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WO2018173671A1 - 車両 - Google Patents

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Publication number
WO2018173671A1
WO2018173671A1 PCT/JP2018/007594 JP2018007594W WO2018173671A1 WO 2018173671 A1 WO2018173671 A1 WO 2018173671A1 JP 2018007594 W JP2018007594 W JP 2018007594W WO 2018173671 A1 WO2018173671 A1 WO 2018173671A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
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clutch
power
transmission
driver
transmission mechanism
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/007594
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
松田　義基
Original Assignee
川崎重工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 川崎重工業株式会社 filed Critical 川崎重工業株式会社
Priority to US16/496,069 priority Critical patent/US11215244B2/en
Priority to EP18771200.5A priority patent/EP3604847B1/en
Priority to JP2019507483A priority patent/JP6820404B2/ja
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    • F16D2500/7041—Position

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle including a transmission and a clutch.
  • Patent Document 1 discloses a transmission structure for the purpose of simplifying a shift operation.
  • the speed ratio desired by the driver may be different or the response of the speed change operation may be delayed.
  • an object of the present invention is to improve the convenience of switching the power transmission state while maintaining good accuracy and responsiveness of the shifting operation with respect to the driver's request.
  • a vehicle includes a transmission having an input shaft to which power from a driving power source is input and an output shaft for outputting power to a drive wheel, and the transmission using the operating force of a driver as speed-changing power.
  • the transmission can be shifted by the driver's operating force, it is easy to maintain the shifting operation desired by the driver. Further, the power transmission state can be switched by the clutch operation by the clutch actuator without depending on the operation force of the driver. Therefore, the convenience of switching the power transmission state can be enhanced while maintaining the accuracy and responsiveness of the speed change operation with respect to the driver request.
  • a manual clutch power transmission mechanism that applies the driver's operating force as clutch power to the clutch may be further provided.
  • the clutch can be operated by the operation force of the driver even in a situation not included in the control logic.
  • the clutch actuator may include a hydraulic pump.
  • the operation responsiveness of the clutch is increased as compared with the power transmission by the wire.
  • the clutch actuator may apply clutch power to the clutch according to a shift operation of the manual transmission power transmission mechanism.
  • the clutch operation can be supported by the shift operation.
  • the operation timing of the clutch can be set according to the rotational speed difference, and the operation timing of the clutch can be easily maintained.
  • FIG. 1 is a block diagram of a vehicle according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a circuit diagram of a hydraulic pressure switching unit of the vehicle shown in FIG. 1.
  • 2 is a table for explaining states of a transmission, a clutch, an engine, and an electric motor in each mode of the vehicle shown in FIG.
  • It is a block diagram of the oil pressure switching unit of a modification.
  • It is a block diagram of the vehicle concerning a 2nd embodiment.
  • 6 is a table for explaining states of a transmission, a clutch, an engine, and an electric motor in each mode of the vehicle shown in FIG. 5.
  • It is a block diagram of the vehicle concerning a 3rd embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram of a vehicle 1 according to the embodiment.
  • the vehicle 1 is, for example, a motorcycle.
  • the vehicle 1 is provided with driven wheels (front wheels) and drive wheels 2 (rear wheels) (not shown).
  • a clutch operation element 4 (for example, a clutch lever) is provided on the grip 3 (see FIG. 2) of the handle of the vehicle 1.
  • a switch for the driver to select a mode to be described later is provided near the handle or the meter display device.
  • the vehicle 1 is provided with an engine E (internal combustion engine) as a travel drive source and a power generation drive source, and an electric motor M as a travel drive source and a generator.
  • the engine E and the electric motor M are disposed between a driven wheel that is a front wheel and a drive wheel 3 that is a rear wheel.
  • the cylinder of the engine E extends in the vertical direction, and the electric motor M is disposed on the rear side of the cylinder of the engine E.
  • the vehicle 1 is provided with a transmission 5 that shifts power from the engine E and / or the electric motor M and transmits the power to the drive wheels 2.
  • the transmission 5 is accommodated in a crankcase provided below the cylinder of the engine E, and the electric motor M is disposed above the crankcase.
  • the transmission 5 is provided with an input shaft 6 and an output shaft 7. Power is input to the input shaft 6 from the engine E and the electric motor M.
  • the output shaft 7 transmits power to the drive wheels 2 via an output transmission mechanism 11 (for example, a chain or a belt).
  • the input shaft 6 is coupled to the output shaft 7 through a plurality of sets of gear trains 8 having different reduction ratios so that power can be transmitted.
  • the input side gear of the gear train 8 is fixed to the input shaft 6.
  • the output side gear of the gear train 8 is provided coaxially with the output shaft 7 and is rotatably fitted to the output shaft 7.
  • the input side gear and the output side gear are always meshed with each other.
  • the transmission 5 is provided with a manual transmission power transmission mechanism 9 that selects one set from a plurality of sets of gear trains 8 and mechanically interlocks with the manual operation of the driver to change the power transmission path to change gears. ing.
  • the manual transmission power transmission mechanism 9 selects one power transmission path selected from a neutral gear and a plurality of gears (for example, 1st to 6th gears).
  • the manual transmission power transmission mechanism 9 is slidably provided on the output shaft 7 and selects and engages one set from a plurality of sets of gear trains 8, and engagement / non-engagement of the dog ring 15.
  • a shift fork 18 for operating the combination and a shift drum 10 for moving the shift fork 18 along the output shaft 7 are provided.
  • the desired shift fork 18 slides the dog ring 15 along the output shaft 7, and the driver in the gear train 8.
  • the dog ring 15 is engaged with one set of desired reduction ratios, and a power transmission path of a desired gear stage is selected.
  • the shift operator is, for example, a shift pedal operated with the driver's foot or a shift lever operated with the driver's hand.
  • the transmission 5 has a neutral stage in which the shift drum 10 is stopped and maintained at a position of the dog ring 15 where power from the input shaft 6 to the output shaft 7 is not transmitted in a natural state where no power is applied by the driver. Is set.
  • the driver can realize the power non-transmission state in the natural state with the transmission 5 by rotating the shift drum 10 to the neutral stage in addition to the respective shift stages.
  • the crankshaft 12 of the engine E is connected to the input shaft 6 of the transmission 5 through a first power transmission mechanism 13 (for example, a gear) and a clutch 14 (for example, a multi-plate clutch) so that power can be transmitted. That is, the clutch 14 is interposed in the first power transmission path R ⁇ b> 1 between the engine E and the input shaft 6.
  • the clutch operator 4 is, for example, a clutch lever or a clutch pedal that is operated by a driver's hand or foot. When the clutch operating element 4 is operated to the operating position, the operating force by the driver is transmitted from the master cylinder 16 to the slave cylinder 17, and the clutch power is applied to the clutch 14 from the slave cylinder 17 through the rod inserted through the input shaft 6. And the clutch 14 is disengaged.
  • the handle is provided with a clutch operation sensor 49 that detects whether the clutch operating element 4 is in an operating state or a non-operating state.
  • the electric motor M is connected to the input shaft 6 of the transmission 5 via a second power transmission mechanism 19 (for example, a gear). That is, the electric motor M is connected to the input shaft 6 through a second power transmission path R2 different from the first power transmission path 13.
  • the second power transmission path R2 always maintains the connection state between the electric motor M and the input shaft 6 in the power transmission state.
  • the electric motor M can generate power using electric power supplied from the battery 22 via the inverter 23, and can generate electric power using the power transmitted from the input shaft 6 of the transmission 5 to charge the battery 22.
  • the crankshaft 12 of the engine E is provided with an engine rotational speed sensor 24 (for example, a crank angle sensor) capable of detecting the rotational speed.
  • the clutch 14 is provided with a clutch sensor 25 (for example, a stroke sensor) that can detect whether the clutch 14 is in a disconnected state or a connected state.
  • the transmission 5 detects the shift position of the manual transmission power transmission mechanism 9 (one position selected from neutral and a plurality of shift speeds (for example, 1st to 6th speeds)), so that the transmission 5 by the driver can be detected.
  • a transmission sensor 26 capable of detecting the operation instruction is provided.
  • the transmission sensor 26 is a potentiometer or a gear position sensor that can detect the rotation angle of the shift drum 10.
  • the drive wheel 2 is provided with a drive wheel rotational speed sensor 27 for detecting the rotational speed.
  • the vehicle 1 is provided with a controller 20.
  • the controller 20 receives output signals from the engine speed sensor 24, the clutch sensor 25, the transmission sensor 26, the drive wheel speed sensor 27, and the clutch operation sensor 49.
  • the controller 20 controls the engine E, the electric motor M, and the hydraulic pressure switching unit 21.
  • the controller 20 includes an engine ECU 46 that controls the engine E, a motor ECU 47 that controls the electric motor M, and a hydraulic ECU 48 that controls the hydraulic pressure switching unit 21.
  • the controller 20 may be integrated without being divided into the ECUs 46 to 47.
  • the controller 20 includes a processor, a volatile memory, a nonvolatile memory, an I / O interface, and the like.
  • the processor receives information from various sensors such as the engine speed sensor 24, the clutch sensor 25, the transmission sensor 26, and the drive wheel speed sensor 27 via the I / O interface, refers to the information, and is nonvolatile.
  • the engine E, the electric motor M, and the hydraulic pressure switching unit 21 are controlled by performing arithmetic processing using a volatile memory in accordance with a program stored in the memory.
  • the engine ECU 46 controls the output of the engine E.
  • the electric throttle valve 42 for adjusting the intake amount to the engine E is controlled.
  • the engine ECU 46 commands the electric throttle valve 42 for the target intake air amount, whereby the output of the engine E is adjusted.
  • the output of the engine E is also adjusted by the engine ECU 46 controlling the ignition timing of the spark plug 43 and the fuel injection amount of the fuel injection device 44.
  • the motor ECU 47 controls the operation of the electric motor M by receiving information such as the remaining amount and voltage of the battery 22 from the battery management unit 45 that manages the battery 22 and issuing a command to the inverter 23.
  • FIG. 2 is a circuit diagram of the hydraulic pressure switching unit 21 and the like of the vehicle 1 shown in FIG.
  • the vehicle 1 includes a manual clutch power transmission mechanism T1 that applies a driver's operating force to the clutch 14 as clutch power, and a control type that applies the power of the clutch actuator 41 to the clutch 14 as clutch power.
  • the manual clutch power transmission mechanism T1 and the control clutch power transmission mechanism T2 are configured to be switchable with each other by a hydraulic pressure switching unit 21 controlled by the controller 20.
  • the clutch operating element 4 includes an urging member 28 that urges the clutch operating element 4 from the operating position toward the non-operating position, and a holding mechanism that can hold the clutch operating element 4 while the clutch operating element 4 is in the operating position.
  • a mechanism 29 is provided.
  • the urging member 28 is, for example, a spring provided at a rotating portion of the clutch operator 4.
  • the holding mechanism 29 can be operated between the locking position and the non-locking position.
  • the clutch operating element 4 When the clutch operating element 4 reaches the non-locking position, the clutch operating element 4 held at the operating position is returned to the non-operating position by the urging member 28.
  • the holding mechanism 29 may be a claw member that is engaged with the groove 4a of the clutch lever 4 in an operated state to be locked to the clutch lever 4. When the claw member is hooked on the clutch operator 4, the state in which the clutch lever 4 is operated is maintained.
  • a master cylinder 16 that is mechanically interlocked with the movement of the clutch operator 4 is connected. Pressure is mechanically applied to the master cylinder 16 by an operating force that moves the clutch operating element 4 from the non-operating position to the operating position. The pressure applied to the master cylinder 16 is transmitted to the hydraulic pressure switching unit 21 via the first hydraulic pipe 30. The hydraulic pressure output from the hydraulic pressure switching unit 21 is applied to the slave cylinder 17 via the second hydraulic pipe 31. An accumulator 32 is connected to the hydraulic pressure switching unit 21.
  • the hydraulic pressure switching unit 21 includes a first hydraulic path 33 and a second hydraulic path 34 connected in parallel to each other, and each of the first hydraulic path 33 and the second hydraulic path 34 connects the first hydraulic pipe 30 to the second hydraulic pipe. 31 is connected.
  • a first on-off valve 35 is interposed in the first hydraulic path 33.
  • a hydraulic pump P is interposed in the second hydraulic path 34. The hydraulic pump P is driven by a motor.
  • a second on-off valve 36 is interposed in the second hydraulic path 34 on the upstream side of the hydraulic pump P.
  • a third hydraulic path 40 is connected to the second hydraulic path 34 on the downstream side of the second on-off valve 36, and the third hydraulic path 40 is connected to the accumulator 32.
  • a third on-off valve 37 is interposed between the connection point with the third hydraulic path 40 and the hydraulic pump P, and the second hydraulic path 34 is downstream of the connection point with the third hydraulic path 40.
  • a four open / close valve 38 is interposed.
  • the on-off valves 36 to 39, the hydraulic pump P and the accumulator 32 constitute a clutch actuator 41.
  • a pressure reducing valve 39 is interposed in the third hydraulic path 40.
  • the controller 20 determines the driver's starting operation such as an ignition operation
  • the controller 20 drives the hydraulic pump P to increase the hydraulic pressure of the hydraulic path including the accumulator 32.
  • the hydraulic pressure of the accumulator 32 reaches a predetermined value based on a detection value of a hydraulic sensor (not shown), the drive of the hydraulic pump P is stopped. It is good also as a structure which permits driving
  • the controller 20 opens the first on-off valve 35 and closes the second on-off valve 36 and the fourth on-off valve 38 to directly transmit the hydraulic pressure from the master cylinder 16 to the slave cylinder 17. Switch to mechanism T1.
  • the controller 20 accumulates pressure in the accumulator 32 by driving the hydraulic pump P with the second on-off valve 36 and the fourth on-off valve 38 closed and the third on-off valve 37 open.
  • the controller 20 switches to the controlled clutch power transmission mechanism T2 by closing the first on-off valve 35 and opening the second on-off valve 36.
  • the controller 20 transmits the hydraulic pressure accumulated in the accumulator 32 to the slave cylinder 17 by closing the third on-off valve 37 and opening the fourth on-off valve 38 while being switched to the controlled clutch power transmission mechanism T2. To disengage the clutch 14.
  • the controller 20 closes the fourth on-off valve 38 when the clutch 14 is kept in the disconnected state while being switched to the control type clutch power transmission mechanism T2.
  • the controller 20 opens the fourth on-off valve 38 and the pressure reducing valve 39, and the pressure applied to the slave cylinder 17 is increased. Reduce pressure. Note that when the on-off valves 35, 36, 39 are closed and the on-off valves 37, 38 are opened, pressure can be applied directly to the slave cylinder 17 from the hydraulic pump P.
  • the controller 20 determines that the shifting operation is started from the output signal of the transmission sensor 26, the controller 20 controls the clutch-type clutch power transmission mechanism T2 to control the clutch even if the clutch operator 4 is not operated by the driver. 14 is disconnected, and if it is determined from the output signal of the transmission sensor 26 that the shift operation has been completed, it is possible to execute automatic clutch control for controlling the controlled clutch power transmission mechanism T2 to return the clutch 14 to the connected state.
  • the controller 20 executes automatic clutch control when the automatic clutch control mode is selected by the user.
  • the controller 20 determines that the shift operation is started from the output signal of the transmission sensor 26 and detects that the clutch 14 is in the connected state from the output signal of the clutch sensor 25, the controller 20 performs automatic clutch control. Execute.
  • FIG. 3 is a table for explaining the states of the transmission 5, the clutch 14, the engine E, and the electric motor M in each mode of the vehicle 1 shown in FIG.
  • the control mode of the vehicle 1 has an engine / motor travel mode, an engine travel mode, a power generation mode, and a motor travel mode. Each mode is selected by a program of the controller 20 or a user.
  • the transmission 5 is in an engaged state (non-neutral state: 1st to 6th speed)
  • the clutch 14 is in an engaged state (connected)
  • the engine E is in a driving state
  • the electric motor M is in a driving state. Power is transmitted from both the engine E and the electric motor M to the input shaft 6, and the power is transmitted to the drive wheels 2.
  • the controller 20 determines that the engagement state of the transmission 5 is detected by the transmission sensor 26 and the engagement state of the clutch 14 is detected by the clutch sensor 25, and the engine E and the electric motor M is driven and travels with the power of both the engine E and the electric motor M.
  • the transmission 5 In the engine running mode, the transmission 5 is in an engaged state, the clutch 14 is in an engaged state, the engine E is in a driving state, and the electric motor M is in a free-running state.
  • the free-run state is a state in which the motor circuit is opened so that no resistance is generated due to generation of electromotive force even when power is transmitted to the electric motor M. That is, the controller 20 determines that the engagement state of the transmission 5 is detected by the transmission sensor 26 and the engagement state of the clutch 14 is detected by the clutch sensor 25, and the circuit of the electric motor M is determined. Is opened, the engine E is driven, and the vehicle runs with the power of the engine E alone.
  • the transmission 5 is in a disengaged state (neutral state)
  • the clutch 14 is in an engaged state
  • the engine E is in a driving state
  • the electric motor M is in a power generating state.
  • the controller 20 causes the electric motor M to generate power with the power transmitted from the engine E via the input shaft 6 to charge the battery 22.
  • the first power generation condition is a condition that the power generation mode is selected by the program of the controller 20 or by the user, and the disengagement state of the transmission 5 is detected by the transmission sensor 26.
  • the controller 20 switches the hydraulic pressure switching unit 21 to the controlled clutch power transmission mechanism T2 to bring the clutch 14 into the engaged state (connected state) by the clutch actuator 41, and the engine E sends the input shaft 6 from the engine E.
  • the electric motor M is caused to generate electric power with the motive power transmitted through the battery 22 to charge the battery 22.
  • the power generation mode is selected by the program of the controller 20 or the user, the engagement state of the transmission 5 is detected by the transmission sensor 26, and the hydraulic switching unit 21 is operated by the manual clutch power transmission mechanism by the controller 20. It is a condition that the engagement state (connection state) of the clutch 14 is detected by the clutch sensor 25 when it is detected that it is at T1 and the clutch operator 4 is held at the operation position.
  • the controller 20 causes the electric motor M to generate power with the power transmitted from the engine E via the input shaft 6 and charges the battery 22.
  • the transmission 5 In the motor running mode, the transmission 5 is engaged, the clutch 14 is disengaged (disconnected), the engine E is stopped, and the electric motor M is driven.
  • the controller 20 selects the motor travel mode by the program of the controller 20 or the user, detects the engaged state of the transmission 5 by the transmission sensor 26, and detects the clutch 14 by the clutch sensor 25.
  • the engaged state When the engaged state is detected, the electric motor M is driven to run with the power of the electric motor M alone.
  • the disengaged state of the clutch 14 may be realized by the hydraulic pressure of the clutch actuator 41 by switching the hydraulic pressure switching unit 21 to the control type clutch power transmission mechanism T2 by the controller 20, or the hydraulic pressure switching unit 21 may transmit the manual clutch power transmission. This may be realized by holding the clutch operator 4 in the operation position in a state where it is detected that the mechanism T1 is present.
  • the inertia force of the drive wheels 2 is input to the electric motor M through the transmission 5 when the vehicle 1 is decelerated.
  • the electric motor M is regenerated to charge the battery 22.
  • the controller 20 calculates the rotational speed difference between the input side rotating body of the clutch 14 and the output side rotating body of the clutch 14.
  • the rotational speed of the input side rotating body of the clutch 14 is obtained by multiplying the rotational speed detected by the engine rotational speed sensor 24 by the reduction ratio of the first power transmission mechanism 13.
  • the rotational speed of the output side rotating body of the clutch 14 is obtained by dividing the drive wheel rotational speed sensor 27 by the reduction ratio of the second power transmission mechanism 19 and the transmission 5. That is, the rotational speed difference between the input side rotating body and the output side rotating body in the clutch 14 is calculated from the output signals of the engine speed sensor 24 and the drive wheel speed sensor 27.
  • the controller 20 controls the electric motor M so as to suppress the occurrence of a rotational speed difference between the input side rotating body and the output side rotating body in the clutch 14. For example, when the rotation speed difference increases due to the rotation speed of the crankshaft 12 being larger than the rotation speed of the input shaft 6, the electric motor M is driven to increase the rotation speed of the input shaft 6. On the other hand, when the rotational speed difference increases because the rotational speed of the crankshaft 12 is smaller than the rotational speed of the input shaft 6, the electric motor M is regenerated so as to decrease the rotational speed of the input shaft 6.
  • the clutch actuator 41 waits for the connection operation of the clutch 14 until the clutch actuator 41 becomes less than the predetermined value (ie, keeps the disconnected state), and when the rotational speed difference becomes less than the predetermined value, the clutch actuator 41 returns the clutch 14 to the connected state.
  • the transmission 5 can perform a speed change operation by the driver's operating force, it is easy to maintain the speed change operation desired by the driver. Further, the power transmission state can be switched by the clutch operation by the clutch actuator 41 without depending on the operation force of the driver. Therefore, the convenience of switching the power transmission state can be enhanced while maintaining the accuracy and responsiveness of the speed change operation with respect to the driver request. That is, the controller 20 can determine the timing for giving the output to the input shaft 6 by the engine E. When the output from the electric motor M is insufficient (for example, when the remaining amount of the battery 22 is low), the controller 20 can switch to engine running regardless of the driver's operation.
  • the clutch 14 for smoothly performing the speed change operation also serves as a power transmission path switching device, it is possible to prevent the structure from being enlarged as compared with the case where they are provided separately. This is particularly beneficial for motorcycles that require less equipment space.
  • controller 20 can switch between motor traveling and engine traveling by controlling the hydraulic pressure switching unit 21 and switching the power transmission path by the clutch 14. Thereby, the controller 20 can switch the running state based on the detected value and the calculated value such as the vehicle state.
  • the clutch 14 can be operated by the driver's operation force even in a situation not included in the control logic.
  • the clutch actuator 41 includes the hydraulic pump P, the operation responsiveness of the clutch 14 is enhanced as compared with the power transmission by the wire. Further, the clutch actuator 41 can assist the clutch operation by a shift operation by applying the clutch power to the clutch 14 according to the shift operation of the manual shift power transmission mechanism 9.
  • the clutch 14 when the clutch 14 is in the disconnected state, the clutch 14 is returned to the connected state by the clutch actuator 41 after the rotational speed difference between the input side rotating body and the output side rotating body in the clutch 14 becomes less than a predetermined value.
  • the operation timing of the clutch 14 can be set according to the rotational speed difference, and the operation timing of the clutch 14 can be easily maintained appropriately.
  • the shock of clutch connection at the time of shifting can be reduced and smooth. Easy to perform shifting operation.
  • the configuration of the hydraulic pressure switching unit 21 is not limited to that described above.
  • the first hydraulic path 133 that connects the master cylinder 16 and the slave cylinder 17, the hydraulic pump P and the slave cylinder 17, Are connected in parallel with each other.
  • the first hydraulic path 133 is provided with a first on-off valve 135, and the second hydraulic path 134 is provided with a second on-off valve 136, which are controlled by a controller.
  • the accumulator 32 is connected to the second hydraulic path 134.
  • the hydraulic pump P and the first hydraulic path 133 are connected by a third hydraulic path 137, and a one-way valve 138 that blocks the flow from the master cylinder 16 to the hydraulic pump P is interposed in the third hydraulic path 137. Yes.
  • the on-off valves 135 and 136, the hydraulic pump P, and the accumulator 32 constitute a clutch actuator 141.
  • the manual clutch power transmission mechanism for permitting the clutch operation by the driver opens the first on-off valve 135 and closes the second on-off valve 136, and the hydraulic pressure from the master cylinder 16 This is realized by applying to the slave cylinder 17.
  • the control type clutch power transmission mechanism for performing the clutch operation by the controller 20 closes the first on-off valve 135 and opens the second on-off valve 136, the hydraulic pump P and the accumulator 32. This is realized by applying the hydraulic pressure from the slave cylinder 17 to the slave cylinder 17.
  • FIG. 5 is a block diagram of the vehicle 101 according to the second embodiment.
  • FIG. 6 is a table for explaining the states of the transmission 5, the clutch 14, the engine E, and the electric motor M in each mode of the vehicle 1 shown in FIG.
  • the electric motor M is connected to the first power transmission mechanism 13 between the engine E and the clutch 14. That is, the power of the electric motor M is transmitted to the input side rotating body of the clutch 14 even when the clutch 14 is disconnected.
  • the controller 120 control mode of the vehicle 101 has an engine / motor travel mode, an engine travel mode, and a power generation mode.
  • the engine / motor travel mode and the engine travel mode are the same as in the first embodiment, and thus detailed description thereof is omitted.
  • the electric power is transmitted from the engine E through the first power transmission mechanism 13 to the electric motor M to charge the battery 22.
  • at least one of the transmission 5 and the clutch 14 is in a disengaged state. That is, when the transmission 5 is in the engaged state, the clutch 14 may be in either the engaged state or the disengaged state, and when the clutch 14 is in the engaged state, the transmission 5 may be in the engaged state or the disengaged state. Since other configurations are the same as those of the first embodiment described above, description thereof is omitted.
  • FIG. 7 is a block diagram of a vehicle 201 according to the third embodiment.
  • a vehicle 201 is an engine vehicle that uses an engine E without using an electric motor as a travel drive source.
  • a shift actuator 250 (for example, an electric motor) is connected to the shift drum 10 of the transmission 5.
  • a clutch actuator 221 capable of disconnecting and connecting the clutch 14 is connected to the clutch 14 disposed between the engine E and the transmission 5.
  • the clutch actuator 221 may be a hydraulic actuator or an electromagnetic actuator similarly to the control type clutch power transmission mechanism of the first embodiment.
  • a shift ECU 248 is connected to the clutch actuator 221 and the shift actuator 250.
  • a clutch operation sensor 49, a shift input device 251, and a shift mode input device 252 are connected to the shift ECU 248.
  • the shift input device 251 and the shift mode input device 252 are operated by a driver with a finger (for example, a button or the like).
  • the shift input device 251 is used when the driver shifts with his / her finger without operating the shift lever with his / her foot.
  • the shift mode input unit 252 is used when the driver switches between the semi-AT mode and the MT mode. There may be a normal AT mode instead of a semi-AT.
  • the transmission ECU 248 instructs the clutch actuator 221 to operate the clutch 14 Is disconnected. That is, the driver's operation input to the clutch operator 4 is converted into an electric signal by the clutch operation sensor 49, and the clutch 14 is electronically controlled.
  • the clutch actuator 221 is electronically controlled.
  • a configuration using the hydraulic pressure switching unit 21 that operates the clutch 14 by the hydraulic pressure generated by the operating force of the clutch operating element 4 is used. Also good.
  • the shift ECU 248 instructs the clutch actuator 221 to disengage the clutch 14 as in the first embodiment. That is, the clutch actuator 221 can perform an operation for performing a clutch operation in accordance with a driver's operation instruction and an operation for performing a clutch operation without depending on the driver's clutch operation instruction. Note that there is no need for a mechanism (clutch operating power transmission structure) that allows the driver to perform a clutch operation.
  • the shift ECU 248 instructs the clutch actuator 221 to disengage the clutch 14.
  • the transmission actuator 250 is commanded to rotationally drive the shift drum 10 to shift the transmission 5.
  • the speed change power for rotating the shift drum 10 of the transmission 5 may be given by the driver's force, or may be given by the force of the controlled actuator.
  • the clutch actuator 221 may be configured to be controlled based on detection values of various sensors such as an operation amount of an accelerator operation by a driver, a throttle valve position, a vehicle speed, an engine speed, and a shift position sensor.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the configuration can be changed, added, or deleted.
  • a manual transmission power transmission mechanism 9 that applies the driver's operation force to the transmission 5 as transmission power and a control transmission power transmission mechanism that applies the power of the transmission actuator to the transmission 5 as transmission power may be provided. Good.
  • the transmission 5 is brought into an engaged state by the controlled transmission power transmission mechanism and the controlled clutch power transmission is performed.
  • the clutch 14 may be brought into an engaged state by a mechanism, and the battery 22 may be charged by generating electric power with the electric motor M using power transmitted from the engine E or the driving wheel 2 to the electric motor M via the input shaft 6.
  • the transmission sensor 26 may be a sensor that detects the movement (shift operation command) of the shift operator.
  • the clutch sensor 25 may be a sensor that detects the movement (clutch operation command) of the clutch operator 4.
  • the clutch actuator 41 may be configured to apply pressure directly to the slave cylinder 17 with the power of the hydraulic pump P without using the accumulator 32.
  • the hydraulic pump P is not limited to electric drive, and may be driven using the power of the engine E or the electric motor M.
  • a hydraulic pressure generating source instead of the hydraulic pump P, a hydraulic pressure generating source may be used by reciprocating a piston using a rotating body rotating by engine power as a cam.
  • the engine E may be arranged so that the cylinder head of the engine E is directed forward and upward, and the hydraulic pump P may be driven by taking out power from a valve mechanism arranged in the cylinder head.
  • the engine E may have an exhaust port disposed on the front side of the vehicle with respect to the intake port, and space efficiency may be improved by extracting power from a cam or cam shaft that drives the exhaust valve.
  • the hydraulic pump P may also be used as an ABS hydraulic pump.
  • a hydraulic pressure generation source instead of the hydraulic pump P, a source that generates hydraulic pressure by rotating blades provided on a rotating body driven by engine driving may be used.
  • a hydraulic pump may be realized by the same structure as the coolant circulation pump or the lubricant circulation pump in the engine E.
  • the vehicle may not be a hybrid vehicle, and may use either an engine or a motor as a travel drive source.
  • the control type clutch power transmission mechanism T2 may be used as a clutch operation support device that supports operation of a clutch interposed between the travel drive source and the transmission. Specifically, when the operation of the clutch operator by the driver is detected, the pressure from the hydraulic source is transmitted to the hydraulic path according to the clutch operation, which is larger than the force applied to the clutch operation by the driver. The clutch can be operated with force. Further, the clutch operation timing can be set by the controller.
  • the clutch may be switched to the engaged state after the controller determines that the shift operation is completed. Further, the clutch may be switched to the disengaged state when the controller determines a shift operation by the driver. As a result, the clutch operation by the driver can be reduced, and the other operations can be easily concentrated.

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Abstract

車両は、走行動力源からの動力が入力される入力軸及び駆動輪に動力を出力する出力軸を有する変速機と、運転者の操作力を変速動力として前記変速機に付与する手動式変速動力伝達機構と、前記走行動力源と前記入力軸との間に介設するクラッチと、クラッチアクチュエータの動力をクラッチ動力として前記クラッチに付与する制御式クラッチ動力伝達機構と、を備える。

Description

車両
　本発明は、変速機及びクラッチを備えた車両に関する。
　特許文献１には、変速操作の簡略化を目的とした変速機構造が開示されている。
特開２００４－３４０２９４号公報
　しかし、状況によっては、運転者の望む変速比とは異なったり、変速動作の応答が遅れたりする場合がある。
　そこで本発明は、運転者要求に対する変速動作の正確性や応答性を良好に保ちながら、動力伝達状態の切替の利便性を高めることを目的とする。
　本発明の一態様に係る車両は、走行動力源からの動力が入力される入力軸及び駆動輪に動力を出力する出力軸を有する変速機と、運転者の操作力を変速動力として前記変速機に付与する手動式変速動力伝達機構と、前記走行動力源と前記入力軸との間に介設するクラッチと、クラッチアクチュエータの動力をクラッチ動力として前記クラッチに付与する制御式クラッチ動力伝達機構と、を備える。
　前記構成によれば、変速機は運転者の操作力により変速動作可能であるので、運転者の望む変速操作を保ちやすい。また、運転者の操作力に依らずに、クラッチアクチュエータによるクラッチ動作により動力伝達状態を切り替えることができる。よって、運転者要求に対する変速動作の正確性や応答性を良好に保ちながら、動力伝達状態の切替の利便性を高めることができる。
　運転者の操作力をクラッチ動力として前記クラッチに付与する手動式クラッチ動力伝達機構を更に備えてもよい。
　前記構成によれば、制御ロジックに含まれない状況でも運転者の操作力によりクラッチを動作させることができる。
　前記クラッチアクチュエータは、油圧ポンプを含んでもよい。
　前記構成によれば、ワイヤによる動力伝達に比べて、クラッチの動作応答性が高まる。
　前記クラッチアクチュエータは、前記手動式変速動力伝達機構の変速動作に応じて前記クラッチにクラッチ動力を付与してもよい。
　前記構成によれば、変速操作によりクラッチ操作の支援を行うことができる。
　走行動力源の回転に連動して回転する入力側回転体の回転数と、駆動輪の回転に連動して回転する出力側回転体の回転数との差を検出するセンサと、前記センサの出力に基づいて前記クラッチアクチュエータを制御し、前記制御式クラッチ動力伝達機構を介して前記クラッチを動作させる制御器と、を更に備えてもよい。
　前記構成によれば、回転数差に応じてクラッチの動作タイミングを設定でき、クラッチの動作タイミングを適切に保ちやすい。
　走行動力源の回転に連動して回転する入力側回転体の回転数と、駆動輪の回転に連動して回転する出力側回転体の回転数との差を検出するセンサと、前記センサの出力に基づいて、前記入力側回転体と前記出力側回転体との間の回転数差の発生を抑制するように前記走行動力源を制御する制御器と、を更に備えてもよい。
　前記構成によれば、クラッチ接続のショックが低減され、円滑な変速操作を行いやすい。
　本発明によれば、運転者要求に対する変速動作の正確性や応答性を良好に保ちながら、動力伝達状態の切替の利便性を高められる。
第１実施形態に係る車両のブロック図である。 図１に示す車両の油圧切替ユニット等の回路図である。 図１に示す車両の各モードでの変速機、クラッチ、エンジン及び電動モータの状態を説明する表である。 変形例の油圧切替ユニットのブロック図である。 第２実施形態に係る車両のブロック図である。 図５に示す車両の各モードでの変速機、クラッチ、エンジン及び電動モータの状態を説明する表である。 第３実施形態に係る車両のブロック図である。
　以下、図面を参照して実施形態を説明する。
　（第１実施形態）
　図１は、実施形態に係る車両１のブロック図である。図１に示すように、車両１は、例えば自動二輪車である。車両１には、図示しない従動輪（前輪）と駆動輪２（後輪）とが設けられている。車両１のハンドルのグリップ３（図２参照）には、クラッチ操作子４（例えば、クラッチレバー）が設けられている。ハンドル又はメータ表示装置の付近に、運転者が後述のモードを選択するためのスイッチが設けられている。
　車両１には、走行用駆動源及び発電用駆動源としてのエンジンＥ（内燃機関）と、走行用駆動源及び発電機としての電動モータＭとが設けられている。エンジンＥ及び電動モータＭは、前輪である従動輪と後輪である駆動輪３との間に配置されている。エンジンＥのシリンダは、上下方向に延びており、電動モータＭは、エンジンＥのシリンダの後側に配置されている。
　車両１には、エンジンＥ及び／又は電動モータＭからの動力を変速して駆動輪２に伝達する変速機５が設けられている。変速機５は、エンジンＥのシリンダの下側に設けられたクランクケースに収容され、電動モータＭは当該クランクケースの上方に配置されている。変速機５は、入力軸６及び出力軸７が設けられている。入力軸６には、エンジンＥ及び電動モータＭから動力が入力される。出力軸７は、出力伝達機構１１（例えば、チェーン又はベルト）を介して駆動輪２に動力を伝達する。入力軸６は、減速比の異なる複数組のギヤ列８を介して出力軸７に動力伝達可能に結合されている。ギヤ列８の入力側歯車は、入力軸６に固定されている。ギヤ列８の出力側歯車は、出力軸７と同軸に設けられ、出力軸７に対して回転自在に嵌合する。入力側歯車と出力側歯車とは、常時かみ合いしている。
　変速機５には、運転者の手動操作に機械的に連動して複数組のギヤ列８から１組を選択して動力伝達経路を切り換えて変速を行う手動式変速動力伝達機構９が設けられている。手動式変速動力伝達機構９は、ニュートラル段及び複数の変速段（例えば、１～６速）から選ばれる１つの動力伝達経路を選択する。手動式変速動力伝達機構９は、出力軸７にスライド自在に設けられて複数組のギヤ列８から１組を選択して係合するドッグリング１５と、当該ドッグリング１５の係合／非係合を操作するシフトフォーク１８と、シフトフォーク１８を出力軸７に沿って移動させるシフトドラム１０とを備える。
　運転者によるシフト操作子（図示せず）の操作に連動してシフトドラム１０が回転すると、所望のシフトフォーク１８がドッグリング１５を出力軸７に沿ってスライドし、ギヤ列８のうち運転者が望む減速比の１組とドッグリング１５が係合し、所望の変速段の動力伝達経路が選択される。シフト操作子は、例えば、運転者の足で操作されるシフトペダル、又は、運転者の手で操作されるシフトレバーである。
　変速機５は、運転者による動力が与えられていない自然状態において入力軸６から出力軸７への動力が非伝達となるドッグリング１５の位置に、シフトドラム１０が停止維持されるニュートラル段が設定される。運転者は、各変速段のほかに、ニュートラル段にシフトドラム１０を回動させることで、自然状態での動力非伝達状態を変速機５で実現できる。
　エンジンＥのクランク軸１２は、第１動力伝達機構１３（例えば、ギヤ）及びクラッチ１４（例えば、多板クラッチ）を介して変速機５の入力軸６に動力伝達可能に接続されている。即ち、クラッチ１４は、エンジンＥと入力軸６との間の第１動力伝達経路Ｒ１に介在している。クラッチ操作子４は、例えば、運転者の手又は足で操作されるクラッチレバー又はクラッチペダルである。クラッチ操作子４が操作位置まで操作されると、運転者による操作力がマスターシリンダ１６からスレーブシリンダ１７に伝達され、スレーブシリンダ１７から入力軸６内を挿通するロッドを介してクラッチ１４にクラッチ動力として付与されてクラッチ１４が切断状態になる。クラッチ操作子４が非操作位置にあるときは、クラッチ１４にクラッチ動力が付与されないか、或いは、後述する油圧切替ユニット２１の制御によりクラッチ動力がクラッチ１４に付与されてクラッチ１４が接続状態になる。ハンドルには、クラッチ操作子４が操作状態か非操作状態かを検知するクラッチ操作センサ４９が設けられている。
　電動モータＭは、第２動力伝達機構１９（例えば、ギヤ）を介して変速機５の入力軸６に接続されている。即ち、電動モータＭは、第１動力伝達経路１３とは異なる第２動力伝達経路Ｒ２で入力軸６に接続されている。第２動力伝達経路Ｒ２は、電動モータＭと入力軸６との間の接続状態を常時動力伝達状態に保つ。電動モータＭは、バッテリ２２からインバータ２３を介して供給される電力で動力を発生し、また、変速機５の入力軸６から伝達される動力で発電してバッテリ２２を充電可能である。
　エンジンＥのクランク軸１２には、その回転数を検出可能なエンジン回転数センサ２４（例えば、クランク角センサ）が設けられている。クラッチ１４には、クラッチ１４が切断状態であるか接続状態であるかを検出可能なクラッチセンサ２５（例えば、ストロークセンサ）が設けられている。変速機５には、手動式変速動力伝達機構９の変速位置（ニュートラル及び複数の変速段（例えば、１～６速）から選ばれる１つの位置）を検出することで、運転者による変速機５の動作指示を検出可能な変速機センサ２６が設けられている。例えば、変速機センサ２６は、シフトドラム１０の回転角度を検出可能なポテンショメータ又はギヤポジションセンサである。駆動輪２には、その回転数を検出する駆動輪回転数センサ２７が設けられている。
　車両１には、制御器２０が設けられている。制御器２０は、エンジン回転数センサ２４、クラッチセンサ２５、変速機センサ２６、駆動輪回転数センサ２７及びクラッチ操作センサ４９の出力信号を受信する。制御器２０は、エンジンＥ、電動モータＭ及び油圧切替ユニット２１を制御する。制御器２０は、エンジンＥを制御するエンジンＥＣＵ４６と、電動モータＭを制御するモータＥＣＵ４７と、油圧切替ユニット２１を制御する油圧ＥＣＵ４８とを備える。なお、制御器２０は、ＥＣＵ４６～４７に分かれたものとせずに一体としてもよい。
　制御器２０は、プロセッサ、揮発性メモリ、不揮発性メモリ及びＩ／Ｏインターフェース等を有する。プロセッサは、エンジン回転数センサ２４、クラッチセンサ２５、変速機センサ２６及び駆動輪回転数センサ２７等の各種センサからの情報をＩ／Ｏインターフェースを介して受信して当該情報を参照し、不揮発性メモリに保存されたプログラムに従って揮発性メモリを用いて演算処理することで、エンジンＥ、電動モータＭ及び油圧切替ユニット２１を制御する。
　エンジンＥＣＵ４６は、エンジンＥの出力を制御する。例えば、エンジンＥへの吸気量を調整するための電動スロットルバルブ４２を制御する。エンジンＥＣＵ４６が電動スロットルバルブ４２に目標吸気量を指令することで、エンジンＥの出力が調整される。そのほか、エンジンＥＣＵ４６が、点火プラグ４３の点火時期や燃料噴射装置４４の燃料噴射量を制御することでも、エンジンＥの出力が調整される。
　モータＥＣＵ４７は、バッテリ２２を管理するバッテリ管理ユニット４５からバッテリ２２の残量や電圧等の情報を受信し、インバータ２３に指令を出すことで電動モータＭの動作を制御する。
　図２は、図１に示す車両１の油圧切替ユニット２１等の回路図である。図２に示すように、車両１は、運転者の操作力をクラッチ動力としてクラッチ１４に付与する手動式クラッチ動力伝達機構Ｔ１と、クラッチアクチュエータ４１の動力をクラッチ動力としてクラッチ１４に付与する制御式クラッチ動力伝達機構Ｔ２とを有する。手動式クラッチ動力伝達機構Ｔ１と制御式クラッチ動力伝達機構Ｔ２とは、制御器２０が制御する油圧切替ユニット２１により互いに切替可能に構成されている。
　クラッチ操作子４には、クラッチ操作子４を操作位置から非操作位置に向けて付勢する付勢部材２８と、クラッチ操作子４が操作位置にある状態でクラッチ操作子４を保持可能な保持機構２９とが設けられている。付勢部材２８は、例えば、クラッチ操作子４の回動部分に設けられたバネである。保持機構２９は、係止位置と非係止位置との間で動作可能であり、クラッチ操作子４が操作位置にあるときに係止位置になると、運転者がクラッチ操作子４を操作しなくてもクラッチ操作子４を係止して付勢部材２８に抗してクラッチ操作子４を操作位置に保持する。クラッチ操作子４が非係止位置になると、操作位置に保持されていたクラッチ操作子４が付勢部材２８により非操作位置に戻される。例えば、クラッチ操作子４がクラッチレバーである場合、保持機構２９は、操作状態のクラッチレバー４の溝４ａに嵌合することでクラッチレバー４に係止される爪部材であってもよい。当該爪部材がクラッチ操作子４に引っ掛かると、クラッチレバー４が操作された状態が維持される。
　クラッチ操作子４の近傍には、クラッチ操作子４の動きに機械的に連動するマスターシリンダ１６が接続されている。マスターシリンダ１６には、クラッチ操作子４が非操作位置から操作位置に動かす操作力により機械的に圧力が付与される。マスターシリンダ１６に付与された圧力は、第１油圧パイプ３０を介して油圧切替ユニット２１に伝達される。油圧切替ユニット２１から出力される油圧は、第２油圧パイプ３１を介してスレーブシリンダ１７に付与される。油圧切替ユニット２１には、アキュムレータ３２が接続されている。
　油圧切替ユニット２１は、互いに並列接続された第１油圧路３３及び第２油圧路３４を有し、第１油圧路３３及び第２油圧路３４の各々は第１油圧パイプ３０を第２油圧パイプ３１に接続している。第１油圧路３３には、第１開閉弁３５が介設されている。第２油圧路３４には油圧ポンプＰが介設されている。油圧ポンプＰは、モータで駆動される。第２油圧路３４には、油圧ポンプＰの上流側に第２開閉弁３６が介設されている。第２油圧路３４には、第２開閉弁３６の下流側で第３油圧路４０が接続され、第３油圧路４０はアキュムレータ３２に接続されている。第２油圧路３４には、第３油圧路４０との接続箇所と油圧ポンプＰとの間にて第３開閉弁３７が介設され、第３油圧路４０との接続箇所の下流側に第４開閉弁３８が介設されている。各開閉弁３６～３９、油圧ポンプＰ及びアキュムレータ３２によりクラッチアクチュエータ４１が構成されている。第３油圧路４０には、減圧弁３９が介設されている。
　制御器２０は、イグニッション操作などの運転者の始動操作を判断すると油圧ポンプＰを駆動させて、アキュムレータ３２を含む油圧路の油圧を上昇させる。油圧センサ（図示せず）の検出値に基づいてアキュムレータ３２の油圧が所定値に達すると、油圧ポンプＰの駆動を停止させる。油圧が所定値に達することで、動作可能状態として走行開始を許可する構成としてもよい。
　制御器２０は、第１開閉弁３５を開き且つ第２開閉弁３６及び第４開閉弁３８を閉じることで、マスターシリンダ１６からの油圧をスレーブシリンダ１７に直接的に伝達させる手動式クラッチ動力伝達機構Ｔ１に切り替える。制御器２０は、第２開閉弁３６を及び第４開閉弁３８を閉じ且つ第３開閉弁３７を開いた状態で油圧ポンプＰを駆動することで、アキュムレータ３２に蓄圧する。制御器２０は、第１開閉弁３５を閉じ且つ第２開閉弁３６を開くことで、制御式クラッチ動力伝達機構Ｔ２に切り替える。
　制御器２０は、制御式クラッチ動力伝達機構Ｔ２に切り替えられた状態で、第３開閉弁３７を閉じ且つ第４開閉弁３８を開くことで、アキュムレータ３２に蓄積された油圧をスレーブシリンダ１７に伝達させてクラッチ１４を切断する。制御式クラッチ動力伝達機構Ｔ２に切り替えられた状態でクラッチ１４を切断状態に保つ際には、制御器２０は、第４開閉弁３８を閉じる。制御式クラッチ動力伝達機構Ｔ２に切り替えられた状態でクラッチ１４を接続状態にする際には、制御器２０は、第４開閉弁３８及び減圧弁３９を開き、スレーブシリンダ１７に付与される圧力を減圧する。なお、開閉弁３５，３６，３９を閉じ且つ開閉弁３７，３８を開くと、油圧ポンプＰから直接的にスレーブシリンダ１７に圧力を付与できる。
　制御器２０は、変速機センサ２６の出力信号から変速操作が開始されると判定すると、運転者によりクラッチ操作子４が操作されていなくても、制御式クラッチ動力伝達機構Ｔ２を制御してクラッチ１４を切断状態にし、変速機センサ２６の出力信号から変速操作が完了したと判定すると、制御式クラッチ動力伝達機構Ｔ２を制御してクラッチ１４を接続状態に戻す自動クラッチ制御を実行可能である。例えば、制御器２０は、ユーザにより自動クラッチ制御モードが選択されているとき、自動クラッチ制御を実行する。また、制御器２０は、変速機センサ２６の出力信号から変速操作が開始されると判定したときにクラッチセンサ２５の出力信号からクラッチ１４が接続状態であると検出されると、自動クラッチ制御を実行する。
　図３は、図１に示す車両１の各モードでの変速機５、クラッチ１４、エンジンＥ及び電動モータＭの状態を説明する表である。図３に示すように、車両１の制御モードは、エンジン・モータ走行モード、エンジン走行モード、発電モード及びモータ走行モードを有する。各モードは、制御器２０のプログラム又はユーザにより選択される。エンジン・モータ走行モードでは、変速機５はエンゲージ状態（非ニュートラル状態：１～６速）、クラッチ１４はエンゲージ状態（接続）、エンジンＥは駆動状態、電動モータＭは駆動状態である。入力軸６には、エンジンＥ及び電動モータＭの両方から動力が伝達され、その動力が駆動輪２に伝達される。即ち、制御器２０は、変速機センサ２６により変速機５のエンゲージ状態が検出され、且つ、クラッチセンサ２５によりクラッチ１４のエンゲージ状態が検出された状態であることを判断し、エンジンＥ及び電動モータＭを駆動し、エンジンＥ及び電動モータＭの両方の動力で走行する。
　エンジン走行モードでは、変速機５はエンゲージ状態、クラッチ１４はエンゲージ状態、エンジンＥは駆動状態、電動モータＭはフリーラン状態である。なお、フリーラン状態とは、電動モータＭに動力が伝達されても起電力発生による抵抗を生じないようにモータ回路をオープンにした状態のことである。即ち、制御器２０は、変速機センサ２６により変速機５のエンゲージ状態が検出され、且つ、クラッチセンサ２５によりクラッチ１４のエンゲージ状態が検出された状態であることを判断し、電動モータＭの回路をオープンにし、エンジンＥを駆動してエンジンＥのみの動力で走行する。
　発電モードでは、変速機５はディスエンゲージ状態（ニュートラル状態）、クラッチ１４はエンゲージ状態、エンジンＥは駆動状態、電動モータＭは発電状態である。制御器２０は、第１発電条件又は第２発電条件が成立すると、エンジンＥから入力軸６を介して伝達される動力で電動モータＭに発電させてバッテリ２２を充電する。
　第１発電条件は、制御器２０のプログラム又はユーザにより発電モードが選択され、且つ、変速機センサ２６により変速機５のディスエンゲージ状態が検出されたとの条件である。制御器２０は、第１発電条件が成立すると、油圧切替ユニット２１を制御式クラッチ動力伝達機構Ｔ２に切り替えてクラッチアクチュエータ４１によりクラッチ１４をエンゲージ状態（接続状態）にし、エンジンＥから入力軸６を介して伝達される動力で電動モータＭに発電させてバッテリ２２を充電する。
　第２発電条件は、制御器２０のプログラム又はユーザにより発電モードが選択され、変速機センサ２６により変速機５のエンゲージ状態が検出され、制御器２０により油圧切替ユニット２１が手動式クラッチ動力伝達機構Ｔ１にあることが検出され、且つ、クラッチ操作子４が操作位置に保持されることでクラッチセンサ２５によりクラッチ１４のエンゲージ状態（接続状態）が検出されたとの条件である。制御器２０は、第２発電条件が成立すると、エンジンＥから入力軸６を介して伝達される動力で電動モータＭに発電させてバッテリ２２を充電する。
　モータ走行モードでは、変速機５はエンゲージ状態、クラッチ１４はディスエンゲージ状態（切断）、エンジンＥは停止状態、電動モータＭは駆動状態である。具体的には、制御器２０は、制御器２０のプログラム又はユーザによりモータ走行モードが選択され、変速機センサ２６により変速機５のエンゲージ状態が検出され、且つ、クラッチセンサ２５によりクラッチ１４のディスエンゲージ状態が検出されると、電動モータＭを駆動して電動モータＭのみの動力で走行する。クラッチ１４のディスエンゲージ状態は、制御器２０により油圧切替ユニット２１を制御式クラッチ動力伝達機構Ｔ２に切り替えてクラッチアクチュエータ４１の油圧により実現されてもよいし、油圧切替ユニット２１が手動式クラッチ動力伝達機構Ｔ１にあることが検出された状態でクラッチ操作子４が操作位置に保持されることにより実現されてもよい。
　なお、エンジン・モータ走行モード、エンジン走行モード及びモータ走行モードでは、車両１の減速時に、駆動輪２の慣性力が変速機５を介して電動モータＭに入力されるため、制御器２０は、電動モータＭに回生させてバッテリ２２を充電する。
　エンジン・モータ走行モード及びエンジン走行モードでは、制御器２０は、クラッチ１４の入力側回転体とクラッチ１４の出力側回転体との間の回転数差を算出する。クラッチ１４の入力側回転体の回転数は、エンジン回転数センサ２４で検出される回転数に第１動力伝達機構１３の減速比を乗じて得られる。クラッチ１４の出力側回転体の回転数は、駆動輪回転数センサ２７に第２動力伝達機構１９及び変速機５の減速比を除して得られる。即ち、クラッチ１４における入力側回転体及び出力側回転体の回転数差は、エンジン回転数センサ２４及び駆動輪回転数センサ２７の出力信号から算出される。
　制御器２０は、クラッチ１４における入力側回転体及び出力側回転体の回転数差の発生を抑制するように電動モータＭを制御する。例えば、入力軸６の回転数に対してクランク軸１２の回転数が大きいことで回転数差が増加する場合には、電動モータＭは入力軸６の回転数を増加させるように駆動される。他方、入力軸６の回転数に対してクランク軸１２の回転数が小さいことで回転数差が増加する場合には、電動モータＭは入力軸６の回転数を減少させるように回生される。
　また、制御器２０は、油圧切替ユニット２１により制御式クラッチ動力伝達機構Ｔ２に切り替えられた状態でクラッチ１４が切断されると、クラッチ１４における入力側回転体及び出力側回転体の回転数差が所定値未満になるまでクラッチアクチュエータ４１によるクラッチ１４の接続動作を待機させ（即ち、切断状態をキープ）、当該回転数差が所定値未満になるとクラッチアクチュエータ４１によりクラッチ１４を接続状態に戻す。
　以上に説明した構成によれば、変速機５は運転者の操作力により変速動作可能であるので、運転者の望む変速操作を保ちやすい。また、運転者の操作力に依らずに、クラッチアクチュエータ４１によるクラッチ動作により動力伝達状態を切り替えることができる。よって、運転者要求に対する変速動作の正確性や応答性を良好に保ちながら、動力伝達状態の切替の利便性を高めることができる。即ち、制御器２０によってエンジンＥによる入力軸６への出力付与タイミングを決定することができる。電動モータＭによる出力が足りない場合（バッテリ２２の残量が少ない場合等）、運転者の操作によらず、制御器２０によるエンジン走行への切り替えを可能とすることができる。
　また、変速操作を円滑に行うためのクラッチ１４が動力伝達経路の切替え装置を兼ねるため、それらを別々に設ける場合に比べて、構造の大型化を防ぐことができる。このことは、装備品の搭載スペースが少ない自動二輪車に特に有益である。
　また、制御器２０が、油圧切替ユニット２１を制御してクラッチ１４により動力伝達経路を切り替えることで、モータ走行とエンジン走行とを切り替えることができる。これによって、制御器２０は、車両状態などの検出値及び演算値に基づいて、走行状態を切り替えることができる。
　また、制御式クラッチ動力伝達機構Ｔ２だけでなく手動式クラッチ動力伝達機構Ｔ１も設けられているため、制御ロジックに含まれない状況でも運転者の操作力によりクラッチ１４を動作させることができる。
　また、クラッチアクチュエータ４１は油圧ポンプＰを含むので、ワイヤによる動力伝達に比べてクラッチ１４の動作応答性が高まる。また、クラッチアクチュエータ４１は、手動式変速動力伝達機構９の変速動作に応じてクラッチ１４にクラッチ動力を付与することで、変速操作によりクラッチ操作の支援を行うことができる。
　また、クラッチ１４が切断状態にあるときに、クラッチ１４における入力側回転体と出力側回転体との間の回転数差が所定値未満になってからクラッチアクチュエータ４１によりクラッチ１４を接続状態に戻すことで、回転数差に応じてクラッチ１４の動作タイミングを設定でき、クラッチ１４の動作タイミングを適切に保ちやすい。また、クラッチ１４における入力側回転体と出力側回転体との間の回転数差の発生を抑制するように電動モータＭを制御することで、変速時のクラッチ接続のショックが低減され、円滑な変速操作を行いやすい。
　なお、油圧切替ユニット２１の構成は前述したものに限られない。例えば、図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、変形例の油圧切替ユニット１２１では、マスターシリンダ１６とスレーブシリンダ１７とを接続する第１油圧路１３３と、油圧ポンプＰとスレーブシリンダ１７とを接続する第２油圧路１３４とが互いに並列接続されている。第１油圧路１３３には、第１開閉弁１３５が介設され、第２油圧路１３４には第２開閉弁１３６が介設され、それらが制御器により制御される。第２油圧路１３４にはアキュムレータ３２が接続されている。油圧ポンプＰと第１油圧路１３３とは第３油圧路１３７により接続され、第３油圧路１３７には、マスターシリンダ１６から油圧ポンプＰへの流れを阻止する一方向弁１３８が介設されている。開閉弁１３５，１３６、油圧ポンプＰ及びアキュムレータ３２によりクラッチアクチュエータ１４１が構成されている。
　図４（Ａ）に示すように、運転者によるクラッチ操作を許容するための手動式クラッチ動力伝達機構は、第１開閉弁１３５を開き且つ第２開閉弁１３６を閉じ、マスターシリンダ１６からの油圧をスレーブシリンダ１７に付与することで実現される。図４（Ｂ）に示すように、制御器２０によるクラッチ動作を行うための制御式クラッチ動力伝達機構は、第１開閉弁１３５を閉じ且つ第２開閉弁１３６を開き、油圧ポンプＰ及びアキュムレータ３２からの油圧をスレーブシリンダ１７に付与することで実現される。
　（第２実施形態）
　図５は、第２実施形態に係る車両１０１のブロック図である。図６は、図５に示す車両１の各モードでの変速機５、クラッチ１４、エンジンＥ及び電動モータＭの状態を説明する表である。図５に示すように、第２実施形態の車両１０１では、電動モータＭがエンジンＥとクラッチ１４との間の第１動力伝達機構１３に接続されている。即ち、電動モータＭの動力は、クラッチ１４が切断された状態でもクラッチ１４の入力側回転体に伝達される。車両１０１の制御器１２０制御モードは、エンジン・モータ走行モード、エンジン走行モード及び発電モードを有する。
　図６に示すように、エンジン・モータ走行モード及びエンジン走行モードは、第１実施形態と同様であるので、詳細な説明を省略する。発電モードでは、エンジンＥから第１動力伝達機構１３を介して伝達される動力で電動モータＭに発電させてバッテリ２２を充電する。その際、変速機５及びクラッチ１４の少なくとも一方がディスエンゲージ状態である。即ち、変速機５がエンゲージ状態のときは、クラッチ１４はエンゲージ状態又はディスエンゲージ状態の何れでもよく、クラッチ１４がエンゲージ状態のときは、変速機５はエンゲージ状態又はディスエンゲージ状態の何れでもよい。なお、他の構成は前述した第１実施形態と同様であるため説明を省略する。
　（第３実施形態）
　図７は、第３実施形態に係る車両２０１のブロック図である。図７に示すように、車両２０１は、走行駆動源として電動モータを用いずにエンジンＥを用いたエンジン車両である。車両２０１では、変速機５のシフトドラム１０にシフトアクチュエータ２５０（例えば、電動モータ）が接続されている。エンジンＥと変速機５との間に配置されたクラッチ１４には、クラッチ１４を切断及び接続させることが可能なクラッチアクチュエータ２２１が接続されている。クラッチアクチュエータ２２１は、第１実施形態の制御式クラッチ動力伝達機構と同様に油圧アクチュエータでもよいし、電磁アクチュエータでもよい。
　クラッチアクチュエータ２２１及びシフトアクチュエータ２５０には、変速ＥＣＵ２４８が接続されている。変速ＥＣＵ２４８には、クラッチ操作センサ４９、変速入力器２５１及び変速モード入力器２５２が接続されている。変速入力器２５１及び変速モード入力器２５２は、運転者が指で操作するもの（例えば、ボタン等）である。変速入力器２５１は、運転者が足でシフトレバーを操作せずに指で変速を行うときに使用される。変速モード入力器２５２は、運転者がセミＡＴモードとＭＴモードとを切り替えるときに使用される。なお、セミＡＴではなく通常のＡＴモードがあってもよい。
　変速モード入力器２５２においてＭＴモードが選択された場合、クラッチ操作センサ４９によりクラッチ操作子４（図１参照）が操作されたと検出されると、変速ＥＣＵ２４８は、クラッチアクチュエータ２２１に指令してクラッチ１４を切断状態にする。即ち、クラッチ操作子４に入力された運転者の操作は、クラッチ操作センサ４９により電気信号に変換されてクラッチ１４が電子制御される。なお、図７ではクラッチアクチュエータ２２１が電子的に制御されているが、第１実施形態と同様にクラッチ操作子４の操作力により生じる油圧によりクラッチ１４を動作させる油圧切替ユニット２１を用いた構成としてもよい。また、運転者が足でシフトレバー（図示せず）を操作すると、第１実施形態と同様に、変速ＥＣＵ２４８がクラッチアクチュエータ２２１に指令してクラッチ１４を切断状態にする。即ち、クラッチアクチュエータ２２１は、運転者の操作指示に応じたクラッチ動作を行う動作と、運転者のクラッチ操作指示によらずにクラッチ動作を行う動作とを実施可能である。なお、運転者によってクラッチ操作させる機構（クラッチ操作動力伝達構造）は無くてもよい。
　変速モード入力器２５２においてセミＡＴモードが選択された場合、変速入力器２５１にてシフトアップ又はシフトダウンが入力されると、変速ＥＣＵ２４８は、クラッチアクチュエータ２２１に指令してクラッチ１４を切断状態にすると共に、変速アクチュエータ２５０に指令してシフトドラム１０を回転駆動して変速機５を変速動作させる。即ち、変速機５のシフトドラム１０を回転させる変速動力は、運転者の力により与えられる構成としてもよいし、制御されたアクチュエータによる力により与えられてもよい。なお、クラッチアクチュエータ２２１は、運転者によるアクセル操作の操作量、スロットル弁位置、車速、エンジン回転数、変速位置センサ等の各種センサの検出値に基づいて制御される構成としてもよい。
　本発明は前述した各実施形態に限定されるものではなく、その構成を変更、追加、又は削除することができる。例えば、運転者の操作力を変速動力として変速機５に付与する手動式変速動力伝達機構９と共に、変速アクチュエータの動力を変速動力として変速機５に付与する制御式変速動力伝達機構も設けてもよい。その場合、バッテリ残量検出センサの出力信号からバッテリ２２の残量が所定値以下であると判定されると、制御式変速動力伝達機構で変速機５をエンゲージ状態にして且つ制御式クラッチ動力伝達機構によりクラッチ１４をエンゲージ状態にし、エンジンＥ又は駆動輪２から入力軸６を介して電動モータＭに伝達される動力により電動モータＭで発電してバッテリ２２を充電してもよい。
　変速機センサ２６は、シフト操作子の動き（変速操作指令）を検出するセンサでもよい。クラッチセンサ２５は、クラッチ操作子４の動き（クラッチ動作指令）を検出するセンサでもよい。クラッチアクチュエータ４１は、アキュムレータ３２を用いずに油圧ポンプＰの動力で直接的にスレーブシリンダ１７に圧力を付与する構成としてもよい。
　油圧ポンプＰは、電動に限られず、エンジンＥ又は電動モータＭの動力を利用して駆動されてもよい。例えば、油圧ポンプＰの代わりの油圧発生源として、エンジン動力によって回転する回転体をカムとして用いてピストンを往復動させることで油圧を発生させるものが用いられてもよい。エンジンＥのシリンダヘッドが前方かつ上方に向くようにエンジンＥを配置し、シリンダヘッド内に配置される動弁機構から動力を取り出して油圧ポンプＰを駆動させてもよい。その際、エンジンＥは、排気ポートが吸気ポートよりも車両前側に配置され、排気バルブを駆動するカム又はカム軸から動力を取り出すことで、スペース効率を高めてもよい。また、油圧ポンプＰは、ＡＢＳ用油圧ポンプと兼用されてもよい。また、油圧ポンプＰの代わりの油圧発生源として、エンジン駆動によって駆動する回転体に設けた羽根を回転させて油圧を発生させるものを用いてもよい。例えば、エンジンＥにおける冷却液の循環用ポンプや、潤滑液の循環用ポンプと同様の構造によって油圧ポンプを実現してもよい。
　車両は、ハイブリッド車でなくてもよく、エンジン又はモータの何れかを走行駆動源としてもよい。制御式クラッチ動力伝達機構Ｔ２は、走行駆動源と変速機との間に介在するクラッチの操作を支援するクラッチ操作支援装置として用いられてもよい。具体的には、運転者によるクラッチ操作子の操作が検出されると、そのクラッチ操作に応じて油圧源からの圧力を油圧路に伝えることで、運転者によるクラッチ操作にかかる力に比べて大きな力で、クラッチを動作させることができる。また、制御器によって、クラッチ動作タイミングを設定することもできる。
　また、制御器が変速動作の完了を判断してから、クラッチをエンゲージ状態に切り替えるようにしてもよい。また、制御器が運転者による変速操作を判断すると、クラッチをディスエンゲージ状態に切り替えるようにしてもよい。これによって運転者によるクラッチ操作を低減することができ、その他の操作に集中しやすくすることができる。
　１，１０１，２０１　車両
　２　駆動輪
　５　変速機
　６　入力軸
　７　出力軸
　９　手動式変速動力伝達機構
　１４　クラッチ
　２４　エンジン回転数センサ
　２７　駆動輪回転数センサ
　４１，２２１　クラッチアクチュエータ
　Ｅ　エンジン（走行動力源）
　Ｍ　電動モータ（走行動力源）
　Ｐ　油圧ポンプ
　Ｔ１　手動式クラッチ動力伝達機構
　Ｔ２　制御式クラッチ動力伝達機構

Claims (8)

  1. 　走行動力源からの動力が入力される入力軸及び駆動輪に動力を出力する出力軸を有する変速機と、
    　運転者の操作力を変速動力として前記変速機に付与する手動式変速動力伝達機構と、
    　前記走行動力源と前記入力軸との間に介設するクラッチと、
    　クラッチアクチュエータの動力をクラッチ動力として前記クラッチに付与する制御式クラッチ動力伝達機構と、を備える、車両。
  2. 　運転者の操作力をクラッチ動力として前記クラッチに付与する手動式クラッチ動力伝達機構を更に備える、請求項１に記載の車両。
  3. 　前記クラッチアクチュエータは、油圧ポンプを含む、請求項１又は２に記載の車両。
  4. 　前記クラッチアクチュエータは、前記手動式変速動力伝達機構の変速動作に応じて前記クラッチにクラッチ動力を付与する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車両。
  5. 　走行動力源の回転に連動して回転する入力側回転体の回転数と、駆動輪の回転に連動して回転する出力側回転体の回転数との差を検出するセンサと、
    　前記センサの出力に基づいて前記クラッチアクチュエータを制御し、前記制御式クラッチ動力伝達機構を介して前記クラッチを動作させる制御器と、を更に備える、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の車両。
  6. 　走行動力源の回転に連動して回転する入力側回転体の回転数と、駆動輪の回転に連動して回転する出力側回転体の回転数との差を検出するセンサと、
    　前記センサの出力に基づいて、前記入力側回転体と前記出力側回転体との間の回転数差の発生を抑制するように前記走行動力源を制御する制御器と、を更に備える、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の車両。
  7. 　前記制御式クラッチ動力伝達機構では、運転者の操作指示に応じて前記クラッチアクチュエータに動作信号が指令され、前記クラッチアクチュエータの動作により前記クラッチが動作する、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の車両。
  8. 　走行動力源からの動力が入力される入力軸及び駆動輪に動力を出力する出力軸を有する変速機と、
    　前記走行動力源と前記入力軸との間に介設するクラッチと、
    　クラッチアクチュエータの動力をクラッチ動力として前記クラッチに付与する制御式クラッチ動力伝達機構と、
    　前記クラッチアクチュエータは、運転者のクラッチ操作指示に応じたクラッチ動作を行う動作と、運転者のクラッチ操作指示によらずにクラッチ動作を行う第２動作とを実施可能である、車両。
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