JP2018013173A - 車両及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】クラッチの耐久性を向上させると共に、車両のスタック状態からの脱出性能を向上させる。
【解決手段】コントローラは、クラッチが半クラッチ状態であるときに、クラッチの入力側と出力側との回転速度差が所定範囲内となると、クラッチを半クラッチ状態から接続状態へ移行させる。コントローラは、クラッチが半クラッチ状態であるときに所定の第１条件が満たされると、原動機の出力回転速度を増加させると共に、クラッチを接続状態に向けて移行させる発進制御を実行する。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両及びその制御方法に関する。

レクリエーショナルオフハイウェイビークル（Recreational Off-highway Vehicle : ROV）等の車両は、砂地や荒地等、舗装されていない道路を走行する場合がある。このような場合、車輪がスタックする（回転せず固定される）状況が生じうる。

一方、クラッチの接続及び切断を電動アクチュエータ等を用いて自動的に切り換える車両が知られている。このような車両においては、スロットル開度やエンジン回転速度に応じて、コントローラが、クラッチを半クラッチ状態に移行させる。その後、クラッチの入力側と出力側との回転速度差が略一致すると、コントローラは、クラッチを自動的に接続状態に移行させる。

このようなクラッチ制御機能を有する車両において、前述のようなスタック状態が生じたときには、クラッチの出力側の回転速度が一向に上昇しないため、半クラッチ状態が長時間継続してしまう。その結果、クラッチの耐久性が低下するという問題がある。このような問題を解消するために、例えば、特許文献１では、半クラッチ状態におけるクラッチの発熱量が計測され、発熱量が所定値以上となると、コントローラがクラッチを強制的に接続状態に移行させる。

特開平５−１７８１１１号

しかしながら、エンジンの出力トルクがスタック状態を抜け出すための駆動トルクに対して不足しているときには、車輪がスタック状態であるときにクラッチを強制的に接続しても、スタック状態から抜け出すことはできない。そのため、クラッチが接続されても車輪が回転せず、エンジンがストールしてしまうという問題がある。

本発明の課題は、クラッチの耐久性を向上させると共に、車両のスタック状態からの脱出性能を向上させることにある。

本発明の一態様に係る車両は、原動機と、左右一対の車輪と、クラッチと、コントローラとを備える。クラッチは、原動機と車輪との間の駆動力伝達経路上に配置される。コントローラは、クラッチが半クラッチ状態であるときに、クラッチの入力側と出力側との回転速度差が所定範囲内となると、クラッチを半クラッチ状態から接続状態へ移行させる。コントローラは、クラッチが半クラッチ状態であるときに所定の第１条件が満たされると、原動機の出力回転速度を増加させると共に、クラッチを接続状態に向けて移行させる発進制御を実行する。

本発明の他の態様に係る制御方法は、車両のクラッチの制御方法であって、以下のステップを備える。第１のステップでは、クラッチが半クラッチ状態であるときに、クラッチの入力側と出力側との回転速度差が所定範囲内となると、クラッチを前記半クラッチ状態から接続状態へ移行させる。第２のステップでは、クラッチが半クラッチ状態であるときに所定の第１条件が満たされると、原動機の出力回転速度を増加させると共に、クラッチを接続状態に向けて移行させる発進制御を実行する。

本発明によれば、スタック状態から抜け出せないときに、第１条件が満たされることによって、発進制御が実行される。発進制御では、原動機の出力回転速度を増加させると共に、クラッチを接続状態に向けて移行させる。これにより、イナーシャトルクが発生することで、クラッチの伝達トルクを一時的に増大させることができる。その結果、車両をスタック状態から脱出させることができる。このように、本発明によれば、車両のスタック状態からの脱出性能を向上させることができる。また、スタック状態で半クラッチ状態が長時間継続することを防止できるので、クラッチの耐久性を向上させることができる。

実施形態に係る車両の斜視図である。 車両の駆動系及び制御系を示すブロック図である。 発進制御におけるエンジン回転速度等の変化を示すタイミングチャートである。 発進制御におけるスロットル開度、及び、クラッチの発熱量の変化を示すタイミングチャートである。 発進制御に関する処理を示すフローチャートである。 発進制御における目標エンジン回転速度と実際のエンジン回転速度との変化を示すタイミングチャートである。 第１発進制御と第２発進制御とが繰り返し実行される場合のタイミングチャートである。 第１変形例に係る発進制御のタイミングチャートである。 第２変形例に係る車両の駆動系及び制御系を示すブロック図である。 第３変形例に係る発進制御のタイミングチャートである。 第４変形例に係る発進制御のタイミングチャートである。 第５変形例に係る発進制御のタイミングチャートである。 第６変形例に係る発進制御のタイミングチャートである。

以下、実施形態に係る車両について、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る車両１の斜視図である。本実施形態に係る車両１は、所謂ROVであり、不整地での走行に適した車両である。

図１に示すように、車両１は、車両本体２と、複数の車輪３と、を含む。車両１は、４つの車輪を含む。詳細には、車両１は、２つの前輪と、２つの後輪とを含む。ただし、車輪の数は４つに限らず、４つより多くてもよい。車両本体２は、原動機４と、シート５Ｌ，５Ｒとを含む。原動機４は、シート５Ｌ，５Ｒの後方に配置される。

シート５Ｌ，５Ｒは、サイドバイサイド配置のシートであり、右シート５Ｒと左シート５Ｌとを含む。左シート５Ｌの前方には、ステアリングホイール６が配置されている。シート５Ｌ，５Ｒの上方には、ロールケージ７が配置されている。ロールケージ７は、左右のロールゲージ７Ｌ，７Ｒを含む。左ロールゲージ７Ｌは、左シート５Ｌの前方から、左シート５Ｌの上方を通り、左シート５Ｌの後方に亘って配置されている。右ロールゲージ７Ｒは、右シート５Ｒの前方から、右シート５Ｒの上方を通り、右シート５Ｒの後方に亘って配置されている。

なお、ステアリングホイール６は、右シート５Ｒの前方に配置されてもよい。ロールゲージ７は、車両本体２の左右方向に亘って設けられてもよい。

図２は、車両１の駆動系及び制御系を示すブロック図である。図２に示すように、車両１は、上述した原動機４と、パワートレイン８と、を含む。本実施形態において、原動機４は、エンジン（内燃機関）である。

原動機４は、スロットルバルブ４１、燃料噴射弁４２および点火ユニット４３を含む。スロットルバルブ４１には、アクセル操作子４４が連結されている。アクセル操作子４４は、運転者によって操作される。アクセル操作子４４は、アクセルペダルであってもよい。アクセル操作子４４に操作に連動して、スロットルバルブ４１の開度（以下、「スロットル開度」と呼ぶ）が変更される。従って、スロットル開度は、アクセル操作子４４の操作量（以下「アクセル操作量」と呼ぶ）に応じて変更される。

燃料噴射弁４２は、アクセル操作量等に応じて設定される噴射量の燃料を原動機４内に噴射する。点火ユニット４３は、エンジンサイクル内の所定の点火タイミングで原動機４内で火花放電を生じさせ、燃料と空気との混合気に点火する。

パワートレイン８は、原動機４からの駆動力を車輪に伝達する。パワートレイン８は、クラッチ９とトランスミッション１０とを含む。クラッチ９とトランスミッション１０とは、パワートレイン８の駆動力伝達経路上に配置されている。クラッチ９は、摩擦クラッチである。クラッチ９は、駆動部材９１および被駆動部材９２を含む。駆動部材９１は、原動機４のクランク軸４７に接続されている。被駆動部材９２は、トランクミッション１０に接続されている。

駆動部材９１と被駆動部材９２とは、互いに接近および離間するように構成されている。駆動部材９１および被駆動部材９２は、例えばクラッチ板である。ただし、駆動部材９１および被駆動部材９２は、板状と異なる形状であってもよい。

原動機４が発生するトルクは、駆動部材９１に入力される。より具体的には、原動機４のクランク軸４７の回転が駆動部材９１に伝達される。クランク軸４７と駆動部材９１との間には、減速ギヤが設けられていてもよい。

トランスミッション１０は、メイン軸１１と、ドライブ軸１２と、複数の変速ギヤ１３と、シフトカム１４と、シフタ１５とを含む。複数の変速ギヤ１３は、複数のギヤ位置に配置可能である。複数のギヤ位置は、少なくとも一つの前進ギヤ位置と、少なくとも一つの後進ギヤ位置とを含む。メイン軸１１には被駆動部材９２が接続されている。メイン軸１１の回転は、ギヤ位置に応じた変速比および方向の回転に変換されて、ドライブ軸１２に伝達される。ドライブ軸１２は、車輪３に接続されている。シフタ１５は、シフトカム１４を操作する操作部材である。シフトカム１４を変位（たとえば回転変位）させることにより、変速ギヤ１３の配置を変更でき、それによって、ギヤ位置を選択できる。

車両１は、クラッチアクチュエータ９３、シフトアクチュエータ１６、およびコントローラ２０を含む。コントローラ２０は、CPUなどの演算装置と、RAM及びROMなどのメモリーとを含む。コントローラ２０は、クラッチアクチュエータ９３およびシフトアクチュエータ１６を制御するようにプログラムされている。アクチュエータ１６，９３は、電動アクチュエータであってもよい。或いは、アクチュエータ１６，９３は、油圧アクチュエータであってもよい。

クラッチアクチュエータ９３は、クラッチ９の駆動部材９１および被駆動部材９２を互いに接近および離間させる。クラッチアクチュエータ９３は、駆動部材９１および被駆動部材９２が接触している状態で、互いの押圧力を強めたり、弱めたりするように構成されている。これにより、駆動部材９１と被駆動部材９２とが摩擦接触し、それらの間で伝達されるトルクが増減する。

クラッチ９は、切断状態と、接続状態と、半クラッチ状態とをとることができる。切断状態では、駆動部材９１および被駆動部材９２の間が離間され、それらの間でトルクが伝達されない。接続状態では、駆動部材９１および被駆動部材９２が滑り無く結合してそれらの間でトルクが伝達される。半クラッチ状態は、接続状態と切断状態との間の中間状態である。半クラッチ状態では、駆動部材９１と被駆動部材９２とが互いに滑り接触（摺接）し、それらの間でトルクが部分的に伝達される。クラッチアクチュエータ９３の制御によって、クラッチ９の状態を切断状態、半クラッチ状態および接続状態の間で変化させ、かつ半クラッチ状態における駆動部材９１と被駆動部材９２との押圧力を変化させることができる。

クラッチアクチュエータ９３の作動子の位置を検出するために、クラッチアクチュエータセンサ９４が設けられている。クラッチアクチュエータ９３の作動子の位置は、クラッチ９の駆動部材９１と被駆動部材９２との間の距離に対応する。この距離は、駆動部材９１と被駆動部材９２とが接触している状態では、駆動部材９１と被駆動部材９２との押圧力に対応する。コントローラ２０は、クラッチアクチュエータセンサ９４の出力信号に基づいて、クラッチアクチュエータ９３を駆動し、それによって、クラッチ９の押圧力を制御する。

シフトアクチュエータ１６は、シフトカム１４を操作するためのシフタ１５を作動させ、それによって、ギヤ位置を変更するためのシフト動作を実行する。シフトアクチュエータ１６の作動子の位置を検出するために、シフトアクチュエータセンサ１７が設けられている。シフトアクチュエータ１６の作動子の位置は、シフタ１５の位置に対応する。コントローラ２０は、シフトアクチュエータセンサ１７の出力信号に基づいて、シフトアクチュエータ１６を制御する。

トランスミッション１０には、ギヤ位置を検出するギヤ位置センサ１８と、車速を検出する車速センサ１９とが備えられている。これらのセンサの出力信号はコントローラ２０に入力される。

ギヤ位置センサ１８は、トランスミッション１０のギヤ位置を検出する。具体的には、ギヤ位置センサ１８は、シフトカム１４の位置（たとえば回転位置）を検出するセンサであってもよい。

車速センサ１９は、車輪３の回転速度を検出する。たとえば、車速センサ１９は、ドライブ軸１２の回転速度を検出するセンサであってもよい。ドライブ軸１２の回転速度は、車輪３の回転速度に比例するので、ドライブ軸１２の回転速度を検出することによって、車輪３の回転速度を検出できる。ドライブ軸１２の回転速度とクラッチ９の出力側の回転速度との間には、トランスミッション１０における変速ギヤ比に基づく対応関係がある。したがって、車速センサ１９は、クラッチ９の出力側の回転速度を検出する。

車速センサ１９は、例えば磁気センサであり、ドライブ軸１２と共に回転するマグネットの回転を検出する。コントローラは、車速センサ１９が検出したドライブ軸の回転速度から車速を算出してもよい。或いは、車速センサは、磁気センサ以外のセンサであってもよい。

コントローラ２０には、スロットル開度センサ４５、クランクセンサ４６、シフトアップスイッチ２１、シフトダウンスイッチ２２、リバーススイッチ２３などが接続されている。

スロットル開度センサ４５は、原動機４のスロットル開度を検出する。スロットル開度を示す信号は、コントローラ２０に入力される。

クランクセンサ４６は、原動機４のクランク軸４７の回転を検出するセンサである。クランクセンサ４６は、例えば磁気センサであり、クランク軸４７と共に回転するマグネットの回転を検出する。コントローラ２０は、クランクセンサ４６が検出したクランク軸４７の回転速度からエンジン回転速度を算出してもよい。エンジン回転速度は、クラッチ９の入力側の回転速度に対応する。したがって、クランクセンサ４６は、クラッチ９の入力側の回転速度を検出する。

シフトアップスイッチ２１は、トランスミッション１０のギヤ位置（変速段）を高速側に一段変更するために運転者によって操作されるスイッチである。シフトダウンスイッチ２２は、トランスミッション１０のギヤ位置（変速段）を低速側に一段変更するために運転者によって操作されるスイッチである。これらのシフトスイッチ２１，２２の出力信号は、コントローラ２０に入力される。コントローラ２０は、シフトスイッチ２１，２２からの入力に応じて、クラッチアクチュエータ９３およびシフトアクチュエータ１６を駆動して変速動作を行い、複数の前進ギヤ位置の間でギヤ位置（変速段）を変更する。

リバーススイッチ２３は、トランスミッション１０の後進ギヤ位置を選択するために運転者によって操作されるスイッチである。コントローラ２０は、車両１が停止状態のときに、リバーススイッチ２３が操作されると、クラッチアクチュエータ９３およびシフトアクチュエータ１６を制御して、トランスミッション１０のギヤ位置を後進位置に変更する。

車両１を発進させるとき、運転者は、シフトスイッチ２１，２２またはリバーススイッチ２３を操作して、ニュートラル以外のギヤ位置を選択する。これにより、コントローラ２０は、シフトアクチュエータ１６を駆動して、トランスミッション１０の変速ギヤ１３の配置を、選択されたギヤ位置に変更する。運転者は、さらに、アクセル操作子４４を操作して、アクセル開度を増加させる。それに応じて、スロットル開度が増加すると、エンジン回転速度が増加する。そのエンジン回転速度の増加に応じて、コントローラ２０はクラッチアクチュエータ９３を制御してクラッチ９の押圧力を増加させ、駆動部材９１および被駆動部材９２を接近させる。

コントローラ２０は、スロットル開度に応じた目標エンジン回転速度を設定し、エンジン回転速度がその目標エンジン回転速度に向かって増加するように、クラッチ９の押圧力を制御する。これにより、駆動部材９１および被駆動部材９２の互いの押圧力が徐々に増加し、クラッチ９は、切断状態から半クラッチ状態を経て接続状態に至る。

こうして、原動機４が発生するトルクがクラッチ９を介してトランスミッション１０に伝達される。さらに、トランスミッション１０で変速された回転が車輪３に伝達されることにより、車両１が移動する。クラッチ９が接続状態に至った後は、コントローラ２０は、スロットル開度に応じたエンジン出力が得られるように、燃料噴射弁４２の制御（燃料噴射制御）および点火ユニット４３の制御（点火制御）を実行する。

走行中に、運転者がシフトアップスイッチ２１またはシフトダウンスイッチ２２を操作すると、変速指令がコントローラ２０に入力される。これに応答して、コントローラ２０は、変速動作を実行する。具体的には、コントローラ２０は、クラッチアクチュエータ９３を制御してクラッチ９を切断する。さらに、コントローラ２０は、シフトアクチュエータ１６を制御して、変速指令に対応する選択ギヤ位置に変速ギヤ１３の配置を変更する。この後、コントローラ２０は、クラッチアクチュエータ９３を制御して、半クラッチ状態を経て、クラッチ９を接続状態へと導く。クラッチ９が接続状態となって変速動作が完了すると、コントローラ２０は、スロットル開度に応じたエンジン出力が得られるように、燃料噴射制御および点火制御を実行する。

クラッチ９が接続状態のとき、ギヤ位置毎に予め定められているシフトダウン閾値を車速が下回ると、コントローラ２０は、オートシフトダウン制御を実行する。より具体的には、変速段ごとに定められているクラッチ９切断閾値を車速が下回ると、コントローラ２０は、クラッチアクチュエータ９３を制御してクラッチ９を切断状態とする。そして、コントローラ２０は、車速がシフトダウン閾値を下回ると、シフトアクチュエータ１６を制御して、変速段を１段下げるようにギヤ位置を変更する。車速がシフトダウン後の変速段に対応したシフトダウン閾値をさらに下回るならば、コントローラ２０は、変速段をさらに１段下げるようにギヤ位置を変更する。その後、コントローラ２０は、クラッチアクチュエータ９３を制御し、半クラッチ状態を経て、クラッチ９を接続状態へと導く。クラッチ９が接続状態となって変速動作が完了すると、コントローラ２０は、スロットル開度に応じたエンジン出力が得られるように、燃料噴射制御および点火制御を実行する。

変速段が最下段となり、その最下段に対応したクラッチ９切断閾値を車速が下回ると、コントローラ２０は、クラッチ９を切断する。より具体的には複数の前進ギヤ位置のうちの最下段の前進ギヤ位置が選択されている状態で、車速がクラッチ９切断閾値を下回ると、クラッチ９が切断される。後進ギヤ位置についても同様である。後進ギヤ位置がただ一つである場合には、車速が後進ギヤ位置に対応したクラッチ９切断閾値を下回ると、クラッチ９が切断される。

また、コントローラ２０は、スロットル開度とエンジン回転速度とに基づいて、発進制御を行う。図３は、発進制御におけるスロットル開度と、エンジン回転速度と、車速と、クラッチ位置と、エンジントルクと、イナーシャトルクと、クラッチ伝達トルクとの変化を示すタイミングチャートである。

発進制御は、第１発進制御と第２発進制御とを含む。コントローラ２０は、スロットル開度が所定のスロットル発進閾値以上、且つ、エンジン回転速度が所定のエンジン発進閾値以上であるときに、第１発進制御を実行する。

図３に示すように、第１発進制御では、コントローラ２０は、クラッチ９を半クラッチ状態とする。そして、図６に示すように、コントローラ２０は、エンジン回転速度が、スロットル開度に応じて定められる目標エンジン回転速度Et1に収束するように、クラッチ９の押圧力を制御する。コントローラ２０は、第１発進制御中に、クラッチ９の入力側と出力側との回転速度差が所定範囲内となると、クラッチ９を半クラッチ状態から接続状態へ移行させる。所定範囲は、クラッチ９の接続によって過剰なショックが起こらない程度の値であるとよい。

しかし、車両１がスタック状態であるときには、上記の第１発進制御が実行されても、車輪３が回転せず固定された状態となっていることがある。その場合、クラッチ９の出力側の回転速度は殆ど増大しない。また、第１発進制御では、アクセル操作量が一定（例えば全開で一定）であるときには、スロットル開度も一定である。従って、エンジントルクも一定であり増大しない。そのため、スタック状態から抜け出すことができず、半クラッチ状態が維持されてしまう。

そこで、本実施形態に係る車両１では、コントローラ２０は、第１発進制御中に所定の第１条件が満たされると、第２発進制御を実行する。第２発進制御では、図３に示すように、コントローラ２０は、エンジン回転速度を増加させる（図３のA1）。本実施形態では、コントローラ２０は、クラッチ９を切断状態に向けて移行させる（図３のB1）ことで、エンジン回転速度を増加させる。そして、エンジン回転速度が増加した状態で、クラッチ９を接続状態に向けて移行させる（図３のB2）。これにより、エンジン回転速度が低下する（図３のA2）と共に、イナーシャトルクが発生する（図３のC1）。

ここで、クラッチ９の伝達トルクは、エンジントルクからイナーシャトルクを引いた値であり、エンジントルクを正の値とすると、イナーシャトルクは負の値である。従って、イナーシャトルクを発生させることで、クラッチ９の伝達トルクを一時的に増大させることができる（図３のD1）。それにより、大きな駆動トルクが車輪に伝達されることで、車両１をスタック状態から脱出させることができる。

車両１がスタック状態から脱出すると、車速が増大する（図３のE1）。そして、クラッチ９の入力側と出力側との回転速度差が所定範囲内となると、コントローラ２０は、クラッチ９を半クラッチ状態から接続状態へ移行させる（図３のB3）。

なお、クラッチ９の接続状態への移行速度が早ければ、大きなイナーシャトルクを発生させることができる。例えば、第２発進制御において、クラッチ９の接続状態への移行速度は、クラッチ９の切断状態への移行速度よりも大きい。すなわち、図３に示すように、クラッチ９の接続状態への移行（図３のB2）は、クラッチ９の切断状態への移行（図３のB1）よりも短時間に行われる。このように、クラッチ９が急速に接続状態に向けて切り換えられることで、大きなイナーシャトルクを発生させることができる。

第１条件は、クラッチ９の発熱量が所定の発熱閾値以上であること、及び、スロットル開度が所定のスロットル閾値以上であることを含む。図４は、第１発進制御及び第２発進制御におけるスロットル開度、及び、クラッチ９の発熱量の変化を示すタイミングチャートである。

コントローラ２０は、クラッチ９の伝達トルク、及び、クラッチ９の回転速度差に基づいて、クラッチ９の発熱量の瞬時値を算出する。具体的には、コントローラ２０は、クラッチ９の伝達トルクとクラッチ９の回転速度差と所定の係数とを乗じた値をクラッチ９の発熱量の瞬時値として算出する。

コントローラ２０は、第１発進制御の開始時から、クラッチ９の発熱量の瞬時値を繰り返し算出して積算した値を、クラッチ９の発熱量積算値として算出する。そして、クラッチ９の発熱量積算値が所定の発熱閾値Hc1以上であり、且つ、スロットル開度が所定のスロットル閾値Th1以上であるときに、コントローラ２０は、第１条件が満たされていると判定する。なお、発熱閾値Hc1は、スロットル開度に応じて変更されてもよい。例えば、スロットル開度が大きいほど、大きな発熱閾値Hc1が決定されてもよい。発熱閾値Hc1は、例えば、クラッチ９の熱による損傷を防止することができる程度の値が設定されるとよい。スロットル閾値Th1は、運転者がスタック状態から脱出するためにアクセル操作子４４を操作していると見なせる程度の値が設定されるとよい。

図５は、第２発進制御に関する処理を示すフローチャートである。ステップS1において、コントローラ２０は、現在の制御状態を判定する。上述した第１条件が満たされていないときには、制御状態は“０”である。ステップS1において、制御状態が“０”であるときには、処理はステップS2に進む。ステップS2では、コントローラ２０は、第１発進制御を実行する。

ステップS3では、コントローラ２０は、第１条件が満たされているかを判定する。第１条件が満たされているときには、処理はステップS4に進む。ステップS4では、コントローラ２０は、制御状態を“１”に変更する。ステップS3において第１条件が満たされていないときには、制御状態は“０”に維持される。

ステップS1において、制御状態が“１”であるときには、ステップS5に進む。ステップS5では、目標エンジン回転速度を増大させる。図６は、第１発進制御と第２発進制御とにおける目標エンジン回転速度と実際のエンジン回転速度との変化を示すタイミングチャートである。

図６に示すように、第１発進制御では、目標エンジン回転速度は、スロットル開度に応じた目標値Et1に設定される。スロットル開度は、アクセル操作量に応じて決定される。従って、目標値Et1はアクセル操作量に応じて決定される。コントローラ２０は、実際のエンジン回転速度が目標値Et1に収束するように、クラッチ９の押圧力を制御する。

コントローラ２０は、第１条件が満たされたときには、ステップS5において、目標エンジン回転速度を目標値Et1から目標値Et2に増大させる。これにより、クラッチ９は、切断状態に向かって変更される。その結果、実際のエンジン回転速度が増大する。なお、目標値Et2は固定値であってもよい。或いは、目標値Et2は、目標値Et1に所定の固定値を加えた値であってもよい。或いは、目標値Et2は、スロットル開度、或いは現在のエンジン回転速度などに応じた値であってもよい。

図５に示すように、ステップS6では、コントローラ２０は、実際のエンジン回転速度が閾値Ea1以上であるかを判定する。閾値Ea1は、第２発進制御の開始時の実際のエンジン回転速度よりも大きい。閾値Ea1は、スロットル開度、或いは第２発進制御の開始時の実際のエンジン回転速度に応じて決定されてもよい。エンジン回転速度が閾値Ea1以上であるときには、処理はステップS7に進む。

ステップS7では、コントローラ２０は、制御状態を“２”に変更する。ステップS6においてエンジン回転速度が閾値Ea1以上ではないときには、処理はステップS8に進む。ステップS8では、コントローラ２０は、第２発進制御の開始時から所定時間Tm1が経過したかを判定する。第２発進制御の開始時から所定時間Tm1が経過したときには、ステップS5において、コントローラ２０は、制御状態を“２”に変更する。ステップS8において第２発進制御の開始時から所定時間Tm1が経過していないときには、制御状態は“１”に維持される。

ステップS1において、制御状態が“２”であるときには、処理はステップS9に進む。ステップS9では、コントローラ２０は、目標エンジン回転速度を低減させる。ここでは、図６に示すように、コントローラ２０は、目標エンジン回転速度を目標値Et2から目標値Et3に低減させる。これにより、クラッチ９は、接続状態に向かって変更される。なお、目標値Et3は、固定値であってもよい。目標値Et3は、目標値Et1又は目標値Et2に基づいて決定されてもよい。目標値Et2は、目標値Et1よりも小さくてもよい。

図５に示すように、ステップS10では、コントローラ２０は、実際のエンジン回転速度が閾値Ea2以下であるかを判定する。閾値Ea2は、上述した閾値Ea1に基づいて決定されてもよい。或いは、閾値Ea2は、第２発進制御の開始時の実際のエンジン回転速度に基づいて決定されてもよい。エンジン回転速度が閾値Ea2以下であるときには、処理はステップS11に進む。

ステップS11では、コントローラ２０は、制御状態を“０”に変更する。すなわち、コントローラ２０は、第２発進制御を終了して、第１発進制御に戻す。

ステップS10においてエンジン回転速度が閾値Ea2より大きいときには、処理はステップS12に進む。ステップS12では、コントローラ２０は、目標エンジン回転速度を目標値Et2から目標値Et3に低減した時点から所定時間Tm2が経過したかを判定する。所定時間Tm2は、上述した所定時間Tm1と同じであってもよく、或いは異なってもよい。所定時間Tm2が経過したときには、ステップS11において、コントローラ２０は、制御状態を“０”に変更する。すなわち、コントローラ２０は、第２発進制御を終了する。ステップS12において所定時間Tm2が経過していないときには、制御状態は“２”に維持される。

従って、図７に示すように、コントローラ２０は、第２発進制御を開始して目標エンジン回転速度をET2に上昇させる（T1）。そして、目標エンジン回転速度を目標値Et2から目標値Et3に低減した後、エンジン回転速度が閾値Ea2以下まで低下するか、又は、所定時間Tm2が経過したときには、コントローラ２０は、第２発進制御を終了して、第１発進制御に戻す（T2）。そして、第１条件が満たされると、再び第２発進制御を開始する（T3）。

すなわち、コントローラ２０は、第２発進制御を実行しても、第３条件が満たされているときには、一旦、第２発進制御を中止し、その後、第１条件が満たされたときに、再度、第２発進制御を実行する。本実施形態では、第３条件は、エンジン回転速度が閾値Ea2以下であるか、又は、目標エンジン回転速度を目標値Et3に低減してからの半クラッチ状態の継続時間が所定時間Tm2以上であることである。ただし、第３条件は、これらの条件の一部、或いは全てに代えて、車速が所定の車速閾値以下であることであってもよい。或いは、車速が所定の車速閾値以下であることが、上記の条件に加えられてもよい。

以上の処理により、１回目の第２発進制御ではスタック状態から抜け出せなかったとしても、一旦、第１発進制御に戻した後に、再度、第２発進制御を実行することで、スタック状態から脱出する可能性を増大させることができる。なお、上述したクラッチ９の発熱量積算値は、第２発進制御が終了するごとにリセットされる（図４のF1）。

なお、コントローラ２０は、第２発進制御を所定回数実行しても半クラッチ状態が完了しないときには、発進制御を中止してもよい。コントローラ２０は、発進制御を中止するときには、クラッチ９を切断状態又は接続状態に移行させること、警告表示又は警告音の出力、原動機４の出力トルクの低減の少なくともいずれかを実行してもよい。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、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。

車両１は、ROVに限らず、ATV（All Terrain Vehicle）などの他の車両であってもよい。車両１の構成は上述したものに限られず、変更されてもよい。例えば、上述した左右のシート５Ｌ，５Ｒの後方にリアシートが配置されてもよい。原動機４は、電気モータ等の他の装置であってもよい。その場合、上述したエンジン回転速度は、原動機４の出力回転速度であってもよい。エンジントルクは、原動機４の出力トルクであってもよい。原動機４の目標出力回転速度は、アクセル操作量に応じて決定されてもよい。

上記の実施形態では、コントローラ２０は、第２発進制御において、目標エンジン回転速度を増大させ、クラッチ９を切断状態に向けて移行させることで、エンジン回転速度を増大させている。しかし、コントローラ２０は、第２発進制御において、スロットル開度を増大させることでエンジン回転速度を増大させてもよい。

第1条件は、上述した条件に限らず、変更されてもよい。例えば、図８に示すように、クラッチ９が半クラッチ状態である継続時間が所定の時間閾値以上であるときに、コントローラ２０は、第1条件が満たされたと判定してもよい。

この場合、時間閾値は、スロットル開度に応じて決定されてもよい。例えば、スロットル開度が大きいほど、小さな時間閾値が決定されてもよい。或いは、継続時間のカウント係数がスロットル開度に応じて決定されてもよい。例えば、スロットル開度が大きいほど、継続時間のカウントが早くなるように、カウント係数が決定されてもよい。

或いは、図９に示すように、発進スイッチ２４が設けられてもよい。発進スイッチ２４は、ドライバーのシート５Ｌ，５Ｒの前方、或いはその周囲に配置されることが好ましい。コントローラ２０は、発進スイッチ２４からの指令信号を受信したときに、第1条件が満たされたと判定してもよい。或いは、コントローラ２０は、発進スイッチ２４からの指令信号を受信し、且つ、上述した他の条件を満たしたときに、第1条件が満たされたと判定してもよい。発進スイッチ２４は、第２発進制御を実行させるための専用のスイッチであってもよい。或いは、発進スイッチ２４は、他の機能を実行させるためのスイッチと共用されてもよい。

或いは、第1条件は、クラッチ９が半クラッチ状態である継続時間が所定の時間閾値以上であること、クラッチ９の発熱量が所定の発熱閾値以上であること、スイッチからの開始指令を受信したこと、の２つ以上の組み合わせであってもよい。

第１条件は、スロットル開度が所定のスロットル閾値以上であること、車速が所定の車速閾値以下であること、車両１の加速度が所定の加速度閾値以下であることの少なくともいずれかをさらに含んでもよい。例えば、車速が所定の車速閾値以下であり、且つ、クラッチ９が半クラッチ状態である継続時間が所定の時間閾値以上であるときに、コントローラ２０は、第1条件が満たされたと判定してもよい。車速閾値は、車両１がスタック状態であるのかどうかを判定できる程度の値であることが好ましい。

この場合、図１０に示すように、クラッチ９が半クラッチ状態である継続時間が所定の時間閾値以上であっても、車速が車速閾値より大きいときには、第２発進制御は実行されない（図１０のE2）。すなわち、車両１がスタック状態ではないと見なせる程度に車速が大きいときには、第２発進制御は実行されない。そして、クラッチ９が半クラッチ状態である継続時間が所定の時間閾値以上であり、且つ、車速が車速閾値以下であるときに、第２発進制御が実行される（図１０のE3）。すなわち、車両１がスタック状態であると見なせる程度に車速が小さいときには、第２発進制御が実行される。

或いは、車両１の加速度が所定の加速度閾値以下であり、且つ、クラッチ９が半クラッチ状態である継続時間が所定の時間閾値以上であるときに、コントローラ２０は、第1条件が満たされたと判定してもよい。加速度閾値は、車両１がスタック状態から抜け出すことができる程度の加速度の値であることが好ましい。

この場合、図１１に示すように、クラッチ９が半クラッチ状態である継続時間が所定の時間閾値以上であっても、車両１の加速度が加速度閾値より大きいときには、第２発進制御は実行されない（図１０のE2）。すなわち、車両１の加速度がスタック状態から抜け出せる程度の大きさであるときには、第２発進制御は実行されない（図１１のG1）。そして、クラッチ９が半クラッチ状態である継続時間が所定の時間閾値以上であり、且つ、車両１の加速度が加速度閾値以下であるときに、第２発進制御が実行される（図１０のG2）。すなわち、車両１の加速度がスタック状態から抜け出せる程度の大きさではないときに、第２発進制御が実行される。

第２発進制御において、クラッチ９を接続状態に向けて移行させる速度、或いは、クラッチ９の押圧力が変更されてもよい。図１２において、実線は、クラッチ９の移行速度が早いときの、エンジン回転速度と車速とクラッチ９の位置の変化を示すタイミングチャートである。破線は、クラッチ９の移行速度が遅いときの、エンジン回転速度と車速とクラッチ９の位置の変化を示すタイミングチャートである。

図１２において破線で示すように、クラッチ９の移行速度が遅いときには、エンジン回転速度が下がる傾きが小さい（図１２のA3）。そのため、イナーシャトルクは小さくなってしまう。しかし、車速が上昇する傾きが小さくなる（図１２のE4）ので、車両１の挙動を穏やかにすることができる。

一方、図１２において実線で示すように、クラッチ９の移行速度が早いときには、車速が上昇する傾きが大きくなる（図１２のE5）ので、車両１の挙動が激しくなってしまう。しかし、エンジン回転速度が下がる傾きが大きい（図１２のA4）。そのため、イナーシャトルクが大きくなることで、スタック状態から脱出する可能性を高めることができる。

例えば、第２発進制御が複数回行われているときには、第２発進制御の実行回数が多くなるほどクラッチ９の移行速度を早くしてもよい。或いは、スロットル開度に応じてクラッチ９の移行速度を変更してもよい。例えば、スロットル開度が大きいほど、クラッチ９の移行速度を早くしてもよい。

クラッチ９の押圧力が大きいときには、クラッチ９の移行速度が早いときと同様に、エンジン回転速度と車速とが変化する。クラッチ９の押圧力が小さいときには、クラッチ９の移行速度が遅いときと同様に、エンジン回転速度と車速とが変化する。例えば、第２発進制御の実行回数が多くなるほどクラッチ９の押圧力を大きくしてもよい。或いは、スロットル開度に応じてクラッチ９の押圧力を変更してもよい。例えば、スロットル開度が大きいほど、クラッチ９の押圧力を大きくしてもよい。

コントローラ２０は、第２発進制御の開始時において、エンジン回転速度が所定の回転速度閾値以上であることを含む第２条件が満たされると、エンジン回転速度を増加させずにクラッチ９を接続状態に向けて移行させてもよい。例えば、図１３に示すように、第２発進制御の開始時においてエンジン回転速度が所定の回転速度閾値以上であるときには、エンジン回転速度を増加させずに（図１３のA5）、クラッチ９を接続状態に向けて移行させる（図１３のB4）。この場合も、第２発進制御の開始時におけるエンジン回転速度が十分に大きいことから、大きなイナーシャトルクを発生させることができる。

第２発進制御の開始時においてエンジン回転速度が回転速度閾値より小さいときには、上記の実施形態と同様に、エンジン回転速度を増大させた後に（図３のA1）、クラッチ９を接続状態に向けて移行させる（図３のB2）。これにより、第２発進制御の開始時におけるエンジン回転速度が十分に大きくないときには、エンジン回転速度を一旦、増大させた後にクラッチ９を接続状態に向けて移行させることで大きなイナーシャトルクを発生させることができる。

本発明によれば、クラッチの耐久性を向上させると共に、車両のスタック状態からの脱出性能を向上させることができる。

４ 原動機
３ 車輪
９ クラッチ
２０ コントローラ
５Ｌ，５Ｒ シート
６ ステアリングホイール
７ ロールケージ

Claims (20)

1. 原動機と、
   左右一対の車輪と、
   前記原動機と前記車輪との間の駆動力伝達経路上に配置されるクラッチと、
   前記クラッチが半クラッチ状態であるときに、前記クラッチの入力側と出力側との回転速度差が所定範囲内となると、前記クラッチを前記半クラッチ状態から接続状態へ移行させるコントローラと、
   を備え、
   前記コントローラは、前記クラッチが前記半クラッチ状態であるときに所定の第１条件が満たされると、前記原動機の出力回転速度を増加させると共に、前記クラッチを前記接続状態に向けて移行させる発進制御を実行する、
   車両。
2. 前記第１条件は、少なくとも、前記クラッチが前記半クラッチ状態である継続時間が所定の時間閾値以上であること、前記クラッチの発熱量が所定の発熱閾値以上であること、スイッチからの開始指令を受信したこと、のいずれかを含む、
   請求項１に記載の車両。
3. 前記第１条件は、前記クラッチの発熱量が所定の発熱閾値以上であることを含み、
   前記コントローラは、前記クラッチの伝達トルク、及び／又は、前記クラッチの回転速度差に基づいて、前記発熱量を算出する、
   請求項１に記載の車両。
4. 前記原動機は内燃機関であり、
   前記時間閾値、及び／又は、前記発熱閾値は、前記原動機のスロットル開度に応じて変更される、
   請求項２に記載の車両。
5. 前記原動機は内燃機関であり、
   前記第１条件は、前記原動機のスロットル開度が所定のスロットル閾値以上であること、車速が所定の車速閾値以下であること、前記車両の加速度が所定の加速度閾値以下であることの少なくともいずれかをさらに含む、
   請求項１に記載の車両。
6. 前記コントローラは、前記原動機の出力回転速度が所定の回転速度閾値以上であることを含む第２条件が満たされると、前記原動機の出力回転速度を増加させずに前記クラッチを前記接続状態に向けて移行させる、
   請求項１に記載の車両。
7. 前記コントローラは、前記発進制御において、前記クラッチを切断状態に向けて移行させることで前記原動機の出力回転速度を増加させる、
   請求項１に記載の車両。
8. 前記原動機は内燃機関であり、
   前記コントローラは、前記原動機のスロットル開度を増大させることで前記原動機の出力回転速度を増加させる、
   請求項１に記載の車両。
9. 前記クラッチの移行速度は変更可能である、
   請求項１に記載の車両。
10. 前記原動機は内燃機関であり、
    前記コントローラは、前記原動機のスロットル開度に応じて前記クラッチの移行速度を変更する、
    請求項９に記載の車両。
11. 前記発進制御において、前記クラッチの前記接続状態への移行速度は、前記クラッチの切断状態への移行速度よりも大きい、
    請求項１に記載の車両。
12. 前記コントローラは、前記発進制御を実行しても、前記クラッチの回転速度差が前記所定範囲内にならず、前記半クラッチ状態が完了していないことを含む第３条件が満たされているときには、再度、前記発進制御を実行する、
    請求項１に記載の車両。
13. 前記第３条件は、少なくとも、前記半クラッチ状態の継続時間が所定の時間閾値以上であること、前記原動機の出力回転速度が所定の回転速度閾値以下であること、車速が所定の車速閾値以下であることのいずれかをさらに含む、
    請求項１２に記載の車両。
14. 前記コントローラは、前記発進制御を所定回数実行しても前記半クラッチ状態が完了しないときには、前記発進制御を中止する、
    請求項１２に記載の車両。
15. 前記コントローラは、前記発進制御を中止するときには、前記クラッチを切断状態又は前記接続状態に移行させること、警告表示又は警告音の出力、前記原動機の出力トルクの低減の少なくともいずれかを実行する、
    請求項１４に記載の車両。
16. サイドバイサイド配置のシートをさらに備える、
    請求項１に記載の車両。
17. シートをさらに備え、
    前記原動機は、前記シートの後方に配置される、
    請求項１に記載の車両。
18. シートと、
    前記シートの前方に配置されるステアリングホイールと、
    をさらに備える請求項１に記載の車両。
19. シートと、
    シートの上方に配置されるロールケージと、
    をさらに備える請求項１に記載の車両。
20. 車両のクラッチの制御方法であって、
    前記クラッチが半クラッチ状態であるときに、前記クラッチの入力側と出力側との回転速度差が所定範囲内となると、前記クラッチを前記半クラッチ状態から接続状態へ移行させるステップと、
    前記クラッチが前記半クラッチ状態であるときに所定の第１条件が満たされると、原動機の出力回転速度を増加させると共に、前記クラッチを前記接続状態に向けて移行させる発進制御を実行するステップと、
    を備える制御方法。

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