JP6059768B1

JP6059768B1 - クラッチ制御油圧回路

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Publication number: JP6059768B1
Application number: JP2015123087A
Authority: JP
Inventors: 惇也小野; 圭淳根建
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2015-06-18
Filing date: 2015-06-18
Publication date: 2017-01-11
Anticipated expiration: 2035-06-18
Also published as: ITUA20164259A1; DE102016208733A1; DE102016208733B4; US20160369854A1; JP2017008997A; US10082183B2

Abstract

【課題】自動断接機能と手動断接機能を有するクラッチ装置において、車両の非通電時や電子制御のフェール時には手動断接機能に確実に切替可能としつつ、切替の前段階において通常走行を維持する。【解決手段】油圧回路は、制御ユニット12と接続された少なくとも二つの電磁バルブを有し、第一の油路15と合流油路17の間に設けられた電磁バルブ19は、非通電時に開放状態、通電時に閉塞状態に切り替わり、第二の油路16と合流油路17の間に設けられた電磁バルブ20は、非通電時に閉塞状態、通電時に開放状態に切り替わる。電磁バルブ19は、通電時に下流側の油路17が上流側の油路15よりも高圧の状態としたまま非通電に切り替わると閉塞状態を維持し、電磁バルブ19が非通電時に閉塞状態にある場合、クラッチレバー11の操作により上流側の油路15を加圧すると、電磁バルブ19が開放状態になる。【選択図】図1

Description

本発明は、クラッチ装置の断接動作を制御するクラッチ制御油圧回路に関する。

従来のクラッチ制御油圧回路であって、電子制御による自動断接機能と手動操作による手動断接機能を共通のクラッチ装置にもたせるための手法として、特許文献1は、3ポート弁を介することで、クラッチペダルとモータの油圧回路を一本化することを開示する。

自動断接機能と手動断接機能を有するクラッチ装置であっても、車両の非通電時や電子制御のフェール時には手動断接機能に確実に切替可能としつつ、切替の前段階において通常走行が維持できるようにすることが求められる。

特開平8-296670号公報実開平5-014664号公報特許第4815256号公報

本発明は、クラッチ制御油圧回路の構成を工夫して、自動断接機能と手動断接機能を有するクラッチ装置において、車両の非通電時や電子制御のフェール時における手動断接機能への確実な切り替えと、切替の前段階において通常走行を維持することを目的とする。

本発明は、前記の目的を達成する一手段として、以下の構成を備える。

請求項1の発明によれば、運転者が任意に操作可能な手動操作子(11)と、制御ユニット(12)からの制御信号に基づき油圧を増減させるアクチュエータ(13)と、前記手動操作子に接続した第一の油路(15)、前記アクチュエータに接続した第二の油路(16)、および、前記第一の油路と前記第二の油路を合流させる合流油路(17)を備える油圧回路と、前記油圧回路に接続され、前記油圧回路の圧力を受けて断接動作が制御されるクラッチ装置(18)とを有するクラッチ制御油圧回路であって、前記油圧回路は、前記制御ユニットと接続された少なくとも二つの油圧回路制御弁を有し、前記第一の油路と前記合流油路の間に設けられた第一の油圧回路制御弁(19)は、非通電時に開放状態、通電時に閉塞状態に切り替わり、前記第二の油路と前記合流油路の間に設けられた第二の油圧回路制御弁(20)は、非通電時に閉塞状態、通電時に開放状態に切り替わり、前記第一の油圧回路制御弁は、通電時に下流側の油路(17)が上流側の油路(15)よりも高圧の状態としたまま非通電に切り替わると閉塞状態を維持し、前記第一の油圧回路制御弁が前記非通電時に閉塞状態にある場合、前記手動操作子の操作により前記上流側の油路を加圧すると、前記第一の油圧回路制御弁が開放状態になる。

請求項2の発明によれば、前記油圧回路はオイルリザーブタンク(25)を有し、前記オイルリザーブタンクは前記第一の油路および前記第二の油路に接続する。

請求項3の発明によれば、前記制御ユニットは、前記クラッチ装置を前記手動操作子と接続する第一のモードと、前記クラッチ装置を前記アクチュエータと接続する第二のモードを切替可能であり、前記第一のモードにおいて、前記第一の油圧回路制御弁を開放状態、かつ、前記第二の油圧回路制御弁を閉塞状態とし、前記第二のモードにおいて、前記第一の油圧回路制御弁を閉塞状態、かつ、前記第二の油圧回路制御弁を開放状態とする。

請求項4の発明によれば、前記手動操作子の操作に対して操作荷重を付勢するダミー負荷(26)と、前記第一の油路と前記ダミー負荷の間に設けられ、非通電時に閉塞状態、通電時に開放状態に切り替わる第三の油圧回路制御弁(21)とを有し、前記第一のモードにおいて、前記第三の油圧回路制御弁を閉塞状態とし、前記第二のモードにおいて、前記第三の油圧回路制御弁を開放状態とする。

請求項5の発明によれば、前記第一の油圧回路制御弁は、弁内の流路を軸方向に移動可能な弁体の端部が流路を閉塞するポペット式弁である。

請求項1の発明によれば、少ない部品構成で合流油路を有しつつ手動操作が介入可能なクラッチ制御油圧回路を構成することができるとともに、第一の油圧回路制御弁が通電時かつ第二の油圧回路制御弁が通電時、アクチュエータを制御して油圧を発生させてクラッチ装置を切断状態にしているときに制御ユニットがフェールした場合、第一の油圧回路制御弁は、弁材部の上流側と下流側との圧力差で生じる油圧ロック現象により、非通電時であっても閉塞状態を維持するので、手動操作が介入するまでクラッチ装置の切断状態を維持することができる。

請求項2の発明によれば、オイルリザーブタンクを共通にすることにより、手動操作が介入した場合に、アクチュエータからの油圧を第一の油路を介して解放することができるので、少ない部品構成で合流油路を有しつつ手動操作の介入が可能なクラッチ制御油圧回路を構成することができる。

請求項3の発明によれば、二つの油圧回路制御弁の状態をそれぞれ切り替えることで、クラッチ操作の断接操作をアクチュエータと手動操作の間で切り替えることができる。

請求項4の発明によれば、第二のモードにおいてストロークシミュレーションを機能させるとともに、第一のモードにおいてストロークシミュレーションを機能させないことを可能とする。

請求項5の発明によれば、第一の油圧回路制御弁は、弁材部の上流側と下流側との圧力差で生じる油圧ロック現象により、非通電時であっても閉塞状態を維持するので、手動操作が介入するまでクラッチ装置の切断状態を維持することができる。

実施例のクラッチ制御油圧回路（非通電時）の構成例を示すブロック図。車両の通電時における各電磁バルブの状態および油路の接続状態を示すブロック図。電磁バルブの概略構成を示す図。エンジンの始動時におけるECUの処理を説明するフローチャート。

以下、本発明にかかる実施例のクラッチ制御油圧回路を図面を参照して詳細に説明する。なお、実施例は特許請求の範囲にかかる本発明を限定するものではなく、また、実施例において説明する構成の組み合わせのすべてが本発明の解決手段に必須とは限らない。

［油圧回路の構成］
●車両の非通電時
図1のブロック図により実施例のクラッチ制御油圧回路の構成例を示す。

クラッチレバー11は、例えば自動二輪車のような車両の運転者が任意に操作可能な手動操作子である。運転者は、例えば、クラッチレバー11を握ることでクラッチ装置18の切断動作（エンジン27から変速機28への駆動力の伝達を遮断する動作）を指示する。また、クラッチレバー11を離すことでクラッチ装置18の接続動作（エンジン27から変速機28へ駆動力を伝達する動作）を指示する。クラッチレバー11が握られると、オイルリザーブタンク25に接続された第一の油路15に、クラッチレバー11の握りの程度に応じた油圧が加わる。

電子制御ユニット(ECU)12は、第一の油路15に配置された油圧センサ22によって検出される油圧（以下、第一の油圧）に基づき、クラッチマスタアクチュエータ（以下、アクチュエータ）13の動作を制御する。アクチュエータ13は、ECU12からの制御信号に基づきクラッチマスタシリンダ（以下、マスタシリンダ）14を駆動する。オイルリザーブタンク25に接続された第二の油路16には、マスタシリンダ14の駆動に応じた油圧が加わる。

ECU12は、第一の油圧に応じて、第二の油路16に配置された油圧センサ23が検出する油圧（以下、第二の油圧）および後述する合流油路17に配置された油圧センサ24が検出する油圧（以下、第三の油圧）を制御するためにアクチュエータ13の動作を制御する。つまり、第一の油圧が上昇すれば第二、第三の油圧を上昇させ、第一の油圧が低下すれば第二、第三の油圧を低下させるストロークシミュレーションを行う。なお、第二の油圧と第三の油圧は通常同一になる。もし、第二の油圧と第三の油圧に所定値以上の油圧差がある場合、ECU12は、クラッチ制御油圧回路に異常があると判定する。

第一の油路15は電磁バルブ19を介して合流油路17に接続し、第二の油路16は電磁バルブ20を介して合流油路17に接続し、合流油路17はクラッチ装置18に接続する。電磁バルブ19は、非通電時に開放状態、通電時に閉塞状態に切り替わるノーマルオープン(NO)の第一の油圧回路制御弁である。また、電磁バルブ20は、非通電時に閉塞状態、通電時に開放状態に切り替わるノーマルクローズ(NC)の第二の油圧回路制御弁である。

従って、車両が非通電状態にある場合、第一の油路15の圧力が電磁バルブ19を介して合流油路17に伝わる。つまり、クラッチレバー11が握られるとクラッチ装置18に油圧が加わってクラッチ装置18が切断状態になり、クラッチレバー11が離されるとクラッチ装置18に加わった油圧が抜けてクラッチ装置18が接続状態になる。以下では、このようなコンベンショナルなクラッチ装置18の制御モードを「第一のモード」と呼ぶ。なお、図1は車両が非通電状態にある第一のモードにおける各電磁バルブの状態および油路の接続状態を示している。

●車両の通電時
図2のブロック図により車両の通電時における各電磁バルブの状態および油路の接続状態を示す。

車両が通電状態にある場合、電磁バルブ19の閉塞動作により第一の油路15と合流油路17が遮断され、電磁バルブ20の開放動作により第二の油路16と合流油路17が接続される。そして、ECU12によって第一の油路15の圧力（第一の油圧）に基づき制御される第二の油路16の圧力が合流油路17を経てクラッチ装置18に加わる状態になり、クラッチ装置18の断接動作が制御される。以下では、このようなバイワイヤによるクラッチ装置18の制御モードを「第二のモード」と呼ぶ。

また、第二のモードにおいては、第三の油圧回路制御弁であるノーマルクローズの電磁バルブ21が開放状態になり、第一の油路15は電磁バルブ21を介してダミー負荷26に接続される。ダミー負荷26は、例えば、特許文献3にタンデム型マスタシリンダ10として記載されたような構成により操作荷重を付勢することで、運転者に第一のモードと同様のクラッチレバー11の操作感（加圧操作に対する抵抗感）を与えるためのものである。

つまり、ECU12は、各電磁バルブ19、20、21のオンオフにより、クラッチ装置18をクラッチレバー11側の第一の油路15と接続してストロークシミュレーションを機能させない第一のモードと、クラッチ装置18をアクチュエータ13側の第二の油路16と接続してストロークシミュレーションを機能させる第二のモードを切替可能である。

●第一の油圧回路制御弁
図3により電磁バルブ19の概略構成を示す。電磁バルブ19は、弁内の流路191を軸方向192に移動可能な弁体193を有するポペット式弁である。図3(a)に示すように、電磁力により弁体193の端部と弁座194が接する状態において流路が閉塞される（オン状態）。また、図3(b)に示すように、図示しないバネにより弁体193の端部が弁座194から離間する状態において流路が開放される（オフ状態）。

図3に示す電磁バルブ19の上側には上流側の油路に相当する第一の油路15が接続され、図3に示す電磁バルブ19の右側には下流側の油路に相当する合流油路17が接続される。第一のモード（非通電時）において、弁体193の端部はバネによって弁座194から離間した状態（図3(b)）にあり、第一の油路15が合流油路17に接続される。この状態においては、クラッチレバー11の操作によって増減可能な油圧により、クラッチ装置18の断接動作が制御される。

第二のモード（通電時）において、弁体193の端部は電磁力によって弁座194に接する状態（図3(a)）にあり、第一の油路15と合流油路17が遮断される。この状態において、電磁バルブ20が開放状態になり、アクチュエータ13の動作によって増減可能な油圧により、クラッチ装置18の断接動作が制御される。

閉塞状態の電磁バルブ19の弁体193には、下流側の油路（合流油路17）の圧力が加わる。そのため、通電時に下流側の油路が上流側の油路（第一の油路15）よりも高圧の状態としたまま非通電に切り替わると、弁体193が弁座194から離間せずに閉塞状態を維持する所謂油圧ロック現象が発生する。つまり、油圧ロック現象は、弁部材の上流側と下流側との圧力差で生じる。

油圧ロック現象によって電磁バルブ19が閉塞状態にある場合、クラッチレバー11の操作（手動操作）により第一の油路15を加圧すると油圧ロック現象が解除され、電磁バルブ19は開放状態になる。手動操作が介入した場合、オイルリザーブタンク25が共通であるため、アクチュエータ13とマスタシリンダ14によって合流油路17に加えられた油圧は、第一の油路15を介して解放される。

［ECUによる制御］
●エンジン始動時
図4のフローチャートによりエンジン27の始動時におけるECU12の処理を説明する。図4に示す処理は、運転者が車両の図示しないメインスイッチをオンにした場合に開始される。

ECU12は、各電磁バルブ19、20、21をオンにし(S11)、変速機28がニュートラルポジションにあるか否かを判定する(S12)。変速機28がニュートラルポジションにない場合は、クラッチレバー11が握られているか否かを判定する(S13)。なお、ステップS13の判定は第一の油圧が所定値を超えているか否かで行ってもよいし、クラッチレバー11に連動する図示しないスイッチのオンオフ状態によって行ってもよい。

変速機28がニュートラルポジションにある場合、または、変速機28がニュートラルポジションにはないがクラッチレバー11が握られている場合、ECU12は、アクチュエータ13を駆動して第二、第三の油圧を増加させ(S14)、クラッチ装置18が切断状態になったか否かを判定する(S15)。また、変速機28がニュートラルポジションになく、かつ、クラッチレバー11が握られていない場合は処理をステップS12に戻す。

クラッチ装置18が切断状態になった場合、ECU12は、エンジン始動可と判定して(S16)、図示しないスタータスイッチが押されると(S17)、エンジン27の始動処理を行う(S18)。

また、クラッチ装置18が切断状態にならない場合、ECU12は、エンジン始動不可と判定し(S19)、図示しない警告灯を点灯するなどしてクラッチ制御油圧回路の異常を警告する(S20)。なお、前述したように、第二の油圧と第三の油圧に所定値以上の油圧差がある場合も、ECU12は、クラッチ制御油圧回路に異常があると判定して、ステップS19とS20を実行する。

●フェール発生時
電磁バルブ19が閉塞状態にあり、電磁バルブ20が開放状態にあり、ECU12がアクチュエータ13を制御して油圧を発生させてクラッチ装置18を切断状態にしている際に、ECU12にフェールが発生した場合を説明する。

この場合、各電磁バルブ19、20、21はオフにされる。その結果、電磁バルブ20は閉塞状態になり、合流油路17の圧力が電磁バルブ20を介して低下することはない。また、前述したように、合流油路17が第一の油路15よりも高圧の状態にあると、非通電時も油圧ロック現象によりポペット式の電磁バルブ19が閉塞状態を維持するため、合流油路17の圧力が電磁バルブ19を介して低下することもない。

従って、上記のフェールが発生したとしても、合流油路17の圧力が急激に低下することはなく、クラッチ装置18の切断状態が維持される。その後、運転者によるクラッチレバー11の操作（手動操作）により第一の油路15が加圧されると油圧ロックが解除され、電磁バルブ19は開放状態になり、クラッチ制御油圧回路は第一のモードに復帰する。言い替えれば、手動操作が介入するまでクラッチ装置18の切断状態を維持することができる。

なお、合流油路17が第一の油路15よりも高圧の状態になる場合とは、例えば、運転者が急速にクラッチレバー11を放したことで第一の油圧が急激に低下した場合に、ECU12が、クラッチ装置18を急速に接続状態にすることが望ましくないと判定した場合などである。この場合、ECU12は、合流油路17の圧力の適切な低下が得られるようにアクチュエータ13の動作を制御する。また、運転者によるクラッチレバー11の操作負荷を軽減するために、第二、第三の油圧を第一の油圧よりも高くする場合もあり、このような場合も、合流油路17が第一の油路15よりも高圧の状態になる。

このように、クラッチ制御油圧回路の構成を工夫して、自動断接機能と手動断接機能を有するクラッチ装置において、車両の非通電時や電子制御のフェール時における手動断接機能への確実な切り替えと、切替の前段階において通常走行を維持することができる。

11 … クラッチレバー、12 … 電子制御ユニット、13 … クラッチマスタアクチュエータ、15 … 第一の油路、16 … 第二の油路、17 … 合流油路、18 … クラッチ装置、19 … 電磁バルブ、20 … 電磁バルブ

Claims

運転者が任意に操作可能な手動操作子(11)と、
制御ユニット(12)からの制御信号に基づき油圧を増減させるアクチュエータ(13)と、
前記手動操作子に接続した第一の油路(15)、前記アクチュエータに接続した第二の油路(16)、および、前記第一の油路と前記第二の油路を合流させる合流油路(17)を備える油圧回路と、
前記油圧回路に接続され、前記油圧回路の圧力を受けて断接動作が制御されるクラッチ装置(18)とを有するクラッチ制御油圧回路であって、
前記油圧回路は、前記制御ユニットと接続された少なくとも二つの油圧回路制御弁を有し、
前記第一の油路と前記合流油路の間に設けられた第一の油圧回路制御弁(19)は、非通電時に開放状態、通電時に閉塞状態に切り替わり、
前記第二の油路と前記合流油路の間に設けられた第二の油圧回路制御弁(20)は、非通電時に閉塞状態、通電時に開放状態に切り替わり、
前記第一の油圧回路制御弁は、通電時に下流側の油路(17)が上流側の油路(15)よりも高圧の状態としたまま非通電に切り替わると閉塞状態を維持し、
前記第一の油圧回路制御弁が前記非通電時に閉塞状態にある場合、前記手動操作子の操作により前記上流側の油路を加圧すると、前記第一の油圧回路制御弁が開放状態になることを特徴とするクラッチ制御油圧回路。
前記油圧回路はオイルリザーブタンク(25)を有し、前記オイルリザーブタンクは前記第一の油路および前記第二の油路に接続することを特徴とする請求項1に記載されたクラッチ制御油圧回路。
前記制御ユニットは、前記クラッチ装置を前記手動操作子と接続する第一のモードと、前記クラッチ装置を前記アクチュエータと接続する第二のモードを切替可能であり、
前記第一のモードにおいて、前記第一の油圧回路制御弁を開放状態、かつ、前記第二の油圧回路制御弁を閉塞状態とし、
前記第二のモードにおいて、前記第一の油圧回路制御弁を閉塞状態、かつ、前記第二の油圧回路制御弁を開放状態とすることを特徴とする請求項1または請求項2に記載されたクラッチ制御油圧回路。
前記手動操作子の操作に対して操作荷重を付勢するダミー負荷(26)と、
前記第一の油路と前記ダミー負荷の間に設けられ、非通電時に閉塞状態、通電時に開放状態に切り替わる第三の油圧回路制御弁(21)とを有し、
前記第一のモードにおいて、前記第三の油圧回路制御弁を閉塞状態とし、
前記第二のモードにおいて、前記第三の油圧回路制御弁を開放状態とすることを特徴とする請求項3に記載されたクラッチ制御油圧回路。
前記第一の油圧回路制御弁は、弁内の流路を軸方向に移動可能な弁体の端部が流路を閉塞するポペット式弁であることを特徴とする請求項1から請求項4の何れか一項に記載されたクラッチ制御油圧回路。