WO2024201801A1 - クラッチ制御装置 - Google Patents

Abstract

このクラッチ制御装置（４０Ａ）は、クラッチ装置（２６）と、クラッチアクチュエータ（５０）と、制御部（４０）と、を備え、前記制御部（４０）は、前記クラッチアクチュエータ（５０）の駆動により前記クラッチ装置（２６）を自動的に作動させる自動制御モード（Ｍ１）と、運転者が操作するクラッチ操作子（４ｂ）への操作入力により前記クラッチ装置（２６）を手動で作動させる手動制御モード（Ｍ２）と、を有し、前記制御部（４０）は、前記クラッチ装置（２６）の摩耗状態に応じて、前記手動制御モード（Ｍ２）のみ選択可能な強制手動制御モードに移行する。

Description

クラッチ制御装置

　本発明は、クラッチ制御装置に関する。

　エンジンから車輪に至るトルクの伝達経路上に配置されるクラッチをアクチュエータによって操作したり、クラッチの操作に加えて、その下流側に配置される変速機をもアクチュエータによって操作するセミオートマチックの変速システムが開示されている（例えば特許文献１参照）。
　このような変速機及びクラッチを備えるセミオートマチックの変速システムでは、運転者がシフトボタンやシフトペダルを操作してギヤの切り換えを指示すると、まずアクチュエータがクラッチを切断することによって、変速機へのトルク伝達が遮断され、その後、変速機の変速動作が行われる。さらに、変速機における変速動作の後、アクチュエータによってクラッチの接続操作、すなわちクラッチを非締結状態から締結状態に移行させる制御が行われる。そして、車両が停止するときには、車速の低減に応じて変速機のギヤが自動的に低速側に変速し、停車後の再発進時等には、低速ギヤ、いわゆるローギヤ（１速）から発進できる。

　ところで、自動二輪車等に用いられる変速機において、変速機の変速操作は運転者が行い、変速機のクラッチの断続操作のみを自動的に行うタイプのセミオートマチックの変速システムも知られている。このようにクラッチの断続操作のみを自動的に行う変速システムの場合、車両が減速しても、運転者が変速機の変速操作を行わない限り、変速機のギヤが自動的に低速側に変速されることはない。その結果、変速操作を行わないまま車両を停止させ、ギヤポジションが例えば２速以上の高ギヤであることを運転者が認識していない状態で再発進を行うと、思うような加速ができず、かつクラッチに大きな負荷がかかってしまい、さらにクラッチに偏摩耗が生じることがある。

日本国特開２００９－２６４５１９号公報

　本発明は、クラッチのマニュアル操作および自動操作が可能なクラッチ制御装置において、高段発進となる機会を減らしてクラッチ装置の負荷を低減させることを提供する。本願は上記課題の解決のため、操作性の向上を目的としたものである。そして、延いては交通の安全性をより一層改善して持続可能な輸送システムの発展に寄与するものである。

　本発明の第一の態様は、車両（１）の原動機（１３）と出力対象（２１）との間の動力伝達を断接するクラッチ装置（２６）と、前記クラッチ装置（２６）を作動させるクラッチアクチュエータ（５０）と、前記クラッチアクチュエータ（５０）の駆動を制御する制御部（４０）と、を備えるクラッチ制御装置（４０Ａ）であって、前記制御部（４０）は、前記クラッチアクチュエータ（５０）の駆動により前記クラッチ装置（２６）を自動的に作動させる自動制御モード（Ｍ１）と、運転者が操作するクラッチ操作子（４ｂ）への操作入力により前記クラッチ装置（２６）を手動で作動させる手動制御モード（Ｍ２）と、を有し、前記制御部（４０）は、前記クラッチ装置（２６）の摩耗状態に応じて、前記手動制御モード（Ｍ２）のみ選択可能な強制手動制御モードに移行する。
　この構成によれば、クラッチ摩耗が考えられる場合には、自動制御による高段発進ができない手動制御モードのみを選択可能とすることで、車両が走行可能な状態を維持しながら、高段発進が繰り返されてクラッチ摩耗が続くことを抑制することができる。その結果、クラッチ装置の耐久性を向上させることができる。

　本発明の第二の態様は、上記第一の態様において、前記クラッチ装置（２６）は、クラッチ板（３５）の摩擦係合により動力を伝達するものであり、前記制御部（４０）は、前記クラッチ板（３５）の摩耗量が閾値以上となった場合に、前記強制手動制御モードに移行する。
　この構成によれば、クラッチ板の摩耗量が閾値以上になった場合に、クラッチ装置の摩耗が進んでいると判断し、強制手動制御モードに移行することで、クラッチ摩耗に関する直接的な情報に基づいて、精度よくクラッチ制御モードの制限を行うことができる。

　本発明の第三の態様は、上記第一又は第二の態様において、前記クラッチアクチュエータ（５０）の伝動要素（５６）の回転角度を検知する角度センサー（５６ｄ）を備え、前記制御部（４０）は、前記クラッチ装置（２６）の接続時、前記クラッチ装置（２６）が接続し始めるタッチポイント（ＴＰ）に至ったとき、前記角度センサー（５６ｄ）が検知する値が、初期値に対して規定量以上増加した場合に、前記強制手動制御モードに移行する。
　この構成によれば、クラッチアクチュエータの伝動要素の回転角度が、タッチポイント以降の半クラッチ領域で規定量以上増加している場合に、クラッチ装置の摩耗が進んでいると判断し、強制手動制御モードに移行することで、クラッチアクチュエータの駆動制御にも使用可能な角度センサーを用いて、精度よくかつ簡便にクラッチ制御モードの制限を行うことができる。

　本発明の第四の態様は、上記第一から第三の態様の何れか一つにおいて、前記制御部（４０）は、前記クラッチ装置（２６）の摩耗に関する設定条件が満たされたと判定したとき、前記車両（１）のメインスイッチのオン・オフを介した次回のドライビングサイクルより、前記強制手動制御モードに移行する。
　この構成によれば、クラッチ装置の摩耗に関する設定条件が満たされてクラッチ制御モードの制限を行う場合にも、現在のドライビングサイクル中にはクラッチ制御モードの制限を行わないことで、メインスイッチのオン・オフ時に強制手動制御モードへの移行を運転者に通知することができ、クラッチ制御モードの制限を運転者が受け入れやすくすることができる。

　本発明の第五の態様は、上記第一から第四の態様の何れか一つにおいて、前記車両（１）の減速時に、前記車両（１）の変速機（２１）の変速位置が車速に対して高速側にあるときには、前記変速位置が高速側にあることを運転者に通知する。
　この構成によれば、車両の減速時、変速機の変速位置が車速に対して高い場合には、運転者に通知を行うことで、運転者にシフトダウンを促し、特に停車時までに変速位置がローギヤ相当に戻される確実性を高めることができる。これにより、高速側の変速位置で発進が行われる頻度を低減し、クラッチ装置の負荷を低減することができる。

　本発明の第六の態様は、上記第五の態様において、前記変速位置が高速側のままで前記車両（１）が発進するときは、前記変速機が高速側の変速位置にあることを運転者に通知する。
　この構成によれば、車両の発進時に変速位置が高速側にあることを運転者に通知することで、高速側の変速位置のまま発進が行われる頻度をさらに低減し、クラッチ装置の負荷をより一層低減することができる。

　本発明の第七の態様は、上記第五又は第六の態様において、前記制御部（４０）は、前記車両（１）の発進時、エンジン回転数が発進時回転数（Ｎｅ）以上となるように半クラッチ制御を行うものであり、前記制御部（４０）は、前記変速位置が高速側のままで前記車両（１）が発進するときは、前記変速位置が低速側にあるときに前記車両（１）を発進させる場合に比べて、前記発進時回転数（Ｎｅ）を低下させる。
　この構成によれば、変速機の変速位置が高速側にあるときは、変速機の変速位置が低速側にあるときに比べて発進時回転数を低下させることで、高速側の変速位置での発進時の半クラッチによるクラッチ負荷を抑えることができる。

　本発明の第八の態様は、上記第一から第八の態様の何れか一つにおいて、前記強制手動制御モードに移行しているときは、前記強制手動制御モードであることを運転者に通知する。
　この構成によれば、クラッチ制御モードが強制手動制御モードであることを運転者に通知することで、運転者が自動制御モードと誤認してクラッチ操作をせずインギヤ操作を行う等の誤操作を抑制することができる。

　本発明によれば、クラッチのマニュアル操作および自動操作が可能なクラッチ制御装置において、高段発進となる機会を減らしてクラッチ装置の負荷を低減させることができる。

本実施形態の自動二輪車の右側面図である。 上記自動二輪車の変速機およびチェンジ機構の断面図である。 上記自動二輪車の変速システムのブロック図である。 上記自動二輪車のクラッチ制御モードの遷移を示す説明図で 上記クラッチアクチュエータの軸方向に沿う断面図である。 クラッチ装置を作動させるレリーズシャフトの斜視図である。 図５のＶＩＩ－ＶＩＩ断面図である。 上記レリーズシャフトの半クラッチ領域での作用を示す図７に相当する断面図であり、クラッチアクチュエータでの駆動時を示す。 上記レリーズシャフトの半クラッチ領域での作用を示す図７に相当する断面図であり、マニュアル介入時を示す。 上記レリーズシャフトの待機位置での作用を示す図７に相当する断面図であり、クラッチアクチュエータでの駆動時を示す。 上記レリーズシャフトの待機位置での作用を示す図７に相当する断面図であり、マニュアル介入時を示す。 高段発進を行う際のパラメータの時間変化の第一の例を示すタイムチャートである。 高段発進を行う際のパラメータの時間変化の第二の例を示すタイムチャートである。 クラッチ切断を行う際のクラッチリフト荷重とクラッチ制御レバー角度との相関を示すグラフである。 強制マニュアルモードに移行する際の処理を示すフローチャートである。 クラッチ制御装置のシステム起動後の基本制御状態を示す説明図である。

　以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
　なお、以下の説明における前後左右等の向きは、特に記載が無ければ以下に説明する車両における向きと同一とする。また以下の説明に用いる図中適所には、車両前方を示す矢印ＦＲ、車両左方を示す矢印ＬＨ、車両上方を示す矢印ＵＰ、が示されている。本実施形態で用いる「中間」とは、対象の両端間の中央のみならず、対象の両端間の内側の範囲を含む意とする。

＜車両全体＞
　図１に示すように、本実施形態は、鞍乗り型車両の一例としての自動二輪車１に適用されている。自動二輪車１の前輪２は、左右一対のフロントフォーク３の下端部に支持されている。左右フロントフォーク３の上部は、ステアリングステム４を介して、車体フレーム５の前端部のヘッドパイプ６に支持されている。ステアリングステム４のトップブリッジ上には、バータイプの操向ハンドル４ａが取り付けられている。

　車体フレーム５は、ヘッドパイプ６と、ヘッドパイプ６から車幅方向（左右方向）中央を下後方へ延びるメインフレーム７と、メインフレーム７の後端部の下方に設けられるピボットフレーム８と、メインフレーム７およびピボットフレーム８の後方に連なるシートフレーム９と、を備えている。ピボットフレーム８には、スイングアーム１１の前端部が揺動可能に枢支されている。スイングアーム１１の後端部には、自動二輪車１の後輪１２が支持されている。

　左右メインフレーム７の上方には、燃料タンク１８が支持されている。燃料タンク１８の後方でシートフレーム９の上方には、前シート１９および後シート１９ａが支持されている。燃料タンク１８の後部の左右両側には、車幅方向内側に凹んだニーグリップ部１８ａが形成されている。左右ニーグリップ部１８ａは、以下の部位に整合するように形成されている。その部位とは、前シート１９に着座した運転者の左右の膝周辺の内側である。前シート１９の下方の左右両側には、ステップ１８ｂが支持されている。ステップ１８ｂには、運転者が足首から先の足部を載せる。

　メインフレーム７の下方には、自動二輪車１の原動機を含むパワーユニットＰＵが懸架されている。パワーユニットＰＵは、その前側に位置するエンジン（内燃機関、原動機）１３と、後側に位置する変速機（出力対象）２１と、を一体に有している。エンジン１３は、例えばクランクシャフト１４の回転軸を左右方向（車幅方向）に沿わせた複数気筒エンジンである。

　エンジン１３は、クランクケース１５の前部上方にシリンダ１６を起立させている。クランクケース１５の後部は、変速機２１を収容する変速機ケース１７とされている。クランクケース１５の右側部には、変速機ケース１７の右側部に渡る右カバー１７ａが取り付けられている。右カバー１７ａは、クラッチ装置２６を覆うクラッチカバーでもある。パワーユニットＰＵは、後輪１２と、例えばチェーン式伝動機構（不図示）を介して連係されている。

＜変速機＞
　図２を併せて参照し、変速機２１は、有段式のトランスミッションである。変速機２１は、メインシャフト２２およびカウンタシャフト２３ならびに両シャフト２２，２３に跨る変速ギヤ群２４を有する。カウンタシャフト２３は、変速機２１ひいてはパワーユニットＰＵの出力軸を構成している。カウンタシャフト２３の左端部は、変速機ケース１７の後部左側に突出し、前記チェーン式伝動機構を介して後輪１２に連結されている。

　変速機２１のメインシャフト２２及びカウンタシャフト２３は、クランクシャフト１４の後方に配置されている。メインシャフト２２の右端部には、クラッチ装置２６が同軸配置されている。クラッチ装置２６は、エンジン１３のクランクシャフト１４と、変速機２１のメインシャフト２２と、の間の動力伝達を断接させる。クラッチ装置２６は、乗員によるクラッチ操作子（クラッチレバー４ｂ）の操作、および後に詳述するクラッチアクチュエータ５０の作動、の少なくとも一方により断接作動する。

　クラッチ装置２６は、例えば湿式多板クラッチであり、いわゆるノーマルクローズクラッチである。クランクシャフト１４の回転動力は、クラッチ装置２６を介してメインシャフト２２に伝達され、メインシャフト２２から変速ギヤ群２４の任意のギヤ対を介してカウンタシャフト２３に伝達される。カウンタシャフト２３におけるクランクケース１５の後部左側に突出した左端部には、前記チェーン式伝動機構のドライブスプロケット２７が取り付けられている。

　変速機ケース１７内で変速機２１の近傍には、変速ギヤ群２４のギヤ対を切り替えるチェンジ機構２５が収容されている。チェンジ機構２５は、両シャフト２２，２３と平行な中空円筒状のシフトドラム３２を有する。このシフトドラム３２の回転により、チェンジ機構２５は、複数のシフトフォーク３２ａを作動させる。この作動は、シフトドラム３２の外周に形成されたリード溝のパターンに応じてなされる。この作動により、チェンジ機構２５は、変速ギヤ群２４における両シャフト２２，２３間の動力伝達に用いるギヤ対を切り替える。

　ここで、自動二輪車１は、変速機２１の変速操作（シフトペダル（不図示）の足操作）のみを運転者が行い、クラッチ装置２６の断接操作は前記シフトペダルの操作に応じて電気制御により自動で行う。すなわち、自動二輪車１は、いわゆるセミオートマチックの変速システム（自動クラッチ式変速システム）を採用している。

＜変速システム＞
　図３に示すように、上記変速システム３０は、クラッチアクチュエータ５０、制御部４０、各種センサー４１～４６，各種装置４７，４８，５０を備えている。
　制御部４０は、点火装置４７および燃料噴射装置４８を作動制御するとともに、クラッチアクチュエータ５０を作動制御する。この制御は、加速度センサー４１、ギヤポジションセンサー４２、およびシフト荷重センサー４３（例えばトルクセンサー）からの検知情報、ならびにスロットル開度センサー４４、車速センサー４５およびエンジン回転数センサー４６等からの各種の車両状態検知情報等に基づいてなされる。
　加速度センサー４１は、車体の挙動を検知する。ギヤポジションセンサー４２は、シフトドラム３２の回転角から変速段を検知する。シフト荷重センサー４３は、チェンジ機構２５のシフトスピンドル３１（図２参照）に入力された操作トルクを検知する。スロットル開度センサー４４は、スロットル開度を検知する。車速センサー４５は、車速を検知する。エンジン回転数センサー４６は、エンジン回転数を検知する。

　制御部４０は、互いに独立したクラッチコントロール部４０Ｃおよびエンジンコントロール部４０Ｅを備えている。クラッチコントロール部４０Ｃは、主にクラッチアクチュエータ５０の駆動を制御する。エンジンコントロール部４０Ｅは、主にエンジン１３の駆動を制御する。クラッチコントロール部４０Ｃおよびエンジンコントロール部４０Ｅは、例えば、互いに別体のＥＣＵ（Electronic Control Unit）として構成されている。クラッチコントロール部４０Ｃおよびエンジンコントロール部４０Ｅは、互いに独立した制御を行うものであれば、一体のＥＣＵ内に構成されてもよい。

　図２、図５を併せて参照し、クラッチアクチュエータ５０は、クラッチ装置２６を断接するために、レリーズシャフト５３に付与する作動トルクを制御する。クラッチアクチュエータ５０は、駆動源としての電気モータ５２（電動機、以下、単にモータ５２という。）と、モータ５２の駆動力をレリーズシャフト５３に伝達する減速機構（リダクションギヤ機構、伝動機構）５１と、を備えている。減速機構５１は、第一リダクション軸５７、第二リダクション軸５８および第三リダクション軸５６を備えている。例えば第三リダクション軸５６には、第三リダクション軸５６の例えば回転角度を検出する回転角度センサー（回転動センサー）５６ｄが設けられている。

　図３を参照し、クラッチコントロール部４０Ｃは、予め設定された演算プログラムに基づいて、以下の電流値を演算する。その電流値は、クラッチ装置２６を断接するためにモータ５２に供給する電流の値である。モータ５２への供給電流は、モータ５２に出力させるトルクとの相関から求められる。モータ５２の目標トルクは、レリーズシャフト５３に付与する作動トルク（後述する従動クラッチレバートルク）に比例する。モータ５２に供給する電流値は、クラッチコントロール部４０Ｃに含む電流センサー４０ｂで検出される。この検出値の変化に応じて、クラッチアクチュエータ５０が作動制御される。クラッチアクチュエータ５０については後に詳述する。

＜クラッチ装置＞
　図２に示すように、実施形態のクラッチ装置２６は、複数のクラッチ板３５を軸方向で積層した多板クラッチであり、右カバー１７ａ内の油室に配置された湿式クラッチである。クラッチ装置２６は、クラッチアウタ３３と、クラッチセンタ３４と、複数のクラッチ板３５と、を備えている。
　クラッチアウタ３３は、クランクシャフト１４から回転動力が常時伝達されて駆動する。クラッチセンタ３４は、クラッチアウタ３３内に配置されてメインシャフト２２に一体回転可能に支持される。複数のクラッチ板３５は、クラッチアウタ３３及びクラッチセンタ３４の間に積層されてこれらを摩擦係合させる。

　積層されたクラッチ板３５の右方（車幅方向外側）には、クラッチ板３５と略同径のプレッシャープレート３６が配置されている。プレッシャープレート３６は、クラッチスプリング３７の弾発荷重を受けて左方に付勢され、積層されたクラッチ板３５同士を圧接（摩擦係合）させる。これにより、クラッチ装置２６は、動力伝達可能な接続状態となる。クラッチ装置２６は、外部からの入力のない通常時には接続状態となるノーマルクローズクラッチである。

　前記圧接（摩擦係合）の解除は、右カバー１７ａ内側のレリーズ機構３８の作動によりなされる。レリーズ機構３８の作動は、乗員によるクラッチレバー４ｂの操作、およびクラッチアクチュエータ５０によるトルクの付与、の少なくとも一方によりなされる。

＜レリーズ機構＞
　図２に示すように、レリーズ機構３８は、リフターシャフト３９と、レリーズシャフト５３と、を備えている。
　リフターシャフト３９は、メインシャフト２２の右側部内に軸方向で往復動可能に保持される。レリーズシャフト５３は、リフターシャフト３９と軸方向を直交させて配置され、右カバー１７ａの外側部に軸心回りに回動可能に保持される。
　図中線Ｃ４は、上下方向に延びるレリーズシャフト５３の中心軸線を示す。レリーズシャフト５３は、メインシャフト２２の軸方向視（車両側面視）で、垂直方向に対して上側ほど後側に位置するように軸方向を後傾させている（図１参照）。レリーズシャフト５３の上部は、右カバー１７ａの外側に突出し、このレリーズシャフト５３の上部に、従動クラッチレバー５４が一体回転可能に取り付けられている。従動クラッチレバー５４は、クラッチレバー４ｂに対し操作ケーブル５４ｃを介して連結されている。

　レリーズシャフト５３における右カバー１７ａの内側に位置する下部には、偏心カム部３８ａが備えられている。偏心カム部３８ａは、リフターシャフト３９の右端部に係合している。レリーズシャフト５３は、軸心回りに回動することで、偏心カム部３８ａの作用によりリフターシャフト３９を右方に移動させる。リフターシャフト３９は、クラッチ装置２６のプレッシャープレート３６と一体的に往復動可能に構成されている。したがって、リフターシャフト３９が右方へ移動すると、プレッシャープレート３６がクラッチスプリング３７の付勢力に抗して右方に移動（リフト）する。これにより、積層されたクラッチ板３５同士の摩擦係合を解除させる。これにより、ノーマルクローズのクラッチ装置２６が、動力伝達不能な切断状態となる。

　なお、レリーズ機構３８は、偏心カム機構に限らず、ラック＆ピニオンや送りネジ等を備えるものでもよい。クラッチレバー４ｂと従動クラッチレバー５４とを連結する機構は、操作ケーブル５４ｃに限らず、ロッドやリンク等を備えるものでもよい。また、クラッチレバー４ｂとレリーズシャフト５３との間に油路を備え、クラッチレバー４ｂ側のマスターシリンダで発生させた油圧をレリーズシャフト５３側のスレーブシリンダに伝達し、スレーブシリンダの作動によりレリーズシャフト５３を回動させる構成でもよい。

＜クラッチ制御モード＞
　図４に示すように、本実施形態のクラッチ制御装置４０Ａは、三種のクラッチ制御モードを有している。クラッチ制御モードは、自動制御を行うオートモードＭ１、手動操作を行うマニュアルモードＭ２、および一時的な手動操作を行うマニュアル介入モードＭ３、を有している。クラッチ制御モードは、前記三種のモード間で、クラッチ制御モード切替スイッチ４９（図３参照）およびクラッチレバー４ｂの操作に応じて適宜遷移する。なお、マニュアルモードＭ２およびマニュアル介入モードＭ３を含む対象をマニュアル系Ｍ２Ａという。

　オートモードＭ１は、自動発進・変速制御に応じて、走行状態に適したクラッチ容量を演算して、クラッチ装置２６を制御するモードである。マニュアルモードＭ２は、乗員によるクラッチ操作指示に応じてクラッチ容量を演算して、クラッチ装置２６を制御するモードである。マニュアル介入モードＭ３は、オートモードＭ１中に乗員からのクラッチ操作指示を受け付け、クラッチ操作指示からクラッチ容量を演算して、クラッチ装置２６を制御するモードであり、一時的なマニュアル操作モードである。なお、マニュアル介入モードＭ３中に、例えば乗員がクラッチレバー４ｂの操作をやめた状態（完全にリリースした状態）が規定時間続くと、オートモードＭ１に戻るよう設定されてもよい。

　例えば、クラッチ制御装置４０Ａは、システム起動時には、オートモードＭ１でクラッチオンの状態（接続状態）から制御を始める。また、クラッチ制御装置４０Ａは、エンジン１３停止時（システムオフ時）には、オートモードＭ１でクラッチオンに戻るように設定されている。ノーマルクローズのクラッチ装置２６において、クラッチオン時には、クラッチアクチュエータ５０のモータ５２への電力供給が無くて済む。一方、クラッチ装置２６のクラッチオフ状態（切断状態）には、モータ５２への電力供給を保持する。

　オートモードＭ１は、クラッチ制御を自動で行うことが基本である。オートモードＭ１は、レバー操作レスで自動二輪車１を走行可能とする。オートモードＭ１では、スロットル開度、エンジン回転数、車速およびシフトセンサー出力等に基づき、クラッチ容量をコントロールしている。これにより、自動二輪車１をスロットル操作のみでエンスト（エンジンストップまたはエンジンストール（engine stall）の意）することなく発進可能である。また、自動二輪車１をシフト操作のみで変速可能である。また、オートモードＭ１では、乗員がクラッチレバー４ｂを握ることで、マニュアル介入モードＭ３に切り替わる。これにより、クラッチ装置２６を任意に切ることが可能である。

　一方、マニュアルモードＭ２では、乗員によるレバー操作により、クラッチ容量をコントロール可能とする（すなわち、クラッチ装置２６を断接可能とする）。オートモードＭ１とマニュアルモードＭ２とは、相互に切り替え可能である。この切り替えは、例えば、自動二輪車１の停車中かつ変速機２１のニュートラル中に、クラッチ制御モード切替スイッチ４９（図３参照）を操作することでなされる。なお、クラッチ制御装置４０Ａは、マニュアル系Ｍ２Ａ（マニュアルモードＭ２又はマニュアル介入モードＭ３）への遷移時に、マニュアル状態であることを示すインジケータを備えてもよい。

　マニュアルモードＭ２は、クラッチ制御を手動で行うことが基本である。マニュアルモードＭ２は、クラッチレバー４ｂの作動角（ひいては従動クラッチレバー５４の作動角）に応じて、クラッチ容量を制御可能である。これにより、乗員の意思のままにクラッチ装置２６の断接をコントロール可能である。

　例えば、クラッチレバー４ｂを保持するレバーホルダには、クラッチレバー４ｂを握り込む操作時（クラッチ切断時）にはオンとなり、クラッチレバー４ｂを開放した非操作時（クラッチ接続時）にはオフとなるクラッチスイッチ４ｃが設けられている。このクラッチスイッチ４ｃのオン・オフにより、制御部４０が運転者のクラッチ操作の有無を検知可能である。

　オートモードＭ１では、クラッチアクチュエータ５０により自動でクラッチ装置２６の断接が行われる。このとき、クラッチレバー４ｂに対するマニュアルクラッチ操作が行われることで、クラッチ装置２６の自動制御に一時的に手動操作を介入させることが可能である（マニュアル介入モードＭ３）。

＜マニュアルクラッチ操作＞
　図１に示す自動二輪車１において、操向ハンドル４ａの左グリップの基端側（車幅方向内側）には、クラッチ手動操作子としてのクラッチレバー４ｂが取り付けられている。
　図２を併せて参照し、クラッチレバー４ｂは、クラッチ装置２６のレリーズシャフト５３に取り付けられた従動クラッチレバー５４に対し、操作ケーブル５４ｃを介して連結されている。従動クラッチレバー５４は、レリーズシャフト５３における右カバー１７ａの上部に突出した上端部に、一体回転可能に取り付けられている。

　また、例えば操向ハンドル４ａに取り付けられたハンドルスイッチ（不図示）には、前記クラッチ制御モード切替スイッチ４９が設けられている。これにより、通常の運転時に、乗員が容易にクラッチ制御モードを切り替えることが可能である。

＜クラッチアクチュエータ＞
　図１に示すように、クランクケース１５右側の右カバー１７ａの上部には、クラッチアクチュエータ５０が取り付けられている。
　図５を併せて参照し、クラッチアクチュエータ５０は、モータ５２と、減速機構５１と、を備えている。
　モータ５２は、例えばＤＣモータであり、例えばレリーズシャフト５３と軸方向を平行にして配置されている。モータ５２は、駆動軸５５を上方に突出させるように配置されている。減速機構５１は、モータ５２の駆動力をレリーズシャフト５３に伝達する。以下、モータ５２およびレリーズシャフト５３に共通の軸方向を「アクチュエータ軸方向」という。

　実施形態では、単一のクラッチアクチュエータ５０に対し、複数（二つ）のモータ５２を備えている。以下、クラッチアクチュエータ５０の車両前方側に位置するモータ５２を第一モータ５２１、第一モータ５２１に対して車両後方側かつ車幅方向内側に位置するモータ５２を第二モータ５２２、と称する。図中線Ｃ０１，Ｃ０２は、それぞれ各モータ５２１，５２２の中心軸線（駆動軸線）を示す。説明都合上、両モータ５２１，５２２をモータ５２と総称することがある。また、両軸線Ｃ０１，Ｃ０２を軸線Ｃ０と総称することがある。

　減速機構５１は、モータ５２から出力される回転動力を減速してレリーズシャフト５３に伝達する。減速機構５１は、例えばレリーズシャフト５３と軸方向を平行にしたギヤ列を備えている。減速機構５１は、駆動ギヤ５５ａと、第一リダクションギヤ５７ａと、第一小径ギヤ５７ｂと、第二リダクションギヤ５８ａと、第二小径ギヤ５８ｂと、第三リダクションギヤ５６ａと、第三小径ギヤ５６ｂと、被動ギヤ６３ａと、ギヤケース（機構ケース）５９と、を備えている。

　駆動ギヤ５５ａは、各モータ５２１，５２２の駆動軸５５に一体に設けられる。第一リダクションギヤ５７ａは、各駆動ギヤ５５ａが噛み合う。第一小径ギヤ５７ｂは、第一リダクションギヤ５７ａと同軸に設けられる。第二リダクションギヤ５８ａは、第一小径ギヤ５７ｂが噛み合う。第二小径ギヤ５８ｂは、第二リダクションギヤ５８ａと同軸に設けられる。第三リダクションギヤ５６ａは、第二小径ギヤ５８ｂが噛み合う。第三小径ギヤ５６ｂは、第三リダクションギヤ５６ａと同軸に設けられる。被動ギヤ６３ａは、第二小径ギヤ５８ｂが噛み合う。ギヤケース５９は、各ギヤを収容する。

　第一リダクションギヤ５７ａおよび第一小径ギヤ５７ｂは、第一支持軸５７ｃに一体回転可能に支持される。第一リダクションギヤ５７ａ、第一小径ギヤ５７ｂおよび第一支持軸５７ｃは、第一リダクション軸５７を構成している。第二リダクションギヤ５８ａおよび第二小径ギヤ５８ｂは、第二支持軸５８ｃに一体回転可能に支持される。第二リダクションギヤ５８ａ、第二小径ギヤ５８ｂおよび第二支持軸５８ｃは、第二リダクション軸５８を構成している。

　第三リダクションギヤ５６ａおよび第三小径ギヤ５６ｂは、第三支持軸５６ｃに一体回転可能に支持される。第三リダクションギヤ５６ａ、第三小径ギヤ５６ｂおよび第三支持軸５６ｃは、第三リダクション軸５６を構成している。第三リダクションギヤ５６ａは、第三支持軸５６ｃ中心の扇形ギヤである。図中線Ｃ１は第一リダクション軸５７の中心軸線、線Ｃ２は第二リダクション軸５８の中心軸線、線Ｃ３は第三リダクション軸５６の中心軸線をそれぞれ示す。

　被動ギヤ６３ａは、レリーズシャフト５３に一体回転可能に設けられている。被動ギヤ６３ａは、レリーズシャフト５３中心の扇形ギヤである。
　減速機構５１における下流側のギヤは、回転角度が小さい。このため、第三リダクションギヤ５６ａおよび被動ギヤ６３ａを、回転角度が小さい扇形ギヤとすることが可能である。

　その結果、減速機構５１ひいてはクラッチアクチュエータ５０の小型化が可能となる。すなわち、減速比を稼ぐために大径の減速ギヤを設ける場合にも、この減速ギヤの噛み合い範囲以外を切り欠いて扇形とすることで、以下の効果を奏する。すなわち、特に減速機構５１の車幅方向外側への張り出しを抑えることが可能であり、かつ減速機構５１の軽量化を図ることが可能である。

　係る構成により、モータ５２とレリーズシャフト５３とは、減速機構５１を介して常時連動可能である。これにより、クラッチアクチュエータ５０で直接的にクラッチ装置２６を断接させるシステムが構成されている。

　ギヤケース５９の上面側には、回転角度センサー５６ｄが設けられる。回転角度センサー５６ｄは、ギヤケース５９の外側に配置され、ケース外に突出した第三リダクション軸５６の一端部に連結されて、その回転角度を検出する。レリーズシャフト５３に近い第三リダクション軸５６の回転角度を検出することで、レリーズシャフト５３の回転角度ひいてはクラッチ容量の検出精度が高まる。

　モータ５２の駆動力は、以下のように減速されて、レリーズシャフト５３に伝達される。すなわち、モータ５２の駆動力は、駆動ギヤ５５ａと第一リダクションギヤ５７ａとの間で減速され、かつ第一小径ギヤ５７ｂと第二リダクションギヤ５８ａとの間で減速され、かつ第二小径ギヤ５８ｂと第三リダクションギヤ５６ａとの間で減速され、さらに第三小径ギヤ５６ｂと被動ギヤ６３ａとの間で減速される。

＜クラッチアクチュエータの配置＞
　図１に示すように、クラッチアクチュエータ５０は、車両側面視で、燃料タンク１８右側のニーグリップ部１８ａの鉛直下方に配置されている。図中線Ｌ１は、運転者の脚の大腿部、線Ｌ２は、膝から下の下腿部、線Ｌ３は、足首から先の足部をそれぞれイメージしている。運転者の脚は、車両側面視で、ニーグリップ部１８ａから後下方へ斜めに下腿部Ｌ２を延ばし、ステップ１８ｂに足部Ｌ３を載せる。

　クラッチアクチュエータ５０は、ニーグリップ部１８ａよりも車幅方向外側に張り出す。クラッチアクチュエータ５０は、車両側面視で運転者の脚の下腿部Ｌ２を前方に避けた配置となる。これにより、運転者の脚の配置スペースに対するクラッチアクチュエータ５０の干渉が抑えられる。クラッチアクチュエータ５０は、運転者が脚を伸ばして足部Ｌ３を着地させた場合にも、車両側面視で運転者の脚の下腿部Ｌ２を前方に避けた配置となる。この点でも、運転者の脚の配置スペースに対するクラッチアクチュエータ５０の干渉が抑えられる。

＜レリーズシャフト＞
　図５、図６に示すように、レリーズシャフト５３は、クラッチアクチュエータ５０からの入力と、乗員の操作による入力と、を個別に受けて回動可能とするために、複数の要素に分割されている。
　レリーズシャフト５３は、上部を構成する上部レリーズシャフト６１と、下部を構成する下部レリーズシャフト６２と、中間レリーズシャフト６３と、を備えている。中間レリーズシャフト６３は、上部レリーズシャフト６１の下端部と下部レリーズシャフト６２の上端部とに跨って配置される。

　上部レリーズシャフト６１は、円柱状をなしている。上部レリーズシャフト６１は、ギヤケース５９の上ボス部５９ｂに回転可能に支持されている。上部レリーズシャフト６１は、上端部がギヤケース５９の外側に突出している。上部レリーズシャフト６１の上端部には、従動クラッチレバー５４が一体回転可能に支持されている。従動クラッチレバー５４には、リターンスプリング（不図示）が取り付けられている。このリターンスプリングは、クラッチレバー４ｂの操作による回動（クラッチ切断方向の回動）とは逆方向の付勢力を従動クラッチレバー５４に付与する。

　下部レリーズシャフト６２は、円柱状をなしている。下部レリーズシャフト６２は、下部が右カバー１７ａの内側に回転可能に支持されている。下部レリーズシャフト６２の下部は、ギヤケース５９内に臨んでいる。この下部には、レリーズ機構３８の偏心カム部３８ａが形成されている（図２参照）。下部レリーズシャフト６２の下端部には、下部リターンスプリング（不図示）が取り付けられている。この下部リターンスプリングは、クラッチ切断方向の回動とは逆方向の付勢力を下部レリーズシャフト６２に付与する。

　図７を併せて参照し、上部レリーズシャフト６１の下端部には、断面扇形をなして軸方向に延びる手動操作側カム６１ｂが設けられている。
　下部レリーズシャフト６２の上端部には、断面扇形をなして軸方向に延びるクラッチ側カム６２ｂが設けられている。クラッチ側カム６２ｂは、周方向で手動操作側カム６１ｂを避けた範囲に設けられている。

　上部レリーズシャフト６１の下端部（手動操作側カム６１ｂ）と、下部レリーズシャフト６２の上端部（クラッチ側カム６２ｂ）とは、互いに周方向で避けつつ軸方向位置をラップさせている。これにより、手動操作側カム６１ｂの周方向一側面６１ｂ１で、クラッチ側カム６２ｂの周方向他側面６２ｂ２を押圧し、下部レリーズシャフト６２を回転させることが可能である（図８Ｂ、図９Ｂ参照）。

　手動操作側カム６１ｂの周方向他側面６１ｂ２と、クラッチ側カム６２ｂの周方向一側面６２ｂ１とは、周方向で互いに離間している。これにより、クラッチ側カム６２ｂにクラッチアクチュエータ５０からの入力があった場合には、上部レリーズシャフト６１から独立して、下部レリーズシャフト６２を回転させることが可能である（図８Ａ、図９Ａ参照）。

　中間レリーズシャフト６３は、例えば円筒状をなしている。中間レリーズシャフト６３は、上部レリーズシャフト６１の下端部と、下部レリーズシャフト６２の上端部と、の係合部分（上下シャフト係合部）を挿通可能である。中間レリーズシャフト６３には、被動ギヤ６３ａが一体回転可能に支持されている。
　中間レリーズシャフト６３には、断面扇形をなして軸方向に延びる制御操作側カム６３ｂが設けられている。

　中間レリーズシャフト６３の制御操作側カム６３ｂと、下部レリーズシャフト６２のクラッチ側カム６２ｂとは、互いに周方向で避けつつ軸方向位置をラップさせている。これにより、制御操作側カム６３ｂの周方向一側面６３ｂ１でクラッチ側カム６２ｂの周方向他側面６２ｂ２を押圧し、下部レリーズシャフト６２を回転させることが可能である。

　制御操作側カム６３ｂは、上部レリーズシャフト６１の手動操作側カム６１ｂを、径方向で避けて配置されている。これにより、クラッチアクチュエータ５０からの入力をクラッチ側カム６２ｂに伝達する際、上部レリーズシャフト６１から独立して、下部レリーズシャフト６２を回転可能である。また、手動操作があった場合には、上部レリーズシャフト６１を、制御側の中間レリーズシャフト６３から独立して回転可能である。

　制御操作側カム６３ｂの周方向他側面６３ｂ２と、クラッチ側カム６２ｂの周方向一側面６２ｂ１とは、周方向で互いに離間している。これにより、クラッチ側カム６２ｂに手動操作側カム６３ｂからの入力があった場合には、中間レリーズシャフト６３から独立して、下部レリーズシャフト６２が回転可能である。

　図５を参照し、クラッチアクチュエータ５０は、上部レリーズシャフト６１および中間レリーズシャフト６３を、ギヤケース５９で回動可能に保持している。クラッチアクチュエータ５０は、上部レリーズシャフト６１および中間レリーズシャフト６３を含んでいる。下部レリーズシャフト６２は、右カバー１７ａに回転可能に保持されている。下部レリーズシャフト６２の上端部は、右カバー１７ａのアクチュエータ取り付け部においてカバー外部に突出し、ギヤケース５９内に差し込まれる。

　係る構成において、クラッチアクチュエータ５０を右カバー１７ａに取り付けると、右カバー１７ａ側の下部レリーズシャフト６２とともに、直線状のレリーズシャフト５３が構成される。レリーズシャフト５３は、上部レリーズシャフト６１、中間レリーズシャフト６３および下部レリーズシャフト６２が相互に連結されて構成される。

　実施形態のパワーユニットＰＵは、クラッチ装置２６の断接操作を電気制御で行わずに運転者の操作で行うマニュアルクラッチ式のパワーユニットに対し、以下のように構成可能である。すなわち、パワーユニットＰＵは、右カバー１７ａおよびレリーズシャフト５３を交換し、クラッチアクチュエータ５０を後付けすることで構成可能である。このため、機種違いのパワーユニットに対しても、クラッチアクチュエータ５０を取り付け可能である。このため、多機種間でクラッチアクチュエータ５０を共有して、容易にセミオートマチックの変速システム（自動クラッチ式変速システム）を構成可能である。

＜２モータ制御＞
　図５を参照し、実施形態では、クラッチアクチュエータ５０における二つのモータ５２１，５２２が協働して、レリーズシャフト５３を駆動する（クラッチ装置２６を断接させる）構成としてもよい。この場合、二つのモータ５２１，５２２で分担する荷重（負荷）を半分にすることで、各モータ５２１，５２２の小型化が可能となる。これにより、大型で単一のモータ５２を設ける場合に比べて、モータ５２のレイアウトの自由度が増す。このため、クラッチアクチュエータ５０をパワーユニットＰＵの外側部に配置する場合にも、クラッチアクチュエータ５０の車幅方向外側への張り出しを抑えやすい。したがって、クラッチ制御装置４０Ａの実質的な小型化を図ることが可能となる。

　実施形態では、クラッチアクチュエータ５０において、通常時（非フェール時）は、複数（二つ）のモータ５２の内の一つをレリーズシャフト５３の駆動源とし、残りの一つは別用途としてもよい。例えば、残りの一つのモータ５２は、フェールセーフ用として作動を控えたり、あるいは電流センサーとして利用したりしてもよい。

＜クラッチ制御装置の基本制御状態＞
　図１４は、クラッチ制御装置４０Ａのシステム起動後の基本制御状態を示している。例えば変速機２１がニュートラル状態にあるときからのイグニッションオン（メインスイッチオン、システム起動）では、クラッチ制御装置４０Ａはクラッチ自動制御状態（オートモードＭ１）にある（図中ａ１参照）。このとき、クラッチアクチュエータ５０が駆動してクラッチ装置２６を開放（切断）させる（図中ａ２参照）。この状態から変速機２１がインギヤになり、スロットルが開けられると、半クラッチ制御を含む自動二輪車１の発進制御がなされる（図中ａ３参照）。

　このとき、クラッチ制御装置４０Ａは、クラッチスイッチ４ｃがオフ（クラッチレバー４ｂの操作無し）のまま、クラッチ装置２６の上流側および下流側の間の回転差（クラッチ差回転）が０に収束するように、クラッチ装置２６を締結側（接続側）に作動させつつ車速を増加させる。自動二輪車１の停車時にクラッチ装置２６を開放（切断）する制御は、変速機２１がニュートラルもしくはインギヤ状態の何れにおいてもなされる。

　クラッチ自動制御（オートモードＭ１）の実行時には、自動二輪車１のメータ装置内の第一インジケータＩＮ１を点灯させる等によって、運転者にクラッチ自動制御中であることを告知する。また、後述するシフトダウン要求を行う際には、メータ装置内の第二インジケータＩＮ２を用いて運転者に告知する。

　第二インジケータＩＮ２は、ギヤポジションインジケータＧＰにシフトダウンインジケータＤＮおよびモード制限インジケータＬＭを併設し、さらに背景色も変更可能な構成である。例えば、変速機２１が高段ギヤのまま停車したときには、シフトダウンインジケータＤＮを点灯させるとともに背景色を警告色とし、運転者に注意喚起を行う。変速機２１が高段ギヤのまま自動二輪車１が発進した場合は、警告色のまま点滅して運転者に強めの注意喚起を行う。後述する強制マニュアルモードへの移行時には、その旨を運転者に知らしめるべくモード制限インジケータＬＭが点灯する。第二インジケータＩＮ２は、停車時および発進時に作動するのみならず、走行中に作動してもよい。例えば、第二インジケータＩＮ２は、現在の車速に対して変速機２１の変速段（変速位置）が過度に高速寄りにあるときに、シフトダウンインジケータＤＮを点灯又は点滅させて運転者に変速操作を促してもよい。

　クラッチ締結状態（クラッチ差回転０）での走行時には、クラッチ自動制御は中断され、クラッチアクチュエータ５０の駆動は停止する（図中ａ４参照）。クラッチ制御装置４０Ａは、クラッチ自動制御（オートモードＭ１）にある場合には、クラッチアクチュエータ５０の駆動の有無にかかわらず、第一インジケータＩＮ１を点灯させることにより、運転者にクラッチ自動制御（オートモードＭ１）にあることを認識させることができる。

　クラッチ自動制御時には、運転者がシフト操作子の操作を行うのみで、変速機２１の変速を行うことが可能である（図中ａ５参照）。このとき、シフト操作を変速指令として、クラッチ制御とエンジン協調制御とが実行される。変速完了後は再びクラッチ自動制御の中断状態に戻る。

＜高段発進への対応＞
　次に、実施形態におけるオートモードＭ１での高段発進（２速以上での発進）への対応について、図１０～図１３を参照して説明する。

　オートモードＭ１での高段発進が続けて実施されると、半クラッチの多用によりクラッチ板３５が異常摩耗（劣化）することが考えられる。高段発進によるクラッチ板３５の異常摩耗を抑制するために、実施形態では、メータ装置内にシフトダウンインジケータＤＮを備え、車速に対して変速段が高い場合には、その旨をシフトダウンインジケータＤＮの点灯等によって運転者へ通知可能としている。

　車速に対して変速段が高いか否かの判定は、例えば、変速機２１のギヤポジションが２速以上のとき、現在の車速が、ギヤポジション毎に予め設定した速度範囲の下限値を下回るか否かの判定に相当する。以下、高段発進は、変速機２１のギヤポジションが２速以上での発進とする。

　運転者への通知に加え、高段発進へのさらなる対応として、例えば、制御部４０は、高段発進時の専用マップを有し、高段発進時（特にスロットル高開度領域）では、発進時回転数Ｎｅを下げる制御を行う。発進時回転数Ｎｅとは、半クラッチ制御時に維持されるエンジン回転数の下限値である。発進時の半クラッチ制御では、エンジン回転数が発進時回転数Ｎｅ以上を維持するように半クラッチ制御が継続される。変速機２１が低速側の変速段（１速ギヤとする）にあるときの発進時回転数Ｎｅに比べて、高段発進時の発進時回転数Ｎｅは低い値に設定されている。これにより、高段発進自体は可能としつつ、高段発進時の半クラッチの回転数を低くして、クラッチ負荷の軽減を図っている。

　運転者に通知しても高段発進が繰り返される場合の追加対応として、実施形態では、クラッチ制御モードを強制的にマニュアルモードＭ２に固定して、高段発進ができないように制御可能とする。換言すれば、マニュアルモードＭ２のみを選択可能でオートモードＭ１を選択不能とした強制マニュアルモードに移行可能とする。
　クラッチ板３５がどの程度摩耗しているかを直接計測することは困難だが、図１０～図１２に示す各種パラメータの変化等からクラッチ板３５の摩耗状態を推定することができるため、この推定結果に基づき、異常摩耗が発生していると認められる場合には、強制マニュアルモードに移行する。

　制御部４０は、クラッチ摩耗に関する設定条件を満たした際には、強制マニュアルモードに移行する。制御部４０は、クラッチ板３５の異常摩耗が進行しすぎる前に高段発進が可能なオートモードＭ１を停止し、手動操作で発進を行うマニュアルモードＭ２のみを有効とすることで、さらなる高段発進によるクラッチ負荷の増加を抑えることができる。

　制御部４０は、強制マニュアルモードに移行する前提条件として、発進時におけるクラッチ装置２６のタッチポイント（接続開始位置）ＴＰを常時学習している（図１０、図１１参照）。また、制御部４０は、イグニッションオフ時において、クラッチ切断開始位置ＣＰも常時学習している（図１２参照）。
　発進時の都度およびキーオフの都度に、クラッチ接続開始位置ＴＰおよびクラッチ切断開始位置ＣＰを追加で学習することで、クラッチ装置２６の摩耗量の把握（予測）を可能としている。クラッチ接続開始位置ＴＰおよびクラッチ切断開始位置ＣＰの学習については後述する。

　クラッチ摩耗量が規定量を超える場合、少なくともオートモードＭ１での高段発進を無効とすることで（強制マニュアルモード）、クラッチ装置２６の手動操作での走行は可能としながら、高段発進によるさらなるクラッチ摩耗を抑えることができる。また、システムフェール時にも強制マニュアルモードに切り替えることで、マニュアルモードＭ２での走行を継続させることができる。

　高段発進を繰り返すとクラッチ板３５の摩耗が促進するため、ディスク摩耗量を監視している（発進時ＴＰ常時学習、キーオフ時切断開始位置学習）。フェールモード中（強制マニュアルモード中）でもマニュアルモードＭ２で走行可能な状態とする。ＴＰ常時学習値からクラッチ摩耗量を監視し、閾値オーバーで強制マニュアルモードに移行する。

＜強制マニュアルモード移行までの処理＞
　図１３のフローチャートを参照し、制御部４０における強制マニュアルモードに移行するまでの処理について説明する。
　まず、イグニッションオンで処理を開始すると、ステップＳ１で後述するフェールフラグがオンであるか否かを判定する。ステップＳ１でＮ０（フラグオフ）の場合、ステップＳ２に移行する。ステップＳ１でＹＥＳ（フラグオン）の場合、後述するステップＳ５に移行する。

　ステップＳ２では、現在のタッチポイントＴＰとタッチポイント初期学習値との間の角度差が摩耗方向に大か否かを判定する。現在のタッチポイントＴＰとは、前述の常時学習によって自動二輪車１の使用中に随時更新されるタッチポイントである。タッチポイント初期学習値とは、工場出荷時若しくはクラッチ交換時に実施される学習（検査）で取得されるタッチポイントである。
　ステップＳ２でＹＥＳ（摩耗方向に大）の場合、クラッチ摩耗が多いものとして、ステップＳ３に移行する。ステップＳ２でＮＯ（摩耗方向に小）の場合、クラッチ摩耗が少ない又は膨潤しているものとして、通常制御のまま（ステップＳ６）として一旦処理を終了する。

　ステップＳ３では、メータ装置にフェール表示（例えば自動制御インジケータの消灯）を行うとともに、メモリに摩耗大フェール履歴の書き込みを行い、次にステップＳ４で次回のイグニッションオンで有効なフラグ（フェールフラグ）をオンにして、一旦処理を終了する。

　次回イグニッションオン時に処理を開始したとき、ステップＳ１でＹＥＳ（フラグオン）の場合、ステップＳ５に移行する。ステップＳ５では、強制マニュアルモードへの移行を行う。これにより、オートモードＭ１への移行を停止してマニュアルモードＭ２のみ選択可能とし、さらなる高段発進が行われることによるクラッチ負荷の増大によるクラッチ摩耗を抑える。

　ここで、図１４を参照し、クラッチ制御装置４０Ａでは、マニュアルモードＭ２とオートモードＭ１との仕様差を運転者に示す観点から、オートモードＭ１であることを専用の第一インジケータＩＮ１によって運転者に通知する。このため、運転者がイグニッションオン時にニュートラルからインギヤ操作する際に、オートモードＭ１が有効になっていることを目視で容易に確認でき、安心してクラッチレバー４ｂの操作無しでインギヤ操作を行うことができる。

　一方、変速機２１が高段ギヤでかつスロットル閉状態での惰行走行時、および停車時には、第二インジケータＩＮ２の背景色をアンバー色等として運転者に注意喚起を行う。すなわち、高段ギヤ発進となり得ることを運転者に通知する。高段ギヤでの発進時（高段発進時）は、第二インジケータＩＮ２の背景色を警告色のまま点滅も行い、運転者に強めの注意喚起を行う。

　ＴＰ常時学習は、オートモードＭ１の発進時におけるエンジン回転数の落ち込み又は吹け上がりによって、クラッチ装置２６のタッチポイント（クラッチ接続開始位置）ＴＰを学習する。クラッチ切断開始位置ＣＰは、イグニッションオフ時に学習を行う。

　車両発進時のＴＰ常時学習の目的は、制御部４０が認識するクラッチ接続開始位置（目標値）と実際のクラッチ接続開始位置（実測値）とのずれを無くすことである。クラッチ摩耗や膨潤等によって前述の目標値と実測値とのずれが生じると、クラッチ接続が早すぎてエンストを起こしたりクラッチ接続が遅すぎてエンジン回転数を上昇させたりする可能性がある。実施形態では、オートモードＭ１の発進時にクラッチ接続開始位置の補正を行うことで、エンストやエンジン１３の吹け上がりの可能性を回避する。

　図１０、図１１は、オートモードＭ１で発進制御を行う際のパラメータの時間変化を示すタイムチャートである。図中上段から順に、クラッチ制御状態の遷移、変速機２１のギヤ状態、スロットル開度（線ＴＨ１）、エンジン回転数（線ＮＥ１）、車速（線ＶＬ１）、クラッチ接続量の目標値および実測値（線Ｌ１３，Ｌ１４）、クラッチ制御レバー角度（クラッチ作動角度）の目標値および実測値（線Ｌ１１，Ｌ１２）、モータ制御状態の遷移、をそれぞれ示す。

　クラッチ接続量の目標値はモータ５２の荷重制御の目標値であり、クラッチ制御レバー角度の目標値はモータ５２の位置制御の目標値である。クラッチ制御レバー角度とは、モータ５２の駆動により回動する中間レリーズシャフト６３の回動角度である。実施形態では回転角度センサー５６ｄを取り付けた第三リダクション軸５６の回転角度に各ギヤ５６ｂ，６３ａ間のギヤ比を乗じて算出される。

　オートモードＭ１発進制御時の接続待機状態（図中左端からタイミングｔ１までの範囲）において、変速機２１はインギヤ状態であり、モータ制御状態は位置制御であり、クラッチ装置２６は切断状態（クラッチ接続量は０、クラッチ制御レバー角度は切断角度θ１）である。このとき、暖機後のアイドルＮＥ状態であること、アイドルＮＥと現在ＮＥとの差が規定値以下であること、停車状態（車速０およびスロットル閉）であること、の条件成立により、発進時のクラッチ接続開始位置の再学習を許可する。

　発進時のクラッチ接続開始位置の再学習では、まず、オートモードＭ１発進制御時の接続待機状態から発進準備制御へ移行する。その際、スロットルモータを駆動してスロットルを微量開くとともに、モータの位置制御により、スロットル開度に応じて、クラッチ制御レバー角度をクラッチ接続開始位置Ｌ１１ａ（タッチポイントＴＰ）付近へ変化させる（タイミングｔ１）。クラッチ接続開始位置Ｌ１１ａにおけるクラッチ接続量の初期目標値は０である。この後、規定時間経過後のエンジン回転数の落ち込み又は吹け上がりの状況によって、クラッチ接続開始位置Ｌ１１ａのずれを学習し、制御目標値を補正する。

　図１０の例では、タイミングｔ１からタイマー設定で規定時間ｔ２経過後にエンジン回転数の落ち込みを検出している（図中Ａ部）。このとき、エンジン回転数が第一閾値Ｎ１以下まで落ち込む場合、クラッチ板３５の膨潤等によってクラッチ接続が早まっていると認められる。このとき、クラッチ接続量は、初期目標値０に対して意図せず増加している（図中Ｂ部）。

　そこで、クラッチ制御レバー角度をクラッチ切断側に戻してエンジン回転数を狙いの数値Ｎ２付近へ戻し、エンスト可能性を回避するとともに、クラッチ制御レバー角度の戻し量Ｃに基づいて、クラッチ接続開始位置Ｌ１１ａおよびクラッチ切断開始位置Ｌ１１ｃをクラッチ切断方向へオフセットさせる。図中線Ｌ１１ａ，Ｌ１１ｃは、それぞれクラッチ制御レバー角度の初期のクラッチ接続開始位置およびクラッチ切断開始位置を示す。図中線Ｌ１１ｂ，Ｌ１１ｄは、それぞれクラッチ制御レバー角度の補正後（再学習後）のクラッチ接続開始位置およびクラッチ切断開始位置を示す。

　クラッチ接続開始の条件が揃ったとき（タイミングｔ３）、すなわちスロットル開度およびエンジン回転数が発進制御許可条件（閾値以上）を満足するとき、発進準備制御から発進制御へ移行する。発進制御は半クラッチ制御を含み、自動二輪車１を加速させつつ、クラッチ装置２６の差回転（クラッチ差回転）を０に向けて収束させていく。発進制御では、モータ制御状態は荷重制御となり、クラッチ接続量の目標値が有効になり、クラッチ制御レバー角度の目標値が無効になる。発進制御でクラッチ差回転が収束すると（タイミングｔ４）、モータ制御状態は位置制御に切り替わり、クラッチ制御レバー角度がクラッチ接続角度θ２になるまでクラッチアクチュエータ５０を駆動させる。

　ここで、クラッチ制御レバー角度とクラッチ装置２６のストローク量ひいてはクラッチリフト荷重との相関について図１２を参照して説明する。
　図１２に示すように、クラッチリフト荷重は、レバー回転角度に応じてストローク領域（遊び領域）Ｄ、トルクコントロール領域（半クラッチ領域）Ｅおよびクラッチ切断領域Ｆに分けられる。

　ストローク領域Ｄは、クラッチ装置２６が無効詰めのために作動中（ストローク中）にある領域である。前記無効詰めは、クラッチ装置２６がクラッチ切断開始位置ＣＰに至るまでのギャップ詰めである。

　トルクコントロール領域Ｅは、クラッチ装置２６がクラッチ切断開始位置ＣＰに至った後に伝達荷重（クラッチ容量）のコントロールを行う領域である。
　クラッチ切断領域Ｆは、クラッチ容量が０となり、クラッチ装置２６が切断状態となる領域である。

　図１１は、図１０同様のタイムチャートであるが、図１１の例では、規定時間経過後のＮＥの落ち込みはないが、発進制御中にエンジン回転数の吹け上がりが検知されている。
　クラッチ接続開始の条件が揃ったタイミングｔ３において、スロットル開度およびエンジン回転数は発進制御許可条件（閾値以上）を満足しており、発進準備制御から発進制御へ移行する。発進制御では、モータ制御状態は荷重制御となる。図１１の例では、タイミングｔ３からタイマー設定で規定時間ｔ５経過後にエンジン回転数の吹け上がり（エンジン回転数が第二閾値Ｎ２以上）を検出している（図中Ｇ部）。この吹け上がりから、クラッチ板３５の摩耗によってクラッチ接続が遅れていると認められる。

　そこで、エンジン回転数の吹け上がりがない場合に比べて、クラッチ制御レバー角度（およびクラッチ接続量）を、クラッチ接続側に増加させ、エンジン回転数の吹け上がりを停止させる。このときのクラッチ制御レバー角度の増加量Ｈに基づいて、クラッチ接続開始位置Ｌ１１ａおよびクラッチ切断開始位置Ｌ１１ｃをクラッチ接続方向へオフセットさせる。図中線Ｌ１１ｂ，Ｌ１１ｄは、それぞれ第二実施形態のクラッチ制御レバー角度の補正後（再学習後）のクラッチ接続開始位置およびクラッチ切断開始位置を示す。
　発進制御でクラッチ差回転が収束すると（タイミングｔ４）、モータ制御状態は位置制御に切り替わり、クラッチ制御レバー角度がクラッチ接続角度θ２になるまでクラッチアクチュエータ５０を駆動させる。

　自動二輪車１は、停車状態になってからの再発進時、本来１速のギヤポジションで発進すべきところを、運転者がシフト操作を忘れる等して、例えば２速以上の高ギヤポジションのまま発進する際に（高段発進）、以下のような変速制御を実行する。

　例えば、制御部４０は、変速機２１のギヤポジションが２速以上で自動二輪車１が発進する場合で、かつ車速が予め定めた設定値未満である場合に、クラッチ容量を通常クラッチ制御時よりも高くしたクラッチ容量制御に移行する。
　制御部４０は、前記クラッチ容量制御において、クラッチアクチュエータ５０の駆動量（クラッチ接続量）の目標値を、変速機２１のギヤポジションが１速である場合の第一目標値よりも高い第二目標値に設定する。

　これにより、クラッチアクチュエータ５０が駆動されてクラッチ装置２６の締結が開始されるものの、ギヤポジションが１速での通常発進時の半クラッチ状態よりもクラッチ容量が高い状態とされる。

　よって、高段発進において、エンジン１３の回転数と、カウンタシャフト２３の回転数から換算したエンジン回転数と、の間の差回転数が小さい状態でクラッチ装置２６を締結することで、クラッチ装置２６に大きな負荷がかかることが防止される。一方で、本実施形態の方法に限らず、制御部４０は、高段発進であるときに、クラッチ容量制御によるクラッチ装置２６の滑りによってエンジン１３の過回転が生じないように、点火装置４７および燃料噴射装置４８を作動制御し、エンジン回転数が予め定めた上限回転数を越えないようにしてもよい。

　図１２は、イグニッションオフ時にクラッチ切断開始位置ＣＰの学習を行うことを示している。
　図１２に示すように、イグニッションオフ時にモータ５２を駆動してクラッチ装置２６を切断側に作動させる。このとき、モータ５２に供給する電流値の立ち上がりを電流センサー４０ｂで検知し、モータ供給電流が立ち上がったときのクラッチ制御レバー角度Ｐ２を検知する。このレバー角度Ｐ２が、前回学習してメモリに記憶したクラッチ制御レバー角度Ｐ１からずれている場合、このレバー角度Ｐ２を新たな制御目標値としてクラッチ制御レバー角度を補正する。

　以上説明したように、本実施形態のクラッチ制御装置４０Ａは、自動二輪車１のエンジン１３と変速機２１との間の動力伝達を断接するクラッチ装置２６と、前記クラッチ装置２６を作動させるクラッチアクチュエータ５０と、前記クラッチアクチュエータ５０の駆動を制御する制御部４０と、を備え、前記制御部４０は、前記クラッチアクチュエータ５０の駆動により前記クラッチ装置２６を自動的に作動させる自動制御モードＭ１と、運転者が操作するクラッチレバー４ｂへの操作入力により前記クラッチ装置２６を手動で作動させる手動制御モードＭ２と、を有し、前記制御部４０は、前記クラッチ装置２６の摩耗に関する設定条件が満たされた場合に、前記手動制御モードＭ２のみ選択可能な強制手動制御モードに移行する。
　この構成によれば、クラッチ摩耗が考えられる場合には、自動制御による高段発進ができない手動制御モードＭ２のみを選択可能とすることで、自動二輪車１が走行可能な状態を維持しながら、高段発進が繰り返されてクラッチ摩耗が続くことを抑制することができる。その結果、クラッチ装置２６の耐久性を向上させることができる。

　本実施形態のクラッチ制御装置４０Ａは、前記クラッチ装置２６は、クラッチ板３５の摩擦係合により動力を伝達するものであり、前記制御部４０は、前記クラッチ板３５の摩耗量が閾値以上となった場合に、前記クラッチ装置２６の摩耗に関する設定条件が満たされたと判定する。
　この構成によれば、クラッチ板３５の摩耗量が閾値以上になった場合に、クラッチ装置２６の摩耗に関する設定条件が満たされたと判断し、強制手動制御モードに移行することで、クラッチ摩耗に関する直接的な情報に基づいて、精度よくクラッチ制御モードの制限を行うことができる。

　本実施形態のクラッチ制御装置４０Ａは、前記クラッチアクチュエータ５０の伝動要素（第三リダクションギヤ５６）の回転角度を検知する角度センサー５６ｄを備え、前記制御部４０は、前記クラッチ装置２６の接続時、前記クラッチ装置２６が接続し始めるタッチポイントＴＰに至ったとき、前記角度センサー５６ｄが検知する値が、初期値に対して規定量以上増加した場合に、前記クラッチ装置２６の摩耗に関する設定条件が満たされたと判定する。
　この構成によれば、クラッチアクチュエータ５０の伝動要素の回転角度が、タッチポイントＴＰ以降の半クラッチ領域で規定量以上増加している場合に、クラッチ装置２６の摩耗に関する設定条件が満たされたと判断し、強制手動制御モードに移行することで、クラッチアクチュエータ５０の駆動制御にも使用可能な角度センサー５６ｄを用いて、精度よくかつ簡便にクラッチ制御モードの制限を行うことができる。

　本実施形態のクラッチ制御装置４０Ａは、前記制御部４０は、前記クラッチ装置２６の摩耗に関する設定条件が満たされたと判定したとき、前記自動二輪車１のメインスイッチのオン・オフを介した次回のドライビングサイクルより、前記強制手動制御モードに移行する。
　この構成によれば、クラッチ装置２６の摩耗に関する設定条件が満たされてクラッチ制御モードの制限を行う場合にも、現在のドライビングサイクル中にはクラッチ制御モードの制限を行わないことで、メインスイッチのオン・オフ時に強制手動制御モードへの移行を運転者に通知することができ、クラッチ制御モードの制限を運転者が受け入れやすくすることができる。

　本実施形態のクラッチ制御装置４０Ａは、前記自動二輪車１の減速時に、前記自動二輪車１の変速機２１の変速位置が車速に対して高速側にあるときには、前記変速位置が高速側にあることを運転者に通知する。
　この構成によれば、自動二輪車１の減速時、変速機２１の変速位置が車速に対して高い場合には、運転者に通知を行うことで、運転者にシフトダウンを促し、特に停車時までに変速位置がローギヤ相当に戻される確実性を高めることができる。これにより、高速側の変速位置で発進が行われる頻度を低減し、クラッチ装置２６の負荷を低減することができる。

　本実施形態のクラッチ制御装置４０Ａは、前記変速位置が高速側にあるままで前記自動二輪車１が発進するときは、前記変速機２１が高速側の変速位置にあることを運転者に通知する。
　この構成によれば、自動二輪車１の発進時に変速位置が高速側にあることを運転者に通知することで、高速側の変速位置のままで発進が行われる頻度をさらに低減し、クラッチ装置２６の負荷をより一層低減することができる。

　本実施形態のクラッチ制御装置４０Ａは、前記制御部４０は、前記自動二輪車１の発進時、エンジン回転数が発進時回転数Ｎｅ以上となるように半クラッチ制御を行うものであり、前記制御部４０は、前記変速位置が高速側のままで前記自動二輪車１を発進させるときは、前記変速位置が低速側にあるときに前記自動二輪車１を発進させる場合に比べて、前記発進時回転数Ｎｅを低下させる。
　この構成によれば、変速機２１の変速位置が高速側にあるときは、変速機２１の変速位置が低速側にあるときに比べて発進時回転数Ｎｅを低下させることで、高速側の変速位置での発進時の半クラッチによるクラッチ負荷を抑えることができる。

　本実施形態のクラッチ制御装置４０Ａは、前記強制手動制御モードに移行しているとき、前記強制手動制御モードであることを運転者に通知する。
　この構成によれば、クラッチ制御モードが強制手動制御モードであることを運転者に通知することで、運転者が自動制御モードと誤認してクラッチ操作をせずインギヤ操作を行う等の誤操作を抑制することができる。

　なお、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、クラッチ操作子は、クラッチレバー４ｂに限らず、クラッチペダルやその他の種々操作子であってもよい。クラッチ装置２６は、外部からの入力のない通常時には切断状態となるノーマルオープンクラッチであってもよい。クラッチ装置２６は、エンジン１３と変速機２１との間に配置されるものに限らず、原動機と変速機以外の任意の出力対象との間に配置されるものでもよい。原動機は内燃機関に限らず電気モータであってもよい。

　上記実施形態のようにクラッチ操作を自動化した鞍乗り型車両への適用に限らない。例えば、マニュアルクラッチ操作を基本としながら、所定の条件下でマニュアルクラッチ操作を行わずに、駆動力を調整して変速を可能とする鞍乗り型車両（いわゆるクラッチ操作レスの変速装置を備える鞍乗り型車両）にも適用可能である。
　本実施形態のクラッチ制御装置４０Ａは、自動二輪車以外の鞍乗り型車両に適用してもよい。
　前記鞍乗り型車両には、運転者が車体を跨いで乗車する車両全般が含まれ、自動二輪車（原動機付自転車及びスクータ型車両を含む）のみならず、三輪（前一輪かつ後二輪の他に、前二輪かつ後一輪の車両も含む）又は四輪（四輪バギー等）の車両も含まれる。
　原動機に電気モータを含む車両に適用してもよい。
　鞍乗り型車両以外の車両（乗用車、バス、トラック等）に適用してもよい。

　本実施形態のクラッチ制御装置４０Ａは、車両に適用されるものであるが、本発明は車両への適用に限らず、航空機や船舶等の種々輸送機器、ならびに建設機械や産業機械等、様々な乗物や移動体に適用してもよい。さらに、本発明は、乗物以外でもクラッチ制御装置を備える機器であれば、例えば手押しの芝刈り機や清掃機等に広く適用可能である。
　そして、上記実施形態における構成は本発明の一例であり、実施形態の構成要素を周知の構成要素に置き換える等、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

　１　自動二輪車（車両）
　４ｂ　クラッチレバー（クラッチ操作子）
　１３　エンジン（内燃機関、原動機）
　２１　変速機（出力対象）
　２６　クラッチ装置
　３５　クラッチ板
　４０　制御部
　４０Ａ　クラッチ制御装置
　５０　クラッチアクチュエータ
　５６　第三リダクション軸（伝動要素）
　５６ｄ　回転角度センサー（角度センサー）
　Ｍ１　自動制御モード、オートモード
　Ｍ２　手動制御モード、マニュアルモード
　Ｍ３　手動制御介入モード、マニュアル介入モード
　Ｎｅ　発進時回転数
　ＴＰ　タッチポイント

Claims (8)

1. 　車両（１）の原動機（１３）と出力対象（２１）との間の動力伝達を断接するクラッチ装置（２６）と、
   　前記クラッチ装置（２６）を作動させるクラッチアクチュエータ（５０）と、
   　前記クラッチアクチュエータ（５０）の駆動を制御する制御部（４０）と、を備えるクラッチ制御装置（４０Ａ）であって、
   　前記制御部（４０）は、
   　前記クラッチアクチュエータ（５０）の駆動により前記クラッチ装置（２６）を自動的に作動させる自動制御モード（Ｍ１）と、
   　運転者が操作するクラッチ操作子（４ｂ）への操作入力により前記クラッチ装置（２６）を手動で作動させる手動制御モード（Ｍ２）と、を有し、
   　前記制御部（４０）は、
   　前記クラッチ装置（２６）の摩耗状態に応じて、前記手動制御モード（Ｍ２）のみ選択可能な強制手動制御モードに移行するクラッチ制御装置。
2. 　前記クラッチ装置（２６）は、クラッチ板（３５）の摩擦係合により動力を伝達するものであり、
   　前記制御部（４０）は、前記クラッチ板（３５）の摩耗量が閾値以上となった場合に、前記強制手動制御モードに移行する請求項１に記載のクラッチ制御装置。
3. 　前記クラッチアクチュエータ（５０）の伝動要素（５６）の回転角度を検知する角度センサー（５６ｄ）を備え、
   　前記制御部（４０）は、前記クラッチ装置（２６）の接続時、前記クラッチ装置（２６）が接続し始めるタッチポイント（ＴＰ）に至ったとき、前記角度センサー（５６ｄ）が検知する値が、初期値に対して規定量以上増加した場合に、前記強制手動制御モードに移行する請求項１又は２に記載のクラッチ制御装置。
4. 　前記制御部（４０）は、前記クラッチ装置（２６）の摩耗に関する設定条件が満たされたと判定したとき、前記車両（１）のメインスイッチのオン・オフを介した次回のドライビングサイクルより、前記強制手動制御モードに移行する請求項１又は２に記載のクラッチ制御装置。
5. 　前記車両（１）の減速時に、前記車両（１）の変速機（２１）の変速位置が車速に対して高速側にあるときには、前記変速位置が高速側にあることを運転者に通知する請求項１又は２に記載のクラッチ制御装置。
6. 　前記変速位置が高速側のままで前記車両（１）が発進するときは、前記変速機が高速側の変速位置にあることを運転者に通知する請求項５に記載のクラッチ制御装置。
7. 　前記制御部（４０）は、前記車両（１）の発進時、エンジン回転数が発進時回転数（Ｎｅ）以上となるように半クラッチ制御を行うものであり、
   　前記制御部（４０）は、前記変速位置が高速側のままで前記車両（１）が発進するときは、前記変速位置が低速側にあるときに前記車両（１）を発進させる場合に比べて、前記発進時回転数（Ｎｅ）を低下させる請求項５に記載のクラッチ制御装置。
8. 　前記強制手動制御モードに移行しているときは、前記強制手動制御モードであることを運転者に通知する請求項１又は２に記載のクラッチ制御装置。

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