力部において前記発進制御の実行を許容する旨の入力がなされているとの条件を含んでもよい。
【００２２】
前記構成によれば、運転者が必要とするときのみ発進制御を行うことができるようになる。
【００２３】
前記記憶部は、前記走行動力発生源の動作パラメータを前記目標値に応じて求めるための制御規則を記憶し、前記制御規則が、前記クラッチ状態判定部によって判定される前記クラッチの作動状態ごとに設定されていてもよい。
【００２４】
前記構成によれば、クラッチの作動状態に応じて回転数を目標値となるよう好適に制御することができる。なお、この動作パラメータは、インジェクタの燃料噴射量又は開弁期間、及び点火プラグによる混合気の点火タイミングを含んでいてもよい。
【００２５】
前記クラッチ状態判定部により前記クラッチが滑り状態になったと判定された後に、前記車両がウィリー状態であるとの条件を含むウィリー開始条件が成立したか否かを判定するウィリー開始判定部を備え、前記発進制御部は、前記ウィリー開始判定部により前記ウィリー開始条件が成立したと判定されると、前記目標値を小さくするよう補正してもよい。
【００２６】
前記構成によれば、発進制御の実行中に騎乗型車両がウィリー状態になったような場合に、クラッチが繋合状態となってからの回転数を抑制するため、ウィリー状態を好適に回避することができる。
【００２７】
前記ウィリー開始判定部により前記ウィリー開始条件が成立したと判定されると、前記発進制御部は、前記目標値を小さくするよう補正した後、時間経過に伴って徐々に上昇させていってもよい。
【００２８】
前記構成によれば、クラッチが繋合状態となってから、ウィリー状態を好適に回避しつつも、車両を加速させることができる。
【００２９】
前記ウィリー開始判定部により前記ウィリー開始条件が成立したと判定された後において、所定の復帰条件が成立したか否かを判定する復帰判定部を備え、前記復帰判定部により前記復帰条件が成立したと判定されると、その後、前記発進制御部は、前記目標値を、前記ウィリー開始条件が成立していないと判定された場合に決定されるべき値へと徐々に近づけるようにして、時間経過に伴って上昇させていってもよい。
【００３０】
前記構成によれば、ウィリー状態を回避した後に、車体挙動が不安定になるのを抑えつつ、騎乗型乗物を好適に加速させることができる。
【００３１】
シフトアップがなされたとの条件及びスロットル開度が所定値未満になったとの条件を含む発進制御終了条件が成立するか否かを判定する終了条件判定部、を備え、前記発進制御部は、前記終了条件判定部により前記発進制御終了条件が成立したと判定されると、前記発進制御を終了してもよい。
【００３２】
前記構成によれば、設定されている変速段を用いた加速が必要でなくなった場合には、それに合わせて発進制御を終了させることができる。
【発明の効果】
【００３３】
以上のように、本発明によれば、発進時における駆動輪の回転数の変動を抑制することができ、騎乗型車両を円滑に発進させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施形態に係る発進制御装置を搭載した騎乗型乗物の一例として示す自動二輪車を左側から見て示す側面図である。
【図２】図１に示す自動二輪車に搭載された発進制御装置の全体構成を示す概念図である。
【図３】図２に示すエンジン制御ユニットにより実行されるメイン処理のフローチャートである。
【図４】図３に示す発進制御の一部を示すフローチャートである。
【図５】図３に示す発進制御の一部を示すフローチャートである。
【図６】図４及び図５に示す発進制御を実行した場合のエンジン回転数の変動の一例を示すタイミングチャートである。
【図７】図４及び図５に示す発進制御を実行した場合のエンジン回転数の変動の一例を示すタイミングチャートである。
【図８】図４及び図５に示す発進制御を実行した場合のエンジン回転数の変動の一例を示すタイミングチャートである。
【図９】本発明の実施形態の変形例に係る発進制御装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について騎乗型車両に自動二輪車を適用した場合を例にして説明する。なお、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しており、全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の符号を付して重複する詳細な説明を省略している。
【００３６】
（自動二輪車）
図１は、本発明の実施形態に係る発進制御装置を搭載した騎乗型乗物の一例として示す自動二輪車を左側から見て示す側面図である。図１に示す自動二輪車１は、二輪車オフロードレースで用いられ得るモトクロッサーである。この自動二輪車１は、前輪２ａ、後輪２ｂ、車体フレーム５及びシート６を備えている。
【００３７】
前輪２ａは、フロントフォーク３の下端部に回転可能に支持されている。フロントフォーク３の上端部は、ステアリングシャフト（図示せず）を介してハンドル４に連結されている。車体フレーム５は、ヘッドパイプ５ａ、左右一対のメインフレーム５ｂ、左右一対のダウンフレーム５ｃ及び左右一対のスイングアーム５ｄを有している。ヘッドパイプ５ａは、ステアリングシャフトを回転可能に支持している。一対のメインフレーム５ｂは、ヘッドパイプ５ａから後下がりに延びている。一対のダウンフレーム５ｃは、ヘッドパイプ５ａから下方に延びてから屈曲して後方に延び、メインフレーム５ｂの後端部に連結されている。一対のスイングアーム５ｄの前端部は、メインフレーム５ｂの後端部に回転可能に支持されている。後輪２ｂは、スイングアーム５ｄの後端部に回転可能に支持されている。シート６は、ハンドル４の後方且つメインフレーム５ｂの上方に設けられている。
【００３８】
自動二輪車１は、シート６に着座した運転者により操作される部品として、スロットルグリップ９ａ（図２参照）、クラッチレバー９ｂ及びシフトペダル９ｃを備えている。スロットルグリップ９ａは、ハンドル４の右グリップであり、運転者の右手で回転操作される。クラッチレバー９ｂは、ハンドル４の左グリップに取り付けられ、運転者の左手で操作される。シフトペダル９ｃは、左ダウンフレーム９ｃの後端部に取り付けられ、運転者の左足で操作される。
【００３９】
自動二輪車１の走行動力駆動源は４サイクルエンジン１０であり、後輪２ｂが駆動輪である。エンジン１０は、側面視でメインフレーム５ｂ及びダウンフレーム５ｃで囲まれた領域内に配置され、車体フレーム５に支持されている。後輪２ｂは、エンジン１０の出力によって回転駆動される。なお、エンジン１０は、単気筒型であっても多気筒型であってもよい。また、本実施形態においては、走行動力駆動源がエンジンであるが、走行動力駆動源は、エンジンに替えて又は追加して電動モータにより構成されてもよい。
【００４０】
（パワーユニット）
図２は、図１に示す自動二輪車１に搭載された発進制御装置２０の全体構成を示す概念図である。図２に示すように、エンジン１０には、スロットル弁１１、インジェクタ１２及び点火プラグ１３が備えられている。スロットル弁１１はケーブルを介してスロットルグリップ９ａに機械的に接続されているため、スロットル弁１１の開度（以下、「スロットル開度」と称す）はスロットルグリップ９ａの回転操作位置（以下、「グリップ位置」と称す）に応じて機械的に変化する。グリップ位置が全開位置にあるときには、スロットル開度が全開となる。エンジン１０の燃焼室への吸気量は、スロットル開度に応じて変化する。インジェクタ１２は、燃焼室に供給されるべき燃料を噴射する。点火プラグ１３は、燃焼室内の混合気を点火して燃焼させる。混合気が燃焼することにより、エンジン１０のクランク軸１０ａが回転出力を発生する。
【００４１】
クランク軸１０ａの回転出力は、動力伝達経路１５を介し、後輪２ｂへと伝達され得るようになっている。動力伝達経路１５は、エンジン１０側から後輪２ｂ側へ順に、一次伝動機構１６、クラッチ１７、変速機１８及び二次伝動機構１９を有している。
【００４２】
クラッチ１７は、入力要素１７ａ及び出力要素１７ｂを有している。入力要素１７ａは、一次伝動機構１６を介してクランク軸１０ａに接続されている。出力要素１７ｂは、変速機１８の入力軸１８ａに接続されている。このクラッチ１７は摩擦クラッチであり、入力要素１７ａ及び出力要素１７ｂが、クラッチレバー９ｂの操作に応じて互いに接触又は離隔する摩擦板１７ｃ，１７ｄをそれぞれ有している。クラッチレバー９ｂが完全に操作されているときには、摩擦板１７ｃ，１７ｄが互いに離隔して、クラッチ１７が解放状態となる。解放状態においては、クランク軸１０ａと変速機１８との間の動力伝達が遮断される。クラッチレバー９ｂが不完全に操作されているときには、摩擦板１７ｃが摩擦板１７ｄに対し滑るようにして接触して、クラッチ１７が滑り状態となる。クラッチレバー９ｂが完全に操作されていないときには、摩擦板１７ｃ，１７ｄが互いに接触して、クラッチ１７が繋合状態となる。滑り状態及び繋合状態においては、クランク軸１０ａの回転が、一次伝動機構１６及びクラッチ１７を介し、変速機１８の入力軸１８ａへと伝達される。クラッチ１７はケーブルを介してクラッチレバー９ｂに機械的に接続されているので、クラッチ１７の状態はクラッチレバー９ｂの操作状態に応じて機械的に変化する。
【００４３】
変速機１８は手動多段変速機であり、変速機１８の変速段はシフトペダル９ｃの操作に応じて変更される。変速機１８は、入力軸１８ａの回転を、選択されている変速段に対応する変速比で変速し、変速機１８の出力軸１８ｂに伝達する。出力軸１８ｂは、二次伝動機構１９を介して後輪２ｂに接続されている。なお、一次伝動機構１６は、歯車機構、ベルト伝動機構又はチェーン伝動機構を適用し得る。二次伝動機構１９は、チェーン伝動機構、シャフトドライブ機構、歯車機構又はベルト伝動機構を適用し得る。
【００４４】
（発進制御装置）
本実施形態に係る発進制御装置２０は、エンジン回転数センサ２１、スロットル位置センサ２２、後輪回転数センサ２３、車速センサ２４、ギア位置センサ２５、許可スイッチ２８、エンジン制御ユニット３０（以下、「ＥＣＵ」と称す）、インジェクタ１２及び点火プラグ１３を備えている。なお、吸気系が吸気量を変更又は調節するためのデバイスであってその動作が電子的に制御され得るもの（例えば、電子スロットル弁）を備える場合においては、発進制御装置２０が当該デバイスを備えていてもよい。
【００４５】
エンジン回転数センサ２１は、エンジン１０の（単位時間当たりの）回転数を検出するためのセンサであり、クランク軸１０ａの回転数、又はクランク軸１０ａに連れて回転する回転部材（不図示のカム軸、一次伝動機構１６の構成要素、クラッチ１７の入力要素１７ａなど）の回転数を検出する。スロットル位置センサ２２は、スロットル開度を検出する。車速センサ２３は、自動二輪車１（図１参照）の車速を検出する。例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）センサを利用することができる。後輪回転数センサ２４は、後輪２ｂの（単位時間当たりの）回転数を検出する。後輪回転数センサ２４は、ＥＣＵ３０の内部処理により後輪２ｂの回転数を最終的に測定することを実現するものであればよく、クラッチ１７及び変速機１８の動作に関わらず後輪２ｂに連れて回転する回転部材（二次伝動機構１９の構成要素、変速機出力軸１８ｂなど）の回転数を検出するセンサであってもよい。ギア位置センサ２５は、変速機１８において選択されている変速段を検出する。このように、本実施形態に係る発進制御装置２０は、必ずしも前輪２ａ（図１参照）の回転数を検出するセンサ又は加速度センサを備えていなくてもよい。
【００４６】
ＥＣＵ３０は、自動二輪車１の発進直前及び発進中に、前述のセンサ２１〜２５からの入力に基づき、エンジン回転数が目標値となるようにエンジン回転数を制御する発進制御を実行する。これにより、レースで見られるような急発進においても、自動二輪車１が円滑に発進可能になる。
【００４７】
ＥＣＵ３０の入力側は、センサ２１〜２５の他、許可スイッチ２８と接続されている。許可スイッチ２８は、ハンドル４（図１参照）の近傍に配置されており、運転者が容易に許可スイッチ２８を操作可能になる。運転者は、許可スイッチ２８を操作して、発進制御の実行を許容するか否かをＥＣＵ３０に入力することができる。以降では、特段記載しない限り、許可スイッチ２８において、発進制御の実行を許容する旨の入力がなされているものとする。ＥＣＵ３０の出力側は、インジェクタ１２及び点火プラグ１３と接続されている。つまり、発進制御において、インジェクタ１２及び点火プラグ１３が操作装置となり、燃料噴射量及び点火タイミングが操作量となる。
【００４８】
ＥＣＵ３０により実行される発進制御の内容を説明する便宜上、二輪車オフロードレースにおける運転者の発進操作の従前典型例について簡単に説明する。運転者は、自動二輪車１をスタートライン前で停止して発進を待機する。発進待機中、運転者は、クラッチレバー９ｂを操作してクラッチ１７を解放状態とし、１速等の低速段を選択し、グリップ位置を全開位置に近い位置としておく。発進許可が出ると、運転者は、クラッチレバー９ｂを戻していく。これにより、クラッチ１７が解放状態から滑り状態を経て繋合状態へと移行していき、エンジン１０の出力が動力伝達経路１５を介して後輪２ｂに伝達され始め、自動二輪車１が発進する。クラッチ１７が解放状態から滑り状態へと移行する前後においては、同一吸気量、燃料量、点火タイミング及び変速段であっても、エンジン回転数が低下する。クラッチ１７が滑り状態から繋合状態へと移行する場合も、これと同様である。
【００４９】
前述の従前典型例において、発進待機中にグリップ位置が全開位置とされないのは、仮に全開位置であればクラッチ１７が繋合状態となった時点で後輪２ｂに伝達される出力が過大となり、ウィリーや後輪２ｂのスリップを誘発する可能性があるためである。そこで運転者は、好発進を切るべくエンジン１０の出力を可及的に大きくしつつもウィリー及びスリップにより出遅れることがないよう、自らによる路面グリップの判断に基づいて、グリップ位置を全開位置まで位置させることはなく、開度の加減が非常に難しい。発進後にウィリー又はスリップが発生してしまったときには、運転者は、クラッチレバー９ｂを操作したりして操安性の確保を図る。
【００５０】
本実施形態に係るＥＣＵ３０により実行される発進制御によれば、運転者が難しい判断及び煩雑な操作をしなくとも自動二輪車１が円滑に発進可能となる。さらには、ウィリーが発生し得る状況下にあっても、運転者が煩雑な操作をしなくとも操安性が確保される。ＥＣＵ３０は、このような発進制御を実行するための機能部として、開始条件判定部３１、記憶部３２、クラッチ状態判定部３３、発進制御部３４、ウィリー開始判定部３５、復帰判定部３６及び終了条件判定部３７を有している。
【００５１】
開始条件判定部３１は、所定の発進制御開始条件が成立したか否かを判定する。発進制御開始条件には、許可スイッチ２８において発進制御の実行を許可する旨の入力がなされているとの前提条件、自動二輪車１が発進前の状態であるとの第１発進制御開始条件、及び、スロットル開度がアイドル回転数を越える所定開度以上であるとの第２発進制御開始条件が含まれる。例えば、車速センサ２３が車速ゼロを検出しているときに、開始条件判定部３１は第１開始条件が成立したと判定する。第２開始条件に係る所定開度は、記憶部３２に予め記憶される。開始条件判定部３１は、前提条件、第１発進開始条件及び第２発進開始条件が成立したときに発進制御開始条件が成立したと判定する一方、前提条件、第１発進開始条件又は第２発進開始条件が不成立であるときに発進制御開始条件が不成立であると判定する。スロットル開度が所定開度以上開いているのに停車し続けるには、グリップ位置が全閉位置から見て所定程度開き側に位置し、且つ、動力伝達経路１５が断であることが必要となる。クラッチ１７が解放状態であれば動力伝達経路１５は断となるので、前述した発進待機中には、発進制御開始条件が成立しうる。このように、発進制御開始条件に、第１発進開始条件及び第２発進開始条件が含まれていることにより、自動二輪車１が実際に発進を開始する直前から発進制御を開始することができ、且つ、発進を待機しているのではなく単に停車しているだけであるのに発進制御が開始してしまうという不都合を回避することができる。
【００５２】
クラッチ状態判定部３３は、発進制御を実行している間、クラッチ１７の作動状態又は作動状態の移行の有無を判定する。クラッチ状態判定部３３は、少なくとも、クラッチ１７が解放状態であるか否か、解放状態から滑り状態へ移行したか否か、及び、滑り状態から繋合状態へ移行したか否かを判定することができる。発進制御装置２０は、クラッチ１７の作動状態を判定するため専用のセンサ（例えば、クラッチレバー９ｂの操作位置を検出するポテンショメータ）を備えていなくてもよい。替わりに、クラッチ状態判定部３３は、エンジン回転数センサ２１及び後輪回転数センサ２４からの入力に基づいて、クラッチ１７の作動状態を判定する。既存のセンサからの入力に基づきクラッチ１７の作動状態が判定されるので、自動二輪車１のコスト高騰を防ぐことができ、自動二輪車１の製造工程を簡素化することができ、発進制御装置２０の全体構成を簡素化することができる。無論、クラッチ１７の作動状態の判定に用いられるセンサが、当該判定に専用のセンサであってもよい。
【００５３】
クラッチ状態判定部３３は、開始条件判定部３１により発進制御開始条件が成立したと判定された時点で、クラッチ１７の作動状態が解放状態であると判定する。動力伝達経路１５が断であることは発進制御開始条件を成立させるための有力な因子であるし、自動二輪車１の発進待機中には発進制御開始条件が成立する。このため、発進制御開始条件が成立した時点でクラッチ１７が解放状態であると推定することには妥当性がある。
【００５４】
クラッチ状態判定部３３は、クラッチ１７の作動状態が解放状態であると判定している間にエンジン回転数の実際値を目標値から見て所定値だけ下回る値である閾値と比較し、実際値が当該閾値を下回るときに、クラッチ１７の作動状態が解放状態から滑り状態へ移行したと判定する。このように、本実施形態に係る発進制御装置２０は、発進制御開始後におけるエンジン回転数の低下が回転数制御にとっての外乱の一つであるクラッチ１７の作動状態の変化に起因すると推定可能である点に着眼して、クラッチ１７の作動状態を判定するよう構成されている。
【００５５】
クラッチ状態判定部３３は、クラッチ１７の作動状態が滑り状態であると判定している間に、エンジン回転数センサ２１により検出されるエンジン回転数と、後輪回転数センサ２４により検出される回転数より演算されるエンジン回転数換算値との偏差が所定偏差未満になったときに、クラッチ１７の作動状態が滑り状態から繋合状態へ移行したと判定する。エンジン回転数換算値は、後輪回転数センサ２４が回転数を検出する対象となる回転部材とクランク軸１０ａとの間の変速比を、後輪回転数センサ２４により検出される回転数に乗算することにより演算される。なお、エンジン回転数センサ２１により検出されるエンジン回転数より演算される入力要素１７ａの回転数換算値と、後輪回転数センサ２４により検出される回転数より演算される出力要素１７ｂの回転数換算値とを比較することにより、クラッチ１７の作動状態が判定されてもよい。
【００５６】
開始条件判定部３１により発進制御開始条件が成立したと判定されると、発進制御部３４が発進制御を開始する。発進制御部３４は、クラッチ状態判定部３３により判定されるクラッチ１７の作動状態に応じて目標値を決定し、エンジン回転数が決定された目標値となるようにエンジン回転数を制御する。記憶部３２は、複数のエンジン回転数の目標値を予め記憶している。発進制御部３４は、クラッチ１７の作動状態に応じて、記憶部３２に記憶されている複数の目標値のうち一つを選択的に読み出すことができる。
【００５７】
本実施形態においては、スロットル開度がグリップ位置と機械的に関連付けられているので、エンジン回転数を制御するにあたっては、インジェクタ１２及び点火プラグ１３が操作され、エンジン１０の動作パラメータのうち燃料量（インジェクタ１２の開弁期間）及び点火タイミング（点火プラグ１３の動作タイミング）が制御される。つまり、発進制御部３４は、エンジン回転数を制御するにあたり、燃料量が増加又は減少補正されたり点火タイミングが進角又は遅角補正されたりするよう、インジェクタ１２及び点火プラグ１３の動作を制御する。なお、補正の基準となる燃料量及び点火タイミングは、記憶部３２に記憶された燃料量マップ及び点火タイミングマップに従って、スロットル開度等のエンジン１０の運転状態に応じて求められ得る。
【００５８】
記憶部３２は、決定された目標値に応じて燃料量及び点火タイミングといったエンジン１０の動作パラメータを求めるための制御規則を記憶している。制御規則は、エンジン回転数の目標値と当該動作パラメータとの間の関係を定めるものであればよく、演算式でもよいし、制御テーブル又は制御マップでもよい。エンジン回転数の目標値はクラッチ１７の作動状態の変化に応じて変化するため、制御規則は、クラッチ１７の作動状態ごとに設定されている。なお、制御規則は、補正の基準となる燃料量及び点火タイミングからの補正量を求めることができるように設定されていてもよいし、補正後の燃料量及び点火タイミングを求めることができるように設定されていてもよい。
【００５９】
発進制御部３４は、発進制御におけるエンジン回転数の制御にフィードフォワード制御を適用している。フィードフォワード制御は、制御応答の遅れを生じにくくさせる特性を有するので、運転状態が過渡的に変化していく発進時の制御に好適に適用される。フィードフォワード制御は、外乱の影響を受けやすいとの特性も有するところ、本実施形態に係る発進制御装置２０は、この特性を逆手にとり、目標値と実際値との間で偏差を生じさせる外乱をクラッチ１７の作動状態の移行やウィリーの発生として捉えることができる点に着眼して、クラッチ１７の作動状態が解放状態から滑り状態へ移行したか否か、及びウィリーが発生しているか否かを判定する構成となっている。
【００６０】
ウィリー開始判定部３５は、クラッチ状態判定部３３によりクラッチ１７が滑り状態から繋合状態へと移行したと判定されると、所定のウィリー前提条件及びウィリー開始条件が成立したか否かを判定する。ウィリー前提条件は、自動二輪車１がウィリー状態である可能性があるとの条件である。ウィリー前提条件には、クラッチ１７が滑り状態である間において後輪２ｂの回転数の最大値の更新幅が所定値未満であるとの第１ウィリー前提条件、及び、クラッチ１７が滑り状態である間においてエンジン回転数の変化率が負である状態が所定時間継続したとの第２ウィリー前提条件が含まれる。本実施形態に係る記憶部３２は、第１ウィリー前提条件の成否を判定するため、発進制御が開始してから後輪２ｂの回転数の最大値を更新記録するよう構成されている。
【００６１】
ウィリーの発生と、駆動輪である後輪２ｂの回転数と、エンジン回転数の変化率との間の関係を簡単に説明する。クランク軸出力トルクが大きいほど、また、クラッチ１７からの反力が小さいほど、エンジン回転数の変化率は大きくなる。一方、伝達トルクが大きいほど、また、後輪トラクションが小さいほど、後輪２ｂの回転数の変化率は大きくなる。クラッチ１７からの反力が大きくなれば、伝達トルクも大きくなる。一般に、路面グリップが過剰に高く、後輪トラクション及びクラッチからの反力が過剰に大きいときに、ウィリーが発生する。
【００６２】
上記関係によると、伝達トルクが小さい値であると、後輪２ｂの回転数の変化率が小さくなり、後輪２ｂの回転数の変化率の最大値が思うように更新されていかない。しかし、伝達トルクが小さければ、クラッチ１７からの反力も小さくなるので、エンジン回転数の変化率が負になるまで落ち込むような事態を生じにくい。このため、後輪２ｂの回転数の最大値が更新されていないもののエンジン回転数の変化率が正である状況、すなわち、第１ウィリー前提条件のみが成立している状況においては、路面グリップが低く且つ伝達トルクが小さいため、ウィリーが発生し得ない。
【００６３】
クラッチ１７からの反力が大きくなると、エンジン回転数の変化率が低下して伝達トルクが大きくなる。しかし、後輪トラクションが適正範囲内にあれば、後輪２ｂの回転数の変化率は比較的大きい値で推移する。このため、エンジン回転数の変化率が負であるものの後輪２ｂの回転数の最大値が更新され続けている状況、すなわち、第２ウィリー前提条件のみが成立している状況においては、路面グリップが高いおそれがあるものの、後輪トラクションが適正範囲内に収まり、ウィリーが発生することなく自動二輪車１が加速可能となる。
【００６４】
クラッチ１７からの反力が過剰に大きいために、エンジン回転数の変化率が負となり、伝達トルクが十分に大きいにもかかわらず後輪トラクションが過剰に大きいために、後輪２ｂの回転数の変化率が小さい値となっているような状況下であれば、第１ウィリー前提条件及び第２ウィリー前提条件が両方とも成立する。つまり、ウィリーが発生しやすい状況下であれば、第１ウィリー前提条件及び第２ウィリー前提条件が両方とも成立する。
【００６５】
そこでウィリー開始判定部３５は、第１ウィリー前提条件及び第２ウィリー前提条件の両方とも成立したときに、ウィリー前提条件が成立したと判定する一方、第１ウィリー前提条件及び／又は第２ウィリー前提条件が不成立であるときに、ウィリー前提条件が不成立であると判定する。
【００６６】
ウィリー開始条件の成否は、ウィリー前提条件が成立した後に判定される。ウィリー開始条件には、エンジン回転数の変化率が所定値以上であるとの条件が含まれる。一般に、ウィリーが発生すると、自動二輪車１の運転者は咄嗟にクラッチ１７を切る傾向にある。このため、ウィリーが発生していれば、エンジン回転数が上昇する傾向にある。このため、ウィリー前提条件が成立した後にエンジン回転数が上昇したという状況に基づいて、ウィリーが発生したと推定することには妥当性がある。ウィリー開始判定部３５が、このようにして自動二輪車１がウィリー状態であるか否かを判定するので、ウィリーが発生している状況であるかを良好に峻別することができる。
【００６７】
第１ウィリー前提条件の成否は、後輪回転数センサ２４からの入力に基づいて判定されることができる。ウィリー開始判定部３５は、後輪回転数センサ２４からの入力に基づいて後輪２ｂの回転数の変化率を演算する機能を有している。第２ウィリー前提条件及びウィリー開始条件の成否は、エンジン回転数センサ２１の入力に基づいて判定されることができる。このように、本実施形態に係る発進制御装置２０は、前輪２ａの回転数を検出するセンサ、フロントサスペンションのストロークを検出するセンサ、又は、重力加速度を検出するセンサを用いることなく、ウィリー状態の有無を判定することができる。よって、自動二輪車１のコスト高騰を防ぐことができ、自動二輪車１の製造工程を簡素化することができ、発進制御装置２０の全体構成を簡素化することができる。
【００６８】
復帰判定部３６は、ウィリー開始判定部３５によりウィリー開始条件が成立したと判定された後において、復帰条件が成立したか否かを判定する。復帰条件は、自動二輪車１がウィリー状態を脱したとの条件である。例えば、復帰条件には、ウィリー開始条件が成立したと判定された後において、クラッチ状態判定部３３によりクラッチ１７が繋合状態になったと判定されてから所定時間が経過したとの第１復帰条件が含まれる。一般に、ウィリーが終わると、自動二輪車１の運転者はクラッチ１７を繋ごうとする傾向にあり、操安性が確保されそうになると、自動二輪車１の運転者はクラッチ１７を繋合させ続けようとする傾向にある。このため、ウィリー開始条件が成立した後に、クラッチ１７が繋合状態である時間が所定時間継続したという状況に基づいて、ウィリーが終了したと推定することには妥当性がある。
【００６９】
発進制御部３４は、発進制御において、前述したクラッチ１７の作動状態に応じてのみならず、ウィリー開始判定部３５により判定されるウィリー開始条件の成否に応じて目標値を決定する。また、発進制御部３４は、発進制御において、復帰判定部３６により判定される復帰条件の成否に応じて目標値を決定する。ウィリー開始条件が成立したと判定されると、発進制御部３４はウィリー回避のための特別な発進制御を実行し、その後復帰条件が成立したと判定されると、ウィリー開始条件が不成立であると判定されたときに実行されるべき本来の発進制御へと復帰させる。
【００７０】
終了条件判定部３７は、所定の発進制御終了条件が成立したか否かを判定する。発進制御終了条件には、シフトアップ操作がなされたとの第１終了条件、及び、スロットル開度が所定開度未満になったとの第２終了条件が含まれる。第１終了条件の成否は、ギア位置センサからの入力に基づいて判定される。第２終了条件の成否は、スロットル位置センサからの入力に基づいて判定される。終了条件判定部３７は、第１終了条件又は第２終了条件が成立したときには、発進制御終了条件が成立したと判定する一方、第１終了条件及び第２終了条件が不成立のときには、発進制御終了条件が不成立と判定する。終了条件判定部３７により発進制御終了条件が成立したと判定されると、発進制御部３４は発進制御を終了する。これにより、発進前に選択されていた変速段を用いた加速が不要になったときには、それに合わせて発進制御を終了させることができる。
【００７１】
（発進制御方法）
以下、図３〜図８を参照してＥＣＵ３０により実行される制御の内容について説明する。図３は、ＥＣＵ３０により実行されるメイン制御の手順を示すフローチャートである。図３に示すメイン制御は、自動二輪車１のイグニションスイッチがオンである間に繰り返し実行される。メイン制御では、まず、開始条件判定部３１が、前提条件の成否、すなわち、許可スイッチ２８において発進制御の実行を許容する旨の入力がなされているか否かを判定する（ステップＳ１）。前提条件の不成立時には（Ｓ１：ＮＯ）、開始条件判定部３１により発進制御開始条件が不成立と判定され、それにより通常制御が実行される（ステップＳ２）。前提条件の成立時には（Ｓ１：ＹＥＳ）、開始条件判定部３１が、発進制御開始条件の成否、すなわち、前提条件だけでなく第１開始条件及び第２開始条件も成立しているか否かを判定する（ステップＳ３）。発進制御開始条件の不成立時には（Ｓ３：ＮＯ）、通常制御が実行される（ステップＳ２）。発進制御開始条件の成立時には（Ｓ３：ＹＥＳ）、発進制御部３４により発進制御が実行される（ステップＳ１０）。なお、通常制御（Ｓ２）は、本実施形態に係る発進制御（Ｓ１００）以外のモードに従った制御を全般的に含む概念であり、エンジンアイドリング時に実行される回転数を安定化させるためのアイドリング制御や、減速時に実行される休筒制御なども含む。
【００７２】
図４は、図３に示す発進制御（Ｓ１００）の手順の一部を示すフローチャートである。図４に示すように、発進制御部３４は、記憶部３２から第１目標値を読み出してエンジン回転数の目標値を第１目標値に決定し、エンジン回転数が第１目標値となるようエンジン回転数を制御する（ステップＳ１１１）。そして、クラッチ状態判定部３３が、クラッチ１７が解放状態から滑り状態へと移行したか否かを判定する（ステップＳ１１２）。クラッチ１７が解放状態であると判定されていれば（Ｓ１１２：ＮＯ）、終了条件判定部３７が、発進制御終了条件の成否を判定する（ステップＳ１１３）。発進制御終了条件の不成立時には（Ｓ１１３：ＮＯ）、発進制御部３４は、エンジン回転数の目標値を第１目標値に保つ（ステップＳ１１１）。つまり、発進制御終了条件が不成立であってクラッチ１７が解放状態であれば、発進制御部３４は、フィードフォワード制御を適用してエンジン回転数の定値制御を実行する。なお、発進制御終了条件の成立時には（Ｓ１１３：ＹＥＳ）、メイン制御にリターンし、発進制御部３４が発進制御を終了する。以下における発進制御終了条件の成否判断においても、成立後の処理が同様であるので、説明を省略する。
【００７３】
第１目標値は、アイドル回転数よりも大きい値である一方、スロットル開度が全開であるときに本来的にとり得るエンジン回転数の値よりも小さい値である。なお、スロットル開度が全開であるときのエンジン回転数の本来値とは、全開の運転状態に応じて燃料量マップに従って決定されるべき燃料量が噴射され、且つ、タイミングマップに従って決定されるべき点火タイミングで混合気が点火された場合にとり得るエンジン回転数であり、通常制御（Ｓ２）の実行時における全開の運転状態に応じたエンジン回転数である。
【００７４】
クラッチ１７が解放状態から滑り状態へ移行したと判定されると（Ｓ１１２：ＹＥＳ）、発進制御部３４は、記憶部３２から第２目標値を読み出してエンジン回転数の目標値を第２目標値に切り替え、エンジン回転数が第２目標値となるようエンジン回転数を制御する（ステップＳ１２１）。第２目標値は、第１目標値よりも小さい値である一方、アイドル回転数よりも大きい値である。次いで、クラッチ状態判定部３３が、クラッチ１７が滑り状態から繋合状態へ移行したか否かを判定する（ステップＳ１２２）。クラッチ１７が滑り状態であると判定されると（Ｓ１２２：ＮＯ）、ウィリー開始判定部３５が、ウィリー前提条件の成否を判定する（ステップＳ１２３）。ウィリー前提条件の不成立時には（Ｓ１２３：ＮＯ）、発進制御部３４が、クラッチ１７が解放状態から滑り状態へ移行した時点からの時間ｔが所定時間Ｔに達したか否かを判定する（ステップＳ１２４）。所定時間Ｔに達していなければ（Ｓ１２４：ＮＯ）、終了条件判定部３７が、発進制御終了条件の成否を判定する（ステップＳ１２５）。発進制御終了条件の不成立時には（ステップＳ１２５：ＮＯ）、発進制御部３４は、エンジン回転数の目標値を第２目標値に保つ（ステップＳ１２１）。ウィリー前提条件の成立時には（Ｓ１２３：ＹＥＳ）、ウィリー開始判定部３５が、ウィリー開始条件の成否を判定する（ステップＳ１２６）。ウィリー開始条件の不成立時にも（Ｓ１２６：ＮＯ）、ステップＳ１２４に進む。つまり、クラッチ１７が滑り状態であり、ウィリー前提条件又はウィリー開始条件が不成立であり、且つ、時間Ｔが所定時間Ｔに達していなければ、発進制御部３４は、フィードフォワード制御を適用してエンジン回転数の定値制御を実行する。
【００７５】
クラッチ１７が滑り状態から繋合状態へ移行したと判定されると（Ｓ１２１：ＹＥＳ）、ステップＳ１３１に進み、自動二輪車１を加速させるべくエンジン回転数が制御される。クラッチ１７が滑り状態のまま、ウィリー開始条件又はウィリー判定条件が不成立のままで時間ｔが所定時間Ｔに達したときにも（Ｓ１２４：ＹＥＳ）、ステップＳ１３１に進み、加速のためのエンジン回転数の制御が実行される。これにより、緩慢なクラッチ操作により発進が出遅れるような事態を良好に回避することができる。なお、ウィリー開始条件の成立時の処理については、図５を参照して後述する。
【００７６】
ステップＳ１３１以降の処理について説明する。まず、発進制御部３４が、クラッチ１７が解放状態から滑り状態へ移行した時点からの経過時間ｔに、所定の第１上昇率Δ１を乗算することにより、エンジン回転数の目標値を決定する（ステップＳ１３１）。第１上昇率Δ１は、エンジン回転数の上昇率であり、第１上昇率Δ１に上記所定時間Ｔを掛けると、第２目標値になる。このため、ステップＳ１２２からステップＳ１３１に進んだときには、エンジン回転数の目標値が、直前まで決定されていた値（第２目標値）よりも小さい値に設定される。ステップＳ１２４からステップＳ１３１に進んだときには、エンジン回転数の目標値が、直前まで決定されていた値（第２目標値）と等しい値に設定される。
【００７７】
次に、エンジン回転数の目標値がリミット値に到達しているか否かを判定する（ステップＳ１３２）。第２目標値はリミット値よりも小さい値であるので、発進制御（Ｓ１００）が開始してから図５に示す処理を経ることなくステップＳ１３２に進んだときには、エンジン回転数の目標値が必ずリミット値未満となる。目標値がリミット値未満であれば（Ｓ１３２：ＮＯ）、発進制御部３４が、目標値から実際値を減算して得られる減算値が記憶部３２に予め記憶されている偏差閾値未満であるか否かを判定する（ステップＳ１３３）。減算値が偏差閾値未満であれば（Ｓ１３３：ＹＥＳ）、発進制御部３４は、エンジン回転数の目標値を、現に決定されている値から所定の第１上昇率Δ１で上昇させた値に決定し、エンジン回転数が当該値となるようエンジン回転数を制御する（ステップＳ１３４）。他方、減算値が偏差閾値以上であれば（Ｓ１３３：ＮＯ）、発進制御部３４が、当該減算値に応じた補正量又は予め定められた補正量だけ点火タイミングを進角補正したうえで（ステップＳ１３５）、前述のステップＳ１３４へと進む。そして、終了条件判定部３７が、発進制御終了条件の成否を判定する（ステップＳ１３６）。
【００７８】
このような処理が、発進制御終了条件が成立したと判定されない限り、目標値がリミット値に到達するまで繰り返される。つまり、目標値がリミット値未満であって発進制御終了条件が不成立である間（Ｓ１３２：ＮＯ AND Ｓ１３５：ＮＯ）、発進制御部３４は、エンジン回転数の目標値を前記第１上昇率Δ１で上昇させ続けるようにして徐変させ（ステップＳ１３５）、フィードフォワード制御を適用してエンジン回転数の追値制御を実行する。これにより、クラッチ１７が繋合状態になった時期に関わらず、クラッチ１７が解放状態から滑り状態へ移行してから前記所定時間Ｔが経過すると、エンジン回転数の目標値が第２目標値に決定される。発進制御部３４は、そのうえで目標値と実際値との間の偏差を考慮して進角補正を行うこともでき（Ｓ１３５参照）、それによりエンジン回転数の実際値を目標値へと良好に追従させることができる。
【００７９】
目標値が上昇し続けてリミット値に到達すると（Ｓ１３２：ＹＥＳ）、発進制御部３４は、エンジン回転数の目標値をリミット値に決定し（ステップＳ１３７）、ステップＳ１３６に進む。つまり、目標値がリミット値に到達した後であって発進制御終了条件が不成立である間（Ｓ１３２：ＹＥＳ AND Ｓ１３６：ＮＯ）、発進制御部３４は、エンジン回転数の目標値をリミット値に保ち（ステップＳ１３７）、エンジン回転数の定値制御を実行する。
【００８０】
図５は、図３に示す発進制御の処理の一部を示すフローチャートである。図５に示すように、ウィリー開始条件の成立時には（Ｓ１２６：ＹＥＳ）、発進制御部３４が、クラッチ１７が解放状態から滑り状態へ移行した時点からの経過時間ｔに、所定の第２上昇率Δ２を乗算することにより、エンジン回転数の目標値を決定する（ステップＳ１４１）。第２上昇率Δ２は、エンジン回転数の上昇率であり、第１上昇率Δ１よりも小さい値である。このため、ステップＳ１４１で決定される目標値は、仮にウィリーが発生していないとしてステップＳ１３１以降の処理に進んだ場合において同時期に決定されるべき目標値よりも小さい値である。
【００８１】
次に、復帰判定部３６が復帰条件の成否を判定する（ステップＳ１４２）。復帰条件の不成立時には（Ｓ１４２：ＮＯ）、発進制御部３４は、エンジン回転数の目標値を現に決定されている値から上記第２上昇率Δ２で上昇させた値に決定し、エンジン回転数が当該値となるようエンジン回転数を制御する（ステップＳ１４３）。次いで、終了条件判定部３７が発進制御終了条件の成否を判定する（ステップＳ１４４）。
【００８２】
このような処理が、復帰条件又は発進制御終了条件が成立したと判定されるまで繰り返される。つまり、復帰条件及び発進制御終了条件が両方とも不成立である間（Ｓ１４２：ＮＯ AND Ｓ１４４：ＮＯ）、発進制御部３４は、エンジン回転数の目標値を第２上昇率Δ２で上昇させ続けるようにして徐変させ（ステップＳ１４３）、フィードフォワード制御を適用してエンジン回転数の追値制御を実行する。
【００８３】
復帰条件の成立時には（Ｓ１４２：ＹＥＳ）、発進制御部３４は、エンジン回転数の目標値を現に決定されている値から所定の第３上昇率Δ３で上昇させた値に決定し、エンジン回転数が当該値となるようエンジン回転数を制御する（ステップＳ１５１）。次いで、発進制御部３４が、現に決定されているエンジン回転数の目標値が、仮にウィリー開始条件が不成立であった場合に同一の時点で決定されているべきエンジン回転数の目標値に到達しているか否かを判定する（ステップＳ１５２）。このような目標値の到達を可能にするため、第３上昇率Δ３は、第１上昇率Δ１よりも大きい値に設定される。
【００８４】
ウィリーが発生している蓋然性が高い状況におけるエンジン出力の上昇程度が、ウィリーが発生している蓋然性が低い状況における上昇程度よりも高いと、ウィリーを良好に抑制するとの目的の達成が困難になることに照らし、第２上昇率Δ２は第１上昇率Δ１未満に設定される。よって、復帰条件が成立したと判定された時点では、ウィリー開始条件の成否判定直後に生じた目標値に対する差分が埋まっていない。すなわち、発進制御（Ｓ１００）が開始して初めてステップＳ１５２に進んだときには、現に決定されているエンジン回転数の目標値は、仮にウィリー開始条件が不成立であった場合に同一の時点で決定されているべきエンジン回転数の目標値に到達していない。目標値が未到達であれば（Ｓ１５２：ＮＯ）、終了条件判定部３７が発進制御終了条件の成否を判定する（ステップＳ１５３）。
【００８５】
このような処理が、発進制御終了条件が成立したと判定され又は目標値が到達したと判定されるまで繰り返される。つまり、復帰条件が成立したと判定された後において、目標値が未到達であって発進制御終了条件が不成立である間は（Ｓ１５２：ＮＯ AND Ｓ１５３：ＮＯ）、発進制御部３４は、エンジン回転数の目標値を第３上昇率Δ３で上昇させ続けるようにして徐変させ（ステップＳ１５１）、フィードフォワード制御を適用してエンジン回転数の追値制御を実行する。発進制御終了条件が不成立のまま目標値が到達したと判定されると（Ｓ１５２：ＹＥＳ）、図４に示すステップＳ１３２に戻る。ステップＳ１３２に戻った後においては、前述同様、ステップＳ１３２〜Ｓ１３７の処理が行われる。
【００８６】
図６〜図８は、図４及び図５に示す発進制御（Ｓ１００）を実行したときのエンジン回転数の変化の一例を示すタイミングチャートである。図６は、二輪車オフロードレースでの発進において、路面グリップが後輪駆動力と良好にバランスしてウィリーが発生しない場合を例示している。図７は、同発進において、路面グリップが高いもののウィリーの発生には至らない場合を例示している。図８は、同発進において、ウィリーが発生した場合を例示している。何れのケースでも、本実施形態に係る発進制御装置２０を搭載した自動二輪車１の運転者は、発進に際し、グリップ位置を全開位置に位置させたままにしてクラッチレバー９ｂを操作するだけでよい。すると、下記のとおり、エンジン回転数及びエンジン出力が、グリップ位置を固定しているにも関わらず、状況に対応した好発進に資するよう、クラッチ１７の作動状態及びウィリーの有無に応じて変化する。
【００８７】
図６を参照すると、発進待機中に、クラッチ１７を解放状態としてグリップ位置を全閉位置から全開位置へと操作し始めると（時点ｔ１）、その過程でスロットル開度が所定開度ＴＨinを超え、発進制御が開始する（時点ｔ２）。グリップ位置を全開位置に位置させれば、エンジン回転数の実際値Ｎmが前述した本来値まで上昇しようとする。しかし、発進制御が開始すると、エンジン回転数の目標値が当該本来値よりも小さい値である第１目標値Ｎref1に決定されるので、エンジン回転数の実際値Ｎmは、当該第１目標値Ｎref1に近付くように変化する。このとき、フィードフォワード制御の特性により、エンジン回転数の実際値Ｎmは、応答良く第１目標値Ｎref1付近まで変化する。しかも、自動二輪車１が停止中であって動力伝達経路１５が断であるので、外乱が走行中と比べて遥かに小さい。このため、エンジン回転数の実際値Ｎmは、第１目標値Ｎref1付近で良好に収束する。
【００８８】
発進許可が出ると、運転者は、グリップ位置を全開位置に位置させたまま、クラッチレバー９ｂを戻していくこととなる。このクラッチレバー９ｂの操作の過程で、クラッチ１７が滑り始める。クラッチ１７が滑り始めると、エンジン回転数の実際値Ｎmが急落する。他方、クラッチ状態判定部３３は、第１目標値Ｎref1から実際値Ｎmを減算した値が所定閾値以上になると、クラッチ１７が解放状態から滑り状態へ移行したと判定する（時点ｔ３）。つまり、クラッチ状態判定部３３は、発進制御開始後におけるエンジン回転数の急落が回転数制御にとっての外乱の一つであるクラッチ１７の作動状態の変化に起因すると推定可能である点に着眼して、クラッチ１７の作動状態を判定する。これにより、発進制御装置２０からクラッチ１７の作動状態を判定するため専用のセンサを廃しながら、クラッチ１７が解放状態から滑り状態へ移行したことを好適に判定することができる。
【００８９】
エンジン回転数が急落すると、エンジン回転数の目標値Ｎrefは、第１目標値Ｎref1よりも小さい値である第２目標値Ｎref2に切り替えられる。図６は、路面グリップが後輪駆動力と良好にバランスするケース、つまり、路面グリップとエンジン出力との間のアンバランスといった回転数制御にとっての外乱の影響が小さいケースを例示している。よって、図６に示すケースでは、エンジン回転数の定値制御を通じて、エンジン回転数の実際値Ｎmが第２目標値Ｎref2に良好に近付いていく。なお、第２目標値Ｎref2は、第１目標値Ｎref1から前記所定閾値を減算して得られる値（すなわち、クラッチ１７が滑り状態に移行した判定された時点におけるエンジン回転数の実際値Ｎm）よりも小さい値である。
【００９０】
図６に示すケースでは、時点ｔ３からの経過時間が所定時間Ｔに達する前に、クラッチ１７が繋合状態になった場合を例示している。この場合、クラッチ１７が繋合状態になったと判定された時点ｔ４において、エンジン回転数の目標値が、時点ｔ３から時点ｔ４までの時間に第１上昇率Δ１を乗算した値に決定される。図６に示すケースでは、第１及び第２ウィリー前提条件の何れもが不成立であり、そのためウィリー前提条件は不成立と判定される。クラッチ１７が繋合した後には、自動二輪車１が本格的に加速しようとする。第２目標値Ｎref2は、クラッチ１７が繋合した時点で、後輪２ｂをスリップさせることなく自動二輪車１を良好に加速させるために必要なエンジン回転数の値である。第１目標値Ｎref1は、回転数制御にとっての外乱が小さい状況下で所定時間Ｔをかけて定値制御を実行している間にエンジン回転数の実際値Ｎmを第２目標値Ｎref2まで変化させるために必要な偏差と、クラッチ１７が滑り始めることで生ずるエンジン回転数の落ち込みとを加味して、第２目標値Ｎref2からプラス側にオフセットした値である。このような第１目標値Ｎref1は、実車を用いた走行試験及び数値解析を行うことによって得ることができる。
【００９１】
このように、クラッチ１７が滑り始める前のエンジン回転数の目標値Ｎrefを高めに設定しておくことにより、クラッチ１７が滑り始めた後にエンジン回転数が自ずと落ち込んでも、クラッチ１７が繋合状態となったときにエンジン回転数の実際値Ｎmを高く保つことができる。よって、車両の加速性を高めることができる。また、クラッチ１７が滑り始めた後のエンジン回転数に落ち込みに合わせるようにして目標値Ｎrefを下げるので、クラッチ１７が繋合状態になって自動二輪車１の加速度が高くなろうとするときに、エンジン回転数をねらいの値となるように制御することができるようになる。
【００９２】
時点ｔ４以降、エンジン回転数の目標値は第１上昇率Δ１で上昇し続け、エンジン回転数の追値制御が実行される。第１上昇率Δ１は、クラッチ１７の繋合後に自動二輪車１を加速させるにあたり、後輪２ｂのスリップを発生させることなくエンジン出力を可及的に大きくさせる値に設定される。これにより、クラッチ１７が繋合状態になった後に、自動二輪車１が良好に加速する。エンジン回転数の目標値がリミット値Ｎlimに達した後は、目標値の上昇が頭打ちとなり、エンジン回転数の定値制御が実行される。また、スロットル開度が所定開度ＴＨout未満となると、発進制御終了条件が成立し、発進制御が終了する（時点ｔ６）。
【００９３】
このように、本実施形態に係る発進制御によれば、グリップ位置を全開位置に位置させたままクラッチレバー９ｂを適正に操作するだけで、好発進を切ることができる。また、自動二輪車１が発進する前からエンジン回転数の実際値を目標値となるよう予め制御するので、クラッチ１７が操作されて実際に自動二輪車１が発進するときにエンジン回転数を目標値に良好に追従させることができる。そして、エンジン回転数の目標値はクラッチ１７の作動状態に応じて決定される。つまり、エンジン１０から後輪２ｂへの走行動力の伝達状態を考慮して、エンジン回転数が制御される。したがって、発進制御を実行しているときの後輪２ｂの回転数の変動を抑制することが可能となり、自動二輪車１を円滑に発進させることができる。
【００９４】
図７に示すケースにおいても、グリップ位置の操作の開始から発進制御の開始を経てクラッチ１７が滑り状態へ移行したと判定されるまで（ｔ１１〜ｔ１３）は、エンジン回転数が図６に示すケースと同様の挙動を示す。また、発進制御の開始後、スロットル開度が小さくなることで発進制御が終了する点も、上記同様である（ｔ１５）。
【００９５】
前記時点ｔ１３以降においては、路面グリップが想定されているものよりも高いので、エンジン回転数の実際値Ｎmは小さくなる傾向にある。一方、後輪トラクションが許容範囲を超えるような程度にまで大きくなってはいないので、後輪２ｂの回転数の変化率が顕著には低下しない。これにより、前記時点ｔ１３から所定時間Ｔが経過した時点ｔ１４でのエンジン回転数の実際値Ｎmは第２目標値Ｎref2を下回る一方、この所定時間Ｔが経過する間、後輪２ｂの回転数の変化率は比較的高い値で推移する。したがって、第２ウィリー前提条件が成立しうる一方、第１ウィリー前提条件は不成立となり、結果としてウィリー前提条件が不成立と判定される。このように、本実施形態に係る発進制御によれば、ウィリー前提条件が２つの異なる条件を含むので、ウィリーが発生しているか否かを良好に峻別することができる。
【００９６】
図７に示すケースでは、時点１３からの経過時間が所定時間Ｔに達するまでの間に、クラッチ１７が繋合状態にならなかった場合を例示している。この場合、クラッチ１７が繋合状態になったと判定されないままであっても、所定時間Ｔが経過した時点１４以降、エンジン回転数の目標値Ｎrefは、第２目標値Ｎref2から第１上昇率Δ１で上昇していくように徐変する。これにより、発進の出遅れを極力抑制することができる。また、ウィリー開始条件は不成立と判定されたものの、エンジン回転数の実際値Ｎmは目標値Ｎrefから見てマイナス側に離れた値となっている。そこで、この目標値Ｎref2と実際値Ｎmとの差に基づき、進角補正が行われる（ステップＳ１３３〜Ｓ１３５参照）。よって、路面グリップが想定よりも高い一方でウィリーの発生には至らなかった状況下で、クラッチ１７の繋合後にエンジン回転数を目標値Ｎrefまで迅速に回復することができる。したがって、実際の路面グリップと想定されていたものとの間にギャップがあっても、ギャップに因る発進の出遅れを最小限に食い止めることができる。
【００９７】
図８は、クラッチ１７が滑り状態へ移行したと判定された後の挙動に焦点を当てている。図８に示すケースでは、路面グリップが想定されているものよりも過剰に高いので、クラッチ１７が滑り状態へ移行したと判定された時点ｔ２１以降、後輪２ｂの回転数は良好に上昇しない傾向にある。このため、後輪回転数の最大値が更新されない状況になる。同時に、エンジン回転数の実際値も低下していく傾向にある。このため、時点ｔ２２において、第１ウィリー前提条件及び第２ウィリー前提条件が両方とも成立する。そして、運転者がウィリーの発生を抑えにかかるべくクラッチ１７を切る操作を行うと、エンジン回転数の実際値が急上昇し始める。これにより、ウィリー開始条件が成立する。このように、本実施形態に係る発進制御装置２０は、ウィリーが発生する可能性のある条件が成立した後に、ウィリーが実際に発生していれば生じる蓋然性の高い運転状態の変化が見られたときになって初めてウィリーが発生していているものと判定する。このため、ウィリーの発生を良好に峻別することができる。
【００９８】
ウィリー開始条件が成立した時点ｔ２３にて、エンジン回転数の目標値Ｎmは、時点ｔ２１からの経過時間に第２上昇率Δ２を乗算した値に設定される。その後、エンジン回転数の目標値Ｎrefは、この値から第２上昇率Δ２で上昇していくように徐変する。クラッチ１７が繋合された時点ｔ２４からの所定時間が経過する間、クラッチ１７が繋合状態であり続けると、その時点ｔ２５で、復帰条件が成立したと判定される。このように、発進制御の実行中にウィリーが発生したような場合に、クラッチ１７が繋合状態となってからのエンジン回転数が抑制されるので、ウィリー状態を好適に回避することができる。また、エンジン回転数を抑制したうえで、エンジン回転数を徐々に上昇させるようにしているので、ウィリー状態を回避しつつも、自動二輪車１を加速させることができる。
【００９９】
時点ｔ２５以降、エンジン回転数の目標値Ｎrefは、第３上昇率Δ３で上昇していくように徐変し、ウィリー開始条件の不成立時に決定されているべき目標値へと近付いていく。この追値制御により、エンジン回転数の実際値Ｎmも目標値Ｎrefに追従して上昇する。これにより、ウィリー状態を回避した後に、車体挙動が不安定になるのを抑えつつも、自動二輪車１を好適に加速させることができる。
【０１００】
（変形例）
これまで、本発明の実施形態について説明したが、上記構成及び方法は、一例に過ぎず、本発明の範囲内で適宜変更可能である。
【０１０１】
図９は、本発明の実施形態の変形例に係る発進制御装置１２０の構成を示すブロック図である。図９に示す変形例に係る発進制御装置１２０は、ＥＣＵ３０の入力側に接続された目標値設定スイッチ２９を更に備えている。目標値設定スイッチ２９は、ハンドル４の近傍に設けられている。他方、ＥＣＵ３０の記憶部３２は、第１目標値及び第２目標値の組を複数組記憶している。或る組の第１目標値及び第２目標値は、他の組の第１目標値及び第２目標値それぞれと異なる値である。運転者は、目標値設定スイッチ２９を操作することにより、発進制御において発進制御部３４により読み出されるべき第１及び第２目標値の組を選択することができる。これにより、運転者は、自己による路面状態の判断に基づいて、クラッチ１７が繋合状態になったときのエンジン回転数の目標値を適宜設定することができる。したがって、発進時に煩雑な操作が不要になるとの上記作用効果と共に、路面状態に対応して好発進を切ることができるようになるとの作用効果を得ることができる。
【０１０２】
また、クラッチ状態判定部３３は、クラッチ１７が滑り状態に移行した時点から所定時間が経過したか否かの判断を通じて、クラッチ１７の作動状態が解放状態から繋合状態に移行したか否かを判断してもよい。また、ウィリー開始判定部３５は、クラッチ１７が繋合状態に移行したと判定された直後に、ウィリー開始条件の成否を判定してもよい。この場合、ウィリー開始判定部３５が、第１ウィリー前提条件及び第２ウィリー前提条件が両方とも成立したときに、ウィリー開始条件が成立したと判定するよう構成されていてもよい。
【０１０３】
また、発進制御装置は、クラッチ１７が繋合状態になったときに、エンジン回転数の目標値が、解放状態であるときに設定される第１目標値よりも低く且つ本格的な加速の開始に好適である第２目標値に設定され、また、エンジン回転数の実際値が当該第２目標値となるように制御が行われればよい。このため、クラッチが滑り状態であると判定されている間、エンジン回転数の定値制御が必ずしも実行されていなくてもよい。
【０１０４】
本発明は、二輪車レースに用いられるモトクロッサーに好適に適用されるが、その他のタイプの自動二輪車にも適用可能である。また、本発明は、自動二輪車に限定されず、不整地走行車などの騎乗型車両に好適に適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明は、発進時における駆動輪の回転数の変動を抑制することができ、騎乗型車両を円滑に発進させることができるとの作用効果を奏し、モトクロッサーなど自動二輪車を始めてとして騎乗型車両に利用されると有益である。
【符号の説明】
【０１０６】
１ 自動二輪車（騎乗型車両）
２ｂ 後輪（駆動輪）
１０ エンジン（走行動力駆動源）
１１ スロットル弁
１２ インジェクタ
１３ 点火プラグ
１５ 動力伝達経路
１７ クラッチ
１８ 変速機
２０ 発進制御装置
２１ エンジン回転数センサ（回転数検出部）
２２ スロットル位置センサ
２３ 後輪回転数センサ（駆動輪回転数検出部）
２４ 車速センサ（停車検出部）
２５ ギア位置センサ
２８ 許可スイッチ（入力部）
３０ エンジン制御ユニット
３１ 開始条件判定部
３２ 記憶部
３３ クラッチ状態判定部
３４ 発進制御部
３５ ウィリー開始判定部
３６ 復帰判定部
３７ 終了条件判定部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動二輪車及び不整地走行車等、騎乗型車両の発進制御を行う発進制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
騎乗型車両は、砂利道やぬかるみ、砂地のような悪路、不整路を走行する場合がある。このような悪路等のように路面グリップが低い路面を走行するときには、車輪と路面とのグリップ力が小さくなる。このため、発進時にエンジン回転数が高くなり過ぎると、駆動輪にスリップが発生する。
【０００３】
特許文献１は、前輪回転数センサの入力に基づく車速がゼロであり、変速段が１速であり且つエンジン回転数が所定値以上のとき、すなわち、車両の発進の際に、運転者のアクセル操作に依らずエンジン回転数を所定回転数に制御する制御装置を搭載したレジャービークルを開示している。このような制御を実行することで、悪路上であってもレジャービークルを円滑に発進させることが試みられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３２９１１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、実際の発進の際には、運転者の操作により、クラッチが解放状態から滑り状態を経て繋合状態へと移行していく。この過程で、エンジンのクランク軸に駆動輪側から回転抵抗が入力される等して、エンジン回転数の実際値が不安定となるおそれがある。このため、エンジン回転数の実際値を目標値に追従させることが困難となり、車両を円滑に発進させるとの目的を十分に果たせないおそれがある。
【０００６】
そこで本発明は、騎乗型車両を円滑に発進させることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成すべく、本発明に係る騎乗型車両の発進制御装置は、車両が発進前の状態であるとの条件を含む発進制御開始条件が成立するか否かを判定する開始条件判定部と、発進制御時における走行動力発生源の回転数の目標値を予め記憶する記憶部と、前記開始条件判定部により前記発進制御開始条件が成立したと判定されると、前記走行動力発生源の回転数を前記目標値となるように制御する発進制御を実行する発進制御部と、前記走行動力発生源から駆動輪への動力伝達経路に介設されたクラッチの作動状態を判定するクラッチ状態判定部と、を備え、前記発進制御部は、前記クラッチ状態判定部により判定される前記クラッチの作動状態に応じて前記目標値を決定することを特徴としている。
【０００８】
前記構成によれば、車両が発進する前から走行動力発生源の回転数を目標値となるように予め制御するので、クラッチが操作されて実際に車両が発進するときに走行動力発生源の回転数を目標値に合わせやすくなる。そして、走行動力発生源の回転数の目標値はクラッチ状態を考慮して制御される。したがって、発進制御時における駆動輪の回転数の変動を抑制することが可能となり、騎乗型車両を円滑に発進させることができるようになる。騎乗型車両は、車両の挙動の変化が運転者に対して比較的敏感に伝わるので、円滑な発進が可能になることで、操縦安定性を大きく向上させることができる。
【０００９】
前記発進制御部は、前記クラッチ状態判定部により前記クラッチが解放状態であると判定されている間、前記目標値をアイドル回転数よりも大きい第１目標値に決定してもよい。
【００１０】
ここで、回転数は、クラッチが滑り始めてから繋合するまでの間に自ずと落ち込んでいく。前記構成によれば、クラッチが滑り始めてから繋合するまでの間の目標値を高めにしておくことで、この落込みがあっても、クラッチが繋合状態となったときに回転数を保持することができ、その後の騎乗型車両の加速の応答性を高めることができる。
【００１１】
前記発進制御部は、前記クラッチ状態判定部により前記クラッチが解放状態から滑り始めたと判定された時点にて、前記目標値を前記第１目標値から前記第１目標値よりも小さい第２目標値に切り替えてもよい。
【００１２】
前記構成によれば、クラッチが滑り始めると回転数の落込みなどの変動が生じるが、この変動に合わせるようにして目標値を下げるようにしているので、クラッチが繋合状態になって車両の加速度が高くなろうとするときに、回転数を狙いの値となるように制御することができるようになり、その後の騎乗型車両の加速の応答性を高めることができる。
【００１３】
前記走行動力発生源の回転数を検出するための回転数検出部を備え、前記クラッチ状態判定部は、前記回転数検出部により検出される回転数と前記第１目標値との偏差が前記所定回転数以上となるまで回転数が低下すると、前記クラッチが解放状態から滑り始めたと判定してもよい。
【００１４】
前記構成によれば、クラッチが繋合していることを検出するセンサや、クラッチの入力要素及び出力要素の回転数をそれぞれ検出するセンサを用いることなく、クラッチの作動状態を良好に判定することができる。
【００１５】
前記クラッチ状態判定部により前記クラッチが滑っている状態から繋合状態になったと判定されると、その後、前記発進制御部は、前記目標値を時間経過に伴って徐々に上昇させていってもよい。
【００１６】
前記構成によれば、クラッチが繋合状態になった後に、騎乗型車両の加速性を高く保持することができる。
【００１７】
前記走行動力発生源の回転数を検出するための回転数検出部と、駆動輪の回転数を検出するための駆動輪回転数検出部と、を備え、前記クラッチ状態判定部は、前記回転数検出部により検出される回転数と、前記駆動輪回転数検出部により検出される駆動輪の回転数より演算される前記走行動力発生源の回転数換算値との偏差が所定値未満となったときに、前記クラッチが滑っている状態から繋合状態になったと判定してもよい。
【００１８】
前記構成によれば、クラッチが繋合していることを検出するセンサや、クラッチの入力要素及び出力要素の回転数をそれぞれ検出するセンサを用いることなく、クラッチの作動状態を良好に判定することができる。
【００１９】
前記走行動力発生源の回転数を検出する回転数検出部と、車両が停止していることを検出する停車検出部と、を備え、前記発進制御開始条件は、前記停車検出部により車両が停止していると検出され、且つ、前記回転数検出部により検出される回転数がアイドル回転数よりも大きい所定回転数以上であるとの条件を含んでもよい。
【００２０】
前記構成によれば、騎乗型車両が単に停車しているだけでなく、運転者が発進のためのアクセル操作を行うなど、発進を試みようとしていることを表した条件を発進制御開始条件に含めているので、発進制御を良好に行うことができる。また、単に停車しているだけであるのに発進制御が開始してしまうといった不都合が生じない。
【００２１】
前記発進制御の実行を許容するか否かを入力する入力部を備え、前記発進制御開始条件は、前記入力部において前記発進制御の実行を許容する旨の入力がなされているとの条件を含んでもよい。
【００２２】
前記構成によれば、運転者が必要とするときのみ発進制御を行うことができるようになる。
【００２３】
前記記憶部は、前記走行動力発生源の動作パラメータを前記目標値に応じて求めるための制御規則を記憶し、前記制御規則が、前記クラッチ状態判定部によって判定される前記クラッチの作動状態ごとに設定されていてもよい。
【００２４】
前記構成によれば、クラッチの作動状態に応じて回転数を目標値となるよう好適に制御することができる。なお、この動作パラメータは、インジェクタの燃料噴射量又は開弁期間、及び点火プラグによる混合気の点火タイミングを含んでいてもよい。
【００２５】
前記クラッチ状態判定部により前記クラッチが滑り状態になったと判定された後に、前記車両がウィリー状態であるとの条件を含むウィリー開始条件が成立したか否かを判定するウィリー開始判定部を備え、前記発進制御部は、前記ウィリー開始判定部により前記ウィリー開始条件が成立したと判定されると、前記目標値を小さくするよう補正してもよい。
【００２６】
前記構成によれば、発進制御の実行中に騎乗型車両がウィリー状態になったような場合に、クラッチが繋合状態となってからの回転数を抑制するため、ウィリー状態を好適に回避することができる。
【００２７】
前記ウィリー開始判定部により前記ウィリー開始条件が成立したと判定されると、前記発進制御部は、前記目標値を小さくするよう補正した後、時間経過に伴って徐々に上昇させていってもよい。
【００２８】
前記構成によれば、クラッチが繋合状態となってから、ウィリー状態を好適に回避しつつも、車両を加速させることができる。
【００２９】
前記ウィリー開始判定部により前記ウィリー開始条件が成立したと判定された後において、所定の復帰条件が成立したか否かを判定する復帰判定部を備え、前記復帰判定部により前記復帰条件が成立したと判定されると、その後、前記発進制御部は、前記目標値を、前記ウィリー開始条件が成立していないと判定された場合に決定されるべき値へと徐々に近づけるようにして、時間経過に伴って上昇させていってもよい。
【００３０】
前記構成によれば、ウィリー状態を回避した後に、車体挙動が不安定になるのを抑えつつ、騎乗型乗物を好適に加速させることができる。
【００３１】
シフトアップがなされたとの条件及びスロットル開度が所定値未満になったとの条件を含む発進制御終了条件が成立するか否かを判定する終了条件判定部、を備え、前記発進制御部は、前記終了条件判定部により前記発進制御終了条件が成立したと判定されると、前記発進制御を終了してもよい。
【００３２】
前記構成によれば、設定されている変速段を用いた加速が必要でなくなった場合には、それに合わせて発進制御を終了させることができる。
【発明の効果】
【００３３】
以上のように、本発明によれば、発進時における駆動輪の回転数の変動を抑制することができ、騎乗型車両を円滑に発進させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施形態に係る発進制御装置を搭載した騎乗型乗物の一例として示す自動二輪車を左側から見て示す側面図である。
【図２】図１に示す自動二輪車に搭載された発進制御装置の全体構成を示す概念図である。
【図３】図２に示すエンジン制御ユニットにより実行されるメイン処理のフローチャートである。
【図４】図３に示す発進制御の一部を示すフローチャートである。
【図５】図３に示す発進制御の一部を示すフローチャートである。
【図６】図４及び図５に示す発進制御を実行した場合のエンジン回転数の変動の一例を示すタイミングチャートである。
【図７】図４及び図５に示す発進制御を実行した場合のエンジン回転数の変動の一例を示すタイミングチャートである。
【図８】図４及び図５に示す発進制御を実行した場合のエンジン回転数の変動の一例を示すタイミングチャートである。
【図９】本発明の実施形態の変形例に係る発進制御装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について騎乗型車両に自動二輪車を適用した場合を例にして説明する。なお、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しており、全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の符号を付して重複する詳細な説明を省略している。
【００３６】
（自動二輪車）
図１は、本発明の実施形態に係る発進制御装置を搭載した騎乗型乗物の一例として示す自動二輪車を左側から見て示す側面図である。図１に示す自動二輪車１は、二輪車オフロードレースで用いられ得るモトクロッサーである。この自動二輪車１は、前輪２ａ、後輪２ｂ、車体フレーム５及びシート６を備えている。
【００３７】
前輪２ａは、フロントフォーク３の下端部に回転可能に支持されている。フロントフォーク３の上端部は、ステアリングシャフト（図示せず）を介してハンドル４に連結されている。車体フレーム５は、ヘッドパイプ５ａ、左右一対のメインフレーム５ｂ、左右一対のダウンフレーム５ｃ及び左右一対のスイングアーム５ｄを有している。ヘッドパイプ５ａは、ステアリングシャフトを回転可能に支持している。一対のメインフレーム５ｂは、ヘッドパイプ５ａから後下がりに延びている。一対のダウンフレーム５ｃは、ヘッドパイプ５ａから下方に延びてから屈曲して後方に延び、メインフレーム５ｂの後端部に連結されている。一対のスイングアーム５ｄの前端部は、メインフレーム５ｂの後端部に回転可能に支持されている。後輪２ｂは、スイングアーム５ｄの後端部に回転可能に支持されている。シート６は、ハンドル４の後方且つメインフレーム５ｂの上方に設けられている。
【００３８】
自動二輪車１は、シート６に着座した運転者により操作される部品として、スロットルグリップ９ａ（図２参照）、クラッチレバー９ｂ及びシフトペダル９ｃを備えている。スロットルグリップ９ａは、ハンドル４の右グリップであり、運転者の右手で回転操作される。クラッチレバー９ｂは、ハンドル４の左グリップに取り付けられ、運転者の左手で操作される。シフトペダル９ｃは、左ダウンフレーム９ｃの後端部に取り付けられ、運転者の左足で操作される。
【００３９】
自動二輪車１の走行動力駆動源は４サイクルエンジン１０であり、後輪２ｂが駆動輪である。エンジン１０は、側面視でメインフレーム５ｂ及びダウンフレーム５ｃで囲まれた領域内に配置され、車体フレーム５に支持されている。後輪２ｂは、エンジン１０の出力によって回転駆動される。なお、エンジン１０は、単気筒型であっても多気筒型であってもよい。また、本実施形態においては、走行動力駆動源がエンジンであるが、走行動力駆動源は、エンジンに替えて又は追加して電動モータにより構成されてもよい。
【００４０】
（パワーユニット）
図２は、図１に示す自動二輪車１に搭載された発進制御装置２０の全体構成を示す概念図である。図２に示すように、エンジン１０には、スロットル弁１１、インジェクタ１２及び点火プラグ１３が備えられている。スロットル弁１１はケーブルを介してスロットルグリップ９ａに機械的に接続されているため、スロットル弁１１の開度（以下、「スロットル開度」と称す）はスロットルグリップ９ａの回転操作位置（以下、「グリップ位置」と称す）に応じて機械的に変化する。グリップ位置が全開位置にあるときには、スロットル開度が全開となる。エンジン１０の燃焼室への吸気量は、スロットル開度に応じて変化する。インジェクタ１２は、燃焼室に供給されるべき燃料を噴射する。点火プラグ１３は、燃焼室内の混合気を点火して燃焼させる。混合気が燃焼することにより、エンジン１０のクランク軸１０ａが回転出力を発生する。
【００４１】
クランク軸１０ａの回転出力は、動力伝達経路１５を介し、後輪２ｂへと伝達され得るようになっている。動力伝達経路１５は、エンジン１０側から後輪２ｂ側へ順に、一次伝動機構１６、クラッチ１７、変速機１８及び二次伝動機構１９を有している。
【００４２】
クラッチ１７は、入力要素１７ａ及び出力要素１７ｂを有している。入力要素１７ａは、一次伝動機構１６を介してクランク軸１０ａに接続されている。出力要素１７ｂは、変速機１８の入力軸１８ａに接続されている。このクラッチ１７は摩擦クラッチであり、入力要素１７ａ及び出力要素１７ｂが、クラッチレバー９ｂの操作に応じて互いに接触又は離隔する摩擦板１７ｃ，１７ｄをそれぞれ有している。クラッチレバー９ｂが完全に操作されているときには、摩擦板１７ｃ，１７ｄが互いに離隔して、クラッチ１７が解放状態となる。解放状態においては、クランク軸１０ａと変速機１８との間の動力伝達が遮断される。クラッチレバー９ｂが不完全に操作されているときには、摩擦板１７ｃが摩擦板１７ｄに対し滑るようにして接触して、クラッチ１７が滑り状態となる。クラッチレバー９ｂが完全に操作されていないときには、摩擦板１７ｃ，１７ｄが互いに接触して、クラッチ１７が繋合状態となる。滑り状態及び繋合状態においては、クランク軸１０ａの回転が、一次伝動機構１６及びクラッチ１７を介し、変速機１８の入力軸１８ａへと伝達される。クラッチ１７はケーブルを介してクラッチレバー９ｂに機械的に接続されているので、クラッチ１７の状態はクラッチレバー９ｂの操作状態に応じて機械的に変化する。
【００４３】
変速機１８は手動多段変速機であり、変速機１８の変速段はシフトペダル９ｃの操作に応じて変更される。変速機１８は、入力軸１８ａの回転を、選択されている変速段に対応する変速比で変速し、変速機１８の出力軸１８ｂに伝達する。出力軸１８ｂは、二次伝動機構１９を介して後輪２ｂに接続されている。なお、一次伝動機構１６は、歯車機構、ベルト伝動機構又はチェーン伝動機構を適用し得る。二次伝動機構１９は、チェーン伝動機構、シャフトドライブ機構、歯車機構又はベルト伝動機構を適用し得る。
【００４４】
（発進制御装置）
本実施形態に係る発進制御装置２０は、エンジン回転数センサ２１、スロットル位置センサ２２、後輪回転数センサ２３、車速センサ２４、ギア位置センサ２５、許可スイッチ２８、エンジン制御ユニット３０（以下、「ＥＣＵ」と称す）、インジェクタ１２及び点火プラグ１３を備えている。なお、吸気系が吸気量を変更又は調節するためのデバイスであってその動作が電子的に制御され得るもの（例えば、電子スロットル弁）を備える場合においては、発進制御装置２０が当該デバイスを備えていてもよい。
【００４５】
エンジン回転数センサ２１は、エンジン１０の（単位時間当たりの）回転数を検出するためのセンサであり、クランク軸１０ａの回転数、又はクランク軸１０ａに連れて回転する回転部材（不図示のカム軸、一次伝動機構１６の構成要素、クラッチ１７の入力要素１７ａなど）の回転数を検出する。スロットル位置センサ２２は、スロットル開度を検出する。車速センサ２３は、自動二輪車１（図１参照）の車速を検出する。例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）センサを利用することができる。後輪回転数センサ２４は、後輪２ｂの（単位時間当たりの）回転数を検出する。後輪回転数センサ２４は、ＥＣＵ３０の内部処理により後輪２ｂの回転数を最終的に測定することを実現するものであればよく、クラッチ１７及び変速機１８の動作に関わらず後輪２ｂに連れて回転する回転部材（二次伝動機構１９の構成要素、変速機出力軸１８ｂなど）の回転数を検出するセンサであってもよい。ギア位置センサ２５は、変速機１８において選択されている変速段を検出する。このように、本実施形態に係る発進制御装置２０は、必ずしも前輪２ａ（図１参照）の回転数を検出するセンサ又は加速度センサを備えていなくてもよい。
【００４６】
ＥＣＵ３０は、自動二輪車１の発進直前及び発進中に、前述のセンサ２１〜２５からの入力に基づき、エンジン回転数が目標値となるようにエンジン回転数を制御する発進制御を実行する。これにより、レースで見られるような急発進においても、自動二輪車１が円滑に発進可能になる。
【００４７】
ＥＣＵ３０の入力側は、センサ２１〜２５の他、許可スイッチ２８と接続されている。許可スイッチ２８は、ハンドル４（図１参照）の近傍に配置されており、運転者が容易に許可スイッチ２８を操作可能になる。運転者は、許可スイッチ２８を操作して、発進制御の実行を許容するか否かをＥＣＵ３０に入力することができる。以降では、特段記載しない限り、許可スイッチ２８において、発進制御の実行を許容する旨の入力がなされているものとする。ＥＣＵ３０の出力側は、インジェクタ１２及び点火プラグ１３と接続されている。つまり、発進制御において、インジェクタ１２及び点火プラグ１３が操作装置となり、燃料噴射量及び点火タイミングが操作量となる。
【００４８】
ＥＣＵ３０により実行される発進制御の内容を説明する便宜上、二輪車オフロードレースにおける運転者の発進操作の従前典型例について簡単に説明する。運転者は、自動二輪車１をスタートライン前で停止して発進を待機する。発進待機中、運転者は、クラッチレバー９ｂを操作してクラッチ１７を解放状態とし、１速等の低速段を選択し、グリップ位置を全開位置に近い位置としておく。発進許可が出ると、運転者は、クラッチレバー９ｂを戻していく。これにより、クラッチ１７が解放状態から滑り状態を経て繋合状態へと移行していき、エンジン１０の出力が動力伝達経路１５を介して後輪２ｂに伝達され始め、自動二輪車１が発進する。クラッチ１７が解放状態から滑り状態へと移行する前後においては、同一吸気量、燃料量、点火タイミング及び変速段であっても、エンジン回転数が低下する。クラッチ１７が滑り状態から繋合状態へと移行する場合も、これと同様である。
【００４９】
前述の従前典型例において、発進待機中にグリップ位置が全開位置とされないのは、仮に全開位置であればクラッチ１７が繋合状態となった時点で後輪２ｂに伝達される出力が過大となり、ウィリーや後輪２ｂのスリップを誘発する可能性があるためである。そこで運転者は、好発進を切るべくエンジン１０の出力を可及的に大きくしつつもウィリー及びスリップにより出遅れることがないよう、自らによる路面グリップの判断に基づいて、グリップ位置を全開位置まで位置させることはなく、開度の加減が非常に難しい。発進後にウィリー又はスリップが発生してしまったときには、運転者は、クラッチレバー９ｂを操作したりして操安性の確保を図る。
【００５０】
本実施形態に係るＥＣＵ３０により実行される発進制御によれば、運転者が難しい判断及び煩雑な操作をしなくとも自動二輪車１が円滑に発進可能となる。さらには、ウィリーが発生し得る状況下にあっても、運転者が煩雑な操作をしなくとも操安性が確保される。ＥＣＵ３０は、このような発進制御を実行するための機能部として、開始条件判定部３１、記憶部３２、クラッチ状態判定部３３、発進制御部３４、ウィリー開始判定部３５、復帰判定部３６及び終了条件判定部３７を有している。
【００５１】
開始条件判定部３１は、所定の発進制御開始条件が成立したか否かを判定する。発進制御開始条件には、許可スイッチ２８において発進制御の実行を許可する旨の入力がなされているとの前提条件、自動二輪車１が発進前の状態であるとの第１発進制御開始条件、及び、スロットル開度がアイドル回転数を越える所定開度以上であるとの第２発進制御開始条件が含まれる。例えば、車速センサ２３が車速ゼロを検出しているときに、開始条件判定部３１は第１開始条件が成立したと判定する。第２開始条件に係る所定開度は、記憶部３２に予め記憶される。開始条件判定部３１は、前提条件、第１発進開始条件及び第２発進開始条件が成立したときに発進制御開始条件が成立したと判定する一方、前提条件、第１発進開始条件又は第２発進開始条件が不成立であるときに発進制御開始条件が不成立であると判定する。スロットル開度が所定開度以上開いているのに停車し続けるには、グリップ位置が全閉位置から見て所定程度開き側に位置し、且つ、動力伝達経路１５が断であることが必要となる。クラッチ１７が解放状態であれば動力伝達経路１５は断となるので、前述した発進待機中には、発進制御開始条件が成立しうる。このように、発進制御開始条件に、第１発進開始条件及び第２発進開始条件が含まれていることにより、自動二輪車１が実際に発進を開始する直前から発進制御を開始することができ、且つ、発進を待機しているのではなく単に停車しているだけであるのに発進制御が開始してしまうという不都合を回避することができる。
【００５２】
クラッチ状態判定部３３は、発進制御を実行している間、クラッチ１７の作動状態又は作動状態の移行の有無を判定する。クラッチ状態判定部３３は、少なくとも、クラッチ１７が解放状態であるか否か、解放状態から滑り状態へ移行したか否か、及び、滑り状態から繋合状態へ移行したか否かを判定することができる。発進制御装置２０は、クラッチ１７の作動状態を判定するため専用のセンサ（例えば、クラッチレバー９ｂの操作位置を検出するポテンショメータ）を備えていなくてもよい。替わりに、クラッチ状態判定部３３は、エンジン回転数センサ２１及び後輪回転数センサ２４からの入力に基づいて、クラッチ１７の作動状態を判定する。既存のセンサからの入力に基づきクラッチ１７の作動状態が判定されるので、自動二輪車１のコスト高騰を防ぐことができ、自動二輪車１の製造工程を簡素化することができ、発進制御装置２０の全体構成を簡素化することができる。無論、クラッチ１７の作動状態の判定に用いられるセンサが、当該判定に専用のセンサであってもよい。
【００５３】
クラッチ状態判定部３３は、開始条件判定部３１により発進制御開始条件が成立したと判定された時点で、クラッチ１７の作動状態が解放状態であると判定する。動力伝達経路１５が断であることは発進制御開始条件を成立させるための有力な因子であるし、自動二輪車１の発進待機中には発進制御開始条件が成立する。このため、発進制御開始条件が成立した時点でクラッチ１７が解放状態であると推定することには妥当性がある。
【００５４】
クラッチ状態判定部３３は、クラッチ１７の作動状態が解放状態であると判定している間にエンジン回転数の実際値を目標値から見て所定値だけ下回る値である閾値と比較し、実際値が当該閾値を下回るときに、クラッチ１７の作動状態が解放状態から滑り状態へ移行したと判定する。このように、本実施形態に係る発進制御装置２０は、発進制御開始後におけるエンジン回転数の低下が回転数制御にとっての外乱の一つであるクラッチ１７の作動状態の変化に起因すると推定可能である点に着眼して、クラッチ１７の作動状態を判定するよう構成されている。
【００５５】
クラッチ状態判定部３３は、クラッチ１７の作動状態が滑り状態であると判定している間に、エンジン回転数センサ２１により検出されるエンジン回転数と、後輪回転数センサ２４により検出される回転数より演算されるエンジン回転数換算値との偏差が所定偏差未満になったときに、クラッチ１７の作動状態が滑り状態から繋合状態へ移行したと判定する。エンジン回転数換算値は、後輪回転数センサ２４が回転数を検出する対象となる回転部材とクランク軸１０ａとの間の変速比を、後輪回転数センサ２４により検出される回転数に乗算することにより演算される。なお、エンジン回転数センサ２１により検出されるエンジン回転数より演算される入力要素１７ａの回転数換算値と、後輪回転数センサ２４により検出される回転数より演算される出力要素１７ｂの回転数換算値とを比較することにより、クラッチ１７の作動状態が判定されてもよい。
【００５６】
開始条件判定部３１により発進制御開始条件が成立したと判定されると、発進制御部３４が発進制御を開始する。発進制御部３４は、クラッチ状態判定部３３により判定されるクラッチ１７の作動状態に応じて目標値を決定し、エンジン回転数が決定された目標値となるようにエンジン回転数を制御する。記憶部３２は、複数のエンジン回転数の目標値を予め記憶している。発進制御部３４は、クラッチ１７の作動状態に応じて、記憶部３２に記憶されている複数の目標値のうち一つを選択的に読み出すことができる。
【００５７】
本実施形態においては、スロットル開度がグリップ位置と機械的に関連付けられているので、エンジン回転数を制御するにあたっては、インジェクタ１２及び点火プラグ１３が操作され、エンジン１０の動作パラメータのうち燃料量（インジェクタ１２の開弁期間）及び点火タイミング（点火プラグ１３の動作タイミング）が制御される。つまり、発進制御部３４は、エンジン回転数を制御するにあたり、燃料量が増加又は減少補正されたり点火タイミングが進角又は遅角補正されたりするよう、インジェクタ１２及び点火プラグ１３の動作を制御する。なお、補正の基準となる燃料量及び点火タイミングは、記憶部３２に記憶された燃料量マップ及び点火タイミングマップに従って、スロットル開度等のエンジン１０の運転状態に応じて求められ得る。
【００５８】
記憶部３２は、決定された目標値に応じて燃料量及び点火タイミングといったエンジン１０の動作パラメータを求めるための制御規則を記憶している。制御規則は、エンジン回転数の目標値と当該動作パラメータとの間の関係を定めるものであればよく、演算式でもよいし、制御テーブル又は制御マップでもよい。エンジン回転数の目標値はクラッチ１７の作動状態の変化に応じて変化するため、制御規則は、クラッチ１７の作動状態ごとに設定されている。なお、制御規則は、補正の基準となる燃料量及び点火タイミングからの補正量を求めることができるように設定されていてもよいし、補正後の燃料量及び点火タイミングを求めることができるように設定されていてもよい。
【００５９】
発進制御部３４は、発進制御におけるエンジン回転数の制御にフィードフォワード制御を適用している。フィードフォワード制御は、制御応答の遅れを生じにくくさせる特性を有するので、運転状態が過渡的に変化していく発進時の制御に好適に適用される。フィードフォワード制御は、外乱の影響を受けやすいとの特性も有するところ、本実施形態に係る発進制御装置２０は、この特性を逆手にとり、目標値と実際値との間で偏差を生じさせる外乱をクラッチ１７の作動状態の移行やウィリーの発生として捉えることができる点に着眼して、クラッチ１７の作動状態が解放状態から滑り状態へ移行したか否か、及びウィリーが発生しているか否かを判定する構成となっている。
【００６０】
ウィリー開始判定部３５は、クラッチ状態判定部３３によりクラッチ１７が滑り状態から繋合状態へと移行したと判定されると、所定のウィリー前提条件及びウィリー開始条件が成立したか否かを判定する。ウィリー前提条件は、自動二輪車１がウィリー状態である可能性があるとの条件である。ウィリー前提条件には、クラッチ１７が滑り状態である間において後輪２ｂの回転数の最大値の更新幅が所定値未満であるとの第１ウィリー前提条件、及び、クラッチ１７が滑り状態である間においてエンジン回転数の変化率が負である状態が所定時間継続したとの第２ウィリー前提条件が含まれる。本実施形態に係る記憶部３２は、第１ウィリー前提条件の成否を判定するため、発進制御が開始してから後輪２ｂの回転数の最大値を更新記録するよう構成されている。
【００６１】
ウィリーの発生と、駆動輪である後輪２ｂの回転数と、エンジン回転数の変化率との間の関係を簡単に説明する。クランク軸出力トルクが大きいほど、また、クラッチ１７からの反力が小さいほど、エンジン回転数の変化率は大きくなる。一方、伝達トルクが大きいほど、また、後輪トラクションが小さいほど、後輪２ｂの回転数の変化率は大きくなる。クラッチ１７からの反力が大きくなれば、伝達トルクも大きくなる。一般に、路面グリップが過剰に高く、後輪トラクション及びクラッチからの反力が過剰に大きいときに、ウィリーが発生する。
【００６２】
上記関係によると、伝達トルクが小さい値であると、後輪２ｂの回転数の変化率が小さくなり、後輪２ｂの回転数の変化率の最大値が思うように更新されていかない。しかし、伝達トルクが小さければ、クラッチ１７からの反力も小さくなるので、エンジン回転数の変化率が負になるまで落ち込むような事態を生じにくい。このため、後輪２ｂの回転数の最大値が更新されていないもののエンジン回転数の変化率が正である状況、すなわち、第１ウィリー前提条件のみが成立している状況においては、路面グリップが低く且つ伝達トルクが小さいため、ウィリーが発生し得ない。
【００６３】
クラッチ１７からの反力が大きくなると、エンジン回転数の変化率が低下して伝達トルクが大きくなる。しかし、後輪トラクションが適正範囲内にあれば、後輪２ｂの回転数の変化率は比較的大きい値で推移する。このため、エンジン回転数の変化率が負であるものの後輪２ｂの回転数の最大値が更新され続けている状況、すなわち、第２ウィリー前提条件のみが成立している状況においては、路面グリップが高いおそれがあるものの、後輪トラクションが適正範囲内に収まり、ウィリーが発生することなく自動二輪車１が加速可能となる。
【００６４】
クラッチ１７からの反力が過剰に大きいために、エンジン回転数の変化率が負となり、伝達トルクが十分に大きいにもかかわらず後輪トラクションが過剰に大きいために、後輪２ｂの回転数の変化率が小さい値となっているような状況下であれば、第１ウィリー前提条件及び第２ウィリー前提条件が両方とも成立する。つまり、ウィリーが発生しやすい状況下であれば、第１ウィリー前提条件及び第２ウィリー前提条件が両方とも成立する。
【００６５】
そこでウィリー開始判定部３５は、第１ウィリー前提条件及び第２ウィリー前提条件の両方とも成立したときに、ウィリー前提条件が成立したと判定する一方、第１ウィリー前提条件及び／又は第２ウィリー前提条件が不成立であるときに、ウィリー前提条件が不成立であると判定する。
【００６６】
ウィリー開始条件の成否は、ウィリー前提条件が成立した後に判定される。ウィリー開始条件には、エンジン回転数の変化率が所定値以上であるとの条件が含まれる。一般に、ウィリーが発生すると、自動二輪車１の運転者は咄嗟にクラッチ１７を切る傾向にある。このため、ウィリーが発生していれば、エンジン回転数が上昇する傾向にある。このため、ウィリー前提条件が成立した後にエンジン回転数が上昇したという状況に基づいて、ウィリーが発生したと推定することには妥当性がある。ウィリー開始判定部３５が、このようにして自動二輪車１がウィリー状態であるか否かを判定するので、ウィリーが発生している状況であるかを良好に峻別することができる。
【００６７】
第１ウィリー前提条件の成否は、後輪回転数センサ２４からの入力に基づいて判定されることができる。ウィリー開始判定部３５は、後輪回転数センサ２４からの入力に基づいて後輪２ｂの回転数の変化率を演算する機能を有している。第２ウィリー前提条件及びウィリー開始条件の成否は、エンジン回転数センサ２１の入力に基づいて判定されることができる。このように、本実施形態に係る発進制御装置２０は、前輪２ａの回転数を検出するセンサ、フロントサスペンションのストロークを検出するセンサ、又は、重力加速度を検出するセンサを用いることなく、ウィリー状態の有無を判定することができる。よって、自動二輪車１のコスト高騰を防ぐことができ、自動二輪車１の製造工程を簡素化することができ、発進制御装置２０の全体構成を簡素化することができる。
【００６８】
復帰判定部３６は、ウィリー開始判定部３５によりウィリー開始条件が成立したと判定された後において、復帰条件が成立したか否かを判定する。復帰条件は、自動二輪車１がウィリー状態を脱したとの条件である。例えば、復帰条件には、ウィリー開始条件が成立したと判定された後において、クラッチ状態判定部３３によりクラッチ１７が繋合状態になったと判定されてから所定時間が経過したとの第１復帰条件が含まれる。一般に、ウィリーが終わると、自動二輪車１の運転者はクラッチ１７を繋ごうとする傾向にあり、操安性が確保されそうになると、自動二輪車１の運転者はクラッチ１７を繋合させ続けようとする傾向にある。このため、ウィリー開始条件が成立した後に、クラッチ１７が繋合状態である時間が所定時間継続したという状況に基づいて、ウィリーが終了したと推定することには妥当性がある。
【００６９】
発進制御部３４は、発進制御において、前述したクラッチ１７の作動状態に応じてのみならず、ウィリー開始判定部３５により判定されるウィリー開始条件の成否に応じて目標値を決定する。また、発進制御部３４は、発進制御において、復帰判定部３６により判定される復帰条件の成否に応じて目標値を決定する。ウィリー開始条件が成立したと判定されると、発進制御部３４はウィリー回避のための特別な発進制御を実行し、その後復帰条件が成立したと判定されると、ウィリー開始条件が不成立であると判定されたときに実行されるべき本来の発進制御へと復帰させる。
【００７０】
終了条件判定部３７は、所定の発進制御終了条件が成立したか否かを判定する。発進制御終了条件には、シフトアップ操作がなされたとの第１終了条件、及び、スロットル開度が所定開度未満になったとの第２終了条件が含まれる。第１終了条件の成否は、ギア位置センサからの入力に基づいて判定される。第２終了条件の成否は、スロットル位置センサからの入力に基づいて判定される。終了条件判定部３７は、第１終了条件又は第２終了条件が成立したときには、発進制御終了条件が成立したと判定する一方、第１終了条件及び第２終了条件が不成立のときには、発進制御終了条件が不成立と判定する。終了条件判定部３７により発進制御終了条件が成立したと判定されると、発進制御部３４は発進制御を終了する。これにより、発進前に選択されていた変速段を用いた加速が不要になったときには、それに合わせて発進制御を終了させることができる。
【００７１】
（発進制御方法）
以下、図３〜図８を参照してＥＣＵ３０により実行される制御の内容について説明する。図３は、ＥＣＵ３０により実行されるメイン制御の手順を示すフローチャートである。図３に示すメイン制御は、自動二輪車１のイグニションスイッチがオンである間に繰り返し実行される。メイン制御では、まず、開始条件判定部３１が、前提条件の成否、すなわち、許可スイッチ２８において発進制御の実行を許容する旨の入力がなされているか否かを判定する（ステップＳ１）。前提条件の不成立時には（Ｓ１：ＮＯ）、開始条件判定部３１により発進制御開始条件が不成立と判定され、それにより通常制御が実行される（ステップＳ２）。前提条件の成立時には（Ｓ１：ＹＥＳ）、開始条件判定部３１が、発進制御開始条件の成否、すなわち、前提条件だけでなく第１開始条件及び第２開始条件も成立しているか否かを判定する（ステップＳ３）。発進制御開始条件の不成立時には（Ｓ３：ＮＯ）、通常制御が実行される（ステップＳ２）。発進制御開始条件の成立時には（Ｓ３：ＹＥＳ）、発進制御部３４により発進制御が実行される（ステップＳ１０）。なお、通常制御（Ｓ２）は、本実施形態に係る発進制御（Ｓ１００）以外のモードに従った制御を全般的に含む概念であり、エンジンアイドリング時に実行される回転数を安定化させるためのアイドリング制御や、減速時に実行される休筒制御なども含む。
【００７２】
図４は、図３に示す発進制御（Ｓ１００）の手順の一部を示すフローチャートである。図４に示すように、発進制御部３４は、記憶部３２から第１目標値を読み出してエンジン回転数の目標値を第１目標値に決定し、エンジン回転数が第１目標値となるようエンジン回転数を制御する（ステップＳ１１１）。そして、クラッチ状態判定部３３が、クラッチ１７が解放状態から滑り状態へと移行したか否かを判定する（ステップＳ１１２）。クラッチ１７が解放状態であると判定されていれば（Ｓ１１２：ＮＯ）、終了条件判定部３７が、発進制御終了条件の成否を判定する（ステップＳ１１３）。発進制御終了条件の不成立時には（Ｓ１１３：ＮＯ）、発進制御部３４は、エンジン回転数の目標値を第１目標値に保つ（ステップＳ１１１）。つまり、発進制御終了条件が不成立であってクラッチ１７が解放状態であれば、発進制御部３４は、フィードフォワード制御を適用してエンジン回転数の定値制御を実行する。なお、発進制御終了条件の成立時には（Ｓ１１３：ＹＥＳ）、メイン制御にリターンし、発進制御部３４が発進制御を終了する。以下における発進制御終了条件の成否判断においても、成立後の処理が同様であるので、説明を省略する。
【００７３】
第１目標値は、アイドル回転数よりも大きい値である一方、スロットル開度が全開であるときに本来的にとり得るエンジン回転数の値よりも小さい値である。なお、スロットル開度が全開であるときのエンジン回転数の本来値とは、全開の運転状態に応じて燃料量マップに従って決定されるべき燃料量が噴射され、且つ、タイミングマップに従って決定されるべき点火タイミングで混合気が点火された場合にとり得るエンジン回転数であり、通常制御（Ｓ２）の実行時における全開の運転状態に応じたエンジン回転数である。
【００７４】
クラッチ１７が解放状態から滑り状態へ移行したと判定されると（Ｓ１１２：ＹＥＳ）、発進制御部３４は、記憶部３２から第２目標値を読み出してエンジン回転数の目標値を第２目標値に切り替え、エンジン回転数が第２目標値となるようエンジン回転数を制御する（ステップＳ１２１）。第２目標値は、第１目標値よりも小さい値である一方、アイドル回転数よりも大きい値である。次いで、クラッチ状態判定部３３が、クラッチ１７が滑り状態から繋合状態へ移行したか否かを判定する（ステップＳ１２２）。クラッチ１７が滑り状態であると判定されると（Ｓ１２２：ＮＯ）、ウィリー開始判定部３５が、ウィリー前提条件の成否を判定する（ステップＳ１２３）。ウィリー前提条件の不成立時には（Ｓ１２３：ＮＯ）、発進制御部３４が、クラッチ１７が解放状態から滑り状態へ移行した時点からの時間ｔが所定時間Ｔに達したか否かを判定する（ステップＳ１２４）。所定時間Ｔに達していなければ（Ｓ１２４：ＮＯ）、終了条件判定部３７が、発進制御終了条件の成否を判定する（ステップＳ１２５）。発進制御終了条件の不成立時には（ステップＳ１２５：ＮＯ）、発進制御部３４は、エンジン回転数の目標値を第２目標値に保つ（ステップＳ１２１）。ウィリー前提条件の成立時には（Ｓ１２３：ＹＥＳ）、ウィリー開始判定部３５が、ウィリー開始条件の成否を判定する（ステップＳ１２６）。ウィリー開始条件の不成立時にも（Ｓ１２６：ＮＯ）、ステップＳ１２４に進む。つまり、クラッチ１７が滑り状態であり、ウィリー前提条件又はウィリー開始条件が不成立であり、且つ、時間Ｔが所定時間Ｔに達していなければ、発進制御部３４は、フィードフォワード制御を適用してエンジン回転数の定値制御を実行する。
【００７５】
クラッチ１７が滑り状態から繋合状態へ移行したと判定されると（Ｓ１２１：ＹＥＳ）、ステップＳ１３１に進み、自動二輪車１を加速させるべくエンジン回転数が制御される。クラッチ１７が滑り状態のまま、ウィリー開始条件又はウィリー判定条件が不成立のままで時間ｔが所定時間Ｔに達したときにも（Ｓ１２４：ＹＥＳ）、ステップＳ１３１に進み、加速のためのエンジン回転数の制御が実行される。これにより、緩慢なクラッチ操作により発進が出遅れるような事態を良好に回避することができる。なお、ウィリー開始条件の成立時の処理については、図５を参照して後述する。
【００７６】
ステップＳ１３１以降の処理について説明する。まず、発進制御部３４が、クラッチ１７が解放状態から滑り状態へ移行した時点からの経過時間ｔに、所定の第１上昇率Δ１を乗算することにより、エンジン回転数の目標値を決定する（ステップＳ１３１）。第１上昇率Δ１は、エンジン回転数の上昇率であり、第１上昇率Δ１に上記所定時間Ｔを掛けると、第２目標値になる。このため、ステップＳ１２２からステップＳ１３１に進んだときには、エンジン回転数の目標値が、直前まで決定されていた値（第２目標値）よりも小さい値に設定される。ステップＳ１２４からステップＳ１３１に進んだときには、エンジン回転数の目標値が、直前まで決定されていた値（第２目標値）と等しい値に設定される。
【００７７】
次に、エンジン回転数の目標値がリミット値に到達しているか否かを判定する（ステップＳ１３２）。第２目標値はリミット値よりも小さい値であるので、発進制御（Ｓ１００）が開始してから図５に示す処理を経ることなくステップＳ１３２に進んだときには、エンジン回転数の目標値が必ずリミット値未満となる。目標値がリミット値未満であれば（Ｓ１３２：ＮＯ）、発進制御部３４が、目標値から実際値を減算して得られる減算値が記憶部３２に予め記憶されている偏差閾値未満であるか否かを判定する（ステップＳ１３３）。減算値が偏差閾値未満であれば（Ｓ１３３：ＹＥＳ）、発進制御部３４は、エンジン回転数の目標値を、現に決定されている値から所定の第１上昇率Δ１で上昇させた値に決定し、エンジン回転数が当該値となるようエンジン回転数を制御する（ステップＳ１３４）。他方、減算値が偏差閾値以上であれば（Ｓ１３３：ＮＯ）、発進制御部３４が、当該減算値に応じた補正量又は予め定められた補正量だけ点火タイミングを進角補正したうえで（ステップＳ１３５）、前述のステップＳ１３４へと進む。そして、終了条件判定部３７が、発進制御終了条件の成否を判定する（ステップＳ１３６）。
【００７８】
このような処理が、発進制御終了条件が成立したと判定されない限り、目標値がリミット値に到達するまで繰り返される。つまり、目標値がリミット値未満であって発進制御終了条件が不成立である間（Ｓ１３２：ＮＯ AND Ｓ１３５：ＮＯ）、発進制御部３４は、エンジン回転数の目標値を前記第１上昇率Δ１で上昇させ続けるようにして徐変させ（ステップＳ１３５）、フィードフォワード制御を適用してエンジン回転数の追値制御を実行する。これにより、クラッチ１７が繋合状態になった時期に関わらず、クラッチ１７が解放状態から滑り状態へ移行してから前記所定時間Ｔが経過すると、エンジン回転数の目標値が第２目標値に決定される。発進制御部３４は、そのうえで目標値と実際値との間の偏差を考慮して進角補正を行うこともでき（Ｓ１３５参照）、それによりエンジン回転数の実際値を目標値へと良好に追従させることができる。
【００７９】
目標値が上昇し続けてリミット値に到達すると（Ｓ１３２：ＹＥＳ）、発進制御部３４は、エンジン回転数の目標値をリミット値に決定し（ステップＳ１３７）、ステップＳ１３６に進む。つまり、目標値がリミット値に到達した後であって発進制御終了条件が不成立である間（Ｓ１３２：ＹＥＳ AND Ｓ１３６：ＮＯ）、発進制御部３４は、エンジン回転数の目標値をリミット値に保ち（ステップＳ１３７）、エンジン回転数の定値制御を実行する。
【００８０】
図５は、図３に示す発進制御の処理の一部を示すフローチャートである。図５に示すように、ウィリー開始条件の成立時には（Ｓ１２６：ＹＥＳ）、発進制御部３４が、クラッチ１７が解放状態から滑り状態へ移行した時点からの経過時間ｔに、所定の第２上昇率Δ２を乗算することにより、エンジン回転数の目標値を決定する（ステップＳ１４１）。第２上昇率Δ２は、エンジン回転数の上昇率であり、第１上昇率Δ１よりも小さい値である。このため、ステップＳ１４１で決定される目標値は、仮にウィリーが発生していないとしてステップＳ１３１以降の処理に進んだ場合において同時期に決定されるべき目標値よりも小さい値である。
【００８１】
次に、復帰判定部３６が復帰条件の成否を判定する（ステップＳ１４２）。復帰条件の不成立時には（Ｓ１４２：ＮＯ）、発進制御部３４は、エンジン回転数の目標値を現に決定されている値から上記第２上昇率Δ２で上昇させた値に決定し、エンジン回転数が当該値となるようエンジン回転数を制御する（ステップＳ１４３）。次いで、終了条件判定部３７が発進制御終了条件の成否を判定する（ステップＳ１４４）。
【００８２】
このような処理が、復帰条件又は発進制御終了条件が成立したと判定されるまで繰り返される。つまり、復帰条件及び発進制御終了条件が両方とも不成立である間（Ｓ１４２：ＮＯ AND Ｓ１４４：ＮＯ）、発進制御部３４は、エンジン回転数の目標値を第２上昇率Δ２で上昇させ続けるようにして徐変させ（ステップＳ１４３）、フィードフォワード制御を適用してエンジン回転数の追値制御を実行する。
【００８３】
復帰条件の成立時には（Ｓ１４２：ＹＥＳ）、発進制御部３４は、エンジン回転数の目標値を現に決定されている値から所定の第３上昇率Δ３で上昇させた値に決定し、エンジン回転数が当該値となるようエンジン回転数を制御する（ステップＳ１５１）。次いで、発進制御部３４が、現に決定されているエンジン回転数の目標値が、仮にウィリー開始条件が不成立であった場合に同一の時点で決定されているべきエンジン回転数の目標値に到達しているか否かを判定する（ステップＳ１５２）。このような目標値の到達を可能にするため、第３上昇率Δ３は、第１上昇率Δ１よりも大きい値に設定される。
【００８４】
ウィリーが発生している蓋然性が高い状況におけるエンジン出力の上昇程度が、ウィリーが発生している蓋然性が低い状況における上昇程度よりも高いと、ウィリーを良好に抑制するとの目的の達成が困難になることに照らし、第２上昇率Δ２は第１上昇率Δ１未満に設定される。よって、復帰条件が成立したと判定された時点では、ウィリー開始条件の成否判定直後に生じた目標値に対する差分が埋まっていない。すなわち、発進制御（Ｓ１００）が開始して初めてステップＳ１５２に進んだときには、現に決定されているエンジン回転数の目標値は、仮にウィリー開始条件が不成立であった場合に同一の時点で決定されているべきエンジン回転数の目標値に到達していない。目標値が未到達であれば（Ｓ１５２：ＮＯ）、終了条件判定部３７が発進制御終了条件の成否を判定する（ステップＳ１５３）。
【００８５】
このような処理が、発進制御終了条件が成立したと判定され又は目標値が到達したと判定されるまで繰り返される。つまり、復帰条件が成立したと判定された後において、目標値が未到達であって発進制御終了条件が不成立である間は（Ｓ１５２：ＮＯ AND Ｓ１５３：ＮＯ）、発進制御部３４は、エンジン回転数の目標値を第３上昇率Δ３で上昇させ続けるようにして徐変させ（ステップＳ１５１）、フィードフォワード制御を適用してエンジン回転数の追値制御を実行する。発進制御終了条件が不成立のまま目標値が到達したと判定されると（Ｓ１５２：ＹＥＳ）、図４に示すステップＳ１３２に戻る。ステップＳ１３２に戻った後においては、前述同様、ステップＳ１３２〜Ｓ１３７の処理が行われる。
【００８６】
図６〜図８は、図４及び図５に示す発進制御（Ｓ１００）を実行したときのエンジン回転数の変化の一例を示すタイミングチャートである。図６は、二輪車オフロードレースでの発進において、路面グリップが後輪駆動力と良好にバランスしてウィリーが発生しない場合を例示している。図７は、同発進において、路面グリップが高いもののウィリーの発生には至らない場合を例示している。図８は、同発進において、ウィリーが発生した場合を例示している。何れのケースでも、本実施形態に係る発進制御装置２０を搭載した自動二輪車１の運転者は、発進に際し、グリップ位置を全開位置に位置させたままにしてクラッチレバー９ｂを操作するだけでよい。すると、下記のとおり、エンジン回転数及びエンジン出力が、グリップ位置を固定しているにも関わらず、状況に対応した好発進に資するよう、クラッチ１７の作動状態及びウィリーの有無に応じて変化する。
【００８７】
図６を参照すると、発進待機中に、クラッチ１７を解放状態としてグリップ位置を全閉位置から全開位置へと操作し始めると（時点ｔ１）、その過程でスロットル開度が所定開度ＴＨinを超え、発進制御が開始する（時点ｔ２）。グリップ位置を全開位置に位置させれば、エンジン回転数の実際値Ｎmが前述した本来値まで上昇しようとする。しかし、発進制御が開始すると、エンジン回転数の目標値が当該本来値よりも小さい値である第１目標値Ｎref1に決定されるので、エンジン回転数の実際値Ｎmは、当該第１目標値Ｎref1に近付くように変化する。このとき、フィードフォワード制御の特性により、エンジン回転数の実際値Ｎmは、応答良く第１目標値Ｎref1付近まで変化する。しかも、自動二輪車１が停止中であって動力伝達経路１５が断であるので、外乱が走行中と比べて遥かに小さい。このため、エンジン回転数の実際値Ｎmは、第１目標値Ｎref1付近で良好に収束する。
【００８８】
発進許可が出ると、運転者は、グリップ位置を全開位置に位置させたまま、クラッチレバー９ｂを戻していくこととなる。このクラッチレバー９ｂの操作の過程で、クラッチ１７が滑り始める。クラッチ１７が滑り始めると、エンジン回転数の実際値Ｎmが急落する。他方、クラッチ状態判定部３３は、第１目標値Ｎref1から実際値Ｎmを減算した値が所定閾値以上になると、クラッチ１７が解放状態から滑り状態へ移行したと判定する（時点ｔ３）。つまり、クラッチ状態判定部３３は、発進制御開始後におけるエンジン回転数の急落が回転数制御にとっての外乱の一つであるクラッチ１７の作動状態の変化に起因すると推定可能である点に着眼して、クラッチ１７の作動状態を判定する。これにより、発進制御装置２０からクラッチ１７の作動状態を判定するため専用のセンサを廃しながら、クラッチ１７が解放状態から滑り状態へ移行したことを好適に判定することができる。
【００８９】
エンジン回転数が急落すると、エンジン回転数の目標値Ｎrefは、第１目標値Ｎref1よりも小さい値である第２目標値Ｎref2に切り替えられる。図６は、路面グリップが後輪駆動力と良好にバランスするケース、つまり、路面グリップとエンジン出力との間のアンバランスといった回転数制御にとっての外乱の影響が小さいケースを例示している。よって、図６に示すケースでは、エンジン回転数の定値制御を通じて、エンジン回転数の実際値Ｎmが第２目標値Ｎref2に良好に近付いていく。なお、第２目標値Ｎref2は、第１目標値Ｎref1から前記所定閾値を減算して得られる値（すなわち、クラッチ１７が滑り状態に移行した判定された時点におけるエンジン回転数の実際値Ｎm）よりも小さい値である。
【００９０】
図６に示すケースでは、時点ｔ３からの経過時間が所定時間Ｔに達する前に、クラッチ１７が繋合状態になった場合を例示している。この場合、クラッチ１７が繋合状態になったと判定された時点ｔ４において、エンジン回転数の目標値が、時点ｔ３から時点ｔ４までの時間に第１上昇率Δ１を乗算した値に決定される。図６に示すケースでは、第１及び第２ウィリー前提条件の何れもが不成立であり、そのためウィリー前提条件は不成立と判定される。クラッチ１７が繋合した後には、自動二輪車１が本格的に加速しようとする。第２目標値Ｎref2は、クラッチ１７が繋合した時点で、後輪２ｂをスリップさせることなく自動二輪車１を良好に加速させるために必要なエンジン回転数の値である。第１目標値Ｎref1は、回転数制御にとっての外乱が小さい状況下で所定時間Ｔをかけて定値制御を実行している間にエンジン回転数の実際値Ｎmを第２目標値Ｎref2まで変化させるために必要な偏差と、クラッチ１７が滑り始めることで生ずるエンジン回転数の落ち込みとを加味して、第２目標値Ｎref2からプラス側にオフセットした値である。このような第１目標値Ｎref1は、実車を用いた走行試験及び数値解析を行うことによって得ることができる。
【００９１】
このように、クラッチ１７が滑り始める前のエンジン回転数の目標値Ｎrefを高めに設定しておくことにより、クラッチ１７が滑り始めた後にエンジン回転数が自ずと落ち込んでも、クラッチ１７が繋合状態となったときにエンジン回転数の実際値Ｎmを高く保つことができる。よって、車両の加速性を高めることができる。また、クラッチ１７が滑り始めた後のエンジン回転数に落ち込みに合わせるようにして目標値Ｎrefを下げるので、クラッチ１７が繋合状態になって自動二輪車１の加速度が高くなろうとするときに、エンジン回転数をねらいの値となるように制御することができるようになる。
【００９２】
時点ｔ４以降、エンジン回転数の目標値は第１上昇率Δ１で上昇し続け、エンジン回転数の追値制御が実行される。第１上昇率Δ１は、クラッチ１７の繋合後に自動二輪車１を加速させるにあたり、後輪２ｂのスリップを発生させることなくエンジン出力を可及的に大きくさせる値に設定される。これにより、クラッチ１７が繋合状態になった後に、自動二輪車１が良好に加速する。エンジン回転数の目標値がリミット値Ｎlimに達した後は、目標値の上昇が頭打ちとなり、エンジン回転数の定値制御が実行される。また、スロットル開度が所定開度ＴＨout未満となると、発進制御終了条件が成立し、発進制御が終了する（時点ｔ６）。
【００９３】
このように、本実施形態に係る発進制御によれば、グリップ位置を全開位置に位置させたままクラッチレバー９ｂを適正に操作するだけで、好発進を切ることができる。また、自動二輪車１が発進する前からエンジン回転数の実際値を目標値となるよう予め制御するので、クラッチ１７が操作されて実際に自動二輪車１が発進するときにエンジン回転数を目標値に良好に追従させることができる。そして、エンジン回転数の目標値はクラッチ１７の作動状態に応じて決定される。つまり、エンジン１０から後輪２ｂへの走行動力の伝達状態を考慮して、エンジン回転数が制御される。したがって、発進制御を実行しているときの後輪２ｂの回転数の変動を抑制することが可能となり、自動二輪車１を円滑に発進させることができる。
【００９４】
図７に示すケースにおいても、グリップ位置の操作の開始から発進制御の開始を経てクラッチ１７が滑り状態へ移行したと判定されるまで（ｔ１１〜ｔ１３）は、エンジン回転数が図６に示すケースと同様の挙動を示す。また、発進制御の開始後、スロットル開度が小さくなることで発進制御が終了する点も、上記同様である（ｔ１５）。
【００９５】
前記時点ｔ１３以降においては、路面グリップが想定されているものよりも高いので、エンジン回転数の実際値Ｎmは小さくなる傾向にある。一方、後輪トラクションが許容範囲を超えるような程度にまで大きくなってはいないので、後輪２ｂの回転数の変化率が顕著には低下しない。これにより、前記時点ｔ１３から所定時間Ｔが経過した時点ｔ１４でのエンジン回転数の実際値Ｎmは第２目標値Ｎref2を下回る一方、この所定時間Ｔが経過する間、後輪２ｂの回転数の変化率は比較的高い値で推移する。したがって、第２ウィリー前提条件が成立しうる一方、第１ウィリー前提条件は不成立となり、結果としてウィリー前提条件が不成立と判定される。このように、本実施形態に係る発進制御によれば、ウィリー前提条件が２つの異なる条件を含むので、ウィリーが発生しているか否かを良好に峻別することができる。
【００９６】
図７に示すケースでは、時点１３からの経過時間が所定時間Ｔに達するまでの間に、クラッチ１７が繋合状態にならなかった場合を例示している。この場合、クラッチ１７が繋合状態になったと判定されないままであっても、所定時間Ｔが経過した時点１４以降、エンジン回転数の目標値Ｎrefは、第２目標値Ｎref2から第１上昇率Δ１で上昇していくように徐変する。これにより、発進の出遅れを極力抑制することができる。また、ウィリー開始条件は不成立と判定されたものの、エンジン回転数の実際値Ｎmは目標値Ｎrefから見てマイナス側に離れた値となっている。そこで、この目標値Ｎref2と実際値Ｎmとの差に基づき、進角補正が行われる（ステップＳ１３３〜Ｓ１３５参照）。よって、路面グリップが想定よりも高い一方でウィリーの発生には至らなかった状況下で、クラッチ１７の繋合後にエンジン回転数を目標値Ｎrefまで迅速に回復することができる。したがって、実際の路面グリップと想定されていたものとの間にギャップがあっても、ギャップに因る発進の出遅れを最小限に食い止めることができる。
【００９７】
図８は、クラッチ１７が滑り状態へ移行したと判定された後の挙動に焦点を当てている。図８に示すケースでは、路面グリップが想定されているものよりも過剰に高いので、クラッチ１７が滑り状態へ移行したと判定された時点ｔ２１以降、後輪２ｂの回転数は良好に上昇しない傾向にある。このため、後輪回転数の最大値が更新されない状況になる。同時に、エンジン回転数の実際値も低下していく傾向にある。このため、時点ｔ２２において、第１ウィリー前提条件及び第２ウィリー前提条件が両方とも成立する。そして、運転者がウィリーの発生を抑えにかかるべくクラッチ１７を切る操作を行うと、エンジン回転数の実際値が急上昇し始める。これにより、ウィリー開始条件が成立する。このように、本実施形態に係る発進制御装置２０は、ウィリーが発生する可能性のある条件が成立した後に、ウィリーが実際に発生していれば生じる蓋然性の高い運転状態の変化が見られたときになって初めてウィリーが発生していているものと判定する。このため、ウィリーの発生を良好に峻別することができる。
【００９８】
ウィリー開始条件が成立した時点ｔ２３にて、エンジン回転数の目標値Ｎmは、時点ｔ２１からの経過時間に第２上昇率Δ２を乗算した値に設定される。その後、エンジン回転数の目標値Ｎrefは、この値から第２上昇率Δ２で上昇していくように徐変する。クラッチ１７が繋合された時点ｔ２４からの所定時間が経過する間、クラッチ１７が繋合状態であり続けると、その時点ｔ２５で、復帰条件が成立したと判定される。このように、発進制御の実行中にウィリーが発生したような場合に、クラッチ１７が繋合状態となってからのエンジン回転数が抑制されるので、ウィリー状態を好適に回避することができる。また、エンジン回転数を抑制したうえで、エンジン回転数を徐々に上昇させるようにしているので、ウィリー状態を回避しつつも、自動二輪車１を加速させることができる。
【００９９】
時点ｔ２５以降、エンジン回転数の目標値Ｎrefは、第３上昇率Δ３で上昇していくように徐変し、ウィリー開始条件の不成立時に決定されているべき目標値へと近付いていく。この追値制御により、エンジン回転数の実際値Ｎmも目標値Ｎrefに追従して上昇する。これにより、ウィリー状態を回避した後に、車体挙動が不安定になるのを抑えつつも、自動二輪車１を好適に加速させることができる。
【０１００】
（変形例）
これまで、本発明の実施形態について説明したが、上記構成及び方法は、一例に過ぎず、本発明の範囲内で適宜変更可能である。
【０１０１】
図９は、本発明の実施形態の変形例に係る発進制御装置１２０の構成を示すブロック図である。図９に示す変形例に係る発進制御装置１２０は、ＥＣＵ３０の入力側に接続された目標値設定スイッチ２９を更に備えている。目標値設定スイッチ２９は、ハンドル４の近傍に設けられている。他方、ＥＣＵ３０の記憶部３２は、第１目標値及び第２目標値の組を複数組記憶している。或る組の第１目標値及び第２目標値は、他の組の第１目標値及び第２目標値それぞれと異なる値である。運転者は、目標値設定スイッチ２９を操作することにより、発進制御において発進制御部３４により読み出されるべき第１及び第２目標値の組を選択することができる。これにより、運転者は、自己による路面状態の判断に基づいて、クラッチ１７が繋合状態になったときのエンジン回転数の目標値を適宜設定することができる。したがって、発進時に煩雑な操作が不要になるとの上記作用効果と共に、路面状態に対応して好発進を切ることができるようになるとの作用効果を得ることができる。
【０１０２】
また、クラッチ状態判定部３３は、クラッチ１７が滑り状態に移行した時点から所定時間が経過したか否かの判断を通じて、クラッチ１７の作動状態が解放状態から繋合状態に移行したか否かを判断してもよい。また、ウィリー開始判定部３５は、クラッチ１７が繋合状態に移行したと判定された直後に、ウィリー開始条件の成否を判定してもよい。この場合、ウィリー開始判定部３５が、第１ウィリー前提条件及び第２ウィリー前提条件が両方とも成立したときに、ウィリー開始条件が成立したと判定するよう構成されていてもよい。
【０１０３】
また、発進制御装置は、クラッチ１７が繋合状態になったときに、エンジン回転数の目標値が、解放状態であるときに設定される第１目標値よりも低く且つ本格的な加速の開始に好適である第２目標値に設定され、また、エンジン回転数の実際値が当該第２目標値となるように制御が行われればよい。このため、クラッチが滑り状態であると判定されている間、エンジン回転数の定値制御が必ずしも実行されていなくてもよい。
【０１０４】
本発明は、二輪車レースに用いられるモトクロッサーに好適に適用されるが、その他のタイプの自動二輪車にも適用可能である。また、本発明は、自動二輪車に限定されず、不整地走行車などの騎乗型車両に好適に適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明は、発進時における駆動輪の回転数の変動を抑制することができ、騎乗型車両を円滑に発進させることができるとの作用効果を奏し、モトクロッサーなど自動二輪車を始めてとして騎乗型車両に利用されると有益である。
【符号の説明】
【０１０６】
１ 自動二輪車（騎乗型車両）
２ｂ 後輪（駆動輪）
１０ エンジン（走行動力駆動源）
１１ スロットル弁
１２ インジェクタ
１３ 点火プラグ
１５ 動力伝達経路
１７ クラッチ
１８ 変速機
２０ 発進制御装置
２１ エンジン回転数センサ（回転数検出部）
２２ スロットル位置センサ
２３ 後輪回転数センサ（駆動輪回転数検出部）
２４ 車速センサ（停車検出部）
２５ ギア位置センサ
２８ 許可スイッチ（入力部）
３０ エンジン制御ユニット
３１ 開始条件判定部
３２ 記憶部
３３ クラッチ状態判定部
３４ 発進制御部
３５ ウィリー開始判定部
３６ 復帰判定部
３７ 終了条件判定部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両が発進前の状態であるとの条件を含む発進制御開始条件が成立するか否かを判定する開始条件判定部と、
発進制御時における走行動力発生源の回転数の目標値を予め記憶する記憶部と、
前記開始条件判定部により前記発進制御開始条件が成立したと判定されると、前記走行動力発生源の回転数を前記目標値となるように制御する発進制御を実行する発進制御部と、
前記走行動力発生源から駆動輪への動力伝達経路に介設されたクラッチの作動状態を判定するクラッチ状態判定部と、を備え、
前記発進制御部は、前記クラッチ状態判定部により判定される前記クラッチの作動状態に応じて前記目標値を決定する、騎乗型車両の発進制御装置。
【請求項２】
前記発進制御部は、前記クラッチ状態判定部により前記クラッチが解放状態であると判定されている間、前記目標値をアイドル回転数よりも大きい第１目標値に決定する、請求項１に記載の騎乗型車両の発進制御装置。
【請求項３】
前記発進制御部は、前記クラッチ状態判定部により前記クラッチが解放状態から滑り始めたと判定された時点にて、前記目標値を前記第１目標値から前記第１目標値よりも小さい第２目標値に切り替える、請求項２に記載の騎乗型車両の発進制御装置。
【請求項４】
前記走行動力発生源の回転数を検出するための回転数検出部を備え、
前記クラッチ状態判定部は、前記回転数検出部により検出される回転数と前記第１目標値との偏差が前記所定回転数以上となるまで回転数が低下すると、前記クラッチが解放状態から滑り始めたと判定する、請求項３に記載の騎乗型車両の発進制御装置。
【請求項５】
前記クラッチ状態判定部により前記クラッチが滑っている状態から繋合状態になったと判定されると、その後、前記発進制御部は、前記目標値を時間経過に伴って徐々に上昇させていく、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の騎乗型車両の発進制御装置。
【請求項６】
前記走行動力発生源の回転数を検出するための回転数検出部と、
駆動輪の回転数を検出するための駆動輪回転数検出部と、を備え、
前記クラッチ状態判定部は、前記回転数検出部により検出される回転数と、前記駆動輪回転数検出部により検出される駆動輪の回転数より演算される前記走行動力発生源の回転数換算値との偏差が所定値未満となったときに、前記クラッチが滑っている状態から繋合状態になったと判定する、請求項５に記載の騎乗型車両の発進制御装置。
【請求項７】
前記走行動力発生源の回転数を検出する回転数検出部と、
車両が停止していることを検出する停車検出部と、を備え、
前記発進制御開始条件は、前記停車検出部により車両が停止していると検出され、且つ、前記回転数検出部により検出される回転数がアイドル回転数よりも大きい所定回転数以上であるとの条件を含む、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の騎乗型車両の発進制御装置。
【請求項８】
前記発進制御の実行を許容するか否かを入力する入力部を備え、
前記発進制御開始条件は、前記入力部において前記発進制御の実行を許容する旨の入力がなされているとの条件を含む、請求項７に記載の騎乗型車両の発進制御装置。
【請求項９】
前記記憶部は、前記走行動力発生源の動作パラメータを前記目標値に応じて求めるための制御規則を記憶し、
前記制御規則が、前記クラッチ状態判定部によって判定される前記クラッチの作動状態ごとに設定されている、請求項１ないし８のいずれか１項に記載の騎乗型車両の発進制御装置。
【請求項１０】
前記クラッチ状態判定部により前記クラッチが滑り状態になったと判定された後に、前記車両がウィリー状態であるとの条件を含むウィリー開始条件が成立したか否かを判定するウィリー開始判定部を備え、
前記発進制御部は、前記ウィリー開始判定部により前記ウィリー開始条件が成立したと判定されると、前記目標値を小さくするよう補正する、請求項１ないし９のいずれか１項に記載の騎乗型車両の発進制御装置。
【請求項１１】
前記ウィリー開始判定部により前記ウィリー開始条件が成立したと判定されると、前記発進制御部は、前記目標値を小さくするよう補正した後、時間経過に伴って徐々に上昇させていく、請求項１０に記載の騎乗型車両の発進制御装置。
【請求項１２】
前記ウィリー開始判定部により前記ウィリー開始条件が成立したと判定された後において、所定の復帰条件が成立したか否かを判定する復帰判定部を備え、
前記復帰判定部により前記復帰条件が成立したと判定されると、その後、前記発進制御部は、前記目標値を、前記ウィリー開始条件が成立していないと判定された場合に決定されるべき値へと徐々に近づけるようにして、時間経過に伴って上昇させていく、請求項１０又は１１に記載の騎乗型車両の発進制御装置。
【請求項１３】
シフトアップがなされたとの条件及びスロットル開度が所定値未満になったとの条件を含む発進制御終了条件が成立するか否かを判定する終了条件判定部、を備え、
前記発進制御部は、前記終了条件判定部により前記発進制御終了条件が成立したと判定されると、前記発進制御を終了する、請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の騎乗型車両の発進制御装置。
【請求項１】
車両が発進前の状態であるとの条件を含む発進制御開始条件が成立するか否かを判定する開始条件判定部と、
発進制御時における走行動力発生源の回転数の目標値を予め記憶する記憶部と、
前記開始条件判定部により前記発進制御開始条件が成立したと判定されると、前記走行動力発生源の回転数を前記目標値となるように制御する発進制御を実行する発進制御部と、
前記走行動力発生源から駆動輪への動力伝達経路に介設されたクラッチの作動状態を判定するクラッチ状態判定部と、を備え、
前記発進制御部は、前記クラッチ状態判定部により判定される前記クラッチの作動状態に応じて前記目標値を決定する、騎乗型車両の発進制御装置。
【請求項２】
前記発進制御部は、前記クラッチ状態判定部により前記クラッチが解放状態であると判定されている間、前記目標値をアイドル回転数よりも大きい第１目標値に決定する、請求項１に記載の騎乗型車両の発進制御装置。
【請求項３】
前記発進制御部は、前記クラッチ状態判定部により前記クラッチが解放状態から滑り始めたと判定された時点にて、前記目標値を前記第１目標値から前記第１目標値よりも小さい第２目標値に切り替える、請求項２に記載の騎乗型車両の発進制御装置。
【請求項４】
前記走行動力発生源の回転数を検出するための回転数検出部を備え、
前記クラッチ状態判定部は、前記回転数検出部により検出される回転数と前記第１目標値との偏差が前記所定回転数以上となるまで回転数が低下すると、前記クラッチが解放状態から滑り始めたと判定する、請求項３に記載の騎乗型車両の発進制御装置。
【請求項５】
前記クラッチ状態判定部により前記クラッチが滑っている状態から繋合状態になったと判定されると、その後、前記発進制御部は、前記目標値を時間経過に伴って徐々に上昇させていく、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の騎乗型車両の発進制御装置。
【請求項６】
前記走行動力発生源の回転数を検出するための回転数検出部と、
駆動輪の回転数を検出するための駆動輪回転数検出部と、を備え、
前記クラッチ状態判定部は、前記回転数検出部により検出される回転数と、前記駆動輪回転数検出部により検出される駆動輪の回転数より演算される前記走行動力発生源の回転数換算値との偏差が所定値未満となったときに、前記クラッチが滑っている状態から繋合状態になったと判定する、請求項５に記載の騎乗型車両の発進制御装置。
【請求項７】
前記走行動力発生源の回転数を検出する回転数検出部と、
車両が停止していることを検出する停車検出部と、を備え、
前記発進制御開始条件は、前記停車検出部により車両が停止していると検出され、且つ、前記回転数検出部により検出される回転数がアイドル回転数よりも大きい所定回転数以上であるとの条件を含む、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の騎乗型車両の発進制御装置。
【請求項８】
前記発進制御の実行を許容するか否かを入力する入力部を備え、
前記発進制御開始条件は、前記入力部において前記発進制御の実行を許容する旨の入力がなされているとの条件を含む、請求項７に記載の騎乗型車両の発進制御装置。
【請求項９】
前記記憶部は、前記走行動力発生源の動作パラメータを前記目標値に応じて求めるための制御規則を記憶し、
前記制御規則が、前記クラッチ状態判定部によって判定される前記クラッチの作動状態ごとに設定されている、請求項１ないし８のいずれか１項に記載の騎乗型車両の発進制御装置。
【請求項１０】
前記クラッチ状態判定部により前記クラッチが滑り状態になったと判定された後に、前記車両がウィリー状態であるとの条件を含むウィリー開始条件が成立したか否かを判定するウィリー開始判定部を備え、
前記発進制御部は、前記ウィリー開始判定部により前記ウィリー開始条件が成立したと判定されると、前記目標値を小さくするよう補正する、請求項１ないし９のいずれか１項に記載の騎乗型車両の発進制御装置。
【請求項１１】
前記ウィリー開始判定部により前記ウィリー開始条件が成立したと判定されると、前記発進制御部は、前記目標値を小さくするよう補正した後、時間経過に伴って徐々に上昇させていく、請求項１０に記載の騎乗型車両の発進制御装置。
【請求項１２】
前記ウィリー開始判定部により前記ウィリー開始条件が成立したと判定された後において、所定の復帰条件が成立したか否かを判定する復帰判定部を備え、
前記復帰判定部により前記復帰条件が成立したと判定されると、その後、前記発進制御部は、前記目標値を、前記ウィリー開始条件が成立していないと判定された場合に決定されるべき値へと徐々に近づけるようにして、時間経過に伴って上昇させていく、請求項１０又は１１に記載の騎乗型車両の発進制御装置。
【請求項１３】
シフトアップがなされたとの条件及びスロットル開度が所定値未満になったとの条件を含む発進制御終了条件が成立するか否かを判定する終了条件判定部、を備え、
前記発進制御部は、前記終了条件判定部により前記発進制御終了条件が成立したと判定されると、前記発進制御を終了する、請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の騎乗型車両の発進制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−２３８３（Ｐ２０１３−２３８３Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３５００８（Ｐ２０１１−１３５００８）
【出願日】平成２３年６月１７日（２０１１．６．１７）
【出願人】（００００００９７４）川崎重工業株式会社 (1,710)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月１７日（２０１１．６．１７）
【出願人】（００００００９７４）川崎重工業株式会社 (1,710)
【Ｆターム（参考）】
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