WO2022185426A1 - ストラドルドビークル - Google Patents

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WO2022185426A1
WO2022185426A1 PCT/JP2021/008054 JP2021008054W WO2022185426A1 WO 2022185426 A1 WO2022185426 A1 WO 2022185426A1 JP 2021008054 W JP2021008054 W JP 2021008054W WO 2022185426 A1 WO2022185426 A1 WO 2022185426A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
clutch
straddle
type vehicle
clutch motor
driven
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/008054
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
善彦 竹内
陽至 日野
Original Assignee
ヤマハ発動機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ヤマハ発動機株式会社 filed Critical ヤマハ発動機株式会社
Priority to PCT/JP2021/008054 priority Critical patent/WO2022185426A1/ja
Priority to TW111107275A priority patent/TWI826940B/zh
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D48/00—External control of clutches
    • F16D48/06—Control by electric or electronic means, e.g. of fluid pressure

Definitions

  • the present invention relates to a straddle-type vehicle.
  • a straddle-type vehicle in which a motor changes the state of a clutch between an engaged state and a disengaged state.
  • Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2002-100000 discloses a straddle-type vehicle that includes a clutch and a clutch actuating device.
  • the clutch actuator includes a motor.
  • the clutch includes clutch plates and clutch elastic bodies. The motor actuates the clutch to disengage the clutch. When the output of the operating force from the motor stops, the clutch returns to the engaged state by the reaction force of the clutch elastic body.
  • straddle-type vehicles In straddle-type vehicles, it is desired to reduce the speed at which the clutch changes to the engaged state while downsizing the clutch operating device and reducing power consumption.
  • posture control is performed by shifting the weight of the rider during running or turning.
  • the body of the straddle-type vehicle is preferably lightened or downsized so that posture control can be performed smoothly by shifting the rider's weight. Therefore, in general, the installation space for the device inside the body of the straddle-type vehicle is severely restricted.
  • the actuator that operates the clutch and the battery that powers the actuator are relatively large and heavy items in the saddle-type vehicle's payload. Therefore, if the mounting position of the operating device or the battery is greatly restricted, the degree of freedom of arrangement of other devices may be affected, and the degree of freedom of arrangement of devices in the entire vehicle may be impaired. Therefore, it is desired to reduce the size of the actuator and the battery.
  • a driving part and a driven part provided in the clutch are separated from each other in a disconnected state.
  • the driving part and the driven part contact each other so as to be pressed against each other by the biasing force of the clutch elastic body when the clutch is engaged.
  • the clutch in the connected state transmits the driving force of the engine by the frictional force between the driving portion and the driven portion. Therefore, the clutch elastic body is required to apply an urging force to the driving portion and the driven portion so that the driving portion and the driven portion can exert sufficient frictional force to transmit the driving force of the engine.
  • the operating device that operates the clutch disengages the clutch by receiving force from the motor and separating the driving portion and the driven portion with an operating force that exceeds the biasing force of the clutch elastic body.
  • the clutch or the operating device includes an auxiliary mechanism such as an auxiliary spring that outputs a force that opposes the urging force of the clutch elastic body, the operating device will generate an operating force that exceeds the combined force of the clutch elastic body and the auxiliary mechanism. and the driven part can be pulled apart.
  • an auxiliary mechanism such as an auxiliary spring that outputs a force that opposes the urging force of the clutch elastic body
  • the clutch that has been disengaged due to the operation of the operating device changes to the engaged state due to the urging force of the clutch elastic body. That is, the driving part and the driven part are brought closer to each other and pressed against each other. If the speed at which the drive and driven parts approach is high, the state of the clutch changes rapidly to the engaged state. That is, the driving force from the engine is rapidly transmitted to the driving wheels.
  • Friction is the force that resists movement. Therefore, while the driving part and the driven part are approaching each other, a frictional force is generated to resist the approaching. will occur. That is, the frictional force generated by the friction brake acts as a resistance even when the clutch motor is operated.
  • the actuator including the clutch motor is enlarged to cope with the resistance of the frictional force.
  • the clutch motor is configured to output an operating force that resists the urging force of the clutch motor while the driving portion and the driven portion are approaching each other. It is conceivable to supply electric power. However, in this case, power is supplied to the clutch motor both during periods when the drive and driven parts approach and when they separate. Therefore, power consumption increases. Also, an increase in the battery is required in order to cope with the power consumption of the clutch actuating device. Furthermore, the operating force output from the clutch motor is required to be controlled according to, for example, the relative positions of the drive section and the driven section. Therefore, it is required to install a detection device for detecting the relative positions of the driving portion and the driven portion.
  • the inventors considered using a clutch motor in order to reduce the speed at which the clutch changes to the engaged state while downsizing the clutch operating device and reducing power consumption.
  • the present inventors considered electrically short-circuiting the electric terminals of the clutch motor. More specifically, the inventors have considered switching the state of an electric circuit electrically connected to the electric terminals of the clutch motor so as to switch to a short circuit state.
  • An induced electromotive force is generated in the coil of the clutch motor driven by the biasing force of the clutch elastic body during the period when the driving part and the driven part are approaching each other.
  • a current caused by the induced electromotive force of the clutch motor itself flows through the coil of the clutch motor.
  • a current resulting from the induced electromotive force generates a rotational force in the opposite direction to the rotation of the clutch motor. Therefore, the clutch motor exerts rotational resistance. As a result, the clutch motor decelerates compared to when there is no short circuit.
  • a current caused by the induced electromotive voltage generated in the coil flows through the coil itself due to the short circuit.
  • a magnetic field is generated in the clutch motor by the current flowing through the coil.
  • the orientation of the magnetic field produced by the current in the coil is usually at an angle approximately perpendicular to the orientation of the magnetic field produced by the permanent magnet.
  • the magnetic field in the clutch motor is a composite magnetic field of the magnetic field generated by the coil current and the magnetic field generated by the permanent magnet.
  • the induced electromotive force is generated by rotating the coil in the magnetic field (composite magnetic field) within the clutch motor.
  • the positions of the brushes and commutator in a conventional clutch motor are set so as to provide the maximum torque for the orientation of the magnetic field produced by the permanent magnets.
  • the direction of the above composite magnetic field is affected by the magnetic field of the coil and deviates from the direction of the magnetic field generated by the permanent magnets, that is, tilts with respect to the magnetic field generated by the permanent magnets.
  • the voltage is taken out through the brushes from the coils that are located away from the coil where the maximum induced electromotive force is generated. That is, power loss occurs. That is, a voltage smaller than the induced electromotive force that should be generated in the coil in the magnetic field of the permanent magnet is output to the electric terminals of the clutch motor.
  • the inventors further studied how to eliminate the decrease in rotational resistance caused by the clutch motor that operates the clutch.
  • the present inventors examined the opening of electrical terminals. When the electrical terminals are opened, an induced electromotive voltage is generated in the coil, but no current flows through the coil. Therefore, it is considered that the open state of the electrical terminals is a state in which the rotational resistance of the clutch motor is small.
  • the present inventors deliberately tried to add an open state of the electrical terminal, which is considered to have a small rotational resistance, to the short-circuited state of the electrical terminal for generating rotational resistance.
  • the direction of the magnetic field (composite magnetic field) in the clutch motor deviates from the direction of the magnetic field generated by the permanent magnets, as described above, and as a result, the induced electromotive force extracted from the brushes and electrical terminals decreases. .
  • the electrical terminals are opened, the current in the coil is cut off. This reduces or eliminates the effect of the magnetic field due to the current in the coil. Therefore, the direction of the magnetic field in the clutch motor returns to the direction of the magnetic field generated by the permanent magnet. Therefore, the induced electromotive force that can be extracted from the electrical terminals increases.
  • the present invention in the process in which the driving part and the driven part move from the disconnected state to the connected state, at least the electrical terminals are opened and short-circuited, thereby miniaturizing the clutch operating device and reducing power consumption while reducing power consumption.
  • the speed at which the clutch changes to the engaged state can be reduced.
  • the inventors of the present invention have completed the invention based on the knowledge unique to the straddle-type vehicle described above. Specifically, the present invention can employ the following configurations.
  • a straddle-type vehicle an engine having a crankshaft; a multi-speed transmission; a clutch having a driving portion and a driven portion that transmit power at a connecting position in contact with each other and disconnect power transmission at a disconnecting position that is separated from each other; a driving wheel that rotates so as to run the straddle-type vehicle by transmitting power output from the crankshaft through the driving portion, the driven portion, and the multi-stage transmission; a clutch motor composed of a brush motor having electrical terminals and outputting a force for relatively moving the driving section and the driven section by electric power supplied from the outside through the electrical terminals; By supplying electric power to the clutch motor through the electric terminal, the clutch motor is caused to output a force to relatively move the driving portion and the driven portion to the disengaged position.
  • a control device that performs at least opening and short-circuiting of the electrical terminals in the process of relatively moving the driven part from the disconnecting position to the connecting position.
  • the straddle-type vehicle of (1) includes an engine, a multi-speed transmission, a drive section and a driven section, driving wheels, a clutch motor, and a control device.
  • the engine has a crankshaft.
  • the driving part and the driven part transmit power at a connection position in which they are in contact with each other. Further, the driving part and the driven part cut off the transmission of power at the cutting position separated from each other. Power output from the crankshaft is transmitted to the drive wheels via the clutch and the multi-speed transmission. This causes the drive wheels to rotate so as to cause the straddle-type vehicle to run.
  • the clutch motor consists of a brush motor and has electrical terminals. The clutch motor outputs a force for relatively moving the driving part and the driven part by electric power supplied from the outside through an electric terminal.
  • a clutch motor is included in a clutch actuating device that a straddle-type vehicle has.
  • the controller supplies power to the clutch motor through the electrical terminals, thereby causing the clutch motor to output a force to bring the drive and driven parts into the disengaged position.
  • the control device performs at least opening and short-circuiting of the electrical terminals in the process of moving the driving part and the driven part from the disconnected state to the connected position.
  • the opening of the electric terminals of the clutch motor which was thought not to contribute to the increase in rotational resistance, is carried out.
  • the direction of the magnetic field (composite magnetic field) in the clutch motor deviates from the direction of the magnetic field generated by the permanent magnets, resulting in a decrease in the induced electromotive force.
  • the opening of the electrical terminals is performed, the current in the coil is cut off. As a result, the direction of the magnetic field in the clutch motor is aligned with the direction of the magnetic field generated by the permanent magnet. Induced electromotive voltage increases.
  • the transverse axis reaction is reduced or eliminated. If the electrical terminals are short-circuited in this state, a large current flows through the coil according to the increased induced electromotive force. Therefore, a large rotational resistance is generated.
  • the configuration (1) in the process in which the driving portion and the driven portion move from the disconnected position to the connected position, at least the electric terminal is opened and the brake is applied. The speed at which the clutch moves to the engaged position can be reduced while reducing power.
  • the control device alternately repeats opening and short-circuiting of the electrical terminals in the process of moving the driving section and the driven section from the disconnecting position to the connecting position.
  • the electric terminals are alternately opened and shorted, so that the electric current flows through the coil to generate rotation resistance, and the induced electromotive force taken out from the electric terminals by the electric current is reduced. and recovery from are alternately repeated. Therefore, greater rotational resistance is generated.
  • the straddle-type vehicle of (1) or (2) It further includes a clutch elastic body that biases the driving portion and the driven portion in a direction to move from the disconnected position to the connected position.
  • the driving portion and the driven portion move to the disengaged position against the biasing force of the clutch elastic body. At this time, energy resulting from the biasing force is accumulated in the clutch elastic body.
  • the clutch elastic body moves the driving part and the driven part while releasing the stored energy in the process of moving the driving part and the driven part from the disengaged position to the connected position.
  • opening and braking the electrical terminals the speed of clutch travel associated with the release of energy stored in the clutch elastics can be reduced.
  • the speed of movement associated with the release of energy stored in the clutch elastics is reduced by the opening and shorting of the electrical terminals. It is possible to reduce the speed at which the clutch moves to the engaged position while downsizing the clutch operating device and reducing power consumption.
  • the straddle-type vehicle has a normal operating state in which power is supplied to the control device and an abnormal state in which power to the control device is stopped, In the normal operating state, the control device performs at least opening and short-circuiting of the electrical terminals in a process in which the driving section and the driven section move from the disconnecting position to the connecting position.
  • the configuration (4) it is possible to reduce the speed at which the clutch moves to the engaged position in a normal operating state in which power is supplied to the control device. Therefore, the speed at which the driving force of the engine is transmitted to the drive wheels can be moderated, for example, at the time of starting the vehicle or during traveling, while reducing the size of the clutch operating device and the power consumption.
  • a straddle-type vehicle according to any one of (1) to (4),
  • the control device controls the rotational speed of the clutch motor during the process of moving the driving portion and the driven portion from the disengaged position to the connected position so that the maximum braking of the clutch motor with the electrical terminals short-circuited is achieved.
  • the electrical terminals are opened before reaching a critical speed to develop the force.
  • a straddle-type vehicle is a vehicle in which the rider sits astride the saddle.
  • a straddle-type vehicle is configured to run or turn by shifting the rider's weight.
  • Straddle-type vehicles include, for example, lean vehicles.
  • a lean vehicle turns in a lean posture in which the vehicle leans leftward during a left turn and leans rightward during a right turn.
  • Straddle-type vehicles are not particularly limited, and include, for example, motorcycles (motorcycles, tricycles, etc.) and ATVs (All-Terrain Vehicles).
  • the drive wheels are, for example, the rear wheels.
  • the driving wheels may be the front wheels or the front and rear wheels. In a tricycle having two front wheels, the driving wheels may be two front wheels or one rear wheel. In the rear two-wheeled motor tricycle, the driving wheels may be one front wheel or two rear wheels.
  • the engine is, for example, a 4-stroke engine, but is not particularly limited, and may be, for example, a 2-stroke engine.
  • the engine is, for example, a gasoline engine, but is not particularly limited and may be a diesel engine.
  • the engine is, for example, a single-cylinder engine, but is not particularly limited, and may be, for example, a multi-cylinder engine having two or more cylinders.
  • a multi-speed transmission is a transmission that has multiple gear stages.
  • the transmission is, for example, an electric multi-stage transmission that switches gears with a motor, but is not particularly limited, and may be a manual multi-stage transmission that switches gears with the rider's foot operation force.
  • the electric multi-stage transmission is, for example, a multi-stage transmission that switches gears in accordance with a rider's shift switch operation, but is not particularly limited, and for example, switches gears in accordance with the amount of accelerator operation and the speed of the vehicle. It may be an automatic transmission.
  • a force from an engine, for example, is input to the driving portion of the clutch.
  • the driven part is driven by the driving part, for example, when the clutch is in the engaged state.
  • Each of the driving part and the driven part is, for example, clutch plates arranged side by side.
  • the driving portion and the driven portion are each rotatably provided within the clutch.
  • the drive section transmits power by transmitting rotational force to the driven section.
  • the clutch is, for example, a multi-plate clutch.
  • the driving part is a plurality of clutch discs and the driven part is a plurality of clutch discs.
  • the clutch is not particularly limited, and may be, for example, a single plate clutch.
  • the driving part is one clutch plate and the driven part is one clutch plate.
  • the clutch may be wet or dry.
  • the clutch is, for example, an inner push type.
  • the clutch is not particularly limited, and may be of the outer pull type.
  • the disengaged state of the clutch includes both a state in which the drive section does not drive the driven section and a state in which it does not substantially drive the driven section.
  • the state in which the driving portion is not substantially driven is, for example, a state in which the driving portion and the driven portion are separated from each other and the driving force of the driving portion is transmitted to the driven portion through the flow of lubricating oil.
  • a state in which the vehicle is not substantially driven is, for example, a state in which the driving force for running the vehicle is not transmitted.
  • Relative movement is not particularly limited, and for example, both the driving part and the driven part may move.
  • the driving part and the driven part move in the direction of the rotation axis.
  • the driving wheels are, for example, the rear wheels of a straddle-type vehicle, but are not particularly limited, and may be, for example, the front wheels. Also, the drive wheels may be, for example, both the rear wheels and the front wheels.
  • the clutch motor outputs a force for relatively moving the driving part and the driven part by electric power supplied from the outside, but is not limited to this, and has a function of generating power when the driving part and the driven part move.
  • the brush motor is a permanent magnet brush motor with permanent magnets.
  • the brush motor is operated by, for example, a DC voltage supply, but is not limited to this, and may be operated by, for example, an intermittent DC voltage supply by pulse modulation.
  • the control device controls the operation of the clutch motor, but is not limited to this, and may also have the function of controlling the combustion operation of the engine or the gear stages of the multi-speed transmission, for example.
  • Implementing "opening and short-circuiting at least the electric terminals" in the control of the clutch motor includes, for example, a mode of carrying out only opening and short-circuiting.
  • implementing "at least the opening and shorting of the electrical terminals” includes, for example, a mode of implementing a state other than the opening and the shorting, such as a power supply state.
  • the controller implements opening after short circuiting of the electrical terminals. The deviation between the electrical neutral axis and the geometric neutral axis that occurs during a short circuit is reduced or eliminated by the open circuit.
  • the controller implements a short circuit after opening the electrical terminals.
  • a short circuit By performing the short circuit with the opening reducing or eliminating the offset between the electrical neutral axis and the geometric neutral axis, a greater rotational resistance is obtained than when the offset is not reduced or eliminated.
  • the controller prefferably open the electrical terminals after short-circuiting the electrical terminals, and then short-circuit the electrical terminals again.
  • Rotational resistance is obtained at the time of short circuit, the deviation between the electrical neutral axis and the geometric neutral axis that occurs at the time of short circuit is reduced or eliminated by opening, and the short circuit is performed in a state where the deviation is reduced or eliminated. Large rotational resistance is obtained compared to the case where is not reduced or eliminated.
  • connection and “coupled” are not limited to physical or mechanical connections or couplings, but can include direct or indirect electrical connections or couplings.
  • all terms (including technical and scientific terms) used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be construed to have a meaning consistent with their meaning in the context of the relevant technology and this disclosure, and are expressly defined herein. not be construed in an ideal or overly formal sense unless explicitly stated. In describing the present invention, it is understood that numerous techniques and processes are disclosed. Each of these has individual benefits, and each can also be used with one or more, or possibly all, of the other disclosed techniques.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing a straddle-type vehicle according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 4 is a graph for explaining the relationship between the rotation speed of the clutch motor and the rotation resistance when the electrical terminals are short-circuited
  • FIG. 5 is a side view showing an engine unit of a straddle-type vehicle according to a second embodiment of the invention
  • FIG. 4 is a sectional view showing a clutch unit of the straddle-type vehicle shown in FIG. 3
  • 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the control device shown in FIG. 1
  • FIG. FIG. 5 is a flowchart for explaining control performed by the control device shown in FIG. 1 or FIG. 4;
  • FIG. 9 is a time chart showing control by the control device for a straddle-type vehicle according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a block diagram showing an electrical configuration of a straddle-type vehicle control apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing a straddle-type vehicle according to a first embodiment of the invention.
  • Part (a) of FIG. 1 is a block diagram of a straddle-type vehicle.
  • Part (b) of FIG. 1 is a time chart explaining the control of the control device provided in the straddle-type vehicle.
  • Clutch system CL includes a clutch 50 , a clutch motor 51 and a control device 80 .
  • the engine 30 is an internal combustion engine.
  • Engine 30 has a crankshaft 31 .
  • Engine 30 outputs power through crankshaft 31 .
  • the multi-stage transmission 40 has a plurality of switchable gear stages.
  • the multi-stage transmission 40 converts the rotational speed with a gear ratio corresponding to the selected gear stage.
  • the clutch 50 has a driving portion 502 and a driven portion 503 .
  • the driving portion 502 and the driven portion 503 are in contact with each other and transmit power between the crankshaft 31 and the multi-speed transmission 40 .
  • the motive power is rotational driving force.
  • the driving portion 502 and the driven portion 503 are separated from each other and cut off the power transmission.
  • the driving portion 502 and the driven portion 503 are rotatably provided around a common rotation axis. By moving the driving portion 502 and the driven portion 503 in the direction of pressing against each other in the rotation axis direction, for example, the power of the driving portion 502 is transmitted to the driven portion 503 by frictional force. That is, the driving section 502 and the driven section 503 are in a connected state.
  • the movements of the driving part 502 and the driven part 503 are relative movements.
  • One of the driving portion 502 and the driven portion 503 may move relative to the straddle-type vehicle 1, or both may move.
  • the moving distances of the driving portion 502 of the driving portion 502 and the driven portion 503 between the connected state (broken line) and the disconnected state (solid line) are shown in an extremely enlarged manner for easy understanding of the states. ing.
  • the power output from the crankshaft 31 is transmitted to the driving wheels 15 via the driving portion 502, the driven portion 503, and the multi-stage transmission 40.
  • the drive wheels 15 rotate to drive the straddle-type vehicle 1 by receiving power.
  • the clutch motor 51 is composed of a brush motor.
  • the clutch motor 51 has an electrical terminal 51a.
  • the clutch motor 51 includes coils, permanent magnets, and brushes (not shown). The coils make up the stator and the coils make up the rotor. A current supplied from the outside through the electric terminal 51a flows through the coil through the brush.
  • the rotational force of the rotor is the output of the clutch motor 51 .
  • the clutch motor 51 outputs force for moving the driving portion 502 and the driven portion 503 by electric power supplied through the electric terminal 51a.
  • the clutch system CL includes a clutch motor 51 , an actuation mechanism 52 and a clutch 50 .
  • the clutch motor 51 moves the driving portion 502 and the driven portion 503 via the operating mechanism 52 .
  • the clutch system CL has a clutch elastic body 505 .
  • the control device 80 supplies electric power from a power supply such as a battery 90 to the clutch motor 51 through the electric terminal 51a, thereby exerting a force on the clutch motor 51 so as to disconnect the driving portion 502 and the driven portion 503. output. In other words, the control device 80 brings the clutch motor 51 into the power running state. Further, the control device 80 performs both opening and short-circuiting of the electric terminal 51a in the process in which the driving portion 502 and the driven portion 503 move from the disconnected state to the connected state.
  • the clutch elastic body 505 biases the driving portion 502 and the driven portion 503 so as to press them against each other. As a result, the driving portion 502 and the driven portion 503 are connected.
  • the clutch motor 51 resists the urging force of the clutch elastic body 505 and disconnects the driving portion 502 and the driven portion 503 from the connected state. position.
  • the driving portion 502 and the driven portion 503 are connected.
  • the clutch elastic body 505 presses the driving portion 502 and the driven portion 503 with a force strong enough to transmit power between the crankshaft 31 and the multi-speed transmission 40 when the driving portion 502 and the driven portion 503 in the connected state are transmitted. energize.
  • the clutch motor 51 outputs braking force in order to reduce the moving speed of the driving portion 502 and the driven portion 503 that are moved by the biasing force output from the clutch elastic body 505 .
  • the control device 80 implements both opening and short-circuiting of the electrical terminal 51a.
  • the control device 80 includes, for example, a semiconductor switching element connected to the electrical terminal 51a, and switches the on/off state of the semiconductor switching element to open and short-circuit the electrical terminal 51a. Controller 80 performs a short circuit and then an open circuit, as shown in part (b) of FIG. When the electric terminal 51a is short-circuited, a current generated according to the rotation of the clutch motor 51 flows through the clutch motor 51, and acts to prevent the rotation of the clutch motor 51 itself. The control device 80 opens the electrical terminal 51a. By disengagement, the electric circuit connecting the coils (not shown) of the clutch motor 51 is once disconnected. The control device 80 opens the electrical terminal 51a so that the braking force output from the clutch motor 51 can be restored due to the short circuit.
  • FIG. 2 is a graph explaining the relationship between the rotation speed of the clutch motor and the rotation resistance when the electrical terminals are short-circuited.
  • the horizontal axis of the graph shown in FIG. 2 indicates the rotation speed of the clutch motor 51. As shown in FIG. The vertical axis represents the rotation resistance of the clutch motor 51 .
  • An operating mechanism 52 is connected to the clutch motor 51 of the straddle-type vehicle 1 .
  • the rotational speed of the clutch motor 51 uniquely corresponds to the moving speed of the driving portion 502 and the driven portion 503 in the rotational axis direction.
  • the graph of FIG. 2 shows the rotation resistance when the operating mechanism 52 is not connected to the clutch motor 51 and power is applied from the outside.
  • the clutch motor 51 with the electric terminal 51a short-circuited exerts the maximum braking force when the rotation speed is the critical speed V1.
  • the reason why the rotation resistance decreases as the rotation speed increases is considered as follows.
  • a current flowing through the coil due to the shorting of the electrical terminals 51 a creates a magnetic field in the clutch motor 51 .
  • the electrical neutral axis which is formed by combining the magnetic field caused by the coil current and the magnetic field caused by the magnet, rotates so as to deviate from the position of the geometrical neutral axis.
  • the induced electromotive force for generating rotational resistance in the clutch motor 51 is generally maximized in the direction of the magnetic field caused by the magnet. That is, the induced electromotive force is maximized when the electrical neutral axis coincides or nearly coincides with the geometric neutral axis.
  • the magnetic field caused by the current flowing through the coil due to the short circuit of the electrical terminal 51a acts to weaken the magnetic force of the magnet as the rotational speed increases.
  • the magnetic field that produces the induced electromotive force for producing rotational resistance in the clutch motor 51 is weakened. Therefore, when the rotation speed is higher than the critical speed V1, the influence of the decrease factor of the induced electromotive force due to the weakening of the magnetic field becomes stronger than the increase factor of the induced electromotive voltage due to the rotation speed itself.
  • the current of the clutch motor 51 which is the source of the braking force, is reduced.
  • the driving portion 502 and the driven portion 503 are switched from the disconnected state to the connected state, the driving portion 502 and the driven portion 503 are moved by the biasing force of the clutch elastic body 505, and the clutch motor 51 is moved by the biasing force of the clutch elastic body 505. It is driven by and rotates.
  • the control device 80 in this embodiment implements both opening and short-circuiting of the electrical terminal 51a.
  • control device 80 opens the electrical terminal 51a.
  • the electric circuit connecting the coils (not shown) of the clutch motor 51 is disconnected by the release.
  • the magnetic field due to the current flowing through the coil is reduced or eliminated.
  • the rotation resistance of the clutch motor 51 generated by short-circuiting the electric terminal 51a is recovered.
  • FIG. 3 is a side view showing the engine unit of the straddle-type vehicle according to the second embodiment of the invention.
  • FIG. 4 is a sectional view showing the clutch system of the straddle-type vehicle shown in FIG. FIG. 4 shows a cross section through the rotation center of each element in the clutch system CL.
  • the engine unit 10 shown in FIG. 3 is provided, for example, in the straddle-type vehicle 1 shown in FIG.
  • the engine unit 10 includes an engine 30, a multi-speed transmission 40, and a clutch system CL.
  • Engine 30 has a crankshaft 31 .
  • the clutch system CL includes a clutch 50, a clutch motor 51, and an operating mechanism 52.
  • the clutch 50 includes a clutch housing 501 , a driving portion 502 , a driven portion 503 , a clutch elastic body 505 and an input gear 504 .
  • the operating mechanism 52 has a cam mechanism 521 , a swing member 524 and a push rod 525 .
  • the clutch 50 shown in FIG. 3 is a so-called inner push type.
  • the multi-speed transmission 40 has a drive shaft 42 and a driven shaft 43 .
  • Engine 30 outputs power from crankshaft 31 .
  • a gear (not shown) provided on the crankshaft 31 (see FIG. 3) meshes with the input gear 504 .
  • Power output from the crankshaft 31 (see FIG. 3) is input to the clutch 50 via the input gear 504 (see FIG. 4).
  • the input gear 504, the clutch housing 501, and the driving portion 502 rotate together.
  • the driving portion 502 is movable relative to the clutch housing 501 in the rotational axis direction.
  • the clutch elastic body 505 urges the driving portion 502 so that the driving portion 502 and the driven portion 503 are in a connected state.
  • Driven portion 503 rotates integrally with drive shaft 42 of multi-speed transmission 40 .
  • the driving portion 502 and the driven portion 503 When the driving portion 502 and the driven portion 503 are in a connected state, the power input from the crankshaft 31 to the clutch 50 is transmitted from the driving portion 502 to the driven portion 503 . That is, the driving portion 502 and the driven portion 503 are engaged so as to be able to transmit power.
  • the power transmitted to driven portion 503 is transmitted to drive shaft 42 of multi-speed transmission 40 .
  • power is transmitted from a drive shaft 42 to a driven shaft 43 through a selected combination of gears (not shown). Power is transmitted to the drive wheels 15 through a sprocket 49 and chain connected to the driven shaft 43 .
  • FIG. 5 is a block diagram showing an electrical configuration of the control device shown in FIG. 1.
  • FIG. Also shown in FIG. 5 are the clutch motor 51 connected to the controller 80 and the battery 90 .
  • a control device 80 shown in FIG. 5 controls the clutch motor 51 .
  • the control device 80 supplies electric power from, for example, a battery 90 to the clutch motor 51 via an electrical terminal 51a.
  • the control device 80 short-circuits or opens the electrical terminal 51a. Electric power is also supplied to the battery 90 from a generator (not shown) connected to the crankshaft 31 when the engine 30 is in combustion operation.
  • the control device 80 has a switching element 81 , a processor 82 , a memory 83 and a signal input/output section 84 .
  • the switching element 81 is electrically connected to the electric terminal 51 a of the clutch motor 51 .
  • the switching element 81 controls the state of the electrical terminal 51a.
  • the switching element 81 controls the current flowing from the battery 90 to the electrical terminal 51a by controlling its on/off state.
  • the switching element 81 can electrically short-circuit or electrically open the electrical terminal 51a by turning on/off. All or part of the switching element 81, the processor 82, the memory 83, and the signal input/output unit 84 may be formed by independent semiconductor devices.
  • the processor 82 executes the program.
  • Memory 83 stores programs and data used by processor 82 .
  • a signal input/output unit 84 outputs a signal for controlling ON/OFF of the switching element 81 based on a command from the processor 82 .
  • the processor 82, memory 83, and signal input/output unit 84 are connected so as to be able to communicate with each other.
  • the controller 80 controls the clutch motor 51 by the processor 82 executing programs stored in the memory 83 .
  • FIG. 6 is a flow chart explaining the control performed by the control device shown in FIG. 1 or FIG.
  • the control device 80 repeatedly executes the control process shown in FIG.
  • the control device 80 determines whether disengagement of the clutch 50 is requested (S102).
  • the control device 80 determines the disconnection request based on, for example, a signal resulting from the operation of the pedal of the multi-speed transmission 40 or the determination result of the running state of the straddle-type vehicle 1 . If disengagement of the clutch 50 is requested (Yes in S102), the control device 80 executes disengagement (S103).
  • the control device 80 supplies electric power to the clutch motor 51 . As a result, the clutch motor 51 enters the power running state.
  • control device 80 determines whether or not engagement is requested (S104). If the connection is not requested (No in S104), the control device 80 terminates the process.
  • connection If the connection is requested (Yes in S104), the control device 80 executes the connection (S105).
  • the control device 80 puts the clutch 50 into the connected state in connection. Clutch 50 is actually engaged mainly by the biasing force of clutch elastic body 505 .
  • the controller 80 implements both an open and a short circuit of the electrical terminal 51a in connection.
  • FIG. 7 is a time chart showing the control of the straddle-type vehicle control device according to the third embodiment of the present invention.
  • the control device 80 provided in the straddle-type vehicle 1 of the present embodiment alternately repeats opening and short-circuiting of the electric terminal 51a in connection (S105 in FIG. 6). That is, the control device 80 alternately repeats opening and short-circuiting of the electric terminal 51a in the process of moving the driving portion 502 and the driven portion 503 from the disconnection position to the connection position. That is, the electrical terminal 51a is opened multiple times.
  • the electric terminal 51a is short-circuited a plurality of times.
  • the electrical terminal 51a When the electrical terminal 51a is open, no current flows due to the induced electromotive force. Therefore, the rotation resistance of the clutch motor 51 when the clutch motor 51 is released is smaller than the rotation resistance when it is short-circuited.
  • the magnetic field of the clutch motor 51 due to the current disappears or decreases due to the opening of the electrical terminal 51a. Therefore, the electrically neutral axis in the clutch motor 51 coincides or nearly coincides with the geometrical neutral axis. Therefore, the induced electromotive voltage is maximized.
  • the electrical terminal 51a is short-circuited again, a greater rotational resistance is generated than when the short-circuit continues without opening, for example.
  • the control device 80 opens the electrical terminal 51a at least before the rotation speed reaches the critical speed V1. If the short circuit continues without opening the electrical terminal 51a and the rotational speed increases and exceeds the critical speed V1, the rotational resistance decreases as the rotational speed increases. As a result, when the rotation speed increases, the situation in which the rotation speed exceeds the critical speed V1 and the braking force is reduced is suppressed.
  • the rotation resistance of the clutch motor 51 when it is open is smaller than that when it is short-circuited, the rotation resistance can be adjusted by changing the ratio of the open period T2 to the period T1 of opening and short-circuiting. For example, the rotational resistance can be reduced by increasing the ratio of the open period T2.
  • FIG. 8 is a block diagram showing the electrical configuration of a straddle-type vehicle control apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
  • the control device 480 opens and short-circuits the electric terminal 51a in the process of moving the driving portion 502 and the driven portion 503 from the disconnecting position to the connecting position in a normal operating state.
  • a normal operating state is a state in which power is supplied to the controller 480 .
  • the abnormal state is a state in which power supply to control device 480 is stopped.
  • the control device 480 includes a forced short circuit 85 .
  • the forced short circuit 85 is a circuit that forcibly short-circuits the electrical terminal 51a.
  • the forced short circuit 85 has a transistor, for example.
  • Forced short circuit 85 has, for example, a P-type FET having a gate connected to the power supply line.
  • the forced short circuit 85 is not particularly limited, and may have, for example, a relay with a coil.
  • Forced short circuit 85 is off in normal operating conditions. Therefore, the state of the electrical terminal 51 a in the normal operating state is determined by the state of the switching element 81 . That is, the control device 480 can implement the opening and shorting of the electrical terminals 51a as shown in FIG. 7 under normal operating conditions.
  • the forced short circuit 85 is on in an abnormal state. That is, the forced short circuit 85 short-circuits the electrical terminal 51a in an abnormal state. In this case, regardless of what the processor 82 is doing, the electrical terminal 51a is short-circuited.
  • control device 480 In an abnormal state in which an abnormality occurs in the power supply, the control device 480 cannot perform dynamic control like a normal operating state. Even in this case, rotational resistance is generated in the clutch motor 51 due to the forced short-circuiting of the electrical terminals 51a.
  • the straddle-type vehicle 1 When the control device 480 is in the normal operating state, the straddle-type vehicle 1 can start or run normally. In the normal operating state, the reduction in rotational resistance of the clutch motor 51 is suppressed due to the opening and short-circuiting of the electric terminal 51a.
  • the clutch motor 51 can output a greater rotational resistance than in the abnormal state. That is, the reduction in the speed at which the clutch 50 engages is suppressed compared to the case of an abnormal state. Therefore, the speed at which clutch 50 engages is reduced.
  • Reference Signs List 1 Straddle-type vehicle 15: Drive wheel 30: Engine 31: Crankshaft 40: Multi-stage transmission 50: Clutch 51: Clutch motor 51a: Electric terminal 80: Control device 480: Control device 502: Drive section 503: Driven section 505: Clutch elastic body V1: Critical speed

Landscapes

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Abstract

装置を小型化するとともに消費電力を低減しつつ、クラッチが接続状態に変化する速度を低減することができるストラドルドビークルを提供する。ストラドルドビークルは、エンジンと、多段変速装置と、クラッチと、駆動輪と、クラッチモータと、制御装置とを備える。制御装置は、電気端子を介して前記クラッチモータに電力を供給することによってクラッチモータに駆動部及び被駆動部を切断位置に相対的に移動するような力を出力させ、前記駆動部及び前記被駆動部が前記切断位置から接続位置まで相対的に移動する行程で、少なくとも前記電気端子の開放及び短絡を実施する。

Description

ストラドルドビークル
　本発明は、鞍乗型車両に関する。
　例えば、モータによってクラッチの状態を接続状態と切断状態とで変える鞍乗型車両が知られている。例えば、特許文献１には、クラッチとクラッチ作動装置とを備えた鞍乗型車両が示されている。例えば、クラッチ作動装置は、モータを備えている。クラッチは、クラッチ板及びクラッチ弾性体を備えている。モータはクラッチを作動してクラッチを切断状態にする。モータからの作動力の出力が停止すると、クラッチはクラッチ弾性体の反力によって接続状態に戻る。
国際公開第２０１８／１２４２７１号明細書
　鞍乗型車両では、クラッチの作動装置を小型化するとともに消費電力を低減しつつ、クラッチが接続状態に変化する速度を低減することが望まれている。
　本発明は、クラッチの作動装置を小型化するとともに消費電力を低減しつつ、クラッチが接続状態に変化する速度を低減できる鞍乗型車両を提供することを目的とする。
　鞍乗型車両では、走行時乃至旋回時に、ライダーの体重移動によって姿勢制御が行われる。鞍乗型車両の車体は、ライダーの体重移動によって円滑に姿勢制御が行われるように、軽量化乃至小型化されることが好ましい。そのため、一般的に、鞍乗型車両の車体内における装置の設置スペースは、厳しく制限される。クラッチを作動する作動装置及びこの作動装置に電力を供給するバッテリは、鞍乗型車両の搭載物の中で比較的大きい重量物である。このため、作動装置又はバッテリの搭載位置が大きく制約されると、他の装置の配置自由度に影響が及び、車両全体における装置の配置自由度が損なわれる場合がある。このため、作動装置及びバッテリは小型化することが望まれている。
　クラッチに備えられる駆動部及び被駆動部は、切断状態で互いに離れている。
　駆動部及び被駆動部は、クラッチの接続状態でクラッチ弾性体の付勢力によって互いに押し付けられるように接触する。接続状態におけるクラッチは、駆動部及び被駆動部の摩擦力によってエンジンの駆動力を伝達する。従って、クラッチ弾性体は、エンジンの駆動力の伝達に十分な摩擦力を駆動部及び被駆動部が発揮できるように、駆動部及び被駆動部に対する付勢力を付与することが要求される。
　クラッチを作動させる作動装置は、モータの力を受け、クラッチ弾性体の付勢力を上回る作動力で駆動部及び被駆動部を引き離すことによって、クラッチを切断状態にする。なお、クラッチ又は作動装置が、クラッチ弾性体の付勢力に対抗する力を出力する補助スプリングといった補助機構を備える場合、作動装置は、クラッチ弾性体と補助機構による合成力を上回る作動力で駆動部及び被駆動部を引き離すことができる。
　作動装置の作動によって切断状態となったクラッチは、作動装置の作動力が停止乃至減少すると、クラッチ弾性体の付勢力によって接続状態に変わる。つまり、駆動部及び被駆動部が互いに接近し、互いに押し付けられる。
　駆動部及び被駆動部が接近する速度が大きいと、クラッチの状態が接続状態に急速に変化する。つまり、エンジンからの駆動力が駆動輪に急速に伝達されるようになる。
　駆動部及び被駆動部がクラッチ弾性体の付勢力によって接近する速度を低減する目的で、例えば、クラッチ板の移動に対し摩擦力を発生する摩擦ブレーキを導入することが考えられる。
　しかし、摩擦力は、動きに抵抗する力である。このため、駆動部及び被駆動部が接近する期間で接近に抵抗する摩擦力を発生するが、クラッチモータの作動によって駆動部及び被駆動部が離れる期間においても、離れる動きに抵抗する摩擦力が発生することになる。即ち、摩擦ブレーキによる摩擦力は、クラッチモータの作動時にも抵抗となる。摩擦ブレーキを導入すると、摩擦力の抵抗に対応する分、クラッチモータを含む作動装置が大型化することになる。
　例えば、摩擦ブレーキに更にワンウェイクラッチを組合せることによって、駆動部及び被駆動部が接近する場合、摩擦力の伝達を阻止することが考えられる。しかし、クラッチの作動装置は、摩擦ブレーキとワンウェイクラッチが導入されることによって、さらに大型化することになる。
　また、駆動部及び被駆動部が接近する速度を低減する目的で、駆動部及び被駆動部が接近する期間に、クラッチモータが付勢力に抵抗するような作動力を出力するよう、クラッチモータに電力を供給することが考えられる。
　しかし、この場合、駆動部及び被駆動部が接近する期間と離れる期間の双方でクラッチモータに電力が供給される。従って、消費電力が増大する。また、クラッチ作動装置の電力消費に対応するため、バッテリの増大が求められる。またさらに、クラッチモータから出力される作動力は、例えば、駆動部及び被駆動部の相対位置に応じて制御することが求められる。このため、駆動部及び被駆動部の相対位置を検出するための検出装置の設置が要求される。
　本発明者らは、クラッチの作動装置を小型化するとともに消費電力を低減しつつ、クラッチが接続状態に変化する速度を低減するため、クラッチモータを利用することを考えた。本発明者らは、クラッチモータの電気端子を電気的に短絡することを考えた。より詳細には、本発明者らは、クラッチモータの電気端子が短絡する状態に切替わるように、電気端子と電気的に接続された電気回路の状態を切替えることを考えた。
　駆動部及び被駆動部が接近する期間に、クラッチ弾性体の付勢力によって駆動されるクラッチモータのコイルには誘導起電圧が発生する。クラッチモータの電気端子が短絡されることで、クラッチモータ自体の誘導起電圧に起因する電流がクラッチモータのコイルに流れる。誘導起電圧に起因する電流は、クラッチモータの回転に対し逆向きの回転力を発生させる。従って、クラッチモータが回転抵抗を発揮する。このため、短絡しない場合と比べクラッチモータが減速する。
　通常、クラッチモータは、回転速度が大きいほど大きな誘導起電圧を発生すると考えられている。従って、クラッチが接続状態に変化する速度が高いほど、電気端子が短絡されたクラッチモータによる回転抵抗が増大する、と考えられている。
　しかし、本発明者が更に検討したところ、クラッチモータの回転速度がある範囲を超えると、回転速度の増大に伴いクラッチモータによる回転抵抗が減少することが分かった。つまり、駆動部及び被駆動部が接近する速度が増大するほど、電気端子が短絡されたクラッチモータによる回転抵抗が減少する場合が生じることが分かった。
　本発明者らは、クラッチモータによる回転抵抗が回転速度の増大に応じて減少する理由を検討した。
　コイルで発生した誘導起電圧に起因する電流は、短絡によってコイル自体に流れる。コイルに流れる電流によって、クラッチモータ内に磁界が生じる。コイルの電流によって生じる磁界の向きは、通常、永久磁石によって生じる磁界の向きに対しほぼ直角の角度を有する。クラッチモータ内の磁界は、コイルの電流によって生じる磁界と、永久磁石によって生じる磁界との合成磁界である。誘導起電圧は、クラッチモータ内の磁界（合成磁界）でコイルが回転することによって生じる。
　通常のクラッチモータにおけるブラシと整流子の位置は、永久磁石によって生じる磁界の向きに対し最大トルクが得られるような電流を流すように設定される。しかし、上記の合成磁界の向きは、コイルの磁界の影響を受け、永久磁石によって生じる磁界の向きからずれる、即ち、永久磁石によって生じる磁界に対し傾く。この結果、クラッチモータ内のコイルのうち、最大の誘導起電圧が発生しているコイルとはずれた位置のコイルから、ブラシを介して電圧が取り出されることになる。即ち、電力の損失が発生する。即ち、クラッチモータの電気端子には、本来、永久磁石の磁界の中のコイルで発生すべき誘導起電圧よりも小さい電圧が出力される。
　本発明者らは、クラッチを作動させるクラッチモータによる回転抵抗の減少の解消についてさらに検討した。
　この検討の中で本発明者らは、電気端子の開放について検討してみた。電気端子を開放すると、コイルに誘導起電圧は生じるがコイルに電流は流れない。このため、電気端子の開放状態はクラッチモータにおける回転抵抗が小さい状態であると考えられる。しかし、本発明者らは、回転抵抗を生じるための電気端子の短絡状態に、敢えて回転抵抗が小さいと考えられる電気端子の開放状態を加えてみること検討してみた。
　電気端子の短絡状態では、上述したように、クラッチモータ内の磁界（合成磁界）の向きが、永久磁石による磁界の向きからずれ、この結果、ブラシ及び電気端子から取り出される誘導起電圧が減少する。
　電気端子が開放されると、コイルの電流が切断される。これによって、コイルの電流による磁界の影響が低減乃至消失する。このため、クラッチモータ内の磁界の向きが、永久磁石による磁界の向きに沿った向きに戻る。従って、電気端子から取り出すことが可能な誘導起電圧が増大する。
　この状態で電気端子が短絡されると、増大した誘導起電圧に応じた大きな電流がコイルに流れる。このため、大きな回転抵抗が発生する。短絡及び開放のいずれでも、クラッチモータには外部から電力が供給されない。つまり、外部からの電力の供給なしに、クラッチモータの大きな回転抵抗を発揮することができる。また、摩擦ブレーキを導入したり、大型のクラッチモータを用いたりすること無く、クラッチモータの大きな回転抵抗を発揮することができる。
　このように駆動部及び被駆動部が切断状態から接続状態まで移動する行程で、少なくとも電気端子の開放及び短絡を実施することによって、クラッチの作動装置を小型化するとともに消費電力を低減しつつ、クラッチが接続状態に変化する速度を低減できる。
　本発明者らは、上述した鞍乗型車両特有の知見に基づいて、発明を完成させた。具体的には、本発明は、以下の構成を採用できる。
　（１）　鞍乗型車両であって、
　前記鞍乗型車両は、
　クランク軸を有するエンジンと、
　多段変速装置と、
　互いに接触した接続位置で動力を伝達し、互いに離れた切断位置で動力の伝達を切断する駆動部及び被駆動部を有するクラッチと、
　前記クランク軸から出力される動力が前記駆動部及び前記被駆動部並びに前記多段変速装置を介して伝達されることにより、前記鞍乗型車両を走行させるように回転する駆動輪と、
　電気端子を有し前記電気端子を介して外部から供給される電力によって前記駆動部及び前記被駆動部を相対的に移動させるための力を出力するブラシモータで構成されたクラッチモータと、
　前記電気端子を介して前記クラッチモータに電力を供給することによって前記クラッチモータに前記駆動部及び前記被駆動部を前記切断位置に相対的に移動するような力を出力させ、前記駆動部及び前記被駆動部が前記切断位置から前記接続位置まで相対的に移動する行程で、少なくとも前記電気端子の開放及び短絡を実施する制御装置と
　を備える。
　（１）の鞍乗型車両は、エンジンと、多段変速装置と、駆動部及び被駆動部と、駆動輪と、クラッチモータと、制御装置とを備える。
　エンジンは、クランク軸を有する。駆動部及び被駆動部は、互いに接触した接続位置で動力を伝達する。また、駆動部及び被駆動部は、互いに離れた切断位置で動力の伝達を切断する。駆動輪には、クランク軸から出力される動力がクラッチ及び前記多段変速装置を介して伝達される。これによって、駆動輪は、鞍乗型車両を走行させるように回転する。クラッチモータは、ブラシモータで構成され、電気端子を有する。クラッチモータは、電気端子を介して外部から供給される電力によって駆動部及び被駆動部を相対的に移動させるための力を出力する。クラッチモータは、鞍乗型車両が有するクラッチ作動装置に含まれる。
　制御装置は、電気端子を介してクラッチモータに電力を供給することによってクラッチモータに駆動部及び被駆動部を切断位置にするような力を出力させる。制御装置は、駆動部及び被駆動部が切断状態から接続位置まで移動する行程で、少なくとも電気端子の開放及び短絡を実施する。
　（１）の構成では、クラッチモータの電気端子の短絡に加え、回転抵抗の増大に寄与しないと考えられていたクラッチモータの電気端子の開放が実施される。
　クラッチモータの電気端子の短絡状態では、クラッチモータ内の磁界（合成磁界）の向きが、永久磁石による磁界の向きからずれ、この結果、誘導起電圧が減少する。
　電気端子の開放が実施されると、コイルの電流が切断される。これによって、クラッチモータ内の磁界の向きが、永久磁石による磁界の向きに沿ったものとなる。誘導起電圧が増大する。つまり、横軸反作用が低減又は消滅する。この状態で電気端子が短絡されると、増大した誘導起電圧に応じた、大きな電流がコイルに流れる。このため、大きな回転抵抗が発生する。
　（１）の構成によれば、駆動部及び被駆動部が切断位置から接続位置まで移動する行程で、少なくとも電気端子の開放及びブレーキを実施することによって、クラッチの作動装置を小型化するとともに消費電力を低減しつつ、クラッチが接続位置に移動する速度を低減できる。
　（２）　（１）の鞍乗型車両であって、
　前記制御装置は、前記駆動部及び前記被駆動部が前記切断位置から前記接続位置まで移動する行程で、前記電気端子の開放及び短絡を交互に繰り返す。
　（２）の構成によれば、電気端子の開放及び短絡が交互に繰り返されることによって、電流がコイルに流れることによる回転抵抗の発生と、流れた電流により電気端子から取り出される誘導起電圧の低下からの回復とが交互に繰り返される。従って、より大きな回転抵抗が発生する。
　（３）　（１）又は（２）の鞍乗型車両であって、
　前記駆動部及び前記被駆動部が前記切断位置から前記接続位置へ移動する向きに付勢するクラッチ弾性体を更に備える。
　（３）の構成によれば、クラッチモータに電力が供給されることによって、駆動部及び被駆動部が、クラッチ弾性体の付勢力に抗して切断位置に移動する。この時、クラッチ弾性体には、付勢力に起因するエネルギーが蓄積する。駆動部及び被駆動部が切断位置から接続位置まで移動する行程で、クラッチ弾性体が、蓄積されたエネルギーを放出しながら、駆動部及び被駆動部を移動する。
　電気端子の開放及びブレーキを実施することによって、クラッチ弾性体に蓄積されたエネルギーの放出に伴うクラッチの移動の速度を低減することができる。クラッチ弾性体に蓄積されたエネルギーの放出に伴う移動の速度が、電気端子の開放及び短絡によって低減される。クラッチの作動装置を小型化するとともに消費電力を低減しつつ、クラッチが接続位置に移動する速度を低減できる。
　（４）　（１）から（３）いずれか１の鞍乗型車両であって、
　前記鞍乗型車両は、前記制御装置への電源が供給される通常作動状態と、前記制御装置への電源が停止される異常状態とを有し、
　前記制御装置は、前記通常作動状態で、前記駆動部及び前記被駆動部が前記切断位置から前記接続位置まで移動する行程で、少なくとも前記電気端子の開放及び短絡を実施する。
　（４）の構成によれば、制御装置への電源が供給される通常作動状態で、クラッチが接続位置に移動する速度を低減できる。このため、クラッチの作動装置を小型化するとともに消費電力を低減しつつ、例えば発進時又は走行中に、エンジンの駆動力が駆動輪に伝達される速度を緩和することができる。
　（５）　（１）から（４）いずれか１の鞍乗型車両であって、
　前記制御装置は、前記駆動部及び前記被駆動部が前記切断位置から前記接続位置まで移動する行程で、前記クラッチモータの回転速度が、前記電気端子が短絡された状態の前記クラッチモータにおける最大ブレーキ力を発揮する臨界速度に達する前に、前記電気端子を開放する。
　（５）の構成によれば、前記電気端子が短絡された状態でクラッチモータの回転速度が増加する場合に、回転速度が臨界速度を超えブレーキ力が低下する事態の発生が抑制される。従って、クラッチが接続位置に移動する速度をより低減できる。
　鞍乗型車両は、ライダーがサドルに跨って着座する形式の車両をいう。鞍乗型車両は、ライダーの体重移動によって走行乃至旋回を行うように構成されている。鞍乗型車両としては、例えばリーン車両が挙げられる。リーン車両は、左旋回中に車両左方向に傾斜し、右旋回中に車両右方向に傾斜するリーン姿勢で旋回する。鞍乗型車両としては、特に限定されず、例えば、モータサイクル（自動二輪車や自動三輪車等）、ＡＴＶ（Ａｌｌ－Ｔｅｒｒａｉｎ　Ｖｅｈｉｃｌｅ）が挙げられる。この場合、駆動輪は、例えば、後輪である。駆動輪は、前輪であってもよく、前輪及び後輪であってもよい。前二輪の自動三輪車において、駆動輪は、２つの前輪であってもよく、１つの後輪であってもよい。後二輪の自動三輪車において、駆動輪は、１つの前輪であってもよく、２つの後輪であってもよい。
　エンジンは、例えば、４ストロークエンジンであるが、特に限定されず、例えば２ストロークエンジンでもよい。エンジンは、例えば、ガソリンエンジンであるが、特に限定されず、ディーゼルエンジンであってもよい。エンジンは、例えば、単気筒エンジンであるが、特に限定されず、例えば２つ以上の気筒を有する多気筒エンジンであってもよい。
　多段変速装置は、複数の変速段を有する変速装置である。変速装置は、例えば、モータで変速段を切替える電動多段変速装置であるが、特に限定されず、ライダーの足による操作力で変速段を切替えるマニュアル多段変速装置でもよい。また、電動多段変速装置は、例えば、ライダーの変速スイッチ操作に応じて変速段を切替える多段変速装置であるが、特に限定されず、例えば、アクセル操作量及び車両の速度に応じて変速段を切替える自動変速装置でもよい。
　クラッチの駆動部には、例えばエンジンからの力が入力される。被駆動部は、例えばクラッチが接続状態の場合に、駆動部に駆動される。駆動部及び被駆動部のそれぞれは、例えば並んで配置されるクラッチ板である。駆動部及び被駆動部は、それぞれクラッチ内に回転自在に設けられる。駆動部は、被駆動部に回転力を伝達することによって、動力を伝達する。クラッチは、例えば、多板クラッチである。この場合、駆動部は複数のクラッチ板であり、被駆動部は複数のクラッチ板である。クラッチは特に限定されず、例えば単板クラッチでもよい。この場合、駆動部は１つのクラッチ板であり、被駆動部は１つのクラッチ板である。クラッチは、湿式でも乾式でもよい。
　クラッチは、例えば、インナプッシュタイプである。クラッチは、特に限定されず、アウタプルタイプでもよい。
　クラッチの切断状態は、駆動部が被駆動部を駆動しない状態及び実質的に駆動しない状態の双方を含む。実質的に駆動しない状態とは、例えば、駆動部と被駆動部が互いに離れており、潤滑油の流動を介して駆動部の駆動力が被駆動部に伝達される状態である。実質的に駆動しない状態とは、例えば、車両が走行するための駆動力を伝達しない状態である。
　駆動部と被駆動部が相対的に移動する場合、例えば、駆動部又は被駆動部のいずれかが移動する。相対的な移動は特に限定されず、例えば、駆動部又は被駆動部の双方が移動してもよい。駆動部と被駆動部は、回転軸線方向に移動する。
　駆動輪は、例えば鞍乗型車両の後輪であるが、特に限定されず、例えば前輪であってもよい。また、駆動輪は、例えば後輪及び前輪の双方であってもよい。
　クラッチモータは、外部から供給される電力によって駆動部及び被駆動部を相対的に移動させるための力を出力するが、これに限られず、駆動部及び被駆動部が移動する際に発電する機能を有してもよい。ブラシモータは、永久磁石を備える永久磁石式ブラシモータである。ブラシモータは、例えば直流電圧の供給によって作動するが、これに限られず、例えば、パルス変調によって断続する直流電圧の供給によって作動してもよい。
　制御装置は、クラッチモータの作動を制御するが、これに限定されず、例えば、エンジンの燃焼動作、又は多段変速装置の変速段を制御する機能を兼ね備えてもよい。
　クラッチモータの制御における「少なくとも電気端子を開放及び短絡」を実施することは、例えば、開放及び短絡のみを実施する形態を含む。また、「少なくとも電気端子の開放及び短絡」を実施することは、例えば、電力の供給状態といった、開放及び短絡以外の状態を実施する形態も含む。
　制御装置が電気端子の短絡の後、開放を実施することは好ましい。短絡の時に生じる電気的中性軸と幾何学的中性軸のずれが、開放によって低減又は消滅する。
　制御装置が電気端子の開放の後、短絡を実施することは好ましい。開放により電気的中性軸と幾何学的中性軸のずれが低減又は消滅した状態で短絡が実施されることによって、ずれが低減又は消滅していない場合と比べ大きな回転抵抗が得られる。
　制御装置が電気端子の短絡の後、電気端子を開放し、その後で再び電気端子を短絡することはより好ましい。短絡の時に回転抵抗が得られ、短絡の時に生じる電気的中性軸と幾何学的中性軸のずれが開放によって低減又は消滅し、低減又は消滅した状態で短絡が実施されることによって、ずれが低減又は消滅していない場合と比べ大きな回転抵抗が得られる。
　本明細書にて使用される専門用語は特定の実施例のみを定義する目的であって発明を制限する意図を有しない。本明細書にて使用される用語「および/または」はひとつの、または複数の関連した列挙された構成物のあらゆるまたはすべての組み合わせを含む。本明細書中で使用される場合、用語「含む、備える（including）」「含む、備える（comprising）」または「有する（having）」およびその変形の使用は、記載された特徴、工程、操作、要素、成分および/またはそれらの等価物の存在を特定するが、ステップ、動作、要素、コンポーネント、および/またはそれらのグループのうちの１つまたは複数を含むことができる。本明細書中で使用される場合、用語「取り付けられた」、「接続された」、「結合された」および/またはそれらの等価物は広く使用され、直接的および間接的な取り付け、接続および結合の両方を包含する。さらに、「接続された」および「結合された」は、物理的または機械的な接続または結合に限定されず、直接的または間接的な電気的接続または結合を含むことができる。他に定義されない限り、本明細書で使用される全ての用語（技術用語および科学用語を含む）は、本発明が属する当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。一般的に使用される辞書に定義された用語のような用語は、関連する技術および本開示の文脈における意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、本明細書で明示的に定義されていない限り、理想的または過度に形式的な意味で解釈されることはない。本発明の説明においては、多数の技術及び工程が開示されていると理解される。これらの各々は個別の利益を有し、それぞれは、他の開示された技術の１つ以上、または、場合によっては全てと共に使用することもできる。したがって、明確にするために、この説明は、不要に個々のステップの可能な組み合わせをすべて繰り返すことを控える。それにもかかわらず、明細書および特許請求の範囲は、そのような組み合わせがすべて本発明および請求項の範囲内にあることを理解して読まれるべきである。以下の説明では、説明の目的で、本発明の完全な理解を提供するために多数の具体的な詳細を述べる。しかしながら、当業者には、これらの特定の詳細なしに本発明を実施できることが明らかである。本開示は、本発明の例示として考慮されるべきであり、本発明を以下の図面または説明によって示される特定の実施形態に限定することを意図するものではない。
　本発明によれば、クラッチの作動装置を小型化するとともに消費電力を低減しつつ、クラッチが接続状態に変化する速度を低減できる鞍乗型車両を実現できる。
本発明の第一実施形態に係る鞍乗型車両を概略的に示す図である。 電気端子の短絡状態におけるクラッチモータの回転速度と回転抵抗との関係を説明するグラフである。 本発明の第二実施形態に係る鞍乗型車両のエンジンユニットを示す側面図である。 図３に示す鞍乗型車両のクラッチユニットを示す断面図である。 図１に示す制御装置の電気的構成を示すブロック図である。 図１又は図４に示す制御装置が実施する制御を説明するフローチャートである。 本発明の第三実施形態に係る鞍乗型車両の制御装置による制御を示すタイムチャートである。 本発明の第四実施形態に係る鞍乗型車両の制御装置の電気的構成を示すブロック図である。
　以下、本発明の実施形態が、図面を参照しながら説明される。
　［第一実施形態］
　図１は、本発明の第一実施形態に係る鞍乗型車両を概略的に示す図である。
　図１のパート（ａ）は、鞍乗型車両のブロック図である。図１のパート（ｂ）は、鞍乗型車両に備えられる制御装置の制御を説明するタイムチャートである。
　図１に示す鞍乗型車両１は、エンジン３０と、多段変速装置４０と、クラッチ５０と、駆動輪１５と、クラッチモータ５１と、制御装置８０と、を備える。より詳細には、鞍乗型車両１は、例えばクラッチシステムＣＬを備えている。クラッチシステムＣＬは、クラッチ５０と、クラッチモータ５１と、制御装置８０とを備えている。
　エンジン３０は、内燃機関である。エンジン３０は、クランク軸３１を有する。エンジン３０は、クランク軸３１を介して動力を出力する。
　多段変速装置４０は、切替え可能な複数の変速段を有する。多段変速装置４０は、選択された変速段に対応する変速比で、回転速度を変換する。
　クラッチ５０は、駆動部５０２と、被駆動部５０３とを有する。
　駆動部５０２及び被駆動部５０３は、互いに接触した接続状態でクランク軸３１と多段変速装置４０との間で動力を伝達する。動力は、回転駆動力である。駆動部５０２及び被駆動部５０３は、互いに離れた切断状態で動力の伝達を切断する。駆動部５０２及び被駆動部５０３は、共通の回転軸線を中心として回転可能に設けられている。駆動部５０２及び被駆動部５０３が、回転軸線方向に互いに押し付け合う向きに移動することで、例えば駆動部５０２の動力を摩擦力によって被駆動部５０３に伝達する。即ち、駆動部５０２及び被駆動部５０３は、接続状態となる。駆動部５０２及び被駆動部５０３の移動は、相対的な移動である。鞍乗型車両１を基準として、駆動部５０２及び被駆動部５０３のうちの一つが移動してもよく、また、両方が移動してもよい。
　なお、図では、状態の分かりやすさのため、駆動部５０２及び被駆動部５０３のうち駆動部５０２の接続状態（破線）と切断状態（実線）の移動距離が、極端に拡大して示されている。
　駆動輪１５には、クランク軸３１から出力される動力が駆動部５０２、被駆動部５０３、並びに多段変速装置４０を介して伝達される。駆動輪１５は、動力を受けることにより、鞍乗型車両１を駆動するように回転する。
　クラッチモータ５１は、ブラシモータで構成されている。クラッチモータ５１は、電気端子５１ａを有する。
　クラッチモータ５１は、図示しないコイル、永久磁石、及びブラシを備えている。コイルは固定子を構成し、コイルは回転子を構成する。電気端子５１ａを介して外部から供給される電流は、ブラシを介してコイルに流れる。回転子の回転力がクラッチモータ５１としての出力である。
　クラッチモータ５１は、電気端子５１ａを介して供給される電力によって駆動部５０２及び被駆動部５０３を移動させるための力を出力する。
　クラッチシステムＣＬは、クラッチモータ５１、作動機構５２、及びクラッチ５０を備えている。クラッチモータ５１は、作動機構５２を介して、駆動部５０２及び被駆動部５０３を移動させる。クラッチシステムＣＬは、クラッチ弾性体５０５を備えている。
　制御装置８０は、バッテリ９０といった電源からの電力を、電気端子５１ａを介してクラッチモータ５１に供給することによって、クラッチモータ５１に駆動部５０２及び被駆動部５０３を切断状態にするような力を出力させる。言換えると、制御装置８０は、クラッチモータ５１を力行状態にする。また、制御装置８０は、駆動部５０２及び被駆動部５０３が切断状態から接続状態まで移動する行程で、電気端子５１ａの開放及び短絡の両方を実施する。
　クラッチ弾性体５０５は、駆動部５０２及び被駆動部５０３を互いに押し付けるように付勢する。これによって、駆動部５０２及び被駆動部５０３は接続状態となる。
　クラッチモータ５１に制御装置８０を介して電力が供給されると、クラッチモータ５１は、クラッチ弾性体５０５の付勢力に抗して、駆動部５０２及び被駆動部５０３を接続状態の位置から切断状態の位置まで移動させる。駆動部５０２及び被駆動部５０３が接続状態となる。
　クラッチモータ５１に制御装置８０からの電力供給が停止すると、駆動部５０２及び被駆動部５０３は、クラッチ弾性体５０５の付勢力によって、接続状態の位置に戻る。駆動部５０２及び被駆動部５０３が切断状態となる。
　クラッチ弾性体５０５は、接続状態の駆動部５０２及び被駆動部５０３がクランク軸３１と多段変速装置４０との間で動力を伝達する程度の強さの力で駆動部５０２及び被駆動部５０３を付勢する。
　クラッチ５０が切断状態から接続状態になる場合、クラッチ弾性体５０５から出力される付勢力によって移動する駆動部５０２及び被駆動部５０３の移動速度を低減するため、クラッチモータ５１がブレーキ力を出力する。
　具体的には、制御装置８０は、電気端子５１ａの開放及び短絡の両方を実施する。制御装置８０は、例えば、電気端子５１ａと接続された半導体スイッチング素子を備え、半導体スイッチング素子のオン／オフ状態を切り替えることで、電気端子５１ａの開放及び短絡を実施する。
　制御装置８０は、図１のパート（ｂ）に示すように、短絡を実施した後、開放を実施する。
　電気端子５１ａが短絡することによって、クラッチモータ５１の回転に応じて発生する電流がクラッチモータ５１に流れ、クラッチモータ５１自体の回転を妨げるように作用する。
　制御装置８０は、電気端子５１ａの開放を実施する。開放によってクラッチモータ５１の図示しないコイルをつなぐ電気回路が一旦切断される。制御装置８０は、短絡によりクラッチモータ５１から出力されるブレーキ力が回復できるように、電気端子５１ａを開放する。
　図２は、電気端子の短絡状態におけるクラッチモータの回転速度と回転抵抗との関係を説明するグラフである。
　図２に示すグラフの横軸は、クラッチモータ５１の回転速度を示す。縦軸は、クラッチモータ５１の回転抵抗を示す。
　鞍乗型車両１のクラッチモータ５１には、作動機構５２が接続されている。クラッチモータ５１の回転速度は駆動部５０２及び被駆動部５０３の回転軸線方向での移動速度に一意に対応する。ただし、図２のグラフは、クラッチモータ５１に作動機構５２が接続されておらず、外部から動力を印加した状態における回転抵抗を示す。
　電気端子５１ａが短絡された状態のクラッチモータ５１は、回転速度が臨界速度Ｖ１の時に最大ブレーキ力を発揮する。
　クラッチモータ５１の回転速度が臨界速度Ｖ１よりも小さい場合、回転速度が大きいほど誘導起電圧が大きい。このため、回転速度が大きいほどクラッチモータ５１から出力される回転抵抗が大きい。即ち、回転速度が増大すると回転抵抗が増大する。
　しかし、クラッチモータ５１の回転速度が臨界速度Ｖ１よりも大きい場合、回転速度が大きいほど、クラッチモータ５１から出力される回転抵抗が小さい。即ち、クラッチモータ５１の回転速度が臨界速度Ｖ１よりも大きい場合、回転速度が増大すると回転抵抗が減少する。
　クラッチモータ５１の回転速度が臨界速度Ｖ１よりも大きい場合回転速度が増大すると回転抵抗が減少する原因として、次のように考えられる。
　電気端子５１ａの短絡によってコイルに流れる電流は、クラッチモータ５１の中で磁界を起こす。このとき、例えば、コイルの電流に起因する磁界と、磁石に起因する磁界とが合成された磁界で構成される電気的中性軸が幾何学的中性軸の位置からずれるように回転する。クラッチモータ５１に回転抵抗を生じさせるための誘導起電圧は、一般的に、磁石に起因する磁界の向きにおいてほぼ最大となる。即ち、誘導起電圧は、電気的中性軸が幾何学的中性軸と一致又は一致に近い状態の場合に最大となる。電気端子５１ａの短絡によってコイルに流れる電流に起因する磁界は、回転速度の増大に伴って磁石の磁力を弱めるように作用する。この結果、クラッチモータ５１に回転抵抗を生じさせるための誘導起電圧を生じさせる磁界が弱められる。
　このため、回転速度が臨界速度Ｖ１よりも大きい場合、回転速度自体に起因する誘導起電圧の増大要因よりも、磁界の弱めに起因する誘導起電圧の減少要因の影響が強くなる。この結果、ブレーキ力の源である、クラッチモータ５１の電流が減少する。
　駆動部５０２及び被駆動部５０３が切断状態から接続状態になる場合、駆動部５０２及び被駆動部５０３がクラッチ弾性体５０５の付勢力によって移動するとともに、クラッチモータ５１がクラッチ弾性体５０５の付勢力によって駆動され回転する。
　仮に、クラッチモータ５１の電気端子５１ａが開放されず、短絡されたままの場合、クラッチモータ５１の回転速度が臨界速度Ｖ１よりも大きい場合、クラッチモータ５１の回転抵抗が減少する。クラッチモータ５１の回転抵抗が減少すると、クラッチモータ５１の回転速度が増大する可能性がある。この場合、クラッチモータ５１の回転速度は、回転速度を低減する制御の目的に反して加速する可能性がある。
　これに対し、本実施形態における制御装置８０は、電気端子５１ａの開放及び短絡の両方を実施する。
　電気端子５１ａが短絡することによって、クラッチモータ５１の回転に応じて発生する電流がクラッチモータ５１に流れ、クラッチモータ５１自体の回転を妨げるように作用する。即ち、クラッチモータ５１が回転抵抗を発生する。
　また、制御装置８０は、電気端子５１ａの開放を実施する。開放によってクラッチモータ５１の図示しないコイルをつなぐ電気回路が切断される。コイルに流れる電流に起因する磁界が低減又は消滅する。
　この結果、電気端子５１ａが短絡することによって発生するクラッチモータ５１の回転抵抗が回復する。
　従って、本実施形態によれば、例えば大型のモータ又は摩擦ブレーキを利用する場合と比べて作動装置を小型化できるとともに消費電力を低減しつつ、クラッチ５０が接続状態に変化する速度を低減できる。
　［第二実施形態］
　図３は、本発明の第二実施形態に係る鞍乗型車両のエンジンユニットを示す側面図である。
　図４は、図３に示す鞍乗型車両のクラッチシステムを示す断面図である。図４は、クラッチシステムＣＬにおける各要素の回転中心を通る断面を示している。
　本実施形態における各要素のうち、第一実施形態と対応する要素には、共通の符号が付され、主に異なる部分が説明される。
　図３に示すエンジンユニット１０は、例えば、図１に示す鞍乗型車両１に設けられる。
　エンジンユニット１０は、エンジン３０と、多段変速装置４０と、クラッチシステムＣＬとを備える。
　エンジン３０は、クランク軸３１を有する。
　クラッチシステムＣＬは、クラッチ５０と、クラッチモータ５１と、作動機構５２とを備えている。
　クラッチ５０は、クラッチハウジング５０１と、駆動部５０２と、被駆動部５０３と、クラッチ弾性体５０５と、入力ギア５０４とを備えている。
　作動機構５２は、カム機構５２１と、揺動部材５２４と、プッシュロッド５２５とを備えている。図３に示すクラッチ５０は、いわゆるインナプッシュタイプである。
　多段変速装置４０は、駆動軸４２及び被駆動軸４３を備えている。
　エンジン３０は、クランク軸３１から動力を出力する。クランク軸３１（図３参照）に設けられた不図示のギアは、入力ギア５０４とかみ合っている。クランク軸３１（図３参照）から出力された動力が、入力ギア５０４（図４参照）を介してクラッチ５０に入力される。
　入力ギア５０４と、クラッチハウジング５０１と、駆動部５０２とは、一体に回転する。駆動部５０２は、クラッチハウジング５０１に対し回転軸線方向に移動可能である。
　クラッチ弾性体５０５は、駆動部５０２と被駆動部５０３が接続状態となるように、駆動部５０２を付勢している。被駆動部５０３は、多段変速装置４０の駆動軸４２と一体に回転する。
　駆動部５０２と被駆動部５０３が接続状態の場合、クランク軸３１からクラッチ５０に入力された動力は、駆動部５０２から被駆動部５０３へ伝達される。即ち、駆動部５０２と被駆動部５０３が動力を伝達可能に係合する。被駆動部５０３へ伝達された動力は、多段変速装置４０の駆動軸４２に伝達される。多段変速装置４０では、動力が、駆動軸４２から、選択された図示しないギアの組み合わせを介して被駆動軸４３へ伝達される。動力は、被駆動軸４３に接続されたスプロケット４９及びチェーンを介して駆動輪１５へ伝達される。
　接続状態が切断状態になる場合、クラッチモータ５１に電力が供給され、クラッチモータ５１が作動力を出力する。クラッチモータ５１が回転の形式で出力する作動力は、カム機構５２１で往復移動の形式に変換される。変換された作動力によって、揺動部材５２４が揺動支点５２３を中心に揺動する。この結果、作動力がプッシュロッド５２５を介して駆動部５０２に伝達される。プッシュロッド５２５は、クラッチ弾性体５０５の付勢力に抗して、駆動部５０２を被駆動部５０３から離れる向きに押し動かす。即ち、駆動部５０２は、作動力によって、クラッチ弾性体５０５に抗して、被駆動部５０３から離れる向きに移動する。これによって、駆動部５０２と被駆動部５０３の係合が解除する。動力は、駆動部５０２から被駆動部５０３へ伝達されない。即ち、クラッチ５０は切断状態になる。
　クラッチモータ５１への電力供給が停止し、クラッチモータ５１が作動力の出力を停止すると、クラッチ弾性体５０５の付勢力によって、プッシュロッド５２５が押し戻される。即ち、クラッチ弾性体５０５は、付勢力によって、駆動部５０２を被駆動部５０３に接続する向きに押し動かす。この結果、切断状態が接続状態になる。
　プッシュロッド５２５が押し戻されることに伴い、揺動部材５２４及びカム機構５２１を介して、クラッチモータ５１が機械的に駆動される。クラッチモータ５１の電気端子５１ａが電気的に短絡されることによって、クラッチモータ５１は回転抵抗を生じる。クラッチモータ５１の回転抵抗によって、駆動部５０２を被駆動部５０３に接続するように移動する速度が低下する。
　図５は、図１に示す制御装置の電気的構成を示すブロック図である。
　図５には、制御装置８０と接続されるクラッチモータ５１、及びバッテリ９０も示されている。
　図５に示す制御装置８０は、クラッチモータ５１を制御する。制御装置８０は、例えばバッテリ９０の電力を、電気端子５１ａを介してクラッチモータ５１に供給する。また、制御装置８０は、電気端子５１ａを短絡状態にしたり、開放状態にしたりする。
　バッテリ９０には、エンジン３０が燃焼動作をしている場合に、クランク軸３１に接続された図示しない発電機からの電力も供給される。
　制御装置８０は、スイッチング素子８１、プロセッサ８２、メモリ８３、及び、信号入出力部８４を有する。スイッチング素子８１は、クラッチモータ５１の電気端子５１ａと電気的に接続されている。スイッチング素子８１は、電気端子５１ａの状態を制御する。例えば、スイッチング素子８１は、オン／オフ状態の制御によって、バッテリ９０から電気端子５１ａに流れる電流を制御する。また、スイッチング素子８１は、オン／オフ状態になることによって、電気端子５１ａを電気的に短絡したり、電気的に開放したりすることができる。スイッチング素子８１、プロセッサ８２、メモリ８３、及び信号入出力部８４のすべて又は一部は、独立した半導体装置で形成されてもよい。
　プロセッサ８２はプログラムを実行する。メモリ８３は、プロセッサ８２で使用されるプログラム及びデータを記憶する。信号入出力部８４は、プロセッサ８２の指令に基づいてスイッチング素子８１のオン／オフを制御する信号を出力する。プロセッサ８２、メモリ８３、及び信号入出力部８４は、互いに通信可能に接続されている。プロセッサ８２がメモリ８３に記憶されたプログラムを実行することによって、制御装置８０はクラッチモータ５１を制御する。
　図６は、図１又は図４に示す制御装置が実施する制御を説明するフローチャートである。
　制御装置８０は、図６に示す制御の処理を繰返し実行する。
　制御装置８０は、クラッチ５０の切断が要求されているか否か判別する（Ｓ１０２）。制御装置８０は、例えば、多段変速装置４０のペダルの操作に起因する信号、又は、鞍乗型車両１の走行状態の判別結果に基づいて、切断の要求を判別する。
　クラッチ５０の切断が要求されている場合（Ｓ１０２でＹｅｓ）、制御装置８０は、切断を実行する（Ｓ１０３）。制御装置８０は、クラッチモータ５１に電力を供給する。これによって、クラッチモータ５１が力行状態になる。
　クラッチ５０の切断が要求されていない場合（Ｓ１０２でＮｏ）、制御装置８０は、接続が要求されているか否か判別する（Ｓ１０４）。
　接続が要求されていない場合（Ｓ１０４でＮｏ）、制御装置８０は、処理を終了する。
　接続が要求されている場合（Ｓ１０４でＹｅｓ）、制御装置８０は、接続を実行する（Ｓ１０５）。制御装置８０は、接続において、クラッチ５０を接続状態にする。クラッチ５０は、実際には、主にクラッチ弾性体５０５の付勢力によって接続状態になる。
　制御装置８０は、接続において、電気端子５１ａの開放及び短絡の両方を実施する。
　［第三実施形態］
　図７は、本発明の第三実施形態に係る鞍乗型車両の制御装置の制御を示すタイムチャートである。
　本実施形態の要素のうち、第一及び第二の実施形態と対応する要素には、共通の符号が付され、主に異なる部分が説明される。
　本実施形態の鞍乗型車両１が備える制御装置８０は、接続（図６のＳ１０５）において、電気端子５１ａの開放及び短絡を交互に繰り返す。即ち、制御装置８０は、駆動部５０２及び被駆動部５０３が切断位置から接続位置まで移動する行程で、電気端子５１ａの開放及び短絡を交互に繰り返す。即ち、電気端子５１ａの開放が複数回実施される。また、電気端子５１ａの短絡が複数回実施される。
　電気端子５１ａの開放時には、誘導起電圧による電流が流れない。このため、開放時におけるクラッチモータ５１の回転抵抗は、短絡時の回転抵抗よりも小さくなる。しかし、電気端子５１ａの開放によって、電流に起因するクラッチモータ５１の磁界が消滅又は減少する。このため、クラッチモータ５１内の電気的中性軸が幾何学的中性軸と一致又は一致に近い状態になる。従って、誘導起電圧が最大となる。再び電気端子５１ａが短絡された場合に、例えば開放なしに短絡が継続した場合と比べて大きな回転抵抗が生じる。
　制御装置８０は、少なくとも回転速度が臨界速度Ｖ１に達する前に、電気端子５１ａの開放を実施する。電気端子５１ａの開放なしに短絡が継続した場合、回転速度が増大し臨界速度Ｖ１を超えると、回転速度の増大に従い回転抵抗が減少する。これによって、回転速度が増加する場合に、回転速度が臨界速度Ｖ１を超えブレーキ力が低下する事態が抑制される。
　開放時におけるクラッチモータ５１の回転抵抗は、短絡時の回転抵抗よりも小さいので、開放及び短絡の周期Ｔ１における開放期間Ｔ２の比を変えることによって、回転抵抗を調整することができる。
　例えば、開放期間Ｔ２の比を大きくすることで、回転抵抗を小さくすることができる。
　［第四実施形態］
　図８は、本発明の第四実施形態に係る鞍乗型車両の制御装置の電気的構成を示すブロック図である。
　本実施形態の要素のうち、第一から第三までの実施形態と対応する要素には、共通の符号が付され、主に異なる部分が説明される。
　本実施形態に係る制御装置４８０は、通常作動状態で、駆動部５０２及び被駆動部５０３が切断位置から接続位置まで移動する行程で、電気端子５１ａの開放及び短絡を実施する。
　通常作動状態は、制御装置４８０へ電源が供給される状態である。異常状態は、制御装置４８０へ電源の供給が停止される状態である。
　本実施形態に係る制御装置４８０は、より詳細には、強制短絡回路８５を備えている。強制短絡回路８５は、電気端子５１ａを強制的に短絡する回路である。強制短絡回路８５は、例えばトランジスタを有する。強制短絡回路８５は、例えば、電源ラインに接続されたゲートを有するＰ型ＦＥＴを有する。強制短絡回路８５は、特に限定されず、例えば、コイルを有するリレーを有してもよい。
　強制短絡回路８５は、通常作動状態でオフ状態である。このため、通常作動状態における電気端子５１ａの状態は、スイッチング素子８１の状態によって決まる。即ち、制御装置４８０は、通常作動状態で、図７に示すような電気端子５１ａの開放及び短絡を実施することができる。
　強制短絡回路８５は、異常状態でオン状態である。即ち、強制短絡回路８５は、異常状態で電気端子５１ａを短絡状態にする。この場合、プロセッサ８２の実行内容に関わらず、電気端子５１ａは、短絡状態になる。
　例えば、電源に異常が生じる異常状態において、制御装置４８０は通常作動状態のような動的な制御を実行できない。この場合でも電気端子５１ａの強制的な短絡によって、クラッチモータ５１に回転抵抗が生じる。
　制御装置４８０が通常作動状態である場合、鞍乗型車両１は通常に発進又は走行することができる。通常作動状態では、電気端子５１ａの開放及び短絡によって、クラッチモータ５１の回転抵抗の低下が抑制される。クラッチモータ５１は、異常状態の場合よりも大きな回転抵抗を出力できる。即ち、異常状態の場合と比べ、クラッチ５０が接続する速度の低減が抑制される。このため、クラッチ５０が接続する速度は、低減される。
　異常状態において、クラッチモータ５１に電力を供給することはできない。この場合、クラッチ弾性体５０５の付勢力によって駆動部５０２及び被駆動部５０３が接続状態となる。従って、鞍乗型車両１は、エンジン３０の駆動力によって走行できる。
　異常状態において、駆動部５０２及び被駆動部５０３が接続状態となるとき、強制短絡回路８５によって、電気端子５１ａが短絡する。このため、クラッチモータ５１に回転抵抗が生じる。この場合のクラッチモータ５１の回転抵抗は、通常作動状態における回転抵抗よりも小さい。しかし、この場合のクラッチモータ５１の回転抵抗は、単純な開放状態又は電力供給が停止した状態と比べて大きい。従って、クラッチ５０が接続する速度は、限定的ながら低減される。
１　　　：鞍乗型車両
１５　　：駆動輪
３０　　：エンジン
３１　　：クランク軸
４０　　：多段変速装置
５０　　：クラッチ
５１　　：クラッチモータ
５１ａ　：電気端子
８０　　：制御装置
４８０　：制御装置
５０２　：駆動部
５０３　：被駆動部
５０５　：クラッチ弾性体
Ｖ１　　：臨界速度

Claims (5)

  1. 鞍乗型車両であって、
    　前記鞍乗型車両は、
    　クランク軸を有するエンジンと、
    　多段変速装置と、
    　互いに接触した接続位置で動力を伝達し、互いに離れた切断位置で動力の伝達を切断する駆動部及び被駆動部を有するクラッチと、
    　前記クランク軸から出力される動力が前記駆動部及び前記被駆動部並びに前記多段変速装置を介して伝達されることにより、前記鞍乗型車両を走行させるように回転する駆動輪と、
    　電気端子を有し前記電気端子を介して外部から供給される電力によって前記駆動部及び前記被駆動部を相対的に移動させるための力を出力するブラシモータで構成されたクラッチモータと、
    　前記電気端子を介して前記クラッチモータに電力を供給することによって前記クラッチモータに前記駆動部及び前記被駆動部を前記切断位置に相対的に移動するような力を出力させ、前記駆動部及び前記被駆動部が前記切断位置から前記接続位置まで相対的に移動する行程で、少なくとも前記電気端子の開放及び短絡を実施する制御装置と
    　を備える鞍乗型車両。
  2. 　請求項１に記載の鞍乗型車両であって、
    　前記制御装置は、前記駆動部及び前記被駆動部が前記切断位置から前記接続位置まで移動する行程で、前記電気端子の開放及び短絡を交互に繰り返す、
    鞍乗型車両。
  3. 　請求項１又は２に記載の鞍乗型車両であって、
    　前記駆動部及び前記被駆動部が前記切断位置から前記接続位置へ移動する向きに付勢するクラッチ弾性体を更に備える鞍乗型車両。
  4. 　請求項１から３いずれか１項に記載の鞍乗型車両であって、
    　前記鞍乗型車両は、前記制御装置への電源が供給される通常作動状態と、前記制御装置への電源が停止される異常状態とを有し、
    　前記制御装置は、前記通常作動状態で、前記駆動部及び前記被駆動部が前記切断位置から前記接続位置まで移動する行程で、少なくとも前記電気端子の開放及び短絡を実施する鞍乗型車両。
  5. 　請求項１から４いずれか１項に記載の鞍乗型車両であって、
    　前記制御装置は、前記駆動部及び前記被駆動部が前記切断位置から前記接続位置まで移動する行程で、前記クラッチモータの回転速度が、前記電気端子が短絡された状態の前記クラッチモータにおける最大ブレーキ力を発揮する臨界速度に達する前に、前記電気端子を開放する鞍乗型車両。
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