JP2010169169A - クラッチ制御装置およびそれを備えた自動二輪車 - Google Patents
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Abstract
【課題】クラッチ制御の精度低下を抑制するクラッチ制御装置およびそれを備えた自動二輪車を提供する。
【解決手段】クラッチ制御装置50は、エンジンと、複数の駆動側プレートと複数の従動側プレートとを有する多板式摩擦クラッチと、複数の変速ギア段を有する変速機と、駆動輪と、シフトスイッチ72と、シフトスイッチ72の入力に基づいて前記変速機のシフトチェンジを行うアクチュエータ70および前記多板式摩擦クラッチの断続を行うアクチュエータ60と、前記駆動側プレートと前記従動側プレートとの間の摩擦による発熱量を推定する発熱量推定部91と、少なくとも発熱量推定部91が推定した発熱量に基づいてシフトチェンジを促すための通知の要否を判定する通知要否判定部94と、通知要否判定部94により前記通知が必要と判定されると、乗員に対し前記通知を行う通知制御部95および表示パネル15と、を備えている。
【選択図】図3
【解決手段】クラッチ制御装置50は、エンジンと、複数の駆動側プレートと複数の従動側プレートとを有する多板式摩擦クラッチと、複数の変速ギア段を有する変速機と、駆動輪と、シフトスイッチ72と、シフトスイッチ72の入力に基づいて前記変速機のシフトチェンジを行うアクチュエータ70および前記多板式摩擦クラッチの断続を行うアクチュエータ60と、前記駆動側プレートと前記従動側プレートとの間の摩擦による発熱量を推定する発熱量推定部91と、少なくとも発熱量推定部91が推定した発熱量に基づいてシフトチェンジを促すための通知の要否を判定する通知要否判定部94と、通知要否判定部94により前記通知が必要と判定されると、乗員に対し前記通知を行う通知制御部95および表示パネル15と、を備えている。
【選択図】図3
Description
本発明はクラッチ制御装置およびそれを備えた自動二輪車に関する。
乗員のクラッチの操作を要さず、アクチュエータの駆動によってクラッチの断続動作が行われる車両用のクラッチ制御装置が知られている。例えば、下記特許文献1に記載されたクラッチ制御装置は、エンジンとクラッチと変速機とアクチュエータとを備え、前記クラッチの駆動側と被駆動側(言い換えると従動側)との回転速度差に基づき、前記アクチュエータの駆動が制御される。前記クラッチ制御装置では、前記エンジンの駆動力は、前記クラッチと前記変速機とを介し、車両の駆動輪に伝達される。
ところで、摩擦クラッチでは、半クラッチ状態のときには、駆動側のプレートと従動側のプレートとが接触しながら相対回転する。すなわち、両プレートが接触状態であるにも拘わらず、回転速度に差が生じる。このような回転速度差が継続して生じると、両プレート間の摩擦熱によってクラッチ内部の温度が上昇し、クラッチ内部のプレートは、熱の影響によって膨張する。ところが、プレートが膨張すると、クラッチのミートポイントがずれるおそれがある。なお、ここでいうクラッチのミートポイントとは、互いに離れていた駆動側プレートと従動側プレートとが、接触し始める位置である。
クラッチが多板式摩擦クラッチである場合、ミートポイントのずれ量は、熱の影響によってさらに顕著になる。多板式摩擦クラッチは多くのプレートを備えており、単板式摩擦クラッチに比べて発熱量が多く、また、放熱性が低いからである。それゆえ、多板式摩擦クラッチは、単板式摩擦クラッチに比べて、発熱によってミートポイントがずれやすい。
しかし、ミートポイントがずれると、クラッチ制御装置によるクラッチ制御の精度が低下するおそれがある。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、クラッチ制御の精度低下を抑制するクラッチ制御装置およびそれを備えた自動二輪車を提供することにある。
本発明は、エンジンと、複数の駆動側プレートと複数の従動側プレートとを有する多板式摩擦クラッチと、複数の変速ギア段を有する変速機と、前記多板式摩擦クラッチおよび前記変速機を介して前記エンジンの駆動力を受ける駆動輪と、乗員からシフトチェンジの指令を受けるシフトスイッチと、前記シフトスイッチの入力に基づいて前記変速機のシフトチェンジおよび前記多板式摩擦クラッチの断続を行うアクチュエータと、を備えた自動二輪車に搭載されるクラッチ制御装置である。前記クラッチ制御装置は、前記多板式摩擦クラッチの前記駆動側プレートと前記従動側プレートとの間の摩擦による発熱量を推定する発熱量推定手段と、少なくとも前記発熱量推定手段が推定した発熱量に基づいて、シフトチェンジを促すための通知の要否を判定する通知要否判定手段と、前記通知要否判定手段により前記通知が必要と判定されると、乗員に対し前記通知を行う通知手段と、を備えている。
以上のように、本発明によれば、クラッチ制御の精度低下を抑制するクラッチ制御装置およびそれを備えた自動二輪車を提供することができる。
<実施形態1>
図1は、自動二輪車1を示す側面図である。自動二輪車1は、所謂モーターサイクル型の自動二輪車である。ただし、自動二輪車1は、モーターサイクル型に限定されない。自動二輪車1は、スクータ型、オフロード型、またはレーサーレプリカ型等の自動二輪車であってもよい。
図1は、自動二輪車1を示す側面図である。自動二輪車1は、所謂モーターサイクル型の自動二輪車である。ただし、自動二輪車1は、モーターサイクル型に限定されない。自動二輪車1は、スクータ型、オフロード型、またはレーサーレプリカ型等の自動二輪車であってもよい。
図1に示すように、自動二輪車1は、車体100を備えている。車体100は、少なくとも操向ハンドル4と、シート14と、前輪12と、駆動輪である後輪23とによって形成されている。前輪12は車体100の前側に配置され、後輪23は車体100の後側に配置されている。また、車体100は、ヘッドパイプ3と車体フレーム6とを備えている。車体フレーム6は、ヘッドパイプ3から左右一対に後方に延びる2本のフレーム部6aを有している。図1では、フレーム部6aは、1本のみが図示されている。フレーム部6aの後部は、下方に延びてリヤアームブラケット5と接続している。リヤアームブラケット5には、リヤアーム21の前端部がピボット軸22を介して上下揺動可能に支持されている。リヤアーム21の後端部には、後輪23が支持されている。
ヘッドパイプ3にはフロントフォーク10が枢支されている。フロントフォーク10の上端には、操向ハンドル4が設けられ、下端には前輪12が回転自在に設けられている。フレーム部6aの上部には燃料タンク13が配置され、燃料タンク13の後方にはシート14が配置されている。
フレーム部6aとリヤアームブラケット5とには、パワーユニット20が懸架されている。パワーユニット20は、少なくとも、エンジン45と、クラッチ44と、変速装置43とを有している(図2参照)。エンジン45と、クラッチ44と、変速装置43とは、クランクケース26に一体に組み付けられている。
エンジン45は、水冷式のエンジンである。そのため、自動二輪車1は、図示しないラジエータを備えている。前記ラジエータには、エンジン45を冷却する冷却水が貯留されている。前記冷却水の水温は、温度センサ34(図3参照)にて検出される。
図2は、パワーユニット20の内部構成を示す断面図である。メイン軸41は、クランク軸25と平行に配設されている。ドライブ軸42は、メイン軸41と平行に配設されている。クランク軸25の回転は、クラッチ44の断続に基づいてメイン軸41に伝達される。メイン軸41の回転は、変速装置43を介してドライブ軸42に伝達される。クラッチ44は、クラッチアクチュエータ60の駆動に基づいて断続される。また、シフトアクチュエータ70の駆動に基づき、変速装置43の変速ギア49および変速ギア420の切り換え、つまり変速装置43のギアポジションが変更される。
変速装置43は、いわゆる常時噛合式ドッグトランスミッションである。メイン軸41には、複数の変速ギア49が装着されている。一方、ドライブ軸42には、複数の変速ギア41に対応する複数の変速ギア420が装着されている。複数の変速ギア49と複数の変速ギア420とは、選択された一対のギア同士のみで相互に噛合している。複数の変速ギア49のうち、選択された変速ギア49以外の変速ギア49と、複数の変速ギア420のうち、選択された変速ギア420以外の変速ギア420とのうちの少なくとも一方は、メイン軸41もしくはドライブ軸42に対して回転可能となっている。つまり、選択されていない変速ギア49と、選択されていない変速ギア420のうちの少なくとも一方は、メイン軸41もしくはドライブ軸42に対して空転するようになっている。すなわち、メイン軸41とドライブ軸42との間の回転伝達は、相互に噛合する、選択された変速ギア49および選択された変速ギア420のみを介して行われる。
変速装置43は、複数のギアポジションを有している。変速装置43は、シフトカム421を有している。シフトカム421の外周面には、複数のカム溝421aが形成されている。各カム溝421aには、シフトフォーク422が装着されている。各シフトフォーク422は、それぞれメイン軸41およびドライブ軸42の所定のギアに係合している。シフトカム421が回転することにより、複数のシフトフォーク422のそれぞれは、カム溝421aに案内されてメイン軸41の軸方向に移動する。これにより、変速装置43のギアポジションが変更される。その結果、メイン軸41とドライブ軸42との間では、変速ギア49および変速ギア420を介して、所定の変速比で回転伝達が行われる。
シフトカム421は、シフトロッド75が往復移動することにより、所定の角度だけ回転する。シフトロッド75は、シフトアクチュエータ70の駆動により往復移動することができる。
エンジン45の駆動時にクラッチ44が接続状態である場合、エンジン45のトルクは、クラッチ44を介してメイン軸41に伝達される。また、メイン軸41とドライブ軸42との間では所定の変速比で回転伝達が行われ、ドライブ軸42が回転する。ドライブ軸42が回転すると、ドライブ軸42と後輪23(図1参照)との間を接続する動力伝達機構47(図1参照)によってトルクが伝達され、後輪23が回転する。
パワーユニット20の内部で伝達されるエンジン45のトルクは、前述したような経路に限定されない。例えば、クラッチ44は、エンジン45のトルクの伝達方向に関して、変速装置43の後流側に配置されていてもよい。この場合、メイン軸41とドライブ軸42との間で所定の変速比で回転伝達が行われ、ドライブ軸42が回転する。ドライブ軸42の回転は、クラッチ44を介して動力伝達機構47(図1参照)に伝達される。
本実施形態では、クラッチ44は湿式の多板式摩擦クラッチによって構成されている。ただし、クラッチ44は、乾式の多板式摩擦クラッチであってもよい。また、本実施形態では、クラッチ44は、クラッチアクチュエータ60の駆動に基づいて断続される。図2に示すように、クラッチ44は、クラッチボス441と、クラッチハウジング442と、プレッシャプレート450とを備えている。
クラッチハウジング442は、クラッチボス441の周囲を囲み、メイン軸41に回転可能に取り付けられている。クラッチハウジング442には、メイン軸41が貫通している。
図2に示すように、車幅方向とは、左右方向のことである。本実施形態では、クラッチ44はメイン軸41の右側に配置されているので、車幅方向の外側は右側、車幅方向の内側は左側となる。そのため、以下(の図2の説明)では、車幅方向の外側、内側を、それぞれ単に右側、左側と呼ぶこととする。
クラッチボス441は、メイン軸41に一体式に回転するように取り付けられている。つまり、クラッチボス441は、メイン軸41と共に回転する。
クラッチハウジング442の内側には、複数のフリクションプレート452が配置されている。複数のフリクションプレート452は、クラッチハウジング442に対して共に回転するように係合している。本実施形態では、各フリクションプレート452は、メイン軸41の回転方向に関して、クラッチハウジング442に対して固定されている。このため、複数のフリクションプレート452は、クラッチハウジング442と共に回転する。なお、各フリクションプレート452は、メイン軸41の軸方向に関して変位可能である。このため、相互に隣接するフリクションプレート452相互間の距離は可変である。
複数のフリクションプレート452は、メイン軸41の軸方向に配列されている。相互に隣接する各フリクションプレート452の間には、クラッチプレート453が配置されている。クラッチプレート453は、隣接するフリクションプレート452に対向している。クラッチプレート453は、クラッチボス441に対して共に回転するように係合している。各クラッチプレート453は、メイン軸41の回転方向に関して、クラッチボス441に対して固定されている。このため、複数のクラッチプレート453は、クラッチボス441と共に回転する。なお、各クラッチプレート453は、メイン軸41の軸方向に関して変位可能である。このため、相互に隣接するクラッチプレート453相互間の距離は可変である。
本実施形態に係るクラッチ44は、クランク軸25の回転によってクラッチハウジング442が回転する。後述するように、クラッチ44が接続状態であるとき、フリクションプレート452とクラッチプレート453とが圧接されることにより、クランク軸25の回転がクラッチボス441に伝達され、クラッチボス441が回転する。そのため、本実施形態では、メイン軸41の回転方向に関してクラッチハウジング442に対して固定されたフリクションプレート452は、駆動側プレートである。一方、メイン軸41の回転方向に関してクラッチボス441に対して固定されたクラッチプレート453は、従動側プレートである。
メイン軸41の右側には、プレッシャプレート450が配置されている。プレッシャプレート450は、略円盤形状に形成されている。プレッシャプレート450は、クラッチハウジング442と共に回転するように係合している。プレッシャプレート450は、メイン軸41の軸方向に移動することによってフリクションプレート452とクラッチプレート453とを圧接させる。
皿バネ451は、クラッチハウジング442とプレッシャプレート450との間に介在している。皿バネ451は、プレッシャプレート450をフリクションプレート452とクラッチプレート453とを圧接させる方向に付勢する。皿バネ451は、略円環形状を有している。
図2に示すように、クラッチ44には、クラッチレリーズ機構86が設けられている。クラッチレリーズ機構86は、クラッチアクチュエータ60の駆動に基づいて作動する。
メイン軸41は、筒形状を有している。クラッチレリーズ機構86は、一部がメイン軸41の内部に収容されている。また、プッシュ機構471の一部は、メイン軸41の内部に収容されている。クラッチレリーズ機構86の作動は、メイン軸41の内部を通ってプレッシャプレート450に伝達される。クラッチレリーズ機構86が作動すると、プッシュ機構471が皿バネ451の付勢力に抗して右側に移動する。これにより、プレッシャプレート450が、皿バネ451の付勢力に抗して右側に移動する。プレッシャプレート450が右側に移動すると、フリクションプレート452とクラッチプレート453との圧接が解消され、クラッチ44が切断状態になる。
なお、クラッチレリーズ機構86の作動は、メイン軸41の内部を通ってプレッシャプレート450に伝達されるものに限定されない。クラッチ44には、プッシュ機構471を右側に移動させる別の機構が設けられていてもよい。前記機構およびクラッチレリーズ機構86の少なくとも一部は、プレッシャプレート450の右方に設けられている。この場合、プッシュ機構471の右側部は、前記機構を介してクラッチアクチュエータ60とクラッチレリーズ機構86とに接続している。クラッチアクチュエータ60が駆動すると、プッシュ機構471は、前記機構によって皿バネ451の付勢力に抗して右側に引っ張られる。これにより、プッシュ機構471が右側に移動し、クラッチ44が切断状態になる。
なお、本実施形態に係るクラッチ制御装置50は、クラッチアクチュエータ60とシフトアクチュエータ70とで、別々のアクチュエータを備えていなくてもよい。すなわち、クラッチ制御装置50は、クラッチ44の断続を行い、且つ、変速装置43の変速ギアの切り換えを行うアクチュエータを備えていてもよい。この場合、前記アクチュエータは、クラッチ44の断続を行う機能と、変速装置43の変速ギアの切り換えを行う機能とを有している。以下では、クラッチアクチュエータ60とシフトアクチュエータ70とを同時に表すものとして、単にアクチュエータ67と呼称する。アクチュエータ67は、クラッチアクチュエータ60とシフトアクチュエータ70との総称である。そのため、アクチュエータ67は、クラッチ44の断続を行う機能と、変速装置43の変速ギアの切り換えを行う機能とを有したものに限定されない。
次に、本実施形態に係るクラッチ制御装置50について説明する。図3は、クラッチ制御装置50の制御ブロック図である。図3に示すように、クラッチ制御装置50は、エンジン45と、変速装置43と、クラッチ44と、クラッチアクチュエータ60と、シフトアクチュエータ70と、ECU(Electric Control Unit)90とを備えている。ECU90は、発熱量推定部91と、通知要否判定部94と、通知制御部95と、を有している。
自動二輪車1は、電源装置73とメインスイッチ74とを備えている。自動二輪車1の乗員によりメインスイッチ74がオンに操作されると、電源装置73とECU90との間が通電状態となり、ECU90が作動可能となる。ただし、自動二輪車1は、図示しないリレースイッチ等を備えていてもよい。この場合、ECU90の一部は、メインスイッチ74が操作されていないときでも作動することができる。
クラッチ制御装置50は、後述するシフトスイッチ72の操作に基づいてアクチュエータ67に変速装置43のギアポジションの変更を行わせる運転を実行することができる。また、クラッチ制御装置50は、ECU90の自動制御によってアクチュエータに変速装置43のギアポジションの変更を行わせる運転を実行することができる。以下では、シフトスイッチ72の操作に基づいてアクチュエータ67に変速装置43のギアポジションの変更を行わせる運転を手動モード運転と称する。また、ECU90の自動制御によってアクチュエータ67に変速装置43のギアポジションの変更を行わせる運転を自動モード運転と称する。すなわち、ECU90は、手動モード運転の制御と、自動モード運転の制御とを実行することができる。なお、アクチュエータ67の駆動は、アクチュエータ制御部93により制御される。
ECU90では、手動モード運転の制御と、自動モード運転の制御とが切り換え自在に構成されている。以下では、手動モード運転の制御を手動モード制御と呼称し、自動モード運転の制御を自動モード制御と呼称する。
手動モード制御と自動モード制御とは、例えばモード切換スイッチ71により切り換えが可能である。モード切換スイッチ71は、乗員によって操作され、手動モード運転と、自動モード運転とを切り換える。
図4は、操向ハンドル4の模式図を示している。操向ハンドル4は、ハンドルバー4dと、左グリップ4aと、右グリップ4bとを有している。本実施形態において、右グリップ4bはアクセル63を形成し、所定の回転角度内で回転自在である。アクセル63は、乗員に操作されることによって前記所定の回転角度内で回転する。アクセル63が操作されることにより、エンジン45の出力が調整される。また、操向ハンドル4には、フロントブレーキレバー4cとリアブレーキレバー4eとが設けられている。ハンドルバー4dの左側には、スイッチパネル40が設けられている。
モード切換スイッチ71は、例えばスイッチパネル40の正面に設けられている。モード切換スイッチ71は、例えばプッシュ式のボタンになっている。モード切換スイッチ71が一回切り換えられるごとに、クラッチ制御装置50は、手動モード運転から自動モード運転に、もしくは自動モード運転から手動モード運転に切り換える。
モード切換スイッチ71は、プッシュ式のボタンに限定されない。モード切換スイッチ71は、例えばスライド式のスイッチであってもよい。この場合、スライド式のモード切換スイッチ71が例えば左右方向に関して左側に位置しているとき、クラッチ制御装置50では、手動モード運転が実行される。また、スライド式のモード切換スイッチ71が例えば左右方向に関して右側に位置しているとき、クラッチ制御装置50では、自動モード運転が実行される。
また、スイッチパネル40には、シフトスイッチ72が設けられている。シフトスイッチ72は、変速装置43の上段側のギアポジションに変更させるシフトアップスイッチ72aと、下段側のギアポジションに変更させるシフトダウンスイッチ72bとを有している。シフトスイッチ72は、乗員からシフトチェンジの指令を受けるスイッチである。
ECU90において手動モード制御が実行されるとき、乗員によりシフトスイッチ72が切り換えられると、変速装置43のギアポジションが変更される。アクチュエータ制御部93は、乗員によりシフトスイッチ72が切り換えられると、所定の場合を除き、クラッチアクチュエータ60およびシフトアクチュエータ70を駆動させる。つまり、アクチュエータ制御部93は、手動モード制御が実行されるとき、乗員によりシフトスイッチ72が切り換えられると、所定の場合を除き、変速装置43のギアポジションの変更を開始する。
前記所定の場合とは、例えば、変速装置43のギアポジションが最上段に位置している場合、乗員によりシフトアップスイッチ72aが操作されたときである。また、前記所定の場合とは、例えば、変速装置43のギアポジションが最下段に位置している場合、乗員によりシフトダウンスイッチ72bが操作されたときである。変速装置43でのギアポジションは、後述するシフト位置センサ32によって検出される。
図3に示すように、アクチュエータ制御部93は、モード切換スイッチ71の作動に基づく信号を入力し、手動モード制御と、自動モード制御とを切り換えることができる。また、アクチュエータ制御部93は、自動モード制御を実行しているときにシフトスイッチ72が切り換えられたことを検知することにしてもよい。このとき、シフトスイッチ72は、モード切換スイッチ71の機能を有している。つまり、アクチュエータ制御部93が自動モード制御を実行しているときにシフトスイッチ72が切り換えられると、自動モード制御から手動モード制御に切り換わることにしてもよい。
図3に示すように、クラッチ制御装置50は、エンジン回転速度センサ31を備えている。エンジン回転速度センサ31は、クランク軸25(図2参照)に設けられ、クランク軸25の回転速度を検出する。
また、クラッチ制御装置50は、シフト位置センサ32を備えている。シフト位置センサ32は、シフトカム421(図2参照)の回転角度を検出することにより、変速装置43のギアポジションを検出する。さらに、クラッチ制御装置50は、車速センサ33を備えている。車速センサ33は、車体100(図1参照)の車速を検出する。前記各センサは、各変位量を直接または間接的に検出するものであってもよく、演算機能を有し、所定の物理量から必要な物理量を算出することにしてもよい。
さらに、クラッチ制御装置50は、クラッチアクチュエータ60の駆動量を検出するポテンショメータ38と、シフトアクチュエータ70の駆動量を検出するポテンショメータ39とを備えている。詳細には、ポテンショメータ38は、クラッチアクチュエータ60の回転角度を検出する。ポテンショメータ39は、シフトアクチュエータ70の回転角度を検出する。ただし、前述したように、クラッチ制御装置50が、クラッチアクチュエータ60としての機能と、シフトアクチュエータ70としての機能とを有したアクチュエータを備えている場合、クラッチ制御装置50は、ポテンショメータ38とポテンショメータ39との二つのポテンショメータを備えていなくてもよい。
発熱量推定部91は、クラッチ44のフリクションプレート452とクラッチプレート453との間の摩擦による発熱量を推定する。発熱量推定部91は、エンジン回転速度センサ31より、クランク軸25の回転速度に基づく信号を入力する。また、発熱量推定部91は、シフト位置センサ32より、シフトカム421の回転角度に基づく信号を入力し、車速センサ33より車速に基づく信号を入力する。
発熱量推定部91は、演算機能を有している。発熱量推定部91は、エンジン回転速度センサ31で検出されたクランク軸25の回転速度に基づき、フリクションプレート452の回転速度を推定する。また、発熱量推定部91は、シフト位置センサ32で検出されたシフトカム421の回転角度と車速センサ33で検出された車速とに基づき、クラッチプレート453の回転速度を推定する。これにより、発熱量推定部91は、フリクションプレート452の回転速度とクラッチプレート453の回転速度との回転速度差を算出する。
クラッチ制御装置50では、エンジン回転速度センサ31と発熱量推定部91とで、クラッチ44の駆動側回転速度取得手段を形成している。前記駆動側回転速度取得手段は、クラッチ44のフリクションプレート452の回転速度を検出または推定する。また、クラッチ制御装置50では、シフト位置センサ32と車速センサ33と発熱量推定部91とで、クラッチ44の従動側回転速度取得手段を形成している。前記従動側回転速度取得手段は、クラッチ44のクラッチプレート453の回転速度を検出または推定する。
以下では、フリクションプレート452の回転速度とクラッチプレート453の回転速度との回転速度差を、単に回転速度差と表記する。回転速度差は、算出値または推定値であり、自動二輪車1の走行状態によって変化する。
さらに、発熱量推定部91は、回転速度差の時間積分値に基づいてクラッチ44の発熱量を推定する。クラッチ44の発熱とは、回転速度差が生じていることにより、フリクションプレート452とクラッチプレート453との間の摩擦が増大し、クラッチ44の内部の熱量が増加することである。すなわち、クラッチ44の発熱量は、回転速度差の時間積分値および所定の係数の関数として表される。前記所定の係数は、例えば実験値である。
このように、クラッチ制御装置50では、フリクションプレート452とクラッチプレート453との間の回転速度差が発生している時間と、回転速度差の絶対値とに応じ、クラッチ44の発熱量を算出することができる。つまり、本実施形態に係るクラッチ制御装置50では、回転速度差を用いずにクラッチ44の発熱量を検出または推定しているものと異なり、より精度よくクラッチ44の発熱量を推定することができる。以下では、発熱量推定部91が推定するクラッチ44の発熱量を、便宜的に推定発熱量Qeと表記する。推定発熱量Qeは、少なくとも回転速度差と時間との関数である。
ただし、クラッチ制御装置50は、フリクションプレート452の回転速度またはクラッチハウジング442の回転速度を直接的に検出するセンサを備えていてもよい。また、クラッチ制御装置50は、クラッチプレート453の回転速度またはクラッチボス441の回転速度を直接的に検出するセンサを備えていてもよい。前述したように、クラッチプレート453とクラッチボス441とは、メイン軸41と共に回転する。そのため、クラッチプレート453の回転速度またはクラッチボス441の回転速度を直接的に検出するセンサは、メイン軸41の回転速度を検出するセンサである。
前述したように、本実施形態に係るクラッチ制御装置50において、クラッチ44は、エンジン45のトルクの伝達方向に関して、変速装置43の後流側に配置されていてもよい。この場合、発熱量推定部91は、エンジン回転速度センサ31で検出されたクランク軸25の回転速度とシフト位置センサ32で検出されたシフトカム421の回転角度とに基づき、フリクションプレート452の回転速度を推定することができる。また、発熱量推定部91は、車速センサ33で検出された車速に基づき、クラッチプレート453の回転速度を推定することができる。これにより、発熱量推定部91は、フリクションプレート452の回転速度とクラッチプレート453の回転速度との回転速度差を算出することができる。
次に、図5を用いて、発熱量推定部91がクラッチ44の発熱量を推定する際の、クラッチ制御装置50の制御について説明する。図5には、クラッチ44の発熱量を推定する動作のうち、車体100(図1参照)の発進時の動作が示されている。
図5に示すように、エンジン45のクランク軸25の回転速度が上昇していくと、回転速度差が生じる。また、クラッチ44のフリクションプレート452とクラッチプレート453とが接触する方向にクラッチアクチュエータ60が駆動し、クラッチ44が切断状態から接続状態に向かって変化する。
回転速度差が生じると、発熱量推定部91(図3参照)は、回転速度差を積分し、クラッチ44(図2参照)の発熱量を推定する。発熱量推定部91は、所定の開始時から所定の終了時までの間、回転速度差を積分する。図5には、回転速度差の積分の開始時は、クラッチ44が接続されるように、互いに離れていたフリクションプレート452(図2参照)およびクラッチプレート453(図2参照)が接近する方向に相対移動して接触し始めた時であることが示されている。つまり、回転速度差の積分の開始時は、所謂半クラッチ状態の開始時である。図5に示すように、半クラッチ状態の開始時は、時間t11である。ただし、回転速度差の積分の開始時は、回転速度差が所定量以上増加した時であってもよい。また、回転速度差の積分の開始時は、クラッチ44が接続されるように、互いに離れているフリクションプレート452およびクラッチプレート453が接近する方向に相対移動を開始した時であってもよい。
クラッチ44が接続されるように、互いに離れているフリクションプレート452およびクラッチプレート453が接近する方向に相対移動を開始した時は、図5に示す点Iaである。また、クラッチ44が接続されるように、互いに離れていたフリクションプレート452(図2参照)およびクラッチプレート453(図2参照)が接近する方向に相対移動して接触し始めた時は、点Ibである。さらに、回転速度差が所定量以上増加した時は、点Ic1である。
以下では、前記所定量の回転速度差を、基準回転速度差Rsと表記する。基準回転速度差Rsは、一定値である。
クラッチ制御装置50において、クラッチ44の発熱量は、車体100(図1参照)の発進時の回転速度差に基づいて推定されるものに限定されない。つまり、クラッチ制御装置50では、クラッチ44の発熱量は、車体100の発進時を除いた時でも推定される。
図6には、エンジン45のクランク軸25の回転速度が上昇するときに生じる回転速度差に基づいて発熱量が推定される動作が示されている。図6に示すように、クラッチ44が接続状態であるときにエンジン45のクランク軸25の回転速度が上昇していくと、回転速度差が生じる。
前述したように、変速装置43(図2等参照)は、複数のギアポジションを有している。そのため、図5に示す動作と図6に示す動作とは、変速装置43のギアポジションが最下段に位置している場合に限定されない。つまり、発熱量推定部91は、変速装置43のギアポジションが最下段を除く上段側のギアポジションに位置している場合でも回転速度差を積分し、クラッチ44の発熱量を推定する。また、通知要否判定部94は、変速装置43のギアポジションが最下段を除く上段側のギアポジションに位置している場合でも前記所定の通知の要否の判定を実行する。さらに、通知制御部95は、変速装置43のギアポジションが最下段を除く上段側のギアポジションに位置している場合でも前記所定の通知の制御を実行する。これにより、図5に示す動作と図6に示す動作とは、変速装置43のギアポジションが最下段を除く上段側のギアポジションに位置している場合でも実行される。
一方、本実施形態において、回転速度差の積分の終了時は、回転速度差が実質的に零になった時である。回転速度差が実質的に零になった時は、図5に示す点Id1または図6に示す点Id2である。図5に示すように、回転速度差が実質的に零になった時は、時間t12である。また、図6に示すように、回転速度差が実質的に零になった時は、時間t22である。
フリクションプレート452とクラッチプレート453との相対回転が無く、クラッチ44が接続状態であるときでも、クラッチ44の駆動側と従動側との間の駆動系のバックラッシュなどの影響により、実際の回転速度差は零にならない。これにより、回転速度差が実質的に零であるとは、発熱量推定部91が回転速度差の時間積分の演算を実行しないときの回転速度差である。発熱量推定部91が回転速度差の時間積分の演算を実行しないときの回転速度差は、クラッチ44が接続状態であるときの回転速度差である。クラッチ44が接続状態であるときの回転速度差は、発熱量推定部91により推定されるフリクションプレート452の回転速度とクラッチプレート453の回転速度とが所定の比率未満である。または、クラッチ44が接続状態であるときの回転速度差は、発熱量推定部91により算出されるフリクションプレート452の回転速度とクラッチプレート453の回転速度との回転速度差の絶対値が所定の値未満である。
通知要否判定部94は、少なくとも発熱量推定部91が推定した発熱量に基づき、所定の通知の要否を判定する。前記所定の通知は、自動二輪車1(図1参照)の乗員に対して変速装置43でのシフトチェンジを促すための通知である。そのため、以下では、前記所定の通知を、シフトダウン通知と呼称する。ただし、前記所定の通知は、自動二輪車1(図1参照)の乗員に対してアクセル63の操作量の増大を促す通知であってもよい。
ECU90では、通知要否判定部94によりシフトダウン通知が必要と判定されると、乗員に対しシフトダウン通知が行われる。シフトダウン通知は、表示パネル15(図1および図7参照)に表示される。表示パネル15での表示は、ECU90に設けられた通知制御部95によって制御される。
例えば、表示パネル15には、シフトアップ表示灯19aとシフトダウン表示灯19bとが設けられている。自動二輪車1(図1参照)では、車体100の走行時に乗員に対して変速装置43(図2参照)のシフトアップを促す際、シフトアップ表示灯19aが点灯する。また、車体100の走行時に乗員に対して変速装置43のシフトアップを促す際、シフトアップ表示灯19aが点灯する。ただし、この際、シフトアップ表示灯19aとシフトダウン表示部19bとは、点滅してもよい。
通知要否判定部94(図3参照)により変速装置43でのシフトチェンジを促す通知が必要と判定されると、通知制御部95(図3参照)の制御により、シフトアップ表示灯19aまたはシフトダウン表示部19bが点灯する。これにより、自動二輪車1の乗員は、表示パネル15にて、最適なシフトチェンジのタイミングを視認できる。
ただし、表示パネル15には、変速装置43のシフトアップを促す際とシフトダウンを促す際とを液晶表示する液晶表示部が設けられていてもよい。この場合、前記液晶表示部において、変速装置43のシフトアップを促す際の表示と、変速装置43のシフトダウンを促す際の表示とは、異なっている。
なお、図10に示すように、表示パネル15には、速度計16、エンジン回転速度計17、および燃量計18が設けられている。
図1に示すように、車体100には、表示パネル15が設けられている。図1に示す表示パネル15は、自動二輪車1に設けられるものの一例であり、図に示す構成に限定されない。表示パネル15は、乗員がシート14に乗車しているとき、車体100のうち、容易に視認される位置に配置されていればよい。自動二輪車1では、表示パネル15は、フロントカウル24の内側に配置されている。
クラッチ制御装置50(図3参照)では、推定発熱量Qeが所定の発熱量以上になるとき、シフトダウン表示灯19bが点灯する。前記所定の発熱量を、便宜的に基準発熱量Qsと称する。図5では、推定発熱量Qeが基準発熱量Qs以上となる時間は、t13で示されている。また、図6では、推定発熱量Qeが基準発熱量Qs以上となる時間は、t23で示されている。
図3に示すように、ECU90は、制御に必要なデータを記憶した記憶部92を有している。記憶部92は、基準発熱量Qsを記憶している。通知要否判定部94は、発熱量推定部91より推定発熱量Qeに基づく信号を入力し、記憶部92より基準発熱量Qsに基づく信号を入力する。これにより、通知要否判定部94は、推定発熱量Qeと基準発熱量Qsとを比較することができる。さらに、通知制御部95は、推定発熱量Qeと基準発熱量Qsとの比較の結果に基づき、表示パネル15での表示を制御する。その結果、推定発熱量Qeが基準発熱量Qs以上である場合、シフトダウン表示部19b(図7参照)が点灯する。
ただし、図5または図6に示すものと異なり、回転速度差が生じている場合でも、推定発熱量Qeが基準発熱量Qs以上にならないときもある。例えば、回転速度差が比較的小さい場合または回転速度差が生じている時間が比較的短い場合、推定発熱量Qeは、基準発熱量Qs以上にならない。
一方、表示パネル15(図7参照)には、アクセル63(図4参照)の操作を促す表示灯が設けられていてもよい。つまり、推定発熱量Qeが基準発熱量Qs以上になるとき、前記表示灯が点灯または点滅することにより、クラッチ制御装置50(図3参照)は、乗員に対してアクセル63の操作を促すことができる。このときのアクセル63の操作は、さらにエンジン45の出力を上昇させるように、アクセル63の開度を増加させる操作である。
また、クラッチ制御装置50は、音声を出力する装置を備えていてもよい。前記装置は、通知要否判定部94(図3参照)によりシフトダウン通知が必要と判定される場合、音声を出力する。つまり、クラッチ制御装置50は、音声により推定発熱量Qeが基準発熱量Qs以上であることを通知する。これにより、乗員は、推定発熱量Qeが基準発熱量Qs以上であることを認識することができる。
以下では、本実施形態に係るクラッチ制御装置50がクラッチ44の発熱量を推定し、シフトチェンジを促すための通知を行う制御について説明する。
まず、図8に示すように、ステップS10では、回転速度差が実質的に零であるか否かが判定される。ステップS10において、回転速度差が実質的に零である間は、ステップS10が繰り返される。また、ステップS10において、回転速度差が実質的に零でない場合、ステップS20に進む。
ステップS20では、回転速度差が基準回転速度差Rs以上であるか否かが判定される。ステップS20において、回転速度差が基準回転速度差Rs以上である場合、ステップS30に進む。ステップS20において、回転速度差が基準回転速度差Rs未満である場合、ステップS10に戻る。
ステップS30では、クラッチ44の発熱量が推定される。クラッチ44の発熱量は、回転速度差が時間積分されることによって推定される。つまり、少なくとも回転速度差が基準回転速度Rs以上である場合、発熱量推定部91(図3参照)は、推定発熱量Qeを算出する制御を開始する。ただし、前述したように、発熱量推定部91(図3参照)が推定発熱量Qeの算出を開始する時期は、図5に示す点Ic1または図6に示す点Ic2に限定されない。発熱量推定部91が推定発熱量Qeの算出を開始する時期は、クラッチ44の断続の操作がある場合、図5に示す点Iaまたは点Ibであってもよい。
ステップS30に続いて、ステップS40では、通知制御のフラグが立ち上げられる。通知制御とは、乗員に対して推定発熱量Qeが基準発熱量Qs以上であることを通知する制御である。なお、ステップS30とステップS40とは、順序が入れ替わっていてもよく、並行したステップであってもよい。
図9に示すように、ステップS41では、推定発熱量Qeが基準発熱量Qs以上であるか否かが判定される。ステップS41において、推定発熱量Qeが基準発熱量Qs未満である場合、図8に示すステップS30に戻る。ステップS41において、推定発熱量Qeが基準発熱量Qs以上である場合、ステップS42に進む。
ステップS42では、シフトダウン通知が行われる。すなわち、ステップS42では、通知制御部95(図3参照)の制御により、シフトダウン表示部19b(図7参照)が点灯する。
続いて、ステップS43では、変速装置43(図2参照)のギアポジションが下段側にシフトチェンジされたか否かが判定される。言い換えると、アクチュエータ制御部93(図3参照)の制御によってアクチュエータ67が駆動し、変速装置43にてシフトダウンが完了したか否かが判定される。ステップS43において、変速装置43にてシフトダウンが完了したと判定される場合、ステップS44に進む。ステップS43において、変速装置43にてシフトダウンが未だ完了してないと判定される場合、図8に示すステップS10に戻る。
ステップS44では、シフトダウン通知が終了される。すなわち、通知制御部95(図3参照)の制御により、シフトダウン表示部19b(図7参照)が消灯する。ステップS44において、前記通知が終了されると、通知制御が終了される。通知制御が終了すると、図8に示すステップS10に戻る。
図8に示すように、ステップS30およびステップS40に続いて、ステップS50では、回転速度差が実質的に零に収束しているか否かが判定される。ステップS50において、回転速度差が実質的に零に収束している場合、ステップS60に進む。また、ステップS50において、回転速度差が実質的に零に収束していない場合、ステップS10に戻る。
ステップS60では、クラッチ44の発熱量の推定が終了される。つまり、ステップS60では、回転速度差の積分の演算が終了される。つまり、本実施形態に係るクラッチ制御装置50(図3参照)では、基準回転速度差Rs以上の回転速度差が発生する場合、回転速度差が実質的に零に収束するまで、発熱量推定部91によりクラッチ44の発熱量が推定される。
以上のように、クラッチ制御装置50では、クラッチ44の発熱量を推定し、フリクションプレート452とクラッチプレート453との間の摩擦熱による熱膨張の影響を推定する。すなわち、クラッチ制御装置50では、クラッチ44の発熱量を推定することにより、クラッチ44の内部の温度を推定する。クラッチ44の内部の温度は、推定発熱量Qeが増加することによって上昇したと推定された後、回転速度差が実質的に零になると、
以下のように管理され、所定の温度まで漸減される。
以下のように管理され、所定の温度まで漸減される。
図3に示すように、ECU90は、クラッチ44の温度を推定するクラッチ温度推定部96を有している。クラッチ温度推定部96は、少なくとも温度センサ34にて検出される水温と第1の所定の係数とに基づき、クラッチ44の温度を推定する。例えば、クラッチ温度推定部96は、演算機能を有している。以下では、クラッチ温度推定部96にて推定されるクラッチ44の温度を、第1推定温度T0と表記する。つまり、第1推定温度T0は、前記水温と前記第1の所定の係数との関数で表される。前記第1の所定の係数は、例えば記憶部92に記憶されている。クラッチ温度推定部96は、少なくとも前記第1の所定の係数と前記水温とを用いて演算し、第1推定温度T0を推定する。前記第1の所定の係数は、定数であってもよく、変数であってもよい。
また、クラッチ温度推定部96は、推定発熱量Qeが推定されるとき、別の温度を推定している。以下では、クラッチ温度推定部96にて推定される別の温度を、第2推定温度Teと表記する。クラッチ温度推定部96は、少なくとも推定発熱量Qeと前記水温と第2の所定の係数とに基づき、第2推定温度Teを推定する。第2推定温度Teは、推定発熱量Qeと前記水温と前記第2の所定の係数との関数で表される。また、第2推定温度Teは、推定発熱量Qeと第1推定温度T0との関数で表される。前記第2の所定の係数は、例えば記憶部92に記憶されている。クラッチ温度推定部96は、少なくとも前記第2の所定の係数と前記水温と推定発熱量Qeとを用いて演算し、第2推定温度Teを推定する。前記第2の所定の係数は、定数であってもよく、変数であってもよい。
クラッチ温度推定部96は、推定発熱量Qeが推定されていない間、つまり、回転速度差が基準回転速度差Rs未満であるときは、所定の温度勾配で、第2推定温度Teを第1推定温度T0まで漸減させる。前記所定の温度勾配が一定値である場合、前記所定の温度勾配は、記憶部92に記憶されている。この場合、クラッチ温度推定部96は、少なくとも前記所定の温度勾配と第1推定温度T0と第2推定温度Teとを用いて演算する。これにより、推定発熱量Qeが推定されていない間、つまり、回転速度差が基準回転速度差Rs未満であるときは、第2推定温度Teが第1推定温度T0まで漸減する。その結果、回転速度差が基準回転速度差Rs以上になった後に回転速度差が基準回転速度差Rs未満になると、第2推定温度Teは第1推定温度T0まで収束する。ただし、前記所定の温度勾配は、第2推定温度Teと第1推定温度T0との温度差に基づき、変化するものであってもよい。
前述したように、クラッチ44は、湿式の摩擦クラッチである。そのため、温度センサ34は、パワーユニット20の内部に供給されるオイルの温度を検出するものであってもよい。この場合、クラッチ温度推定部96は、少なくとも第3の所定の係数と前記オイルの温度とを用いて演算し、第1推定温度T0を推定する。また、クラッチ温度推定部96は、少なくとも第4の所定の係数と前記オイルの温度と推定発熱量Qeとを用いて演算し、第2推定温度Teを推定する。前記第1の所定の係数と前記第3の所定の係数とは、同一であってもよく、異なっていてもよい。また、前記第2の所定の係数と前記第4の所定の係数とは、同一であってもよく、異なっていてもよい。
以上により、クラッチ44の内部の温度は、推定発熱量Qeが増加することによって上昇したと推定された後、回転速度差が実質的に零になると、所定の温度まで漸減される。図10には、所定の温度までクラッチ44の内部の温度が漸減されるときの制御が示されている。なお、図10に示す制御フローにおいて、図8に示すステップと同様のステップについては、同符号を付し、説明を省略する。
ステップS50において、回転速度差が実質的に零に収束している場合、ステップS70に進む。ステップS70では、第2推定温度Teが第1推定温度T0と一致しているか否かが判定される。ステップS70において、第2推定温度Teが第1推定温度T0と一致していない場合、ステップS80に進む。
ステップS80では、第2推定温度Teが第1推定温度まで漸減される。一方、ステップS70において、第2推定温度Teが第1推定温度T0と一致している場合、本制御は終了される。つまり、ステップS70とステップS80とは、回転速度差が基準回転速度差Rs以上になった後に回転速度差が実質的に零になると、第2推定温度Teが第1推定温度T0に収束するまで実行される。
(作用および効果)
以上のように、本実施形態に係るクラッチ制御装置50は、発熱量推定部91と通知要否判定部94と通知手段とを備えている。発熱量推定部91は、クラッチ44のフリクションプレート452とクラッチプレート453との間の摩擦による発熱量を推定する。通知要否判定部94は、少なくとも発熱量推定部91が推定した発熱量に基づいて、シフトチェンジを促すための通知の要否を判定する。通知手段は、通知要否判定部94により前記通知が必要と判定されると、乗員に対し前記通知を行う。本実施形態に係る通知手段は、少なくとも通知制御部95と表示パネル15とで形成されている。
以上のように、本実施形態に係るクラッチ制御装置50は、発熱量推定部91と通知要否判定部94と通知手段とを備えている。発熱量推定部91は、クラッチ44のフリクションプレート452とクラッチプレート453との間の摩擦による発熱量を推定する。通知要否判定部94は、少なくとも発熱量推定部91が推定した発熱量に基づいて、シフトチェンジを促すための通知の要否を判定する。通知手段は、通知要否判定部94により前記通知が必要と判定されると、乗員に対し前記通知を行う。本実施形態に係る通知手段は、少なくとも通知制御部95と表示パネル15とで形成されている。
本実施形態に係るクラッチ制御装置50では、クラッチ44にて半クラッチ状態が長時間に渡って継続された場合など発熱量が多くなると、前記通知手段から乗員に対して、シフトチェンジを促すための通知が行われる。そのため、乗員はクラッチ制御の精度が低下するおそれがあることを迅速かつ確実に認識することができ、速やかにシフトチェンジを行うことになる。これにより、半クラッチ状態が解消されることになる。よって、一時的にクラッチ44の制御の精度が低下することはあっても、そのような状態が長時間に渡って継続されるおそれが少ない。そのため、本実施形態に係るクラッチ制御装置50では、全体としてクラッチ44の制御の精度低下を抑制することができる。したがって、本実施形態によれば、クラッチ44の制御の精度低下を抑制するクラッチ制御装置50を提供することができる。
本実施形態に係るクラッチ制御装置50では、フリクションプレート452の回転速度を検出または推定する駆動側回転速度取得手段と、クラッチプレート453の回転速度を検出または推定する従動側回転速度取得手段と、を備えている。発熱量推定部91は、前記駆動側回転速度取得手段で取得したフリクションプレート452の回転速度と、前記従動側回転速度取得手段で取得したクラッチプレート453の回転速度との差である回転速度差を算出し、回転速度差の時間積分値に基づいてクラッチ44の発熱量を推定する。これにより、クラッチ制御装置50では、フリクションプレート452およびクラッチプレート453の熱膨張を推定することができる。また、通知要否判定部94は、推定発熱量Qeが所定量以上であると、前記通知が必要と判定する。
クラッチ44の発熱量を直接検出することは難しく、また、発熱量を検出するセンサ等には多くのコストが掛かる。しかしながら、本実施形態に係るクラッチ制御装置50によれば、クラッチ44の内部の発熱量は、前述のように発熱量推定部91によって推定される。すなわち、クラッチ制御装置50では、比較的簡単かつ安価な手法により、クラッチ44の内部の発熱量を推定することができる。
クラッチ制御装置50では、発熱量推定部91は、所定の開始時から所定の終了時までの間の回転速度差の時間積分値に基づいて発熱量を推定する。本実施形態において、前記所定の終了時は、回転速度差が実質的に零になった時である。つまり、回転速度差が実質的に零になれば、フリクションプレート452とクラッチプレート453との間に摩擦が生じず、発熱が起こらない。そのため、本実施形態に係るクラッチ制御装置50によれば、回転速度差の積分を適切なタイミングで終了することができ、推定発熱量Qeの精度を向上させることができる。
一方、本実施形態において、前記所定の開始時は、回転速度差が所定量以上増加した時である。回転速度差が所定量以上増加した時とは、実際に回転速度差が大きくなり始める時である。これにより、クラッチ制御装置50では、発熱量の推定の精度を向上させることができる。
また、本実施形態において、前記所定の開始時は、クラッチ44が接続されるように、互いに離れているフリクションプレート452およびクラッチプレート453が接近する方向に相対移動を開始した時であってもよい。クラッチ44が接続されるように、互いに離れているフリクションプレート452およびクラッチプレート453が接近する方向に相対移動を開始した時は、クラッチ44の制御を実行する上で明確な時点である。また、この時は、開始時を決めるに際して回転速度差の演算は不要であるため、積分の開始点が明確である。これにより、前記所定の開始時がこの時である場合、クラッチ制御装置50では、安定した推定発熱量Qeの推定ができる。
さらに、本実施形態において、前記所定の開始時は、クラッチ44が接続されるように、互いに離れていたフリクションプレート452およびクラッチプレート453が接近する方向に相対移動して接触し始めた時であってもよい。クラッチ44が接続されるように、互いに離れていたフリクションプレート452およびクラッチプレート453が接近する方向に相対移動して接触し始めた時とは、半クラッチ状態が始まる時であり、実際に発熱量が多くなり始める時である。そのため、前記所定の開始時がこの時である場合、クラッチ制御装置50では、推定発熱量Qeの推定の精度を向上させることができる。
本実施形態において、発熱量推定部91による発熱量の推定、通知要否判定部94による要否の判定、および前記通知手段による通知は、変速装置43の複数の変速ギア段において実行される。すなわち、発熱量推定部91による発熱量の推定、通知要否判定部94による要否の判定、および前記通知手段による通知は、変速装置43のギアポジションが最下段に位置している場合に限定されず、最下段よりも上段側のギアポジションに位置している場合でも実行可能である。そのため、発熱量推定部91による発熱量の推定、通知要否判定部94による要否の判定、および前記通知手段による通知は、自動二輪車1の幅広い走行状態に適応可能である。つまり、本実施形態に係るクラッチ制御装置50は、広い制御対象の範囲を有しているといえる。
また、本実施形態において、発熱量推定部91による発熱量の推定、通知要否判定部94による要否の判定、および前記通知手段による通知は、自動二輪車1の停止状態から発進状態に移行する場合に限定されず、走行中でも実行可能である。そのため、発熱量推定部91による発熱量の推定、通知要否判定部94による要否の判定、および前記通知手段による通知は、自動二輪車1の幅広い走行状態に適応可能である。つまり、本実施形態に係るクラッチ制御装置50は、広い制御対象の範囲を有しているといえる。
本実施形態に係る自動二輪車1は、エンジン45、クラッチ44、変速装置43、後輪23、シフトスイッチ72、アクチュエータ67、およびクラッチ制御装置50を備えている。クラッチ制御装置50は、発熱量推定部91と、通知要否判定部94と、通知手段と、を有している。発熱量推定部91は、クラッチ44のフリクションプレート452とクラッチプレート453との間の摩擦による発熱量を推定する。通知要否判定部94は、少なくとも推定発熱量Qeに基づいて、シフトチェンジを促すための通知の要否を判定する。前記通知手段は、通知要否判定部94により前記通知が必要と判定されると、乗員に対し前記通知を行う。
本実施形態に係るクラッチ制御装置50では、クラッチ44にて半クラッチ状態が長時間に渡って継続された場合など発熱量が多くなると、前記通知手段から乗員に対して、シフトチェンジを促すための通知が行われる。そのため、乗員はクラッチ制御の精度が低下するおそれがあることを迅速かつ確実に認識することができ、速やかにシフトチェンジを行うことになる。これにより、半クラッチ状態が解消されることになる。よって、一時的にクラッチ44の制御の精度が低下することはあっても、そのような状態が長時間に渡って継続されるおそれが少ない。そのため、クラッチ制御装置50では、全体としてクラッチ44の制御の精度低下を抑制することができる。したがって、本実施形態によれば、クラッチ44の制御の精度低下を抑制するクラッチ制御装置50およびそれを備えた自動二輪車1を提供することができる。
<実施形態2>
前記実施形態1において、回転速度差の積分の終了時は、回転速度差が実質的に零になった時(図5中のt12または図6中のt22)である。つまり、前記実施形態1に係るクラッチ制御装置50は、回転速度差が生じると、所定の開始時から回転速度差が実質的に零になる時まで回転速度差を積分し、クラッチ44(図2参照)の発熱量を推定していた。しかし、回転速度差の積分の終了時は、回転速度差が実質的に零になる時に限定されない。以下、本実施形態に係るクラッチ制御装置50について説明する。なお、前記実施形態1と同様の効果を奏するものについては、同符号を付し、説明を省略する。
前記実施形態1において、回転速度差の積分の終了時は、回転速度差が実質的に零になった時(図5中のt12または図6中のt22)である。つまり、前記実施形態1に係るクラッチ制御装置50は、回転速度差が生じると、所定の開始時から回転速度差が実質的に零になる時まで回転速度差を積分し、クラッチ44(図2参照)の発熱量を推定していた。しかし、回転速度差の積分の終了時は、回転速度差が実質的に零になる時に限定されない。以下、本実施形態に係るクラッチ制御装置50について説明する。なお、前記実施形態1と同様の効果を奏するものについては、同符号を付し、説明を省略する。
本実施形態において、回転速度差の積分の終了時は、前記所定の開始時から所定の時間が経過した時である。そのため、本実施形態に係るクラッチ制御装置50は、基準回転速度差Rs以上の回転速度差が発生する場合、回転速度差が実質的に零に収束したか否かに拘わらず、所定の開始時から前記所定の時間を経過するまで発熱量推定部91によりクラッチ44の発熱量が推定される。前記所定の開始時は、前記実施形態1と同様に、図5に示す点Iaであってもよく、点Ibであってもよい。また、前記所定の開始時は、図5に示す点Ic1であってもよく、図6に示す点Ic2であってもよい。
以下では、本実施形態に係るクラッチ制御装置50がクラッチ44の発熱量を推定し、シフトチェンジを促すための通知を行う制御について、図10を用いて説明する。ただし、前記実施形態1と同様のステップについては、同符号を付し、説明を省略する。
図11に示すように、ステップS30およびステップS40に続いて、ステップS90では、回転速度差の積分が開始時より所定の時間が経過したか否かが判定される。ステップS90において、回転速度差の積分が開始時より所定の時間が経過していない場合、ステップS30に戻る。ステップS90において、回転速度差の積分が開始時より所定の時間が経過した場合、ステップS60に進む。
図9に示すように、本変形例では、ステップS41において、推定発熱量Qeが基準発熱量Qs未満である場合、図10に示すステップS30に戻る。つまり、図9に示す符号Bは、図10に示す符号Dに読み替える。また、ステップS43において、変速装置43にてシフトダウンが未だ完了してないと判定される場合、図10に示すステップS30に戻る。つまり、図9に示す符号Aは、図10に示す符号Cに読み替える。
以上のように、本実施形態では、回転速度差が基準回転速度差Rs以上になった後、回転速度差が実質的に零に収束したか否かに拘わらず、回転速度差が基準回転速度差Rs以上になった後に所定の時間を経過する時までクラッチ44の発熱量が推定される。回転速度差は、いったん実質的に零になっても、その後に再び回転速度差が生じる場合がある。そして、本実施形態では、そのような場合でも前記所定の時間を経過するまでクラッチ44の発熱量の積分を実行しているため、発熱量の推定の精度を向上させることができる。
<変形例1>
前記実施形態1において、通知要否判定部94は、推定発熱量Qeに基づき、シフトダウン通知の要否を判定していた。本変形例に係る通知要否判定部94は、クラッチ温度推定部96によって推定されるクラッチ44の温度に基づき、シフトダウン通知の要否を判定する。以下、本変形例に係るクラッチ制御装置50について説明する。なお、前記実施形態1と同様の効果を奏するものについては、同符号を付し、説明を省略する。
前記実施形態1において、通知要否判定部94は、推定発熱量Qeに基づき、シフトダウン通知の要否を判定していた。本変形例に係る通知要否判定部94は、クラッチ温度推定部96によって推定されるクラッチ44の温度に基づき、シフトダウン通知の要否を判定する。以下、本変形例に係るクラッチ制御装置50について説明する。なお、前記実施形態1と同様の効果を奏するものについては、同符号を付し、説明を省略する。
前述したように、クラッチ温度推定部96は、温度センサ34によって検出された水温と発熱量推定部91によって推定された発熱量とに基づいて、クラッチ44の温度を推定する。以下では、クラッチ温度推定部96が推定するクラッチ44の温度を、便宜的に推定クラッチ温度Peと表記する。推定クラッチ温度Peは、少なくとも推定発熱量Qeと前記水温との関数である。言い換えると、推定クラッチ温度Peは、前述した第2推定温度Teである。
図12に示すように、通知要否判定部94は、推定クラッチ温度Peに基づき、前記所定の通知の要否を判定する。
ECU90では、通知要否判定部94によりシフトダウン通知が必要と判定されると、乗員に対しシフトダウン通知が行われる。シフトダウン通知は、表示パネル15(図1および図7参照)に表示される。表示パネル15での表示は、ECU90に設けられた通知制御部95によって制御される。
クラッチ制御装置50では、推定クラッチ温度Peが所定の温度以上になるとき、シフトダウン表示灯19b(図7参照)が点灯する。前記所定の温度を、便宜的に基準クラッチ温度Psと称する。
記憶部92は、基準クラッチ温度Psを記憶している。通知要否判定部94は、クラッチ温度推定部96より推定クラッチ温度Peに基づく信号を入力し、記憶部92より基準クラッチ温度Psに基づく信号を入力する。これにより、通知要否判定部94は、推定クラッチ温度Peと基準クラッチ温度Psとを比較することができる。さらに、通知制御部95は、推定クラッチ温度Peと基準クラッチ温度Psとの比較の結果に基づき、表示パネル15での表示を制御する。その結果、推定クラッチ温度Peが基準クラッチ温度Ps以上である場合、シフトダウン表示部19b(図7参照)が点灯する。
以上のように、本変形例によれば、通知要否判定部94は、クラッチ温度推定部96によって推定されるクラッチ44の温度に基づいて前記通知の要否を判定する。ところで、フリクションプレート452およびクラッチプレート453の熱膨張の有無は、正確には発熱量に依存するのではなくクラッチ44の温度に依存する。これにより、クラッチ制御装置50では、発熱量推定部91によってクラッチ44の発熱量を推定するのに比べ、フリクションプレート452およびクラッチプレート453の熱膨張をより精度良く推定することができる。したがって、本変形例に係るクラッチ制御装置50によれば、クラッチ44のミートポイントのずれをより正確に認識することができ、シフトチェンジを促す通知をより適切な時期に行うことができる。
本発明はクラッチ制御装置およびそれを備えた自動二輪車に関して有用である。
1 自動二輪車
15 表示パネル(通知手段)
23 後輪(駆動輪)
31 エンジン回転速度センサ(駆動側回転速度取得手段)
32 シフト位置センサ(従動側回転速度取得手段)
33 車速センサ(従動側回転速度取得手段)
34 温度センサ(水温センサ)
43 変速装置(変速機)
44 クラッチ(多板式摩擦クラッチ)
45 エンジン(水冷式エンジン)
50 クラッチ制御装置
60 クラッチアクチュエータ(アクチュエータ)
67 アクチュエータ
70 シフトアクチュエータ(アクチュエータ)
72 シフトスイッチ
90 ECU
91 発熱量推定部(発熱量推定手段)(駆動側回転速度取得手段)(従動側回転速度取得手段)
94 通知判定部(通知要否判定手段)
95 通知制御部(通知手段)
96 クラッチ温度推定部(温度推定手段)
452 駆動側プレート
453 従動側プレート
15 表示パネル(通知手段)
23 後輪(駆動輪)
31 エンジン回転速度センサ(駆動側回転速度取得手段)
32 シフト位置センサ(従動側回転速度取得手段)
33 車速センサ(従動側回転速度取得手段)
34 温度センサ(水温センサ)
43 変速装置(変速機)
44 クラッチ(多板式摩擦クラッチ)
45 エンジン(水冷式エンジン)
50 クラッチ制御装置
60 クラッチアクチュエータ(アクチュエータ)
67 アクチュエータ
70 シフトアクチュエータ(アクチュエータ)
72 シフトスイッチ
90 ECU
91 発熱量推定部(発熱量推定手段)(駆動側回転速度取得手段)(従動側回転速度取得手段)
94 通知判定部(通知要否判定手段)
95 通知制御部(通知手段)
96 クラッチ温度推定部(温度推定手段)
452 駆動側プレート
453 従動側プレート
Claims (12)
- エンジンと、複数の駆動側プレートと複数の従動側プレートとを有する多板式摩擦クラッチと、複数の変速ギア段を有する変速機と、前記多板式摩擦クラッチおよび前記変速機を介して前記エンジンの駆動力を受ける駆動輪と、乗員からシフトチェンジの指令を受けるシフトスイッチと、前記シフトスイッチの入力に基づいて前記変速機のシフトチェンジおよび前記多板式摩擦クラッチの断続を行うアクチュエータと、を備えた自動二輪車に搭載されるクラッチ制御装置であって、
前記多板式摩擦クラッチの前記駆動側プレートと前記従動側プレートとの間の摩擦による発熱量を推定する発熱量推定手段と、
少なくとも前記発熱量推定手段が推定した発熱量に基づいて、シフトチェンジを促すための通知の要否を判定する通知要否判定手段と、
前記通知要否判定手段により前記通知が必要と判定されると、乗員に対し前記通知を行う通知手段と、
を備えたクラッチ制御装置。 - 前記駆動側プレートの回転速度を検出または推定する駆動側回転速度取得手段と、
前記従動側プレートの回転速度を検出または推定する従動側回転速度取得手段と、をさらに備え、
前記発熱量推定手段は、前記駆動側回転速度取得手段で取得した前記駆動側プレートの回転速度と、前記従動側回転速度取得手段で取得した前記従動側プレートの回転速度との差である回転速度差を算出し、その回転速度差の時間積分値に基づいて発熱量を推定し、
前記通知要否判定手段は、推定された前記発熱量が所定量以上であると、前記通知が必要と判定する、
請求項1に記載のクラッチ制御装置。 - 前記発熱量推定手段は、所定の開始時から所定の終了時までの間の前記回転速度差の時間積分値に基づいて発熱量を推定する、
請求項2に記載のクラッチ制御装置。 - 前記所定の終了時は、前記回転速度差が実質的に零になった時である、
請求項3に記載のクラッチ制御装置。 - 前記所定の終了時は、前記所定の開始時から所定時間経過した時である、
請求項3に記載のクラッチ制御装置。 - 前記所定の開始時は、前記回転速度差が所定量以上増加した時である、
請求項3に記載のクラッチ制御装置。 - 前記所定の開始時は、前記多板式摩擦クラッチが接続されるように、互いに離れている前記駆動側プレートおよび前記従動側プレートが接近する方向に相対移動を開始した時である、
請求項3に記載のクラッチ制御装置。 - 前記所定の開始時は、前記多板式摩擦クラッチが接続されるように、互いに離れていた前記駆動側プレートおよび前記従動側プレートが接近する方向に相対移動して接触し始めた時である、
請求項3に記載のクラッチ制御装置。 - 前記エンジンは水冷式エンジンであり、
前記エンジンの水温を検出する水温センサと、
前記水温センサによって検出された水温と前記発熱量推定手段によって推定された発熱量とに基づいて、前記多板式摩擦クラッチの温度を推定する温度推定手段と、をさらに備え、
前記通知要否判定手段は、前記温度推定手段によって推定された前記多板式摩擦クラッチの温度に基づいて、前記通知の要否を判定する、
請求項1に記載のクラッチ制御装置。 - 前記発熱量推定手段による発熱量の推定、前記通知要否判定手段による要否の判定、および前記通知手段による通知は、前記変速機の複数の変速ギア段において実行される、
請求項1に記載のクラッチ制御装置。 - 前記発熱量推定手段による発熱量の推定、前記通知要否判定手段による要否の判定、および前記通知手段による通知は、前記自動二輪車の走行中に実行される、
請求項1に記載のクラッチ制御装置。 - エンジンと、
複数の駆動側プレートと複数の従動側プレートとを有する多板式摩擦クラッチと、
複数の変速ギア段を有する変速機と、
前記多板式摩擦クラッチおよび前記変速機を介して前記エンジンの駆動力を受ける駆動輪と、
乗員からシフトチェンジの指令を受けるシフトスイッチと、
前記シフトスイッチの入力に基づいて前記変速機のシフトチェンジおよび前記多板式摩擦クラッチの断続を行うアクチュエータと、
前記多板式摩擦クラッチの駆動側プレートと従動側プレートとの間の摩擦による発熱量を推定する発熱量推定手段と、少なくとも前記発熱量推定手段が推定した発熱量に基づいて、シフトチェンジを促すための通知の要否を判定する通知要否判定手段と、前記通知要否判定手段により前記通知が必要と判定されると、乗員に対し前記通知を行う通知手段と、を有するクラッチ制御装置と、
を備えた自動二輪車。
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- 2009-01-21 JP JP2009011432A patent/JP2010169169A/ja active Pending
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