离合器接合控制装置、离合器接合控制方法及骑乘型车辆的制作方法

专利名称：离合器接合控制装置、离合器接合控制方法及骑乘型车辆的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种离合器接合控制装置、离合器的接合控制方法及骑乘型车辆，尤 其涉及离合器的接合速度。
背景技术：
在不需要骑乘者操作离合器的自动车和半自动车中，有的具有通过离合器执行器 的动作来进行离合器的接合或脱开的离合器接合装置。在该离合器接合装置中，有的为了 缩短离合器的接合时间，并同时提高在离合器接合动作时的乘坐舒适度，给离合器接合速 度设定两到三种速度。即，在从离合器脱开状态向半离合状态转换时，通过使离合器的发动 机侧和主轴侧高速接近来缩短离合器接合时间。然后，从半离合状态直到离合器转数差为 预定值以下则是通过低速接近，从而没有离合器接合动作时的碰撞，于是乘坐舒适度提高 了。然后，在离合器转数差再变成预定值以下之后，通过再次使离合器的发动机侧和主轴侧 高速接近来缩短接合时间。专利文献1 日本专利文献特开2001-146930号公报；专利文献2 日本专利文献特开2001-173685号公报。但是，对于上述以往的离合器接合装置，在离合器接合动作过程中，只是以两到三 种预先设定的离合器接合速度使离合器的发动机侧和主轴侧接近，而不是根据离合器转数 差的变化来改变离合器接合速度。即，在离合器接合动作过程中，尽管离合器转数差随着时 间的经过逐渐变化，但是却没有根据该变化来改变离合器接合速度，而是在离合器转数差 变成预定值以下之前一直维持预先设定的两到三种离合器接合速度。因此，在以往的离合 器接合装置中存在下述问题，即不能柔性地应对例如紧急制动、紧急减速操作等离合器接 合动作中骑乘者对车辆的操作来进行离合器接合动作。

发明内容
本发明的目的在于提供一种能够柔性地应对离合器接合动作中骑乘者对车辆的 操作的离合器接合控制装置。为了解决上述问题，本发明的离合器接合控制装置通过执行器的动作来使离合器 接合或脱开，所述离合器接合控制装置的特征在于，包括离合器转数差检测单元，用于检 测所述离合器的驱动侧与被驱动侧的转数差，即离合器转数差；离合器接合速度改变单元， 用于使离合器接合速度根据由所述离合器转数差检测单元所检测出的所述离合器转数差 的变化而变化；和离合器接合单元，用于使所述离合器的驱动侧和被驱动侧以通过所述离 合器接合速度改变单元而改变的所述离合器接合速度来接近。
本发明的离合器的接合控制方法通过执行器的动作来使离合器接合或脱开，所述 离合器的接合控制方法的特征在于，包含离合器转数差检测步骤，用于检测所述离合器的 驱动侧和被驱动侧的转数差，即离合器转数差；离合器接合速度改变步骤，用于使离合器接 合速度根据由所述离合器转数差检测步骤所检测出的所述离合器转数差的变化而变化；和 离合器接合步骤，用于使所述离合器的驱动侧和被驱动侧以通过所述离合器接合速度改变 步骤而改变的所述离合器接合速度来接近。在本发明中，检测出离合器转数差，并根据该离合器转数差的变化使离合器接合 速度变化，从而以该离合器接合速度使离合器的驱动侧和被驱动侧接近。因此，例如，即使 在离合器接合动作中骑乘者进行了制动、减速等对车辆的操作，从而离合器转数差变化时， 也能够根据该变化而改变离合器接合速度，从而以该速度接合离合器。其结果是，能够柔性 地应对骑乘者对车辆的操作，从而能够以适于骑乘者对车辆的操作的速度使离合器接合。在本发明的一个方式中，所述离合器转数差检测单元每隔预定时间检测所述离合 器转数差。根据该方式，能够每隔预定时间检测在离合器的接合动作中逐渐变化的离合器 转数差，从而能够每隔预定时间改变离合器接合速度。在此，与离合器接合所需时间相比， 所述预定时间被设定为极短的时间，例如几毫秒。由此，能够使离合器接合速度平稳地变 化，从而能够提高离合器接合动作时车辆的乘坐舒适度。在本发明的一个方式中，所述离合器接合速度改变单元还包括离合器接合速度存 储单元，所述离合器接合速度存储单元存储表示所述离合器转数差和所述离合器接合速度 的关系的坐标图；所述离合器接合速度改变单元改变为根据所述离合器接合速度存储单元 而与所述离合器转数差相对应的所述离合器接合速度。根据该方式，由离合器接合速度改变单元改变的离合器接合速度预先存储在表示 离合器转数差和离合器接合速度的关系的坐标图中，所以，当离合器接合速度变化时，能够 容易地取得离合器接合速度。这里，表示离合器转数差和离合器接合速度的关系的坐标图 例如由将离合器转数差和离合器接合速度对应着存储的数据、表示离合器转数差和离合器 接合速度的关系的运算式等构成。在本发明的一个方式中，按每个变速段配备所述离合器接合速度存储单元。根据 该方式，能够以与变速指示所要求的变速段相对应的速度来接合离合器，从而能够进一步 提高离合器接合时车辆的乘坐舒适度。本发明的骑乘型车辆是装有上述离合器接合控制装置的车辆。骑乘型车辆例如 是摩托车(装有电动机的自行车(摩托车)、小型摩托车)、四轮车(全地形休闲车)、雪地 车等。骑乘型车辆比四轮车车体小，离合器接合时的冲撞容易传递给乘车人。若将本发明 的离合器接合控制装置应用于骑乘型车辆，则在能够实现迅速的离合器离合动作的同时， 还能够使离合器的接合平稳从而提高车辆的乘坐舒适度。


图1是本发明实施方式的摩托车(骑乘型车辆)的外观侧面图；图2是包括本发明一实施方式的控制装置的控制系统整体的结构图；图3是表示接合在控制装置上的传感器、开关的图；图4是主微机的功能框图5是表示第二接合动作开始离合器位置坐标的图；图6是表示第二接合速度坐标的图；图7是表示第二接合速度坐标的图；图8是表示加档时的离合器位置、换档执行器的转角以及齿轮位置随时间变化的 图；图9是表示减档时的离合器位置、换档执行器的转角以及齿轮位置随时间变化的 图；图10是离合器接合控制装置的控制流程图；图11是离合器接合控制装置的控制流程图。
具体实施例方式下面，根据附图对本发明的最佳实施方式进行详细的说明。图1是本发明一实施方式的摩托车外观侧面图。该图所示的摩托车100是本发明 的骑乘型车辆的一种形式，其具有前轮Iio和后轮112。在前轮110上安装有前叉114，在 该前叉114的顶部安装有相对于车辆行驶方向而在横向上延伸的车把116。在该车把116 的一端安装有把手102和离合器杆104，在其另一端安装有油门把手和制动杆(图中未示 出)。在摩托车100的上部设有座位118，骑乘者可跨在该车座118上乘坐摩托车100。该 摩托车100的结构与公知的摩托车大致相同，其特征之一在于，离合器执行器41通过马达 使设在发动机106的曲轴箱内的离合器动作，该离合器执行器41设在发动机106的上方， 即燃油箱108的下方。另一特征在于，还设有换档执行器51，该换档执行器51通过马达使 设在发动机106的变速箱中的变速器动作。离合器执行器41的动作由控制装置10(参照 图2)控制，离合器的离合动作通过该离合器执行器41而进行。此外，换档执行器51的动 作也由控制装置10控制，且变速器的换档动作通过换档执行器51来进行。另外，离合器杆 104通过线缆连接到离合器执行器41上，从而也可通过离合器杆104来使离合器离合。图2是安装在摩托车100上的控制系统的整体结构的示意图。控制装置10连接有传感器、开关组99、离合器执行器41以及换档执行器51。控 制装置10还连接有电池98，电池98的电能被提供给控制装置10。该电能还经由控制装置 10而被提供给离合器执行器41和换档执行器51。因此，在将该电能用于控制装置10的动 作的同时，还将其用于离合器执行器41和换档执行器51的动作。离合器执行器41的结构中包括直流马达，通过使该直流马达正转而使离合器处 于脱开状态，通过使之反转而使离合器再次处于接合状态，或者可以将离合器的位置设定 在脱开状态和接合状态之间的任意状态。此外，在离合器执行器41中安装由电阻器等构成 的离合器电位计44，从而表示离合器执行器41的状态的电压，即表示离合器位置的电压被 施加给控制装置10，在控制装置10中，该电压值被用作离合器位置信息。同样地，换档执行器51的结构中也包括直流马达，从而可以通过使该直流马达正 转来加档，或通过使之反转来减档。换档执行器51被安装在变速器的换档臂上。于是，通过 使直流马达正转来使换档臂在一个方向旋转，而通过反转使该换档臂在相反方向旋转。在 换档执行器51中安装有由电阻器等构成的换档电位计54，从而将表示换档执行器51的状 态的电压，即表示换档臂的转角的电压施加给控制装置10，在控制装置10中，该电压值被用作换档执行器转角信息。如图3所示，各种传感器、开关组99包括加档开关91、减档开关96、齿轮位置传 感器93、安装在离合器的发动机侧的部件上的离合器转数传感器(发动机侧离合器转数传 感器)94、安装在离合器的主轴侧的部件上的离合器转数传感器(主轴侧离合器转数传感 器)95、钥匙开关82。加档开关91将表示骑乘者的加档指令的变速指示信息输入给主微机1，该主微机 1构成控制装置10。同样，减档开关96将表示骑乘者的减档指令的变速指示信息输入给主 微机1。齿轮位置传感器93被安装到变速器上，并将与换档凸轮轴的转角对应的电压值作 为齿轮位置信息输入给主微机1。发动机侧离合器转数传感器94检测离合器的发动机侧部 件的转数，并将其作为发动机侧离合器转数信息输入给主微机1。此外，主轴侧离合器转数 传感器95检测离合器的主轴侧部件的转数，并将其作为主轴侧离合器转数信息输入给主 微机1。在将摩托车100的钥匙插入到钥匙开关82中并将该钥匙转向接通一侧后，钥匙开 关82将通知上述情况的信号(开关接通信号)输出给主微机1。开关接通信号被输入后， 主微机1启动。返回图2，控制装置10以主微机1为中心来构成，并根据从传感器、开关组99、离 合器电位计44以及换档电位计54输入的表示车辆状态的各种信息来控制离合器执行器41 的动作以及换档执行器51的动作。具体地说，在通过骑乘者对车辆的操作而指示变速后， 控制装置10使离合器执行器41动作，从而使离合器从接合状态转换为脱开状态。然后，在 齿轮切换完成后，控制装置10再次使离合器执行器41动作，从而使离合器转换为接合状 态。此外，在通过骑乘者对车辆的操作而指示变速后，控制装置10使换档执行器51动作， 从而使换档凸轮轴旋转以进行齿轮的切换。这样就可以通过控制装置10来实现骑乘者所 期望的变速。下面，对控制装置10的各结构要素进行说明。控制装置10包括主微机1、电源电路85、提供用来驱动离合器执行器41的电能的 马达驱动电路42以及提供用来驱动换档执行器51的电能的马达驱动电路52。电源电路85包括与钥匙开关82连动而接通的开关(图中未示出)以及自保持电 路84。该开关接通后，电源电路85将电池98的电压转换为主微机1的驱动电压，并开始 施加给主微机1。然后，即使在关断钥匙开关82之后，该开关也会通过自保持电路84而保 持接通状态。在主微机1的停车处理结束之前，电源电路85继续施加驱动电压。停车处理 结束后，主微机1指示自保持电路84停止供电，于是从电源电路85向主微机1的供电被停 止。马达驱动电路42包括公知的H桥电路，并从电池98提供电流。以与主微机1所 提供的离合器执行器驱动信号相对应的朝向和速度，马达驱动电路42将用于使离合器执 行器41的直流马达旋转的电流提供给该直流马达。同样，马达驱动电路52也包括公知的H 桥电路，并从电池98提供电流。然后，以与主微机1所提供的换档执行器驱动信号相对应 的朝向和速度，马达驱动电路52将用于使换档执行器51的直流马达旋转的电流提供给该 直流马达。主微机1使用公知的计算机来构成，如上所述，其根据从传感器、开关组99、离合 器电位计44及换档电位计54输入的表示车辆状态的各种信息来控制离合器执行器41及换档执行器51的动作。此外，在钥匙开关82被关断后执行停车处理，并在处理结束后指示 自保持电路84停止供电。接下来，详细说明主微机1的功能。图4是以主微机1的功能中与本发明有关的 部分为中心进行功能性表示的框图。如图4所示，主微机1包括离合器执行器控制部11和 换档执行器控制部19。在骑乘者接通加档开关91或减档开关96，从而通知了指示加档或减档的变速指 示信息后，离合器执行器控制部11使离合器执行器41动作以使离合器接合或脱开。离合 器执行器41的动作是通过离合器执行器控制部11向马达驱动电路42输出离合器执行器 控制信号而执行的。在通知了指示加档或减档的变速指示信息后，换档执行器控制部19使 换档执行器51动作，从而使换档臂在一个方向上旋转，或者在反方向旋转。通过换档臂的 旋转，与换档臂配合的换档凸轮轴旋转，从而实现齿轮的切换。换档执行器51的动作是通 过换档执行器控制部19向马达驱动电路52输出换档执行器控制信号而执行的。具体说明离合器执行器控制部11所进行的对离合器执行器41的控制。离合器执行器控制部11在被从加档开关91或减档开关96输入了变速指示信息 后，使离合器执行器41动作，从而使离合器从接合状态转换为完全脱开的状态。在此，完全 脱开状态是指发动机的驱动力完全不传递到车辆上的离合器位置。然后，离合器执行器控 制部11从齿轮位置传感器93取得齿轮位置信息，并从判断出齿轮的移动结束的时刻起，开 始从离合器的完全脱开状态向接合状态转换。在离合器接合动作中，离合器执行器控制部11首先以第一接合速度进行离合器 的接合动作(第一接合动作)。这里，第一接合速度是离合器执行器控制部11预先存储的 离合器的接合速度，其是不随时间变化的恒定的接合速度。之后，从离合器位置到达根据离 合器转数差而确定的预定的离合器位置(第二接合动作开始离合器位置)的时刻起，以第 二接合速度开始离合器的接合动作(第二接合动作)。在此，第二接合速度被设定成比第一 接合速度慢，并且是离合器执行器控制部11基于离合器转数差信息每隔预定时间使之变 化的接合速度。在此，具体说明离合器执行器控制部11所执行的第二接合动作。在第二接合动作 中，离合器执行器控制部11每隔预定时间(例如每隔1毫秒)取得离合器转数差。离合 器执行器控制部11预先使离合器转数差与第二接合速度相对应并存储第二接合速度坐标 图。然后，离合器执行器控制部11每当取得离合器转数差时，就从第二接合速度坐标图中 顺次取得与该离合器转数差对应的第二接合速度。然后，离合器执行器控制部11以其取得 的第二接合速度进行离合器的接合。其结果是，在第二接合动作中，若离合器转数差变化， 则第二接合速度也根据该变化而变化。之后，在第二接合动作中，在满足离合器位置与离合 器转数差双方的预定条件(第二接合动作结束条件)的时刻，离合器执行器控制部11结束 第二接合动作(第二接合动作结束时)。第二接合动作结束时以后，以第三接合速度进行 离合器的接合(第三接合动作)。在此，第三接合速度被设定成比第二接合速度快的速度， 并且是不随时间变化的恒定的离合器接合速度。另外，第二接合动作结束条件是以离合器 转数差在第二动作结束许可转数差以下，且离合器位置在第二动作结束许可位置以下为条 件。进一步详细说明离合器执行器控制部11的功能。离合器执行器控制部11包括离合器脱开动作部18、离合器接合动作部16、离合器接合速度改变部14、离合器转数差计算 部12、齿轮移动完成判定部21以及第二接合动作开始离合器位置取得部13。离合器转数差计算部12取得离合器转数差，该离合器转数差是离合器的驱动侧 和被驱动侧的转数差。具体来说，离合器转数差计算部12从安装在离合器的发动机侧部件 上的离合器转数传感器94和安装在主轴侧部件上的离合器转数传感器95取得离合器转数 信息，并取得其转数之差作为离合器转数差信息。离合器转数差计算部12将所计算出的离 合器转数差信息通知给第二接合动作开始离合器位置取得部13和离合器接合速度改变部 14。离合器脱开动作部18在被从加档开关91或减档开关96输入了变速指示信息时， 使离合器执行器41动作，从而使离合器从接合状态转换为完全脱开状态(离合器脱开动 作)。在离合器脱开动作中，离合器脱开动作部18从离合器电位计44取得离合器位置信 息，并判断出离合器是否达到完全脱开状态。在离合器达到完全脱开状态的时刻，离合器脱 开动作部18使离合器执行器41的动作停止。在离合器接合动作中，离合器接合动作部16基于从离合器接合速度改变部14通 知的接合速度使离合器执行器41动作。当停止从离合器接合速度改变部14通知接合速度 时，使离合器执行器41的动作停止。齿轮移动完成判定部21从齿轮位置传感器93取得齿轮位置信息。然后，在离合 器开始脱开动作后，根据该齿轮位置信息监视齿轮的位置，并判断齿轮的移动是否完成。在 齿轮到达与其变速段相对应的位置的阶段，判断齿轮移动完成。判断为齿轮移动完成的齿 轮移动判定部12将该判断结果通知给离合器接合速度改变部14和第二接合动作开始离合 器位置取得部13。第二接合动作开始离合器位置取得部13根据齿轮移动完成时刻的离合器转数差 取得第二接合动作开始离合器位置。从到达该第二接合动作开始离合器位置的时刻起，开 始第二接合动作。这里，对通过第二接合动作开始离合器位置取得部13取得第二接合速度动作离 合器位置进行详细说明。第二接合动作开始离合器位置取得部13预先存储使第二接合动 作开始离合器位置和离合器转数差相对应的第二接合动作开始离合器位置坐标图。在该第 二接合动作开始离合器位置坐标图中，第二接合动作开始离合器位置被设定在从离合器完 全脱开状态到离合器完全接合状态之间。第二接合动作开始离合器位置取得部13从齿轮 移动完成判定部21收到表示齿轮移动完成的通知，并从离合器转数差计算部12取得离合 器转数差信息。然后，第二接合动作开始离合器位置取得部13从第二接合动作开始离合器 位置坐标图中取得第二接合动作开始离合器位置，该第二接合动作开始离合器位置与所取 得的离合器转数差对应。然后将该第二接合动作开始离合器位置通知给离合器接合速度改 变部14。图5是第二接合动作开始离合器位置坐标图。在该图中，横轴表示离合器转数差， 该转数差是从发动机侧的离合器转数中减去主轴侧离合器转数而得的，纵轴表示第二接合 动作开始离合器位置。如该图所示，离合器转数差的绝对值从Orpm到预定转数差r1;第二接合动作开始 离合器位置被设定为恒定值(该图V1)。离合器转数差的绝对值从η到被设定成比大的预定转数差r2，第二接合动作开始离合器位置被设定成与转数差成正例增大，当离合器转 数差的绝对值在预定转数差r2以上时，第二接合动作开始离合器位置再次为恒定值(该图 V2)。由此，当齿轮移动完成的时刻的离合器转数差的绝对值符合从T1到r2的情况，则第二 接合动作开始的离合器位置与离合器转数差的大小成正比增大。即，在离合器转数差较大 时，与较小时相比，从离合器接合动作较早的时期开始第二接合动作。由此降低了离合器接 合时对车辆的冲击，从而实现更平稳的离合器接合动作。在离合器接合动作中，离合器接合速度改变部14将离合器的接合速度通知给离 合器接合动作部16。具体地说，在第一接合动作中，不随时间变化的第一接合速度被通知给 离合器接合动作部16。此后，在第二接合动作中，离合器接合速度改变部14根据离合器转 数差信息每隔预定时间使第二接合速度变化。该变化的第二接合速度被顺次通知给离合器 接合动作部16。然后，在第二接合动作结束后，在第三接合动作中，再次将不随时间变化的 第三接合速度通知给离合器接合动作部16。进一步详细说明离合器接合速度改变部14的功能。在从齿轮移动完成判定部21 通知了齿轮移动已完成的时刻，离合器接合速度改变部14开始将离合器接合速度改变部 14预存的第一接合速度通知给离合器接合动作部16。离合器接合动作部16根据该离合器 接合速度使离合器执行器41动作(第一接合动作)。然后，在第一接合动作开始时，将第二 接合动作开始离合器位置从第二接合动作开始离合器位置取得部13通知给离合器接合速 度改变部14。在第一接合动作中，离合器接合速度改变部14根据从离合器电位计44取得 的离合器位置信息监视离合器位置，并判断离合器位置是否到达上述第二接合动作开始离 合器位置。在判断出离合器位置到达第二接合动作开始离合器位置的时刻，停止向离合器 接合动作部16通知第一接合速度。然后，离合器接合速度改变部14取得第二接合速度，并 开始向离合器接合动作部16通知该第二接合速度，该第二接合速度是根据从离合器转数 差计算部12取得的离合器转数差信息而确定的。在此，对通过离合器接合速度改变部14取得第二接合速度进行详细说明。第二接 合速度的取得是根据第二接合速度坐标图而进行的，该坐标图由构成离合器接合速度改变 部14的离合器接合速度存储部15预先存储。具体地说，第二接合速度坐标图使离合器转数 差和第二接合速度相对应并被存储。离合器接合速度改变部14从该坐标图中取得第二接 合速度，该第二接合速度实际上与从离合器转数差计算部12取得的离合器转数差相对应。 取得的第二接合速度被通知给离合器接合动作部16，从而离合器执行器41开始第二接合 动作。然后，在第二接合动作中，改变第二接合速度的频率是每隔预定时间来进行。即，离 合器接合速度改变部14每隔预定时间(例如每隔1毫秒)从离合器转数差计算部12取得 转数差信息。然后，从第二接合速度坐标图中取得与离合器转数差信息相应的第二接合速 度，并将该第二接合速度顺次通知给离合器接合动作部16。离合器接合动作部16根据所顺 次通知的第二接合速度使离合器执行器41动作。由此，在第二接合动作中，能够以与离合 器转数差相应的离合器接合速度接合离合器，从而能够平稳地进行离合器的接合。在第二接合动作中，离合器接合速度改变部14判断离合器位置和离合器转数差 是否满足第二接合动作结束条件。在离合器转数差和离合器位置双方都满足第二接合动作 结束条件的时刻(第二接合动作结束时)，离合器接合速度改变部14停止向离合器接合动 作部16通知第二接合速度，并开始通知第三接合速度。另外，在判断出离合器位置和离合器转数差满足第二接合动作结束条件的时刻，离合器接合速度改变部14将该判断通知给 换档执行器控制部19。在第三接合动作中，离合器接合速度改变部14根据离合器位置信息监视离合器 位置。在判断出离合器达到完全接合状态(车辆正常行驶时的离合器接合状态)的时刻， 停止向离合器接合动作部16通知第三接合速度，从而离合器执行器41的动作停止。这里，对离合器接合速度存储部15所存储的第二接合速度坐标图进行详细说明。 第二接合速度坐标图是按每个变速段使离合器转数差和第二接合速对应并被存储的。第二 接合速度坐标图被设定成当离合器转数差的绝对值在预定值Α到比Γι小的预定值r2之间， 离合器转数差的绝对值变小，第二接合速度也随之变慢。然后，第二接合速度被设定成在预 定值r2取得最小值。当离合器转数差的绝对值比预定值r2小时，第二接合速度被设定成取 其最小值，而与离合器转数差的绝对值变化无关。此外，在加档时应用的坐标图和减档时应 用的坐标图中有不同的图。由此，能够简化离合器接合速度改变部14取得第二接合速度时 的运算，从而能够在短时间内进行取得第二接合速度的处理。从而能够迅速取得每个变速 段最合适的离合器接合速度。根据图6说明加档时所采用的第二接合速度坐标图。横轴表示离合器转数差，该 离合器转数差是从离合器的发动机侧部件的转数中减去主轴侧部件的转数所得的，纵轴表 示与第二接合速度对应的离合器驱动器41的转速。如该图所示，在第二接合速度坐标图中，无论在哪种变速中，当离合器转数差在从 预定的离合器转数差T1到被设定为比Γι小的另一转数差巧的范围时，离合器转数差变小， 第二接合速度也随之变慢。然后，在设定于预定的转数差T1和r2之间的预定转数差r3，离 合器接合速度变慢的比率增加。当离合器转数差在从预定的转数差r2到被设定为比r2小 的预定的转数差1~4的范围中，离合器接合速度被设定为恒定值(图中V1或％或1)。此 外，在加档时，若发动机的动作或车辆的运行发生异常，离合器的主轴侧部件的转数比发动 机侧部件的转数大，且离合器转数差在预定转数差r4以下，则离合器接合速度(图中V5或 V6或V8)被设定成比离合器转数差在预定转数差r2到r4时快。根据图7说明减档时所采用的第二接合速度坐标图。在该图中也是横轴表示离合 器转数差，该离合器转数差是从离合器的发动机侧部件的转数中减去主轴侧部件的转数而 求得的，纵轴表示与第二接合速度对应的离合器驱动器41的转速。在减档时的第二接合速度坐标图中，当离合器转数差在从预定的离合器转数差巧 到绝对值被设定为比Α小的另一预定转数差r2的范围时，离合器转数差的绝对值变小，第 二接合速度随之变慢。然后，在被设定于预定转数差Α和r2之间的另一预定转数差r3，离 合器接合速度变慢的比率增加。然后，当离合器转数差在预定的转数差r2到被设定比r2大 的预定转数差！^之间时，离合器接合速度被设定为恒定值丨图中力^卩^或^)。此外，与 加档时一样，在减档时，若发动机的动作或车辆的运行发生异常，离合器的发动机轴侧部件 的转数比主轴侧部件的转数大，且离合器转数差在预定转数差r4以上时，离合器的接合比 离合器转数差在预定转数差r2到r4时速度快。如图6及图7所示，在加档时和减档时，每个变速段都有第二接合速度坐标图。若 以相同的离合器转数差比较每个变速段的离合器接合速度，则大的变速段的第二接合速度 被设定成是在与之相比小的变速段的接合速度以上的接合速度。例如图6及图7所示，在离合器转数差相同的情况下，从4速向5速变速时的离合器接合速度被设定为等于或快于 从3速向4速变速时的离合器接合速度。此外，从3速向4速变速时，离合器接合速度被设 定为等于或快于从1速向2速变速的情况。由此，可以取得与减速比相应的离合器接合速 度，从而能够提高离合器接合时乘车的舒适度。接下来说明换档执行控制部19的功能。换档执行控制部19从骑乘者指示变速的 时刻开始，经过后述的预定时间后，使换档执行器51从基准角度旋转到换档最大转角(换 档动作)。在此，基准角度是指换档执行器51的转角在加档方向或减档方向两侧都不旋转 的空挡的转角。此外，换档最大转角是一次加档或减档中所必需的足够的转角。由于换档 执行器51的旋转，换档凸轮轴也旋转，通过该旋转实现了与换档拨叉卡合的齿轮的移动。在从离合器执行器控制部11收到表示离合器满足上述第二接合动作完成条件的 通知后，换档执行器控制部19进行使换档执行器51再次返回到基准角度的动作(换档返 回动作)。另外，在换档动作中，换档凸轮轴与换档执行器51的旋转连动，从而也旋转，但是 在换档返回动作中，换档凸轮轴不连动，从而换档凸轮轴被维持在旋转的位置。进一步详细说明换档执行器控制部19的功能。在从加档开关91或减档开关96 通知了变速指示信息时，换档执行器控制部19从这一时刻起计数经过的时间。在判断出从 通知了变速指示信息的时刻起所经过的时间到达预定时间(换档动作开始延迟时间)的时 刻，换档执行器控制部19使换档执行器51在与变速指示的内容相对应的方向旋转(换档 动作)。换档执行器控制部19在换档动作中，根据从换档电位计54取得的换档执行器转角 信息来监视换档执行器51的转角。然后，换档执行器控制部19判断换档执行器51是否达 到换档最大转角。在换档执行器51达到换档最大转角的时刻，换档执行器控制部19使换 档执行器51停止。从而换档执行器51停止在换档最大转角处。然后，在离合器位置和离合器转数差满足第二接合动作结束条件的时刻，换档执 行器控制部19从离合器接合速度改变部14收到该通知。然后，收到该通知的换档执行器 控制部19使换档执行器51在返回基准角度的方向上旋转(换档返回动作)。换档执行器 控制部19在换档返回动作中，根据换档执行器转角信息来判断换档执行器51是否到达基 准角度。在换档执行器51到达基准角度的时刻，换档执行器控制部19停止换档执行器51 的动作。根据图8来说明通过上述的主微机1的功能而实现的加档时的离合器位置、换档 执行器51的转角以及齿轮位置随时间的变化。在图8中，(a)表示离合器位置随时间的变 化，(b)表示换档执行器51的转角随时间的变化，(c)表示齿轮位置随时间的变化。首先，当由骑乘者接通加档开关91时，离合器脱开动作部18开始离合器执行器41 的动作，并开始离合器脱开动作(图8，^)。在离合器脱开动作中，离合器脱开动作部18根 据离合器位置信息判断离合器是否达到完全脱开状态(图8，离合器位置C2)。在离合器达 到完全脱开状态的时刻停止离合器执行器41的动作，并将离合器维持在完全脱开状态(图
8，t5) ο另一方面，当从接通加档开关91的时刻起经过换档动作延迟时间(T)后，换档执 行器控制部19开始换档执行器51的动作。由此，换档动作开始(图8，t2)。在换档驱动器 转角达到换档最大转角的时刻，换档执行器51的动作停止，并且换档执行器51被维持在换 档最大转角(图8，t4)。通过换档执行器51的动作，换档凸轮轴旋转，滑动齿轮开始在主轴或副传动轴的花键上移动(图8，t3)。开始移动后经过一定时间后，滑动齿轮同与其相对的 从动侧齿轮啮合，从而完成齿轮的移动(图8，t6)。另外，在滑动齿轮的移动中，滑动齿轮的 位置有时不随时间变化，其原因是滑动齿轮的齿和从动齿轮的齿没有平滑地啮合，从而互 相冲突(齿的冲突)。在齿的冲突后，通过转动滑动齿轮或从动齿轮来消除齿的冲突，从而 完成滑动齿轮的移动。齿轮移动完成判定部21检测出齿轮的移动已完成，并将该判断通知给第二接合 动作开始离合器位置取得部13和离合器接合速度改变部14。第二接合动作开始离合器位 置取得部13从离合器转数差获得第二接合动作开始离合器位置(图8，离合器位置C3)，并 将该第二接合动作开始离合器位置通知给离合器接合速度改变部14。离合器接合速度改变部14从完成了齿轮移动的时刻起将第一接合速度通知给离 合器接合动作部16，从而由此开始第一接合动作。第一接合速度被维持到第二接合动作开 始离合器位置。离合器接合速度改变部14在第一接合动作中监视离合器位置，并在判断出 到达第二接合动作开始离合器位置的时刻，停止向离合器接合动作部16通知第一接合速 度(图8，t7)。由此第一接合动作结束。在离合器到达第二接合动作开始离合器位置的时刻，离合器接合速度改变部14 开始从第二接合速度坐标图取得第二接合速度，并将该第二接合速度顺次通知给离合器接 合动作部16。由此开始第二接合动作。在第二接合动作中，每隔预定时间根据第二接合速 度坐标图逐渐改变第二接合速度。在判断出离合器位置和离合器转数差满足第二接合动作结束条件，即离合器转数 差在第二接合动作结束许可转数差以下，且离合器位置在第二接合动作结束许可位置(图 8，离合器位置C4)以下的条件的时刻，离合器接合速度改变部14停止取得第二接合速度， 并开始向离合器接合动作部16通知第三接合速度。由此，第二接合动作结束，第三接合动 作开始(图8，t8)。然后在第三接合动作中，在判断出离合器达到完全接合状态(图8，离 合器位置C1)的时刻，离合器接合速度改变部14结束向离合器接合动作部16通知第三接 合速度，并停止离合器执行器41的动作(图8，t9)。另一方面，在第二接合动作结束时，离合器接合速度改变部14将第二接合动作结 束时的到来通知给换档执行器控制部19。换档执行器控制部19从该第二接合动作结束时 起开始换档返回动作，使换档执行器51返回到基准角度(图8，t8)。在判断出换档执行器 51的转角达到基淮角度的时刻，换档执行器控制部19停止换档执行器51的动作(图8，
t10) ο这样，在本实施例中，在离合器接合动作中，离合器以比第二接合速度快的恒定的 第一接合速度接合，直到该离合器达到设定在离合器的完全脱开状态和完全接合状态之间 的第二接合动作开始离合器位置。然后，在达到第二接合动作开始离合器位置后，该离合器 以每隔预定时间随离合器转数差的变化而变化的第二接合速度接合。然后，在离合器转数 差和离合器位置满足第二接合动作结束条件的时刻，以不随时间变化的恒定的第三接合速 度进行离合器的接合。图9是表示减档时的离合器位置、换档执行器51的转角和齿轮位置随时间变化的 图。在图9中，(a)表示离合器位置随时间的变化，图9表示换档执行器51的转角随时间 的变化，(c)表示齿轮位置随时间的变化。
在减档时，在通知了减档指示后，与加档时一样，在进行了离合器的脱开动作后， 以第一接合动作、第二接合动作、第三接合动作的顺序进行离合器的离合动作。即，从减档 指示被通知给离合器脱开动作部18的时刻起开始离合器脱开动作(图9，、)。从离合器达 到完全脱开状态，齿轮的移动完成了的时刻起，开始离合器的接合动作(图9，t6)。然后，在 离合器接合动作中，离合器被以不随时间变化的恒定的第一接合速度接合(图9，t7)，直到 该离合器到达设定在离合器完全脱开状态和完全接合状态之间的第二接合动作开始离合 器位置。到达第二接合动作开始离合器位置后，离合器以每隔预定时间随离合器转数差的 变化而变化的第二接合速度接合。在离合器转数差和离合器位置满足第二接合动作结束条 件的时刻，以不随时间变化的恒定的第三接合速度进行离合器的接合(图9，t8)。然后，在 离合器达到完全接合状态的时刻，离合器的接合动作结束，并且离合器被维持在完全接合 状态(图9，t9)。在减档时，换档执行器51在收到减档指示后经过换档动作延迟时间(T)之后，在 与加档时相反的方向旋转，从而开始换档动作(图9，t2)。在达到换档最大转角后，维持该转 角。在离合器位置和离合器转数差满足第二接合动作结束条件的时刻，开始换档返回动作 (图9，t8)。在换档执行器转角达到基准位置的时刻，换档执行器51停止动作(图9，t10)。关于齿轮位置，由于换档执行器51开始换档动作，所以滑动齿轮开始移动(图9， t3)。在滑动齿轮的移动开始后，经过滑动齿轮的齿和从动齿轮的齿的冲突，滑动齿轮和从 动齿轮相啮合(图9，t6)。根据图10及图11来说明加档时或减档时的离合器执行器控制部11的控制流程。 离合器脱开动作部18在收到变速指示信息的通知后(SlOl)，开始离合器脱开动作(S102)。 在离合器脱开动作中，离合器脱开动作部18基于离合器位置信息判断离合器是否达到完 全脱开状态(S103)。在判断出达到完全脱开状态的时刻，使离合器执行器41的动作停止 (S104)。齿轮移动完成判定部21在离合器脱开动作中从齿轮位置传感器93的输出电压取 得齿轮位置信息，并判断齿轮的移动是否已完成(S105)。在齿轮的移动完成之前，反复取 得齿轮的位置并判断是否已完成(S105)。当判断出齿轮的移动已完成时，齿轮移动完成判 定部21将该判断通知给第二接合动作开始离合器位置取得部13和离合器接合速度改变部 14，并开始离合器接合动作(S106)。图11是详细表示上述离合器接合动作(S106)的控制流程图。在收到来自齿轮移 动完成判定部21的齿轮移动已完成的通知的时刻，第二接合动作开始离合器位置取得部 13从离合器转数差计算部12取得离合器转数差信息(S201)。第二接合动作开始离合器位 置取得部13基于该离合器转数差从第二接合动作开始离合器位置坐标图取得第二接合动 作开始离合器位置(S202)。第二接合动作开始离合器位置取得部13将已取得的第二接合 动作开始离合器位置通知给离合器接合速度改变部14。离合器接合速度改变部14开始向 离合器接合动作部16通知第一接合速度，由此开始第一接合动作(S203)。离合器接合速度改变部14在第一接合动作中，根据离合器位置信息判断离合器 位置是否达到第二接合动作开始离合器位置(S204)。继续第一接合动作，直到达到第二接 合动作开始离合器位置。在离合器位置达到第二接合动作开始离合器位置的时刻，离合器 接合速度改变部14从离合器转数差计算部12取得离合器转数差信息(S205)，并根据该离 合器转数差信息从离合器接合速度存储部15所存储的第二接合速度坐标图中取得第二接合速度(S206)。该第二接合速度被通知给离合器接合动作部16，从而以第二接合速度进行 离合器的接合，开始第二接合动作(S207)。在第二接合动作中，离合器接合速度改变部14 取得离合器转数差信息和离合器位置信息，并判断该离合器转数差和离合器位置是否满足 第二接合动作结束条件(S208)。若不满足第二接合动作结束条件，则再次返回S205的处 理，并以随离合器转数差变化的第二接合速度进行离合器的接合。在第二接合动作中，若判断出离合器位置和离合器转数差满足第二接合动作结束 条件(S208)，则离合器接合速度改变部14结束向离合器接合动作部16通知第二接合速度， 开始通知第三接合速度(S209)。由此开始第三接合动作。离合器接合速度改变部14在第 三接合动作中根据离合器位置信息监视离合器位置，并判断离合器是否达到完全接合状态 (S210)。在离合器达到完全接合状态时，离合器接合速度改变部14结束对离合器接合动作 部16通知第二接合速度，从而离合器接合动作部16停止离合器执行器41的动作。由此，离 合器接合动作结束(S211)。另一方面，在离合器没有达到完全接合状态时，反复进行S209 和S210的处理。即，继续进行第三接合动作，在此期间，离合器接合速度改变部14继续监 视离合器位置，并判断离合器是否达到完全接合状态(S210)。根据本实施例，离合器接合速度改变部14在第二接合动作中根据离合器转数差 的变化从第二接合速度坐标图使第二接合速度变化。并且，每隔预定时间执行该变化。因 此，在第二接合动作中，在骑乘者操作车辆而改变离合器转数差时，能够以与该变化相应的 速度进行离合器的接合动作，从而能够以适于骑乘者操作车辆的速度使离合器接合。此外，根据本实施例，离合器接合速度存储部15按每个变速段存储第二接合速度 坐标图。由此可以取得与减速比相应的离合器的接合速度，从而能够提高离合器接合动作 时车辆的乘坐舒适度。本发明不限于上述实施方式。在上述实施例中，为了取得第二接合速度，离合器接合速度存储部15预先将第二 接合速度与离合器转数差对应着进行存储，但是第二接合速度的取得并不限于此，也可以 预先存储表示离合器转数差和第二接合速度的关系的运算式，然后根据所取得的离合器转 数差求得第二接合速度。在上述实施例中，每隔1毫秒进行离合器转数差的检测。但是，离合器转数差的检 测不限于每隔1毫秒进行一次，只要每隔比离合器的接合动作所需的时间短的时间即可。 例如，若是几毫秒那样短的时间，则可以实现平稳的离合器接合动作。另外，当在一个发动 机循环中仅检测一次离合器的发动机侧部件的转数或离合器的主轴侧部件的转数时，也可 以在每个发动机循环中检测离合器转数差。此外，若以与离合器执行器41的控制周期相同 的周期检测离合器转数差，则可以消除无用的离合器转数差的检测。即，若以比离合器执行 器41的控制周期短的周期检测离合器转数差，则会产生不被利用在离合器执行器41的控 制中的离合器转数差信息。因此，通过以与离合器执行器41的控制周期相同的周期检测离 合器转数差，能够避免产生不被利用于离合器执行器41的控制中的离合器转数差信息。此外，根据上述实施方式，仅在第二接合动作中，根据将离合器接合速度与离合器 转数差对应着存储的第二接合速度坐标图取得离合器的接合速度。然而，离合器的接合动 作并不限于此。例如，也可以从离合器接合动作的最开始就根据将离合器接合速度与离合 器转数差对应着存储的接合速度坐标图取得离合器的接合速度。然后，在此时的接合速度坐标图中，以被设定为比第二接合速度快的速度进行离合器的接合，直到离合器转数差变 为预定的阈值以下即可。此外，在上述实施方式中，从离合器位置和离合器转数差满足第二接合动作结束 条件的时刻起，以不随时间变化的第三接合速度进行离合器的接合。然而离合器的接合动 作不限于此。例如，也可以不设定第二接合动作结束条件，而是根据使离合器转数差与离合 器接合速度相对应的接合速度坐标图来取得离合器的接合速度，直到离合器达到完全接合 状态。在离合器的转数差为预定的阈值以下时，此时的接合速度坐标图也可以被设定为离 合器的接合速度比第二接合速度快。同样，在上述实施方式中，由安装在离合器的驱动侧部件上的发动机侧离合器转 数传感器94检测离合器的发动机侧部件的转数。然而，离合器的发动机侧部件的转数的取 得不限于此。例如，也可以根据安装在发动机的曲轴上的曲柄脉冲传感器所输出的曲柄脉 冲信号的检测频率来检测离合器的发动机侧部件的转数。同样，在上述实施方式中，由安装 在离合器的被驱动侧部件上的主轴侧离合器转数传感器95检测离合器的主轴侧部件的转 数。然而，离合器的主轴侧部件的转数的检测不限于此。例如，也可以根据车速和齿轮的减 速比通过运算来检测离合器的主轴侧部件的转数。
权利要求
一种离合器接合控制装置，其通过执行器的动作来使离合器接合或脱开，所述执行器基于离合器的驱动侧与被驱动侧之间的转速差而受到控制，所述离合器接合控制装置的特征在于，包括离合器转数差检测单元，用于检测所述离合器的驱动侧与被驱动侧的转数差，即离合器转数差；离合器接合速度存储单元，存储所述离合器转速差与离合器接合速度之间的关系；离合器接合速度改变单元，对应于由所述离合器转数差检测单元所检测出的所述离合器转数差，来改变离合器接合速度；和离合器接合单元，使所述离合器的驱动侧和被驱动侧以被所述离合器接合速度改变单元改变了的所述离合器接合速度来接近；其中，所述离合器接合速度改变单元从所述离合器接合速度存储单元获取与所述转速差相对应的离合器接合速度。
2.根据权利要求1所述的离合器接合控制装置，其特征在于，所述离合器接合速度改变单元每隔预定时间改变所述离合器接合速度。
3.根据权利要求1或2所述的离合器接合控制装置，其特征在于， 按每个变速段配备所述离合器接合速度存储单元。
4.一种骑乘型车辆，其包括权利要求1至3中任一项所述的离合器接合控制装置。
5.一种离合器的接合控制方法，其通过执行器的动作来使离合器接合或脱开，所述离 合器的接合控制方法的特征在于，包含离合器转数差检测步骤，检测所述离合器的驱动侧和被驱动侧的转数差，即离合器转数差；离合器接合速度改变步骤，对应于由所述离合器转数差检测步骤所检测出的所述离合 器转数差，来改变合器接合速度；和离合器接合步骤，用于使所述离合器的驱动侧和被驱动侧以被所述离合器接合速度改 变步骤改变了的所述离合器接合速度来接近。
全文摘要
本发明提供一种离合器接合控制装置、离合器接合控制方法及骑乘型车辆，使得在离合器接合动作中，以随离合器转数差变化的速度进行离合器的接合，能够平稳地应对骑乘者对车辆的操作。离合器的控制装置通过离合器执行器(41)的动作使离合器接合或脱开，该离合器的控制装置的特征在于，主微机(1)包括离合器转数差计算部(12)，该离合器转数差计算部(12)检测离合器的驱动侧和被驱动侧的转数差，即离合器转数差；主微机(1)还包含离合器接合速度改变部(14)，用于根据所述离合器转数差计算部(12)所检测出的离合器转数差取得离合器接合速度；离合器接合动作部(16)，用于以所述离合器接合速度使所述离合器的驱动侧和被驱动侧接近。
文档编号F16D48/06GK101936350SQ20101028032
公开日2011年1月5日 申请日期2005年12月9日 优先权日2004年12月10日
发明者善野徹 申请人:雅马哈发动机株式会社