JP2009222068A - クラッチバイワイヤシステム - Google Patents

Abstract

【課題】手動変速モードにおいて、変速機を保護しつつ、走行安全性を向上させることができるクラッチバイワイヤシステムを提供すること。
【解決手段】クラッチ２１及びクラッチアクチュエータ２３を有する自動クラッチ２０と、エンジン１０とクラッチ２１を介して接続されるとともにシフトアクチュエータ３４〜３６を有する自動変速機３０と、クラッチペダルの踏み込み量を検出するクラッチペダルセンサ４１と、シフトレバーの操作を検出するシフトセンサ４２と、自動変速モードのときに、自動的に前記クラッチアクチュエータ２３とシフトアクチュエータ３３〜３５の動作を制御し、手動変速モードのときに、少なくともクラッチペダルセンサ４１及びシフトセンサ４２からの信号に基づいて、クラッチアクチュエータ２３とシフトアクチュエータ３３〜３５の動作を制御する変速制御装置と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動クラッチ及び自動変速機を制御する変速制御装置を備えたクラッチバイワイヤシステムに関し、特に、手動変速及び自動変速の切り替え可能なクラッチバイワイヤシステムに関する。

一台の車両で運転者の要求に応じてオートマチックかマニュアルかを切り替えることができる車両がある。このような車両においては、エンジンが自動クラッチを介して自動変速機に接続され、自動クラッチ及び自動変速機が変速制御装置によって制御され、変速制御装置にて手動変速及び自動変速の切り替え可能なクラッチバイワイヤシステムを有する。

従来のクラッチバイワイヤシステムに関して、エンジンの出力を変速して車両の駆動輪側へ伝達する変速部を含み、変速部が自動モードと手動モードとの間でモード選択可能である車両用パワートレインの制御装置が、エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路上に設けられたクラッチの締結度合を運転者によるクラッチペダルの操作に基づき電気的に制御可能なクラッチバイワイヤ手段と、変速部のモードが手動モードのときにクラッチの締結度合制御をＯＮにし自動モードのときにクラッチの締結度合制御をＯＦＦにするクラッチバイワイヤ制御手段とを具えるものが開示されている（特許文献１参照）。これにより、例えば、夫はマニュアル車が欲しいが妻はオートマチック車が欲しい、あるいは通常の走行中はマニュアル車が良いが渋滞時はオートマチック車の方が良い等の要求に一台の車両で応えることができる。

特開２００５−２１４３７０号公報

しかしながら、特許文献１記載の制御装置では、手動モードでは、発進・変速時のクラッチペダル操作について、イージードライブとスポーツドライブの両立を図っているものの、クラッチペダル操作とシフトレバー操作の関連については触れられていない。このことから、特許文献１記載の制御装置では、シフトレバー操作については、従来のマニュアルトランスミッションと同じと考えられる。すなわち、変速時にクラッチペダル（左足操作）、アクセルペダル（右足操作）、シフトレバー（左手操作）、ハンドル（右手操作）を連携し、適切なタイミングで操作することが想定され、対象がマニュアル車両の運転を楽しいと感じられるドライバに限定される。そのため、クラッチペダル操作とシフトレバー操作が不慣れなドライバが手動モードで操作すると、クラッチが繋がったまま変速するおそれがあり、変速部を破損してしまうおそれがある。また、手動モードでは、道路がカーブのところで変速操作すると、左手でシフトレバーを操作し、右手でハンドルを操作することになり、片手運転となるため、走行安全性が損なわれるおそれがある。

本発明の主な課題は、手動変速モードにおいて、変速機を保護しつつ、走行安全性を向上させることができるクラッチバイワイヤシステムを提供することである。

本発明の一視点においては、手動変速及び自動変速の切り替え可能なクラッチバイワイヤシステムであって、エンジンと接続されるクラッチ、及び、前記クラッチの解放及び係合を操作するクラッチアクチュエータを有する自動クラッチと、前記エンジンと前記クラッチを介して接続されるとともに、変速段の切り替えを操作するシフトアクチュエータを有する自動変速機と、クラッチペダルの踏み込み量を検出するクラッチペダルセンサと、シフトレバーの操作を検出するシフトセンサと、自動変速モードのときに、自動的に前記クラッチアクチュエータと前記シフトアクチュエータの動作を制御し、手動変速モードのときに、少なくとも前記クラッチペダルセンサ及び前記シフトセンサからの信号に基づいて、前記クラッチアクチュエータと前記シフトアクチュエータの動作を制御する変速制御装置と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、手動変速モードのときに自動クラッチが繋がったままの状態で自動変速機を変速することを禁止できるため、自動変速機の破損を防止でき、自動変速機を保護することができる。また、手動変速モードのときに変速のタイミングを、クラッチペダルを踏み込むタイミングで決定できるため、変速の瞬間にハンドルを両手でしっかり握ることができ、走行安全性を向上させることができる。

本発明の実施形態では、エンジン（図１の１０）と接続されるクラッチ（図１の２１）、及び、前記クラッチ（図１の２１）の解放及び係合を操作するクラッチアクチュエータ（図１の２３）を有する自動クラッチ（図１の２０）と、前記エンジン（図１の１０）と前記クラッチ（図１の２１）を介して接続されるとともに、変速段の切り替えを操作するシフトアクチュエータ（図１の３４、３５、３６）を有する自動変速機（図１の３０）と、クラッチペダルの踏み込み量を検出するクラッチペダルセンサ（図１の４１）と、シフトレバーの操作を検出するシフトセンサ（図１の４２）と、自動変速モードのときに、自動的に前記クラッチアクチュエータ（図１の２３）と前記シフトアクチュエータ（図１の３３、３４、３５）の動作を制御し、手動変速モードのときに、少なくとも前記クラッチペダルセンサ（図１の４１）及び前記シフトセンサ（図１の４２）からの信号に基づいて、前記クラッチアクチュエータ（図１の２３）と前記シフトアクチュエータ（図１の３３、３４、３５）の動作を制御する変速制御装置と、を備える。

本発明の実施例１に係るクラッチバイワイヤシステムについて図面を用いて説明する。図１は、本発明の実施例１に係るクラッチバイワイヤシステムの構成を模式的に示した模式図である。

クラッチバイワイヤシステムでは、エンジン（内燃機関）１０の出力軸（クランクシャフト）と一体的に回転するフライホイール１１に自動クラッチ２０が組み付けられ、その自動クラッチ２０を介して自動変速機３０が接続されている。エンジン１０は、エンジン制御装置５０によって制御される。

自動クラッチ２０は、機械式（乾燥単板式）の摩擦クラッチ２１と、クラッチレバー２２と、クラッチアクチュエータ２３と、を備えている。自動クラッチ２０は、乾式クラッチに限らず、電磁クラッチ、湿式クラッチなどを用いてもよい。

クラッチアクチュエータ２３は、クラッチレバー２２を介して摩擦クラッチ２１による回転伝達を操作するアクチュエータである。

摩擦クラッチ２１は、フライホイール１１に対向して配置されており、自動変速機３０の入力軸３１と一体的に回転するクラッチディスク２１ａを備えている。摩擦クラッチ２１は、フライホイール１１に対するクラッチディスク２１ａの圧着荷重が変化されることで、フライホイール１１及びクラッチディスク２１ａ間（エンジン１０の出力軸及び自動変速機３０の入力軸３１間）の回転伝達、すなわちクラッチトルクを変化させる。

クラッチアクチュエータ２３は、その駆動源として直流電動モータ２４を備え、同モータ２４の駆動によりロッド２５を前方又は後方に移動（進退）させてクラッチレバー２２を動かす。これにより、クラッチレバー２２を介してレリーズベアリング２７を押動し、これに弾接するダイヤフラムスプリング２８を変形させてプレッシャプレート２９に圧着荷重を生ぜしめる。このプレッシャプレート２９は、フライホイール１１と一体回転する摩擦クラッチ２１のカバー２１ｂに支持されている。クラッチアクチュエータ２３は、ロッド２５を介してクラッチレバー２２を動かすことで、プレッシャプレート２９を介してフライホイール１１に対するクラッチディスク２１ａの圧着荷重を変化させ、摩擦クラッチ２１による回転伝達を操作する。

具体的には、ロッド２５が前方に移動（進行）され、同ロッド２５によりクラッチレバー２２が図１の右側に押されると、フライホイール１１に対するクラッチディスク２１ａの圧着荷重は低減されるようになっている。逆に、ロッド２５が後方に移動（退行）され、クラッチレバー２２が戻されると、フライホイール１１に対するクラッチディスク２１ａの圧着荷重は増加されるようになっている。

ここで、ロッド２５の移動位置と摩擦クラッチ２１による回転伝達との関係について説明する。ロッド２５を前方に移動（進行）させていくと、最終的にはフライホイール１１に対するクラッチディスク２１ａの圧着荷重が略皆無となる。このとき、フライホイール１１及びクラッチディスク２１ａは切り離されて、これらフライホイール１１及びクラッチディスク２１ａ間の回転伝達はなくなる。この回転伝達がなくなる状態をクラッチの断状態（非係合状態）という。そして、このときのロッド２５の位置をスタンバイ点という。なお、ロッド２５の位置に対応したその移動量を制御量としてのクラッチストローク（クラッチアクチュエータストローク）という。

スタンバイ点からロッド２５を後方に移動（退行）させていくと、フライホイール１１に対するクラッチディスク２１ａの圧着荷重はその移動量に応じて増加する。このとき、圧着荷重に応じた回転数差（スリップ量）を有してフライホイール１１及びクラッチディスク２１ａ間の回転伝達がなされる。特に、このようなロッド２５の移動（退行）による圧着荷重の増加により、回転数差（スリップ量）が略皆無となると、フライホイール１１及びクラッチディスク２１ａは同期回転する。この同期回転する状態をクラッチの完全係合状態という。そして、このときのロッド２５の位置を完全係合点という。従って、スタンバイ点から同期時の移動位置（完全係合点）までの間でロッド２５の移動量（クラッチストローク）をクラッチアクチュエータ２３により制御することで、フライホイール１１及びクラッチディスク２１ａ間のスリップ量が制御される。以下、ロッド２５の移動量（クラッチストローク）がスタンバイ点から完全係合点までの範囲にあり、フライホイール１１及びクラッチディスク２１ａ間がスリップする状態を、半クラッチ状態という。なお、完全係合状態を含む半クラッチ状態を特にクラッチの係合状態という。

自動クラッチ２０には、クラッチアクチュエータ２３のロッド２５の移動位置であるクラッチストロークＳｔを検出するストロークセンサ２６が設けられている。このクラッチストロークＳｔは、摩擦クラッチ２１による回転伝達の状態判断等に供される。

自動変速機３０は、例えば、前進５段・後進１段の平行軸歯車式変速機であって、入力軸３１及び出力軸３２を備えるとともに、複数の変速ギヤ列を備えている。自動変速機３０の入力軸３１は、摩擦クラッチ２１のクラッチディスク２１ａに動力伝達可能に連結され、出力軸３２は、車軸（図示略）に動力伝達可能に連結されている。そして、入力軸３１には、その回転数（入力軸回転数Ｎｉ）を検出する入力軸回転数センサ３３が設けられている。出力軸３２には、その回転数（出力軸回転数Ｎｏ）を検出する出力軸回転数センサ３７が設けられている。また、自動変速機３０は、その動力伝達の可能なギヤ列（変速段）の切り替えを操作するための変速アクチュエータ３４、３５、３６を備える。自動変速機３０は、この変速アクチュエータ３４、３５、３６が駆動されることで、所要の変速段に切り替える。なお、自動変速機３０は、平行軸歯車式変速機に限らず、複数の遊星歯車、ブレーキ、クラッチ、及びソレノイドバルブを用いて油圧等で変速可能な遊星歯車式変速機や、連続的に無段階で変速比を変更することが可能な無段変速機とすることができる。

エンジン制御装置５０は、エンジン１０を制御するコンピュータである。エンジン制御装置５０は、制御に必要なエンジン運転状態（アクセルペダルセンサ１２からのアクセル開度、エンジン回転数センサ（図示せず）からのエンジン回転数Ｎｅ、イグニッションスイッチ（図示せず）のオン・オフ状態等）に関する情報を収集し、あらかじめ定められたプログラムに従って計算を行い、インジェクタ（図示せず）、イグナイタ（図示せず）等のアクチュエータを制御する。エンジン制御装置５０は、変速制御装置６０と電気的に接続されており、変速制御装置６０において必要な情報（エンジン回転数Ｎｅ、アクセル開度など）を変速制御装置６０に提供することが可能である。

変速制御装置６０は、自動クラッチ２０及び自動変速機３０を制御するコンピュータである。変速制御装置６０は、制御に必要な運転状態（クラッチペダルセンサ４１からのクラッチペダルストローク、シフトセンサ４２からのシフトポジション、入力軸回転数センサ３３からの入力軸回転数、出力軸回転数センサ３７からの出力軸回転数、ストロークセンサ２６からのクラッチアクチュエータストローク、エンジン制御装置５０からのエンジン回転数等）に関する情報を収集し、あらかじめ定められたプログラムに従って計算を行い、クラッチアクチュエータ２３及び変速アクチュエータ３４、３５、３６を制御し、表示装置４３に所定の情報を表示させる。変速制御装置６０は、自動変速モードのときに、自動的にクラッチアクチュエータ２３とシフトアクチュエータ３３、３４、３５の動作を制御し、手動変速モードのときに、少なくともクラッチペダルセンサ４１及びシフトセンサから４２の信号に基づいて、クラッチアクチュエータ２３とシフトアクチュエータ３３、３４、３５の動作を制御する。変速制御装置６０には、ストロークセンサ２６、入力軸回転数センサ３３、出力軸回転数センサ３７、クラッチペダルセンサ４１、シフトセンサ４２等の各種センサや、クラッチアクチュエータ２３、変速アクチュエータ３４、３５、３６、表示装置４３、エンジン制御装置５０が電気的に接続されている。

変速制御装置６０は、クラッチアクチュエータ２３を駆動して摩擦クラッチ２１による回転伝達を調節する。これにより、車両状態に応じた摩擦クラッチ２１による回転伝達が自動制御される。変速制御装置６０は、変速アクチュエータ３４、３５、３６を駆動して、自動変速機３０における動力伝達の可能なギヤ列（変速段）を切り替える。これにより、車両状態に応じた自動変速機３０における変速段が自動制御される。変速制御装置６０の詳細な動作は、後述する。

アクセルペダルセンサ１２は、運転席のアクセルペダル（図示せず）の踏み込み量（ストローク）を検出するセンサであり、エンジン制御装置１２と電気的に接続されている。

クラッチペダルセンサ４１は、運転席のクラッチペダル（図示せず）の位置（ストローク）を検出するセンサであり、変速制御装置６０と電気的に接続されている。

シフトセンサ４２は、運転席のシフトレバー（図示せず）の操作を検出するセンサであり、変速制御装置６０と電気的に接続されている。

表示装置４３は、所定の情報を表示する装置であり、変速制御装置６０と電気的に接続され、運転席のインパネ等に配設される。

次に、本発明の実施例１に係るクラッチバイワイヤシステムの動作について図面を用いて説明する。図２は、本発明の実施例１に係るクラッチバイワイヤシステムの動作を模式的に示したフローチャートである。

まず、変速制御装置（図１の５０）は、必要な変数（要求シフトポジション、実シフトポジション、制御モード）を初期化する（ステップＡ１）。ここで、実シフトポジションは、現在噛み合っているギヤ段を表す。要求シフトポジションは、ドライバのシフトレバー操作によって選択され記録されるギヤ段を表す。制御モードは、ステップ６Ａで、維持モードと変速モードを選択するための変数である。維持モードは、ギヤ段を維持するモードであり、変速モードは、ギヤ段を変速するモードである。初期化したときの要求シフトポジションは「１」、実シフトポジションは「１」、制御モードは「維持モード」である。

次に、変速制御装置（図１の５０）は、ドライバのシフトレバー操作が行われると、シフトレバーが「＋」に操作されたか否かを判定する（ステップＡ２）。シフトレバーが「＋」に操作されていない場合（ステップＡ２のＮＯ）、ステップＡ４に進む。

シフトレバーが「＋」に操作された場合（ステップＡ２のＹＥＳ）、変速制御装置（図１の５０）は、要求シフトポジションの値に＋１を加算し、記録する（ステップＡ３）。なお、要求シフトポジションは、自動変速機（図１の３０）の前進変速段が５段の場合、５を限度とする。その後、ステップＡ６に進む。

シフトレバーが「＋」に操作されていない場合（ステップＡ２のＮＯ）、変速制御装置（図１の５０）は、シフトレバーが「−」に操作されたか否かを判定する（ステップＡ４）。シフトレバーが「−」に操作されていない場合（ステップＡ４のＮＯ）、ステップＡ６に進む。

シフトレバーが「−」に操作された場合（ステップＡ４のＹＥＳ）、変速制御装置（図１の５０）は、要求シフトポジションの値に−１を加算し、記録する（ステップＡ５）。なお、要求シフトポジションは、１を限度とする。その後、ステップＡ６に進む。

ステップＡ３の後、ステップＡ５の後、又は、ステップＡ４のＮＯの場合、変速制御装置（図１の５０）は、制御モードが維持モードか変速モードかを判定する（ステップＡ６）。変速モードの場合、ステップＡ１２に進む。

維持モードの場合、変速制御装置（図１の５０）は、自動変速機（図１の３０）のギヤ段を維持する処理を行う（ステップＡ７）。

ステップＡ７の後、変速制御装置（図１の５０）は、ドライバのクラッチペダルの踏み込み量に従って、クラッチアクチュエータ（図１の２３）を制御する処理を行う（ステップＡ８）。なお、ステップＡ７は、自動変速機（図１の３０）のギヤ比を制御する処理であり、実施例１では自動化されたマニュアルトランスミッションを採用している。他に、ＡＴ、ＣＶＴなど、自動変速機であれば応用可能である。

ステップＡ８の後、変速制御装置（図１の５０）は、要求シフトポジションと実シフトポジションが不一致であるか否かを判定する（ステップＡ９）。要求シフトポジションと実シフトポジションが不一致でない場合（ステップＡ９のＮＯ）、ステップＡ１６に進む。なお、ステップＡ８は、クラッチの断、係合を制御する処理であり、実施例１では摩擦クラッチ（図１の２１）をクラッチアクチュエータ（図１の２３）によって制御しているが、電磁クラッチ、湿式クラッチなどを用いてもよい。

要求シフトポジションと実シフトポジションが不一致である場合（ステップＡ９のＹＥＳ）、変速制御装置（図１の５０）は、クラッチペダルが踏み込まれて、クラッチ位置（クラッチアクチュエータストローク）がしきい値より断側にあるか否かを判定する（ステップＡ１０）。クラッチ位置がしきい値より断側にない場合（ステップＡ１０のＮＯ）、ステップＡ１６に進む。ここで、しきい値は、自動変速機（図１の３０）の変速を最低限邪魔しないクラッチアクチュエータストロークの断側の位置を規定した値である。クラッチアクチュエータストロークがしきい値よりも断側にあれば、自動変速機（図１の３０）の変速を邪魔することはない。

クラッチ位置がしきい値より断側にある場合（ステップＡ１０のＹＥＳ）、変速制御装置（図１の５０）は、制御モードを維持モードから変速モードに更新する（ステップＡ１１）。その後、ステップＡ１６に進む。

ステップＡ６にて制御モードが変速モードの場合、変速制御装置（図１の５０）は、自動変速機（図１の３０）のギヤチェンジを実施する（ステップＡ１２）。なお、ステップＡ１２は、自動変速機（図１の３０）のギヤ比を制御する処理であり、実施例１では自動化されたマニュアルトランスミッションを採用している。他に、ＡＴ、ＣＶＴなど、自動変速機であれば応用可能である。

ステップＡ１２の後、変速制御装置（図１の５０）は、クラッチペダルの踏み込みにかかわらず、クラッチ位置（クラッチアクチュエータストローク）をしきい値より断側に維持する処理を行う（ステップＡ１３）。なお、ステップＡ１３は、クラッチの断、係合を制御する処理であり、実施例１では摩擦クラッチ（図１の２１）をクラッチアクチュエータ（図１の２３）によって制御しているが、電磁クラッチ、湿式クラッチなどを用いてもよい。

ステップＡ１３の後、変速制御装置（図１の５０）は、要求シフトポジションと実シフトポジションが一致するか否かを判定する（ステップＡ１４）。要求シフトポジションと実シフトポジションが一致しない場合（ステップＡ１４のＮＯ）、ステップＡ１６に進む。

要求シフトポジションと実シフトポジションが一致する場合（ステップＡ１４のＹＥＳ）、変速制御装置（図１の５０）は、制御モードを変速モードから維持モードに更新する（ステップＡ１５）。その後、ステップＡ１６に進む。

ステップＡ９のＮＯの場合、ステップＡ１０のＮＯの場合、ステップＡ１１の後、ステップＡ１４のＮＯの場合、又は、ステップＡ１５の後、変速制御装置（図１の５０）は、要求シフトポジションと実シフトポジションが不一致であるか否かを判定する（ステップＡ１６）。

要求シフトポジションと実シフトポジションが不一致である場合（ステップＡ１６のＹＥＳ）、変速制御装置（図１の５０）は、表示装置（図１の４３）のギヤ段表示を点滅させる処理を行う（ステップＡ１７）。その後、ステップＡ２に戻る。

要求シフトポジションと実シフトポジションが不一致でない場合（ステップＡ１６のＮＯ）、変速制御装置（図１の５０）は、表示装置（図１の４３）のギヤ段表示を点灯させる処理を行う（ステップＡ１８）。その後、ステップＡ２に戻る。

次に、本発明の実施例１に係るクラッチバイワイヤシステムの動作について具体例及び図面を用いて説明する。図３は、本発明の実施例１に係るクラッチバイワイヤシステムの第１例の動作を模式的に示したタイミングチャートである。図４は、本発明の実施例１に係るクラッチバイワイヤシステムの第２例の動作を模式的に示したタイミングチャートである。図５は、本発明の実施例１に係るクラッチバイワイヤシステムにおける高速時及び低速時のクラッチペダルストロークとクラッチアクチュエータストロークの関係を模式的に示したグラフである。図６は、本発明の実施例１に係るクラッチバイワイヤシステムにおける表示装置の変速時の表示の移り変わりを模式的に示したタイミングチャートである。図７は、本発明の実施例１に係るクラッチバイワイヤシステムにおける表示装置の変速をキャンセルした時の表示の移り変わりを模式的に示したタイミングチャートである。

図３を参照すると、制御モードが維持モードで、実シフトポジションが１速で、要求シフトポジションが１速で、クラッチが係合しているときに、シフトレバーを「＋」に操作すると（図２のステップＡ２のＹＥＳ）、要求シフトポジションが２速になるが（図２のステップＡ３）、この段階では制御モードが維持モードなので（図２のステップＡ６の維持モード）、ギヤ段が維持される（図２のステップＡ７）。その後、クラッチペダルを踏み込むと、踏み込み量に応じてクラッチアクチュエータがストロークするが（図２のステップＡ８）、踏み込みの初期では、実シフトポジションが１速で、要求シフトポジション２速で一致しない（図２のステップＡ９）。そして、踏み込みを増加させクラッチアクチュエータストロークがしきい値の断側になると（図２のステップＡ１０のＹＥＳ）、制御モードが変速モードになる（図２のステップＡ１１）。変速モードになるとギヤチェンジを行うが（図２のステップＡ１２）、変速中（現在のギヤの噛み合いが開放され、目標のギヤが噛み合うまでの間）にクラッチペダルの踏み込み量が少なくなった場合でも、図４のようにギヤが破損しない位置までクラッチアクチュエータストロークを断側に強制的にストロークさせる（図２のステップＡ１３）。変速が終了し、実シフトポジションと要求シフトポジションが２速で一致すると（図２のステップＡ１４のＹＥＳ）、制御モードを維持モードに更新する（図２のステップＡ１５）。

図５を参照すると、クラッチアクチュエータを制御する処理（図２のステップＡ８）では、変速制御装置（図１の５０）は、車両の状態（エンジン制御装置（図１の６０）からのエンジン回転数などの各部材の回転数、アクセルペダルセンサ（図１の１２）からのアクセルペダルの踏み込み量、車速センサ（図示せず）からの車両速度、出力軸回転数センサ（図１の３７）からの出力回転数など）に基づいて、低速時（所定値より低い車速のとき）はクラッチをコントロールしやすいようにクラッチペダル及びクラッチアクチュエータの各ストローク全幅を使用し、高速時（所定値以上の車速のとき）はキビキビした操作フィーリングを得るために、クラッチペダルのストロークを短くしている。

図６を参照すると、実シフトポジションと要求シフトポジションが２速で一致している時（図２のステップＡ１６のＮＯ）、表示装置（図１の４３）はギヤ位置「２速」で「点灯」する（図２のステップＡ１８）。この後、シフトレバーを「＋」に操作し（図２のステップＡ２のＹＥＳ）、要求シフトポジションが３速になると（図２のステップＡ３）、実シフトポジションが２速で一致しないので（図２のステップＡ１６のＹＥＳ）、表示装置（図１の４３）はギヤ位置「３速」で「点滅」する（図２のステップＡ１７）。その後、クラッチペダルを踏み込んで変速を開始すると、実シフトポジションが変速中になるが、要求シフトポジションが３速で一致しないので（図２のステップＡ１６のＹＥＳ）、表示装置（図１の４３）はギヤ位置「３速」で「点滅」したままである（図２のステップＡ１７）。その後、変速が完了すると、実シフトポジションと要求シフトポジションが３速で一致し（図２のステップＡ１６のＮＯ）、表示装置（図１の４３）はギヤ位置「３速」で「点灯」する（図２のステップＡ１８）。これにより、シフトレバーを操作してから、クラッチを踏み込むまでの間は、ギヤ位置表示を点滅させることでドライバーに変速後のギヤを知らせることができる。

図７を参照すると、実シフトポジションと要求シフトポジションが２速で一致している時（図２のステップＡ１６のＮＯ）、表示装置（図１の４３）はギヤ位置「２速」で「点灯」する（図２のステップＡ１８）。この後、シフトレバーを「＋」に操作し（図２のステップＡ２のＹＥＳ）、要求シフトポジションが３速になると（図２のステップＡ３）、実シフトポジションが２速で一致しないので（図２のステップＡ１６のＹＥＳ）、表示装置（図１の４３）はギヤ位置「３速」で「点滅」する（図２のステップＡ１７）。その後、シフトレバーを「−」に操作し（図２のステップＡ４のＹＥＳ）、要求シフトポジションが２速になると（図２のステップＡ５）、実シフトポジションと要求シフトポジションが２速で一致し（図２のステップＡ１６のＮＯ）、表示装置（図１の４３）はギヤ位置「２速」で「点灯」する（図２のステップＡ１８）。これにより、シフトレバーを「＋」操作した後、「−」操作をすると、ギヤ位置表示の点滅が点灯に変化して、シフトチェンジがキャンセルされたことを、ドライバに知らせることができる。

実施例１によれば、手動変速モードのときに自動クラッチ２０が繋がったままの状態で自動変速機３０を変速することを禁止できるため、自動変速機３０の破損を防止でき、自動変速機３０を保護することができる。また、実施例１によれば、手動変速モードのときに変速のタイミングを、クラッチペダルを踏み込むタイミングで決定できるため、変速の瞬間にハンドルを両手でしっかり握ることができ、走行安全性を向上させることができる。特に、コーナー手前の直進状態で事前に変速準備ができるため、コーナー直前から直後まで両手でハンドルを保持できる。例えば、カーブ手前で減速シフトダウンする際に、従来のマニュアルトランスミッション車両では、アクセルペダルからブレーキペダルに踏み変え、クラッチ断、シフトレバー操作、クラッチ係合、ブレーキからアクセルへの踏み変えの順に操作するが、実施例１では、あらかじめシフトレバーでシフトダウンを指示した後、ハンドルに両手を戻し、アクセルからブレーキに踏み変え、クラッチ断、クラッチ係合、ブレーキペダルからアクセルペダルへの踏み変えの順に操作すればよい。これにより、変速中にハンドルを両手で持ち、ブレーキ操作とクラッチ操作に集中することができる。

また、実施例１によれば、変速中にクラッチペダルの踏み込み量が不足しても、変速中は少なくともクラッチアクチュエータストロークをしきい値に維持するか、もしくは、自動変速機３０の変速を邪魔しないクラッチ断位置まで制御することで、自動変速機３０を保護することができる。

また、実施例１によれば、停車〜低速走行中は、丁寧なクラッチ操作がやりやすくなり、高速走行中は、キビキビ感のある変速がしやすくなる。例えば、低車速で走行中はショックの発生しないように丁寧なクラッチ操作に対応するため、ペダルストロークのコントロール領域を広く使えるように設定できる。また、高車速は多少乱暴なクラッチ操作をしてもショックが発生しないことから、クラッチ断に必要なクラッチペダルストロークを短く設定できる。また、高速時はクラッチを断した状態（駆動輪にトルクが伝わらない状態）をできるだけ短くしたい要望があるため、キビキビした変速が求められるが、このような要求を満たすことができる。

さらに、実施例１によれば、実シフトポジションと要求シフトポジションが一致していないときにギヤ位置の表示を点滅させることで、ドライバは現在のギヤ位置と記録された変速指示のズレを認識できるため、ドライバがシフトレバーを操作し、変速を記録させたことを忘れて、クラッチペダルを踏んだときに不用意な変速が発生しないようにすることができる。

本発明の実施例１に係るクラッチバイワイヤシステムの構成を模式的に示した模式図である。 本発明の実施例１に係るクラッチバイワイヤシステムの動作を模式的に示したフローチャートである。 本発明の実施例１に係るクラッチバイワイヤシステムの第１例の動作を模式的に示したタイミングチャートである。 本発明の実施例１に係るクラッチバイワイヤシステムの第２例の動作を模式的に示したタイミングチャートである。 本発明の実施例１に係るクラッチバイワイヤシステムにおける高速時及び低速時のクラッチペダルストロークとクラッチアクチュエータストロークの関係を模式的に示したグラフである。 本発明の実施例１に係るクラッチバイワイヤシステムにおける表示装置の変速時の表示の移り変わりを模式的に示したタイミングチャートである。 本発明の実施例１に係るクラッチバイワイヤシステムにおける表示装置の変速をキャンセルした時の表示の移り変わりを模式的に示したタイミングチャートである。

符号の説明

１０ エンジン
１１ フライホイール
１２ アクセルペダルセンサ
２０ 自動クラッチ
２１ 摩擦クラッチ（クラッチ）
２１ａ クラッチディスク
２１ｂ カバー
２２ クラッチレバー
２３ クラッチアクチュエータ
２４ 直流電動モータ
２５ ロッド
２６ ストロークセンサ
２７ レリーズベアリング
２８ ダイヤフラムスプリング
２９ プレッシャプレート
３０ 自動変速機
３１ 入力軸
３２ 出力軸
３３ 入力軸回転数センサ
３４、３５、３６ 変速アクチュエータ
３７ 出力軸回転数センサ
４１ クラッチペダルセンサ
４２ シフトセンサ
４３ 表示装置
５０ エンジン制御装置
６０ 変速制御装置

Claims (10)

1. エンジンと接続されるクラッチ、及び、前記クラッチの解放及び係合を操作するクラッチアクチュエータを有する自動クラッチと、
   前記エンジンと前記クラッチを介して接続されるとともに、変速段の切り替えを操作するシフトアクチュエータを有する自動変速機と、
   クラッチペダルの踏み込み量を検出するクラッチペダルセンサと、
   シフトレバーの操作を検出するシフトセンサと、
   自動変速モードのときに、自動的に前記クラッチアクチュエータと前記シフトアクチュエータの動作を制御し、手動変速モードのときに、少なくとも前記クラッチペダルセンサ及び前記シフトセンサからの信号に基づいて、前記クラッチアクチュエータと前記シフトアクチュエータの動作を制御する変速制御装置と、
   を備えることを特徴とするクラッチバイワイヤシステム。
2. 前記変速制御装置は、前記手動変速モードのときに、前記シフトレバーが操作されたときに、シフトアップ又はシフトダウンの操作を記録し、前記クラッチアクチュエータのストロークがしきい値より係合側のときは変速を禁止し、前記クラッチアクチュエータのストロークが前記しきい値より断側のときは記録された操作に従い前記シフトアクチュエータを制御して変速を行うことを特徴とするクラッチバイワイヤシステム。
3. 前記変速制御装置は、前記手動変速モードのときに、前記自動変速機の変速中に、前記クラッチの変速開始時のクラッチ断位置に維持する、又は、前記変速開始時のクラッチ断位置よりもさらに断側になるように前記クラッチアクチュエータを制御することを特徴とする請求項１又は２記載のクラッチバイワイヤシステム。
4. 車両の状態を検出するセンサを備え、
   前記変速制御装置は、前記手動変速モードのときに、前記しきい値に対応するクラッチペダルの踏み込み量を、前記センサからの前記車両の状態に応じて変化させるように制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載のクラッチバイワイヤシステム。
5. 前記センサは、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルペダルセンサ、車両の速度を検出する車速センサ、及び、前記自動変速機の出力軸の回転数を検出する出力軸回転数センサの少なくともいずれか１つのセンサであることを特徴とする請求項４記載のクラッチバイワイヤシステム。
6. 前記変速制御装置は、前記手動変速モードのときに、所定値より低い車速のときは前記クラッチペダル及び前記クラッチアクチュエータの各ストローク全幅を使用するように制御し、所定値以上の車速のとき前記クラッチペダルのストロークを短くするように制御することを特徴とする請求項４又は５のいずれか一に記載のクラッチバイワイヤシステム。
7. ギヤ位置を表示する表示装置を備え、
   前記変速制御装置は、前記手動変速モードのときに、前記シフトレバーの操作が記録された要求シフトポジションと、前記自動変速機の実際の実シフトポジションとにズレが生じているとき、前記表示装置にて前記要求シフトポジションと前記実シフトポジションにズレがあることを知らせるように表示させることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一に記載のクラッチバイワイヤシステム。
8. 前記変速制御装置は、前記手動変速モードのときに、前記要求シフトポジションと前記実シフトポジションにズレがあるときに、前記表示装置にて前記要求シフトポジションを点滅表示させることを特徴とする請求項７記載のクラッチバイワイヤシステム。
9. 前記自動変速機は、平行軸歯車式変速機、遊星歯車式変速機、及び、無段変速機のいずれか１つの変速機であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一に記載のクラッチバイワイヤシステム。
10. 前記クラッチは、乾式クラッチ、電磁クラッチ、及び、湿式クラッチのいずれか１つのクラッチであることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一に記載のクラッチバイワイヤシステム。

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