JP7112594B2 - clutch controller - 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、2019年4月19日に、日本に出願された特願2019-080303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. 2019-080303 filed in Japan on April 19, 2019, the content of which is incorporated herein.
近年の鞍乗型車両において、クラッチ装置の断接操作を電気制御により自動で行うようにした自動クラッチシステムが提案されている。このようなシステムにおいて、車体の挙動に応じてクラッチ作動を制御するものがある。
例えば特許文献1には、車体のロール角に応じて半クラッチ時間を変化させることが記載されている。2. Description of the Related Art In recent straddle-type vehicles, an automatic clutch system has been proposed in which the connection/disengagement operation of a clutch device is automatically performed by electrical control. Some of such systems control the clutch operation according to the behavior of the vehicle body.
For example,
ところで、引用文献1には、車体のロール角に応じてクラッチ作動を制御することで、自動二輪車の旋回時やコーナー走行時の走行フィーリングを向上させることが記載されている。しかし、車体のピッチ角に応じてクラッチ作動を制御することは記載されていない。急加速時等における車体のピッチ角に応じた制御としては、TBW(Throttle By Wire)によるエンジン出力制御が知られているが、応答性のさらなる向上が要望されている。
By the way,
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、クラッチの自動制御を可能にしたクラッチ制御装置において、車両加速時における車体のピッチ方向の挙動を応答性よく制御可能とすることを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a clutch control device capable of automatically controlling the clutch, capable of controlling the behavior of the vehicle body in the pitch direction during acceleration of the vehicle with good responsiveness.
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、前記クラッチ容量の制御パラメータの目標値を演算する制御部と、車体の車両前後方向の加速度を検知する車体挙動検知手段と、を備え、前記制御部は、前記車体挙動検知手段が検知した前記車両前後方向の前記加速度が予め定めた上限値を超えないように、前記クラッチ容量を制御する。As means for solving the above problems, aspects of the present invention have the following configurations.
(1) A clutch control device according to an aspect of the present invention includes an engine, a transmission, a clutch device for connecting and disconnecting power transmission between the engine and the transmission, and driving the clutch device to increase the clutch capacity. A clutch actuator to be changed, a control section for calculating a target value of a control parameter for the clutch capacity, and vehicle body behavior detection means for detecting acceleration of a vehicle body in a longitudinal direction of the vehicle, wherein the control section detects the vehicle body behavior. The clutch capacity is controlled so that the acceleration in the longitudinal direction of the vehicle detected by means does not exceed a predetermined upper limit value.
(2)上記(1)に記載のクラッチ制御装置では、前記車体挙動検知手段は、前記加速度を検知する加速度センサであってもよい。 (2) In the clutch control device described in (1) above, the vehicle body behavior detection means may be an acceleration sensor that detects the acceleration.
(3)上記(1)又は(2)に記載のクラッチ制御装置では、前記車体挙動検知手段は、前記車体のピッチ角を検知する車体姿勢検知手段としても機能し、前記制御部は、前記車体挙動検知手段が検知する前記車体の前記ピッチ角が予め定めた規定値より大きくなった場合には、前記加速度の上限値を低下させてもよい。 (3) In the clutch control device described in (1) or (2) above, the vehicle body behavior detection means also functions as vehicle body posture detection means for detecting the pitch angle of the vehicle body, and the control unit detects the vehicle body pitch angle. The upper limit value of the acceleration may be lowered when the pitch angle of the vehicle body detected by the behavior detection means exceeds a predetermined specified value.
(4)上記(1)から(3)の何れか一項に記載のクラッチ制御装置では、前記加速度の上限値は、前輪の接地荷重が予め定めた下限値以下となる加速度に設定されてもよい。 (4) In the clutch control device according to any one of (1) to (3) above, even if the upper limit value of the acceleration is set to an acceleration value at which the ground contact load of the front wheels is equal to or less than a predetermined lower limit value, good.
(5)上記(1)から(4)の何れか一項に記載のクラッチ制御装置では、前記加速度の上限値は、後輪接地位置と予め定めた車両重心位置とを結ぶ線分と、路面と、がなす角度に基づいて算出されてもよい。 (5) In the clutch control device according to any one of (1) to (4) above, the upper limit value of the acceleration is determined by a line segment connecting the rear wheel ground contact position and the predetermined center of gravity of the vehicle, and the road surface. , may be calculated based on the angle formed by .
(6)上記(1)から(5)の何れか一項に記載のクラッチ制御装置は、前輪の回転速度を検出する前車輪速センサと、後輪の回転速度を検出する後車輪速センサと、を更に備え、前記制御部は、前記前車輪速センサおよび前記後車輪速センサがそれぞれ検出する前記前輪および前記後輪の各回転速度の差分が、予め定めた規定値以上になった場合に、前記クラッチ容量を低下させてもよい。 (6) The clutch control device according to any one of (1) to (5) above includes a front wheel speed sensor that detects the rotational speed of the front wheels, and a rear wheel speed sensor that detects the rotational speed of the rear wheels. , wherein the control unit detects a difference between the rotational speeds of the front wheels and the rear wheels detected by the front wheel speed sensor and the rear wheel speed sensor, respectively, when the difference is equal to or greater than a predetermined specified value. , the clutch capacity may be reduced.
本発明の上記(1)に記載のクラッチ制御装置によれば、車両前後方向の加速度が所定の上限値を超えないようにクラッチ容量を制御することで、車体のウィリーを抑えた範囲(車体のピッチ方向の挙動を抑えた範囲)で最大の加速を図ることができる。また、クラッチ容量の制御により車体加速度を制御するので、エンジン出力制御による加速制御に比べて、応答性の高い加速制御を実現することができる。 According to the clutch control device described above in (1) of the present invention, by controlling the clutch capacity so that the acceleration in the longitudinal direction of the vehicle does not exceed a predetermined upper limit value, the range in which wheelie of the vehicle body is suppressed (the The maximum acceleration can be achieved within the range where the behavior in the pitch direction is suppressed. In addition, since the vehicle body acceleration is controlled by controlling the clutch capacity, it is possible to realize acceleration control with higher response than acceleration control by engine output control.
本発明の上記(2)に記載のクラッチ制御装置によれば、車速検知用の車輪速センサ等の検知情報から加速度を算出する場合に比べて、精度の高い加速度情報を得ることができる。 According to the clutch control device described in (2) above of the present invention, it is possible to obtain highly accurate acceleration information as compared with the case where acceleration is calculated from detection information such as a wheel speed sensor for detecting vehicle speed.
本発明の上記(3)に記載のクラッチ制御装置によれば、車体ピッチ角が増加した場合(ウィリーした場合)、車体ピッチ角が増加しやすい状況になるため、ウィリーを抑えるための加速度の制限がより厳しくなる。そこで、車体ピッチ角の増加に応じて加速度の上限値を低下させることで、ウィリー制御の確実性を高めることができる。また、車体挙動検知手段が加速度センサと車体姿勢センサとを兼ねるので、システム構成の簡素化を図ることができる。 According to the clutch control device described in (3) above of the present invention, when the pitch angle of the vehicle body increases (in the case of a wheelie), the pitch angle of the vehicle body tends to increase, so the acceleration is limited to suppress the wheelie. becomes more severe. Therefore, by lowering the upper limit of acceleration in accordance with an increase in the vehicle body pitch angle, it is possible to increase the certainty of wheelie control. In addition, since the vehicle body behavior detection means serves both as an acceleration sensor and as a vehicle attitude sensor, it is possible to simplify the system configuration.
本発明の上記(4)に記載のクラッチ制御装置によれば、加速度の上限値を、前輪接地荷重が下限値以下となる加速度に設定することで、ウィリー制御の確実性を高めることができる。 According to the clutch control device described in (4) above of the present invention, by setting the upper limit of acceleration to an acceleration at which the front wheel ground load is equal to or lower than the lower limit, it is possible to increase the certainty of wheelie control.
本発明の上記(5)に記載のクラッチ制御装置によれば、後輪接地位置と車両重心位置とを結ぶ線分と路面とがなす角度に基づいて、車両進行方向の加速度の上限値を算出することで、車体がウィリーしない範囲で最大の加速を図ることができる。 According to the clutch control device described in (5) above of the present invention, the upper limit value of acceleration in the traveling direction of the vehicle is calculated based on the angle formed by the road surface and the line segment connecting the rear wheel contact position and the center of gravity of the vehicle. By doing so, the maximum acceleration can be achieved within the range where the vehicle does not wheelie.
本発明の上記(6)に記載のクラッチ制御装置によれば、前後輪の回転速度を検出する前後車輪速センサを用いて、前後輪の回転速度の差分から前輪リフト(ウィリー)等を検知可能とする。車体のウィリーを検知した場合には、クラッチ容量の制御により車体加速度を抑える。これにより、車体がウィリーしない範囲で最大の加速を図り、かつ加速制御を応答性よく実現することができる。 According to the clutch control device described in (6) above of the present invention, front wheel lift (wheelie) or the like can be detected from the difference in rotational speed between the front and rear wheels using the front and rear wheel speed sensors that detect the rotational speed of the front and rear wheels. and When the wheelie of the vehicle body is detected, the acceleration of the vehicle body is suppressed by controlling the clutch capacity. As a result, the maximum acceleration can be achieved within a range in which the vehicle does not wheelie, and acceleration control can be achieved with good responsiveness.
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。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。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Unless otherwise specified, directions such as front, rear, left, and right in the following description are the same as directions in the vehicle described below. An arrow FR indicating the front of the vehicle, an arrow LH indicating the left of the vehicle, and an arrow UP indicating the upper side of the vehicle are shown at appropriate locations in the drawings used in the following description.
<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, the present 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。
Power unit PU integrally has an engine (internal combustion engine, prime mover) 13 located on the front side 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、更にパワーユニット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。
A
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。
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。
Referring also 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
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40~45を備えている。
ECU60は、車体の挙動を検知する加速度センサ40(車体挙動検知手段)、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を検知するスロットル開度センサ43、車速を検知する車速センサ44およびエンジン回転数を検知するエンジン回転数センサ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。<Transmission system>
As shown in FIG. 4, the transmission system includes a
The
加速度センサ(ジャイロセンサ)40は、5軸または6軸のIMU(Inertial Measurement Unit:慣性計測装置)であり、車体における3軸(ロール軸、ピッチ軸、ヨー軸)に係る加速度成分を検知してECU60に出力する。加速度センサ40は、ECU60に内蔵されてもよい。
車速センサ44は、前輪2の回転速度を検出する前車輪速センサ44fと、後輪12の回転速度を検出する後車輪速センサ44rと、を備えている。エンジン回転数は、スロットルバルブ及びアクセルグリップを含むスロットルバイワイヤ(throttle by wire:TBW)により制御される。The acceleration sensor (gyro sensor) 40 is a 5-axis or 6-axis IMU (Inertial Measurement Unit), and detects acceleration components related to the 3 axes (roll axis, pitch axis, yaw axis) of the vehicle body. Output to the
The
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および挙動演算部62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。The
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。Also referring 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、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)、ECU60で制御されるソレノイドバルブ56は開弁状態にある。このとき、スレーブシリンダ28側(下流側)はタッチポイント油圧TPより低い低圧状態となり、クラッチ装置26は非締結状態(切断状態、解放状態)となる。この状態は、図5の領域Aに相当する。
車両がインギアで停止した状態では、モータ52には電力が供給されており、僅かであるが油圧を発生させている。これは、すぐにクラッチを継続し車両を発進させるためである。<Clutch control>
Next, the action 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 side
When the
When the vehicle is stopped in the in-gear state, electric power is supplied to 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
Eventually, 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 side of the slave cylinder 28 (downstream side) reaches the upper limit holding hydraulic pressure HP, power is supplied to 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, it is possible that the shift is performed immediately after the hydraulic pressure is applied to 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 shown in region E in FIG. 5, the downstream hydraulic pressure may rise due to temperature rise or the like. Minor hydraulic pressure fluctuations on the downstream side can be absorbed by an accumulator (not shown), and power consumption does not increase by operating the
When the downstream hydraulic pressure rises to the upper limit holding hydraulic pressure HP as shown in region E in FIG. to the upstream side.
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。
As in area F in FIG. 5, when the downstream hydraulic pressure drops to the lower limit holding hydraulic pressure LP, 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。
自動二輪車1の停止時に変速機21がニュートラルの状態では、モータ52への電力供給が遮断され、停止状態となる。このため、油圧は0に近い状態になる。When the
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 oil pressure WP is an oil pressure that is slightly lower than the touch point oil pressure TP that initiates engagement 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
In 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 normally set to the first set value P1 (see FIG. 5), which is the standard standby hydraulic pressure (in the 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。
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
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、クラッチアクチュエータ50(図3参照)を駆動してクラッチ制御油圧を発生する。このため、クラッチ制御装置60Aは、システム起動時には、オートモードM1でクラッチオフの状態(切断状態)から制御を始める。また、クラッチ制御装置60Aは、エンジン13停止時にはクラッチ操作が不要なので、オートモードM1でクラッチオフに戻るよう設定されている。
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 automatic mode M1 basically performs clutch control automatically, and allows 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 lever operation by the passenger. The automatic 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. Note that 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, clutch control is basically performed 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(回転角度)とクラッチレバー操作量センサ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 (rotational 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(回転角度)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。
Also referring 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転した解放状態と、乗員の握り込みによってグリップ側(クラッチ切断側)に回転してグリップに突き当たった突き当て状態と、の間で回転可能である。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 applied between the operation amount S1 at which the
<急加速時車体挙動制御>
次に、自動二輪車1の急加速時における車体挙動を安定させるためのクラッチ制御について説明する。
例えば、エンジンを高回転(例えば10000回転以上)にした状態で、クラッチ装置26を接続しながら急加速で発進する場合、自動二輪車1がウィリーすることがある。自動二輪車1の急加速時、車体には後転方向の過大なピッチングが生じ、前輪2が路面からリフトする(路面上方に離間する)ことがある。この車体挙動は、自動二輪車1の加速にロスを生じさせてしまうので、これを防ぐために、本実施形態では以下の制御を行う。本実施形態では、自動二輪車1を後転(ウィリー)させるほどの加速状態を検知すると、クラッチ容量を低下させて加速を緩める制御を行う。<Vehicle behavior control during sudden acceleration>
Next, clutch control for stabilizing the vehicle body behavior during rapid acceleration of the
For example, when the engine is rotated at a high speed (for example, 10,000 rpm or more) and the
本実施形態のクラッチ制御装置60Aは、車体の車両前後方向の加速度が所定の上限値を超えないように、クラッチアクチュエータ50を駆動制御する。クラッチ制御装置60Aは、車体の車両前後方向の加速度が所定の上限値を超えないように、クラッチ容量を制御する。車体の加速度は、車体に搭載した加速度センサ(ジャイロユニット、IMU)40によって検知される。本実施形態の加速度センサ40は、車体の姿勢(特にピッチ角)を検出する姿勢検出センサとしても機能する。加速度センサ40の検知情報は、制御装置(ECU60)に出力される。ECU60は、加速度センサ40の検知情報に基づき、自動二輪車1の前上がりの姿勢変化が所定以上になった場合に、クラッチアクチュエータ50を制御してクラッチ容量を低下させる。
The
図8を参照し、上記加速度の所定の上限値とは、自動二輪車1の加速時に車体に作用する慣性力に関して算出される。上記上限値とは、自動二輪車1の車両前方(進行方向)への加速時、相対的に車両後方に向けて車体に作用する加速度(相対加速度)aに関して算出される。上記上限値とは、前輪2の接地荷重(路面反力でもある)が所定値(例えば0N相当)以下に低下するときの加速度に相当する。上記上限値とは、車両側面視において、後輪接地点Prrと後述の重心位置G1とを結ぶ線分rと、路面rmに沿う直線(例えば水平線)r0と、がなす角度φに基づいて算出される(後述の式2)。
Referring to FIG. 8, the predetermined upper limit of acceleration is calculated with respect to the inertial force acting on the vehicle body when
ECU60は、IMU情報を用いて、自動二輪車1のウィリー状況を推定する。具体的に、ECU60は、前輪2がリフトした(前輪接地荷重Ffrが所定値以下となった)ウィリー状態にあるか否かを判定する。ECU60は、自動二輪車1がウィリー状態にあると判定したとき、以下のようにクラッチ装置26を制御する。ECU60は、クラッチ容量を低下させることで、エンジン回転数を維持しながら、適切な駆動力(加速度a)に調整する。このとき、ECU60は、必要に応じてTBWも制御する。
The
ECU60は、前後輪2,12の回転速度の検知情報に基づいて、自動二輪車1のウィリー状況を推定することもできる。ECU60は、前後車輪速センサ44f,44rが検出する前後輪2,12の回転速度の差分が所定値以上になったとき、クラッチ容量を低下させる。これによっても、エンジン回転数を維持しながら、適切な駆動力(加速度a)に調整可能である。
すなわち、ECU60は、IMU情報および前後車輪速度差の少なくとも一方を用いて、自動二輪車1のウィリー状況を推定してクラッチ容量を制御することができる。The
That is, the
TBWを用いたエンジン出力制御による加速制御の場合、エンジン出力の増減に要するタイムラグが比較的大きいため、応答性の面で課題がある。クラッチ容量制御による加速制御の場合、クラッチ容量の増減に要するタイムラグが比較的小さいため、応答性の高い加速制御を実現可能である。 In the case of acceleration control by engine output control using TBW, there is a problem in terms of responsiveness because the time lag required for increasing or decreasing the engine output is relatively large. In the case of acceleration control by clutch capacity control, since the time lag required for increasing or decreasing the clutch capacity is relatively small, it is possible to realize highly responsive acceleration control.
本実施形態では、自動二輪車1の最大加速度が出せるように、前輪2が路面rmから浮かない上限の加速度を目指して、クラッチ容量の制御を実行する。
図8は、自動二輪車1の静止状態を示している。図中符号G1は車両重量とライダー重量とを合わせた質量Mの重心位置(予め定めた仮想重心位置)、符号Lは前後輪2,12の車両前後方向のホイールベース、符号Lrは後輪接地点Prrと重心位置G1とを結ぶ線分rの長さ、をそれぞれ示す。質量Mは、前輪2下端の前輪接地点Pfrに入力される前輪路面反力Ffrと、後輪12下端の後輪接地点Prrにおける後輪路面反力Frrと、の和とつり合う。自動二輪車1の静止状態において、前輪接地点Pfrと後輪接地点Prrとを結ぶ直線は、路面rmに沿う直線(水平線)r0となる。In the present embodiment, clutch capacity control is executed aiming at an upper limit acceleration at which the
FIG. 8 shows the stationary state of the
図9は、自動二輪車1の進行方向(前方)への加速時を示している。図中符号a0は後輪12の駆動により車体に発生する車両前方への加速度、符号aは慣性力により重心位置G1に発生する車両後方への相対加速度、をそれぞれ示す。路面rm上方に位置する重心位置G1は、相対加速度aを受けることで、後輪接地点Prrを中心に後方へ移動(揺動)しようとする。これにより、前輪路面反力Ffrは減少し、後輪路面反力Frrは増加する。このときの後輪接地点Prr中心のモーメントの関係を下記式1に示す。
r・M((sinφ)・a-(cosφ)・g)+L・Ffr=0・・・式1FIG. 9 shows the
r・M((sinφ)・a−(cosφ)・g)+L・Ffr=0
式1において、前輪路面反力Ffrが0になったときがウィリー状態となる。
ECU60の挙動演算部62は、例えば下記式2が成立するように、加速度aの上限値を設定する。すなわち、下記式2が成立するように、加速度aを制限する(本実施形態ではクラッチ容量を制限する)。これにより、自動二輪車1のウィリーが抑制される。式2では、ウィリー前後で考え得る最大の前下がり姿勢(前輪2が路面rmから離間する直前の姿勢)を想定している。
r・M((sinφ)・a-(cosφ)・g)<0・・・式2In
The
r M ((sin φ) a-(cos φ) g) < 0
図10は、自動二輪車1の進行方向への加速時に、自動二輪車1が所定角度だけウィリーした状態を示している。図中符号θは前後輪2,12の下端位置の接線に相当する直線r2の上向きの角度(ウィリー角、ピッチ角)を示す。このときの後輪接地点Prr中心のモーメントの関係は、下記式3が成立するように設定される。
r・M((sin(φ+θ)・a-(cos(φ+θ))・g)<0・・・式3FIG. 10 shows a state in which the
r M ((sin (φ + θ) a - (cos (φ + θ)) g) < 0
式3の成立は、後輪接地点Prr中心のモーメントの関係において、重心位置G1に作用する車両後方への加速度aによる後回りのモーメントが、重心位置G1に作用する重力加速度gによる前回りのモーメントよりも小さいことを示す。式3が成立しなければ、自動二輪車1がウィリー状態となってウィリー角θが漸次大きくなってしまう。この場合、加速度a(クラッチ容量)の制限値はさらに厳しく(低く)設定される。すなわち、ウィリー角θの増加に応じて加速度aの所定の上限値が低く設定される。このため、前輪2がリフトする直前の姿勢で加速度a(クラッチ容量)を制限することが(つまり式2を成立させることが)、自動二輪車1の最大加速度を得る点で好ましい。
ECU60は、後輪接地点Prrと重心位置G1とを結ぶ線分rの長さLr、およびウィリー角(ピッチ角)θを仮設定して、加速度a(クラッチ容量)を制限する。
ECU60は、ピッチ角θの増加に応じて、加速度aをさらに厳しく制限する。
ECU60は、ピッチ角加速度が一定以上になった場合には、加速度aを制限する。
ECU60は、前後車輪速度が大きく乖離した場合(前輪リフトおよび後輪スリップを少なくとも一方を検知した場合)には、加速度aを制限する。The
The
The
The
図11を参照し、クラッチ制御装置60Aは、クラッチ操作に応じたクラッチ油圧(目標油圧)Ptを設定し、この目標油圧Ptに応じてクラッチアクチュエータ50を駆動制御する。その結果、クラッチ制御油圧(スレーブ油圧)Psを目標油圧Ptに到達させる。図示都合上、図11ではスレーブ油圧Psおよび目標油圧Ptを同一線で示す。
自動二輪車1の急発進時には、クラッチレバー4bの速い解放操作(クラッチ接続操作)に応じて、目標油圧Ptが急峻に立ち上がる。目標油圧Ptは、やがてクラッチ装置26が締結しきる直前の油圧p1まで上昇する。このとき、スロットル操作によってスロットル開度Thも上昇し、エンジン回転数neを高回転にキープする。Referring to FIG. 11,
When the
自動二輪車1の急発進時に前輪2がリフトすると、それ以上のリフトを抑えるために、例えばECU60がスロットル開度Thの上昇を抑え、自動二輪車1の加速度aを低下させる。本実施形態では、前輪2がリフトすると判断したタイミングT1で、目標油圧Ptをクラッチレバー4bの操作量に応じた対操作目標油圧p1よりも低いウィリー抑制油圧p2に設定する。これにより、クラッチ容量を低下させてクラッチ装置26に滑り(クラッチ差回転、クラッチスリップ)を発生させ、自動二輪車1の加速度aを抑制して車体ウィリー(ピッチ角)の増加を抑える。
If the
以上説明したように、上記実施形態におけるクラッチ制御装置60Aは、エンジン13と、変速機21と、上記エンジン13と上記変速機21との間の動力伝達を断接するクラッチ装置26と、上記クラッチ装置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、上記クラッチ容量の制御パラメータ(スレーブ油圧Ps)の目標値(目標油圧Pt)を演算するECU60と、車体の車両前後方向の加速度aを検知する加速度センサ40と、を備え、上記ECU60は、上記加速度センサ40が検知した車両前後方向の加速度aが予め定めた上限値を超えないように、上記クラッチ容量を制御する。
この構成によれば、車両前後方向の加速度aが所定の上限値を超えないようにクラッチ容量を制御することで、車体のウィリーを抑えた範囲(車体のピッチ方向の挙動を抑えた範囲)で最大の加速を図ることができる。また、クラッチ容量の制御により車体加速度を制御するので、エンジン出力制御による加速制御に比べて、応答性の高い加速制御を実現することができる。As described above, the
According to this configuration, by controlling the clutch capacity so that the acceleration a in the longitudinal direction of the vehicle does not exceed a predetermined upper limit value, the wheelie of the vehicle body is suppressed (the range in which the behavior of the vehicle body in the pitch direction is suppressed). Maximum acceleration can be achieved. In addition, since the vehicle body acceleration is controlled by controlling the clutch capacity, it is possible to realize acceleration control with higher response than acceleration control by engine output control.
上記クラッチ制御装置60Aにおいて、上記加速度センサ40は、上記加速度aを検知する加速度センサ40である。
この構成によれば、車速検知用の車輪速センサ等の検知情報から加速度aを算出する場合に比べて、精度の高い加速度情報を得ることができる。In the
According to this configuration, it is possible to obtain highly accurate acceleration information as compared with the case where the acceleration a is calculated from detection information such as a wheel speed sensor for vehicle speed detection.
上記クラッチ制御装置60Aにおいて、上記加速度センサ40は、車体のピッチ角θを検知する車体姿勢検知手段としても機能し、上記ECU60は、上記加速度センサ40が検知する車体のピッチ角θが予め定めた規定値より大きくなった場合には、上記加速度aの上限値を低下させる。
この構成によれば、車体ピッチ角θが増加した場合(ウィリーした場合)、車体ピッチ角θが増加しやすい状況になるため、ウィリーを抑えるための加速度aの制限がより厳しくなる。そこで、車体ピッチ角の増加に応じて加速度aの上限値を低下させることで、ウィリー制御の確実性を高めることができる。また、車体挙動検知手段が加速度センサと車体姿勢センサとを兼ねるので、システム構成の簡素化を図ることができる。In the
According to this configuration, when the vehicle body pitch angle θ increases (when the vehicle performs a wheelie), the vehicle body pitch angle θ tends to increase. Therefore, by lowering the upper limit value of the acceleration a as the vehicle body pitch angle increases, the certainty of the wheelie control can be enhanced. In addition, since the vehicle body behavior detection means serves both as an acceleration sensor and as a vehicle attitude sensor, it is possible to simplify the system configuration.
上記クラッチ制御装置60Aにおいて、上記加速度aの上限値は、前輪2の接地荷重Ffrが予め定めた下限値以下となる加速度に設定される。
この構成によれば、加速度aの上限値を、前輪接地荷重Ffrが下限値以下となる加速度に設定することで、ウィリー制御の確実性を高めることができる。In the
According to this configuration, by setting the upper limit of the acceleration a to an acceleration at which the front wheel ground load Ffr is equal to or lower than the lower limit, it is possible to increase the certainty of the wheelie control.
上記クラッチ制御装置60Aにおいて、上記加速度aの上限値は、後輪接地位置Prrと予め定めた車両重心位置G1とを結ぶ線分rと路面rmとがなす角度φに基づいて算出される。
この構成によれば、後輪接地位置Prrと車両重心位置G1とを結ぶ線分rと路面rmとがなす角度φに基づいて、車両進行方向の加速度aの上限値を算出することで、車体がウィリーしない範囲で最大の加速を図ることができる。In the
According to this configuration, the upper limit value of the acceleration a in the vehicle traveling direction is calculated based on the angle φ between the line segment r connecting the rear wheel ground contact position Prr and the vehicle center of gravity position G1 and the road surface rm. The maximum acceleration can be achieved within the range where the wheelie does not occur.
上記クラッチ制御装置60Aにおいて、前輪2の回転速度を検出する前車輪速センサ44fと、後輪12の回転速度を検出する後車輪速センサ44rと、を備え、上記ECU60は、上記前車輪速センサ44fおよび後車輪速センサ44rがそれぞれ検出する前輪2および後輪12の各回転速度の差分が、予め定めた規定値以上になった場合に、上記クラッチ容量を低下させる。
この構成によれば、前後輪2,12の回転速度を検出する前後車輪速センサ44f,44rを用いて、前後輪2,12の回転速度の差分から前輪リフト(ウィリー)等を検知可能とする。車体のウィリーを検知した場合には、クラッチ容量の制御により車体加速度を抑える。これにより、車体がウィリーしない範囲で最大の加速を図り、かつ加速制御を応答性よく実現することができる。The
According to this configuration, by using the front and rear
本発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、フロントサスペンションおよびリヤサスペンションの少なくとも一方に、サスペンション荷重を測定可能な手段を設け、その測定情報に応じてクラッチ容量を制御してもよい。例えば、フロントサスペンション荷重が所定値以下となった場合、およびリヤサスペンション荷重が所定値以上となった場合、の少なくとも一方のときに、クラッチ容量を制限する。フロントサスペンション荷重およびリヤサスペンション荷重の少なくとも一方が常に測定される場合、常にウィリー直前の限界を認識してクラッチ容量を制御可能である。
IMUによりピッチ角加速度を直接検知してウィリー抑制制御を行うことも可能であるが、本実施形態では、車両前後方向の加速度を検知する安価な加速度センサを用いてウィリー抑制制御を行うことができる。また、既存の車輪速センサを用いて加速度を算出しウィリー抑制制御を行うことができる。The present invention is not limited to the above embodiment, and for example, means for measuring the suspension load may be provided in at least one of the front suspension and the rear suspension, and the clutch capacity may be controlled according to the measurement information. For example, the clutch capacity is limited when at least one of the front suspension load is below a predetermined value and the rear suspension load is above a predetermined value. If at least one of the front and rear suspension loads are constantly measured, the limit just before the wheelie is always known and the clutch capacity can be controlled.
Although it is possible to perform wheelie suppression control by directly detecting pitch angular acceleration with an IMU, in the present embodiment, wheelie suppression control can be performed using an inexpensive acceleration sensor that detects acceleration in the longitudinal direction of the vehicle. . Further, wheelie suppression control can be performed by calculating acceleration using an existing wheel speed sensor.
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。
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、実施形態の構成要素を周知の構成要素に置き換える等、本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。Application is not limited to a configuration in which the clutch is engaged by increasing the hydraulic pressure and disengaged by decreasing the hydraulic pressure, but may be applied to a configuration in which the clutch is disengaged by increasing the hydraulic pressure and engaged by decreasing the hydraulic pressure.
The clutch operator is not limited to the
It is not limited to application to a saddle type vehicle in which clutch operation is automated as in the above embodiment, but while maintaining manual clutch operation as a basis, gear shifting is performed by adjusting driving force without performing manual clutch operation under predetermined conditions. It can also be applied to a saddle type vehicle provided with a so-called clutch-less transmission.
The above saddle-riding type vehicle includes all vehicles in which the driver straddles the vehicle body, not only motorcycles (including motorized bicycles and scooter type vehicles), but also three-wheeled vehicles (one front wheel and two rear wheels). , including vehicles with two front wheels and one rear wheel) or four-wheel vehicles, and vehicles including an electric motor as a prime mover.
The configuration in the above embodiment is an example of the present invention, and various modifications, such as replacing the constituent elements of the embodiment with known constituent elements, are possible without departing from the gist of the present invention.
1 自動二輪車(鞍乗り型車両)
2 前輪
12 後輪
13 エンジン(原動機)
21 変速機
26 クラッチ装置
40 加速度センサ
44f 前車輪速センサ
44r 後車輪速センサ
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 加速度
Ffr接地荷重
G1 車両重心位置
Prr 後輪接地位置
Ps スレーブ油圧(制御パラメータ)
Pt 目標油圧(目標値)
r 線分
rm 路面
θ ピッチ角
φ 角度1 Motorcycle (saddle type vehicle)
2
21
60A Clutch control device a Acceleration Ffr Ground load G1 Vehicle center of gravity position Prr Rear wheel ground contact position Ps Slave oil pressure (control parameter)
Pt Target oil pressure (target value)
r line segment rm road surface θ pitch angle φ angle
Claims (6)
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、
前記クラッチ容量の制御パラメータの目標値を演算する制御部と、
車体の車両前後方向の加速度を検知する車体挙動検知手段と、を備え、
前記制御部は、前記車体挙動検知手段が検知した前記車両前後方向の前記加速度が予め定めた上限値を超えないように、前記クラッチ容量を制御し、
前記加速度の上限値は、後輪接地位置と予め定めた車両重心位置とを結ぶ線分と、路面と、がなす角度に基づいて算出されることを特徴とするクラッチ制御装置。engine and
a gearbox;
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 control unit that calculates a target value of a control parameter for the clutch capacity;
a vehicle body behavior detection means for detecting acceleration of the vehicle body in the longitudinal direction of the vehicle;
The control unit controls the clutch capacity so that the acceleration in the longitudinal direction of the vehicle detected by the vehicle body behavior detection means does not exceed a predetermined upper limit value,
The clutch control device, wherein the upper limit value of the acceleration is calculated based on an angle formed by a road surface and a line segment connecting a rear wheel ground contact position and a predetermined center of gravity of the vehicle.
前記制御部は、前記車体挙動検知手段が検知する前記車体の前記ピッチ角が予め定めた規定値より大きくなった場合には、前記加速度の上限値を低下させることを特徴とする請求項1又は2に記載のクラッチ制御装置。The vehicle body behavior detection means also functions as vehicle body attitude detection means for detecting the pitch angle of the vehicle body,
2. The control unit reduces the upper limit value of the acceleration when the pitch angle of the vehicle body detected by the vehicle body behavior detection means becomes larger than a predetermined specified value. 2. The clutch control device according to 2.
後輪の回転速度を検出する後車輪速センサと、を更に備え、
前記制御部は、前記前車輪速センサおよび前記後車輪速センサがそれぞれ検出する前記前輪および前記後輪の各回転速度の差分が、予め定めた規定値以上になった場合に、前記クラッチ容量を低下させることを特徴とする請求項1から4の何れか一項に記載のクラッチ制御装置。a front wheel speed sensor that detects the rotational speed of the front wheels;
A rear wheel speed sensor that detects the rotation speed of the rear wheel,
The control unit adjusts the clutch capacity when the difference between the rotational speeds of the front wheels and the rear wheels detected by the front wheel speed sensor and the rear wheel speed sensor respectively becomes equal to or greater than a predetermined specified value. 5. A clutch control device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the clutch control device is reduced.
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