JP2007225045A - クラッチ異常検出装置、自動クラッチ装置および鞍乗型車両 - Google Patents

Abstract

【課題】自動クラッチ装置の異常検出を行うクラッチ異常検出装置において、当該クラッチボ異常検出装置が搭載される自動二輪車の組立工程を簡略化するとともに、センサの取付スペースの確保を不要とする。
【解決手段】メインスイッチがオンになったことを受けて、クラッチアクチュエータにクラッチの断続動作を行わせ、当該断続動作における接続動作中の所定時間におけるクラッチアクチュエータの電流値の積算値を算出する。そして、この積算値と予め設定されている閾値とを比較し、当該閾値とのずれが所定値以上であれば、自動クラッチ装置に異常があると判定する。断続動作中のクラッチアクチュエータの電流値は、メインマイコンにフィードバックされる。
【選択図】図７

Description

本発明は、自動クラッチ装置の異常を検出するクラッチ異常検出装置、このクラッチ異常検出装置を備えた自動クラッチ装置、および、この自動クラッチ装置を備えた鞍乗型車両に関するものである。

従来より、摩擦クラッチと当該摩擦クラッチの断続を自動的に行う油圧式の自動クラッチ装置とを備えた自動二輪車が知られている。例えば、下記特許文献１には、自動クラッチ装置として電動式のアクチュエータと油圧シリンダとを備え、このアクチュエータを用いて油圧シリンダを駆動することによって、摩擦クラッチの断続を行うことが記載されている。
特開２００３−３２９０６４号公報

ところで、自動クラッチ装置の信頼性向上のため、その異常を検出する装置が望まれている。そのような異常検出装置として、油圧センサを設け、この油圧センサによって作動油の圧力を検出することによって自動クラッチ装置の異常を検出するように構成された異常検出装置が考えられる。

しかしながら、油圧センサを用いて自動クラッチ装置の異常を検出する装置では、油圧センサを取り付ける工程が増える分、組立工程が複雑化してしまう。また、上記センサを取り付けるためのスペースの確保が必要となってしまう。特に、自動二輪車等の鞍乗型車両にあっては、センサの設置スペースに大きな制約がある場合があり、設置スペースを確保することが困難な場合もある。さらに、センサを物理的に取り付ける関係上、センサの取付部分の耐久性が課題となる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、組立工程が比較的簡単なクラッチ異常検出装置を提供することにある。また、本発明の他の目的は、クラッチ異常検出装置の省スペース化を図ることである。また、本発明の他の目的は、クラッチ異常検出装置の耐久性を向上させることである。

本発明に係るクラッチ異常検出装置は、摩擦クラッチと前記摩擦クラッチを直接または間接的に断続させる電動式のアクチュエータとを備えた自動クラッチ装置の異常を検出するクラッチ異常検出装置であって、前記アクチュエータの電流値を検出する電流値検出装置と、前記電流値検出装置の検出結果に基づいて、前記自動クラッチ装置の異常を判定する判定装置とを備えたものである。

上記クラッチ異常検出装置によれば、摩擦クラッチに断続動作を行わせる電動式のアクチュエータが駆動するときの電流値に基づいて、自動クラッチ装置の異常検出を行う。例えば、油圧式の自動クラッチ装置において、アクチュエータと摩擦クラッチとの間の駆動機構で作動油漏れが発生した場合には、それがアクチュエータの電流値の変化として検出され、これに基づいて自動クラッチ装置の異常が検出される。このようなクラッチ異常検出装置とすることにより、センサを取り付ける工程が必要なくなるため、組立工程を簡略化することができる。また、センサを取り付けるためのスペースの確保が不要となる。さらに、センサの取付部分の耐久性も問題とならない。

本発明によれば、自動クラッチ装置の異常検出を行うクラッチ異常検出装置において、組立工程を簡略化することができるとともに、センサの取付スペースの確保が不要となる。また、本発明によれば、センサを取り付ける必要がないため、センサの取付部分の耐久性も問題とならない。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１に示すように、本実施形態に係る鞍乗型車両は自動二輪車１０である。自動二輪車１０は、骨格をなす車体フレーム１１と、乗員が着座するシート１６とを備えている。シート１６に着座した乗員は、車体フレーム１１を跨いで乗車する。なお、本発明において、車両の形状としては、図１に示したものに限定されず、また、車両の最高速度や排気量、車両の大小等も限定されない。また、本発明に係る鞍乗型車両は、シートの前方に燃料タンクが配置されているいわゆるモーターサイクル型等の他の自動二輪車等であってもよい。また、自動二輪車に限らず、四輪バギー等の他の鞍乗型車両であってもよい。

以下の説明では、前後左右の方向は、シート１６に着座した乗員から見た方向を言うものとする。車体フレーム１１は、ステアリングヘッドパイプ１２と、ステアリングヘッドパイプ１２から後方斜め下向きに延びる一本のメインフレーム１３と、メインフレーム１３の中途部から後方斜め上向きに延びる左右のシートレール１４と、メインフレーム１３の後端部とシートレール１４の中途部とに接続された左右のシートピラーチューブ１５とを備えている。

ステアリングヘッドパイプ１２には、フロントフォーク１８を介して前輪１９が支持されている。シートレール１４の上には、燃料タンク２０およびシート１６が支持されている。シート１６は、燃料タンク２０の上方からシートレール１４の後端部に向かって延びている。燃料タンク２０は、シートレール１４の前半部の上方に配置されている。

メインフレーム１３の後端部には、左右一対のリヤアームブラケット２４が設けられている。なお、ここではメインフレーム１３に設けられたリヤアームブラケット２４等は、車体フレーム１１の一部をなすものとする。

リヤアームブラケット２４は、メインフレーム１３の後端部から下向きに突出している。これらリヤアームブラケット２４にはピボット軸３８が設けられ、ピボット軸３８にリヤアーム２５の前端部が揺動自在に支持されている。リヤアーム２５の後端部には後輪２６が支持されている。

また、車体フレーム１１には、後輪２６を駆動するエンジンユニット２８が支持されている。クランクケース３５は、メインフレーム１３に吊り下げられた状態で支持されている。なお、本実施形態において、エンジンユニット２８は、ガソリンエンジン（図示せず）を備えているが、エンジンユニット２８が備えるエンジンはガソリンエンジン等の内燃機関に限定されず、モータエンジン等であってもよい。

自動二輪車１０は、フロントカウル３３と、左右のレッグシールド３４とを備えている。レッグシールド３４は運転者の脚部の前方を覆うカバー部材である。

また、図１には示していないが、自動二輪車１０の右側の下部には、ブレーキペダルが設けられている。上述したブレーキペダルは、後輪２６を制動させるためのものである。また、前輪１９は、ハンドル４１の右グリップ４１Ｒ（図示せず）近傍に設けられたブレーキレバー（図示せず）を操作することにより制動される。

図２は、図１に示した自動二輪車の駆動系の構成図である。ハンドル４１（図１も参照）の右グリップ４１Ｒは、アクセルグリップを構成し、このアクセルグリップにはスロットル入力センサ４２が装着されている。このスロットル入力センサ４２は、乗員によるアクセル入力（スロットル開度入力）を検出する。また、ハンドル４１の左グリップ４１Ｌ側には、シフトスイッチ４３が設けられている。シフトスイッチ４３は、シフトアップスイッチ４３ａとシフトダウンスイッチ４３ｂとからなり、手動操作によりシフトポジションをニュートラルから最高速（本実施形態では６速）までの間で増加または減少させることができる。さらに、ハンドル４１の中央部には、現在のシフトポジション等を表示するインジケータ４５が設けられている。

吸気通路を構成するスロットル４７にはスロットル弁４６が装着されている。スロットル弁４６の弁軸４８の右側端部には、スロットル駆動アクチュエータ４９が設けられるとともに、左側端部にはスロットル開度センサ５０が設けられている。この弁軸４８に装着されたスロットル駆動アクチュエータ４９およびスロットル開度センサ５０からＤＢＷ（ドライブバイワイヤ）５１が構成されている。ＤＢＷ５１は、スロットル開度センサ５０の検出結果に応じて、スロットル駆動アクチュエータ４９によりスロットル４７を開閉駆動するものである。

図示しないエンジンに接続されるクランク軸５２の右側端部には、エンジン回転数センサ５３が設けられている。クランク軸５２は、湿式多板式のクラッチ５４を介してメイン軸５５に連結されている。クラッチ５４は、クラッチハウジング５４ａとクラッチボス５４ｂとを備えている。クラッチハウジング５４ａには複数のフリクションプレート５４ｃが取り付けられているとともに、クラッチボス５４ｂには複数のクラッチプレート５４ｄが取り付けられている。各クラッチプレート５４ｄは、隣り合うフリクションプレート５４ｃ、５４ｃの間に配置されている。メイン軸５５には、多段（図２では６段）の変速ギア５７が装着されるとともに、メイン軸回転数センサ５６が設置されている。メイン軸５５に装着された各変速ギア５７は、メイン軸５５と平行に配置されたドライブ軸５８上に装着された変速ギア５９と噛み合っている。なお、図２では、説明の便宜上、変速ギア５７と変速ギア５９とを分離して示している。

これら変速ギア５７および変速ギア５９は、選択されたギア以外は、いずれか一方または両方がメイン軸５５またはドライブ軸５８に対して空転状態で装着されている。したがって、メイン軸５５からドライブ軸５８への駆動力の伝達は、選択された一対の変速ギアのみを介して行われる。

変速ギア５７および変速ギア５９を選択してギアチェンジを行う動作は、シフトカム７９により行われる。シフトカム７９には、複数（図２では３本）のカム溝６０が形成され、各カム溝６０にシフトフォーク６１が装着される。各シフトフォーク６１は、それぞれメイン軸５５およびドライブ軸５８の所定の変速ギア５７、５９に係合している。シフトカム７９が回転することにより、シフトフォーク６１がカム溝６０に沿って軸方向に移動し、シフトカム７９の回転角度に応じた位置の一対の変速ギア５７、５９がメイン軸５５およびドライブ軸５８に対してスプライン嵌合される。そして、スプライン嵌合された一対の変速ギア５７、５９によって、メイン軸５５からドライブ軸５８へ駆動力が伝達される。なお、これら変速ギア５７、５９およびシフトカム７９により変速機８０が構成される。

上述したクラッチ５４および変速機８０は、それぞれ、クラッチアクチュエータ６３およびシフトアクチュエータ６５により駆動される。クラッチアクチュエータ６３は、油圧伝達機構６４、ロッド７１、レバー７２、ピニオン７３およびラック７４を介してクラッチ５４と接続されている。油圧伝達機構６４は、油圧シリンダ６４ａ、オイルタンク（図示せず）等を備え、クラッチアクチュエータ６３の駆動により油圧を発生させ、その油圧をロッド７１に伝達させる機構である。クラッチアクチュエータ６３の駆動によりロッド７１が矢印Ａのように往復動作し、レバー７２が矢印Ｂのように回動し、これにより、クラッチ５４がラック７４の移動方向に応じて接続または切断される。なお、本実施形態においては、クラッチアクチュエータ６３として電動モータを採用しているが、本発明においてはこれに限定されず、例えば、ソレノイド等であってもよい。上述したクラッチ５４、クラッチアクチュエータ６３、油圧伝達機構６４、ロッド７１、レバー７２、ピニオン７３、ラック７４、および、クラッチアクチュエータの６３の駆動制御を行うＥＣＵ１００（図３参照）から、本発明にいう自動クラッチ装置７７が構成されている。なお、本発明において、自動クラッチは、必ずしも油圧伝達機構により駆動される必要はなく、例えば、ワイヤやロッド等の伝達機構により駆動されるものであってもよい。

シフトアクチュエータ６５は、減速機構６６、ロッド７５およびリンク機構７６を介してシフトカム７９と接続されている。減速機構６６は、複数の減速ギア（図示せず）を備えている。ギアチェンジの際には、シフトアクチュエータ６５の駆動によりロッド７５が矢印Ｃのように往復運動し、リンク機構７６を介してシフトカム７９が所定角度だけ回転する。これによりカム溝６０に沿ってシフトフォーク６１が所定量だけ軸方向に移動し、一対の変速ギア５７、５９がそれぞれ、メイン軸５５およびドライブ軸５８に固定状態となり、メイン軸５５からドライブ軸５８に駆動力が伝達される。なお、本実施形態において、シフトアクチュエータ６５として電動モータを採用しているが、本発明においてはこれに限定されず、例えば、ソレノイド等であってもよい。

クラッチアクチュエータ６３に接続された油圧伝達機構６４には、上記ピストンのストローク位置を検出することによってクラッチ位置を検出するクラッチ位置センサ６８が設置されている。また、ドライブ軸５８には車速センサ６９が設置されている。さらに、シフトカム７９にはギアポジション（シフトカムの回転量）を検出するギアポジションセンサ７０が設置されている。

シフトアップスイッチ４３ａまたはシフトダウンスイッチ４３ｂの操作に応じて、後述するＥＣＵ１００（エンジン制御装置）が、クラッチアクチュエータ６３およびシフトアクチュエータ６５の駆動制御を行うことによってシフトチェンジが行われる。具体的には、クラッチアクチュエータ６３によるクラッチ５４の切断→シフトアクチュエータ６５による変速ギア５７、５９のギアチェンジ→クラッチアクチュエータ６３によるクラッチ５４の接続の一連の動作が、所定のプログラムやマップに基づいて行われる。

クラッチアクチュエータ６３およびシフトアクチュエータ６５は、図９に示すように、クランクケース３５（図１も参照）に取り付けられている。クラッチアクチュエータ６３は、シリンダ８３の後方であって、クランクケース３５と、このクランクケース３５の上方に配置された気化器８４との間に配置されている。また、シフトアクチュエータ６５は、クランクケース３５の上部側の側部に車両の前後方向に沿って配置されており、クランク軸５２とピボット軸３８（図１も参照）との間に配置されている。

図３は、自動二輪車１０に搭載された制御システムの全体構成を示すブロック図である。ＥＣＵ１００が備えるメインマイコン９０にはドライブ回路９３を介して駆動系装置群１１０が接続されている。なお、ＥＣＵ１００は、本発明にいうクラッチ異常検出装置に該当する。駆動系装置群１１０は、図４に示すように、スロットル駆動アクチュエータ４９、インジケータ４５、クラッチアクチュエータ６３およびシフトアクチュエータ６５（図２も参照）から構成されている。

ドライブ回路９３は、メインマイコン９０から供給されるドライブ信号に応じて、駆動系装置群１１０を構成する各装置に適正な電流をバッテリ９７から供給する。なお、本実施形態において、クラッチアクチュエータ６３を駆動させるためにドライブ回路９３から供給された電流値は、メインマイコン９０が備える電流値検出回路９１にフィードバックされる。また、メインマイコン９０は、積算値算出回路９２を備えている。この積算値算出回路９２は、電流値検出回路９１により検出された上記電流値に基づいて、クラッチアクチュエータ６３によるクラッチ５４（図２参照）の接続動作中における上記電流値の所定時間の積算値を算出する。上述した電流値検出回路９１および積算値算出回路９２を備えたメインマイコン９０は、本発明にいう電流値検出装置および積算値検出装置として機能するものである。

また、メインマイコン９０にはセンサ・スイッチ群１２０が接続されている。センサ・スイッチ群は、図５に示すように、スロットル入力センサ４２、シフトスイッチ４３、スロットル開度センサ５０、エンジン回転数センサ５３、メイン軸回転数センサ５６、クラッチ位置センサ６８、車速センサ６９およびギアポジションセンサ７０（図２も参照）から構成されており、これら各センサの検出結果がメインマイコン９０に入力されるようになっている。メインマイコン９０は、上記各センサから入力した検出結果に基づいて、駆動系装置群１１０を構成する各装置に対してドライブ信号を供給して駆動制御を行う。

バッテリ９７と接続された電源回路９８は、キースイッチ（図示せず）と連動してオン／オフが切り換えられるメインスイッチ９６を備えている。メインスイッチ９６がオンになると、電源回路９８は、バッテリ９７の電圧をメインマイコン９０の駆動用電圧に変換してメインマイコン９０に供給する。

次に、自動クラッチ装置７７の異常検出のためにＥＣＵ１００が行う処理について説明する。本実施形態に係る自動二輪車１０では、停車中、メインスイッチ９６がオンになったことを受けて、自動クラッチ装置７７の異常検出を行うために、試験的にクラッチ５４の断続動作が行われる。そして、この断続動作中のクラッチアクチュエータ６３の電流値に基づいて、自動クラッチ装置７７の異常の有無が判定される。

図６は、自動二輪車１０の停車中にＥＣＵ１００において行われる処理の流れを示すフローチャートである。まず、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１００において、メインスイッチ９６がオンになったか否かを判定する。すなわち、乗員によって図示しないキースイッチが操作されたことを受けて、メインスイッチ９６がオンになったか否かを判定する。メインスイッチ９６がオンになっていないと判定した場合、処理をステップＳ１００に戻し、メインスイッチ９６がオンになるまで待機する。

一方、ステップＳ１００において、メインスイッチ９６がオンになったと判定した場合、次に、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１１０において、ギアイン状態であるか否かを判定する。この処理において、ＥＣＵ１００は、ギアポジションセンサ７０の検出信号に基づいて、１〜６速のいずれかのギアポジションであるか否かを判定する。ギアイン状態ではないと判定した場合、すなわち、ギアがニュートラルであると判定した場合、後述するステップＳ１３０に処理を進める。一方、ギアイン状態であると判定した場合、次に、ステップＳ１２０において、ブレーキオンの操作があったか否かを判定する。この処理において、ＥＣＵ１００は、上述したブレーキレバーまたはブレーキペダルの操作があったか否かを判定する。

ブレーキオンの操作がなかったと判定した場合、処理をステップＳ１２０に戻し、ブレーキオンの操作があるまで待機する。一方、ブレーキオンの操作があったと判定した場合、次に、ステップＳ１３０においてクラッチ異常検出処理を行う。この処理は、後で図面（図７）を用いて説明するが、乗員によるシフトチェンジに係る操作とは無関係に、クラッチ５４の断続動作を行い、この断続動作における接続動作中のクラッチアクチュエータ６３の電流値に基づいて、自動クラッチ装置７７に異常があるか否かを判定する処理である。

ステップＳ１３０の処理を実行すると、次に、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１４０においてエンジンスタータがオンになったか否かを判定する。この処理において、ＥＣＵ１００は、図示しないエンジンスタータが押下されたか否かを判定する。なお、このステップＳ１３０においては、上述したステップＳ１２０のクラッチ異常検出処理の終了後の他、当該処理の実行中にエンジンがオンになったか否かも判定する。エンジンスタータがオンになっていないと判定した場合、処理をステップＳ１４０に戻してオンになるまで待機する一方、エンジンスタータがオンなったと判定した場合、ステップＳ１５０の処理によりエンジンを始動させ、本サブルーチンを終了させる。本実施形態においては、ステップＳ１２０のクラッチ異常検出処理の実行中にエンジンスタータが押下された場合には、クラッチ異常検出処理の終了を待って、エンジンを始動させるように構成されている。

図７は、クラッチ異常検出処理の流れを示すフローチャートであり、この処理は、図６のステップＳ１３０のサブルーチンにおいて呼び出されて実行される。このクラッチ異常検出処理が開始されると、まず、ＥＣＵ１００は、エンジンストップ保持に係る処理を開始させる。この処理は、上記エンジンスタータがオンになってもエンジンを始動させないように保持させる処理である。

次に、ステップＳ２１０において、クラッチの切断を開始させる。この処理において、ＥＣＵ１００は、クラッチアクチュエータ６３を駆動させることによって、一定速度でクラッチ５４を切断させる処理を開始する。ステップＳ２１０の処理を実行すると、次に、ステップＳ２２０において、クラッチの切断が完了したか否かを判定する。この処理において、ＥＣＵ１００は、クラッチ５４が完全に切断された状態になったか否かを、クラッチ位置センサ６８（図１、図５参照）の検出結果に基づいて判定する。クラッチの切断が完了していないと判定した場合、処理をステップＳ２２０に戻してクラッチ５４が完全に切断するまで待機する。

一方、ステップＳ２２０においてクラッチの切断が完了したと判定した場合、次に、ステップＳ２３０においてクラッチの接続を開始させる。この処理において、ＥＣＵ１００は、クラッチアクチュエータ６２を駆動させることによって、一定速度でクラッチ５４を接続させる処理を開始する。なお、このクラッチ５４の接続速度は、上述したステップＳ２１０の処理におけるクラッチ５４の切断速度よりも遅くなるように設定されている。

ステップＳ２３０の処理を実行すると、次に、ステップＳ２４０において、所定時間が経過したか否かを判定する。この処理において、ＥＣＵ１００は、上述したステップＳ２３０の処理が開始されてから、予め定められた所定時間が経過したか否かを判定する。所定時間が経過していない場合は処理をステップＳ２４０に戻して待機する。

一方、所定時間が経過したと判定した場合、次に、ステップＳ２５０において電流値の積算値を算出する処理を行う。この処理において、ＥＣＵ１００は、クラッチ５４の接続動作中であって、上記所定時間が経過するまでの間における、クラッチアクチュエータ６３の電流値の積算値を算出する処理を行う。クラッチアクチュエータ６３の電流値は、所定のタイミング毎に、メインマイコン９０が備える電流値検出回路９１にて検出され、図示しないメモリ等に記憶される。積算値算出回路９２は、この検出結果に基づいて、上述したステップＳ２３０の処理が行われてから上記所定時間が経過するまでの上記電流値の積算値を算出する。

ステップＳ２５０の処理を実行すると、次に、ステップＳ２６０において、ステップＳ２５０の処理により得られた積算値と、予めＥＣＵ１００のメモリ等に記憶されている閾値とを比較する処理を行う。この閾値は、予め正常な自動クラッチ装置７７を用いてクラッチアクチュエータ６３の電流値を調査しておくことによって、算出しておくことが可能である。

ステップＳ２６０の処理を実行すると、次に、ステップＳ２７０において、自動クラッチ装置７７に異常があるか否かを判定する。この判定は、上述したステップＳ２６０の処理における比較結果に基づいて行われる。すなわち、ステップＳ２５０の処理により得られた電流値の積算値と、上記閾値とのずれが所定値以上であれば自動クラッチ装置７７に異常（例えば、作動油漏れ）があると判定する。自動クラッチ装置７７に異常があると判定した場合、次に、ステップＳ２８０において、自動クラッチ装置７７に異常があった旨を所定の報知機（例えば、図１に示したインジケータ等）を用いて報知する。報知機としては、上述したインジケータに限定されず、運転者に異常を報知できる装置であればよい。具体的には、例えば、音を発生する音発生器や、エンジンの出力を変化させることで報知することができる点火装置や燃料噴射装置等を挙げることができる。

ステップＳ２８０の処理を実行するか、ステップＳ２７０において自動クラッチ装置７７に異常がないと判定した場合、次に、ステップＳ２９０においてクラッチ５４の接続が完了したか否かを判定する。この処理において、ＥＣＵ１００は、クラッチ５４が完全に接続された状態になったか否かを、クラッチ位置センサ６８の検出結果に基づいて判定する。クラッチ５４の接続が完了していないと判定した場合、処理をステップＳ２９０に戻してクラッチ５４が完全に接続されるまで待機する。クラッチ５４が完全に接続されたと判定した場合、次に、ステップＳ３００において、上述したステップＳ２００の処理により設定されたエンジンストップ保持を解除する。このステップＳ３００の処理が行われることにより、その後、エンジンスタータがオンになったことを受けて、エンジンが始動するようになる。ステップＳ３００の処理を実行すると、クラッチ異常検出処理を終了させる。

図８は、クラッチ５４の断続動作中におけるクラッチアクチュエータ６３の電流値を示す特性図である。図８には、クラッチ５４の断続動作中のクラッチ位置が示されている。同図に示すように、通常の断続動作においては、クラッチ５４の接続速度は、クラッチ５４の切断速度よりも遅い。また、図８には、クラッチ５４の断続動作中におけるクラッチアクチュエータ６３の電流値が２種類示されている。実線で示したものは、自動クラッチ装置７７が正常である場合であり、破線で示したものは、自動クラッチ装置７７の構成部材のいずれかに異常がある場合である。

本実施形態では、クラッチ５４の接続行程の全期間にわたって、クラッチアクチュエータ６３の電流値の積算値を算出するようにしている。図８に示したクラッチアクチュエータ６３の２種類の電流値特性から、或る時点での電流値を比較しただけでは自動クラッチ装置７７の異常の有無を判定することは困難である。しかし、本実施形態のように、所定時間における電流値の積算値を比較すれば、正常時および異常時の違いが明確になる。

以上説明したように、本実施形態に係る自動二輪車１０によれば、クラッチ５４の断続動作の際のクラッチアクチュエータ６３の電流値に基づいて、自動クラッチ装置７７の異常を検出することとしている。そのため、自動クラッチ装置７７に異常を検出するためのセンサ（例えば、トルクセンサや油圧センサ）を取り付ける必要がない。その結果、センサを取り付ける工程が不要となり、製造工程の複雑化を防止することができる。また、センサを取り付けるためのスペースの確保も不要となる。さらに、センサが不要となるため、センサの取付部分の耐久性が問題となることもない。

また、本実施形態に係る自動二輪車１０によれば、所定時間にわたる電流値の積算値を算出し、この積算値と予め設定された閾値とを比較することによって、自動クラッチ装置７７に異常があるか否かを判定する。このとき、作動中のクラッチアクチュエータ６３の電流値をメインマイコン９０にフィードバックして、その電流値を積算するようにしている。そのため、自動クラッチ装置７７の異常の有無を、より正確に判定することが可能となる。すなわち、或る時点での電流値を比較するだけでは異常の有無を正確に判定することが困難な場合があるが、このような場合であっても積算値を比較するようにすれば、正常時および異常時における違いが明確になる。そのため、自動クラッチ装置７７の異常判定の精度を高めることができる。

このように本実施形態では、所定時間の電流値の積算値に基づくことにより、クラッチ５４の断続に際しての所定のエネルギー量を検出している。そして、検出したエネルギー量と正規のエネルギー量とを比較し、その差に基づいて自動クラッチ装置７７の異常を検出している。したがって、検出容易な物理量であるエネルギー量に基づいているので、自動クラッチ装置７７の異常検出の精度を向上させることができる。

また、本実施形態では、クラッチ５４の断続動作のうち、特に接続動作中の電流値の積算値に基づいて異常検出を行うこととした。前述したように、通常、クラッチ５４の接続速度は切断速度よりも遅い。そのため、本実施形態によれば、電流値の検出がより正確かつ容易となり、自動クラッチ装置７７の異常検出の精度を更に向上させることが可能となる。

本実施形態では、自動クラッチ装置７７は、電動式のクラッチアクチュエータ６３と、油圧シリンダ６４ａを有する油圧伝達機構６４とを備えている。そのため、クラッチアクチュエータ６３の駆動力を油圧伝達機構６４で増幅させることができ、比較的大きな駆動力を要するクラッチ５４の断続動作を円滑に実行することができる。したがって、異常判定のための電流値の検出と、クラッチ５４の円滑な断続とを両立させることができる。また、クラッチアクチュエータ６３として、比較的小型のモータを利用することが可能となる。なお、クラッチアクチュエータ６３の駆動力を増幅させる機構は、油圧シリンダ６４ａを有する油圧伝達機構６４に限定される訳ではなく、他の機構を用いることも可能である。例えば、油圧シリンダ以外の他の流体圧シリンダを備えた機構を用いてもよい。

本実施形態では、クラッチ５４は湿式多板式のクラッチである。そのため、トルクセンサや油圧センサを設けるための設置スペースが限られており、また、それらセンサの取付も複雑になりやすい。したがって、それらのセンサが不要であることの効果が顕著に発揮される。ただし、本発明のクラッチは湿式多板式のクラッチに限定される訳ではなく、乾式のクラッチであってもよく、単板式のクラッチであってもよい。

本実施形態によれば、クラッチアクチュエータ６３は電動式のモータによって構成されている。したがって、クラッチアクチュエータ６３の電流値の検出を容易かつ正確に行うことができる。

また、本実施形態に係る自動二輪車１０では、図６に示したように、ギアがニュートラルであるときに、メインスイッチ９６がオンになったことを受けて、クラッチ５４の断続動作が行われ、この断続動作中に自動クラッチ装置７７の異常検出が行われるように構成されている。すなわち、停車時であって、メインスイッチ９６がオンになってからエンジンが始動するまでの間に、乗員の操作とは無関係にクラッチ５４の断続動作が行われ、その間に自動クラッチ装置７７の異常検出が行われる。そのため、自動二輪車１０の発車前に自動クラッチ装置７７が正常であることを確認することが可能となる。また、自動二輪車１０の乗車の度に異常検出を自動的に行うことができるので、ユーザ自らが異常検出を指示するものと異なり、長期間にわたって異常検出をし忘れるおそれはない。

また、本実施形態に係る自動二輪車１０では、ギアイン状態でメインスイッチ９６がオンになった場合には、その後、ブレーキオンの操作があったことを受けて、クラッチ５４の断続動作が行われ、その間に自動クラッチ装置７７の異常検出が行われる。ギアイン状態で停車するときは、坂道停車時であり、坂道停車中に上述したクラッチ５４の断続動作があると、クラッチ５４の切断時に車体が移動してしまうおそれがある。そのため、本実施形態のように、ブレーキオンの操作を待ってクラッチ５４の断続動作を行うことにより、異常検出の際に車体が移動してしまうことを防止することができる。

また、本実施形態に係る自動二輪車１０では、自動クラッチ装置７７の異常が検出されたときに、その旨を報知するように構成されているため、乗員に自動クラッチ装置７７の異常の発生を即座に知らせることが可能となる。

また、本実施形態に係る自動二輪車１０では、自動クラッチ装置７７の異常検出を行うためにクラッチ５４の断続動作が行われている間、エンジンストップ状態が保持されるように構成されているため、異常検出のための動作をより安全に行うことが可能となる。

本実施形態によれば、自動クラッチ装置７７の異常検出を行うためにクラッチ５４の断続動作が行われている間に、エンジンスタータがオンにされた場合、当該断続動作が行われている間は、エンジンストップ状態を保持し、当該断続動作が終了した後にエンジンを始動させるように構成されている。そのため、異常検出のためのクラッチ５４の断続動作中にエンジンスタータをオンにする操作を行った場合に、その操作がキャンセルされてしまうことがない。したがって、エンジンスタータがオンになってからエンジン始動までの時間が若干遅くなるものの、メインスイッチ９６をオンにしてからエンジンが始動するまでの一連の動作が円滑に行われるので、ユーザが違和感を感じるおそれは少ない。

上述した実施形態では、メインスイッチ９６がオンになった後に、乗員の操作とは無関係にクラッチ５４の断続動作が行われ、その間に自動クラッチ装置７７の異常検出動作が行われる場合について説明した。しかし、本発明では、通常のシフトチェンジ動作におけるクラッチ５４の断続動作が行われている間に、自動クラッチ装置７７の異常検出が行われるように構成されていてもよい。すなわち、シフトアップスイッチ４３ａまたはシフトダウンスイッチ４３ｂ（図２参照）が操作されたことに応じて、シフトチェンジのためにクラッチ５４の断続動作が行われる間に異常検出が行われるように構成されていてもよい。

また、上述した実施形態では、クラッチ５４の断続動作における接続動作中の所定時間に、クラッチアクチュエータ６３の電流値の積算値を算出する場合について説明したが、本発明では、これに限定されず、クラッチ５４の切断動作中に上記積算値を算出するようにしてもよい。

また、上述した実施形態では、クラッチ５４の接続工程における全期間にわたって、電流値の積算値を算出する場合について説明したが、全期間である場合に限定されず、クラッチ５４の接続工程における一部期間にわたって上記積算値を算出するように構成されていてもよい。

なお、異常検出の所要時間を短縮するために、異常検出の際には、クラッチ５４の断続のストロークを通常のギアチェンジ時よりも短くしてもよい。すなわち、ギアチェンジ時のクラッチ５４の断続動作の際には、フリクションプレート５４ｃとクラッチプレート５４ｄとが所定距離まで離間するようにシフトアクチュエータ６３を制御する一方、異常検出時のクラッチ５４の断続動作の際には、フリクションプレート５４ｃとクラッチプレート５４ｄとが上記所定距離よりも短い距離だけ離間するようにシフトアクチュエータ６３を制御するようにしてもよい。これにより、異常検出の際のクラッチ５４の断続時間を短くすることができ、異常検出を迅速に行うことができる。

以上説明したように、本発明は、自動クラッチ装置の異常を検出するクラッチ異常検出装置について有用である。

実施形態に係る自動二輪車の側面図である。 図１に示した自動二輪車の駆動系の構成図である。 自動二輪車に搭載された制御システムの全体構成を示すブロック図である。 駆動系装置群を示すブロック図である。 センサ・スイッチ群を示すブロック図である。 自動二輪車の停車中にＥＣＵにおいて行われる処理の流れを示すフローチャートである。 図６に示したサブルーチンのステップＳ１３０において呼び出されて実行されるクラッチ異常検出処理の流れを示すフローチャートである。 クラッチの断続動作中におけるクラッチアクチュエータの電流値を示す特性図である。 クラッチアクチュエータおよびシフトアクチュエータがエンジンに取り付けられている様子を示す側面図である。

符号の説明

１０ 自動二輪車（鞍乗型車両）
１１ 車体フレーム
１６ シート
２８ エンジンユニット
４３ シフトスイッチ
４３ａ シフトアップスイッチ
４３ｂ シフトダウンスイッチ
４５ インジケータ（報知機）
５４ クラッチ（摩擦クラッチ）
５４ａ クラッチハウジング
５４ｂ クラッチボス
５４ｃ フリクションプレート（摩擦部材）
５４ｄ クラッチプレート（摩擦部材）
６３ クラッチアクチュエータ（アクチュエータ）
６４ 油圧伝達機構
６５ シフトアクチュエータ
６８ クラッチ位置センサ
７０ ギアポジションセンサ
７１ ロッド
７２ レバー
７３ ピニオン
７４ ラック
７７ 自動クラッチ装置
９０ メインマイコン
９１ 電流値検出回路
９２ 積算値算出回路
９６ メインスイッチ
９７ バッテリ
９８ 電源回路
１００ ＥＣＵ（クラッチ異常検出装置、駆動制御装置）

Claims (16)

1. 摩擦クラッチと前記摩擦クラッチを直接または間接的に断続させる電動式のアクチュエータとを備えた自動クラッチ装置の異常を検出するクラッチ異常検出装置であって、
   前記アクチュエータの電流値を検出する電流値検出装置と、
   前記電流値検出装置の検出結果に基づいて、前記自動クラッチ装置の異常を判定する判定装置と、を備えたクラッチ異常検出装置。
2. 前記電流値検出装置により検出された電流値の積算値を算出する積算値算出装置を備え、
   前記判定装置は、前記摩擦クラッチの断続動作中の所定時間における前記積算値を、予め設定された閾値と比較することによって、前記自動クラッチ装置の異常検出を行う請求項１に記載のクラッチ異常検出装置。
3. 前記判定装置は、前記摩擦クラッチのクラッチ接続動作中の所定時間における前記積算値を、予め設定された閾値と比較する請求項２に記載のクラッチ異常検出装置。
4. 摩擦クラッチと、
   前記摩擦クラッチを直接または間接的に断続させる電動式のアクチュエータと、
   前記アクチュエータの駆動制御を行う駆動制御装置と、
   請求項１〜３のいずれか１つに記載のクラッチ異常検出装置と、を備える自動クラッチ装置。
5. 前記摩擦クラッチは湿式多板式のクラッチである請求項４に記載の自動クラッチ装置。
6. 前記アクチュエータはモータである請求項４に記載の自動クラッチ装置。
7. 請求項４に記載の自動クラッチ装置を備えた鞍乗型車両。
8. 電力を供給する電源系と、
   前記電源系からの電力供給のオン／オフを切り換えるメインスイッチと、
   エンジンと、を備え、
   前記駆動制御装置は、前記メインスイッチがオンになったことに応じて前記アクチュエータを駆動させ、
   前記クラッチ異常検出装置は、前記アクチュエータの電流値に基づいて異常判定を行う請求項７に記載の鞍乗型車両。
9. 電力を供給する電源系と、
   前記電源系からの電力供給のオン／オフを切り換えるメインスイッチと、
   エンジンと、を備え、
   前記駆動制御装置は、前記メインスイッチがオンになったことに応じて前記アクチュエータを駆動させて前記摩擦クラッチの断続動作を行わせ、
   前記クラッチ異常検出装置は、前記断続動作における接続動作中に前記自動クラッチ装置の異常判定を行う請求項７に記載の鞍乗型車両。
10. 電力を供給する電源系と、
    前記電源系からの電力供給のオン／オフを切り換えるメインスイッチと、
    エンジンと、を備え、
    前記駆動制御装置は、前記メインスイッチがオンになると、前記エンジンを始動させる前に前記アクチュエータを駆動させ、
    前記クラッチ異常検出装置は、前記エンジンの始動前の前記アクチュエータの電流値に基づいて異常判定を行う請求項７に記載の鞍乗型車両。
11. 電力を供給する電源系と、
    前記電源系からの電力供給のオン／オフを切り換えるメインスイッチと、
    ギア式の変速機と、を備え、
    前記駆動制御装置は、ギアがニュートラルであるときに前記メインスイッチがオンになったことを受けて、前記アクチュエータを駆動させて前記摩擦クラッチの断続動作を行わせ、
    前記クラッチ異常検出装置は、前記断続動作における接続動作中に前記自動クラッチ装置の異常検出を行う請求項７に記載の鞍乗型車両。
12. 電力を供給する電源系と、
    前記電源系からの電力供給のオン／オフを切り換えるメインスイッチと、
    ギア式の変速機と、
    ブレーキと、を備え、
    前記駆動制御装置は、ギアイン状態であるときに前記メインスイッチがオンになった場合に、その後、ブレーキオンの操作があったことを受けて、前記アクチュエータを駆動させて前記摩擦クラッチの断続動作を行わせ、
    前記クラッチ異常検出装置は、前記断続動作における接続動作中に前記自動クラッチ装置の異常検出を行う請求項７に記載の鞍乗型車両。
13. 前記クラッチ異常検出装置により前記自動クラッチ装置の異常が検出されたことを報知する報知機を備える請求項７に記載の鞍乗型車両。
14. ギア式の変速機を備え、
    前記摩擦クラッチは、互いに接触および離反する第１および第２の摩擦部材を有し、
    前記駆動制御装置は、前記変速機のギアチェンジの際には、前記両摩擦部材を所定距離だけ離間させ、前記異常判定の際には、前記両摩擦部材を前記所定距離よりも短い距離だけ離間させる請求項７に記載の鞍乗型車両。
15. 前記駆動制御装置により前記摩擦クラッチの断続動作が行われている間、エンジンストップ状態を保持する保持装置を備える請求項１０に記載の鞍乗型車両。
16. 前記駆動制御装置による前記摩擦クラッチの断続動作が行われている間に、エンジン始動に係る操作があった場合、当該断続動作が終了した後、前記エンジンを自動的に始動させるエンジン始動装置を備える請求項１５に記載の鞍乗型車両。
    

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