JP2009275761A - クラッチ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】所定の発進禁止制御を実行することで変速機に大きな駆動力が作用することを防止しつつ、装置全体の軽量化を図ることができるクラッチ制御装置を提供する。
【解決手段】クラッチ制御部１３０は、クラッチ６が切断された第１制御状態Ａにおいて、エンストが非検知、かつニュートラルが非検知、かつ発進操作が非検知の状態で所定時間が経過すると、第３制御状態Ｃへ遷移できる第２制御状態Ｂに遷移させる。クラッチ６が切断された第２制御状態Ｂにおいて発進操作が検知されると、液圧モジュレータ２０を駆動してクラッチ６を接続または半クラッチとする第３制御状態Ｃに遷移させる。第２制御状態Ｂおいて、エンストが検知、または、ニュートラルが検知されると、第１制御状態Ａに遷移させる。第３制御状態Ｃにおいてニュートラル状態が検知されると第１制御状態Ａに戻り、非走行が検知されると第２制御状態Ｂに戻る。
【選択図】図３

Description

本発明は、クラッチ制御装置に係り、特に、所定の発進禁止制御を実行することで、変速機に大きな駆動力が作用することを防止しつつ、装置全体の重量を軽くすることを可能とするクラッチ制御装置に関する。

従来から、発進時のクラッチ操作および走行中の変速動作を自動で行うようにした自動変速機が知られている。

特許文献１には、乗員が操作するシフトレバーによって、変速機におけるＤ（ドライブ：前進）、Ｎ（ニュートラル）、Ｒ（リバース：後進）の位置を切り換えるようにした自動変速機において、エンジン回転数またはスロットル開度が所定値以上のときは、シフトレバーを操作しても、ＮからＤまたはＲへの変速を行わないようにした構成が開示されている。この構成によれば、例えば、エンジンを始動して発車する際に、エンジン回転数が高い場合には、ＮからＤまたはＲへの切り換えが禁止されることで、大きな駆動力が変速機に作用することを防ぐことができる。
特開昭５６−５７５２５号公報

しかしながら、アクチュエータでクラッチを自動的に断接する一方、運転者がシフトペダルを操作してシフトドラムを回転させて変速段位を切り換える変速機においては、変速段位の切り換えを規制する特許文献１の技術を単純に適用するのは難しかった。

また、変速段位の切り換えを規制する装置を用いると構造が複雑化し、装置全体の重量の増加を招くことになる。

本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、所定の発進禁止制御を実行することで、変速機に大きな駆動力が作用することを防止しつつ、装置全体の重量を軽くすることを可能とするクラッチ制御装置を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明は、車両のエンジンから変速機を介して駆動輪へ伝達される回転駆動力を断接するクラッチのクラッチ制御装置において、前記クラッチを断接するアクチュエータと、前記アクチュエータの動作を制御する制御手段と、前記変速機のニュートラルを検知するニュートラル検知手段と、少なくとも前記エンジンの運転状態を検知する車両状態検知手段と、前記車両の発進操作を検知する発進操作検知手段とを具備し、前記制御手段は、前記ニュートラルが非検知となった後に、前記発進操作が検知されずに所定時間が経過すると、前記クラッチの接続方向への駆動を許可する点に第１の特徴がある。

また、車両のエンジンから変速機を介して駆動輪へ伝達される回転駆動力を断接するクラッチのクラッチ制御装置において、前記クラッチを断接するアクチュエータと、前記アクチュエータの動作を制御する制御手段と、前記変速機のニュートラルを検知するニュートラル検知手段と、少なくとも前記エンジンの運転状態を検知する車両状態検知手段と、前記車両の発進操作を検知する発進操作検知手段とを具備し、前記制御手段は、前記クラッチが半クラッチまたは接続状態の第３制御状態と、前記クラッチが切断されていると共に前記発進操作が検知されても前記第３制御状態への遷移を禁止する第１制御状態と、前記クラッチが切断されていると共に前記発進操作の検知に応じて前記第３制御状態への遷移を許可する第２制御状態とを有し、さらに、前記制御手段は、前記第１制御状態において、エンジンの運転が検知され、かつ前記ニュートラルが検知されず、かつ発進操作が検知されずに所定時間経過すると、前記第２制御状態に遷移させ、前記第２制御状態において、前記エンジンの運転が検知されず、または前記ニュートラルが検知されると、前記第１制御状態へ遷移させる点に第２の特徴がある。

また、前記発進操作検知手段は、スロットルの開度を検出するスロットル開度検出手段またはエンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段の出力信号の少なくともいずれか一方に基づいて、前記発進操作を検知する点に第３の特徴がある。

また、前記車両状態検知手段は、さらに車両の走行も検知し、前記制御手段は、前記第３制御状態において、前記ニュートラル状態が検知されると第１制御状態に遷移させ、前記第３制御状態において、車両の非走行が検知されると前記第２制御状態へ遷移させる点に第４の特徴がある。

さらに、前記クラッチを断接操作するためのクラッチレバーを備える点に第５の特徴がある。

第１の特徴によれば、制御手段は、前記ニュートラルが非検知となった後に、発進操作が検知されずに所定時間が経過すると、クラッチの接続方向への駆動を許可するので、変速機に大きな駆動力が作用することを防止しつつ、変速段位の切り換えを規制する装置が不要となり、装置全体の重量を軽くすることができる。

第２の特徴によれば、制御手段は、クラッチが半クラッチまたは接続状態の第３制御状態と、クラッチが切断されていると共に発進操作が検知されても第３制御状態への遷移を禁止する第１制御状態と、クラッチが切断されていると共に発進操作の検知に応じて第３制御状態への遷移を許可する第２制御状態とを有し、さらに、制御手段は、第１制御状態において、エンジンの運転が検知され、かつニュートラルが検知されず、かつ発進操作が検知されずに所定時間経過すると、第２制御状態に遷移させ、第２制御状態において、エンジンの運転が検知されず、またはニュートラルが検知されると、第１制御状態へ遷移させるので、所定の遷移条件が満たされるまでは、発進操作が検知されてもクラッチを接続しない発進禁止制御を実行することができる。これにより、例えば、エンジンの始動時に発進操作が実行される場合でも、エンジンの始動と同時に駆動輪へ大きな駆動力が伝達されることを防止することが可能になる。これにより、変速段位の切り換えを規制する装置が不要となり、装置全体の重量を軽くすることができる。

また、エンジンが運転中であっても、スロットル開度等に基づいて検知される発進操作が非検知の状態において所定時間が経過しないと第２制御状態に遷移しないので、エンジン回転数が高い状態でクラッチが接続されて駆動輪へ大きな駆動力が伝達されることがない。さらに、変速機がニュートラルのときは第１制御状態にあり、第１制御状態で発進操作が検知されている場合は第２制御状態に遷移しないので、ニュートラルから所定の変速段に切り換える際に発進操作が行われた場合に、クラッチが接続されて駆動輪へ大きな駆動力が伝達されたりエンストが発生することがない。

第３の特徴によれば、発進操作検知手段は、スロットルの開度を検出するスロットル開度検出手段またはエンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段の出力信号の少なくともいずれか一方に基づいて発進操作を検知するので、運転者の発進操作をセンサによって確実に検知することが可能となる。

第４の特徴によれば、車両状態検知手段は、さらに車両の走行も検知し、制御手段は、第３制御状態において、ニュートラル状態が検知されると第１制御状態に遷移させ、第３制御状態において、車両の非走行が検知されると第２制御状態へ遷移させるので、発進後に変速機がニュートラルになると、第１制御状態に遷移してクラッチが一旦切断し、第３制御状態への遷移を禁止することで、再度、変速機をインギヤ状態とする際に、車両に挙動変化が生じることを防止できる。また、発進後に車両の非走行が検知された、すなわち車両が停車した場合には、第２制御状態へ遷移させるので、所定の変速段位を保ったまま再発進に備えることができる。

第５の特徴によれば、クラッチを断接操作するためのクラッチレバーを備えるので、クラッチレバーを操作することで素早い発進が可能となり、運転者の選択の自由度が向上する。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るクラッチ制御装置およびその周辺機器の構成を示すブロック図である。自動二輪車に適用される変速機１は、相互に平行な軸線を有してエンジンケース（不図示）に回転自在に支承される入力軸としてのメインシャフト２と、出力軸としてのカウンタシャフト４との間に、回転駆動力を伝達する第１〜第６速用の変速ギヤ対を備えている。なお、シフトドラムを間欠回転させることで変速ギヤ対を順次的に切り換える常時噛み合い式の変速機１は、自動二輪車用のシーケンシャル式多段変速機として周知一般の構成を有するので、詳細な説明は省略する。

変速機１のメインシャフト２と、動力源であるエンジンのクランクシャフト（不図示）との間には、エンジンの回転駆動力の断接状態を切り換えるクラッチ６が設けられている。エンジンの回転駆動力は、クランクシャフトに固定されているプライマリ駆動ギヤ（不図示）と噛合されるプライマリ従動ギヤ５から、クラッチ６を介してメインシャフト２に伝達される。そして、メインシャフト２に伝達された回転駆動力は、後述する変速機構１０によって選択された１つの変速ギヤ対を介して、カウンタシャフト４に伝達される。このカウンタシャフト４の一端部にはドライブスプロケット３が固定されており、該ドライブスプロケット３に巻き掛けられるドライブチェーン（不図示）を介して、駆動輪としての後輪（不図示）にエンジンの回転駆動力が伝達される。

クラッチ６は、プライマリ従動ギヤ５に固定されると共に複数の駆動摩擦板を保持するクラッチアウタ７１と、メインシャフト２に固定されると共に駆動摩擦板と接触して摩擦力を生じさせる被動摩擦板を保持するクラッチインナ７２と、メインシャフト２に軸方向移動自在に取り付けられたプレッシャプレート１６とから構成されている。このプレッシャプレート１６は、クラッチばねの弾発力によって図示左方に常時押圧されており、この押圧力によって、駆動摩擦板と被動摩擦板との間にエンジンの回転駆動力を伝達可能な摩擦力が生じている。

また、プレッシャプレート１６は、メインシャフト２を貫通するプッシュロッド７を摺動させることで軸方向に移動可能とされている。これにより、クラッチ６は、プッシュロッド７が摺動されない時は接続状態にあり、一方、プッシュロッド７が前記クラッチばねの弾発力に抗する力で押圧されて図示右方に摺動すると、駆動摩擦板と被動摩擦板とが互いに離間する方向にプレッシャプレート１６が移動して、クラッチ６が切断方向へ作動することとなる。このとき、プッシュロッド７に加える押圧力を調整することで、接続状態と切断状態との間の半クラッチ状態を得ることもできる。プッシュロッド７は、エンジンケースに固定されているクラッチスレーブシリンダ８の油圧ピストン９の端部に当接しており、油路１２３に所定の油圧が供給されることによって、油圧ピストン９がプッシュロッド７を図示右方に押圧するように構成されている。

回転駆動力を伝達する１つの歯車列を選択する変速機構１０は、変速機１と同様にエンジンケースの内部に収納されている。変速機構１０は、自動二輪車の車体に揺動可能に取り付けられたシフトペダル（不図示）を乗員が操作し、このシフト操作時に与えられる操作力によってシフトドラム４２を回動させて、変速動作を実行するものである。本実施形態において、乗員が左足で操作するシフトペダルは、シフトスピンドル５０の一端部に固定されたシフトレバー５１に連結されている。

中空円筒状のシフトドラム４２の表面には、第１〜第３シフトフォーク３７，３８，３９の一端側とそれぞれ係合する３本の係合溝が形成されている。また、第１〜第３シフトフォーク３７〜３９の他端側は、メインシャフト２およびカウンタシャフト４に対して軸方向に摺動可能に取り付けられた３つの摺動可能変速ギヤにそれぞれ係合されている。そして、シフトドラム４２が回動されると、第１〜第３シフトフォーク３７〜３９が各変速段に応じた軸方向の所定位置に摺動して、摺動可能変速ギヤと該摺動可能変速ギヤに隣接する変速ギヤとの間に配設されているドグクラッチの断接状態が切り換えられる。これにより、エンジンの回転駆動力を伝達する変速ギヤ対が選択的に切り換えられて、変速動作が実行されることとなる。なお、上記したドグクラッチは、複数のドグ歯（凸部）とドグ孔（凹部）とが軸方向で噛合することにより、同軸上で隣接する歯車間で回転駆動力の伝達を行う周知一般の機構である。

変速機構１０には、シフトドラム４２の回転角を検知する回転角検知手段としてのギヤポジションセンサ９２、シフトドラム４２がニュートラル位置にある時にオン状態となって変速機１のニュートラル状態を検知するニュートラルスイッチ１１０、シフトスピンドル５０の回動量を検知するシフトスピンドル回動量センサ１００が設けられている。なお、前記ギヤポジションセンサ９２によれば、シフトドラムの回転角（回動量）に基づいて変速機１の変速段位を検知することができる。

前記クラッチスレーブシリンダ８に油圧（液圧）を供給する液圧モジュレータ２０は、アクチュエータとしてのモータ２１によって駆動される。ドライバ１１６からの駆動信号に基づいてモータ２１が駆動されると、回転軸２２に係合されたウォームギヤ２６が回転する。このウォームギヤ２６には、揺動軸２７を中心にして回動するウォームホイール２８が歯合されており、このウォームホイール２８の一端が、揺動軸２７を中心に揺動可能な揺動部材２３に当接することにより回動し、この揺動部材２３の一端部のローラが第１油圧ピストン２４に当接している。この構成により、モータ２１を所定方向に回転駆動させると、揺動部材２３の一端部が第１油圧ピストン２４を押圧して、油路１２３に油圧を発生させることが可能となる。

一方、本実施形態においては、自動二輪車の左側ハンドル（不図示）に取り付けられ、乗員が左手で操作するクラッチマスタシリンダ３０が設けられている。クラッチマスタシリンダ３０は、乗員がクラッチレバー３１を握ることで、油圧ピストン３２が押圧されて油路１２４に油圧を発生するように構成されている。油路１２４は、液圧モジュレータ２０に接続されており、油路１２４に所定の油圧が発生すると、液圧モジュレータ２０に内装された第２油圧ピストン２５が押圧されるように構成されている。この第２油圧ピストン２５の一端部は、前記した揺動部材２３の他端側のローラに当接するように配設されている。揺動部材２３は、ウォームホイール２８と別個独立して揺動して第１油圧ピストン２４を押圧可能に設けられている。これにより、第２油圧ピストン２５が押圧されるとモータ２１の作動状態に関わらず第１油圧ピストン２４が押圧されることとなり、乗員の操作を優先して油路１２３に油圧を生じさせることが可能となる。

液圧モジュレータ２０には、ウォームホイール２８の回動量を検知するウォームホイール回動量センサ１１７と、油路１２３に発生する油圧を検知する油圧センサ１１８とが設けられている。また、クラッチマスタシリンダ３０には、クラッチレバー３１の操作量を検知するクラッチ操作量センサ１１９が設けられている。

ＥＣＵ１２０には、乗員のスロットル操作に連動するスロットル開度を検知するスロットル開度センサ１１３、自動二輪車の車速を検知する車速センサ１１４、エンジンの回転数を検知するエンジン回転数センサ１１５からの信号が入力されるほか、変速機構１０に設けられているシフトペダル操作量検知手段としてのシフトスピンドル回動量センサ１００、ギヤポジションセンサ９２およびニュートラルスイッチ１１０、さらに、液圧モジュレータ２０に設けられているウォームホイール回動量センサ１１７および油圧センサ１１８からの信号がそれぞれ入力される。ＥＣＵ１２０は、上記した各種センサからの信号に基づいて、点火装置１１１、燃料噴射装置１１２、ドライバ１１６をそれぞれ駆動制御する。

上記した構成によれば、シフトドラムの回動動作を乗員による操作力で行うと共に、クラッチのみを自動的に断接制御することで、クラッチ操作を不要としたマニュアルシフト操作が可能となる。これにより、シフトドラムの回動動作もモータで実行するようにした自動変速機とは異なり、シフトペダルによって実際にシフトドラムを回動させる操作感を得ることが可能となる。

図２は、本発明の一実施形態に係るクラッチ制御装置の構成を示すブロック図である。前記と同一符号は同一または同等部分を示す。ＥＣＵ１２０には、液圧モジュレータ２０を駆動してクラッチ６を断接制御する制御手段としてのクラッチ制御部１３０と、変速機がニュートラル状態にあることを検知するニュートラル検知手段１９０と、乗員による発進操作が行われたことを検知する発進操作検知手段１８０と、車両の走行状態を検知する車両状態検知手段１７０とが含まれる。また、クラッチ制御部１３０には、所定時間を計測するタイマ１３１、後述する第１〜第３制御部１３２〜１３４が含まれる。

クラッチ制御部１３０は、車両の通常走行時には、乗員の発進操作や変速操作に基づいて、車両をスムーズに走行させるためにクラッチ６を自動的に断接制御しているが、さらに、本実施形態では、所定のタイミングでクラッチを切断制御することにより、乗員の発進操作に関わらず、駆動輪へ大きな駆動力が伝達されたりエンストが発生することを防止するように設定されている。

ニュートラル検知手段１９０は、シフトドラム４２の回転角を検知するギヤポジションセンサ９２またはシフトドラム４２がニュートラル位置にあることを検知するニュートラルスイッチ１１０の出力信号に基づいて、変速機１がニュートラル状態にあることを検知する。また、ギヤポジションセンサ９２およびニュートラルスイッチ１１０に基づいてニュートラルを検知することも可能であり、この構成によれば、いずれか一方のセンサで検知する方式に比して、ニュートラル状態を確実に検知することが可能となる。

発進操作検知手段１８０は、スロットル開度センサ１１３またはエンジン回転数センサ１１５の出力信号に基づいて、乗員による発進操作が行われたことを検知する。発進操作検知手段１８０は、例えば、スロットル開度が所定開度を超えた場合や、エンジン回転数が所定回転数を越えた場合に、これを発進操作として検知することができる。また、発進操作の判定は、両センサ１１３，１１５の出力情報を両方用いることで、エンジンの運転中にスロットル開度が所定開度を超えた場合等に設定してもよい。

車両状態検知手段１７０は、エンジン回転数センサ１１５および車速センサ１１４の出力信号に基づいて、車両の種々の運転状態（発車、停車、走行中、エンジン運転中、エンスト等）を検知することができる。例えば、車両の発車状態は、エンジンが運転中で車速がゼロから上昇を開始した場合は車両が発車したと判定でき、また、エンジンが運転中で車速が所定値以上であれば、車両が走行中であると判定できる。

そして、クラッチ制御部１３０は、ニュートラル検知手段１９０、発進操作検知手段１８０、車両状態検知手段１７０からの出力信号に基づいて、液圧モジュレータ２０が発生する油圧を制御してクラッチ６を駆動制御する。

図３は、本発明の一実施形態に係るクラッチ制御の構成を示した状態遷移図である。クラッチ６（以下、単にクラッチと示すこともある）の制御状態には、クラッチが切断されている第１制御状態Ａと、この第１制御状態Ａと同様にクラッチが切断されている第２制御状態Ｂと、クラッチを所定の接続状態とする第３制御状態Ｃとが設定されている。なお、半クラッチとは、クラッチを完全に接続した状態と切断した状態との中間の接続状態である。

また、第１制御状態Ａおよび第２制御状態Ｂにおけるクラッチの状態はいずれも切断状態とされているが、第１制御状態Ａでは、第３制御状態Ｃに直接遷移することが不能とされる一方、第２制御状態Ｂでは、第３制御状態Ｃに直接遷移することが可能とされる点で相違する。すなわち、この状態遷移図に示すように、第１制御状態Ａにあるときは、第２制御状態Ｂを経由しないと第３制御状態Ｃへ遷移することができないように設定されている。

本実施形態では、クラッチの制御状態が第１制御状態Ａにあるときに、エンストが非検知であり、かつニュートラルが非検知であり、かつ発進操作が非検知である状態で所定時間が経過すると、第１制御部１３２によって第２制御状態Ｂに遷移される。これは、所定の変速ギヤが選択されたインギヤ状態でのアイドリング停車が継続されて、所定時間が経過した場合に対応する。なお、この所定時間は、クラッチ制御部１３０のタイマ１３１で計測される。

そして、第２制御状態Ｂにあるときに発進操作が検知されると、クラッチを接続または半クラッチ状態とする第３制御状態Ｃに遷移するように設定されている。これは、インギヤ状態でのアイドリング停車中に発進操作が検知されると、エンジンの回転駆動力を駆動輪に伝達するためにクラッチを所定の接続状態とする一連の動作に対応する。

前記したように、第１制御状態Ａおよび第２制御状態Ｂにおけるクラッチの状態はいずれも切断状態であるが、この状態遷移図によれば、第１制御状態Ａにおいては、発進操作が検知されても第３制御状態Ｃには遷移しない。したがって、第１制御状態Ａにある間は、乗員による発進操作が検知されても、車両の発車が禁止されることとなる。

そして、第１制御状態Ａから、第３制御状態Ｃへの遷移が許可される第２制御状態Ｂに遷移するためには、エンスト状態が非検知であり、かつニュートラル状態が非検知であり、かつ発進操作が非検知の状態で所定時間が経過した、という所定の条件を満たす必要があるので、例えば、エンジン回転数が高い状態でクラッチが接続されることが防止される。これにより、発進操作時に駆動輪へ大きな駆動力が伝達されることを防ぐことができる。前記した第１制御状態Ａから第２制御状態Ｂへ遷移するための条件は、インギヤ状態でのアイドリング停車中にのみ発進操作を受け付けるために設定されたものである。なお、クラッチを接続する際に、エンジンの回転駆動力に比して発進負荷が大きい場合には、急発進とはならずにエンジンが停止するエンスト状態が発生する可能性があるが、クラッチの接続が禁止されるので、このエンスト状態も防ぐことができる。

なお、制御状態が第２制御状態Ｂにあるときに、エンストが検知されるか、または、ニュートラル状態が検知されると、第２制御部１３３によって第１制御状態Ａに戻るように設定されている。これは、発進操作が検知される以前に、車両が発車動作に適さない状態となると、再度、クラッチの接続を禁止する第１制御状態Ａに戻すための設定である。この場合は、エンジンを再始動するか、または、変速機をインギヤ状態にすることで、再度、第２制御状態Ｂに遷移させる必要が生じる。

また、第３制御状態Ｃにあるときに車両の停車が検知されると、第３制御部１３４によって第２制御状態Ｂに戻るように設定されている。この設定によれば、インギヤ状態のまま一時停車した場合には、第２制御状態Ｂが維持されて、スムーズな再発進が可能となる。一方、第３制御状態Ｃにあるときにニュートラル状態が検知されると、第３制御部１３４によって第１制御状態Ａに戻るように設定されている。この場合も、再発進するためには、変速機をインギヤ状態として、第２制御状態Ｂに遷移させる必要が生じる。これは、走行中に変速機がニュートラル状態とされた場合には、直ちにクラッチを切断して、車両が発車動作に適した状態となるまでクラッチの接続を禁止する一連の動作に対応する。

図４は、本実施形態に係るクラッチ制御の流れを示すタイムチャートである。このタイムチャートは、エンジンを始動した後、ニュートラルから１速に変速して発車し、その後、一時停止するまでの流れに対応する。この図では、最上段にクラッチの制御状態を示し、その下の４つの帯状グラフによって、ニュートラル検知、エンスト検知、発進操作検知、停車検知の有無を示している。また、４つの折れ線グラフは、スロットル開度センサ１１３で検知されるスロットル開度、エンジン回転数センサ１１５で検知されるエンジン回転数、車速センサ１１４で検知される車速、ウォームホイール回動量センサ１１７（図１参照）で検知されるクラッチの作動状態をそれぞれ示している。

まず、時刻ｔ１で、イグニッションスイッチがオンにされて主電源が投入されると、ＥＣＵ１２０に電力が供給されて、各センサ等による信号検知が開始される。この動作例では、所定の変速段が選択されているインギヤ状態で主電源が投入されたため、エンスト状態および非走行（停車）状態の検知のみが開始される。本実施形態に係るクラッチ制御装置では、インギヤ状態でのエンジンの始動が可能であるので、エンジンを始動する毎にニュートラル状態とする必要がなく、車両の使い勝手を向上させることができる。なお、クラッチの制御状態は、主電源が投入された時点では、第１制御状態Ａにあるように設定されている。

続いて、時刻ｔ２で乗員がエンジンを始動させると、時刻ｔ３において、エンジン回転数がエンスト判定値Ｎｅ１を超えることで、エンスト状態が非検知となる。そして、本動作例では、エンジン始動時に乗員がスロットル操作を行っており、時刻ｔ４において、スロットル開度が発進操作判定値θ１を超えて、発進操作Ｄが検知されている。しかしながら、時刻ｔ４の時点ではクラッチの制御状態が第１制御状態Ａにあるので、クラッチが接続されて急発進やエンストが発生することはない。

次に、時刻ｔ５では、乗員の変速操作によって変速機１がニュートラル状態に切り換えられて、ニュートラル状態の検知が開始される。また、時刻ｔ６では、再度、スロットル開度が発進操作判定値θ１を超え、発進操作Ｆが検知されている。しかしながら、時刻ｔ６の時点では、依然として、クラッチの制御状態が第１制御状態Ａにあるので、クラッチが接続されて急発進やエンストが発生することはない。

時刻ｔ６で開始された発進操作Ｆの検知は、時刻ｔ８において、スロットル開度が発進操作判定値θ１以下となることで非検知状態となる。一方、発進操作Ｆが検知されている間の時刻ｔ７では、乗員の変速操作によって変速機１がニュートラルから１速に切り換えられる。これにより、時刻ｔ８では、エンストの非検知と、ニュートラルの非検知と、発進操作の非検知とがすべて成立することとなり、クラッチ制御部１３０は、タイマ１３１によって所定時間Ｔ１の計測を開始する。

なお、所定時間の計測は、前記した発進操作Ｄの検知が終了した時点でも開始されていたが、本動作例では、所定時間Ｔ１が経過する以前に、時刻ｔ５でニュートラル状態が検知されたために、最初の所定時間の計測は、時刻ｔ５で中止されている。

次に、所定時間Ｔ１が経過した時刻ｔ９では、クラッチの制御状態が第２制御状態Ｂに遷移され、乗員の発進操作を受け付けを許可する状態となる。本動作例では、時刻ｔ１０でスロットル開度が発進操作判定値θ１を超えることにより、クラッチの制御状態が第３制御状態Ｃに遷移される。これにより、クラッチが所定の接続状態となり、エンジンの回転駆動力が駆動輪に伝達されて、車両が発車することとなる。発進時のクラッチの接続は、スムーズに車両を発車させるために、クラッチを半クラッチ状態とした後に、完全に接続するように設定されている。なお、半クラッチ状態の長さ等は、変速段やスロットル開度等の情報に基づいて任意に調整することができる。

続いて、第３制御状態Ｃが継続される所定の走行期間を経て、時刻ｔ１１では、乗員がスロットルを閉じることで、スロットル開度が発進操作判定値θ１以下となる。これに伴って車両は減速を開始し、時刻ｔ１２では、車速が停車判定値Ｖ１以下となる。これにより、再び、非走行（停車）状態が検知され、クラッチの制御状態は第３制御状態Ｃから第２制御状態Ｂに遷移される。

図５は、本実施形態に係るクラッチ制御の流れを示すフローチャートである。このフローチャートは、図３の状態遷移図に対応する。まず、ステップＳ１では、クラッチが切断された第１制御状態Ａにある。ステップＳ２では、エンストが非検知で、かつニュートラル状態が非検知で、かつ発進操作が非検知の状態において、所定時間が経過したか否かが判定される。ステップＳ２で肯定判定されると、ステップＳ３に進んで、クラッチの切断状態を維持する第２制御状態Ｂに遷移する。なお、ステップＳ２で否定判定されると、ステップＳ１に戻り第１制御状態Ａが維持される。

続くステップＳ４では、エンスト状態またはニュートラル状態が検知されたか否かが判定される。ステップＳ４で否定判定されると、ステップＳ５に進む。一方、ステップＳ４で肯定判定されると、ステップＳ１に進んで第１制御状態Ａに戻る。

ステップＳ５では、発進操作が検知されたか否かが判定され、肯定判定されると、ステップＳ６に進み、車両の発車動作を実行するために、クラッチを接続または半クラッチ状態とする第３制御状態Ｃに遷移する。なお、ステップＳ５で否定判定されると、ステップＳ３に戻り、第２制御状態Ｂが維持される。

ステップＳ７では、ニュートラル状態が検知されたか否かが判定され、肯定判定されるとステップＳ１に進んで、クラッチを切断する第１制御状態Ａに戻る。一方、ステップＳ７で否定判定されると、ステップＳ８に進んで、車両の非走行（停車）状態が検知されたか否かが判定される。

ステップＳ８で否定判定されると、ステップＳ６に戻り、第３制御状態Ｃが維持される。そして、ステップＳ８で肯定判定されると、車両が一時停車したものとして、迅速な再発進を可能とする第２制御状態Ｂに戻ることとなる。上記したような制御状態の遷移制御は、車両のイグニッションスイッチがオフにされるまで、継続して実行される。

上記したように、本発明に係るクラッチ制御装置によれば、クラッチの制御状態に、クラッチを所定の接続状態とする第３制御状態Ｃと、クラッチが切断状態にあると共に発進操作が検知されても第３制御状態Ｃへの遷移を禁止する第１制御状態Ａと、クラッチが切断状態にあると共に乗員の発進操作に応じて第３制御状態Ｃへの遷移を許可する第２制御状態Ｂとを設定し、第１制御状態Ａにあるときに、エンジンが運転中で、かつニュートラル状態が検知されず、かつ発進操作が検知されずに所定時間Ｔ１が経過すると、第２制御状態Ｂに遷移させ、一方、第２制御状態Ｂにあるときに、エンジンの停止またはニュートラル状態が検知されると、第１制御状態Ａへ遷移させるので、所定の遷移条件が満たされるまでは、発進操作が検知されてもクラッチを接続しない発車禁止制御を実行することができる。これにより、発進操作に適さない状態ではクラッチを接続しないことで、駆動輪へ大きな駆動力が伝達されたりエンストが発生したりすることを防止することが可能となる。また、変速機に大きな駆動力が作用することを防止しつつ、変速段位の切り換えを規制する装置が不要となり、装置全体の重量を軽くすることができる。

なお、変速機、変速機構、液圧モジュレータ、ＥＣＵ、各種センサの配置や構成、ニュートラル状態の検知、発進操作の検知、車両状態の検知、非走行（停車）状態の検知の方法等は、上記した実施形態に限られず、種々の変更が可能である。例えば、第１制御状態から第２制御状態に遷移する条件に含まれる所定時間の設定、第３制御状態で実行されるクラッチの接続制御の設定等は、変速機等の構成に併せて任意に変更することが可能である。なお、本発明に係るクラッチ制御装置は、上記した自動二輪車に限られず、エンジンを動力源とする三輪車や四輪車に適用することもできる。

本発明の一実施形態に係るクラッチ制御装置およびその周辺機器の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係るクラッチ制御装置の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係るクラッチ制御の構成を示した状態遷移図である。 本実施形態に係るクラッチ制御の流れを示すタイムチャートである。 本実施形態に係るクラッチ制御の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１…変速機、５…プライマリ従動ギヤ、６…クラッチ、１０…変速機構、２０…液圧モジュレータ、２１…モータ（アクチュエータ）、４２…シフトドラム、５０…シフトスピンドル、５１…シフトレバー、９２…ギヤポジションセンサ、１００…シフトスピンドル回動量センサ、１１０…ニュートラルスイッチ、１１３…スロットル開度センサ（スロットル開度検出手段）、１１５…エンジン回転数センサ（エンジン回転数検出手段）、１１８…油圧センサ、１２０…ＥＣＵ、１３０…クラッチ制御部（制御手段）、１３１…タイマ、１３２…第１制御部、１３３…第２制御部、１３４…第３制御部、１７０…車両状態検知手段、１８０…発進操作検知手段、１９０…ニュートラル検知手段、Ａ…第１制御状態、Ｂ…第２制御状態、Ｃ…第３制御状態

Claims (5)

1. 車両のエンジンから変速機を介して駆動輪へ伝達される回転駆動力を断接するクラッチのクラッチ制御装置において、
   前記クラッチを断接するアクチュエータと、
   前記アクチュエータの動作を制御する制御手段と、
   前記変速機のニュートラルを検知するニュートラル検知手段と、
   少なくとも前記エンジンの運転状態を検知する車両状態検知手段と、
   前記車両の発進操作を検知する発進操作検知手段とを具備し、
   前記制御手段は、前記ニュートラルが非検知となった後に、前記発進操作が検知されずに所定時間が経過すると、前記クラッチの接続方向への駆動を許可することを特徴とするクラッチ制御装置。
2. 車両のエンジンから変速機を介して駆動輪へ伝達される回転駆動力を断接するクラッチのクラッチ制御装置において、
   前記クラッチを断接するアクチュエータと、
   前記アクチュエータの動作を制御する制御手段と、
   前記変速機のニュートラルを検知するニュートラル検知手段と、
   少なくとも前記エンジンの運転状態を検知する車両状態検知手段と、
   前記車両の発進操作を検知する発進操作検知手段とを具備し、
   前記制御手段は、前記クラッチが半クラッチまたは接続状態の第３制御状態と、前記クラッチが切断されていると共に前記発進操作が検知されても前記第３制御状態への遷移を禁止する第１制御状態と、前記クラッチが切断されていると共に前記発進操作の検知に応じて前記第３制御状態への遷移を許可する第２制御状態とを有し、さらに、
   前記制御手段は、前記第１制御状態において、エンジンの運転が検知され、かつ前記ニュートラルが検知されず、かつ発進操作が検知されずに所定時間経過すると、前記第２制御状態に遷移させ、
   前記第２制御状態において、前記エンジンの運転が検知されず、または前記ニュートラルが検知されると、前記第１制御状態へ遷移させることを特徴とするクラッチ制御装置。
3. 前記発進操作検知手段は、スロットルの開度を検出するスロットル開度検出手段またはエンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段の出力信号の少なくともいずれか一方に基づいて、前記発進操作を検知することを特徴とする請求項２に記載のクラッチ制御装置。
4. 前記車両状態検知手段は、さらに車両の走行も検知し、
   前記制御手段は、前記第３制御状態において、前記ニュートラル状態が検知されると第１制御状態に遷移させ、前記第３制御状態において、車両の非走行が検知されると前記第２制御状態へ遷移させることを特徴とする請求項２または３に記載のクラッチ制御装置。
5. 前記クラッチを断接操作するためのクラッチレバーを備えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のクラッチ制御装置。

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