JP6845948B2 - 変速装置 - Google Patents

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Description

本発明は、変速装置に関する。
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。
従来、自動二輪車の制御装置において、変速機の制御モードとして、オートモードとマニュアルモードとを有するものが開示されている(例えば、特許文献1参照)。
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。
日本国特開2014−74424号公報
ところで、自動二輪車等に用いられる変速装置において、クラッチレバーの操作によって発進・停止・変速するマニュアルモードと、クラッチレバーの操作無しに発進・停止・変速するオートモードと、を有し、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なものがある。このような変速装置の場合、マニュアルモードに設定している場合でも、クラッチは電子制御されているため発進時にクラッチレバーの操作によらずに発進させることも可能であるが、ライダーがオートモードに設定されていると誤認してしまう可能性がある。
そこで本発明は、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な変速装置において、発進前にモード誤認を運転者に認識させることを目的とする。
上記課題の解決手段として、本発明の態様は以下の構成を有する。
(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。
(2)上記(1)に記載の変速装置では、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してもよい。
(3)上記(1)または(2)に記載の変速装置では、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してもよい。
(4)上記(1)から(3)のいずれか一項に記載の変速装置では、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た場合には、前記モード誤認が発生したと判定してもよい。
(5)上記(4)に記載の変速装置では、前記制御部(60)は、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してもよい。
(6)上記(1)から(5)のいずれか一項に記載の変速装置では、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してもよい。
(7)上記(6)に記載の変速装置では、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ってもよい。
本発明の上記(1)に記載の変速装置によれば、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制御部を備えることで、以下の効果を奏する。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。
本発明の上記(2)に記載の変速装置によれば、制御部は、車両を停止することによりモード誤認を通知することで、モード誤認が発生していることを運転者により確実に認識させることができる。加えて、車両の停止動作を制御的に行うことで、車両の停止動作を機械的に行う場合と比較して、停止時のショックを和らげることができる。
本発明の上記(3)に記載の変速装置によれば、制御部は、車両のエンジンを停止する信号を発信することによりモード誤認を通知することで、モード誤認が発生していることを運転者により確実に認識させることができる。
本発明の上記(4)に記載の変速装置によれば、制御部は、マニュアルモードに設定されている状態で、クラッチレバー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することで、以下の効果を奏する。マニュアル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、マニュアル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。
本発明の上記(5)に記載の変速装置によれば、制御部は、車速が所定値以下と判定した場合のみに、モード誤認が発生したと判定することで、モード誤認を運転者に認識させるタイミングを車速が所定値以下と判定した場合に限定することができる。
本発明の上記(6)に記載の変速装置によれば、制御部は、繰り返してモード誤認が発生したと判定した場合には、車両を停止することとは別の手段によりモード誤認を通知することで、車両の停止時であっても、モード誤認を運転者に認識させることができる。
本発明の上記(7)に記載の変速装置によれば、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で、以下の効果を奏する。インジケータの点滅周期の変化を運転者に知覚させることによって、モード誤認が発生していることを運転者により確実に認識させることができる。
実施形態に係る自動二輪車の左側面図である。 上記自動二輪車の変速機およびチェンジ機構の断面図である。 クラッチアクチュエータを含むクラッチ作動システムの概略説明図である。 変速システムのブロック図である。 クラッチアクチュエータの供給油圧の変化を示すグラフである。 実施形態に係るクラッチ制御モードの遷移を示す説明図である。 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。 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。 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。 実施形態に係るモード誤認通知制御を示すフローチャートである。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明における前後左右等の向きは、特に記載が無ければ以下に説明する車両における向きと同一とする。また以下の説明に用いる図中適所には、車両前方を示す矢印FR、車両左方を示す矢印LH、及び車両上方を示す矢印UPが示されている。
<車両全体>
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。
車体フレーム5は、ヘッドパイプ6と、ヘッドパイプ6から車幅方向(左右方向)中央を下後方へ延びるメインチューブ7と、メインチューブ7の後端部の下方に連なる左右ピボットフレーム8と、メインチューブ7および左右ピボットフレーム8の後方に連なるシートフレーム9と、を備えている。左右ピボットフレーム8には、スイングアーム11の前端部が揺動可能に枢支されている。スイングアーム11の後端部には、自動二輪車1の後輪12が支持されている。
左右メインチューブ7の上方には、燃料タンク18が支持されている。燃料タンク18の後方でシートフレーム9の上方には、前シート19および後シートカバー19aが前後に並んで支持されている。シートフレーム9の周囲は、リヤカウル9aに覆われている。
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。
パワーユニットPUは、その前側に位置するエンジン(内燃機関)13と後側に位置する変速機21とを一体に有している。例えば、エンジン13は、クランクシャフト14(以下「クランク軸14」ともいう。)の回転軸を左右方向(車幅方向)に沿わせた複数気筒エンジンである。エンジン13は、クランクケース15の前部上方にシリンダ16を起立させている。クランクケース15の後部は、変速機21を収容する変速機ケース17とされている。
<変速機>
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。
変速ギア群24は、両シャフト22,23にそれぞれ支持された変速段数分のギアを有する。変速機21は、両シャフト22,23間で変速ギア群24の対応するギア対同士が常に噛み合った常時噛み合い式とされる。両シャフト22,23に支持された複数のギアは、対応するシャフトに対して回転可能なフリーギアと、対応するシャフトにスプライン嵌合するスライドギア(シフター)とに分類される。これらフリーギア及びスライドギアの一方には軸方向で凸のドグが、他方にはドグを係合させるべく軸方向で凹のスロットがそれぞれ設けられている。すなわち、変速機21は、いわゆるドグミッションである。
変速機21のメインシャフト22及びカウンタシャフト23は、クランクシャフト14(図1参照)の後方で前後に並んで配置されている。図3を参照し、メインシャフト22(図2参照)の右端部には、クラッチアクチュエータ50により作動するクラッチ装置26が同軸配置されている。例えば、クラッチ装置26は、湿式多板クラッチであり、いわゆるノーマルオープンクラッチである。クラッチ装置26は、クラッチアクチュエータ50からの油圧供給によって動力伝達可能な接続状態となる。クラッチ装置26は、クラッチアクチュエータ50からの油圧供給がなくなると動力伝達不能な切断状態に戻る。
図2を参照し、クランクシャフト14(図1参照)の回転動力は、クラッチ装置26を介してメインシャフト22に伝達され、メインシャフト22から変速ギア群24の任意のギア対を介してカウンタシャフト23に伝達される。カウンタシャフト23におけるクランクケース15(図1参照)の後部左側に突出した左端部には、前記チェーン式伝動機構のドライブスプロケット27が取り付けられている。
変速機21の後上方には、変速ギア群24のギア対を切り替えるチェンジ機構25が収容されている。チェンジ機構25は、両シャフト22,23と平行な中空円筒状のシフトドラム36の回転により、その外周に形成されたリード溝のパターンに応じて複数のシフトフォーク36aを作動させる。これにより、変速ギア群24における両シャフト22,23間の動力伝達に用いるギア対を切り替える。
チェンジ機構25は、シフトドラム36と平行なシフトスピンドル31を有している。
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。)。
シフトスピンドル31は、チェンジ機構25を操作可能とするべくクランクケース15の車幅方向外側(左方)に軸外側部31bを突出させている。シフトスピンドル31の軸外側部31bには、シフト荷重センサ73(シフト操作検知手段)が同軸に取り付けられている(図1参照)。シフトスピンドル31の軸外側部31b(またはシフト荷重センサ73の回転軸)には、揺動レバー33が取り付けられている。揺動レバー33は、シフトスピンドル31(または回転軸)にクランプ固定される基端部33aから後方へ延びている。揺動レバー33の先端部33bには、リンクロッド34の上端部が上ボールジョイント34aを介して揺動自在に連結されている。リンクロッド34の下端部は、運転者が足操作するシフトペダル32(図1参照)に、下ボールジョイント(不図示)を介して揺動自在に連結されている。
図1に示すように、シフトペダル32の前端部は、クランクケース15の下部に左右方向に沿う軸を介して上下揺動可能に支持されている。シフトペダル32の後端部には、ステップ32aに載せた運転者の足先を掛けるペダル部が設けられている。シフトペダル32の前後中間部には、リンクロッド34の下端部が連結されている。
図2に示すように、シフトペダル32(図1参照)、リンクロッド34およびチェンジ機構25を含んで、変速機21の変速段ギアの切り替えを行うシフトチェンジ装置35が構成されている。シフトチェンジ装置35において、変速機ケース17内で変速機21の変速段を切り替える集合体(シフトドラム36、シフトフォーク36a等)を変速作動部35aという。シフトペダル32への変速動作が入力されてシフトスピンドル31の軸回りに回転し、この回転を前記変速作動部35aに伝達する集合体(シフトスピンドル31、シフトアーム31a等)を変速操作受け部35bという。
ここで、自動二輪車1は、変速機21の変速操作(シフトペダル32の足操作)のみを運転者が行い、クラッチ装置26の断接操作はシフトペダル32の操作に応じて電気制御により自動で行うようにした、いわゆるセミオートマチックの変速システム(自動クラッチ式変速システム)を採用している。
<変速システム(変速装置)>
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。
図3を併せて参照し、クラッチアクチュエータ50は、ECU60により作動制御されることで、クラッチ装置26を断接する液圧を制御可能とする。クラッチアクチュエータ50は、駆動源としての電気モータ52(以下単に「モータ52」という。)と、モータ52により駆動されるマスターシリンダ51と、を備えている。クラッチアクチュエータ50は、マスターシリンダ51および油圧給排ポート50pの間に設けられる油圧回路装置53とともに、一体のクラッチ制御ユニット50Aを構成している。
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。
マスターシリンダ51は、シリンダ本体51a内のピストン51bをモータ52の駆動によりストロークさせて、シリンダ本体51a内の作動油をスレーブシリンダ28に対して給排可能とする。図中符号55はボールネジ機構としての変換機構、符号54はモータ52および変換機構55に跨る伝達機構、符号51eはマスターシリンダ51に接続されるリザーバをそれぞれ示す。
油圧回路装置53は、マスターシリンダ51からクラッチ装置26側(スレーブシリンダ28側)へ延びる主油路(油圧給排油路)53mの中間部位を開通又は遮断するバルブ機構(ソレノイドバルブ56)を有している。油圧回路装置53の主油路53mは、ソレノイドバルブ56よりもマスターシリンダ51側となる上流側油路53aと、ソレノイドバルブ56よりもスレーブシリンダ28側となる下流側油路53bと、に分けられる。油圧回路装置53はさらに、ソレノイドバルブ56を迂回して上流側油路53aと下流側油路53bとを連通するバイパス油路53cを備えている。
ソレノイドバルブ56は、いわゆるノーマルオープンバルブである。バイパス油路53cには、上流側から下流側への方向のみ作動油を流通させるワンウェイバルブ53c1が設けられている。ソレノイドバルブ56の上流側には、上流側油路53aの油圧を検出する上流側油圧センサ57が設けられている。ソレノイドバルブ56の下流側には、下流側油路53bの油圧を検出する下流側油圧センサ58が設けられている。
図1に示すように、例えば、クラッチ制御ユニット50Aは、リヤカウル9a内に収容されている。スレーブシリンダ28は、クランクケース15の後部左側に取り付けられている。クラッチ制御ユニット50Aとスレーブシリンダ28とは、油圧配管53e(図3参照)を介して接続されている。
図2に示すように、スレーブシリンダ28は、メインシャフト22の左方に同軸配置されている。スレーブシリンダ28は、クラッチアクチュエータ50(図3参照)からの油圧供給時には、メインシャフト22内を貫通するプッシュロッド28aを右方へ押圧する。スレーブシリンダ28は、プッシュロッド28aを右方へ押圧することで、プッシュロッド28aを介してクラッチ装置26を接続状態へ作動させる。スレーブシリンダ28は、前記油圧供給が無くなると、プッシュロッド28aの押圧を解除し、クラッチ装置26を切断状態に戻す。
クラッチ装置26を接続状態に維持するには油圧供給を継続する必要があるが、その分だけ電力を消費することとなる。そこで、図3に示すように、クラッチ制御ユニット50Aの油圧回路装置53にソレノイドバルブ56を設け、クラッチ装置26側への油圧供給後にソレノイドバルブ56を閉じている。これにより、クラッチ装置26側への供給油圧を維持し、圧力低下分だけ油圧を補う(リーク分だけリチャージする)構成として、エネルギー消費を抑えている。
<クラッチ制御>
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。
自動二輪車1の発進時、エンジン13の回転数を上昇させると、モータ52にのみ電力供給がなされ、マスターシリンダ51から開弁状態のソレノイドバルブ56を経てスレーブシリンダ28へ油圧が供給される。スレーブシリンダ28側(下流側)の油圧がタッチポイント油圧TP以上に上昇すると、クラッチ装置26の締結が開始され、クラッチ装置26が一部の動力を伝達可能な半クラッチ状態となる。これにより、自動二輪車1の滑らかな発進が可能となる。この状態は、図5の領域Bに相当する。
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。
マスターシリンダ51側からスレーブシリンダ28側に油圧を供給する際には、ソレノイドバルブ56を開弁状態とし、モータ52に通電して正転駆動させて、マスターシリンダ51を加圧する。これにより、スレーブシリンダ28側の油圧がクラッチ締結油圧に調圧される。このとき、クラッチアクチュエータ50の駆動は、下流側油圧センサ58の検出油圧に基づきフィードバック制御される。
そして、スレーブシリンダ28側(下流側)の油圧が上限保持油圧HPに達すると、ソレノイドバルブ56に電力供給がなされてソレノイドバルブ56が閉弁作動するとともに、モータ52への電力供給が停止されて油圧の発生が停止される。すなわち、上流側は油圧が解放して低圧状態となる一方、下流側が高圧状態(上限保持油圧HP)に維持される。これにより、マスターシリンダ51が油圧を発生することなくクラッチ装置26が締結状態に維持され、自動二輪車1の走行を可能とした上で電力消費を抑えることができる。
ここで、変速操作によっては、クラッチ装置26に油圧を充填した直後に変速を行うような場合も有り得る。この場合、ソレノイドバルブ56が閉弁作動して上流側を低圧状態とする前に、ソレノイドバルブ56が開弁状態のままでモータ52を逆転駆動する。これにより、マスターシリンダ51を減圧するとともにリザーバ51eを連通させ、クラッチ装置26側の油圧をマスターシリンダ51側へリリーフする。このとき、クラッチアクチュエータ50の駆動は、上流側油圧センサ57の検出油圧に基づきフィードバック制御される。
ソレノイドバルブ56を閉弁し、クラッチ装置26を締結状態に維持した状態でも、図5の領域Dのように、下流側の油圧は徐々に低下(リーク)する。すなわち、ソレノイドバルブ56およびワンウェイバルブ53c1のシールの変形等による油圧漏れや温度低下といった要因により、下流側の油圧は徐々に低下する。
一方、図5の領域Eのように、温度上昇等により下流側の油圧が上昇する場合もある。下流側の細かな油圧変動であれば、不図示のアキュムレータにより吸収可能である。これにより、油圧変動の度にモータ52およびソレノイドバルブ56を作動させて電力消費を増やすことはない。
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。
図5の領域Fのように、下流側の油圧が下限保持油圧LPまで低下した場合、ソレノイドバルブ56は閉弁したままでモータ52への電力供給を開始し、上流側の油圧を上昇させる。上流側の油圧が下流側の油圧を上回ると、この油圧がバイパス油路53cおよびワンウェイバルブ53c1を介して下流側に補給(リチャージ)される。下流側の油圧が上限保持油圧HPになると、モータ52への電力供給を停止して油圧の発生を停止する。これにより、下流側の油圧は上限保持油圧HPと下限保持油圧LPとの間に維持され、クラッチ装置26が締結状態に維持される。
自動二輪車1の停止時に変速機21がニュートラルになると、モータ52およびソレノイドバルブ56への電力供給をともに停止する。これにより、マスターシリンダ51は油圧発生を停止し、スレーブシリンダ28への油圧供給を停止する。ソレノイドバルブ56は開弁状態となり、下流側油路53b内の油圧がリザーバ51eに戻される。以上により、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が非締結状態となる。この状態は、図5の領域G,Hに相当する。
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。
一方、自動二輪車1の停止時に変速機21がインギアのままだと、スレーブシリンダ28側に待機油圧WPが付与された待機状態となる。
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。
<変速制御>
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。
ここで、自動二輪車1が停車状態であり、変速機21のギアポジションがニュートラル以外の何れかの変速段位置にある場合、すなわち、変速機21がインギア停車状態にある場合には、スレーブシリンダ28に予め設定した待機油圧WPが供給される。
待機油圧WPは、通常時(シフトペダル32の変速操作が検知されていない非検知状態の場合)は、標準待機油圧である第一設定値P1(図5参照)に設定される。これにより、クラッチ装置26は前記無効詰めがなされた待機状態となり、クラッチ締結時の応答性が高まる。つまり、運転者がスロットル開度を大きくしてエンジン13の回転数を上昇させると、スレーブシリンダ28への油圧供給により直ちにクラッチ装置26の締結が開始されて、自動二輪車1の速やかな発進加速が可能となる。
自動二輪車1は、シフトペダル32に対する運転者のシフト操作を検知するために、シフト荷重センサ73とは別にシフト操作検知スイッチ48を備えている(図4参照)。
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。
変速機21がインギア状態にある場合、通常時は第一設定値P1相当の標準待機油圧がスレーブシリンダ28に供給されるため、クラッチ装置26には僅かながらいわゆる引きずりが生じる。このとき、変速機21のドグクラッチにおける互いに噛み合うドグおよびスロット(ドグ孔)が回転方向で押圧し合い、係合解除の抵抗を生じさせてシフト操作を重くすることがある。このような場合に、スレーブシリンダ28に供給する待機油圧WPを第二設定値P2相当の低圧待機油圧に低下させると、ドグおよびスロットの係合が解除しやすくなり、シフト操作を軽くすることとなる。
<クラッチ制御モード>
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。
オートモードM1は、自動発進・変速制御により走行状態に適したクラッチ容量を演算してクラッチ装置26を制御するモードである。マニュアルモードM2は、乗員によるクラッチ操作指示に応じてクラッチ容量を演算してクラッチ装置26を制御するモードである。マニュアル介入モードM3は、オートモードM1中に乗員からのクラッチ操作指示を受け付け、クラッチ操作指示からクラッチ容量を演算してクラッチ装置26を制御する一時的なマニュアル操作モードである。なお、マニュアル介入モードM3中に乗員がクラッチレバー4bの操作をやめる(完全にリリースする)と、オートモードM1に戻るよう設定されている。
本実施形態のクラッチ制御装置60Aは、クラッチアクチュエータ50(図3参照)を駆動してクラッチ制御油圧を発生する。このため、クラッチ制御装置60Aは、システム起動時には、オートモードM1でクラッチオフの状態(切断状態)から制御を始める。また、クラッチ制御装置60Aは、エンジン13停止時にはクラッチ操作が不要なので、オートモードM1でクラッチオフに戻るよう設定されている。
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。
オートモードM1は、クラッチ制御を自動で行うことが基本であり、レバー操作レスで自動二輪車1を走行可能とする。オートモードM1では、スロットル開度、エンジン回転数、車速およびシフトセンサ出力により、クラッチ容量をコントロールしている。これにより、自動二輪車1をスロットル操作のみでエンストすることなく発進可能であり、かつシフト操作のみで変速可能である。ただし、アイドリング相当の極低速時には自動でクラッチ装置26が切断することがある。また、オートモードM1では、クラッチレバー4bを握ることでマニュアル介入モードM3となり、クラッチ装置26を任意に切ることも可能である。
一方、マニュアルモードM2では、乗員によるレバー操作により、クラッチ容量をコントロールする。オートモードM1とマニュアルモードM2とは、停車中にクラッチ制御モード切替スイッチ59(図4参照)を操作することで切り替え可能である。なお、クラッチ制御装置60Aは、マニュアル系M2A(マニュアルモードM2又はマニュアル介入モードM3)への遷移時にレバー操作が有効であることを示すインジケータを備えてもよい。
マニュアルモードM2は、クラッチ制御を手動で行うことが基本であり、クラッチレバー4bの作動角度に応じてクラッチ油圧を制御可能である。これにより、乗員の意思のままにクラッチ装置26の断接をコントロール可能であり、かつアイドリング相当の極低速時にもクラッチ装置26を接続して走行可能である。ただし、レバー操作によってはエンストすることがあり、かつスロットル操作のみでの自動発進も不可である。なお、マニュアルモードM2であっても、シフト操作時にはクラッチ制御が自動で介入する。
オートモードM1では、クラッチアクチュエータ50により自動でクラッチ装置26の断接が行われる。オートモードM1では、クラッチレバー4bに対するマニュアルクラッチ操作が行われることで、クラッチ装置26の自動制御に一時的に手動操作を介入させることが可能である(マニュアル介入モードM3)。
<マニュアルクラッチ操作>
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。
図4を併せて参照し、クラッチレバー4bには、クラッチレバー4bの操作量(回動角度)を検出するクラッチレバー操作量センサ4cが一体的に設けられている。クラッチレバー操作量センサ4cは、クラッチレバー4bの操作量を電気信号に変換して出力する。
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。
自動二輪車1は、クラッチ操作の制御モードを切り替えるクラッチ制御モード切替スイッチ59を備えている。クラッチ制御モード切替スイッチ59は、所定の条件下において、クラッチ制御を自動で行うオートモードM1と、クラッチレバー4bの操作に応じてクラッチ制御を手動で行うマニュアルモードM2と、の切り替えを任意に行うことを可能とする。例えば、クラッチ制御モード切替スイッチ59は、操向ハンドル4aに取り付けられたハンドルスイッチに設けられている。これにより、通常の運転時に乗員が容易に操作することができる。
<クラッチバイワイヤシステムの制御モード>
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。
オートモードでは、基本的にクラッチレバー4bの操作無しで走行可能である。なお、オートモードでは、クラッチレバー4bを握ることでクラッチを任意に切ることも可能である。オートモードでは、エンスト回避制御を有しているため、クラッチレバー操作によってエンストすることはない。
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。
マニュアルモードでは、基本的にマニュアル操作によるが、変速時のみクラッチ制御が介入する。マニュアルモードでは、エンスト回避制御を有していないため、クラッチレバー操作によってはエンストすることがある。
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。
<オートモードにおけるクラッチ制御>
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8に示すように、オートモードでは、自動制御による目標クラッチ油圧K2とクラッチレバー操作による目標クラッチ油圧K1とのうち低い方を選択して目標クラッチ油圧Ktを設定する。すなわち、オートモードでは、オート側およびマニュアル側の目標油圧のLOWセレクトでクラッチを制御する。これにより、車両をスロットル操作のみでエンストすることなく発進可能である。加えて、クラッチレバー4bを握ることでクラッチを任意に切ることも可能である。
<マニュアルモードにおけるクラッチ制御>
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。
図9に示すように、マニュアルモードでは、クラッチレバー操作による目標クラッチ油圧K2を目標クラッチ油圧Ktとして設定する。すなわち、マニュアルモードでは、クラッチレバー4bの作動角度に応じてクラッチ油圧を制御可能である。これにより、乗員の意思のままにクラッチの断接をコントロール可能である。加えて、アイドリング相当の極低速時にもクラッチを接続して走行可能である。
<モード誤認通知制御>
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。
次に、モード誤認通知制御の際にECU60で行う処理の一例について、図10のフローチャートを参照して説明する。この制御フローは、規定の制御周期(1〜10msec)で繰り返し実行される。
図10に示すように、ECU60は、イグニッションオンか否かを判定する(ステップ1)。ステップS1において、ECU60は、エンジン停止中か否かを判定する。
ステップS1でYES(イグニッションオン状態であり、エンジン停止中ではない)の場合、ステップS2に移行する。
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。
ステップS2において、ECU60は、停車状態か否かを判定する。ここで、停車状態には、車速が停車に相当する設定値未満にある状態が含まれる。すなわち、停車状態には、車両減速後に停車しようとする状態、および車両が完全に停止している状態から発進しようとする状態が含まれる。実施形態においては、車速センサ75(図4参照)の検知結果(車速)が所定値(以下「車速閾値」ともいう。)よりも小さいか否かを判定する。例えば、車速閾値は1km/hに設定される。
ステップS2でYES(停車状態)の場合、ステップS3に移行する。実施形態においては、車速が車速閾値(例えば1km/h)未満の場合、ステップS3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。
ステップS3において、ECU60は、マニュアルモードか否かを判定する。ステップS3において、ECU60は、マニュアルモードに設定されているか、オートモードに設定されているかを判定する。
ステップS3でYES(マニュアルモードに設定されている)の場合、ステップS4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。
ステップS4において、ECU60は、クラッチレバー操作無しであるか否かを判定する。ステップS4において、ECU60は、クラッチレバー4bが握られておらずクラッチ接続状態か、クラッチレバー4bが握られておりクラッチオフの状態(切断状態)かを判定する。
ステップS4でYES(クラッチ接続状態)の場合、ステップS5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。
ステップS5において、ECU60は、ギアポジションがニュートラルにあるか否かを判定する。ステップS5において、ECU60は、ギアポジションがニュートラル状態にあるか、ギアポジションがニュートラル以外の何れかの変速段位置にあるかを判定する。
ステップS5でYES(ギアポジションがニュートラルにある)の場合、ステップS6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。
ステップS6において、ECU60は、インギア操作有りか否かを判定する。ステップS6において、ECU60は、ギアポジションがニュートラルにある状態から、ニュートラル以外の何れかの変速段位置への操作が行われたか否かを判定する。
ステップS6でYES(インギア操作有り)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。
ステップS7において、ECU60は、エンスト要求フラグオンと判定する。ここで、エンスト要求フラグオンは、エンジン停止信号を要求するフラグが立つことを意味する。
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、車両のエンジンを停止する信号(以下「エンジン停止信号」ともいう。)を発信することによりモード誤認を通知する。例えば、エンジン停止信号には、点火カットをしたり燃料噴射カットをしたりするための信号が含まれる。
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。
実施形態において、ECU60は、車速が所定値以下と判定した場合のみに、モード誤認が発生したと判定する。ECU60は、マニュアル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する。
ステップS7の後、ステップS8に移行する。
ステップS8において、ECU60は、エンスト(エンジン停止)したか否かを判定する。
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において、ECU60は、エンスト要求フラグオンカウンタを演算する。例えば、ECU60は、繰り返してエンスト要求フラグオンが判定された場合、その判定回数を演算する。
ステップS9の後、ステップS10に移行する。
ステップS10において、ECU60は、エンスト要求フラグオンカウンタが設定値(以下「カウンタ閾値」ともいう。)を超えるか否かを判定する。ここで、エンスト要求フラグオンカウンタは、ECU60がエンスト要求フラグオンを判定した回数を意味する。例えば、カウンタ閾値は3回に設定される。
ステップS10でYES(エンスト要求フラグオンカウンタが設定値を超える)の場合、ステップS11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。
ステップS11において、ECU60は、モードの選択画面を表示する。実施形態において、ECU60は、繰り返してモード誤認が発生したと判定した場合には、車両を停止することとは別の手段によりモード誤認を通知する。例えば、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。
例えば、インジケータは、各種モードの設定情報が表示される表示装置(例えばメーター)に設けられている。例えば、ECU60は、インジケータの点滅周期を通常時よりも早めることにより、モード誤認を通知してもよい。
なお、ステップS12において、ECU60は、エンスト要求フラグオンカウンタをリセットする。例えば、ECU60は、イグニッションオフであるか(ステップS1でNO)、または車両走行中である場合(ステップS2でNO)、エンスト要求フラグオンを判定した回数を0とする。
また、ステップS13において、ECU60は、エンスト要求フラグオフと判定する。ここで、エンスト要求フラグオフは、エンジン停止信号を要求するフラグが立っていないことを意味する。実施形態において、エンスト要求フラグオフは、イグニッションオフであるか(ステップS1でNO)、車両走行中であるか(ステップS2でNO)、オートモードであるか(ステップS3でNO)、かつクラッチ切断状態であるか(ステップS4でNO)、またはインギア操作無しである(ステップS6でNO)のいずれかの条件を満たすことにより判定される。
以上説明したように、上記実施形態は、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、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、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り、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。
また、上記実施形態では、ECU60は、車両を停止することによりモード誤認を通知することで、モード誤認が発生していることを運転者により確実に認識させることができる。加えて、車両の停止動作を制御的に行うことで、車両の停止動作を機械的に行う場合と比較して、停止時のショックを和らげることができる。
また、上記実施形態では、ECU60は、エンジン停止信号を発信することによりモード誤認を通知することで、モード誤認が発生していることを運転者により確実に認識させることができる。
また、上記実施形態では、ECU60は、マニュアル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することで、以下の効果を奏する。マニュアル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、マニュアル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、運転者がマニュアル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。
また、上記実施形態では、ECU60は、車速が所定値以下と判定した場合のみに、モード誤認が発生したと判定することで、モード誤認を運転者に認識させるタイミングを車速が所定値以下と判定した場合に限定することができる。
また、上記実施形態では、ECU60は、繰り返してモード誤認が発生したと判定した場合には、車両を停止することとは別の手段によりモード誤認を通知することで、車両の停止時であっても、モード誤認を運転者に認識させることができる。
また、上記実施形態では、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で、以下の効果を奏する。インジケータの点滅周期の変化を運転者に知覚させることによって、モード誤認が発生していることを運転者により確実に認識させることができる。
ところで、マニュアルモードにおいては、クラッチレバー4bの操作量に応じて、イージーモードおよびエキスパートモードがある。ここで、イージーモードは、クラッチレバー4bを所定量よりも多く握らないとクラッチオフの状態(切断状態)にできないモードである。一方、エキスパートモードは、クラッチレバー4bを所定量よりも少し握るのみで(イージーモードよりも小さい変位量で)クラッチオフの状態にできるモードである。
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。
なお、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、油圧の増加でクラッチを接続し、油圧の低減でクラッチを切断する構成への適用に限らず、油圧の増加でクラッチを切断し、油圧の低減でクラッチを接続する構成に適用してもよい。
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。
また、上記実施形態では、制御部がECUと一体である例(ECUが油圧制御部を備える例)を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、制御部は、ECUと別体であってもよい。例えば、変速装置は、ECUとは別体の油圧制御部を備えていてもよい。この場合、モード誤認は油圧制御部で判定し、エンジン停止信号はECUから発信されてもよい。
上記実施形態のようにクラッチ操作を自動化した鞍乗り型車両への適用に限らず、マニュアルクラッチ操作を基本としながら、所定の条件下でマニュアルクラッチ操作を行わずに駆動力を調整して変速を可能とする、いわゆるクラッチ操作レスの変速装置を備える鞍乗り型車両にも適用可能である。
また、前記鞍乗り型車両には、運転者が車体を跨いで乗車する車両全般が含まれ、自動二輪車(原動機付自転車及びスクータ型車両を含む)のみならず、三輪(前一輪かつ後二輪の他に、前二輪かつ後一輪の車両も含む)又は四輪の車両も含まれ、かつ電気モータを原動機に含む車両も含まれる。
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。
1 自動二輪車(鞍乗り型車両、車両)
4b クラッチレバー
13 エンジン
60 ECU(制御部)

Claims (5)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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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