JP5025486B2 - クラッチ接続制御装置およびこれを備えた車両 - Google Patents

Description

本発明は、クラッチ接続制御装置およびこれを備えた車両に関する。

従来から、車両の発進時およびギア変速時等において、クラッチ接続制御装置により車両のクラッチを切断状態から接続状態にする方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

上記特許文献１に記載のクラッチ接続制御装置においては、ある時刻（以下、時刻ｔと呼ぶ）までは第１の接続係合速度でクラッチを接続側に移行させ、時刻ｔに達したときに第１の接続係合速度よりも遅い第２の接続係合速度でクラッチを接続側に移行させる。

そして、クラッチの動力伝達状態を検出する磁歪センサが、クラッチの動力伝達状態を検出したときに、第２の接続係合速度よりも遅い第３の接続係合速度（半クラッチの接続係合速度）でクラッチを接続する。その後、クラッチに滑りがなくなり所定時間が経過した後、第３の接続係合速度よりも速い第４の接続係合速度でクラッチを接続する。これにより、クラッチが完全に接続される。

このように、クラッチの非接続状態および接続状態を段階的に制御することにより、ライダーは急激な強いショック（衝撃）を受けることなく速やかにギア変速を行うことができる。
特開２００３−３２９０６４号公報

上記のように、エンジンからの動力がクラッチに伝達され始める時間を一般的にタッチポイント（ＴＰ）と呼ぶ。このタッチポイントにおいて速いクラッチ接続係合速度でクラッチを接続状態にすると、ライダーは強いショックを受けたり、自動二輪車の飛び出しまたはエンジンストールが起こることがある。

これを防止するために、上記従来のクラッチ接続制御装置においては、時刻ｔに達したときに第１の接続係合速度よりも遅い第２の接続係合速度でクラッチを接続側に移行させ、磁歪センサがクラッチの動力伝達状態を検出するように制御されている。

しかしながら、クラッチを構成する各種プレートの摩耗（摩擦係数の変化）等に起因して、上記タッチポイントは自動二輪車ごとに異なる。

その結果、従来のクラッチ接続制御装置のように、時刻ｔを正確に計測していたとしても、この時刻ｔよりも前にクラッチに動力が伝達されている可能性がある。すなわち、第２の接続係合速度よりも速い第１の接続係合速度でクラッチが接続状態となる。それにより、上述のようにライダーは強いショック（衝撃）を受ける場合があり、また、自動二輪車の飛び出しまたはエンジンストールが発生する場合がある。

本発明の目的は、円滑かつ速やかにクラッチを接続状態および切断状態にすることが可能なクラッチ接続制御装置およびこれを備えた車両を提供することである。

本発明の一局面に従うクラッチ接続制御装置は、第１の軸と第２の軸との間で回転力を伝達および遮断するクラッチ接続制御装置であって、一方向および逆方向に移動可能かつ一方向に付勢された駆動部材を有し、駆動部材の一方向への移動により第１の軸と第２の軸との間で回転力を伝達する第１の状態に移行可能で駆動部材の逆方向への移動により第１の軸と第２の軸との間で回転力を伝達しない第２の状態に移行可能なクラッチと、クラッチの駆動部材を一方向および逆方向に移動させる駆動装置と、予め定められた準備動作時に、第２の状態から第１の状態への移行過程または第１の状態から第２の状態への移行過程で駆動部材が駆動装置に与える負荷を検出する検出器と、検出器により検出された負荷の変化率を演算する演算器と、演算器により演算された負荷の変化率の変化に基づいて、第２の状態から第１の状態への移行過程においてクラッチが第１の状態に移行した時点よりも前の時点で駆動部材が駆動装置に与える負荷の値、もしくは前の時点において駆動部材の位置と一定関係を有する情報の値を作動前点として判定するか、または第１の状態から第２の状態への移行過程において第１の状態が終了した時点よりも後の時点で駆動部材が駆動装置に与える負荷の値、もしくは後の時点において駆動部材の位置と一定関係を有する情報の値を作動前点として判定する判定器と、判定器により判定された作動前点を記憶する記憶装置と、通常のクラッチ動作時に、第２の状態から第１の状態への移行過程において駆動部材が駆動装置に与える負荷の値、または駆動部材の位置と一定関係を有する情報の値が記憶装置に記憶された作動前点と等しいときに駆動部材の移動速度が変化されるように駆動装置を制御する制御装置とを備えたものである。

そのクラッチ接続制御装置においては、クラッチの駆動部材は駆動装置により一方向および逆方向に移動する。また、クラッチの駆動部材は一方向に付勢されている。当該クラッチは、駆動部材の一方向への移動により第１の軸と第２の軸との間で回転力を伝達する第１の状態と、駆動部材の逆方向への移動により第１の軸と第２の軸との間で回転力を伝達しない第２の状態とに移行可能となっている。

予め定められた準備動作時において、第２の状態から第１の状態への移行過程または第１の状態から第２の状態への移行過程で駆動部材が駆動装置に与える負荷が検出器により検出され、検出器により検出された負荷の変化率が演算器により演算される。

また、演算器により演算された負荷の変化率の変化に基づいて、第２の状態から第１の状態への移行過程においてクラッチが第１の状態または第２の状態に移行した時点よりも前の時点で駆動部材が駆動装置に与える負荷の値、もしくは前の時点において駆動部材の位置と一定関係を有する情報の値が作動前点として判定器により判定されるか、または第１の状態から第２の状態への移行過程において第１の状態が終了した時点よりも後の時点で駆動部材が駆動装置に与える負荷の値、もしくは後の時点において駆動部材の位置と一定関係を有する情報の値が作動前点として判定器により判定される。さらに、判定器により判定された作動前点が記憶装置により記憶される。

そして、通常のクラッチ動作時に、第２の状態から第１の状態への移行過程において駆動部材が駆動装置に与える負荷の値、または駆動部材の位置と一定関係を有する情報の値が記憶装置に記憶された作動前点と等しいときに駆動部材の移動速度が変化されるように制御装置により駆動装置が制御される。

このような構成において、クラッチの摩耗等に起因して、クラッチごとに異なるとともに検出が困難なタッチポイント（接触点）を用いない。なお、タッチポイントとは、第２の状態から第１の状態への移行過程において第１の軸の回転力が第２の軸に伝達され始める段階（タイミングまたは機械的な位置）をいう。

本発明に係るクラッチ接続制御装置では、第２の状態から第１の状態への移行過程においてタッチポイントの前の段階または第１の状態から第２の状態への移行過程においてタッチポイントの後の段階である作動前点を検出し、検出された作動前点で駆動部材の移動速度を変化させることにより、円滑かつ速やかにクラッチを接続状態（第１の状態）および切断状態（第２の状態）にすることが可能となる。

判定器は、第１の状態から第２の状態への移行過程で検出器により検出された負荷の変化率が第１の値、第２の値および第３の値に順に減少する場合に、第２の値と第３の値との変化点で駆動部材が駆動装置に与える負荷の値、または前の時点において記駆動部材の位置と一定関係を有する情報の値を作動前点と判定し、制御装置は、通常のクラッチ動作時に、第２の状態から第１の状態への移行過程において、駆動部材が駆動装置に与える負荷の値または駆動部材の位置と一定関係を有する情報の値が記憶装置に記憶された作動前点と等しいときに駆動部材の移動速度が減少されるように駆動装置を制御してもよい。

この場合、第１の状態から第２の状態への移行過程で検出器により検出された負荷の変化率が第１の値、第２の値および第３の値に順に減少する場合に、第２の値と第３の値との変化点での駆動部材が駆動装置に与える負荷の値、または前の時点において記駆動部材の位置と一定関係を有する情報の値が判定器により作動前点として判定される。

そして、通常のクラッチ動作時に、第２の状態から第１の状態への移行過程において、駆動部材が駆動装置に与える負荷の値または駆動部材の位置と一定関係を有する情報の値が記憶装置に記憶された作動前点と等しいときに駆動部材の移動速度が減少されるように制御装置により駆動装置が制御される。それにより、円滑かつ速やかにクラッチを接続状態および切断状態にすることが可能となる。

クラッチ接続制御装置は、第１の軸の回転数を検出する第１の回転数検出器と、第２の軸の回転数を検出する第２の回転数検出器とをさらに備え、第１の軸は第２の軸に所定の回転数の比率で回転力を伝達し、制御装置は、通常のクラッチ動作時に、第２の状態から第１の状態への移行過程において駆動部材が駆動装置に与える負荷の値、または駆動部材の位置と一定関係を有する情報の値が作動前点に達するまで駆動部材が第１の速度で移動し、作動前点から第２の回転数検出器により第２の軸の回転が検出されるまで第１の速度よりも低い第２の速度で駆動部材が移動した後、第２の速度よりも低い第３の速度で駆動部材が移動し、第１の回転数検出器により検出される第１の軸の回転数と比率との積が第２の回転数検出器により検出される第２の軸の回転数と略一致したときに第３の速度よりも高い第４の速度で駆動部材が移動するように駆動装置を制御してもよい。

この場合、第１の軸の回転数が第１の回転数検出器により検出され、第２の軸の回転数が第２の回転数検出器により検出される。第１の軸は、所定の回転数の比率で第２の軸に回転力を伝達する。

通常のクラッチ動作時に、まず、第２の状態から第１の状態への移行過程において、制御装置は、駆動装置に与える負荷の値、または駆動部材の位置と一定関係を有する情報の値が作動前点に達するまで駆動部材を第１の速度で移動させることにより、第１の軸に回転力を与えるエンジンの吹け上がりが抑制される。

次に、制御装置は、作動前点から第２の回転数検出器により第２の軸の回転が検出されるまで駆動部材を第１の速度よりも低い第２の速度で移動させることにより、駆動部材を移動させる速度が高い場合に、クラッチが瞬時に切断状態から接続状態に移行することが抑制される。それにより、このクラッチ接続制御装置を用いた車両の飛び出しが防止される。

次いで、制御装置は、駆動部材を第２の速度よりも低い第３の速度で移動させた後、第１の軸の回転数と所定の比率との積が第２の軸の回転数と略一致したときに第３の速度よりも高い第４の速度で移動させることにより、第１の軸の回転数と上記比率との積が第２の軸の回転数と略一致する前後時に、乗員がスロットルを急開した際に起こるクラッチの滑りによる車両の挙動変化、および乗員への違和感の発生を防止することができる。

駆動装置は、駆動力を発生するアクチュエータと、アクチュエータにより発生された駆動力を油圧に変換する油圧システムとを含み、検出器は、油圧システムにより得られる油圧を負荷として検出する圧力検出器を含んでもよい。

この場合、駆動装置の駆動力はアクチュエータにより発生され、アクチュエータにより発生された駆動力は油圧システムにより油圧に変換される。そして、油圧システムにより得られた油圧が負荷として検出器の圧力検出器により検出される。それにより、油圧による負荷の検出が容易となり、クラッチの第１の状態と第２の状態との間における移行が容易に制御される。

クラッチは、一方向および逆方向に移動可能かつ交互に配置された第１および第２の摩擦板と、第１の摩擦板を第２の摩擦板に押圧する方向に付勢する第１の弾性部材と、第２の摩擦板を第１の摩擦板に押圧する方向に付勢する第２の弾性部材とを含み、第１の弾性部材の弾性定数は第２の弾性部材の弾性定数よりも小さく、駆動部材は第１の弾性部材により一方向に付勢されてもよい。

この場合、第１および第２の摩擦板が一方向および逆方向に移動可能かつ交互に配置されている。第１の摩擦板が第１の弾性部材により第２の摩擦板を押圧する方向に付勢されており、第２の摩擦板が第２の弾性部材により第１の摩擦板を押圧する方向に付勢されている。

また、第１の弾性部材の弾性定数は第２の弾性部材の弾性定数よりも小さい。駆動部材は第１の弾性部材により一方向に付勢されている。これにより、本発明のクラッチは摩擦クラッチとして構成され、円滑かつ速やかにクラッチを接続状態および切断状態にすることができる。

油圧システムは、シリンダと、駆動部材の移動に連動して移動可能にシリンダ内に設けられる移動部材とを含み、判定器は、移動部材の位置を駆動部材と一定関係を有する情報の値として判定してもよい。

この場合、移動部材は駆動部材の移動に連動して移動可能にシリンダ内に設けられる。そして、判定器により当該移動部材の位置が駆動部材と一定関係を有する情報の値として判定される。これにより、作動前点を容易に判定することができる。

アクチュエータは、モータを含み、判定器は、モータの回転角度を駆動部材と一定関係を有する情報の値として判定してもよい。

この場合、判定器によりアクチュエータのモータの回転角度が駆動部材と一定関係を有する情報の値として判定される。これにより、作動前点を容易に判定することができる。

本発明の他の局面に従う車両は、動力を発生するエンジンと、クラッチ接続制御装置と、駆動輪と、エンジンにより発生された動力をクラッチ接続制御装置の第１の軸に回転力として伝達する第１の伝達機構と、クラッチ接続制御装置の第２の軸の回転力を駆動輪に伝達する第２の伝達機構とを備え、クラッチ接続制御装置は、一方向および逆方向に移動可能かつ一方向に付勢された駆動部材を有し、駆動部材の一方向への移動により第１の軸と第２の軸との間で回転力を伝達する第１の状態に移行可能で駆動部材の逆方向への移動により第１の軸と第２の軸との間で回転力を伝達しない第２の状態に移行可能なクラッチと、クラッチの駆動部材を一方向および逆方向に移動させる駆動装置と、予め定められた準備動作時に、第２の状態から第１の状態への移行過程または第１の状態から第２の状態への移行過程で駆動部材が駆動装置に与える負荷を検出する検出器と、検出器により検出された負荷の変化率を演算する演算器と、演算器により演算された負荷の変化率の変化に基づいて、第２の状態から第１の状態への移行過程においてクラッチが第１の状態に移行した時点よりも前の時点で駆動部材が駆動装置に与える負荷の値、もしくは前の時点において駆動部材の位置と一定関係を有する情報の値を作動前点として判定するか、または第１の状態から第２の状態への移行過程において第１の状態が終了した時点よりも後の時点で駆動部材が駆動装置に与える負荷の値、もしくは後の時点において駆動部材の位置と一定関係を有する情報の値を作動前点として判定する判定器と、判定器により判定された作動前点を記憶する記憶装置と、通常のクラッチ動作時に、第２の状態から第１の状態への移行過程において駆動部材が駆動装置に与える負荷の値、または駆動部材の位置と一定関係を有する情報の値が記憶装置に記憶された作動前点と等しいときに駆動部材の移動速度が変化されるように駆動装置を制御する制御装置とを含むものである。

その車両においては、エンジン装置により発生された動力が第１の伝達機構によりクラッチ接続制御装置の第１の軸に回転力として伝達される。また、クラッチ接続制御装置の第２の軸の回転力が第２の伝達機構により駆動輪に伝達される。

また、上記クラッチ接続制御装置においては、クラッチの駆動部材は駆動装置により一方向および逆方向に移動する。また、クラッチの駆動部材は一方向に付勢されている。当該クラッチは、駆動部材の一方向への移動により第１の軸と第２の軸との間で回転力を伝達する第１の状態と、駆動部材の逆方向への移動により第１の軸と第２の軸との間で回転力を伝達しない第２の状態とに移行可能となっている。

予め定められた準備動作時において、第２の状態から第１の状態への移行過程または第１の状態から第２の状態への移行過程で駆動部材が駆動装置に与える負荷が検出器により検出され、検出器により検出された負荷の変化率が演算器により演算される。

また、演算器により演算された負荷の変化率の変化に基づいて、第２の状態から第１の状態への移行過程においてクラッチが第１の状態または第２の状態に移行した時点よりも前の時点で駆動部材が駆動装置に与える負荷の値、もしくは前の時点において駆動部材の位置と一定関係を有する情報の値が作動前点として判定器により判定されるか、または第１の状態から第２の状態への移行過程において第１の状態が終了した時点よりも後の時点で駆動部材が駆動装置に与える負荷の値、もしくは後の時点において駆動部材の位置と一定関係を有する情報の値が作動前点として判定器により判定される。さらに、判定器により判定された作動前点が記憶装置により記憶される。

そして、通常のクラッチ動作時に、第２の状態から第１の状態への移行過程において駆動部材が駆動装置に与える負荷の値、または駆動部材の位置と一定関係を有する情報の値が記憶装置に記憶された作動前点と等しいときに駆動部材の移動速度が変化されるように制御装置により駆動装置が制御される。

このような構成において、クラッチの摩耗等に起因して、クラッチごとに異なるとともに検出が困難なタッチポイント（接触点）を用いない。

このように、第２の状態から第１の状態への移動過程においてタッチポイントの前の段階または第１の状態から第２の状態への移行過程においてタッチポイントの後の段階である作動前点を検出し、検出された作動前点で駆動部材の移動速度を変化させることにより、円滑かつ速やかにクラッチを接続状態（第１の状態）および切断状態（第２の状態）にすることが可能となる。

上記のようなクラッチ接続制御装置を用いることにより、円滑かつ速やかにクラッチを接続状態および切断状態にすることができる。したがって、円滑かつ速やかに車両の発進制御または停止制御を行うことが可能となる。それにより、乗員は強いショックを受けることがなくなり、また、車両の飛び出しまたはエンジンストールの発生を防止することができる。

本発明のクラッチ接続制御装置によれば、円滑かつ速やかにクラッチを接続状態および切断状態にすることができる。このようなクラッチ接続制御装置を車両に用いることにより、車両の発進制御または停止制御を円滑かつ速やかに行うことができる。それにより、乗員は強いショックを受けることがなくなり、また、車両の飛び出しまたはエンジンストールの発生を防止することができる。

図１は本実施の形態に係るクラッチ接続制御装置を自動二輪車に用いた場合の全体構成を示す概略模式図である。 図２はメイン軸に伝達された動力がドライブ軸に伝達される構成を示す概略模式図である。 図３はアクチュエータを用いてクラッチを接続状態および切断状態にする構成を示す概略模式図である。 図４はクラッチの詳細な構造を示す模式図である。 図５はクラッチが接続状態から切断状態へ移行する場合におけるクラッチの構成部品の作用を示す概略模式図である。 図６はタッチポイント準備位置を検出する方法を示す説明図である。 図７はタッチポイント準備位置の検出方法を示すフローチャートである。 図８はアクチュエータのロッドの位置と経過時間との関係を示すグラフである。 図９は自動二輪車の発進制御の流れを示すフローチャートである。 図１０は自動二輪車の発進制御の流れを示すフローチャートである。 図１１はクラッチが切断状態から接続状態へ移行する場合におけるクラッチの構成部品の作用を示す概略模式図である。 図１２はクラッチが切断状態から接続状態になる場合におけるタッチポイント準備位置を検出する方法を示す説明図である。 図１３は本実施の形態に係るクラッチ接続制御装置を備えた自動二輪車の模式図である。

以下、本実施の形態に係るクラッチ接続制御装置について図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態では、車両の一例である自動二輪車に用いられるクラッチ接続制御装置について説明する。

（１）全体構成
図１は、本実施の形態に係るクラッチ接続制御装置（以下、制御部と呼ぶ）を自動二輪車に用いた場合の全体構成を示す概略模式図である。なお、本実施の形態では、後述する電動式のアクチュエータ１００が用いられる。

図１に示すように、ライダーはエンジン１を始動させたい場合、メインキー１９をオンにした後、セルスイッチ１７を所定時間押下する。それにより、図示しないバッテリからスタータモータ１ａに電流が流れ、スタータモータ１ａが作動する。これにより、エンジン１が始動される。

エンジン１から出力される動力はクランク２を介してクラッチ３に伝達される。この場合、クランク２は上記動力を所定の比率で減速してクラッチ３に伝達する。クラッチ３には油圧パイプ３ｂを介してクラッチレバー３ｃが連結されている。なお、クラッチ３の構造の詳細については後述する。

変速機５は、メイン軸５ａおよびドライブ軸５ｂを備える。メイン軸５ａには多段（例えば６段）の変速ギア群５ｃが装着されており、ドライブ軸５ｂには多段の変速ギア群５ｄが装着されている。クラッチ３に伝達された動力は、変速機５のメイン軸５ａに伝達される。

クランク２からクラッチ３を介してメイン軸５ａに伝達される動力は、クラッチマスターシリンダ４により制御される。クラッチマスターシリンダ４は、電動式のアクチュエータ１００により動作する。なお、クラッチマスターシリンダ４の構成については後述する。

ここで、メイン軸５ａに伝達された動力がドライブ軸５ｂに伝達される構成について説明する。

図２は、メイン軸５ａに伝達された動力がドライブ軸５ｂに伝達される構成を示す概略模式図である。

図２（ａ），（ｂ）においては、変速ギア群５ｃは変速ギア５ｃ１および変速ギア５ｃ２を含み、変速ギア群５ｄは変速ギア５ｄ１および変速ギア５ｄ２を含む。

変速ギア５ｃ１はメイン軸５ａに固定されている。すなわち、メイン軸５ａが回転すれば変速ギア５ｃ１も回転する。変速ギア５ｃ２はメイン軸５ａに回転自在に装着されている。すなわち、メイン軸５ａが回転しても変速ギア５ｃ２は回転しない。

また、変速ギア５ｄ１はドライブ軸５ｂに回転自在に装着されている。すなわち、ドライブ軸５ｂが回転しても変速ギア５ｄ１は回転しない。変速ギア５ｄ２はドライブ軸５ｂに固定されている。すなわち、ドライブ軸５ｂが回転すると変速ギア５ｄ２も回転する。

図２（ａ）に示すように、変速ギア５ｃ１が変速ギア５ｃ２から離間し、変速ギア５ｄ２が変速ギア５ｄ１から離間している場合には、変速ギア５ｄ１がドライブ軸５ｂに対して固定されていないので、メイン軸５ａの回転による動力はドライブ軸５ｂに伝達されない。このように、メイン軸５ａからドライブ軸５ｂに動力が伝達されない状態をギアがニュートラルポジションにあると呼ぶ。

図２（ｂ）に示すように、変速ギア５ｄ２が変速ギア５ｄ１に近接するように軸方向にスライドされることにより、変速ギア５ｄ２の側面に設けられた凸状のドッグ５ｅが、変速ギア５ｄ１の側面に設けられた凹状のドッグ穴（図示せず）に係合する。それにより、変速ギア５ｄ１が変速ギア５ｄ２を介してドライブ軸５ｂに固定されるので、メイン軸５ａの動力がドライブ軸５ｂに伝達される。なお、変速ギア５ｄ２は、後述のシフトカム７によりスライドされる。詳細については後述する。

ドライブ軸５ｂに伝達された動力は、図示しないドライブチェーンおよび図示しないスプロケットを介して図示しない後輪に伝達される。それにより、自動二輪車が走行する。

図１において、変速ギア群５ｃおよび変速ギア群５ｄによる変速比の変更はシフトカム７の回転により行われる。シフトカム７は、複数のカム溝７ａ（図１においては３本）を有する。この各カム溝７ａにシフトフォーク７ｂがそれぞれ装着されている。

上記のような構成において、シフトカム７の回転に伴って各シフトフォーク７ｂがそれぞれカム溝７ａに沿って移動することによって、図２の変速ギア５ｄ２が軸方向にスライドされ、変速ギア５ｄ１に係合される。

また、シフトカム７の端部にはシフトカム回転角センサ８が設けられている。このシフトカム回転角センサ８によりギアポジションが検出される。なお、シフトカム回転角センサ８の代わりに、公知のニュートラルポジションスイッチまたは変速ギアに取り付けられる各種スイッチ等を用いてもよい。

シフトカム７の回転は、油圧式シフトアクチュエータ９により制御される。油圧式シフトアクチュエータ９は、シフトロッド１０およびリンク機構１１を介してシフトカム７に接続されている。この油圧式シフトアクチュエータ９は、例えばオン／オフバルブの組み合わせにより構成され、シフトアップおよびシフトダウンが可能なものが選択される。なお、油圧式シフトアクチュエータ９の代わりに、ソレノイドまたは電気モータのような電気的なアクチュエータを用いてもよい。

クランク２にはクランク回転角センサ１２が設けられている。このクランク回転角センサ１２によりエンジン１の回転数が検出される。なお、クランク回転角センサ１２によりエンジン１の回転数を検出する方法の代替えとして、メイン軸５ａの回転数をメイン軸回転数センサ２０（図１）により検出する方法、またはドライブ軸５ｂの回転数をドライブ軸回転角センサ（図示せず）により検出する方法等がある。

制御部５０は、ＡＭＴ／ＭＴ切替スイッチ１３、シフトスイッチ１４、クラッチスイッチ１５、セルスイッチ１７およびキルスイッチ１８から信号を受け取る。記憶部６０は、クラッチマスターシリンダ４の後述のシリンダ４ｂ内の圧力値等を記憶する。この詳細については後述する。

また、制御部５０は、エンジン１の出力（動力）を調整するために点火制御装置１６を制御する。なお、制御部５０は、燃料噴射装置またはスロットルバルブ（共に図示せず）を調整することにより、エンジン１の出力を制御してもよい。

ＡＭＴ／ＭＴ切替スイッチ１３は、ライダーがクラッチ３の接続／切断動作を自動または手動に切り替えたい場合にライダーにより押下される。この場合、ライダーによりＡＭＴ／ＭＴ切替スイッチ１３が押下されると、クラッチ３の接続／切断動作が自動で行われるモード（オートメイティッドマニュアルトランスミッションモード；以下、ＡＭＴモードと略記する）、またはクラッチ３の接続／切断動作が手動により行われるモード（マニュアルトランスミッションモード；以下、ＭＴモードと略記する）に切り替えられる。

また、シフトスイッチ１４は、ライダーがＡＭＴモード時において変速したい場合にライダーにより押下される。シフトスイッチ１４は、シフトアップ用のスイッチおよびシフトダウン用のスイッチから構成される。ライダーによるシフトスイッチ１４の押下により、エンジン１の回転数等のパラメータに基づいてアクチュエータ１００、油圧式シフトアクチュエータ９およびエンジン１の動作が制御部５０により制御される。

クラッチスイッチ１５は、ＭＴモード時においてライダーがクラッチレバー３ｃによるクラッチ３の切断を行った場合にオンになる。また、キルスイッチ１８は、ライダーが即座にエンジン１を停止させたい場合にライダーにより押下される。さらに、メインキー１９は、ライダーがエンジン１を始動可能な状態にしたい場合およびエンジン１を停止させたい場合にライダーにより操作される。

ＡＭＴモードにおいては、ギアがニュートラルポジションの状態でライダーがエンジン１を始動させる。そして、ライダーがシフトスイッチ１４を操作することによりギアポジションを指定すると、エンジン１の回転数等のパラメータに基づいて、制御部５０がアクチュエータ１００を制御することにより、クラッチ３の接続動作が自動で行われる。それにより、ライダーは、手動によるクラッチ３の接続操作を行うことなしに自動二輪車を発進させることができる。

（２）クラッチを接続状態および切断状態にする仕組み
図３は、アクチュエータ１００を用いてクラッチ３を接続状態および切断状態にする構成を示す概略模式図である。

図３に示すように、クラッチマスターシリンダ４は、圧力センサ４ａ、シリンダ４ｂ、このシリンダ４ｂ内に設けられたマスターピストン４ｃ、このマスターピストン４ｃの先端部に取り付けられた流体シール４ｃ１、大気開放配管４ｄおよびこの大気開放配管４ｄに連通するリザーバタンク４ｅを含む。なお、シリンダ４ｂ内には図示しない非圧縮性液体が充たされている。

上記圧力センサ４ａは、クラッチマスターシリンダ４のシリンダ４ｂ内の圧力（油圧）を検出する。この油圧の検出結果が制御部５０に与えられ、制御部５０は与えられた検出結果に基づいてクラッチ３の接続状態および切断状態を制御する。

アクチュエータ１００は、クラッチマスターシリンダ４のマスターピストン４ｃを押圧するためのロッド１０１を含む。また、アクチュエータ１００にはマスターピストン４ｃの移動量（または、ロッド１０１の移動量）を検出する位置センサ１００ａが取り付けられている。

アクチュエータ１００は、制御部５０の制御により動作するモータ１０２を含む。また、当該モータ１０２の回転角を検出する回転角センサ１００ｂがアクチュエータ１００に設けられている。

この移動量の検出結果が制御部５０に与えられ、制御部５０は与えられた検出結果に基づいてクラッチ３の接続状態および切断状態を制御する。なお、上記圧力センサ４ａを用いてクラッチ３の接続状態および切断状態を制御する場合には、位置センサ１００ａは設けなくてもよい。

さらに、上記位置センサ１００ａおよび圧力センサ４ａの代わりに、クラッチ３の後述するプレッシャープレート３３の移動量を測定する変位センサを用いることにより、クラッチ３の接続状態および切断状態を制御してもよいし、アクチュエータ１００に供給する電流値を計測することにより、クラッチ３の接続状態および切断状態を制御してもよい。

制御部５０の指令によりアクチュエータ１００のロッド１０１が移動する。ロッド１０１はクラッチマスターシリンダ４のマスターピストン４ｃに当接されており、ロッド１０１がマスターピストン４ｃを押圧することにより、マスターピストン４ｃはシリンダ４ｂ内を移動する。

また、クラッチマスターシリンダ４のシリンダ４ｂから大気開放配管４ｄが分岐している。シリンダ４ｂは、配管３９ａを介して倍力装置３９に接続されている。この倍力装置３９は、マスターピストン４ｃがシリンダ４ｂ内を移動することによりアクチュエータ１００のロッド１０１がマスターピストン４ｃを押圧する荷重を倍増してプッシュロッド４０に伝達する。

マスターピストン４ｃの流体シール４ｃ１が大気開放配管４ｄの入口を塞ぐ方向（図３中右側）にシリンダ４ｂ内を移動した場合に、クラッチマスターシリンダ４で発生した圧力が倍力装置３９に伝達される。すなわち、クラッチ３を構成する後述のリターンスプリング３４（図４）による荷重に対抗する圧力が倍力装置３９内に発生する。そして、上記リターンスプリング３４による荷重と倍力装置３９内の圧力とが等しくなったときに、クラッチ３は切断状態となる。この詳細については後述する。

一方、マスターピストン４ｃの流体シール４ｃ１が大気開放配管４ｄの入口を塞いでいない場合には、シリンダ４ｂ内とリザーバタンク４ｅ内とが連通される。すなわち、シリンダ４ｂ内の圧力が大気圧と等しくなり、クラッチマスターシリンダ４で発生した圧力は倍力装置３９に伝達されない。

通常時には、クラッチ３の後述のプレッシャープレート３３は、リターンスプリング３４により常にクラッチ３が接続される方向に付勢されている。このような構成において、倍力装置３９内の圧力がリターンスプリング３４による荷重よりも大きくならないときには、クラッチ３は接続状態となる。この詳細についても後述する。

倍力装置３９は、メイン軸５ａ内に挿通されたプッシュロッド４０を介してクラッチ３に接続されている。すなわち、倍力装置３９は、クラッチマスターシリンダ４の圧力に応じてプッシュロッド４０を移動させる。

それにより、プッシュロッド４０は、後述のプレッシャープレート３３（図４）を押圧する。このような構成において、プレッシャープレート３３がプッシュロッド４０により押圧された場合にはクラッチ３は切断状態となり、プレッシャープレート３３がプッシュロッド４０により押圧されない場合にはクラッチ３は接続状態となる。詳細については後述する。

以下、プレッシャープレート３３がプッシュロッド４０により押圧された場合のプッシュロッド４０の移動方向をクラッチ切断方向と呼び、その逆方向をクラッチ接続方向と呼ぶ。

（３）クラッチの構成
続いて、クラッチ３の構成について図面を参照しながら説明する。

図４は、クラッチ３の詳細な構造を示す模式図である。図４（ａ）はクラッチ３の全体の断面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）において点線により示す領域Ａの拡大図である。

図４（ａ）に示すように、クラッチ３は主にクラッチハウジング３１、ボスクラッチ３２、プレッシャープレート３３およびリターンスプリング３４を含む。

クラッチハウジング３１は、図１にクランク２に連結されており、このクランク２に同調して回転する。

クラッチハウジング３１の内周には複数のスリット（図示せず）が設けられており、図４（ｂ）において各スリットにフリクションプレート３１ａが各々嵌合されている。これらのフリクションプレート３１ａは、クラッチハウジング３１に同調して回転する。

一方、ボスクラッチ３２は、メイン軸５ａに嵌合されている。このボスクラッチ３２の外周には複数のスリット（図示せず）が設けられており、これらの各スリットにクラッチプレート３２ａが各々嵌合されている。これらのクラッチプレート３２ａは、ボスクラッチ３２に同調して回転する。

隣接するフリクションプレート３１ａ間に各クラッチプレート３２ａが挟み込まれるように、複数のフリクションプレート３１ａと複数のクラッチプレート３２ａとが交互に設けられている。

また、各フリクションプレート３１ａと各クラッチプレート３２ａとの間には、図示しないオイルが充填されている。すなわち、本実施の形態におけるクラッチ３は、湿式多板式摩擦クラッチである。

また、プレッシャープレート３３は、図４（ａ）においてリターンスプリング３４を介してボスクラッチ３２に取り付けられている。

ここで、通常、リターンスプリング３４は各フリクションプレート３１ａと各クラッチプレート３２ａとが互いに接触するように、プレッシャープレート３３をクラッチ接続方向に付勢している。なお、各フリクションプレート３１ａの両面には紙材またはコルク材等からなる接触部材３１ｂがそれぞれ設けられており、これらの接触部材３１ｂを介して、各フリクションプレート３１ａと各クラッチプレート３２ａとが接触するように構成されている。

このような構成により、クランク２からの動力（入力側の動力）が、クラッチハウジング３１を介して各フリクションプレート３１ａと各クラッチプレート３２ａとの間に生じる摩擦力に応じて、ボスクラッチ３２に出力側の動力として伝達される。

また、図４（ｂ）に示すように、ボスクラッチ３２の上面には皿バネ型のクッションスプリング３５が取り付けられている。このクッションスプリング３５による荷重は、リターンスプリング３４による上記荷重と逆方向に作用する。なお、リターンスプリング３４の弾性定数はクッションスプリング３５の弾性定数よりも小さい。ただし、リターンスプリング３４による荷重はクッションスプリング３５による荷重よりも大きい。

クッションスプリング３５の役割は、車両発進時にクラッチ３を半クラッチ（半クラ）の状態にした場合に、クラッチ３から発生する振動（クラッチジャダ：Clutch Judder）の発生を抑制することである。なお、クラッチジャダは、一般的に、クラッチプレート３２ａの表面で接触不良等があった場合に発生すると言われている。

さらに、プレッシャープレート３３の配置位置の反対方向の最外側のクラッチプレート３２ａが上記クッションスプリング３５により押し付けられた場合のストッパであるセットリング３６が、上記最外側のクラッチプレート３２ａに近接するように設けられている。

上述したように、図３の制御部５０がアクチュエータ１００のロッド１０１を制御することによって、倍力装置３９によるプッシュロッド４０の移動量を調整することができる。それにより、クラッチ３の上記リターンスプリング３４に抗する荷重が発生される。

このような構成により、プッシュロッド４０の移動量、換言すれば、リターンスプリング３４に抗する荷重を制御部５０により制御することによって、プッシュロッド４０によるプレッシャープレート３３の押圧および非押圧を行うことができる。それにより、フリクションプレート３１ａとクラッチプレート３２ａとの間における摩擦力を変化させることができる。これにより、クラッチ３の接続状態（半クラッチの状態を含む）および切断状態が切り替えられる。

（４）クラッチの接続状態から切断状態への移行
次に、クラッチ３が接続状態から切断状態へ移行する場合におけるクラッチ３の構成部品の作用について説明する。

図５は、クラッチ３が接続状態から切断状態へ移行する場合におけるクラッチ３の構成部品の作用を示す概略模式図である。

図５（ａ）はクラッチ３が接続状態となっている場合を示し、図５（ｂ）はクラッチ３が接続状態のうち半クラッチの状態となっている場合を示し、図５（ｃ）はクラッチ３が切断状態となっている場合を示している。

図５（ａ）に示すように、クラッチ３が接続状態である場合には、プッシュロッド４０（図３）がプレッシャープレート３３（図４）を押圧する荷重よりも、プレッシャープレート３３を付勢するリターンスプリング３４（図４）の荷重とクッションスプリング３５の荷重との差の方が大きい。

その結果、プレッシャープレート３３は移動せず、各フリクションプレート３１ａと各クラッチプレート３２ａとは接触部材３１ｂをそれぞれ介して互いに接触している。それにより、クランク２からの入力側の動力が、クラッチハウジング３１を介してボスクラッチ３２に出力側の動力として伝達される。なお、クラッチ３が接続状態である場合、プレッシャープレート３３の荷重によりクッションスプリング３５はほぼクラッチプレート３２ａと平行な状態になっている。

また、図５（ａ）の状態から、プッシュロッド４０による上記荷重をさらに増加させていくと、この荷重と、リターンスプリング３４およびクッションスプリング３５の上記差とがつり合うようになる。

そして、プッシュロッド４０による上記荷重をさらに増加させていくと、この荷重が上記差よりも大きくなる。その結果、プレッシャープレート３３はリターンスプリング３４を縮める方向に移動する。これと同時に、クッションスプリング３５は、プレッシャープレート３３の移動量に応じてクラッチプレート３２ａに対して傾斜した状態になる。それにより、クッションスプリング３５のスプリング長は、ボスクラッチ３２への組み付け時に決まる値であるセット長に達する。

さらに、図５（ｂ）の状態から、プッシュロッド４０による上記荷重をさらに増加させていくと、クッションスプリング３５のスプリング長はすでにセット長に達しているので、プレッシャープレート３３を移動させるプッシュロッド４０による上記荷重は、リターンスプリング３４による荷重に等しくなる。

その結果、図５（ｃ）に示すように、各フリクションプレート３１ａと各クラッチプレート３２ａとは互いに非接触の状態（離間した状態）となる。つまり、クラッチ３は切断状態となる。その結果、クランクからの動力はボスクラッチ３２に伝達されない。

（５）タッチポイント（ＴＰ）準備位置の検出
（５−ａ）クラッチマスターシリンダ内の圧力
図６は、タッチポイント準備位置を検出する方法を示す説明図である。

図６の横軸は経過時間を示し、縦軸はクラッチマスターシリンダ４のシリンダ４ｂ内の圧力を示す。なお、図６はクラッチ３が接続状態から切断状態になる場合におけるシリンダ４ｂ内の圧力の変化を示し、当該圧力は圧力センサ４ａにより検出される。

図６において、シリンダ４ｂ内の圧力の変化を実線により示す。図６に示すように、クラッチマスターシリンダ４のシリンダ４ｂ内の圧力は、初期値Ｐ０（＝０）から急峻に上昇していき、経過時間ｔ１で圧力Ｐ１となる。この理由は以下の通りである。

上述したように、クラッチ３が接続状態である場合において、アクチュエータ１００によりシリンダ４ｂ内のマスターピストン４ｃを略一定の速度でクラッチ切断方向に移動させても、プッシュロッド４０（図３）がプレッシャープレート３３（図４）を押圧する荷重と、プレッシャープレート３３を付勢するリターンスプリング３４（図４）およびクッションスプリング３５の差とが等しくなるまではプレッシャープレート３３は移動を開始しない。

このため、クラッチマスターシリンダ４のマスターピストン４ｃは、シリンダ４ｂ内の非圧縮性液体を圧縮することになるので、シリンダ４ｂ内の圧力は急峻に上昇する。

続いて、さらに、アクチュエータ１００によりシリンダ４ｂ内のマスターピストン４ｃを略一定の速度でクラッチ切断方向に移動させると、シリンダ４ｂ内の圧力はＰ１から徐々に上昇していき、経過時間ｔ２で圧力Ｐ２（Ｐ２＞Ｐ１）となる。この場合、圧力Ｐ１から圧力Ｐ２に至るまでの圧力増加率は、圧力Ｐ０から圧力Ｐ１に至るまでの圧力増加率よりも小さくなる。この理由は以下の通りである。なお、圧力Ｐ０から圧力Ｐ１に至るまでの圧力増加率が第１の値に相当し、圧力Ｐ１から圧力Ｐ２に至るまでの圧力増加率が第２の値に相当し、後述する圧力Ｐ２から圧力Ｐ３に至るまでの圧力増加率が第３の値に相当する。

上述したように、アクチュエータ１００によりシリンダ４ｂ内のマスターピストン４ｃを略一定の速度でクラッチ切断方向にさらに移動させる場合、すなわち、プッシュロッド４０によりプレッシャープレート３３を押圧する荷重をさらに増加させていく場合、この荷重は、リターンスプリング３４およびクッションスプリング３５の上記差よりも大きくなる。その結果、プレッシャープレート３３はリターンスプリング３４を縮める方向に移動する。これと同時に、クッションスプリング３５のスプリング長は、プレッシャープレート３３の移動量と同量だけ大きくなる。

このため、プッシュロッド４０によるプレッシャープレート３３を押圧する荷重、換言すれば、シリンダ４ｂ内の圧力の変化は、プレッシャープレート３３の移動量に比例した上記差の変化となり、圧力Ｐ１から圧力Ｐ２に至るまでの圧力増加率は、圧力Ｐ０から圧力Ｐ１に至るまでの圧力増加率よりも小さくなる。

続いて、さらに、アクチュエータ１００によりシリンダ４ｂ内のマスターピストン４ｃを略一定の速度でクラッチ切断方向に移動させると、シリンダ４ｂ内の圧力は圧力Ｐ２からほとんど上昇せず、ある経過時間で圧力Ｐ３（Ｐ３＞Ｐ２）となる。この場合、圧力Ｐ２から圧力Ｐ３に至るまでの圧力増加率は、圧力Ｐ１から圧力Ｐ２に至るまでの圧力増加率よりも小さくなる。この理由は以下の通りである。

上述したように、アクチュエータ１００によりシリンダ４ｂ内のマスターピストン４ｃを略一定の速度でクラッチ切断方向にさらに移動させる場合、すなわち、プッシュロッド４０によりプレッシャープレート３３を押圧する荷重をさらに増加させていく場合、クッションスプリング３５のスプリング長はすでにセット長に達しているので、プッシュロッド４０によるプレッシャープレート３３を押圧する荷重、上記と同様に換言すれば、シリンダ４ｂ内の圧力の変化は、プレッシャープレート３３の移動量に比例したリターンスプリング３４による圧力の変化となる。その結果、圧力Ｐ２から圧力Ｐ３に至るまでの圧力増加率は、圧力Ｐ１から圧力Ｐ２に至るまでの圧力増加率よりも小さくなる。

（５−ｂ）クラッチマスターシリンダ内の圧力を用いたタッチポイント準備位置の検出方法
タッチポイントとは、クラッチ３が切断状態から接続状態へ移行する場合にクラッチ３に動力が伝達され始める段階（クラッチ３が接続状態から切断状態へ移行する場合にクラッチ３における動力の伝達が終了した段階）をいう。本来、上記タッチポイントを検出してクラッチ３の接続状態および切断状態を制御することによって、自動二輪車の発進等を円滑かつ速やかに行いたいところであるが、クラッチ３のフリクションプレート３１ａおよびクラッチプレート３２ａの摩耗による摩擦係数の変化等が起因して、上記タッチポイントは自動二輪車ごとに異なる。

そこで、本実施の形態では、クラッチ３が切断状態から接続状態へ移行する場合に、タッチポイントよりも前、すなわちクラッチ３に動力が伝達され始める前段階（またはクラッチ３が接続状態から切断状態へ移行する場合に、タッチポイントよりも後、すなわちクラッチ３における動力の伝達が終了した後段階）を検出する。

クラッチ３が切断状態から接続状態へ移行する場合にクラッチ３に動力が伝達され始める前段階（またはクラッチ３が接続状態から切断状態へ移行する場合にクラッチ３における動力の伝達が終了した後段階）は、シリンダ４ｂ内の圧力の変化から求めることができる。すなわち、クラッチ３が切断状態から接続状態へ移行する場合にクラッチ３に動力が伝達され始める直前のシリンダ４ｂ内の後述する図１２の圧力Ｐ４を検出するか、またはクラッチ３が接続状態から切断状態へ移行する場合にクラッチ３における動力の伝達が終了した直後のシリンダ４ｂ内の上述した圧力Ｐ２を検出する。

そして、検出された圧力Ｐ２に基づいて自動二輪車の発進制御を行うことができるが、このような圧力制御により自動二輪車の発進制御を行うことが困難な場合がある。

そこで、本実施の形態では、シリンダ４ｂ内の圧力がＰ２であるときのロッド１０１の後述する位置Ｌ１に基づいて自動二輪車の発進制御を行うことが好ましい。なお、圧力Ｐ２に基づいて発進制御を行うことが困難でない場合には、圧力Ｐ２に基づいて発進制御を行ってもよい。以下、上記位置Ｌ１をタッチポイント準備位置と呼ぶ。

上述したように、圧力Ｐ２は、シリンダ４ｂ内の圧力の変化から算出される圧力増加率に基づいて検出される。シリンダ４ｂ内の圧力がＰ２であるときのロッド１０１の位置Ｌ１がタッチポイント準備位置として記憶部６０に記憶される。

なお、圧力Ｐ２、圧力Ｐ２時のモータ１０２の回転角、圧力Ｐ２時のマスターピストン４ｃの位置、または圧力Ｐ２時のプッシュロッド４０の位置をタッチポイント準備位置として記憶部６０に記憶させ、これに基づいて発進制御を行ってもよい。上記プッシュロッド４０の位置は図示しない位置センサ等により検出される。

（６）タッチポイント準備位置の検出フロー
次に、タッチポイント準備位置の検出の流れについてフローチャートを参照しながら説明する。

図７は、タッチポイント準備位置の検出方法を示すフローチャートである。

図７に示すように、最初に、制御部５０は、ライダーによりメインキー１９がオンにされたか否かを判別する（ステップＳ１）。メインキー１９がオンにされていない場合、制御部５０はメインキー１９がオンにされるまで待機する。

ライダーによりメインキー１９がオンにされた場合、制御部５０はアクチュエータ１００を作動させる（ステップＳ２）。この場合、クラッチ３が接続状態から切断状態へ移行するようアクチュエータ１００が制御部５０により制御される。

続いて、制御部５０は、クラッチマスターシリンダ４のシリンダ４ｂ内の圧力を圧力センサ４ａから取得する（ステップＳ３）。

次いで、制御部５０は、取得したシリンダ４ｂ内の圧力に基づいて圧力増加率を算出した後、当該圧力増加率が第２の値から第３の値に変わる時点（圧力Ｐ２時）のロッド１０１の位置Ｌ１をタッチポイント準備位置として記憶部６０に記憶させる（ステップＳ４）。

次に、制御部５０はアクチュエータ１００を作動させる（ステップＳ５）。この場合、クラッチ３が切断状態から接続状態へ移行するようアクチュエータ１００が制御部５０により制御される。以上をもって処理が終了する。

（７）タッチポイント準備位置を用いた場合の自動二輪車の発進制御
以下、ロッド１０１の位置Ｌ１に基づいた自動二輪車の発進制御について説明する。

図８は、アクチュエータ１００のロッド１０１の位置と経過時間との関係を示すグラフであり、図９および図１０は、自動二輪車の発進制御の流れを示すフローチャートである。

なお、図８におけるロッド１０１の位置は、クラッチ３が接続状態となる場合のロッド１０１の位置を０とし、クラッチ３が切断状態となる場合のロッド１０１の位置を最大値のＬ０とした場合の各位置を示している。すなわち、図８においては、Ｌ０＞Ｌ１＞Ｌ２＞Ｌ３＞０である。

図８において経過時間に対するロッド１０１の位置の変化を実線により示す。なお、エンジン１の回転数を一点鎖線により示すとともにメイン軸５ａの回転数を点線により示し、縦軸の回転数の単位は共に図示していない。

まず、図９に示すように、制御部５０は、ライダーによりメインキー１９がオンにされたか否かを判別する（ステップＳ１１）。ライダーによりメインキー１９がオンにされていない場合は、制御部５０はメインキー１９がオンにされるまで待機する。

一方、ライダーによりメインキー１９がオンにされた場合、制御部５０は、ライダーによりシフトスイッチ１４が押下されたか否かを判別する（ステップＳ１２）。この場合、ライダーは、ギアを１速の状態にするためにシフトスイッチ１４のシフトアップ用のスイッチを１度押下する。

ステップＳ１２の処理においてライダーによりシフトスイッチ１４が押下されていない場合は、制御部５０はシフトスイッチ１４が押下されるまで待機する。

一方、ライダーによりシフトスイッチ１４が押下された場合には、制御部５０はアクチュエータ１００を制御することによりクラッチ３を切断状態にし、その後、ギアを１速の状態にする（ステップＳ１３）。この場合、図８に示すように、ロッド１０１の位置は最大値Ｌ０となる。

次に、制御部５０は、エンジン１の回転数が規定回転数（例えば、１３００ｒｐｍ）を超えたか否かを判別する（ステップＳ１４）。この場合、ライダーはスロットルグリップを操作することによりエンジン１の回転数を上げることができる。エンジン１の回転数が規定回転数を超えていない場合、制御部５０はエンジン１の回転数が規定回転数を超えるまで待機する。

一方、エンジン１の回転数が規定回転数を超えた場合、制御部５０は、ロッド１０１の位置がＬ１となるよう、ロッド１０１を第１の速度（後述の速度に比べ最も速い速度）でクラッチ接続方向へ移動させる（ステップＳ１５）。

このように、ロッド１０１を第１の速度でクラッチ接続方向へ移動させることにより、クラッチ３が接続状態となるまでの間においてエンジン１が空回り（以下、吹け上がりと呼ぶ）を起こすことを抑制することができる。

なお、エンジン１の回転数が規定回転数を超えたか否かを判別する代わりに、例えばスロットルグリップがライダーにより操作される場合のスロットルグリップの開度に基づいて上記ステップＳ１５の処理を行ってもよいし、上記規定回転数およびスロットルグリップの開度の両方に基づいてステップＳ１５の処理を行ってもよい。

続いて、制御部５０は、ロッド１０１の位置がＬ１ａに達したか否かを判別する（ステップＳ１６）。ここで、位置Ｌ１ａは、図８に示すように、位置Ｌ１よりも所定距離ΔＬだけ位置Ｌ０に近い位置に設定される。すなわち、Ｌ０＞Ｌ１ａ＞Ｌ１である。位置Ｌ１ａについては後述する。ロッド１０１の位置がＬ１ａに達していない場合、制御部５０はステップＳ１５の処理に戻る。

一方、ロッド１０１の位置がＬ１ａに達している場合、制御部５０は、ロッド１０１の移動速度を第２の速度（＜第１の速度）に制御する（ステップＳ１７）。

ロッド１０１の位置がＬ１ではなくＬ１ａになった時点でロッド１０１の移動速度を第１の速度から第２の速度に制御する理由は次の通りである。ロッド１０１の移動速度を第１の速度から第２の速度に変化させるためにアクチュエータ１００のモータ１０２の回転速度を切り替える場合、モータ１０２の回転速度のオーバーシュート等によりロッド１０１を第１の速度から第２の速度に制御した時点から実際にロッド１０１の移動速度が第２の速度になる時点までに遅延が生じる。そのため、ロッド１０１の位置がＬ１になった時点でロッド１０１の移動速度を第１の速度から第２の速度に制御すると、ロッド１０１の位置がＬ１を過ぎた後にロッド１０１の移動速度が第２の速度になる。そこで、ロッド１０１の位置がＬ１になった時点でロッド１０１の移動速度が第２の速度になるようにロッド１０１の位置がＬ１ａになった時点でロッド１０１の移動速度を第１の速度から第２の速度に制御する。所定距離ΔＬは、ロッド１０１の移動速度を第１の速度から第２の速度に制御した時点から実際にロッド１０１の移動速度が第２の速度になるまでの間にロッド１０１が移動する距離である。

この場合、図８に示すように、ロッド１０１の位置は経過時間Ｔ２でＬ２（タッチポイント）となる。すなわち、クラッチ３に動力が伝達され始める。

このように、ロッド１０１を第１の速度よりも遅い第２の速度でクラッチ接続方向へ移動させることにより、ロッド１０１を移動させる速度が速い場合に発生する飛び出し、およびロッド１０１を移動させる速度が遅い場合に発生するエンジン１の吹け上がりを抑制することができる。

次に、制御部５０は、メイン軸５ａの回転数が上昇し始めたか否かを判別する（ステップＳ１８）。なお、制御部５０は、図示しないメイン軸回転角センサからメイン軸５ａの回転数を取得する。メイン軸５ａの回転数が上昇し始めていない場合、制御部５０は上記ステップＳ１７の処理に戻る。

一方、メイン軸５ａの回転数が上昇し始めた場合、制御部５０は、ロッド１０１を第３の速度（＜第２の速度）でクラッチ接続方向へ移動させる（図１０のステップＳ１９）。

このように、ロッド１０１を第２の速度よりも遅い第３の速度でクラッチ接続方向へ移動させることにより、ライダーは発進する際に不快感を覚えず、また、エンジンストールも防止される。

次いで、制御部５０は、エンジン１の回転数と減速比との積がメイン軸５ａの回転数とほぼ等しくなったか否かを判別する（ステップＳ２０）。エンジン１の回転数と減速比との積がメイン軸５ａの回転数とほぼ等しくなっていない場合、制御部５０は上記ステップＳ１９の処理に戻る。

一方、エンジン１の回転数と減速比との積がメイン軸５ａの回転数とほぼ等しくなった場合（図８においてロッド１０１の位置が経過時間Ｔ３でＬ３となる場合）、制御部５０は、ロッド１０１を第４の速度（＞第３の速度）でクラッチ接続方向へ移動させる（ステップＳ２１）。それにより、クラッチ３は完全な接続状態となる。完全な接続状態とは、エンジン１の回転によるトルクがほぼ１００％クラッチ３に伝達される状態をいう。なお、ロッド１０１を第１の速度と同じ速度で移動させてもよい。

このように、ロッド１０１を第３の速度よりも速い第４の速度でクラッチ接続方向へ移動させることにより、エンジン１の回転数と減速比との積がメイン軸５ａの回転数と等しくなる前後時に、ライダーがスロットルグリップを急開した際に起こるクラッチ３の滑りによる車両の挙動変化、およびライダーへの違和感の発生を防止することができる。

次に、制御部５０は、クラッチ３が完全な接続状態となったか否かを判別する（ステップＳ２２）。この場合、ロッド１０１の位置が０となっているか否かに基づいて判別される。

クラッチ３が完全な接続状態となっていない場合、制御部５０は上記ステップＳ２１の処理に戻り、クラッチ３が完全な接続状態となった場合、制御部５０は発進制御の処理を終了する。

なお、クラッチ３はオイルにより潤滑された状態となっている。オイルの粘性は温度によって変化する。オイルの温度が低い場合には、クラッチ３内の摩擦が大きくなり、タッチポイントの位置Ｌ２の値が大きくなる。そこで、図３に示すように、オイルの温度を検出する温度センサ３ａを設け、温度センサ３ａの検出値に基づいて記憶部６０にタッチポイント準備位置として記憶される位置Ｌ１の値を補正することが好ましい。温度センサ３ａは、オイルの循環系の任意の位置に取り付けることができる。

例えば、オイルの温度が４０℃〜６０℃の場合には、位置Ｌ１の値に第１の補正係数α１（α１＞１）を乗算し、オイルの温度が２０℃〜４０℃の場合には、位置Ｌ１の値に第２の補正係数α２（α２＞α１）を乗算し、オイルの温度が０℃〜２０℃の場合には、位置Ｌ１の値に第３の補正係数α３（α３＞α２）を乗算し、オイルの温度が０℃よりも低い場合には、位置Ｌ１の値に第４の補正係数α４（α４＞α３）を乗算する。オイルの温度が６０℃以上の場合には、位置Ｌ１の値の補正を行わない。なお、オイルの温度と補正係数の関係は上記の例に限定されない。例えば、オイルの温度と補正係数との関係を関数により記憶部６０に記憶させ、温度センサ３ａの検出値と関数とを用いて位置Ｌ１の値を補正してもよい。

（８）クラッチの切断状態から接続状態への移行、および他の方法によるタッチポイント準備位置の検出
次に、クラッチ３が切断状態から接続状態へ移行する場合におけるクラッチ３の構成部品の作用について説明しながら、この場合におけるタッチポイント準備位置の検出についても説明する。

図１１は、クラッチ３が切断状態から接続状態へ移行する場合におけるクラッチ３の構成部品の作用を示す概略模式図である。また、図１２は、クラッチ３が切断状態から接続状態になる場合におけるタッチポイント準備位置を検出する方法を示す説明図である。なお、以下では、上述したクラッチ３が接続状態から切断状態へ移行する場合の逆の場合であるので説明を簡略化する。

図１１（ａ）はクラッチ３が切断状態となっている場合を示し、図１１（ｂ）はクラッチ３が半クラッチの状態となっている場合を示し、図１１（ｃ）はクラッチ３が接続状態となっている場合を示す。また、図１２の横軸は経過時間を示し、縦軸はクラッチマスターシリンダ４のシリンダ４ｂ内の圧力を示すとともに、図１２においてシリンダ４ｂ内の圧力の変化を実線により示す。

図１２に示すように、シリンダ４ｂ内の圧力がＰ３時のクラッチ３の切断状態（図１１（ａ）に示す状態）において、アクチュエータ１００によりシリンダ４ｂ内のマスターピストン４ｃを略一定の速度でクラッチ接続方向に移動させると、シリンダ４ｂ内の圧力は徐々に減少していき、経過時間ｔ４でＰ４となる。

この場合、プレッシャープレート３３はリターンスプリング３４を伸ばす方向に移動する。その結果、各フリクションプレート３１ａと各クラッチプレート３２ａとの隙間が徐々に減少し、やがてクラッチ３に動力が伝達されない程度に各フリクションプレート３１ａと各クラッチプレート３２ａとが互いに接触する。

ここで、クラッチ３に動力が伝達されない程度に各フリクションプレート３１ａと各クラッチプレート３２ａとが互いに接触する経過時間ｔ４時のシリンダ４ｂ内の圧力Ｐ４がタッチポイント準備位置に相当する。なお、このとき、クッションスプリング３５はセット長の状態から撓み始めようとする（図１１（ｂ）に示す状態）。

続いて、さらに、アクチュエータ１００によりシリンダ４ｂ内のマスターピストン４ｃを略一定の速度でクラッチ接続方向に移動させると、シリンダ４ｂ内の圧力は急峻に減少していき、経過時間ｔ５でＰ５となる。

この場合、クッションスプリング３５が撓み出しているため、当該クッションスプリング３５はリターンスプリング３４による圧力の向きと逆向きの圧力を発生する。これにより、各フリクションプレート３１ａと各クラッチプレート３２ａとが互いに接触（図１１（ｃ）に示す状態）し、エンジン１からの動力がクラッチ３に伝達される。

次に、クラッチ３が切断状態から接続状態になる場合におけるタッチポイント準備位置の検出方法について説明する。なお、以下では、上述したクラッチ３が接続状態から切断状態へ移行する場合の逆の場合であるので説明を簡略化する。

ここでは、クッションスプリング３５のスプリング長がセット長の状態から撓み始める瞬間、すなわち、クラッチ３が接続状態となる直前の段階を検出するために、シリンダ４ｂ内の圧力増加率が算出される。算出された圧力増加率に基づいてシリンダ４ｂ内の圧力Ｐ４が検出される。

なお、本例においても、シリンダ４ｂ内の圧力がＰ４であるときのロッド１０１の位置がタッチポイント準備位置として記憶部６０に記憶され、当該タッチポイント準備位置に基づいて車両の発進制御を行う。

（９）本実施の形態における効果
上述のように、本実施の形態においては、クラッチ３を構成する各フリクションプレート３１ａおよび各クラッチプレート３２ａの摩耗（摩擦係数の変化）またはオイルの粘性等に起因して、自動二輪車ごとに異なるとともに検出が困難なタッチポイントを用いない。

すなわち、エンジン１からの動力がクラッチ３に伝達され始めるタッチポイントの直前のタッチポイント準備位置を検出し、検出されたこのタッチポイント準備位置を用いてクラッチ３を接続状態または切断状態にすることにより、円滑かつ速やかに自動二輪車の発進制御を行うことが可能となる。それにより、ライダーは強いショックを受けることがなくなり、また、自動二輪車の飛び出しまたはエンジンストールの発生を防止することができる。

また、本実施の形態では、高速な第１の速度でアクチュエータ１００のロッド１０１をタッチポイント準備位置まで移動させることにより、エンジン１の吹け上がりを抑制することができるとともに、クラッチ３への動力伝達を迅速に行うことができる。

（１０）クラッチ接続制御装置を備えた自動二輪車
図１３は、本実施の形態に係るクラッチ接続制御装置を備えた自動二輪車の模式図である。

図１３に示すように、本体部７０の前端にヘッドパイプ７１が設けられている。ヘッドパイプ７１にフロントフォーク７２が左右方向に揺動可能に設けられている。フロントフォーク７２の下端に前輪７３が回転可能に支持されている。ヘッドパイプ７１の上端にはハンドル７４が取り付けられている。

ハンドル７４には図１のクラッチマスターシリンダ４、ＡＭＴ／ＭＴ切替スイッチ１３、シフトスイッチ１４、クラッチスイッチ１５、セルスイッチ１７およびキルスイッチ１８が設けられている。

本体部７０の上部において、ハンドル７４側から後方へ燃料タンク７５、メインシート７６ａおよびタンデムシート７６ｂが設けられている。

本体部７０の下端に後方へ延びるリアアーム７７が取り付けられている。リアアーム７７の後端に後輪７８が回転可能に支持されている。

また、本体部７０の下端部には、変速機５およびエンジン１が設けられている。エンジン１の前部には、ラジエータ７９が取り付けられている。エンジン１の排気ポートには排気管８０が接続され、排気管８０の後端にマフラー８１が取り付けられている。図１のアクチュエータ１００および油圧式シフトアクチュエータ９は本体部７０に設けられている。

変速機５のドライブ軸５ａにスプロケット８２が取り付けられている。スプロケット８２は、チェーン８３を介して後輪７８の後輪スプロケット８４に連結されている。

変速機５の下端側方にシフトペダル８５が設けられている。また、本体部７０の下端部にはサイドスタンド８６が設けられている。

図１３の自動二輪車においては、本実施の形態に係るクラッチ接続制御装置が用いられているので、円滑かつ速やかにクラッチ３を接続状態および切断状態にすることが可能となる。

（１１）他の実施の形態
上記実施の形態では、検出されたタッチポイント準備位置を自動二輪車の発進制御に適用する場合を説明したが、これに限定されるものではなく、自動二輪車の停止制御にも同様に適用することが可能である。

また、上記実施の形態では、クラッチ３が湿式多板式摩擦クラッチである場合について説明したが、これに限定されるものではなく、乾式、単板式またはこれらを組み合せたクラッチを本実施の形態のクラッチ３として用いることも可能である。

さらに、上記実施の形態では、本発明のクラッチ接続制御装置を自動二輪車に適用する場合について説明したが、上記クラッチ接続制御装置を自動三輪車または自動四輪車等の車両にも同様に適用することが可能である。

（１２）請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。

上記実施の形態においては、クランク２が第１の軸の例であり、メイン軸５ａが第２の軸の例であり、クラッチ接続方向が一方向の例であり、クラッチ切断方向が逆方向の例であり、プッシュロッド４０およびプレッシャープレート３３が駆動部材の例であり、クラッチ３の接続状態が第１の状態の例であり、クラッチ３の切断状態が第２の状態の例であり、タッチポイント準備位置が作動前点の例であり、アクチュエータ１００、倍力装置３９、配管３９ａおよびクラッチマスターシリンダ４が駆動装置の例であり、圧力センサ４ａおよび位置センサ１００ａが検出器の例であり、制御部５０が演算器、判定器および制御装置の例であり、記憶部６０が記憶装置の例であり、クランク回転角センサ１２が第１の回転数検出器の例であり、メイン軸回転数センサ２０が第２の回転数検出器の例である。

また、上記実施の形態においては、圧力増加率が負荷の変化率の例であり、シリンダ４ｂ内の圧力が負荷の値の例であり、マスターピストン４ｃの位置、ロッド１０１の位置、プッシュロッド４０の位置、およびアクチュエータ１００のモータ１０２の回転角が駆動部材の位置と一定関係を有する情報の値の例である。

さらに、上記実施の形態においては、クラッチマスターシリンダ４、配管３９ａおよび倍力装置３９が油圧システムの例であり、圧力センサ４ａが圧力検出器の例であり、クラッチプレート３２ａおよびフリクションプレート３１ａがそれぞれ第１および第２の摩擦板の例であり、リターンスプリング３４およびクッションスプリング３５がそれぞれ第１および第２の弾性部材の例であり、マスターピストン４ｃが移動部材の例であり、後輪７８が駆動輪の例であり、クランク２およびクラッチ３が第１の伝達機構の例であり、変速機５、ドライブ軸５ｂ、スプロケット８２、チェーン８３および後輪スプロケット８４が第２の伝達機構の例である。

なお、請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることも可能である。

本発明は、自動二輪車等の車両に利用することができる。

Claims (8)

1. 第１の軸と第２の軸との間で回転力を伝達および遮断するクラッチ接続制御装置であって、
   一方向および逆方向に移動可能かつ前記一方向に付勢された駆動部材を有し、前記駆動部材の前記一方向への移動により前記第１の軸と前記第２の軸との間で回転力を伝達する第１の状態に移行可能で前記駆動部材の前記逆方向への移動により前記第１の軸と前記第２の軸との間で回転力を伝達しない第２の状態に移行可能なクラッチと、
   前記クラッチの前記駆動部材を一方向および逆方向に移動させる駆動装置と、
   予め定められた準備動作時に、前記第２の状態から前記第１の状態への移行過程または前記第１の状態から前記第２の状態への移行過程で前記駆動部材が前記駆動装置に与える負荷を検出する検出器と、
   前記検出器により検出された負荷の変化率を演算する演算器と、
   前記演算器により演算された負荷の変化率の変化に基づいて、前記第２の状態から前記第１の状態への移行過程において前記クラッチが前記第１の状態に移行した時点よりも前の時点で前記駆動部材が前記駆動装置に与える負荷の値、もしくは前記前の時点において前記駆動部材の位置と一定関係を有する情報の値を作動前点として判定するか、または前記第１の状態から前記第２の状態への移行過程において前記第１の状態が終了した時点よりも後の時点で前記駆動部材が前記駆動装置に与える負荷の値、もしくは前記後の時点において前記駆動部材の位置と一定関係を有する情報の値を作動前点として判定する判定器と、
   前記判定器により判定された前記作動前点を記憶する記憶装置と、
   通常のクラッチ動作時に、前記第２の状態から前記第１の状態への移行過程において前記駆動部材が前記駆動装置に与える負荷の値、または前記駆動部材の位置と一定関係を有する情報の値が前記記憶装置に記憶された作動前点と等しいときに前記駆動部材の移動速度が変化されるように前記駆動装置を制御する制御装置とを備えた、クラッチ接続制御装置。
2. 前記判定器は、前記第１の状態から前記第２の状態への移行過程で前記検出器により検出された負荷の変化率が第１の値、第２の値および第３の値に順に減少する場合に、前記第２の値と前記第３の値との変化点で前記駆動部材が前記駆動装置に与える負荷の値、または前記前の時点において前記記駆動部材の位置と一定関係を有する情報の値を前記作動前点と判定し、
   前記制御装置は、通常のクラッチ動作時に、前記第２の状態から前記第１の状態への移行過程において、前記駆動部材が前記駆動装置に与える負荷の値または前記駆動部材の位置と一定関係を有する情報の値が前記記憶装置に記憶された作動前点と等しいときに前記駆動部材の移動速度が減少されるように前記駆動装置を制御する、請求項１記載のクラッチ接続制御装置。
3. 前記第１の軸の回転数を検出する第１の回転数検出器と、
   前記第２の軸の回転数を検出する第２の回転数検出器とをさらに備え、
   前記第１の軸は前記第２の軸に所定の回転数の比率で回転力を伝達し、
   前記制御装置は、通常のクラッチ動作時に、前記第２の状態から前記第１の状態への移行過程において前記駆動装置に与える負荷の値、または前記駆動部材の位置と一定関係を有する情報の値が前記作動前点に達するまで前記駆動部材が第１の速度で移動し、前記作動前点から前記第２の回転数検出器により前記第２の軸の回転が検出されるまで前記第１の速度よりも低い第２の速度で前記駆動部材が移動した後、前記第２の速度よりも低い第３の速度で前記駆動部材が移動し、前記第１の回転数検出器により検出される前記第１の軸の回転数と前記比率との積が前記第２の回転数検出器により検出される前記第２の軸の回転数と略一致したときに前記第３の速度よりも高い第４の速度で前記駆動部材が移動するように前記駆動装置を制御する、請求項１記載のクラッチ接続制御装置。
4. 前記駆動装置は、駆動力を発生するアクチュエータと、前記アクチュエータにより発生された駆動力を油圧に変換する油圧システムとを含み、
   前記検出器は、前記油圧システムにより得られる油圧を前記負荷として検出する圧力検出器を含む、請求項１記載のクラッチ接続制御装置。
5. 前記クラッチは、
   前記一方向および前記逆方向に移動可能かつ交互に配置された第１および第２の摩擦板と、
   前記第１の摩擦板を前記第２の摩擦板に押圧する方向に付勢する第１の弾性部材と、
   前記第２の摩擦板を前記第１の摩擦板に押圧する方向に付勢する第２の弾性部材とを含み、
   前記第１の弾性部材の弾性定数は前記第２の弾性部材の弾性定数よりも小さく、前記駆動部材は前記第１の弾性部材により前記一方向に付勢された、請求項１記載のクラッチ接続制御装置。
6. 前記油圧システムは、
   シリンダと、
   前記駆動部材の移動に連動して移動可能に前記シリンダ内に設けられる移動部材とを含み、
   前記判定器は、前記移動部材の位置を前記駆動部材と一定関係を有する情報の値として判定する、請求項４記載のクラッチ接続制御装置。
7. 前記アクチュエータは、モータを含み、
   前記判定器は、前記モータの回転角度を前記駆動部材と一定関係を有する情報の値として判定する、請求項４記載のクラッチ接続制御装置。
8. 動力を発生するエンジンと、
   クラッチ接続制御装置と、
   駆動輪と、
   前記エンジンにより発生された動力を前記クラッチ接続制御装置の第１の軸に回転力として伝達する第１の伝達機構と、
   前記クラッチ接続制御装置の第２の軸の回転力を駆動輪に伝達する第２の伝達機構とを備え、
   前記クラッチ接続制御装置は、
   一方向および逆方向に移動可能かつ前記一方向に付勢された駆動部材を有し、前記駆動部材の前記一方向への移動により前記第１の軸と前記第２の軸との間で回転力を伝達する第１の状態に移行可能で前記駆動部材の前記逆方向への移動により前記第１の軸と前記第２の軸との間で回転力を伝達しない第２の状態に移行可能なクラッチと、
   前記クラッチの前記駆動部材を一方向および逆方向に移動させる駆動装置と、
   予め定められた準備動作時に、前記第２の状態から前記第１の状態への移行過程または前記第１の状態から前記第２の状態への移行過程で前記駆動部材が前記駆動装置に与える負荷を検出する検出器と、
   前記検出器により検出された負荷の変化率を演算する演算器と、
   前記演算器により演算された負荷の変化率の変化に基づいて、前記第２の状態から前記第１の状態への移行過程において前記クラッチが前記第１の状態に移行した時点よりも前の時点で前記駆動部材が前記駆動装置に与える負荷の値、もしくは前記前の時点において前記駆動部材の位置と一定関係を有する情報の値を作動前点として判定するか、または前記第１の状態から前記第２の状態への移行過程において前記第１の状態が終了した時点よりも後の時点で前記駆動部材が前記駆動装置に与える負荷の値、もしくは前記後の時点において前記駆動部材の位置と一定関係を有する情報の値を作動前点として判定する判定器と、
   前記判定器により判定された前記作動前点を記憶する記憶装置と、
   通常のクラッチ動作時に、前記第２の状態から前記第１の状態への移行過程において前記駆動部材が前記駆動装置に与える負荷の値、または前記駆動部材の位置と一定関係を有する情報の値が前記記憶装置に記憶された作動前点と等しいときに前記駆動部材の移動速度が変化されるように前記駆動装置を制御する制御装置とを含む、車両。

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