JP4982431B2

JP4982431B2 - 走行制御装置

Info

Publication number: JP4982431B2
Application number: JP2008141800A
Authority: JP
Inventors: 健大島; 卓也坂本
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2008-05-30
Filing date: 2008-05-30
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2028-05-30
Also published as: JP2009287480A

Description

本発明は、スロットル弁の開度指令を入力するための入力部材の操作量に応じてスロットル弁を駆動制御する走行制御装置に関する。

例えば自動二輪車等の乗物において、スロットルグリップの操作量を検出し、この検出値に応じた目標開度となるようスロットル弁の駆動を制御する走行制御装置を備えたものがある。この装置によれば、スロットルグリップを介して入力される運転者の要求に応じてスロットル弁が駆動され、エンジンへの吸気量が調整される（例えば特許文献１参照）。また、この特許文献１の装置においては、フェイル発生時にスロットル弁の開度を通常時と比べて減じるようになっている。
特開２００３−６５１４０号公報

特許文献１によれば、スロットルグリップの操作量に応じてスロットル弁の開度が決定されている。スロットルグリップの操作量検出手段が異常となると、上記フェイル発生時の制御が優先的に実行されるので、運転者から与えられる要求が反映されにくい。

そこで本発明は、フェイル発生時であっても運転者の要求する運転状態に近付くように走行制御を行うことを目的としている。

本発明は上述のような事情に鑑みてなされたものであり、本発明に係る走行速度制御装置は、変速装置の減速比に関する変速状態を検出する変速状態検出手段と、スロットル弁の開度指令を入力するための入力部材の操作量を検出する入力操作検出手段と、前記入力操作検出手段により検出される前記入力部材の操作量と、前記変速段検出手段により検出される変速状態とに応じてスロットル弁の目標開度を決定するように構成された開度決定手段と、前記入力操作検出手段の検出異常を判断する異常状態判断手段と、を備え、前記開度決定手段は、前記異常状態判断手段により検出異常が検出されると前記操作量に関わらず目標開度を決定するように構成され、該目標開度が前記変速状態検出手段により検出される変速状態に応じて決定され、前記異常状態判断手段により検出異常が検出されている場合において、走行用の変速状態が第１の変速状態であるときに決定される第１目標開度が、前記第１の変速状態と比べて減速比の小さい第２の変速状態であるときに決定される第２目標開度よりも小さく、前記異常状態判断手段により検出異常が検出されている場合において、前記変速状態検出手段により検出される変速状態が高速段であればあるほど、隣の低速側の変速段に応じて設定される目標開度との差が小さいことを特徴とする。

かかる構成によれば、スロットル弁が変速状態に応じた開度となるよう駆動され、変速状態に応じた走行制御を行うことができるようになる。具体的には、運転者は、希望する走行状態となるように、変速装置を操作して乗物の変速状態を変化させる。目標開度決定手段は、運転者によって選択された変速状態に応じた開度を決定する。この決定された開度となるようにスロットル弁を駆動することで、乗物は、変速状態に関連して運転者の希望する走行状態に近付くように走行状態を変化させることができる。これによって入力部材の操作量のみに応じて開度を決定する場合に比べ、運転者の要求をさらに反映させた走行状態とすることができ、利便性を向上することができる。

また、異常検出時において設定されている変速状態に応じた適切な開度となるようスロットル弁が駆動され、異常検出時において変速状態に応じた走行制御を行うことができるようになる。具体的には、入力操作検出手段の検出異常が発生した場合には、目標開度決定手段は、入力操作検出手段による検出値を用いることなく変速状態検出手段の検出値に応じて開度を決定する。入力操作検出手段の検出異常に応答して、入力操作検出手段の検出値を用いずにフェイル走行を行うにあたっても、運転者によって選択された変速状態に応じて開度が決定されることとなり、運転者の要求を反映させた走行状態にすることができる。これによって、フェイル走行時の走行状態を、運転者の要求する走行状態に近づけることができ、利便性を向上させることができる。

また、走行用の変速状態が第１の変速状態であるときに決定される第１目標開度が、前記第１の変速状態と比べて減速比の小さい第２の変速状態であるときに決定される第２目標開度よりも小さいので、運転者により走行速度を高くする要求があるときほどエンジンの出力が高くなり、運転者の要求に応じた適切な走行制御を行うことができるようになる。例えば、検出異常発生後においては、入力部材の操作量に基づいてスロットル弁の駆動制御が行われなくなった場合にも、運転者の走行速度の変化要求に応じた走行制御を行うことができるようになる。

本発明によれば、フェイル発生時であっても運転者の要求する運転状態に近付くように走行制御を行うことができる。

以下、図面を参照して、本発明に係る実施形態について自動二輪車を例にして説明する。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。

［自動二輪車］
図１は、本発明に係る乗物の一例を示す自動二輪車１の左側面図である。図１に示すように、自動二輪車１は前輪２と後輪３とを備え、前輪２は略上下に延びるフロントフォーク４に回転可能に支持され、該フロントフォーク４は、その上端部に設けられたアッパーブラケット（図示せず）と該アッパーブラケットの下方に設けられたアンダーブラケット（図示せず）とを介してステアリングシャフト（図示せず）に支持され、該ステアリングシャフトはヘッドパイプ５によって回転自在に支持されている。該アッパーブラケットには左右へ延びるバー型のハンドル６が設けられている。

このハンドル６のうち運転者の右手により把持されるグリップは、手首の捻りにより回転させてエンジンＥの出力を調節する入力部材３２（図２参照）となるスロットルグリップとなっており、このスロットルグリップの前方には前輪２の制動操作を行うための前輪ブレーキレバー３３（図２参照）が設けられている。ハンドル６のうち運転者の左手により把持されるグリップの前方にはクラッチレバー８が設けられている。運転者はハンドル６を回動操作することによりステアリングシャフトを回転軸として前輪２を所望の方向へ転向させることができる。

ヘッドパイプ５からは左右一対のメインフレーム１０が若干下方に傾斜しながら後方へ延びており、このメインフレーム１０の後部に左右一対のピボットフレーム１１が接続されている。このピボットフレーム１１には略前後方向に延びるスイングアーム１２の前端部が枢支されており、このスイングアーム１２の後端部に駆動輪である後輪３が回転自在に軸支されている。ハンドル６の後方には燃料タンク１３が設けられており、この燃料タンク１３の後方に運転者騎乗用のシート１４が設けられている。シート１４に跨った運転者の右足が載置される個所には後輪３の制動操作を行うための後輪ブレーキペダル３４（図２参照）が設けられ、左足が載置される個所にはシフトペダル１５が設けられている。

前輪２と後輪３との間には、エンジンＥがメインフレーム１０及びピボットフレーム１１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Ｔが接続され、この変速装置Ｔから出力される駆動力がチェーンＣＨ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１１の内側に配置されたスロットルボディ１６が接続されている。また、シート１４の下方の内部空間には、スロットルボディ１６に内蔵されたスロットル弁２１（図２参照）を駆動制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ）１７が収容されている。スロットルボディ１６の上流側には燃料タンク１３の下方に配置されたエアクリーナボックス１８が接続され、前方からの走行風圧を利用して外気を取り込む構成となっている。また、車体前部から車体両側にかけてエンジンＥ等を覆うようにカウリング１９が設けられている。

［エンジン周辺の構成］
図２は、図１に示す自動二輪車に搭載されたエンジンＥ周辺の概要構成及び第１実施形態に係る走行制御装置３５の構成を示すブロック図である。

図２に示すように、エンジンＥに設けられたスロットルボディ１６にはスロットル軸２０が回転可能に支持され、このスロットル軸２０にバタフライ式のスロットル弁２１が固定されている。なお、スロットル軸２０の左端部には、スロットル軸２０を回転方向に付勢する付勢機構２２が設けられ、スロットル軸２０に外部負荷が作用しない状態においてはこの付勢機構２２によってスロットル弁２１の開度（回転角度）が所定の開度に保持される。

スロットル軸２０には第１ギヤ２３が取り付けられている。スロットルボディ１６はモータ２５を有し、モータ２５の駆動軸に取り付けられた第２ギヤ２４が第１ギヤ２３に噛合されている。これによりモータ２５の回転駆動力が第１及び第２ギヤ２３，２４を介してスロットル軸２０に伝達される。スロットル軸２０が付勢機構２２の付勢力に抗して回転することにより、スロットル弁２１が開度を変更するよう駆動され、エンジンＥへの吸気量が調節される。

スロットル弁２１を介して吸気されたエアは燃料供給装置（図示せず）より供給される燃料と混合され、この混合気が点火プラグ（図示せず）により点火燃焼されてエンジンＥの出力軸２６が回転駆動される。

この出力軸２６の回転は減速機構２７を介してクラッチＣＬの入力要素２８に伝達される。入力要素２８は変速装置Ｔのメイン軸３０上で相対回転可能であり、入力要素２８と係脱されるクラッチＣＬの出力要素２９はこのメイン軸３０上に固定されている。

変速装置Ｔは、例えば公知の常時歯車噛合式の変速機であり、互いに平行のメイン軸３０及びカウンタ軸３１間に複数のギヤ列（図示せず）が配設されてなる。本実施形態では、ギヤ列数が６つであり、中立段と、ギヤ列数に対応する６つの前進走行用の変速段（１速段〜６速段）とを含む合計７つの変速段を設定可能になっている。なお、最低速段である１速段に対応するギヤ列の減速比が最も大きく、最高速段である６速段に対応するギヤ列の減速比が最も小さくなっている。このため、エンジン回転数が同じ場合、１速段に比べて２速段のほうが高速で後輪３（図１参照）が回転する。

中立段の設定時には、全てのギヤ列がメイン軸３０及び／又はカウンタ軸３１に対して自由な状態となり、両軸３０，３１間の動力伝達経路が切断され、変速装置Ｔが動力非伝達状態となる。また、対応する１つのギヤ列が選択的に両軸３０，３１に固定されることにより、前進変速段のいずれか１つが設定される。この前進変速段の設定時には、メイン軸３０の回転が、その変速段に対応するギヤ列のギヤ比に応じて変速されてカウンタ軸３１に伝達され、変速装置Ｔが動力伝達状態となる。このカウンタ軸３１の回転が前述したようにチェーンＣＨ（図１参照）を介して後輪３（図１参照）に伝達されることにより、後輪３が回転駆動されて自動二輪車１（図１参照）に前方への推進力が付与される。

変速段の設定変更操作は、入力部材３２の操作を解除した後クラッチレバー８を操作してクラッチＣＬを解放し、シフトペダル１５を揺動操作して両軸３０，３１に固定されるギヤ列を変更し、クラッチレバー８の操作の解除と入力部材３２の捻り操作とを同時に行ってクラッチＣＬを締結するという一連の動作によって行われる。

［第１実施形態］
図２に示される走行制御装置３５は、通常時は入力部材３２の捻り操作によって運転者から与えられる出力変化要求に応じてスロットル弁２１の駆動を制御し、走行制御装置３５を構成するデバイスに故障が発生するとその故障の態様に応じた所定のフェールセーフ制御を行いスロットル弁２１の駆動を制御するように構成されている。

走行制御装置３５は、入力部材３２の回転軸に取り付けられて入力部材３２の回転角度、すなわち捻り操作量を検出するグリップポジションセンサ（入力操作検出手段）３６と、スロットル軸２０に取り付けられてスロットル弁２１の回転角度（開度）を検出するスロットルポジションセンサ３７とを備えている。なお、これらセンサ３６，３７は、冗長化のため複数系統の伝送路を介して信号を出力可能に構成されてもよい。

また、走行制御装置３５は、クラッチレバー８の引き操作を検出するクラッチ操作スイッチ３８、前輪ブレーキレバー３３の引き操作を検出する前輪ブレーキスイッチ３９、後輪ブレーキペダル３４の踏み込み操作を検出する後輪ブレーキスイッチ４０を備えている。また、車両の運転状態を検出する手段の一つとして、変速装置Ｔに設定されている変速段を検出するギヤポジションセンサ（変速状態検出手段）４１を備えている。

これらセンサやスイッチ３６〜４１からの信号はＥＣＵ１７に入力される。このＥＣＵ１７は、故障検出部５１、開度記憶部５２、開度決定部５３、モータ制御部５４、モータ駆動回路５５を備えている。

故障検出部５１は走行制御装置３５の故障を検出する。例えば故障検出部５１は、各センサやスイッチ３６〜４１から出力される信号の電圧値が所定範囲内にあるか否かに基づき、そのセンサやスイッチが故障しているか否かを判断する構成となっている。また、グリップポジションセンサ３６については、該センサ３６から算出した目標開度とスロットルポジションセンサ３７により検出されるスロットル弁２１の実開度との偏差が所定の閾値を超えているか否かに基づき、故障しているか否かを判断することもできる。この判断手順は一例を示すものであり、他の判断手順に従ってグリップポジションセンサ３６等の検出異常を判断してもよい。

以下では、グリップポジションセンサ３６の故障に係る構成を中心にして説明する。単に「故障」と呼ぶ場合には、グリップポジションセンサ３６の故障及びグリップポジションセンサ３６からの信号を伝送する伝送路の断線を指すものとし、その他のデバイスは正常とする。この故障発生時には、ＥＣＵ１７が入力部材３２の操作量を検知不能になる。

開度記憶部５２は、通常開度記憶部５２ａと規制開度記憶部５２ｂとを有している。通常開度記憶部５２ａには、故障検出部５１により故障が検出されていない通常時において、入力部材３２の操作量をパラメータとして決定されるスロットル弁２１の目標開度のパターンマップ６１（図３参照）が記憶されている。規制開度記憶部５２ｂには、故障検出部５１により故障が検出されている場合において、他のセンサやスイッチにより検出される運転状態や運転者の操作状態にスロットル弁２１の目標開度を関連付けたテーブルが記憶されている。

図３（ａ）は、通常開度記憶部５２ａに記憶されるパターンマップ６１を示している。パターンマップ６１が示すように、通常時の目標開度は入力部材３２の操作量とおおよそ比例関係にあり、操作が無いときには目標開度が全閉状態に近いアイドル開度（約１度）に決定され、操作量が最大のときには目標開度が全開開度（約９０度）に決定される。

図３（ｂ）は、規制開度記憶部５２ｂに記憶されるテーブル６２を示している。故障検出時においてブレーキ操作又はクラッチ操作がなされているときには目標開度がアイドル開度に決定される。

また、ブレーキ操作及びクラッチ操作がないときには、目標開度が変速段に応じた開度に決定される。中立段の設定時には、目標開度がアイドル開度に決定される。前進変速段の設定時には、目標開度が、このアイドル開度にその変速段ごとに設定された所定開度α１〜α６を加算することによってアイドル開度よりも大きい開度に決定されるようになっている。また、この目標開度は、高速段であるほど大きくなるように決定される（すなわち、α１＜α２＜α３＜α４＜α５＜α６）。但し、最も大きい値となる６速段設定時の目標開度であっても異常時でない場合の目標開度（例えば８０度）に比べて小さな値となっており、例えば平地走行において高速道路などでも走行可能となる速度（例えば時速４０マイル）を超えないような開度（例えば１０度以下）に設定されている。但し、異常時の目標開度は車種、走行用途によって適宜設定可能である。

上述したようにエンジン回転数が同じ場合には、低速段に比べて高速段の方が走行速度が大きくなる。自動二輪車は走行速度が増加するに連れて走行抵抗が増大する。例えば、開度決定部は、自動二輪車が平坦な路面を走行するのに生じる走行抵抗に打ち勝つ駆動力を与えることができるエンジン出力を発生させることが可能な開度以上となるように目標開度を少なくとも設定する。

例えば異常状態において、ｎ速段で走行するときの走行速度Ｖｎにおける走行抵抗および慣性力に抗して加速することが可能なエンジン出力をＴｎとすると、エンジン出力Ｔｎを発生可能な開度Ｏ１ｎとなるように、ｎ速段での目標開度Ｏ２ｎ（≧Ｏ１ｎ）が設定される（ｎは自然数）。これにより、選択する変速段数を大きくしたとしてもエンジンから与えられる駆動力が走行抵抗及び慣性力に抗することができ、走行速度を増加させることができる。また、目標開度Ｏ２ｎは走行路面として想定される勾配抵抗に抗するよう決定されていてもよい。例えば勾配は、５〜１０パーセントに設定される。

図２に戻り、開度決定部５３は、故障検出部５１より故障が検出されると規制開度記憶部５２ｂを参照して運転状態に応じたスロットル弁２１の目標開度を決定し、故障検出部５１より故障が検出されない通常時には通常開度記憶部５２ａを参照して入力部材３２の操作量に応じたスロットル弁２１の目標開度を決定する。

モータ制御部５４は、開度決定部５３により決定された目標開度に基づきモータ駆動回路５５に制御信号を出力する。

モータ駆動回路５５は、モータ２５を正逆回転させるための駆動回路であり、車体に搭載されたバッテリＢを電源としてモータ制御部５４からの制御信号に応じた駆動電圧をモータ２５に供給する。

この駆動電圧の供給によりモータ２５が駆動され、スロットル弁２１の実開度が目標開度となるようスロットル軸２０が回転駆動される。

次に、図２を参照しながら図４に示すフローチャートに基づき、走行制御装置３５の動作について説明する。本フローは自動二輪車１の電源ＯＮ後の初期処理終了後、所定時間おきに繰り返し行われる。

まず、故障検出部５１により故障しているか否かが判定され（ステップＳ１）、故障していなければ通常制御が実行される（ステップＳ２）。すなわち、開度決定部５３が、図３（ａ）に示す通常開度記憶部５２ａ内のパターンマップ６１を参照して、グリップポジションセンサ３６から出力される信号に基づき入力部材３２の操作量に応じてスロットル弁２１の目標開度を決定し、モータ制御部５４がスロットル弁２１の実開度が決定された目標開度となるようモータ駆動回路５５に制御信号を出力し、モータ駆動回路５５がモータ２５に駆動電圧を供給する。このように通常制御の実行時には、入力部材３２を介して入力される運転者の出力変化要求に応じてエンジンＥの出力軸２６が回転駆動される。

ステップＳ１において故障していると判断されると、開度決定部５３により、前輪ブレーキスイッチ３９及び後輪ブレーキスイッチ４０から出力される信号に基づき、ブレーキ操作の有無が判断される（ステップＳ３）。いずれかのスイッチ３９，４０からの信号が出力されておりブレーキ操作が有ると判断されると、開度決定部５３により、図３（ｂ）に示す規制開度記憶部５２ｂ内のテーブル６２が参照され、目標開度がアイドル開度に決定される（ステップＳ４）。

ステップＳ３で両スイッチ３９，４０からの信号が出力されておらずブレーキ操作が無いと判断されると、開度決定部５３によりクラッチ操作スイッチ３８から出力される信号に基づき、クラッチレバー８の操作の有無が判断される（ステップＳ５）。このクラッチ操作が有る場合は、開度決定部５３により、図３（ｂ）に示すテーブル６２が参照され、目標開度がアイドル開度に決定される（ステップＳ６）。

ステップＳ５でクラッチ操作が無いと判断されると、開度決定部５３により、図３（ｂ）に示すテーブル６２が参照され、ギヤポジションセンサ４１から出力される信号に基づき目標開度が変速段に応じて決定される（ステップＳ７）。

ステップＳ４，Ｓ６，Ｓ７で、このように操作量に関わらず規制された目標開度が決定されると、モータ制御部５４は、スロットル弁２１の実開度がこの規制された目標開度となるようモータ駆動回路５５に制御信号を出力し、モータ駆動回路５５がモータ２５に駆動電圧を供給する。

この走行速度装置３５によれば、故障検出時であってブレーキ操作及びクラッチ操作がなく前進変速段の設定時、すなわち、運転者から前進走行を継続して行う要求があるときには、目標開度がアイドル開度よりも大きい開度に決定される。このように故障検出時の前進走行時にエンジンの出力がアイドル開度におけるエンジン出力よりも大きくなり、操縦安定性が高くなると共に、アイドル回転数で走行する場合に比べて走行速度が高くなって故障後の移動に要する時間を短縮することができる。

しかも、前進変速段の設定時には、その変速段が高速段に切り換わるとき、すなわち、運転者からより高速での走行を望む要求である可能性が高いとき、目標開度が大きくなり、エンジンの出力が大きくなるようにしている。また、その変速段が低速段に切り換わるとき、すなわち、運転者からより低速での走行を望む要求である可能性が高いとき、目標開度が小さくなり、エンジンの出力が小さくなるようにしている。これにより、グリップポジションセンサ３６の出力値が異常となるときであっても、シフトアップ操作による運転者からの加速要求を望む可能性が高いときの走行速度を高くすることができ、シフトダウン操作による運転者からの減速要求を望む可能性が高いときに走行速度を低くすることができるようになる。このようにして、フェイル走行であっても運転者の要求する運転状態に近付けることができる。

一方、中立段の設定時には目標開度がアイドル開度に決定されるため、エンジン回転数が低くなって外部に伝わるエンジンＥの動作音を小さくすることができ、不所望な燃料消費を防ぐことができる。クラッチ操作時にもエンジン側と駆動輪側との動力伝達経路が切断されるが、目標開度がアイドル開度に決定されるため、中立段が設定されているときと同様にして外部に伝わるエンジンＥの動作音を小さくすることができる。

ブレーキ操作時、すなわち、運転者が減速或いは停止する要求をしているときには、設定されている変速段に関わらず目標開度がアイドル開度に決定される。これにより、運転者の要求に応じて走行速度を低くすることができるようになる。電源オフ後に再度電源オンとなった場合、図４のステップＳ１からフローを開始してもよい。これによって検出異常が一時的な場合には、電源のオンオフを切り換えることにより、正常に回復した場合には通常走行が可能となり利便性を向上することができる。また、本実施形態では、変速段ごとの目標開度を設定したが、目標開度に替えて変速状態ごとに目標回転数を設定して目標回転数となるように開度をフィードバック制御する場合も含む。

図５は検出異常発生時におけるスロットルバルブの目標開度の変化を説明するタイミングチャートであり、図５に基づいて上記制御内容及び作用を更に具体的に説明する。異常発生時に中立段（Ｎ）が設定されているときには、目標開度が上記アイドル開度に設定される。ここで、図５に示すように、検出された実エンジン回転数が所定のアイドル回転数となるようにスロットルバルブの開度を逐次変更するフィードバック制御を実行するよう構成されている場合には、このフィードバック制御によって決定される目標開度がアイドル開度として設定される。以下、アイドル回転数となる理論上の開度をアイドル時の目標回転数と称する。

中立段から走行用の変速段である１速段（１ｓｔ）に変速すべくクラッチを切る操作が行われると、スロットルバルブの目標開度がこのアイドル開度に設定されたままであり、ギヤポジションセンサによって１速段が成立したことが検出されると、目標開度がアイドル開度に対して第１加算量α１だけ大きい開度に決定される。

そして、１速段から２速段にシフトアップすべくクラッチを切る操作が行われると、再びスロットルバルブの目標開度がアイドル開度に設定される。ギヤポジションセンサによって２速段が成立したことが検出されると、目標開度がアイドル開度に対して第２加算量α２だけ大きい開度に決定される。上述のとおりこの第２加算量α２は、１速段が設定されているときに用いられる第１加算量α１と比べて大きくなっており、２速段の設定時には１速段の設定時よりも目標開度が大きくなる。

ここで、１速段設定時の第１目標開度と中立段設定時の中立目標開度との差Ａ１（＝α１）は、２速段設定時の第２目標開度と１速段設定時の第１目標開度との差Ａ２（＝α２−α１）に比べて大きくなっている。つまり、高速段になればなるほど、隣の低速側の変速段に応じて設定される目標開度との差が小さくなるようにしている（Ａ６（＝α６−α５）＜Ａ５（＝α５−α４）＜Ａ４（＝α４−α３）＜Ａ３（＝α３−α２）＜Ａ２＜Ａ１）。

なお、変速段が切り替わった時点から、時間経過とともに、スロットル弁の実開度がその変速段に応じて決定される目標開度に徐々に近付くように、変更されてもよい。これにより、自動二輪車の加速度及び減速度の急変化を抑えることができる。また、加速時において減速比が大きい変速段で変速される場合には、減速比が小さい変速段で変速される場合に比べて、目標開度に短時間で達するようにしてもよい。これにより加速時において低速域では短時間で加速させることができる一方、高速域では急加速を抑えることができ、利便性を向上させることができる。

また、クラッチ操作時に設定される目標開度は図３（ｂ）及び図５に示すものに限られず、加速する場合変速操作前に設定されていた変速段に応じて設定される目標開度以下であればよい。つまり、加速する場合、一点鎖線で示すように、変速操作前に設定されていた変速段に応じて決定される目標開度と同じ開度となっていてもよい。また、加速する場合、二点鎖線で示すように中立段から１速段に変速する場合には、クラッチ操作時の目標開度が中立段設定時に対応する目標開度と同じ開度（アイドル開度）に決定されるようにし、１〜５速段の何れかの変速段からシフトアップの操作を行う場合には、クラッチ操作時の目標開度が１速段設定時に対応する目標開度と同じ開度に決定されるようにしてもよい。

以上ではシフトアップ操作が行われた場合について説明したが、シフトダウンの操作が行われたときについては、変速後の変速段の設定時において決定される目標開度以下に設定される。このようにクラッチ操作が行われているときに設定される目標開度は、変速前後で低速側の変速段の設定時において決定される目標開度以下に設定される。

このように本実施形態の走行制御装置３５によれば、グリップポジションセンサ３６の故障検出時であっても、他のセンサやスイッチにより検出される開度指令以外の運転状態を変更する変更指令に基づいて走行制御を行うことができる。

なお、本実施形態では、通常時では変速状態に関わらず、入力部材３２の操作量に応じて目標開度を決定しており、グリップポジションセンサの異常がある場合に、入力部材３２の操作量に関わらず、変速状態に応じて目標開度を決定している。このように、異常時においてのみ変速状態に応じて目標開度を決定することにより、正常時では既存のマップ（開度決定規則）を流用することができる。また、異常状態では、高速段となるほど目標開度を大きくするように決定される場合であっても、通常時では高速段となって目標開度が大きくなることが防がれる。これにより通常時において高速段が設定されたときに、目標開度が過剰に大きくなるのを防ぐことができ、燃料消費を抑えることができる。

なお、図４に示すフローにおいては、故障検出後であっても次の処理時に再びステップＳ１における故障検出の判定処理を経由するようになっているが、故障が一旦検出されるとフラグを立てるなどして、その後の処理時にステップＳ１を経由せずステップＳ３へ進むようなフローとしてもよい。この場合、電源ＯＦＦ後に故障を修理せず再度電源がＯＮになると、初期処理終了後のステップＳ１の処理にてステップＳ３へ進み、その後の処理ではステップＳ１を経由せずステップＳ３へ進むこととなる。

［第２実施形態］
図６は第２実施形態の走行制御装置８５の構成を示すブロック図である。本実施形態は開度記憶部に記憶される目標開度のパターンマップやテーブル上のデータを設定変更するための構成を備える点で第１実施形態と相違している。以下、この相違点について主に説明し、共通点については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

走行制御装置８５は、目標開度の設定変更を操作するための開度操作部８６と、ＥＣＵ１７に設けられた開度変更部８７とを備えている。開度操作部８６は例えばハンドル６（図１参照）の周辺に配置され、運転者が開度操作部８６で入力した開度変更指令はＥＣＵ１７の開度変更部８７に入力される。開度変更部８７はこの指令に基づき、通常開度記憶部５２ａに記憶されているパターンマップの書き換えや、規制開度記憶部５２ｂに記憶されているテーブルのデータ書き換えを行うようになっている。このように本実施形態においては、運転者によって操作されることで開度指令以外の運転状態を変更する変更指令が入力される部材として、変速状態を切り替えるためのシフトペダル１５と、開度操作部８６とが設けられている。この開度操作部８６はアイドル回転数を運転者の好みに応じて設定するためのスイッチである。

図７は図６に示す通常開度記憶部５２ａに記憶されるパターンマップの説明図である。例えば予め設定されるアイドル開度から開度操作部８６の操作量に対応する値βだけ増加させて、新たなアイドル開度として更新する指令があった場合、開度変更部８７により、スロットルグリップ操作量とアイドル開度との関係は、図７に二点鎖線で示すもともとのパターンマップ６１が、実線で示す新たなパターンマップ８８に書き換えられる。この書き換えられたパターンマップ８８においても、操作量と目標開度とは比例関係とされ、グリップ操作が無いときにはこの更新されたアイドル開度に決定され、グリップ操作量が最大のときに全開開度に決定される。

なお、開度操作部８６における故障検出時の運転状態に応じたスロットル弁２１の目標開度の具体的な変更方法はどのようなものであってもよい。例えばこの開度操作部８６において故障検出時の各運転状態に応じた目標開度を個別に設定変更可能になっていてもよい。また、通常時における入力部材３２の操作が無いときのスロットル弁２１の目標開度を設定変更すると、開度変更部８７により、各運転状態に応じた目標開度がこの変更された目標開度を基準にして所定の定数を用いて算出され、データが自動的に書き換えられる構成であってもよい。また、アイドル開度に替えてアイドル回転数を設定可能であってもよい。

また、このように開度操作部８６において異常検出時に設定変更された目標開度は、一旦電源がＯＦＦになり再度電源がＯＮとなったときに、初期処理において図３に示すような初期設定値に戻されるようにしてもよい。これによって、異常が一時的なものであって、電源のオンオフを切り換えることによって異常状態が解消して正常状態に戻った場合に、目標開度も正常の開度に戻すことができる。

［第３実施形態］
図８（ａ）は第３実施形態に係る通常開度記憶部に記憶される目標開度のテーブル９１であり、図８（ｂ）は通常開度記憶部に記憶される目標開度のパターンマップ９２〜９４の説明図である。本実施形態は通常時の目標開度が上記実施形態と相違しており、以下、この相違点について主に説明する。共通点については便宜的に図２や図４に示す第１実施形態と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

図８（ａ）に示すように、通常時においてクラッチ操作が有るときには目標開度がアイドル開度に決定される。クラッチ操作が無い場合、中立段が設定されているときには目標開度がアイドル開度に決定され、前進変速段が設定されているときにはパターンマップ９２〜９４を参照して目標開度が決定される。図８（ｂ）に示すように、各前進変速段において、目標開度は入力部材３２の操作量と比例関係にあり、入力部材３２の操作量が最大のときには目標開度が全開開度に決定される。入力部材３２の操作が無いときには、１及び２速段の低速段においてはアイドル開度に決定され、３及び４速段の中速段においてはアイドル開度よりも僅かに大きい所定開度γ１に決定され、５及び６速段の高速段のときにはこの所定開度γ１よりも大きい開度γ２に決定される。

次に、図２を参照しながら図９に示すフローチャートに基づき、本実施形態の走行制御装置の動作のうちステップＳ１にて故障していないと判断された後の動作について説明する。故障検出部５１により故障していないと判断されると、開度決定部５３により、クラッチ操作スイッチ３８から出力される信号に基づき、クラッチレバー８の操作の有無が判断される（ステップＳ１１）。クラッチ操作が有ると判断されると、開度決定部５３により図７（ａ）に示すテーブル６２が参照されて目標開度がアイドル開度に決定される（ステップＳ１２）。

ステップＳ１１でクラッチ操作が無いと判断されると、開度決定部５３により、ギヤポジションセンサ４１から出力される信号に基づいて変速段に応じたパターンマップ（図８（ｂ）参照）が選択され、選択されたパターンマップを参照してグリップポジションセンサ３６から出力される信号に基づき入力部材３２の操作量に応じた目標開度が決定される（ステップＳ１３）。

ステップＳ１２，Ｓ１３で目標開度が決定されると、モータ制御部５４はスロットル弁２１の実開度がこの目標開度となるようモータ駆動回路５５に制御信号を出力し、モータ駆動回路５５がモータ２５に駆動電圧を供給する。

この走行速度装置によれば、通常時においても前進変速段が高速段のときほど、操作量に応じた目標開度が大きくなるよう決定され、変速段に応じたスロットル弁２１の駆動制御を行うことができる。また、中立段の設定時及びクラッチ操作時には目標開度がアイドル開度に決定されるため、変速段の設定変更時にシフトペダル１５や入力部材３２の誤操作があっても、外部に伝わるエンジンＥの動作音を小さくすることができる。

なお、図８に示すパターンマップは一例を示すものであって、変速段に応じてスロットル弁２１の目標開度が変更可能であればよい。

上記各実施形態は、本発明の範囲を逸脱しない限り適宜変更可能である。例えば、目標開度は変速段が大きくなるに連れて順次大きくなっていなくてもよい。例えば、ある変速段を境にして減速比の大きい側と小さい側とで目標開度を異ならせてもよい。この場合、減速比の大きい側の変速段のグループが、減速比の小さい側の変速段のグループよりも目標開度が小さくなるよう設定される。

ブレーキ操作及びクラッチ操作を検出すると、アイドル開度に短時間で切り換わることが好ましい。また、ブレーキ操作及びクラッチ操作における目標開度は、アイドル開度とは異なる開度であってもよい。例えばアイドル開度よりも大きく、操作前の開度よりも小さい開度であってもよい。例えば操作前の開度よりも所定量小さい開度に設定することで、ブレーキ操作及びクラッチ操作時におけるエンジン出力の変化を抑えることができる。またブレーキ操作とクラッチ操作とで開度量を異ならせてもよく、クラッチ操作よりも頻繁に用いられ得るブレーキ操作での目標開度をクラッチ操作での目標開度よりも操作前に対する変化量を小さくしてもよい。また、ブレーキ操作時の目標開度を操作直前の開度と同じにするようにしてもよい。

異常時におけるアイドル開度と正常時におけるアイドル開度とは同じであっても異なっていてもよい。例えば異常時におけるアイドル開度が正常時におけるアイドル開度よりも大きく設定されることで、中立段から１速段への切替操作を容易化することができる。

クラッチ操作時の目標開度及びブレーキ操作時の目標開度はそれぞれアイドル開度に限定されず、少なくとも直前まで設定されていた変速段に対応する目標開度よりも小さい開度に決定されればよい。例えば直前に設定されていた変速段の目標開度に所定の開度を減算することによって目標開度を算出する構成としてもよい。

また、エンジンの出力を変更する走行制御装置は、スロットルバルブの開度の調整だけでなく、燃料噴射量、混合気の点火時期を変化させる制御を実行するよう構成されていてもよい。

なお、異常時においてのみエンジンの出力変更を行うのであれば、オートクルーズ用の加減速スイッチなどでエンジンの出力変更を行ってもよい。このようにＥＣＵと電気的に接続されており、運転者の指令をＥＣＵに入力可能且つスロットルグリップ以外のインターフェース部材であれば、制限なく変更指令部材として適用可能である。

入力部材は、運転者からエンジン出力増減指令、より具体的にはスロットル弁の開度指令が入力されるための部材であればよく、上記実施形態のスロットルグリップに限られず、例えばアクセルペダルや速度増加スイッチであってもよい。

また、変速装置Ｔは常時歯車噛合式に限られず、他の形態の多段変速機にも本発明を適用可能である。また、変速状態として減速比の異なる複数段の変速状態を例示したが、無段変速機（いわゆるＣＶＴ）などのように減速比が連続的に変化する場合であっても同様に適用可能である。また、後進走行用の変速段を設定可能な変速装置にも適用可能である。

本発明に係る走行制御装置は、変速装置と電子的に駆動制御されるスロットル弁とを備えるあらゆる乗物に適用可能である。

本発明に係る乗物を例示する自動二輪車の左側面図である。図１に示す自動二輪車に搭載された第１実施形態の走行制御装置の構成を示すブロック図である。図２に示す走行制御装置の開度記憶部に記憶されるスロットル弁の目標開度を説明する図面であり、（ａ）が通常開度記憶部に記憶されるパターンマップの説明図、（ｂ）が規制開度記憶部に記憶されるテーブルの説明図である。図２に示す走行制御装置により実行される制御の内容を説明するフローチャートである。図２に示す異常検出時のスロットルバルブの目標開度の変化を説明するタイミングチャートである。第２実施形態の走行制御装置の構成を示すブロック図である。第２実施形態の走行制御装置の通常開度記憶部に記憶されるパターンマップの説明図である。第３実施形態の走行制御装置の通常開度記憶部に記憶されるスロットル弁の目標開度を説明する図面であり、（ａ）が該通常開度記憶部に記憶されるテーブルの説明図、（ｂ）が該通常開度記憶部に記憶されるパターンマップの説明図である。第３実施形態の走行制御装置により実行される制御の内容を説明するフローチャートである。

１自動二輪車（乗物）
Ｅエンジン
Ｔ変速装置
ＣＬクラッチ
２１スロットル弁
３２入力部材
３５，８５走行制御装置
３６グリップポジションセンサ（入力操作検出手段）
３８クラッチ操作スイッチ（クラッチ操作検出手段）
４１ギヤポジションセンサ（変速状態検出手段）
５１故障検出部（故障検出手段）
５３開度決定部（開度決定手段）

Claims

変速装置の減速比に関する変速状態を検出する変速状態検出手段と、
スロットル弁の開度指令を入力するための入力部材の操作量を検出する入力操作検出手段と、
前記入力操作検出手段により検出される前記入力部材の操作量と、前記変速状態検出手段により検出される変速状態とに応じてスロットル弁の目標開度を決定するように構成された開度決定手段と、
前記入力操作検出手段の検出異常を判断する異常状態判断手段と、を備え、
前記開度決定手段は、前記異常状態判断手段により検出異常が検出されると前記操作量に関わらず目標開度を決定するように構成され、該目標開度が前記変速状態検出手段により検出される変速状態に応じて決定され、
前記異常状態判断手段により検出異常が検出されている場合において、走行用の変速状態が第１の変速状態であるときに決定される第１目標開度が、前記第１の変速状態と比べて減速比の小さい第２の変速状態であるときに決定される第２目標開度よりも小さく、
前記異常状態判断手段により検出異常が検出されている場合において、前記変速状態検出手段により検出される変速状態が高速段であればあるほど、隣の低速側の変速段に応じて設定される目標開度との差が小さいことを特徴とする走行制御装置。
前記異常状態判断手段により検出異常が検出されている場合において、ブレーキ操作又はクラッチ操作がなされているときには、前記開度決定手段は、前記変速状態検出手段により検出される変速状態に関わらず、前記目標開度をアイドル開度に決定することを特徴とする請求項１に記載の走行制御装置。
前記異常状態判断手段により検出異常が検出されている場合において、変速状態が切り替わると、前記スロットル弁の実開度が、変速状態が切り替わった時点から、時間経過とともに、切り替えられた変速状態に応じて決定される目標開度に徐々に近付くように変更されることを特徴とする請求項１又は２に記載の走行制御装置。
前記異常状態判断手段により検出異常が検出されている場合において、減速比が大きい変速段で加速変速される場合には、減速比が小さい変速段で加速変速される場合に比べて、前記スロットル弁の実開度が変速状態に応じて決定される目標開度に短時間で達することを特徴とする請求項３に記載の走行制御装置。
エンジンと前記変速装置との間の動力伝達経路を断接するためのクラッチと、
前記クラッチを動作させて前記動力伝達経路を切断する操作を検出するクラッチ操作検出手段とを備え、
前記変速装置が手動変速機であり、
前記異常状態判断手段により検出異常が検出されている場合において、前記開度決定手段は、該クラッチ検出手段によりクラッチ操作が検出されると、目標開度を該クラッチ操作直前の開度未満に決定するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の走行制御装置。
前記異常状態判断手段により検出異常が検出されている場合において、前記変速装置が動力非伝達状態であるときに決定される目標開度が前記スロットル弁の取り得る最小開度であることを特徴とする請求項１に記載の走行制御装置。
前記異常状態判断手段により検出異常が検出されている場合において、前記変速装置が動力非伝達状態であるときの目標開度が、前記変速装置が動力伝達状態であるときの目標開度よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の走行制御装置。