JP2010059995A - クラッチ制御装置およびクラッチ制御補正量算出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】クラッチの接続に必要な荷重を検出することでクラッチの制御補正量を算出することができるクラッチ制御装置およびクラッチ制御補正量算出方法を提供する。
【解決手段】油圧検知手段１５０は、リターンスプリング１２によって切断方向に付勢されているクラッチを接続方向に駆動する際のクラッチ油圧を検知する。ストロークエンド検知手段１４０は、クラッチ油圧の変化量が所定値を超えることで、クラッチ板同士が当接する時点、すなわち、クラッチがそれ以上ストロークできない「ストロークエンド位置」に達したことを検知する。クラッチ制御補正量算出手段１３０は、ストロークエンド位置で検知されたクラッチ油圧値からリターンスプリング１２のワーク荷重を算出し、該ワーク荷重の値と予め設定された基準値との差に基づいてクラッチの制御補正量を算出する。
【選択図】図４

Description

本発明は、クラッチ制御装置およびクラッチ制御補正量算出方法に係り、特に、クラッチを接続させるために必要な荷重を検出することでクラッチの制御補正量を算出することができるクラッチ制御装置およびクラッチ制御補正量算出方法を提供することにある。

従来から、動力源と変速機との間で回転駆動力の断接を行うクラッチ装置において、発進操作や変速操作に合わせて、アクチュエータによってクラッチを自動的に断接制御するようにした構成が知られている。このようなクラッチ装置では、例えば、クラッチ板の摩耗等によってクラッチの状態が変化すると、クラッチのトルク容量がずれて発進や変速時の走行フィーリングが変化する可能性がある。

特許文献１には、アクチュエータで駆動される所定の部材の移動量を検知することで、クラッチ板同士が当接するまでのストローク量を求め、このストローク量の変化に応じてアクチュエータの駆動量を変化させるようにしたクラッチ装置が開示されている。
特開２００４−１９７８４２号公報

しかしながら、特許文献１に記載された技術では、アクチュエータで駆動される所定の部材の移動量を検知する変位センサが必要になるという課題があった。

また、リターンスプリングによってクラッチを常に切断方向に付勢しておき、アクチュエータを駆動することで接続方向にストロークさせるクラッチ装置では、製品ばらつきや経年変化によってリターンスプリングの弾発力が変化すると、予め設定された制御量でアクチュエータを駆動してもクラッチが予定通り接続されず、走行フィーリングに影響を与える可能性がある。特許文献１に記載された技術は、クラッチのストローク量を検知するものであり、上記したようなクラッチの状態変化は検知できなかった。

本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、クラッチを接続させるために必要な荷重を検出することでクラッチの制御補正量を算出できるクラッチ制御装置およびクラッチ制御補正量算出方法を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明は、車両のエンジンから変速機に伝達される回転駆動力を断接すると共に、アクチュエータを駆動することで、リターンスプリングの付勢力に抗して接続方向にストロークさせる油圧式のクラッチのクラッチ制御装置において、前記クラッチを制御するクラッチ制御手段と、前記クラッチのクラッチ板同士が当接するストロークエンド位置に達したことを検知するストロークエンド検知手段と、前記クラッチに供給される油圧を検知する油圧検知手段と、前記クラッチがストロークエンド位置に達したときに検知される前記油圧に基づいて前記リターンスプリングに生じているワーク荷重を算出し、該ワーク荷重の値と予め設定された基準値との差に基づいて、前記クラッチの制御補正量を算出する制御補正量算出手段とを具備する点に第１の特徴がある。

また、前記ストロークエンド検知手段は、前記油圧の変化率が所定値を超えることで、前記クラッチがストロークエンド位置に達したと判定する点に第２の特徴がある。

また、前記クラッチは、メインシャフト上に配置された第１クラッチおよび第２クラッチからなるツインクラッチ式であると共に、前記第１クラッチおよび第２クラッチの接続状態を変速動作毎に交互に切り換えることで、前記動力源の回転駆動力を前記変速機へ伝達するように構成されている点に第３の特徴がある。

また、前記制御補正量算出手段による制御補正量の算出処理は、前記クラッチを駆動する作動油の温度が所定値を超えた後に実行される点に第４の特徴がある。

また、前記制御補正量算出手段による制御補正量の算出処理は、所定周期毎に実行される点に第５の特徴がある。

また、前記クラッチの制御補正量が所定値を超えると、警告手段によって警告を発するように構成されている点に第６の特徴がある。

さらに、車両のエンジンから変速機に伝達される回転駆動力を断接すると共に、アクチュエータを駆動することで、リターンスプリングの付勢力に抗して接続方向にストロークされる油圧式のクラッチのクラッチ制御補正量算出方法において、前記クラッチのクラッチ板同士が当接するストロークエンド位置に達したことを検知する手順と、前記クラッチがストロークエンド位置に達したときに検知される油圧に基づいて前記リターンスプリングに生じているワーク荷重を算出する手順と、前記算出されたワーク荷重と予め定められた基準値との差に基づいて、前記クラッチの制御補正量を算出する手順とを具備する点に第７の特徴がある。

第１の特徴によれば、クラッチを制御するクラッチ制御手段と、クラッチのクラッチ板同士が当接するストロークエンド位置に達したことを検知するストロークエンド検知手段と、クラッチに供給される油圧を検知する油圧検知手段と、クラッチがストロークエンド位置に達したときに検知される油圧に基づいてリターンスプリングに生じているワーク荷重を算出し、該ワーク荷重の値と予め設定された基準値との差に基づいて、クラッチの制御補正量を算出する制御補正量算出手段とを具備するので、特別な荷重センサ等を設けることなく、クラッチの油圧値に基づいてリターンスプリングのワーク荷重を算出し、クラッチの制御補正量を求めることが可能となる。これにより、リターンスプリングの製品ばらつき、交換、経年変化等によって、リターンスプリングのバネ定数が初期設定値から変化した場合や、クラッチ板の摩耗により切断状態から接続状態までのストローク量が変化した場合でも、算出された制御補正量を適用してクラッチ制御を実行することで走行フィーリングの変化を防ぐことができる。

第２の特徴によれば、ストロークエンド検知手段は、油圧の変化率が所定値を超えることで、クラッチがストロークエンド位置に達したと判定するので、クラッチを接続方向にストロークさせる際に、クラッチ板同士が当接する位置に達すると急激に油圧が立ち上がるという特性を利用して、クラッチのストロークエンド位置を容易に検知することができる。

第３の特徴によれば、クラッチは、メインシャフト上に配置された第１クラッチおよび第２クラッチからなるツインクラッチ式であると共に、第１クラッチおよび第２クラッチの接続状態を変速動作毎に交互に切り換えることで、動力源の回転駆動力を前記変速機へ伝達するように構成されているので、所定の変速ギヤが選択されて第１クラッチまたは第２クラッチが接続状態にある走行中でも、切断されている側のクラッチを用いてクラッチの制御補正量を算出することができる。これにより、例えば、走行中にリターンスプリングの特性が変化したり、クラッチ板の摩耗が進行した場合でも、常に適切なクラッチ制御を実行することが可能となる。

第４の特徴によれば、制御補正量算出手段による制御補正量の算出処理は、クラッチを駆動する作動油の温度が所定値を超えた後に実行されるので、制御補正量の算出処理を実行する際の温度条件を揃えることで、作動油の粘度変化が制御補正量の算出結果に影響を与えることを防止できる。

第５の特徴によれば、制御補正量算出手段による制御補正量の算出処理は、所定周期毎に実行されるので、クラッチの制御補正量が定期的に更新され、常に適切なクラッチ制御を実行することが可能となる。

第６の特徴によれば、クラッチの制御補正量が所定値を超えると警告手段によって警告を発するように構成されているので、クラッチ板やリターンスプリングの点検や交換等の対処を乗員に促すことが可能となる。

第７の特徴によれば、クラッチのクラッチ板同士が当接するストロークエンド位置に達したことを検知する手順と、クラッチがストロークエンド位置に達したときに検知される油圧に基づいてリターンスプリングに生じているワーク荷重を算出する手順と、算出されたワーク荷重と予め定められた基準値との差に基づいて、クラッチの制御補正量を算出する手順とを具備するので、特別な荷重センサ等を設けることなく、クラッチの油圧値に基づいてリターンスプリングのワーク荷重を算出し、クラッチの制御補正量を求めることが可能となる。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図１は、自動二輪車に適用される自動変速機としての自動マニュアル変速機（以下、ＡＭＴ）１６およびその周辺装置のシステム構成図である。また、図２は、ＡＭＴ１６における各軸および変速ギヤの噛合関係を示す配置関係図である。ＡＭＴ１６は、主軸（メインシャフト）上に配設された２つのクラッチによってエンジンの回転駆動力を断接するツインクラッチ式変速装置である。エンジン１１に連結されるＡＭＴ１６は、クラッチ用油圧装置１７および変速制御装置としてのＡＭＴ制御ユニット１８によって駆動制御される。エンジン１１は、スロットル・バイ・ワイヤ形式のスロットルボディ１９を有し、スロットルボディ１９には、スロットル開閉用のモータ２０が備えられている。

ＡＭＴ１６は、前進６段の変速機２１、第１クラッチＣＬ１、第２クラッチＣＬ２、シフトドラム２４、およびシフトドラム２４を回動させるシフト制御モータ２５を備えている。変速機２１を構成する多数のギヤは、主軸２６およびカウンタ軸（カウンタシャフト）２７にそれぞれ結合または遊嵌されている。主軸２６は、内主軸２６ａと外主軸２６ｂとからなり、内主軸２６ａは第１クラッチＣＬ１と結合され、外主軸２６ｂは第２クラッチＣＬ２と結合されている。主軸２６およびカウンタ軸２７には、それぞれ主軸２６およびカウンタ軸２７の軸方向に変位自在な変速ギヤが設けられており、これら変速ギヤおよびシフトドラム２４に形成されたガイド溝（不図示）に、それぞれシフトフォーク２３の端部が係合されている。

エンジン１１の出力軸、すなわちクランク軸３０には、プライマリ駆動ギヤ３１が結合されており、このプライマリ駆動ギヤ３１はプライマリ従動ギヤ３２に噛み合わされている。プライマリ従動ギヤ３２は、第１クラッチＣＬ１を介して内主軸２６ａに連結されると共に、第２クラッチＣＬ２を介して外主軸２６ｂに連結されている。また、ＡＭＴ１６は、カウンタ軸２７上の所定の変速ギヤの回転速度を計測することで、内主軸２６ａおよび外主軸２６ｂの回転速度をそれぞれ検知する内主軸回転速度センサ７３および外主軸回転速度センサ７４を備えている。

カウンタ軸２７には駆動スプロケット３５が結合されており、この駆動スプロケット３５に巻き掛けられるドライブチェーン（不図示）を介して、駆動輪としての後輪に駆動力が伝達される。また、ＡＭＴ１６内には、プライマリ従動ギヤ３２の外周に対向配置されたエンジン回転数センサ３６と、シフトドラム２４の回転位置に基づいて現在のギヤ段位を検出するギヤポジションセンサ３８と、シフト制御モータ２５によって駆動されるシフタの回動位置を検知するシフタセンサ６４と、シフトドラム２４がニュートラル位置にあることを検知するニュートラルスイッチ６３とが設けられている。また、スロットルボディ１９には、スロットル開度を検出するスロットル開度センサ４７が設けられている。

クラッチ用油圧装置１７は、エンジン１１の潤滑油とクラッチＣＬを駆動する作動油とを兼用する構成を有している。クラッチ用油圧装置１７は、オイルタンク３９と、このオイルタンク３９内のオイル（作動油）を第１クラッチＣＬ１および第２クラッチＣＬ２に給送するための管路４０とを備えている。管路４０上には、油圧供給源としての油圧ポンプ４１およびアクチュエータとしてのバルブ（電子制御弁）４２が設けられており、管路４０に連結される戻り管路４３上には、バルブ４２に供給する油圧を一定値に保つためのレギュレータ４４が配置されている。バルブ４２は、第１クラッチＣＬ１および第２クラッチＣＬ２に個別にオイル圧をかけることが可能な構造とされる。また、バルブ４２にもオイルの戻り管路４５が設けられている。

第１バルブ４２ａと第１クラッチＣＬ１とを連結している管路には、第１クラッチＣＬ１に生じる油圧を計測する第１クラッチ油圧センサ７５が設けられている。同様に、第２バルブ４２ｂと第２クラッチＣＬ２とを連結している管路には、第２クラッチＣＬ２に生じる油圧を計測する第２クラッチ油圧センサ７６が設けられている。

ＡＭＴ制御ユニット１８には、自動変速（ＡＴ）モードと手動変速（ＭＴ）モードとの切り換えを行うモードスイッチ４９と、シフトアップ（ＵＰ）またはシフトダウン（ＤＮ）を指示するシフトセレクトスイッチ５０とが接続されている。ＡＭＴ制御ユニット１８は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）を備え、上記した各センサやスイッチの出力信号に応じてバルブ４２およびシフト制御モータ２５を制御し、ＡＭＴ１６のギヤ段位を自動的または半自動的に切り換えることができる。

ＡＭＴ制御ユニット１８は、ＡＴモードの選択時には、車速、エンジン回転数、スロットル開度等の情報に応じて変速段位を自動的に切り換え、一方、ＭＴモードの選択時には、シフトセレクトスイッチ５０の操作に伴って、変速機２１をシフトアップまたはシフトダウンする。なお、ＭＴモード選択時でも、エンジンの過回転やストールを防止するための補助的な自動変速制御を実行することが可能である。

クラッチ用油圧装置１７においては、油圧ポンプ４１によってバルブ４２に油圧がかけられており、この油圧が上限値を超えないようにレギュレータ４４で制御されている。ＡＭＴ制御ユニット１８からの指示でバルブ４２ａまたは４２ｂが開かれると、第１クラッチＣＬ１または第２クラッチＣＬ２に油圧が印加されて、プライマリ従動ギヤ３２が第１クラッチＣＬ１または第２クラッチＣＬ２を介して内主軸２６ａまたは外主軸２６ｂに連結される。一方、バルブが閉じられて油圧の印加が停止されると、第１クラッチＣＬ１および第２クラッチＣＬ２は、内蔵されているリターンスプリング（図３参照）によって、内主軸２６ａおよび外主軸２６ｂとの連結を断つ方向へ付勢される。

管路４０と両クラッチＣＬ１，ＣＬ２とを連結する管路を開閉することでクラッチを駆動するバルブ４２は、ＡＭＴ制御ユニット１８が駆動信号に基づいて、管路の全閉状態から全開状態に至るまでの時間等を任意に変更できるように構成されている。

シフト制御モータ２５は、ＡＭＴ制御ユニット１８からの指示に従ってシフトドラム２４を回動させる。シフトドラム２４が回動すると、シフトドラム２４の外周に形成されたガイド溝の形状に従ってシフトフォーク２３がシフトドラム２４の軸方向に変位する。これに伴い、カウンタ軸２７および主軸２６上のギヤの噛み合わせが変わり、変速機２１のシフトアップまたはシフトダウンを実行する。

本実施形態に係るＡＭＴ１６では、第１クラッチＣＬ１と結合される内主軸２６ａが奇数段ギヤ（１，３，５速）を支持し、第２クラッチＣＬ２と結合される外主軸２６ｂが偶数段ギヤ（２，４，６速）を支持するように構成されている。したがって、例えば、奇数段ギヤで走行している間は、第１クラッチＣＬ１への油圧供給が継続されて接続状態が保たれている。そして、シフトチェンジが行われる際には、シフトドラム２４の回動によってギヤの噛み合わせを予め変更しておくことにより、両クラッチの接続状態を切り換えるのみで変速動作を完了することが可能となる。

図２を併せて参照して、第１クラッチＣＬ１に接続される内主軸２６ａは、奇数変速段の駆動ギヤＭ１，Ｍ３，Ｍ５を支持している。第１速駆動ギヤＭ１は、内主軸２６ａに一体的に形成されている。また、第３速駆動ギヤＭ３は、軸方向に摺動可能かつ周方向に回転不能に取り付けられており、第５速駆動ギヤＭ５は、軸方向に摺動不能かつ周方向に回転可能に取り付けられている。一方、第２クラッチＣＬ２に接続される外主軸２６ｂは、偶数変速段の駆動ギヤＭ２，Ｍ４，Ｍ６を支持している。第２速駆動ギヤＭ２は、外主軸２６ｂに一体的に形成されている。また、第４速駆動ギヤＭ４は、軸方向に摺動可能かつ周方向に回転不能に取り付けられており、第６速駆動ギヤＭ６は、軸方向に摺動不能かつ周方向に回転可能に取り付けられている。

また、カウンタ軸２７は、駆動ギヤＭ１〜Ｍ６に噛合する被動ギヤＣ１〜Ｃ６を支持している。第１速から４速の被動ギヤＣ１〜Ｃ４は、軸方向に摺動不能かつ周方向に回転可能に取り付けられており、第５，６速の被動ギヤＣ５，Ｃ６は、軸方向に摺動可能かつ周方向に回転不能に取り付けられている。ＡＭＴ１６では、上記歯車列のうち、駆動ギヤＭ３，Ｍ４および被動ギヤＣ５，Ｃ６、すなわち、軸方向に摺動可能なギヤをシフトフォーク２３で摺動させることで、ドグクラッチを断接して変速動作を行う。

ＡＭＴ１６は、例えば、第１速ギヤの選択時には、クランク軸３０からプライマリ従動ギヤ３２に伝達されたエンジンの回転駆動力を、第１クラッチＣＬ１が接続されることで内主軸２６ａに伝達し、第１速駆動ギヤＭ１から第１速被動側Ｃ１を介してカウンタ軸２７に伝達している。このとき、第１速用のドグクラッチは、第１速被動ギヤＣ１と第５速被動ギヤＣ５との間で噛み合った状態にある。

そして、ＡＭＴ１６は、第１速ギヤによって回転駆動力が伝達されている際に、第２速用のドグクラッチ、すなわち、第６速被動ギヤＣ６と第２速被動ギヤＣ２との間のドグクラッチを噛合させて第２速への変速に備える「予備変速」の実行が可能である。このとき、第２クラッチＣＬ２は遮断されているので、第１速ギヤでの走行中に第２速用のドグクラッチが噛合されても、エンジンの回転駆動力は、第２速駆動ギヤＭ２を介して外主軸２６ｂを空転させるのみである。そして、この予備変速後に、クラッチの接続状態を、第１クラッチＣＬ１から第２クラッチＣＬ２に持ち替えると、回転駆動力が途切れることなく、瞬時に２速ギヤを介してカウンタ軸から出力することができる。

ＡＭＴ１６のシフトドラム２４は、各変速段を選択するための各所定回動位置同士の間に、偶数段ギヤのグループまたは奇数段ギヤのグループのうち、回転駆動力を伝達していない側のグループをニュートラル状態とする「ニュートラル待ち」の位置が設定されている。このため、偶数段ギヤでの走行中に奇数段ギヤをニュートラル状態にすると共に、奇数段ギヤでの走行中に偶数段ギヤをニュートラル状態とすることができる。

図３は、第１クラッチＣＬ１および第２クラッチＣＬ２の拡大断面図である。前記したように、変速機２１は、主軸およびカウンタ軸の間に６対の変速歯車対を有しており、各軸の軸方向に摺動可能に取り付けられた摺動可能ギヤの位置と、第１クラッチＣＬ１および第２クラッチＣＬ２の断接状態との組み合わせによって、どの歯車対を介して回転駆動力を出力するかを選択することができる。第１クラッチＣＬ１および第２クラッチＣＬ２からなるツインクラッチは、プライマリ従動ギヤ３２と一体的に回動するクラッチケース１４の内部に配設されている。第１クラッチＣＬ１は、内主軸２６ａに回転不能に取り付けられ、他方、第２クラッチＣＬ２は、外主軸２６ｂに回転不能に取り付けられており、クラッチケース１４と両クラッチとの間には、クラッチケース１４に回転不能に支持された４枚の駆動摩擦板と、両クラッチに回転不能に支持された４枚の被動摩擦板とからなるクラッチ板Ｂ１，Ｂ２が配設されている。

第１クラッチＣＬ１および第２クラッチＣＬ２は、油圧ポンプ４１から油圧が供給されると、クラッチ板に摩擦力を生じて接続状態に切り替わるように構成されている。クランクケースに取り付けられるクラッチカバーの壁面には、内主軸２６ａの内部に二重管状の２本の油圧経路を形成する分配器８が埋設されている。そして、分配器８を介して第１クラッチＣＬ１に油圧が供給されると、弾性部材からなるリターンスプリング１２の弾発力に抗してクラッチピストンＡ１が図示左方に摺動して第１クラッチＣＬ１が接続状態に切り替わる。一方、第２クラッチＣＬ２に油圧が供給されると、クラッチピストンＡ２が図示左方に摺動して第２クラッチＣＬ２が接続状態に切り替わる。両クラッチＣＬ１，ＣＬ２のクラッチピストンＡ１，Ａ２は、油圧の印加が停止されると、リターンスプリング１２の弾発力によって初期位置に戻るように構成されている。

図４は、本発明の一実施形態に係るＡＭＴ制御ユニット１８およびその周辺機器の構成を示すブロック図である。前記と同一符号は同一または同等部分を示す。ＡＭＴ制御ユニット１８は、変速マップ１０１が格納された変速制御部１００を備える。クラッチ制御手段を含む変速制御部１００は、車両の通常走行時、ギヤポジションセンサ３８、エンジン回転数センサ３６、スロットル開度センサ４７および車速情報に基づき、３次元マップ等からなる変速マップ１０１に従って、シフト制御モータ２５およびバルブ４２を駆動して変速動作を実行する。また、変速制御部１００は、変速マップ１０１に従った自動変速時およびシフトセレクトスイッチ５０の操作による半自動変速時において、変速信号が発せられて変速中である等の変速状態を検知する変速状態検知手段としても機能する。なお、ＡＭＴ１６が変速中であることは、ギヤポジションセンサ３８やエンジン回転数センサ３６等の出力信号に基づいて検知される。

前記したように、本実施形態に係るＡＭＴ１６（図１参照）は、アクチュエータ（バルブ）を駆動して油圧を供給することで、リターンスプリング１２（図３参照）の付勢力に抗してクラッチを接続方向に駆動するように構成されている。したがって、例えば、クラッチ板が摩耗してクラッチ板同士が当接するまでのストローク量が増したり、リターンスプリングが弾発力の大きい製品に交換されると、クラッチ板同士を当接させるために必要な荷重（リターンスプリングのワーク荷重）が増大する。このような変化が生じると、変化前と同じようにクラッチを駆動したのでは、クラッチの駆動を開始してから接続状態となるまでの時間が長くなったり、また、クラッチトルク容量に過不足が生じて発進時や変速時の走行フィーリングが変化する可能性がある。そこで、本実施形態に係るＡＭＴ制御ユニット１８では、クラッチ板同士が当接する時点、すなわち、クラッチがそれ以上ストロークできない「ストロークエンド位置」に達する時点での荷重を検知し、この荷重の変化に基づいてクラッチの制御補正量を算出することを可能としている。そして、上記したワーク荷重は、本実施形態のような油圧クラッチの場合、クラッチへの供給油圧値に基づいて求めることができる。

ＡＭＴ制御ユニット１８には、第１クラッチ油圧センサ７５および第２クラッチ油圧センサ７６の出力信号に基づいて、両クラッチＣＬ１，ＣＬ２に生じる油圧を検知する油圧検知手段１５０が設けられている。なお、油圧検知手段１５０には、変速制御部１００による両バルブ４２ａ，４２ｂの駆動信号も入力されており、油圧検知手段１５０は、第１バルブ４２ａおよび第２バルブ４２ｂの駆動制御量から両クラッチＣＬ１，ＣＬ２に生じる油圧を推測検知することもできる。

ストロークエンド検知手段１４０は、油圧検知手段１５０で検知された油圧に基づいて、クラッチがストロークエンド位置に達したことを検知する。また、クラッチ制御補正量算出手段１３０に含まれるストロークエンド時スプリングワーク荷重算出手段１２０では、ストロークエンド時に検知された油圧値に基づいて、リターンスプリングのワーク荷重を算出する。ここで、図５を参照する。

図５は、クラッチを接続方向に駆動した際のクラッチ油圧の推移を示すグラフである。このグラフでは、目標油圧Ａを破線で示すと共に、油圧検知手段１５０で検知される実油圧Ｂを実線で示している。前記したように、本実施形態に係る油圧クラッチは、油圧を供給することでクラッチを接続方向にストロークさせるように構成されている。そのため、クラッチを接続するために時刻ｔ０でバルブを開いた直後は、クラッチがストロークするため、実油圧Ｂはすぐには上昇しない。そして、実油圧Ｂは、図示破線円部において急激に上昇し、目標油圧Ａを上回った後に目標油圧Ａに収束する。

この実油圧Ｂの急激な上昇現象は、クラッチ板同士が当接して、それ以上クラッチがストロークできない位置（ストロークエンド位置）に達したために生じている。したがって、実油圧Ｂの変化を観察することにより、クラッチがストロークエンド位置に到達したことを推測検知することができる。本実施形態では、実油圧Ｂの微分値から変化量を求め、この変化量が予め定められた所定値を超えることで、クラッチがストロークエンド位置に達したと判定することとした。このグラフは、時刻ｔ１において実油圧Ｂの変化量が所定値を超えるため、時刻ｔ１で検知される油圧Ｐ１が、ストロークエンド時の油圧値として検知される例を示している。

図４に戻って、ストロークエンド時スプリングワーク荷重算出手段１２０では、クラッチ制御補正量を算出する過程において、ストロークエンド時の油圧値とクラッチの油圧ピストン（図３参照）の受圧面積とを乗ずることで、ストロークエンド時に実際に生じている実リターンスプリングワーク荷重（実ワーク荷重）を算出している。そして、例えば、実ワーク荷重が基準値より大きい場合は、クラッチ板の摩耗によりストローク量が増えてリターンスプリングの押圧量が増えたり、また、リターンスプリングが弾発力の大きい製品に交換されたことが考えられる。一方、実ワーク荷重が基準値（後述する基準ワーク荷重）より小さい場合には、経年変化等でリターンスプリングの弾発力が減少したことが考えられる。ここで、図６を参照して、実ワーク荷重を考慮したクラッチ制御補正量の算出手順を説明する。

図６は、ストロークエンド時に検知された油圧値に基づいてクラッチの制御補正量を算出する手順を示した説明図である。制御補正量の算出処理は、クラッチ補正量算出手段１３０で実行される。両クラッチに発生させる目標クラッチ圧Ｐｔは、（（目標クラッチ容量Ｃ／（補正摩擦係数μｈ×クラッチ板枚数ｎ×有効半径ｒ））＋基準リターンスプリングワーク荷重Ｆ０）／クラッチピストン受圧面積Ｓ、の演算式で算出される。この式における基準リターンスプリングワーク荷重（基準ワーク荷重）Ｆ０は、設計値等に基づいて予め定められた固定値であるが、本実施形態では、実際にクラッチに生じているリターンスプリングワーク荷重（実ワーク荷重）Ｆをクラッチ油圧に基づいて検知し、この実ワーク荷重Ｆを用いて目標クラッチ圧Ｐｔを算出する点に特徴がある。

実リターンスプリングワーク荷重Ｆは、図５のクラッチ接続時のクラッチ圧Ｐ−時間ｔテーブルに示したように、実油圧の変化量が所定値を超えるた時点で計測される油圧Ｐ１と、クラッチピストンの受圧面積Ｓとを乗じて算出される。そして、この実ワーク荷重Ｆを、基準ワーク荷重Ｆ０の代わりに適用して目標クラッチ圧Ｐｔを算出する。

そして、リターンスプリングの状態変化等を考慮した目標クラッチ圧Ｐｔが求められると、これを目標クラッチ圧Ｐｔとバルブ駆動電流Ｉとの関係を規定したデータテーブルに適用して、クラッチを補正制御するためのバルブ（アクチュエータ）駆動電流値Ｉ、すなわち、実ワーク荷重を考慮した補正後のクラッチ制御量が求められる。そして、クラッチ制御補正量算出手段１３０は、補正前のクラッチ制御量と補正後のクラッチ制御量との差をクラッチの「補正制御量」として認識し、その変化を常時監視するように設定されている。

図４に戻って、クラッチ制御補正量算出手段１３０は、算出されたバルブ駆動電流Ｉを用いて第１クラッチＣＬ１および第２クラッチＣＬ２を駆動制御する。これにより、リターンスプリングの特性変化等によるクラッチの状態変化が生じた場合でも、走行フィーリングの変化を防止することが可能となる。

なお、実ワーク荷重に基づいたクラッチ制御量の算出処理を車両の完成検査時等に実行すれば、リターンスプリングの精度ばらつき等があった場合でも、全車同様のクラッチセッティングが施された状態で工場から出荷することが可能となる。

また、クラッチ制御補正量算出手段１３０は、クラッチの補正制御量が所定値を超えた場合には、警告灯やスピーカ等からなる警告手段２００を用いて乗員に知らせることができる。これにより、クラッチ板やリターンスプリングの交換、クラッチから駆動輪までの駆動伝達系統を点検する等の対処を乗員に促すことが可能となる。

図７は、本発明の一実施形態に係るクラッチ制御補正量算出処理の流れを示すフローチャートである。ステップＳ１では、油圧検知手段１５０によって、第１クラッチＣＬ１および第２クラッチＣＬ２に発生する油圧の検知が開始される。続くステップＳ２では、制御補正量の算出を実行する第１クラッチＣＬ１または第２クラッチＣＬ２の接続方向への駆動が開始される。制御補正量の算出処理、すなわち、補正後のクラッチ制御量の算出処理は、変速機がニュートラル状態であれば、両クラッチに対して交互に実行することができる。また、走行中を含み、変速機が所定のギヤ段数が選択された状態にある場合には、切断されている側のクラッチに対して実行することができる。

次に、ステップＳ３では、クラッチ油圧の変化率が所定値を超えたか否かが算出され、肯定判定されると、クラッチがストロークエンド位置に到達したとしてステップＳ４に進む。なお、ステップＳ３で否定判定されると、まだストロークエンド位置に達していないとして、ステップＳ５でクラッチの駆動を継続してステップＳ３の判定に戻る。

ステップＳ４では、クラッチ油圧の変化率が所定値を超えた時点、すなわち、クラッチがストロークエンド位置に達した時点で計測されて油圧値を記憶する。続くステップＳ６では、不図示の油温センサにより、クラッチの作動油の油温が所定値（例えば、５０度）以下であるか否かが判定される。このステップＳ６の判定は、油圧値の計測値が作動油の粘度変化に影響されるために行われる。本実施形態では、ステップＳ６で肯定判定される、すなわち、油温が低く作動油の粘度が高いと推測される場合には、クラッチ制御補正量の算出に適さない状態であるとして、そのまま制御を終了するように構成されている。一方、ステップＳ６で否定判定される、すなわち、油温が所定値を超えてクラッチ制御補正量の算出に適した状態であると判定されると、ステップＳ７に進む。

ステップＳ７では、前記ステップＳ４で記憶された油圧値を用いて、図６で示した演算処理を実行することにより、クラッチ制御量が算出される。続くステップＳ８では、クラッチ制御補正量が所定値を超えたか否かが判定されて、否定判定されると一連の制御を終了する。他方、ステップＳ８で肯定判定される、すなわち、クラッチの補正制御量が所定値を超えた場合には、クラッチ板やリターンスプリング等の点検が必要な状態であるとして、前記警告手段２００（図４参照）を作動させて乗員に通知してから一連の制御を終了する。なお、上記したクラッチ制御量の算出処理は、エンジン始動後の発車前、一時停止時、走行中に実行できる。また、演算処理の負担が低減されるように、制御補正量の算出処理を所定周期毎（例えば、数日毎）としてもよい。

上記したように、本発明に係るクラッチ制御装置によれば、クラッチを接続方向に駆動した際の油圧値の変化量からクラッチがストロークエンド位置に達したことを検知し、該ストロークエンド時に検知される油圧値に基づいてリターンスプリングに生じているワーク荷重を算出し、該ワーク荷重の値と予め設定された基準値との差に基づいてクラッチの制御補正量を算出するので、特別な荷重センサ等を設けることなく、クラッチの油圧値に基づいてリターンスプリングのワーク荷重を算出し、クラッチの制御補正量を求めることが可能となる。

なお、ツインクラッチ式変速装置のクラッチやバルブの構成、ストロークエンド位置を判定するための油圧変化量の基準値等は、上記した実施形態に限られず、種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態ではツインクラッチ式変速機への適用例を示したが、シングルクラッチ式変速機等に適用することが可能である。また、本発明に係るクラッチ制御装置は、自動二輪車に限られず、三輪車や四輪車等に適用してもよい。

本発明の一実施形態に係るＡＭＴおよびその周辺装置のシステム構成図である。 ＡＭＴにおける各軸および変速ギヤの噛合関係を示す配置関係図である。 第１クラッチおよび第２クラッチの拡大断面図である。 ＡＭＴ制御ユニットおよびその周辺機器の構成を示すブロック図である。 クラッチ接続時における供給油圧の推移例を示すグラフである。 クラッチ制御補正量算出処理の流れを示す説明図である。 クラッチ制御補正量算出処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１１…エンジン、１２…リターンスプリング、１４…クラッチケース、１６…ＡＭＴ、２５…シフト制御モータ、４２…バルブ、２６ａ…内主軸、２６ｂ…外主軸、２７…カウンタ軸、３６…エンジン回転数センサ、４２ａ…第１バルブ、４２ｂ…第２バルブ、４７…スロットル開度センサ、７５…第１クラッチ油圧センサ、７６…第２クラッチ油圧センサ、１００…変速制御部（クラッチ制御手段）、１０１…変速マップ、１２０…ストロークエンド時スプリングワーク荷重算出手段、１３０…クラッチ制御補正量算出手段、１４０…ストロークエンド検知手段、１５０…油圧検知手段、２００…警告手段、Ｍ１〜Ｍ６…第１〜６速駆動ギヤ、Ｃ１〜Ｃ６…第１〜６速被動ギヤ、ＣＬ１…第１クラッチ、ＣＬ２…第２クラッチ、Ａ１，Ａ２…クラッチピストン、Ｂ１，Ｂ２…クラッチ板

Claims (7)

1. 車両のエンジンから変速機に伝達される回転駆動力を断接すると共に、アクチュエータを駆動することで、リターンスプリングの付勢力に抗して接続方向にストロークさせる油圧式のクラッチのクラッチ制御装置において、
   前記クラッチを制御するクラッチ制御手段と、
   前記クラッチのクラッチ板同士が当接するストロークエンド位置に達したことを検知するストロークエンド検知手段と、
   前記クラッチに供給される油圧を検知する油圧検知手段と、
   前記クラッチがストロークエンド位置に達したときに検知される前記油圧に基づいて前記リターンスプリングに生じているワーク荷重を算出し、該ワーク荷重の値と予め設定された基準値との差に基づいて、前記クラッチの制御補正量を算出する制御補正量算出手段とを具備することを特徴とするクラッチ制御装置。
2. 前記ストロークエンド検知手段は、前記油圧の変化率が所定値を超えることで、前記クラッチがストロークエンド位置に達したと判定することを特徴とする請求項１に記載のクラッチ制御装置。
3. 前記クラッチは、メインシャフト上に配置された第１クラッチおよび第２クラッチからなるツインクラッチ式であると共に、前記第１クラッチおよび第２クラッチの接続状態を変速動作毎に交互に切り換えることで、前記動力源の回転駆動力を前記変速機へ伝達するように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のクラッチ制御装置。
4. 前記制御補正量算出手段による制御補正量の算出処理は、前記クラッチを駆動する作動油の温度が所定値を超えた後に実行されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のクラッチ制御装置。
5. 前記制御補正量算出手段による制御補正量の算出処理は、所定周期毎に実行されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のクラッチ制御装置。
6. 前記クラッチの制御補正量が所定値を超えると、警告手段によって警告を発するように構成されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のクラッチ制御装置。
7. 車両のエンジンから変速機に伝達される回転駆動力を断接すると共に、アクチュエータを駆動することで、リターンスプリングの付勢力に抗して接続方向にストロークされる油圧式のクラッチのクラッチ制御補正量算出方法において、
   前記クラッチのクラッチ板同士が当接するストロークエンド位置に達したことを検知する手順と、
   前記クラッチがストロークエンド位置に達したときに検知される油圧に基づいて前記リターンスプリングに生じているワーク荷重を算出する手順と、
   前記算出されたワーク荷重と予め定められた基準値との差に基づいて、前記クラッチの制御補正量を算出する手順とを具備することを特徴とするクラッチ制御補正量算出方法。

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