JP6845948B2 - 変速装置 - Google Patents
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Description
本発明は、2018年1月25日に、日本に出願された特願2018−010468号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
特許文献1における制御装置は、オートモードにおいては、変速機の変速比が車両の運転状態に応じた変速比になるように変速機を制御する。制御装置は、マニュアルモードにおいては、変速操作部材(例えば、シフトスイッチ、シフトペダル及びアクセルグリップ)から受ける変速要求にしたがって変速機を制御する。
すなわち、特許文献1では、変速操作部材に対して所定の操作を行うことで、専用のモード切替スイッチを操作することなく、オートモードとマニュアルモードとの切り替えを可能としている。
(1)本発明の態様に係る変速装置は、クラッチレバー(4b)の操作によってクラッチを断接するマニュアルモードと、前記クラッチレバー(4b)の操作無しにクラッチを断接するオートモードと、を有し、前記マニュアルモードおよび前記オートモードの設定を変更可能であり、モード誤認が発生したと判定した場合には、前記モード誤認を通知する制御部(60)を備える。
図1に示すように、本実施形態は、鞍乗り型車両である自動二輪車1に適用されている。自動二輪車1の前輪2は、左右一対のフロントフォーク3の下端部に支持されている。
左右フロントフォーク3の上部は、ステアリングステム4を介して、車体フレーム5の前端部のヘッドパイプ6に支持されている。ステアリングステム4のトップブリッジ上には、バータイプの操向ハンドル4aが取り付けられている。
左右メインチューブ7の下方には、自動二輪車1の原動機であるパワーユニットPUが懸架されている。例えば、パワーユニットPUは、チェーン式伝動機構を介して後輪12と連係されている。
図2に示すように、変速機21は、メインシャフト22およびカウンタシャフト23ならびに両シャフト22,23に跨る変速ギア群24を有する有段式のトランスミッションである。カウンタシャフト23(以下「カウンタ軸23」ともいう。)は変速機21(図1に示すパワーユニットPU)の出力軸を構成している。カウンタシャフト23の端部はクランクケース15の後部左側に突出し、前記チェーン式伝動機構を介して後輪12に連結されている。
チェンジ機構25は、シフトスピンドル31の回転時には、シフトスピンドル31に固定されたシフトアーム31aがシフトドラム36を回転させる。これにより、リード溝のパターンに応じてシフトフォーク36aを軸方向移動させて、変速ギア群24の内の動力伝達可能なギア対を切り替える(すなわち、変速段を切り替える。)。
図4に示すように、上記変速システムは、クラッチアクチュエータ50、ECU60(Electronic Control Unit、制御装置)および各種センサ71〜76を備えている。
ECU60には、車体のバンク角を検知するバンク角センサ71、シフトドラム36の回転角から変速段を検知するギアポジションセンサ72、およびシフトスピンドル31に入力された操作トルクを検知するシフト荷重センサ73(例えばトルクセンサ)からの検知情報、ならびにスロットル開度を検知するスロットル開度センサ74、車速センサ75およびエンジン回転数を検知するエンジン回転数センサ76等からの各種の車両状態検知情報等が入力される。ECU60は、各種の車両状態検知情報等に基づいて、クラッチアクチュエータ50を作動制御するとともに、点火装置46および燃料噴射装置47を作動制御する。ECU60には、油圧センサ57,58(図3参照)、並びにシフト操作検知スイッチ(シフトニュートラルスイッチ)48からの検知情報も入力される。
また、ECU60は、油圧制御部(クラッチ制御部)61および記憶部62を備えている。
ECU60は、予め設定された演算プログラムに基づいて、クラッチ装置26を断接するためにスレーブシリンダ28に供給する油圧の目標値(目標油圧)を演算する。ECU60は、下流側油圧センサ58で検出されるスレーブシリンダ28側の油圧(スレーブ油圧)が目標油圧に近づくように、クラッチ制御ユニット50Aを制御する。
次に、クラッチ制御系の作用について図5のグラフを参照して説明する。図5のグラフにおいて、縦軸は下流側油圧センサ58が検出する供給油圧、横軸は経過時間をそれぞれ示している。
自動二輪車1の停車時(アイドリング時)、ECU60で制御されるソレノイドバルブ56は開弁状態にある。このとき、スレーブシリンダ28側(下流側)はタッチポイント油圧TPより低い低圧状態となり、クラッチ装置26は非締結状態(切断状態、解放状態)となる。この状態は、図5の領域Aに相当する。
車両がインギアで停止した状態では、モータ52には電力が供給されており、僅かであるが油圧を発生させている。これは、すぐにクラッチを継続し車両を発進させるためである。
やがて、クラッチ装置26の入力回転と出力回転との差が縮まり、スレーブシリンダ28側(下流側)の油圧が下限保持油圧LPに達すると、クラッチ装置26の締結がロック状態に移行し、エンジン13の駆動力が全て変速機21に伝達される。この状態は、図5の領域Cに相当する。
図5の領域Eのように、下流側の油圧が上限保持油圧HPまで上昇した場合、ソレノイドバルブ56への電力供給を低下させる等の対応を行う。これにより、ソレノイドバルブ56を段階的に開弁状態として、下流側の油圧を上流側へリリーフする。
自動二輪車1の停止時に変速機21がニュートラルの状態では、モータ52への電力供給が遮断され、停止状態となる。このため、油圧は0に近い状態になる。
待機油圧WPは、クラッチ装置26の接続を開始するタッチポイント油圧TPよりも若干低い油圧であり、クラッチ装置26を接続しない油圧(図5の領域A,Hで付与する油圧)である。待機油圧WPの付与により、クラッチ装置26の無効詰め(各部のガタや作動反力のキャンセル並びに油圧経路への予圧の付与等)が可能となる。これにより、クラッチ装置26の接続時の作動応答性が高まる。
次に、自動二輪車1の変速制御について説明する。
本実施形態の自動二輪車1は、変速機21のギアポジションが1速のインギア状態にあり、かつ車速が停車に相当する設定値未満にあるインギア停車状態において、シフトペダル32に対する1速からニュートラルへのシフト操作を行う際に、スレーブシリンダ28に供給する待機油圧WPを低下させる制御を行う。
そして、インギア停車状態において、シフト操作検知スイッチ48が1速からニュートラルへのシフト操作を検知した際には、油圧制御部61が待機油圧WPを、変速操作を行う前の第一設定値P1よりも低い第二設定値P2(低圧待機油圧、図5参照)に設定する制御を行う。
図6に示すように、本実施形態のクラッチ制御装置60Aは、三種のクラッチ制御モードを有している。クラッチ制御モードは、自動制御を行うオートモードM1、手動操作を行うマニュアルモードM2、および一時的な手動操作を行うマニュアル介入モードM3、の三種のモード間で、クラッチ制御モード切替スイッチ59(図4参照)およびクラッチレバー4b(図1参照)の操作に応じて適宜遷移する。なお、マニュアルモードM2およびマニュアル介入モードM3を含む対象をマニュアル系M2Aという。
実施形態において、クラッチ制御装置60Aは、クラッチレバー4bとともにクラッチ制御システムを構成している。
図1に示すように、操向ハンドル4aの左グリップの基端側(車幅方向内側)には、クラッチ手動操作子としてのクラッチレバー4bが取り付けられている。クラッチレバー4bは、クラッチ装置26とケーブルや油圧等を用いた機械的な接続がなく、ECU60にクラッチ作動要求信号を発信する操作子として機能する。すなわち、自動二輪車1は、クラッチレバー4bとクラッチ装置26とを電気的に接続したクラッチバイワイヤシステムを採用している。
クラッチレバー4bの操作が有効な状態(マニュアル系M2A)において、ECU60は、クラッチレバー操作量センサ4cの出力に基づき、クラッチアクチュエータ50を駆動する。なお、クラッチレバー4bとクラッチレバー操作量センサ4cとは、相互に一体でも別体でもよい。
図7は、クラッチバイワイヤシステムの制御モードの一例を示す図である。
図7に示すように、クラッチバイワイヤシステムは、オートモードおよびマニュアルモードを有する。クラッチバイワイヤシステムは、オートモードおよびマニュアルモードの設定を変更可能である。オートモードとマニュアルモードとの切り替えは、車両の停車時またはギアポジションのニュートラル時に、モード切替スイッチ(不図示)を操作することにより行われる。図7において、「発進」は車両の発進時、「変速」は車両走行中の変速時、「停止」は車両減速後の停止時、「レバー」はクラッチレバー4b(図4参照)をそれぞれ意味する。
車両の発進時、オートモードでは、クラッチレバー4bを握ることなく、スロットル操作のみでエンストを回避しつつ自動発進が可能である。なお、車両の発進時、オートモードでは、一時的に手動操作を介入させることも可能である。例えば、車両の発進時、オートモードでは、エンストを回避しつつマニュアル発進が可能である。
車両走行中の変速時、オートモードでは、基本的にシフト操作のみで変速可能であり、シフト操作時には、クラッチ制御が自動で介入する。なお、車両走行中の変速時、オートモードでは、一時的に手動操作を介入させることも可能である。例えば、車両走行中の変速時、オートモードでは、エンストを回避しつつマニュアル変速が可能である。
車両減速後の停止時、オートモードでは、自動的にクラッチオフの状態とする。なお、車両減速後の停止時、オートモードでは、一時的に手動操作を介入させることも可能である。例えば、車両減速後の停止時、オートモードでは、マニュアル操作でクラッチオフが可能である。
車両の発進時、マニュアルモードでは、クラッチレバー操作とスロットル操作とによるマニュアル発進が可能である。マニュアルモードでは、スロットル操作のみによる自動発進は不可である。
車両走行中の変速時、基本的にマニュアルモードでは、クラッチレバー操作とシフト操作とによるマニュアル変速が可能である。なお、クラッチレバーを操作せずにシフト操作のみによる変速も可能であり、この場合には、クラッチ制御が介入する。
車両減速後の停止時、マニュアルモードでは、マニュアル操作でクラッチオフの状態とする。例えば、車両減速後の停止時、マニュアルモードでは、クラッチレバー操作によりクラッチを切断状態としながらシフト操作により、変速機のギアポジションを1速のインギア状態とした後、1速からニュートラル状態とする。
なお、車両減速後の停止時、マニュアルモードでは、クラッチレバー操作が無いにもかかわらずシフト操作が行われた場合、運転者のモード誤認が発生したとみなして、後述のモード誤認通知制御を介入させることも可能である。例えば、ECU60は、マニュアルモードにおいてモード誤認が発生したと判定した場合、エンジン停止信号を発信する。
図8は、実施形態のオートモードにおけるクラッチ制御の一例を示す図である。図8において、横軸は時間、縦軸はクラッチ油圧を示す。図8において、符号K1はクラッチレバー操作による目標クラッチ油圧、符号K2は自動制御による目標クラッチ油圧、符号Ktは目標クラッチ油圧、符号Pmaxはクラッチ締結最大油圧、矢印Vc方向はクラッチ切断方向、符号Inは介入範囲(手動操作の介入範囲)をそれぞれ示す。
図9は、実施形態のマニュアルモードにおけるクラッチ制御の一例を示す図である。図9において、横軸は時間、縦軸はクラッチ油圧を示す。図9において、符号K1はクラッチレバー操作による目標クラッチ油圧、符号Ktは目標クラッチ油圧、符号Pmaxはクラッチ締結最大油圧、矢印Vc方向はクラッチ切断方向をそれぞれ示す。
本実施形態の変速システム(変速装置)は、クラッチレバー4b(図4参照)の操作によって発進・停止・変速するマニュアルモードと、クラッチレバー4bの操作無しに発進・停止・変速するオートモードとを有する。変速システムは、マニュアルモードおよびオートモードの設定を変更可能である。変速システムは、モード誤認が発生したと判定した場合には、モード誤認を通知するECU60(制御部)を備える。
一方、ステップS1でNO(イグニッションオフ状態であり、エンジン停止中である)の場合、ステップS12に移行する。
一方、ステップS2でNO(停車状態ではなく車両走行中)の場合、ステップS12に移行する。
一方、ステップS3でNO(マニュアルモードではなくオートモードに設定されている)の場合、ステップS13に移行する。
一方、ステップS4でNO(クラッチオフの状態)の場合、ステップS13に移行する。
一方、ステップS5でNO(ギアポジションがニュートラル以外の変速段位置にある)の場合、ステップS7に移行する。
一方、ステップS6でNO(インギア操作無し)の場合、ステップS13に移行する。
実施形態において、エンスト要求フラグオンは、イグニッションオンであり(ステップS1でYES)、停車状態であり(ステップS2でYES)、マニュアルモードであり(ステップS3でYES)、かつクラッチ接続状態である(ステップS4でYES)ことを前提として、ギアポジションがニュートラル以外の変速段位置にあるか(ステップS5でNO)、またはインギア操作有り(ステップS6でYES)の条件を満たすことにより判定される。
実施形態において、ECU60は、車両を停止することによりモード誤認を通知する。
ステップS7の後、ステップS8に移行する。
ステップS8でYES(エンストした)の場合、ステップS9に移行する。
一方、ステップS8でNO(エンストしていない)の場合、処理を終了する。
ステップS9の後、ステップS10に移行する。
一方、ステップS10でNO(エンスト要求フラグオンカウンタが設定値以下)の場合、ステップS3に戻る。
この構成によれば、モード誤認が発生したと判定した場合には、モード誤認を通知するECU60を備えることで、運転者が現在のモードを認識していない状態であっても、モード誤認を積極的に通知することができるため、発進前にモード誤認を運転者に認識させることができる。
例えば、ECU60は、エキスパートモードに設定されている状態で、クラッチレバー4bの操作無しにシフト操作が行われた場合には、モード誤認が発生したと判定してもよい。これにより、エキスパートモード設定時のモード誤認を運転者に認識させることができるため、エキスパートモード設定時に誤操作が行われることを回避することができる。例えば、運転者がエキスパートモードに設定されていると認識していなくても、モード誤認の通知により、半強制的に運転者にモードを選択してもらうことで、モードを認識させることができる。
クラッチ操作子は、クラッチレバーに限らず、クラッチペダルやその他の種々操作子であってもよい。
そして、上記実施形態における構成は本発明の一例であり、当該発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
4b クラッチレバー
13 エンジン
60 ECU(制御部)
Claims (5)
- クラッチレバー(4b)の操作によってクラッチを断接するマニュアルモードと、前記クラッチレバー(4b)の操作無しにクラッチを断接するオートモードと、を有し、前記マニュアルモードおよび前記オートモードの設定を変更可能であり、
モード誤認が発生したと判定した場合には、前記モード誤認を通知する制御部(60)を備え、
前記制御部(60)は、前記マニュアルモードに設定されている状態で、前記クラッチレバー(4b)の操作無しにシフト操作が行われ、車速が所定値以下と判定した場合のみに、前記モード誤認が発生したと判定することを特徴とする変速装置。 - 前記制御部(60)は、車両(1)を停止することにより前記モード誤認を通知することを特徴とする請求項1に記載の変速装置。
- 前記制御部(60)は、車両(1)のエンジン(13)を停止する信号を発信することにより前記モード誤認を通知することを特徴とする請求項1または2に記載の変速装置。
- 前記制御部(60)は、繰り返して前記モード誤認が発生したと判定した場合には、車両(1)を停止することとは別の手段により前記モード誤認を通知することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の変速装置。
- 前記別の手段は、インジケータの点滅の周期を変化させることであることを特徴とする請求項6に記載の変速装置。
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