JP7003288B2 - Clutch control device - Google Patents
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Description
本発明は、クラッチ制御装置に関する。
本願は、2018年09月26日に、日本に出願された特願2018-180744号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。The present invention relates to a clutch control device.
This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2018-180744 filed in Japan on September 26, 2018, the contents of which are incorporated herein by reference.
エンジンと変速機との間に設けられたクラッチをアクチュエータで駆動するオートクラッチシステムを備えた鞍乗り型車両が開示されている。この技術は、クラッチ接続時の半クラッチ制御の工夫により、エンスト(エンジンストップまたはエンジンストール(engine stall)の意)と乗車フィーリングの低下とを防止するものである(例えば、特許文献1参照)。 A saddle-riding vehicle equipped with an auto-clutch system in which an actuator drives a clutch provided between an engine and a transmission is disclosed. This technology prevents engine stall (meaning engine stall or engine stall) and deterioration of riding feeling by devising half-clutch control when the clutch is connected (see, for example, Patent Document 1). ..
ところで、上記従来の技術は、クラッチバイワイヤシステムを前提にしたものではなく、ライダーの操作意思を尊重するという概念はない。すなわち、エンスト回避のための半クラッチ制御であっても、ライダーの意思に反して頻繁に制御が介入すると、ライダーに違和感を与えてしまうという課題がある。 By the way, the above-mentioned conventional technique is not premised on the clutch-by-wire system, and there is no concept of respecting the operator's intention to operate. That is, even in the case of half-clutch control for avoiding stalling, there is a problem that if the control intervenes frequently against the intention of the rider, the rider feels uncomfortable.
本発明は、クラッチアクチュエータを介してクラッチを断接操作可能なクラッチバイワイヤシステムとしても機能するクラッチ制御装置において、エンスト回避制御を介入可能としつつライダーの違和感を抑えることを目的とする。 An object of the present invention is to suppress discomfort of a rider while enabling intervention of engine stall avoidance control in a clutch control device that also functions as a clutch-by-wire system capable of engaging and disengaging a clutch via a clutch actuator.
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クラッチ制御装置は、エンジンと、変速機と、前記エンジンと前記変速機との間の動力伝達を断接するクラッチ装置と、前記クラッチ装置を駆動してクラッチ容量を変更するクラッチアクチュエータと、前記クラッチ装置を手動で操作可能とするクラッチ操作子と、前記クラッチ操作子の操作量に応じて前記クラッチ容量の制御目標値を演算する制御部と、を備え、前記制御部は、前記クラッチ操作子の操作により前記クラッチ装置を接続する第一の制御を行っている際、エンジン回転数とエンジン推定トルクとに応じて、前記クラッチ操作子の前記操作によらず前記クラッチ容量を制限する第二の制御を介入する。As a means for solving the above problems, the aspect of the present invention has the following configuration.
(1) The clutch control device according to the aspect of the present invention drives the engine, the transmission, the clutch device for disconnecting and connecting the power transmission between the engine and the transmission, and the clutch device to obtain the clutch capacity. The control includes a clutch actuator to be changed, a clutch operator that enables the clutch device to be manually operated, and a control unit that calculates a control target value of the clutch capacity according to the operation amount of the clutch operator. When the first control for connecting the clutch device is performed by the operation of the clutch operator, the unit receives the clutch according to the engine rotation speed and the estimated engine torque, regardless of the operation of the clutch operator. Intervene a second control that limits capacity.
(2)上記(1)に記載のクラッチ制御装置では、前記制御部は、予め定めた規定時間の経過後に前記エンジン回転数がエンスト判断閾値となる制限クラッチ油圧を求め、現在の目標油圧と比較し、前記第二の制御を介入してもよい。 (2) In the clutch control device according to (1) above, the control unit obtains a limited clutch hydraulic pressure at which the engine rotation speed becomes the engine stall determination threshold value after the lapse of a predetermined predetermined time, and compares it with the current target hydraulic pressure. However, the second control may be intervened.
(3)上記(2)に記載のクラッチ制御装置では、前記規定時間は、クラッチ切断に必要な時間であってもよい。 (3) In the clutch control device according to (2) above, the specified time may be the time required for clutch disengagement.
(4)上記(3)に記載のクラッチ制御装置では、前記制御部は、前記制限クラッチ油圧が目標油圧以下になる場合に、前記第二の制御を介入してもよい。 (4) In the clutch control device according to (3) above, the control unit may intervene in the second control when the limit clutch oil pressure becomes equal to or less than the target oil pressure.
(5)上記(3)又は(4)に記載のクラッチ制御装置では、前記第二の制御で設定する前記クラッチ容量の制限値は、前記規定時間と、クラッチ接続時回転数と前記エンスト判断閾値との差分と、前記エンジン推定トルクと、に基づいて算出されてもよい。 (5) In the clutch control device according to (3) or (4), the limit value of the clutch capacity set by the second control is the specified time, the rotation speed at the time of clutch connection, and the engine stall determination threshold. It may be calculated based on the difference between the above and the estimated engine torque.
(6)上記(3)又は(4)に記載のクラッチ制御装置では、前記第二の制御で設定する前記クラッチ容量の制限値は、前記エンジン回転数に応じて変化する制限値マップに基づいて算出されてもよい。 (6) In the clutch control device according to (3) or (4) above, the limit value of the clutch capacity set by the second control is based on the limit value map that changes according to the engine speed. It may be calculated.
(7)上記(6)に記載のクラッチ制御装置では、前記第二の制御で設定する前記クラッチ容量の制限値は、前記規定時間と、クラッチ接続時回転数と前記エンスト判断閾値との差分と、前記エンジン推定トルクと、に基づいて算出される第一制限値と、前記制限値マップに基づいて算出される第二制限値と、を比較して決定されてもよい。 (7) In the clutch control device according to (6) above, the limit value of the clutch capacity set by the second control is the difference between the specified time, the rotation speed at the time of clutch connection and the engine stall determination threshold. , The first limit value calculated based on the engine estimated torque, and the second limit value calculated based on the limit value map may be compared and determined.
本発明の上記(1)に記載のクラッチ制御装置によれば、クラッチバイワイヤシステムにおいて、クラッチ操作子の操作によりクラッチ装置を接続する第一の制御の際には常に、エンジン回転数とスロットル開度とから、規定時間経過後にエンスト判断閾値となる制限クラッチ油圧(制限クラッチ容量)を求め、この制限クラッチ油圧を目標油圧が上回る(エンストの可能性がある)と判断する場合には、クラッチ操作子の操作によらない第二の制御を介入する。これにより、ライダーの操作を優先するとエンストしてしまう可能性がある場合にも、エンストする前に第二の制御を介入させてクラッチ容量を制限する(半クラッチ状態とする)ことが可能となる。このため、クラッチ接続操作時の意図せぬエンストを回避することができる。
また、常に上記判断を行い、エンストの可能性を判断するので、実際のエンジン回転数とスロットル開度とに基づく精度のよいエンスト予測が可能となり、第二の制御(エンスト回避制御)の介入判断の精度が高まる。このため、余裕をもって早めにエンスト回避制御を介入する場合に比べて、エンスト回避制御の介入頻度を少なくし、ライダーに違和感を与えることを抑えることができる。According to the clutch control device according to the above (1) of the present invention, in the clutch-by-wire system, the engine speed and the throttle opening degree are always in the first control for connecting the clutch device by operating the clutch operator. Therefore, the limited clutch oil pressure (limited clutch capacity) that becomes the engine stall judgment threshold after the lapse of the specified time is obtained, and when it is determined that the target oil pressure exceeds this limited clutch oil pressure (there is a possibility of engine stall), the clutch operator Intervene in the second control that does not depend on the operation of. As a result, even if there is a possibility that the engine will stall if the rider's operation is prioritized, it is possible to limit the clutch capacity (set it to a half-clutch state) by intervening a second control before the engine stalls. .. Therefore, it is possible to avoid an unintended engine stall during the clutch connection operation.
In addition, since the above judgment is always made to judge the possibility of engine stall, accurate engine stall prediction based on the actual engine speed and throttle opening becomes possible, and the intervention judgment of the second control (stall avoidance control) is possible. The accuracy of is increased. Therefore, it is possible to reduce the intervention frequency of the engine stall avoidance control and suppress the rider from feeling uncomfortable as compared with the case where the engine stall avoidance control is intervened early with a margin.
本発明の上記(2)に記載のクラッチ制御装置によれば、クラッチ操作子の操作による第一の制御の際には常に、エンジン回転数とスロットル開度とから、規定時間経過後にエンスト判断閾値となる制限クラッチ油圧(制限クラッチ容量)を求め、この制限クラッチ油圧を目標油圧が上回る(エンストの可能性がある)と判断する場合には、クラッチ操作子の操作によらない第二の制御を介入する。これにより、ライダーの操作を優先するとエンストしてしまう可能性がある場合にも、エンストする前に第二の制御を介入させてクラッチ容量を制限することが可能となる。このため、クラッチ接続操作時の意図せぬエンストを回避することができる。 According to the clutch control device according to the above (2) of the present invention, at the time of the first control by the operation of the clutch operator, the engine stall determination threshold value is always obtained after the lapse of the specified time from the engine rotation speed and the throttle opening degree. When the limited clutch oil pressure (limited clutch capacity) is determined and it is determined that the target oil pressure exceeds this limited clutch oil pressure (there is a possibility of engine stall), a second control that does not depend on the operation of the clutch operator is performed. Intervene. As a result, even if there is a possibility of stalling when the rider's operation is prioritized, it is possible to intervene the second control before stalling to limit the clutch capacity. Therefore, it is possible to avoid an unintended engine stall during the clutch connection operation.
本発明の上記(3)に記載のクラッチ制御装置によれば、クラッチ接続時にエンジン回転数が低下するときから、クラッチ切断に必要な時間をカウントし、将来(規定時間後)に規定のエンジン回転数(下限値)となる制限クラッチ油圧を求めて、この制限クラッチ油圧が目標油圧以下になるか否かを判断する。制限クラッチ油圧が目標油圧以下になると判断される場合には、クラッチレバーの操作から独立した第二の制御に切り替えることで、エンストする前にクラッチ容量を制限する。このように、将来のエンジン回転数の下限値を設定してクラッチ容量を制限することで、意図せぬエンストを回避することができる。「クラッチ切断に必要な時間」とは、制御部がクラッチ切断指示を発信してから実際にクラッチの切断が開始されるまでのタイムラグを意味している。すなわち、クラッチを接続する際、クラッチ接続速度が速すぎてエンストが発生しそうになったときに、すかさずクラッチを切断する指示を出すことでエンスト回避に間に合うように、上記「クラッチ切断に必要な時間」を考慮している。 According to the clutch control device described in (3) above of the present invention, the time required for clutch disengagement is counted from the time when the engine rotation speed drops when the clutch is engaged, and the specified engine rotation is performed in the future (after the specified time). The limit clutch oil pressure, which is the number (lower limit value), is obtained, and it is determined whether or not this limit clutch oil pressure is equal to or less than the target oil pressure. When it is determined that the limited clutch oil pressure is equal to or lower than the target oil pressure, the clutch capacity is limited before the engine stalls by switching to the second control independent of the operation of the clutch lever. In this way, by setting the lower limit of the engine speed in the future and limiting the clutch capacity, it is possible to avoid an unintended engine stall. The "time required for clutch disengagement" means a time lag from the transmission of the clutch disengagement instruction by the control unit to the actual start of clutch disengagement. That is, when the clutch is engaged, when the clutch connection speed is too fast and an engine stall is likely to occur, the above-mentioned "time required for clutch disengagement" can be obtained in time for avoiding the engine stall by issuing an instruction to disengage the clutch immediately. Is being considered.
本発明の上記(4)に記載のクラッチ制御装置によれば、制限クラッチ油圧が目標油圧以下になる場合には、クラッチレバーの操作から独立した第二の制御に切り替えることで、エンストする前にクラッチ容量を制限する。このように、将来のエンジン回転数の下限値を設定してクラッチ容量を制限することで、意図せぬエンストを回避することができる。 According to the clutch control device according to the above (4) of the present invention, when the limiting clutch oil pressure becomes equal to or less than the target oil pressure, the second control independent from the operation of the clutch lever is switched to before the engine stalls. Limit the clutch capacity. In this way, by setting the lower limit of the engine speed in the future and limiting the clutch capacity, it is possible to avoid an unintended engine stall.
本発明の上記(5)に記載のクラッチ制御装置によれば、制御部は、規定時間とエンジン回転数の差分とエンジン推定トルクとに基づき、クラッチ操作から切り離したクラッチ容量の制限値を設定する。これにより、将来のエンジン回転数の予測に応じてクラッチ容量を制限し、エンストを回避することができる。 According to the clutch control device according to the above (5) of the present invention, the control unit sets a limit value of the clutch capacity separated from the clutch operation based on the difference between the specified time and the engine rotation speed and the estimated engine torque. .. As a result, the clutch capacity can be limited according to the prediction of the future engine speed, and the engine stall can be avoided.
本発明の上記(6)に記載のクラッチ制御装置によれば、制御部は、エンジン回転数に応じて変化する制限値マップに基づき、クラッチ操作から切り離したクラッチ容量の制限値を設定する。これにより、将来のエンジン回転数の予測に応じてクラッチ容量を制限し、エンストを回避することができる。 According to the clutch control device according to the above (6) of the present invention, the control unit sets a limit value of the clutch capacity separated from the clutch operation based on the limit value map that changes according to the engine speed. As a result, the clutch capacity can be limited according to the prediction of the future engine speed, and the engine stall can be avoided.
本発明の上記(7)に記載のクラッチ制御装置によれば、制御部は、規定時間とエンジン回転数の差分とエンジン推定トルクとに基づく変化率から算出した第一制限値と、エンジン回転数に応じて変化する制限値マップから算出した第二制限値と、を比較し、例えば相対的に低い値をクラッチ容量の制限値として設定する。これにより、エンジン回転数等に応じた好適な制限値を設定可能となる。そして、将来のエンジン回転数の予測に応じてクラッチ容量を制限し、エンストを回避することができる。 According to the clutch control device according to the above (7) of the present invention, the control unit has a first limit value calculated from the difference between the specified time and the engine rotation speed and the rate of change based on the estimated engine torque, and the engine rotation speed. The second limit value calculated from the limit value map that changes according to the above is compared with, for example, a relatively low value is set as the limit value of the clutch capacity. This makes it possible to set a suitable limit value according to the engine speed and the like. Then, the clutch capacity can be limited according to the prediction of the future engine speed, and the engine stall can be avoided.
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、車両上方を示す矢印UPが示されている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The orientations of the front, rear, left, right, etc. in the following description shall be the same as the orientations in the vehicle described below unless otherwise specified. Further, in the appropriate place in the figure used in the following description, an arrow FR indicating the front of the vehicle, an arrow LH indicating the left side of the vehicle, and an arrow UP indicating the upper part of the vehicle are shown.
<車両全体>
図1に示すように、本実施形態は、鞍乗り型車両の一例としての自動二輪車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。<Whole vehicle>
As shown in FIG. 1, this embodiment is applied to a
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。
The
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。パワーユニットPUは、後輪12と例えばチェーン式伝動機構を介して連係されている。
A
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、原動機)13と後側に位置する変速機21とを一体に有している。エンジン13は、例えばクランクシャフト14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。
The power unit PU integrally has an engine (internal combustion engine, prime mover) 13 located on the front side thereof and a
<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は変速機21ひいてはパワーユニット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、上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。<Transmission>
As shown in FIG. 2, the
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。
The
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の後方で前後に並んで配置されている。メインシャフト22の右端部には、クラッチアクチュエータ50(図3参照)により作動するクラッチ装置26が同軸配置されている。クラッチ装置26は、例えば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。すなわち、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り、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。
The
クランクシャフト14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の後部左側に突出した左端部には、上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。
The rotational power of the
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、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。
A
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。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、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。)。
The
図1を併せて参照し、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42(シフト操作検知手段)が同軸に取り付けられている。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42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、その先端部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。
With reference to FIG. 1, the
図1に示すように、シフトペダル32は、その前端部がクランクケース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、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。
As shown in FIG. 1, the front end portion of the
図2に示すように、シフトペダル32、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、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。
As shown in FIG. 2, a
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。
Here, in the
<変速システム>
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、制御部)および各種センサ41~45を備えている。
ECU60は、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41、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42(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センサ43、車速センサ44およびエンジン回転数センサ45等からの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、後述する油圧センサ57,58、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を備えており、その機能については後述する。図中符号60Aは本実施形態のクラッチ制御装置を示している。<Speed change system>
As shown in FIG. 4, the speed change system includes a
The
Detection information from the
Further, the
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)を演算し、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。With reference to FIG. 3, the
The
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。
The
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。
The
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。
The
図1に示すように、クラッチ制御ユニット50Aは、例えばリヤカウル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。
As shown in FIG. 1, the
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、該プッシュロッド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、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。
As shown in FIG. 2, the
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。
In order to maintain the
<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)、ECU(制御部)60で制御されるモータ52およびソレノイドバルブ56は、ともに電力供給が遮断された状態にある。すなわち、モータ52は停止状態にあり、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。<Clutch control>
Next, the operation of the clutch control system will be described with reference to the graph of FIG. In the graph of FIG. 5, the vertical axis indicates the supply oil pressure detected by the downstream
When the
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。領域A~Cを、発進領域とする。When the rotation speed of the
Eventually, when the difference between the input rotation and the output rotation of the
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。
When hydraulic pressure is supplied from the
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該ソレノイドバルブ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。
When the hydraulic pressure on the
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を逆転駆動し、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。
Here, depending on the shift operation, the shift may be performed immediately after the
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。
Even when the
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。On the other hand, as in the region E of FIG. 5, the hydraulic pressure on the downstream side may rise due to a temperature rise or the like. If the hydraulic pressure fluctuates on the downstream side, it can be absorbed by an accumulator (not shown), and the
When the hydraulic pressure on the downstream side rises to the upper limit holding hydraulic pressure HP as in region E of FIG. 5, the
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。領域D~Fを、クルーズ領域とする。
When the hydraulic pressure on the downstream side drops to the lower limit holding hydraulic pressure LP as in the region F of FIG. 5, the
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。領域G、Hを、停止領域とする。
When the
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)が可能となり、クラッチ装置26の接続時の作動応答性が高まる。On the other hand, if the
The standby hydraulic pressure WP is a hydraulic pressure slightly lower than the touch point hydraulic pressure TP that starts the connection of the
<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。<Shift control>
Next, the shift control of the
The
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。
Here, when the
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が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。
The standby hydraulic pressure WP is set to the first set value P1 (see FIG. 5), which is the standard standby hydraulic pressure, in the normal state (in the case of a non-detection state in which the shift operation of the
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42とは別にシフト操作検知スイッチ48を備えている。シフト操作検知スイッチ48は、例えばシフトアーム31aの先端部に対向配置され、シフトペダル32の変速操作によるシフトスピンドル31の僅かな回転を高感度に検知する。
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。The
Then, when the shift
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。
When the
<クラッチ制御モード>
図7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(クラッチ操作子)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。<Clutch control mode>
As shown in FIG. 7, the
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。
The auto mode M1 is a mode in which the
本実施形態のクラッチ制御装置60Aは、エンジン13の回転駆動力で不図示のオイルポンプ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。
The
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(エンジンストップまたはエンジンストール(engine stall))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。
The auto mode M1 basically automatically controls the clutch, and enables the
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。
On the other hand, in the manual mode M2, the clutch capacity is controlled by the lever operation by the occupant. The auto mode M1 and the manual mode M2 can be switched by operating the clutch control mode changeover switch 59 (see FIG. 4) while the vehicle is stopped. The
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。
In the manual mode M2, the clutch is basically controlled manually, and the clutch hydraulic pressure can be controlled according to the operating angle of the
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の断接が行われるが、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)。
In the auto mode M1, the
図6に示すように、クラッチレバー4bの操作量(回動角度)とクラッチレバー操作量センサ(クラッチ操作量センサ)4cの出力値とは、互いに比例関係(相関関係)にある。ECU60は、クラッチレバー操作量センサ4cの出力値に基づいて、クラッチ装置26の目標油圧を演算する。スレーブシリンダ28に生じる実際の油圧(スレーブ油圧)は、目標油圧に対して圧損分だけ遅れて追従する。
As shown in FIG. 6, the operation amount (rotation angle) of the
<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。<Manual clutch operation>
As shown in FIG. 1, a
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。
With reference to FIG. 4, the
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。
The
図6を併せて参照し、クラッチレバー4bは、乗員による握り込み操作がされることなく解放されてクラッチ接続側に回動した解放状態と、乗員の握り込みによってグリップ側(クラッチ切断側)に回動してグリップに突き当たった突き当て状態と、の間で回動可能である。クラッチレバー4bは、乗員による握り込み操作から解放されると、初期位置である解放状態に戻るよう付勢されている。
Also referring to FIG. 6, the
例えば、クラッチレバー操作量センサ4cは、クラッチレバー4bを完全に握り込んだ状態(突き当て状態)で出力電圧をゼロとし、この状態からクラッチレバー4bのリリース動作(クラッチ接続側への操作)がなされることに応じて、出力電圧を増加させるよう構成されている。本実施形態では、クラッチレバー操作量センサ4cの出力電圧のうち、クラッチレバー4bの握り始めに存在するレバー遊び分と、握り込んだレバーとグリップとの間に指が入る程度の隙間を確保した突き当て余裕分と、を除いた範囲を、有効電圧の範囲(クラッチレバー4bの有効操作範囲)に設定している。
For example, the clutch lever
具体的に、クラッチレバー4bの突き当て状態から突き当て余裕分だけクラッチレバー4bをリリースした操作量S1から、レバー遊び分が始まるまでクラッチレバー4bをリリースした操作量S2までの間を、有効電圧の下限値E1~上限値E2の範囲に対応するように設定している。この下限値E1~上限値E2の範囲は、マニュアル操作クラッチ容量の演算値のゼロ~MAXの範囲に比例関係で対応している。これにより、機械的ガタやセンサばらつき等の影響を低減し、手動操作によって要求されるクラッチ駆動量の信頼性を高めることができる。なお、クラッチレバー4bの操作量S1のときを有効電圧の上限値E2とし、操作量S2のときを下限値E1とする設定でもよい。
Specifically, the effective voltage is between the operation amount S1 in which the
<エンスト回避制御>
次に、自動二輪車1のエンスト回避制御について説明する。
クラッチ制御装置60A(クラッチバイワイヤシステム)は、マニュアル系M2A(以下、マニュアル系モードという。)でクラッチ装置26を切断および接続する際、クラッチレバー4bの操作量(操作角度)によりクラッチ容量を制御する。クラッチバイワイヤシステムの基本は、クラッチレバー4bの操作量(以下、レバー操作量と略すことがある。)に応じてクラッチ装置26が連動することである。通常は、ECU60においてレバー操作量に応じたクラッチ容量の目標値(クラッチ制御油圧の目標値(目標油圧))が算出される。具体的に、レバー操作量に応じた目標油圧は、クラッチレバー4bの操作角度と目標油圧との相関(実質的に比例関係)を示すマップ(不図示)から検索される。以下、レバー操作量に応じた目標油圧を対操作油圧という。<Stall avoidance control>
Next, the engine stall avoidance control of the
The
クラッチ制御装置60Aは、マニュアル系モードでクラッチ装置26を接続する際、クラッチレバー4bの操作によりクラッチ装置26を接続する第一の制御を行いながらも、エンジン回転数とエンジン推定トルクとに応じて、以下の第二の制御を介入させる。第二の制御は、クラッチレバー4bの操作角度によらず、予め設定した手順でクラッチ容量を制限する(油圧目標値を低くする)。
When the
クラッチ容量の制限値は、エンジン回転数とエンジン推定トルクとから求める、エンストに対する余裕回転エネルギーから決定される。すなわち、クラッチ接続時にエンジン回転数が低下しても、エンストしない程度のエンジン回転数とエンジン推定トルクとを確保できる場合には、クラッチ容量の制限値を設定しない(クラッチ容量を制限しない)。一方、クラッチ接続時にエンストしない程度のエンジン回転数とエンジン推定トルクとを確保できない場合(エンスト可能性がある場合)には、クラッチ容量の制限値を設定し(クラッチ容量を制限し)、レバー操作量に応じた対操作油圧よりも目標油圧を低くする。 The limit value of the clutch capacity is determined from the marginal rotational energy for the engine stall, which is obtained from the engine speed and the estimated engine torque. That is, if the engine speed and the estimated engine torque that do not stall can be secured even if the engine speed drops when the clutch is engaged, the clutch capacity limit value is not set (the clutch capacity is not limited). On the other hand, if it is not possible to secure the engine speed and the estimated engine torque that do not stall when the clutch is connected (when there is a possibility of engine stall), set a limit value for the clutch capacity (limit the clutch capacity) and operate the lever. Make the target oil pressure lower than the operation hydraulic pressure according to the amount.
これにより、マニュアル系モードでクラッチ装置26を接続する際に、クラッチレバー4bの操作角度によらず半クラッチ制御が介入する。半クラッチ制御は、クラッチ装置26のクラッチ容量を低下させる。クラッチ容量の低下により、クラッチ装置26に滑り(クラッチスリップ)を発生させる。クラッチスリップにより、クラッチ装置26にクラッチ差回転を発生させる。
As a result, when the
図9を参照し、クラッチ差回転とは、クラッチ装置26の上流側(エンジン側)の回転数(クランク軸の回転数とする)に対する、クラッチ装置26の下流側(駆動輪側)の回転数(メイン軸の回転数とする)の差分である。クラッチ差回転の発生により、エンストしない程度にエンジン回転数が確保される。
With reference to FIG. 9, the clutch difference rotation is the rotation number on the downstream side (drive wheel side) of the
図8を参照し、ECU60は、クラッチ接続開始時から常に、予め定めた規定時間Timedecが経過する前に、エンジン回転数が予め定めたエンスト判断閾値Neidle+αとなる制限クラッチ油圧(制限クラッチ容量)を求める。制限クラッチ油圧とは、クラッチ容量が後述する制限値Tclutchとなる油圧である。この制限クラッチ油圧と現在の目標油圧とを比較し、制限クラッチ油圧が現在の目標油圧以下になると判断したとき(換言すれば、現在の目標油圧でのクラッチ接続ではエンスト可能性有りと判断したとき)、第二の制御(エンスト回避制御)を介入してエンストを回避する。第二の制御は、クラッチレバー4bの操作角度とは切り離してクラッチ装置26を作動させる制御のため、ライダーのクラッチ操作意思に反するといえる。With reference to FIG. 8, the
エンスト回避を確実にするためには、エンスト判断閾値を高めに設定することが考えられる。すなわち、エンスト回避制御を余裕をもって早めに介入させることが考えられる。しかし、この場合、ライダーの意思に反するエンスト回避制御の介入頻度が高まり、ライダーに違和感を与える可能性がある。 In order to ensure the avoidance of the engine stall, it is conceivable to set the engine stall judgment threshold higher. That is, it is conceivable that the engine stall avoidance control is intervened early with a margin. However, in this case, the frequency of intervention of the engine stall avoidance control contrary to the rider's intention increases, which may give the rider a sense of discomfort.
本実施形態では、可能な限りライダーの意思を尊重した上で、エンストを確実に回避するために、以下の制御を行う。
ECU60は、クラッチ接続開始時から常に(ECU60の計算周期(例えば5msec)毎に)、規定時間Timedec経過後にエンジン回転数がエンスト判断閾値Neidle+αとなる制限クラッチ油圧を予測し、この制限クラッチ油圧と現在の目標油圧とを比較して、エンスト回避制御の介入判断を行う。規定時間(Timedec)は、クラッチ切断に必要な時間(100msec程度の所定値)であり、ECU60がクラッチ切断指示を発信してから実際にクラッチの切断が開始されるまでのタイムラグに相当する。In this embodiment, the following control is performed in order to surely avoid the engine stall while respecting the rider's intention as much as possible.
The
クラッチ接続時にエンジン回転数が低下するとき、将来(次の規定時間Timedec後)にエンジン回転数がエンスト判断閾値Neidle+αとなる制限クラッチ油圧を予測し、この制限クラッチ油圧が現在の目標油圧以下となるように、クラッチ容量(目標油圧)を制限する。クラッチ接続開始時にエンジン回転数が低下し始めたときのエンジン回転数を、クラッチ接続時回転数Neidle+α+βとする。When the engine speed drops when the clutch is engaged, the limit clutch oil pressure is predicted in which the engine speed will be the engine stall judgment threshold Ne idle + α in the future (after the next specified time Time dec ), and this limit clutch oil pressure is the current target oil pressure. Limit the clutch capacity (target hydraulic pressure) as follows. The engine speed when the engine speed starts to decrease at the start of clutch connection is defined as the clutch speed Ne idol + α + β.
次に、クラッチ容量(目標油圧)の制限値Tclutchの算出方法について説明する。
まず、表1は、この説明で用いるパラメータの一覧表である。Next, a method of calculating the limit value Tcluch of the clutch capacity (target hydraulic pressure) will be described.
First, Table 1 is a list of parameters used in this description.
本実施形態では、現在のエンジン回転数に対して、クラッチ接続によるエンジン回転数の低下が下記条件となるように、クラッチ容量の制限値Tclutchを設定する。
まず、図8のグラフを参照し、エンジン回転数Neが、図中「Neidle+α+β」(クラッチ接続時回転数)から「Neidle+α」(エンスト判断閾値)まで低下するために要する時間を、図中「Timedec」(規定時間、実質100msec)以上確保することを考える。In the present embodiment, the limit value Tclutch of the clutch capacity is set so that the decrease in the engine rotation speed due to the clutch connection is the following condition with respect to the current engine rotation speed.
First, referring to the graph of FIG. 8, the time required for the engine rotation speed Ne to decrease from "Ne idle + α + β" (rotation speed when the clutch is connected) to "Ne idle + α" (stall judgment threshold) in the figure is determined. Consider securing at least "Time dec " (specified time, in effect 100 msec) in the figure.
クラッチ装置26に滑りが生じている状態におけるクラッチ上流側の運動方程式は、下記数式1~数式3に示される。
The equations of motion on the upstream side of the clutch in a state where the
上記数式1~数式3より、クラッチ容量の制限値Tclutchの範囲を算出する(下記数式4)。式中「β」は、クラッチ接続時回転数Neidle+α+βとエンスト判断閾値Neidle+αとの差分に相当する。数式4では、エンジン回転数の低下側のみ対象とするため、差分βは負の値となる。From the
上記数式4より、クラッチ容量の制限値Tclutchの範囲は、下記数式5に示される。From the
数式5の範囲で得られるクラッチ容量の制限値Tclutchを第一制限値Aとする。第一制限値Aは、規定時間Timedecと、クラッチ接続時回転数Neidle+α+βとエンスト判断閾値Neidle+αとの差分βと、に基づいて算出されるといえる。Let the limit value T clutch of the clutch capacity obtained in the range of the
一方、エンストタフネス(エンストのし難さ)の向上のために、エンジントルクによらず、エンジン回転数に応じたクラッチ容量の制限値の設定も可能とする。この制限値は、縦軸を制限油圧、横軸をエンジン回転数とした図10のマップより得られる。このマップで得られるクラッチ容量の制限値Tclutchを第二制限値Bとする。On the other hand, in order to improve engine stall toughness (difficulty of engine stall), it is possible to set a limit value of the clutch capacity according to the engine speed regardless of the engine torque. This limit value can be obtained from the map of FIG. 10 in which the vertical axis is the limit hydraulic pressure and the horizontal axis is the engine speed. Let the limit value T clutch of the clutch capacity obtained in this map be the second limit value B.
最終的に、クラッチ容量(目標油圧)の制限値Tclutchは、下記表2のように設定される。Finally, the limit value T clutch of the clutch capacity (target hydraulic pressure) is set as shown in Table 2 below.
表2に示すように、エンジン回転数がNeidle以下およびNeidle+α以下の範囲にあるとき、クラッチ容量の制限値Tclutchは、クラッチ装置26の引きずりトルクまでを許容する程度に設定される。
また、エンジン回転数がNeidle+α+β以上の範囲にあるとき、クラッチ容量の制限値Tclutchは、第一制限値Aおよび第二制限値Bの内、何れか低い値が選択される。As shown in Table 2, when the engine speed is in the range of Ne idle or less and Ne idle + α or less, the clutch capacity limit value T clutch is set to such an extent that the drag torque of the
Further, when the engine speed is in the range of Ne idle + α + β or more, the lower limit value T clutch of the clutch capacity is selected from the first limit value A and the second limit value B.
図11、図12のグラフを参照し、クラッチ制御パラメータの時間変化について説明する。
図11、図12のグラフは、クラッチレバー4bが握り込まれてクラッチ装置26が切断された状態から、クラッチレバー4bが解放されてクラッチ装置26が接続されるまでの間の、各パラメータの時間変化を示している。The time change of the clutch control parameter will be described with reference to the graphs of FIGS. 11 and 12.
The graphs of FIGS. 11 and 12 show the time of each parameter from the state in which the
図11中領域Jの左側に示すように、マニュアル系モードでクラッチ装置26を接続する前において、スロットル開度はth1だけ開き、エンジン推定トルクはtq1に維持されている。またこのとき、クラッチ接続時にエンストしない程度にエンジン回転数が高められている。またこのとき、クラッチは切断されており、車速も0相当に維持されている。すなわち、図11の例は、自動二輪車1の発進時を示している。
As shown on the left side of the region J in FIG. 11, before the
クラッチ接続操作として、クラッチレバー4bを解放側に回動させて操作角度(レバー角度)を減少させると、やがて目標油圧が立ち上がり、追ってスレーブ油圧が立ち上がる(図12中領域K)。スレーブ油圧が立ち上がってタッチポイント油圧TPを越えると、エンジン回転数が減少するとともにカウンタ軸トルクが増加し、車速を上昇させる(自動二輪車1を発進させる)。スレーブ油圧がタッチポイント油圧TPに至ったタイミングt1が、クラッチ接続開始(図8参照)のタイミングに相当する。タイミングt1後、クラッチ装置26が半クラッチ状態となる。
As a clutch connection operation, when the
クラッチ接続開始後、エンジン回転数がクラッチ接続時回転数Neidle+α+βに至るまで減少したタイミングt2が、エンスト回避制御介入のタイミングに相当する。タイミングt2以降の領域Lは、レバー操作量に応じた第一の制御から、レバー操作量によらない第二の制御(エンスト回避制御)に移行する領域である。タイミングt2以降、マニュアル系モードでありながらレバー操作量によらないエンスト回避制御を介入させることで、目標油圧を対操作油圧に対して制限(低減)し、レバー操作量に反して半クラッチ状態を維持する。The timing t2 at which the engine speed decreases to reach the clutch-connected speed Neidle + α + β after the clutch connection is started corresponds to the timing of the engine stall avoidance control intervention. The region L after the timing t2 is a region in which the first control according to the lever operation amount shifts to the second control (stall avoidance control) that does not depend on the lever operation amount. After timing t2, the target hydraulic pressure is limited (reduced) with respect to the hydraulic pressure against operation by intervening the engine stall avoidance control that does not depend on the lever operation amount even though it is in the manual system mode, and the half-clutch state is set against the lever operation amount. maintain.
半クラッチ状態を発生させることで、クラッチ差回転が発生し、カウンタ軸トルクは減少する。自動二輪車は、緩やかに車速を増加させながら走行を継続する。やがて、図11に示すように、例えば車速が規定の接続判断閾値V1まで上昇すると、ECU60は、クラッチ装置26を接続しきってもエンストは発生しないと判断し、第一の制御に復帰してレバー操作量に応じたクラッチ制御に戻る。これにより、レバー操作量に応じてリニアにクラッチ装置26を接続することが可能となる。
By generating the half-clutch state, the clutch differential rotation occurs and the counter shaft torque decreases. Motorcycles continue to run while gradually increasing the vehicle speed. Eventually, as shown in FIG. 11, for example, when the vehicle speed rises to the specified connection determination threshold value V1, the
図8、表1を参照し、ライダーがクラッチレバー4bを握った状態からクラッチレバー4bを解放するまで(エンジン回転数がクラッチ接続時回転数Neidle+α+βからエンスト判断閾値Neidle+αに至るまで)に要する時間を、エンジン回転数低下確保時間Timedecとする。例えば、エンジン回転数低下確保時間Timedecは、エンジン回転数Neの傾き(絶対値)が低下判断値以上になった低下判断状態から、エンジン回転数Neの傾き(絶対値)が低下解消判断値以下となった低下解消状態となるまでの間の時間に相当する。エンジン回転数低下確保時間Timedecは、上記規定時間Timedecに相当する。With reference to FIGS. 8 and 1, from the state in which the rider grips the
ECU60は、クラッチ接続時のレバー操作中は常に、制限クラッチ油圧を算出する。制限クラッチ油圧は、エンジン回転数とスロットル開度とから、規定時間経過後にエンスト判断閾値になると予測されるクラッチ油圧である。クラッチ接続時回転数Neidle+α+βとエンスト判断閾値Neidle+αとの差分βは、予め定めた所定値であり、エンストに至るまでの余裕エンジン回転数である。Tengはエンジン推定トルクであり、スロットル開度に基づくマップから算出する。Neidle+αはエンストの可能性があるエンジン回転数、Neidle+α+βはクラッチ制限油圧を計算するエンジン回転数、の意味でもある。The
ECU60は、エンジン回転数低下確保時間Timedecが経過した後のエンジン回転数が、エンスト判断閾値Neidle+α以下になると、エンストの可能性があると判断する。この場合、ECU60は、クラッチ制御の目標油圧を、レバー操作量に応じた対操作油圧よりも低い油圧(制限油圧)に制限する。The
以上説明したように、上記実施形態のクラッチ制御装置60Aは、エンジン13と、変速機21と、エンジン13と変速機21との間の動力伝達を断接するクラッチ装置26と、クラッチ装置26を駆動してクラッチ容量を変更するクラッチアクチュエータ50と、クラッチ装置26を手動で操作可能とするクラッチレバー4bと、クラッチレバー4bの操作量に応じてクラッチ容量の制御目標値(目標油圧)を演算するECU60と、を備え、ECU60は、クラッチレバー4bの操作によりクラッチ装置26を接続する第一の制御を行っている際、エンジン回転数とエンジン推定トルクとに応じて、クラッチレバー4bの操作によらずクラッチ容量を制限する(油圧目標値を低減する)第二の制御を介入する。
具体的に、ECU60は、予め定めた規定時間Timedecの経過後にエンジン回転数がエンスト判断閾値Neidle+αとなる制限クラッチ油圧を求め、現在の目標油圧と比較し、上記第二の制御を介入する。As described above, the
Specifically, the
この構成によれば、クラッチバイワイヤシステムにおいて、クラッチレバー4bの操作によりクラッチ装置26を接続する第一の制御の際には常に、エンジン回転数とスロットル開度とから、規定時間経過後にエンスト判断閾値となる制限クラッチ油圧(制限クラッチ容量)を求め、この制限クラッチ油圧を目標油圧が上回る(エンスト可能性がある)と判断する場合には、クラッチレバー4bの操作によらない第二の制御を介入する。これにより、ライダーの操作を優先するとエンストしてしまう可能性がある場合にも、エンストする前に第二の制御を介入させてクラッチ容量を制限する(半クラッチ状態とする)ことが可能となる。このため、クラッチ接続操作時の意図せぬエンストを回避することができる。
また、常に上記判断を行い、エンスト可能性を判断するので、実際のエンジン回転数とスロットル開度とに基づく精度のよいエンスト予測が可能となり、第二の制御(エンスト回避制御)の介入判断の精度が高まる。このため、余裕をもって早めにエンスト回避制御を介入する場合に比べて、エンスト回避制御の介入頻度を少なくし、ライダーに違和感を与えることを抑えることができる。According to this configuration, in the clutch-by-wire system, at the time of the first control for connecting the
In addition, since the above judgment is always made to judge the possibility of engine stall, accurate engine stall prediction based on the actual engine speed and throttle opening becomes possible, and the intervention judgment of the second control (stall avoidance control) is possible. Increased accuracy. Therefore, it is possible to reduce the intervention frequency of the engine stall avoidance control and suppress the rider from feeling uncomfortable as compared with the case where the engine stall avoidance control is intervened early with a margin.
上記クラッチ制御装置60Aにおいて、上記規定時間Timedecは、クラッチ切断に必要な時間である。
すなわち、クラッチ接続時にエンジン回転数が低下するときから、クラッチ切断に必要な時間をカウントし、将来(規定時間Timedec後)に規定のエンジン回転数(下限値)となる制限クラッチ油圧を求めて、この制限クラッチ油圧が目標油圧以下になるか否かを判断する。制限クラッチ油圧が目標油圧以下になると判断される場合には、クラッチレバー4bの操作から独立した第二の制御に切り替えることで、エンストする前にクラッチ容量を制限する。このように、将来のエンジン回転数の下限値を設定してクラッチ容量を制限することで、意図せぬエンストを回避することができる。クラッチ切断に必要な時間(タイムラグ)を考慮するので、クラッチを接続する際、クラッチ接続速度が速すぎてエンストが発生しそうになったときに、すかさずクラッチを切断する指示を出すことで、エンストを回避することができる。In the
That is, the time required for clutch disengagement is counted from the time when the engine rotation speed drops when the clutch is engaged, and the limit clutch oil pressure that will be the specified engine rotation speed (lower limit value) in the future (after the specified time Time dec ) is obtained. , Determine whether this limit clutch oil pressure is below the target oil pressure. When it is determined that the limited clutch hydraulic pressure is equal to or lower than the target hydraulic pressure, the clutch capacity is limited before the engine stalls by switching to the second control independent of the operation of the
上記クラッチ制御装置60Aにおいて、ECU60は、上記制限クラッチ油圧が目標油圧以下になる場合に、上記第二の制御を介入する。
すなわち、制限クラッチ油圧が目標油圧以下になる場合には、クラッチレバー4bの操作から独立した第二の制御に切り替えることで、エンストする前にクラッチ容量を制限する。このように、将来のエンジン回転数の下限値を設定してクラッチ容量を制限することで、意図せぬエンストを回避することができる。In the
That is, when the limiting clutch hydraulic pressure becomes equal to or lower than the target hydraulic pressure, the clutch capacity is limited before the engine stalls by switching to the second control independent of the operation of the
上記クラッチ制御装置60Aにおいて、上記第二の制御で設定するクラッチ容量の制限値Tclutchは、上記規定時間Timedecと、クラッチ接続時回転数Neidle+α+βとエンスト判断閾値Neidle+αとの差分βと、エンジン推定トルクと、に基づいて算出されてもよい。
この場合、ECU60は、規定時間Timedecとエンジン回転数の差分βとに基づく変化率とエンジン推定トルクとに基づき、クラッチ操作から切り離したクラッチ容量の制限値Tclutchを設定する。これにより、将来のエンジン回転数の予測に応じてクラッチ容量を制限し、エンストを回避することができる。In the
In this case, the
上記クラッチ制御装置60Aにおいて、上記第二の制御で設定するクラッチ容量の制限値Tclutchは、エンジン回転数に応じて変化する制限値マップ(図10参照)に基づいて算出されてもよい。
この場合、ECU60は、エンジン回転数に応じて変化する制限値マップに基づき、クラッチ操作から切り離したクラッチ容量の制限値Tclutchを設定する。これにより、将来のエンジン回転数の予測に応じてクラッチ容量を制限し、エンストを回避することができる。In the
In this case, the
上記クラッチ制御装置60Aにおいて、上記第二の制御で設定するクラッチ容量の制限値Tclutchは、上記第一制限値Aと上記第二制限値Bとを比較して決定される。
この場合、ECU60は、規定時間Timedecとエンジン回転数の差分βとエンジン推定トルクとに基づく変化率から算出した第一制限値Aと、エンジン回転数に応じて変化する制限値マップから算出した第二制限値Bと、を比較し、例えば相対的に低い値をクラッチ容量の制限値Tclutchとして設定する。これにより、エンジン回転数等に応じた好適な制限値を設定可能となる。そして、将来のエンジン回転数の予測に応じてクラッチ容量を制限し、エンストを回避することができる。In the
In this case, the
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4b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。
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、上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。The present invention is not limited to the above embodiment, and is not limited to the application to, for example, a configuration in which a clutch is engaged by increasing the hydraulic pressure and the clutch is disengaged by decreasing the hydraulic pressure. It may be applied to the configuration in which the clutch is connected by reducing the pressure.
The clutch operator is not limited to the
Not limited to the application to the saddle-riding vehicle in which the clutch operation is automated as in the above embodiment, the driving force is adjusted and the shifting is performed under predetermined conditions without performing the manual clutch operation while the manual clutch operation is the basis. It is also applicable to saddle-riding vehicles equipped with a so-called clutch operation-less transmission that enables this.
In addition, the above-mentioned saddle-riding type vehicle includes all vehicles that the driver rides across the vehicle body, and includes not only motorcycles (including motorized bicycles and scooter type vehicles) but also three-wheeled vehicles (one front wheel and two rear wheels). In addition, vehicles with two front wheels and one rear wheel) or four-wheeled vehicles are also included, and vehicles including an electric motor as a prime mover are also included.
The configuration in the above embodiment is an example of the present invention, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
1 自動二輪車(鞍乗り型車両)
4b クラッチレバー(クラッチ操作子)
4c クラッチレバー操作量センサ(クラッチ操作量センサ)
13 エンジン
21 変速機
26 クラッチ装置
50 クラッチアクチュエータ
60 ECU(制御部)
60A クラッチ制御装置
A 第一制限値
B 第二制限値
Ne エンジン回転数
Neidle+α エンスト判断閾値
Neidle+α+β クラッチ接続時回転数
Tclutch 制限値
Teng エンジン推定トルク
Timedec 規定時間、エンジン回転数低下確保時間
β 差分1 Motorcycle (saddle-riding vehicle)
4b Clutch lever (clutch operator)
4c Clutch lever operation amount sensor (clutch operation amount sensor)
13
60A Clutch control device A 1st limit value B 2nd limit value Ne engine rotation speed Ne idle + α engine stall judgment threshold Ne idle + α + β clutch connection rotation speed T clutch limit value T engine engine estimated torque Time dec Decrease in engine rotation speed Securing time β difference
Claims (7)
変速機と、
前記エンジンと前記変速機との間の動力伝達を断接するクラッチ装置と、
前記クラッチ装置を駆動してクラッチ容量を変更するクラッチアクチュエータと、
前記クラッチ装置を手動で操作可能とするクラッチ操作子と、
前記クラッチ操作子の操作量に応じて前記クラッチ容量の制御目標値を演算する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記クラッチ操作子の操作により前記クラッチ装置を接続する第一の制御を行っている際、エンジン回転数とエンジン推定トルクとに応じて、前記クラッチ操作子の前記操作によらず前記クラッチ容量を制限する第二の制御を介入し、
前記制御部は、予め定めた規定時間の経過後に前記エンジン回転数がエンスト判断閾値となる制限クラッチ油圧を求め、現在の目標油圧と比較し、前記第二の制御を介入することを特徴とするクラッチ制御装置。With the engine
With the transmission
A clutch device for connecting and disconnecting power transmission between the engine and the transmission,
A clutch actuator that drives the clutch device to change the clutch capacity,
A clutch operator that enables the clutch device to be operated manually, and
A control unit that calculates a control target value of the clutch capacity according to the operation amount of the clutch operator, and
Equipped with
When the control unit performs the first control for connecting the clutch device by operating the clutch operator, the control unit does not depend on the operation of the clutch operator according to the engine speed and the estimated engine torque. Intervening the second control that limits the clutch capacity,
The control unit obtains a limiting clutch hydraulic pressure at which the engine speed becomes an engine stall determination threshold value after a lapse of a predetermined predetermined time, compares it with the current target hydraulic pressure, and intervenes in the second control. Clutch control device.
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