JP6798202B2 - クラッチシステム - Google Patents

Description

本発明は、クラッチ装置の断接を調整可能なクラッチアクチュエータに対する作動流体の供給及び排出を制御することにより、クラッチ装置の断接を制御するクラッチシステムに関する。

従来、エンジンと変速機構との間にクラッチを配置し、クラッチの断接を制御することにより、エンジンと変速機構との間の駆動力の伝達を制御する技術が知られている。

また、空気、作動油等の流体（作動流体）を用いて、クラッチの断接を制御する技術も知られている。

例えば、作動流体によりクラッチの断接を制御するクラッチ制御装置において、流量の異なる複数の流量弁を並列に接続して、流体を排出する流量を調整することによりクラッチの接合スピードを調整する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開昭６３−４３０３３号公報

例えば、作動流体によりクラッチアクチュエータを駆動してクラッチの断接が行われるクラッチ装置においては、非線形なクラッチばね特性を有しているものがある。すなわち、作動流体の質量流量に対するクラッチアクチュエータのピストンの移動量の変化量が線形でないものがある。このような、クラッチ装置においては、応答性を確保しようとすると、オーバーシュートを発生させてしまう虞がある。

そこで、本発明は、クラッチの制御においてオーバーシュートの発生を防止しつつ、良好な応答性を確保することができる技術を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するため、本発明の一観点に係るクラッチシステムは、作動流体により断接作動するクラッチ装置と、移動することにより前記クラッチ装置の断接に作用するピストンと、前記ピストンを収容するシリンダとを有し、前記ピストンの一方側の面と前記シリンダとで囲まれた圧力室に対する前記作動流体の供給及び排出を行うことにより、前記ピストンを移動可能なクラッチアクチュエータと、前記作動流体により前記クラッチアクチュエータを駆動して前記クラッチ装置の断接を制御するクラッチ制御装置と、を備えるクラッチシステムであって、前記クラッチ制御装置は、前記圧力室と前記作動流体の供給側又は排出側との間の少なくとも一方に並列して配置された、複数の流量調整用バルブと、前記ピストンの位置が、前記圧力室における前記作動流体の総量の変化量に対する前記ピストンの移動量の変化の割合が低い第１範囲と、前記圧力室における前記作動流体の総量の変化量に対する前記ピストンの移動量の変化の割合が高い第２範囲とのいずれの範囲にあるかを判定するピストン位置判定手段と、
前記ピストン位置判定手段により前記ピストンの位置が第１範囲にあると判定された場合には、前記ピストンの位置が前記第２範囲にある場合よりも、多くの流量調整用バルブを動作させるバルブ制御手段と、を有することを特徴とする。

上記クラッチ制御装置において、ピストン位置判定手段は、クラッチアクチュエータのピストンの所定の基準位置からの移動量が、基準位置から第１範囲と第２範囲の境界となる位置までの移動量を超えたか否かにより、いずれの範囲にあるかを判定するようにしてもよい。

また、上記クラッチ制御装置において、流量調整用バルブは、圧力室と作動流体の供給側との間に並列して配置された複数の供給用バルブと、圧力室と排出側との間に並列して配置された複数の排出用バルブとを含んでもよい。

また、上記クラッチ制御装置において、クラッチアクチュエータは、圧力室への作動流体の供給を受けて移動する場合に、クラッチ装置を断状態とするように作用するようにしてもよい。

また、上記クラッチ制御装置において、クラッチ装置は、クラッチプレートをフライホイールに圧接させるためのダイヤフラムスプリングを備え、ピストンは、ダイヤフラムスプリングの軸中心を中心とする位置に配置されて、軸方向に移動可能となっており、ピストンが軸方向に移動されると、ダイヤフラムスプリングの内周縁近傍が押圧されるようになっていてもよい。

また、上記クラッチ制御装置において、クラッチ装置は、クラッチプレートをフライホイールに圧接させるためのダイヤフラムスプリングを備え、ピストンは、ダイヤフラムスプリングの軸中心から離れた位置に配置されて、軸方向に移動可能となっており、ピストンが軸方向に移動されると、所定の支軸を中心に回動可能なレバーを介して、ダイヤフラムスプリングの内周縁近傍が押圧されるようになっていてもよい。

本発明によれば、オーバーシュートの発生を防止しつつ、良好な応答性を確保することができる。

本発明の第１実施形態に係るクラッチ制御装置を備えるクラッチシステムの模式的な構成図である。 本発明の第１実施形態に係るＥＣＵの機能構成図である。 図３（Ａ）は、本発明の第１実施形態に係るクラッチアクチュエータにおけるストロークと、レリーズ荷重との関係を示す図である。図３（Ｂ）は、本発明の第１実施形態に係るクラッチアクチュエータにおけるストロークと、空気供給量との関係を示す図である。 本発明の第１実施形態に係るクラッチ断処理のフローチャートである。 本発明の第１実施形態に係るクラッチ接処理のフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係るクラッチ制御装置を備えるクラッチシステムの模式的な構成図である。

以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態に係るクラッチ制御装置を説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

図１は、本発明の第１実施形態に係るクラッチ制御装置を備えるクラッチシステムの模式的な構成図である。

クラッチシステム１は、クラッチ装置１０と、クラッチアクチュエータ２０と、クラッチ制御装置２と、ストロークセンサ１８と、を備える。

クラッチ装置１０は、フライホイール１２と、クラッチディスク１３と、プレッシャープレート１４と、クラッチカバー１５と、ダイヤフラムスプリング１６と、レリーズベアリング１７とを備える。

フライホイール１２は、図示しないエンジンの駆動力が伝達されるクランクシャフト１１に一体回転可能に接続されている。フライホイール１２の外周縁のクランクシャフト１１と反対側には、クラッチカバー１５が固定されている。

クラッチディスク１３は、クランクシャフト１１と同軸に配置された、図示しない変速機のインプットシャフト３１に、軸方向移動可能且つ一体回転可能にスプライン嵌合された取付部１３Ａと、取付部１３Ａの外周部に固定された円環状のディスク本体部１３Ｂと、ディスク本体部１３Ｂの外縁部の両面に固定された摩擦板１３Ｃとを有する。

プレッシャープレート１４は、クラッチディスク１３のフライホイール１２と反対側に摩擦板１３Ｃと接触可能に配置されている。プレッシャープレート１４のフライホイール１２と反対側の面には、ダイヤフラムスプリング１６の外縁部が接触可能に配置されており、ダイヤフラムスプリング１６により押圧されると、クラッチディスク１３をフライホイール１２に圧接可能となっている。なお、ダイヤフラムスプリング１６により押圧されていない場合には、図示しないスプリングにより、フライホイール１２と反対側に移動して、クラッチディスク１３をフライホイール１２に圧接しないようになっている。

ダイヤフラムスプリング１６は、無負荷の状態においては略円錐状のばね部材であり、内縁部分と外縁部分との中間部分が、クラッチカバー１５に取り付けられている。ダイヤフラムスプリング１６の外縁部は、プレッシャープレート１４のフライホイール１２と反対側に接触するように配置され、ダイヤフラムスプリング１６の内縁部は、レリーズベアリング１７のフライホイール１２側の面に接触するように配置されている。

本実施形態では、レリーズベアリング１７がダイヤフラムスプリング１６の内縁部をフライホイール１２側に押圧していない場合には、ダイヤフラムスプリング１６の外縁部がプレッシャープレート１４をフライホイール１２側に押圧し、クラッチディスク１３をフライホイール１２に圧接するように、すなわち、クラッチ装置１０を接状態とするようになっている。一方、レリーズベアリング１７がダイヤフラムスプリング１６の内縁部をフライホイール１２側に押圧している場合には、ダイヤフラムスプリング１６の外縁部がフライホイール１２と反対側に移動し、ダイヤフラムスプリング１６の外縁部がプレッシャープレート１４を押圧しないようになり、クラッチディスク１３をフライホイール１２に圧接しないように、すなわち、クラッチ装置１０を断状態とするようになっている。

レリーズベアリング１７は、内輪のフライホイール１２側がダイヤフラムスプリング１６の内縁部に接触するようになっているとともに、外輪のフライホイール１２と反対側がクラッチアクチュエータ２０の後述するピストン２２に接続されており、ダイヤフラムスプリング１６とピストン２２とを相対回転可能とするとともに、ピストン２２の軸方向の移動に伴ってインプットシャフト３１の軸方向に移動可能となっている。

クラッチアクチュエータ２０は、インプットシャフト３１の周囲に相対回転可能に配置されたシリンダ２１と、シリンダ２１内に軸方向に移動可能なピストン２２とを有する。ピストン２２のフライホイール１２と反対側の面と、シリンダ２１の内壁とにより圧力室２３が形成されるとともに、ピストン２２の外周面と、フライホイール１２側の面と、シリンダ２１の内壁とにより開放室２４が形成されている。

シリンダ２１には、圧力室２３内に空気（作動流体の一例）を供給するための給気用配管２５と、圧力室２３内から空気を排出するための排気用配管２６とが設けられている。また、シリンダ２１には、開放室２４を外部（例えば、大気圧となっている外部）と連通させる開放穴２１Ａが形成されている。

クラッチアクチュエータ２０によると、圧力室２３内に空気を供給することにより、ピストン２２をフライホイール１２側に移動させて、クラッチ装置１０を断状態にすることができ、圧力室２３内から空気を排出することにより、ピストン２２をフライホイール１２と反対側に移動させて、クラッチ装置１０を接状態にすることができる。

クラッチ制御装置２は、空気を供給する給気側と給気用配管２５との間に並列に配置された複数のバルブ（流量調整用バルブ、供給用バルブ）４１，４２と、空気を排出する排気側と排気用配管２６との間に並列に配置された複数のバルブ（流量調整バルブ、排出用バルブ）４３，４４と、バルブ４１，４２，４３，４４を制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ）５０とを有する。

バルブ４１，４２は、給気側と圧力室２３とを連通させて空気を供給する状態（供給状態）と、給気側と圧力室２３とを遮断させて空気の供給を停止する状態（供給停止状態）とに切り替えることができる。本実施形態では、バルブ４１，４２とは、供給状態において供給可能な空気の供給量は同様となっている。本実施形態では、バルブ４１，４２は、ＥＣＵ５０の制御により、供給状態と供給停止状態とを切り替えることができるようになっており、１周期の全時間にしめる供給状態となっている時間の割合（Ｄｕｔｙ比）を変更することにより、空気の供給量を調整できるようになっている。

バルブ４３，４４は、排気側と圧力室２３とを連通させて空気を排出する状態（排出状態）と、排気側と圧力室２３とを遮断させて空気の排出を停止する状態（排出停止状態）とに切り替えることができる。本実施形態では、バルブ４３，４４とは、排出状態において排出可能な空気の排出量は同様となっている。本実施形態では、バルブ４３，４４は、ＥＣＵ５０の制御により、排出状態と排出停止状態とを切り替えることができるようになっており、１周期の全時間にしめる排出状態となっている時間の割合（Ｄｕｔｙ比）を変更することにより、空気の排出量を調整できるようになっている。

ストロークセンサ１８は、クラッチアクチュエータ２０のピストン２２の所定の基準位置からの移動量（ストローク量）を検出する。ストロークセンサ１８は、検出したストローク量をＥＣＵ５０に通知する。

次に、ＥＣＵ５０について詳細に説明する。

図２は、本発明の第１実施形態に係るＥＣＵの機能構成図である。

ＥＣＵ５０は、クラッチ装置１０の断接の制御等を行うものであり、公知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入力ポート、出力ポート等を備える。

ＥＣＵ５０は、クラッチ動作判定部５１と、ピストン位置判定手段及びバルブ制御手段の一例としての制御決定部５２と、直接制御部５３と、フィードバック制御部５４とを一部の機能要素として有する。これら各機能要素は、一体のハードウエアであるＥＣＵ５０に含まれるものとして説明するが、これらの何れか一部を別体のハードウエアに設けることもできる。

クラッチ動作判定部５１は、図示しない車速センサからの車速、アクセル開度センサからのアクセル開度等に基づいて、クラッチ断動作を開始する必要があるか否かを判定し、クラッチ断動作の開始が必要である場合には、その旨を制御決定部５２に通知する。また、クラッチ動作判定部５１は、クラッチ接動作を開始する必要があるか否か（例えば、変速機の変速が完了したか否か）を判定し、クラッチ接動作の開始が必要である場合には、その旨を制御決定部５２に通知する。

制御決定部５２は、制御対象とするバルブと、制御対象のバルブの制御方法とを決定し、制御方法に応じて直接制御部５３及び／又はフィードバック制御部５４に、制御対象とするバルブを通知する。

本実施形態では、クラッチの断動作を行う際において、制御決定部５２は、ピストン２２のストローク量が所定の閾値より大きくない場合には、バルブ４１及びバルブ４２の２つのバルブを制御対象と決定し、バルブ４１については、Ｄｕｔｙ比を一定に維持する直接制御を行い、バルブ４２については、フィードバック制御を行うものと決定する。この場合には、制御決定部５２は、直接制御部５３に制御対象がバルブ４１であることを通知し、フィードバック制御部５４に制御対象がバルブ４２であることを通知する。なお、閾値については、後述する。

また、クラッチの断動作を行う際において、制御決定部５２は、ピストン２２のストローク量が所定の閾値より大きい場合には、１つのバルブ（例えば、バルブ４２）を制御対象のバルブと決定し、バルブ４２について、フィードバック制御を行うものと決定する。この場合には、制御決定部５２は、フィードバック制御部５４に制御対象がバルブ４２であることを通知する。

また、クラッチの接動作を行う際において、制御決定部５２は、ピストン２２のストローク量が所定の閾値より大きくない場合には、バルブ４３及びバルブ４４の２つのバルブを制御対象と決定し、バルブ４３については、Ｄｕｔｙ比を一定に維持する直接制御を行い、バルブ４４については、フィードバック制御を行うものと決定する。この場合には、制御決定部５２は、直接制御部５３に制御対象がバルブ４３であることを通知し、フィードバック制御部５４に制御対象がバルブ４４であることを通知する。

また、クラッチの接動作を行う際において、制御決定部５２は、ピストン２２のストローク量が所定の閾値より大きい場合には、１つのバルブ（例えば、バルブ４４）を制御対象のバルブと決定し、バルブ４４について、フィードバック制御を行うものと決定する。この場合には、制御決定部５２は、フィードバック制御部５４に制御対象がバルブ４４であることを通知する。

直接制御部５３は、制御決定部５２から通知された制御対象のバルブに対して、一定のＤｕｔｙ比で動作するように制御信号を出力する。

フィードバック制御部５４は、制御決定部５２から通知された制御対象のバルブに対して、フィードバック制御を実行する。フィードバック制御部５４は、ピストン２２のストロークの目標値Ｘ_ｔｒｇｔを設定する目標値設定部６１と、目標値Ｘ_ｔｒｇｔと実際のストローク量Ｘとの差を算出する演算部６２と、演算部６２により算出された差を入力としてＰＩＤ制御（Proportional-Integral-Differential Controller）を実行して、Ｄｕｔｙ比を算出するＰＩＤ制御部６３と、算出されたＤｕｔｙ比で動作させる制御信号を制御対象のバルブに出力する出力部６４とを備える。

次に、クラッチ装置１０を動作させる際のクラッチアクチュエータ２０の特性について詳細に説明する。

まず、クラッチアクチュエータ２０のピストン２２のストロークと、レリーズ荷重との関係について説明する。

図３（Ａ）は、本発明の第１実施形態に係るクラッチアクチュエータにおけるストロークと、レリーズ荷重との関係を示す図である。図３（Ａ）において、縦軸は、ピストン２２に加えた荷重（レリーズ荷重）を示し、横軸は、ピストン２２のストローク量を示している。なお、図３（Ａ）のストローク量が０の位置は、ピストン２２がシリンダ２１のフライホイール１２と反対側の端部（図１の右側）にある場合の位置である。

図３（Ａ）に示すように、ピストン２２のストローク量が小さい場合においては、ストローク量が大きい場合と比較して、荷重の変化に対するストローク量の変化の割合が低くなっている。また、ピストン２２のストローク量は、荷重に対して非線形となっていることがわかる。

次に、クラッチアクチュエータ２０のピストン２２のストロークと、クラッチアクチュエータ２０の圧力室２３に対する空気の供給量との関係について説明する。

図３（Ｂ）は、本発明の第１実施形態に係るクラッチアクチュエータにおけるストロークと、空気供給量との関係を示す図である。図３（Ｂ）において、縦軸は、圧力室２３に対して供給した空気供給量を示し、横軸は、ピストン２２のストローク量を示している。なお、図３（Ｂ）のストローク量が０の位置は、ピストン２２が、所定の初期位置（セット位置）にある場合の位置を示している。また、横軸の左側は、クラッチが接となる側、本実施形態では、圧力室２３から排気した際にピストン２２が移動する方向であり、右側は、クラッチが断となる側、本実施形態では、圧力室２３に給気した際にピストンが移動する方向である。

図３（Ｂ）に示すように、ピストン２２のストローク量が小さい範囲においては、ストローク量が大きい範囲と比較して、空気供給量の変化に対するストローク量の変化の割合が低くなっている。また、ピストン２２のストローク量は、空気供給量に対して非線形となっていることがわかる。

本実施形態においては、ピストン２２のストローク量が、空気供給量の変化に対するストローク量の変化の割合が低い範囲（第１範囲）にある場合においては、バルブ制御部５２が使用するバルブの数を２つにするように制御することにより、供給可能な空気供給量を増加させて、応答性を向上するようにしている。また、ピストン２２のストローク量が、空気供給量の変化に対するストローク量の変化の割合が高い範囲（第２範囲）にある場合においては、バルブ制御部５２が使用するバルブの数を１つにするように制御することにより、空気供給量の制御を詳細に行うことができ、オーバーシュートの発生を防止するようにしている。

本実施形態では、制御決定部５２は、ピストン２２のストローク量と、第１範囲と第２範囲との境界におけるストローク量を示す閾値との比較を行うことにより、空気供給量の変化に対するストローク量の変化の割合が低い範囲と、空気供給量の変化に対するストローク量の変化の割合が高い範囲とのいずれにあるのかを判定するようにしている。ここで、閾値は、空気供給量の変化に対するストローク量の変化の割合が所定以下となる位置に対応するストローク量としてもよいし、クラッチ動作を実験的に行うことにより検出された、オーバーシュートを発生させることなく、且つ早期にクラッチ動作が完了するような位置に対応するストローク量としてもよい。

次に、第１実施形態に係るクラッチシステム１における処理動作について説明する。

図４は、本発明の第１実施形態に係るクラッチ断処理のフローチャートである。

クラッチ断処理は、例えば、車両の電源ＯＮ（イグニッションスイッチのキースイッチＯＮ）となった場合に開始される。

クラッチ動作判定部５１は、図示しない車速センサからの車速、アクセル開度センサからのアクセル開度等に基づいて、変速機による変速を行うためにクラッチ断を開始する必要があるか否かを判定し（ステップＳ１１）、クラッチ断を開始する必要がない場合（ステップＳ１１：ＮＯ）には、処理をステップＳ１１に進める。

一方、クラッチ断を開始する必要がある場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）には、クラッチ動作判定部５１は、クラッチ断が完了しているか否かを判定する（ステップＳ１２）。

この結果、クラッチ断が完了していない場合（ステップＳ１２：ＮＯ）には、クラッチ動作判定部５１は、クラッチ断動作を実行させる旨の通知を制御決定部５２に通知し、通知を受けた制御決定部５２は、ストロークセンサ１８からのピストン２２のストローク量が所定の閾値を超えているか否かを判定する（ステップＳ１３）。

この結果、ピストン２２のストローク量が所定の閾値を超えていない場合（ステップＳ１３：ＮＯ）には、制御決定部５２は、給気側の２つのバルブ４１，４２を使用するように決定し、直接制御部５３及びフィードバック制御部５４により、２つのバルブ４１，４２を制御して、圧力室２３に空気を供給させ（ステップＳ１４）、処理をステップＳ１２に進める。

一方、ピストン２２のストローク量が所定の閾値を超えている場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）には、制御決定部５２は、給気側の１つのバルブ４２を使用するように決定し、フィードバック制御部５４により、バルブ４２を制御して、圧力室２３に空気を供給させ（ステップＳ１５）、処理をステップＳ１２に進める。

一方、クラッチ断が完了している場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）には、クラッチ動作判定部５１は、クラッチ動作を停止させる旨の通知を制御決定部５２に通知し、通知を受けた制御決定部５２は、給気側の使用しているバルブ（ここでは、バルブ４２）を停止させ（ステップＳ１６）、処理をステップＳ１１に進める。

図５は、本発明の第１実施形態に係るクラッチ接処理のフローチャートである。

クラッチ接処理は、例えば、車両の電源ＯＮ（イグニッションスイッチのキースイッチＯＮ）となった場合に開始される。

クラッチ動作判定部５１は、変速機による変速が終了等して、クラッチ接を開始する必要があるか否かを判定し（ステップＳ２１）、クラッチ接を開始する必要がない場合（ステップＳ２１：ＮＯ）には、処理をステップＳ２１に進める。

一方、クラッチ接を開始する必要がある場合（ステップＳ２１：ＹＥＳ）には、クラッチ動作判定部５１は、クラッチ接が完了しているか否かを判定する（ステップＳ２２）。

この結果、クラッチ接が完了していない場合（ステップＳ２２：ＮＯ）には、クラッチ動作判定部５１は、クラッチ接動作を実行させる旨の通知を制御決定部５２に通知し、通知を受けた制御決定部５２は、ストロークセンサ１８からのピストン２２のストローク量が所定の閾値を超えるか否かを判定する（ステップＳ２３）。

この結果、ピストン２２のストローク量が所定の閾値を超えていない場合（ステップＳ２３：ＮＯ）には、制御決定部５２は、排気側の２つのバルブ４３，４４を使用するように決定し、直接制御部５３及びフィードバック制御部５４により、２つのバルブ４３，４４を制御して、圧力室２３から空気を排出させ（ステップＳ２４）、処理をステップＳ２２に進める。

一方、ピストン２２のストローク量が所定の閾値を超えている場合（ステップＳ２３：ＹＥＳ）には、制御決定部５２は、排気側の１つのバルブ４４を使用するように決定し、フィードバック制御部５４により、バルブ４２を制御して、圧力室２３から空気を排出させ（ステップＳ２５）、処理をステップＳ２２に進める。

一方、クラッチ接が完了している場合（ステップＳ２２：ＹＥＳ）には、クラッチ動作判定部５１は、クラッチ接動作を停止させる旨の通知を制御決定部５２に通知し、通知を受けた制御決定部５２は、排気側の使用しているバルブ（ここでは、バルブ４３，４４）を停止させ（ステップＳ２６）、処理をステップＳ２１に進める。

以上説明したように、本実施形態に係るクラッチ制御装置２によると、クラッチアクチュエータの圧力室２３と空気の供給側及び排出側との間に並列に配置された、複数のバルブ４１，４２，４３，４４を備え、制御決定部５２が、ピストン２２の位置が所定の閾値を超えているか否かを判定することにより、ピストン２２の位置が圧力室２５における空気の変化量に対するピストンの移動量の変化の割合が低い第１範囲と、圧力室２５における空気の変化量に対するピストンの移動量の変化の割合が高い第２範囲とのいずれの範囲にあるかを判定するようにし、所定の閾値を超えていない場合（ピストン２２の位置が第１範囲にある場合）には、２つのバルブを動作させるようにし、閾値を超えている場合（ピストン２２の位置が第２範囲にある場合）には、１つのバルブを動作させるようにしたので、空気の変化量に対するピストンの移動量の変化の割合が低い範囲において、空気の変化量を大きくすることができ、クラッチ装置１０の応答性を向上することができる。

次に、第２実施形態に係るクラッチシステムについて説明する。なお、第１実施形態に係るクラッチシステムと同様な部分には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同様である。

図６は、本発明の第２実施形態に係るクラッチ制御装置を備えるクラッチシステムの模式的な構成図である。

第２実施形態に係るクラッチシステムは、第１実施形態に係るクラッチシステムとは、主に、クラッチアクチュエータ７０の配置及び構成が異なる。

クラッチアクチュエータ７０は、インプットシャフト３１を取り囲む位置ではなく、インプットシャフト３１から離れた位置に配置されている。クラッチアクチュエータ７０は、シリンダ７１と、シリンダ７１内に収容され、インプットシャフト３１の軸方向に移動可能なピストン７２と、ピストン７２のフライホイール１２と反対側の面に接続されたピストンロッド７３と、インプットシャフト３１の周囲にインプットシャフト３１の軸方向に移動可能に配置され、レリーズベアリング１２の外輪のフライホイール１２と反対側に接続されたベアリング保持部３２と、一端がピストンロッド７３に連結され、他端がベアリング保持部３２のフライホイール１２と反対側の面に連結され、所定の支軸３４を中心に回動可能なクラッチレバー３３と、を備える。

クラッチアクチュエータ７０では、ピストン７２のフライホイール１２側の面と、シリンダ７１の内壁とにより圧力室７４が形成されるとともに、ピストン７２のフライホイール１２と反対側の面と、シリンダ７１の内壁とにより開放室７５が形成されている。

シリンダ７１には、圧力室７４内に空気（作動流体の一例）を供給するための給気用配管２５と、圧力室７４内から空気を排出するための排気用配管２６とが設けられている。また、シリンダ７１には、開放室７５を外部（例えば、大気圧となっている外部）と連通させる開放穴７１Ａが形成されている。

クラッチアクチュエータ７０によると、圧力室７４内に空気を供給することにより、ピストン７２をフライホイール１２と反対側に移動可能である。ピストン７２がフライホイール１２と反対側に移動すると、ピストンロッド７３、クラッチレバー３３、ベアリング保持部３２を介して、レリーズベアリング１７がフライホイール１２側に移動し、ダイヤフラムスプリング１６の内縁部を押圧することとなるので、ダイヤフラムスプリング１６の外縁部がプレッシャープレート１４を押圧しないようになり、クラッチ装置１０が断状態となる。

一方、圧力室７４内から空気を排出することにより、ピストン７２をフライホイール１２側に移動可能である。ピストン７２がフライホイール１２側に移動すると、ピストンロッド７３、クラッチレバー３３、ベアリング保持部３２を介して、レリーズベアリング１７がフライホイール１２と反対側に移動し、ダイヤフラムスプリング１６の内縁部を押圧しなくなるので、ダイヤフラムスプリング１６の外縁部がプレッシャープレート１４を押圧するようになり、クラッチ装置１０が接状態となる。

この第２実施形態に係るクラッチシステムにおいても、クラッチ制御装置２による制御により、第１実施形態に係るクラッチシステムと同様な効果が得られる。

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。

例えば、上記実施形態では、供給側のバルブ４１とバルブ４２として、供給状態において供給可能な空気の供給量が同流量のバルブを用いていたが、本発明はこれに限られず、バルブ４１とバルブ４２とを異なる流量のバルブとしてもよい。また、上記実施形態では、排気側のバルブ４３とバルブ４４として、排出状態において排出可能な空気の供給量が同流量のバルブを用いていたが、本発明はこれに限られず、バルブ４３とバルブ４４とを異なる流量のバルブとしてもよい。

また、上記実施形態では、供給側のバルブとして２つのバルブを備えるようにしていたが、３以上のバルブを備えるようにしてもよく、また、排出側のバルブとして２つのバルブを備えるようにしていたが、３以上のバルブを備えるようにしてもよく、いずれの場合にも、ピストンの位置が圧力室における空気の変化量に対するピストンの移動量の変化の割合が低い第１範囲にある場合において、圧力室における空気の変化量に対するピストンの移動量の変化の割合が高い第２範囲にある場合よりも多くのバルブを動作させるようにすればよい。また、３以上のバルブを備えるようにした場合には、空気の変化量に対するピストンの移動量の変化の割合に応じて３以上の範囲に区分して、各範囲毎に駆動するバルブの数をかえるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、クラッチアクチュエータ２０（７０）のシリンダ２１（７１）の圧力室２３（７４）に、給気することにより、クラッチ装置１０を断状態とし、排気することにより、クラッチ装置１０を接状態とするようにクラッチシステムを構成していたが、本発明はこれに限られず、クラッチアクチュエータのシリンダの圧力室に給気することにより、クラッチ装置を接状態とし、排気することによりクラッチ装置を断状態とするようにクラッチシステムを構成してもよい。

また、上記実施形態では、複数のバルブを使用する場合に、一部のバルブの流量を一定にするように制御し、残りのバルブの流量をフィードバック制御するようにしていたが、本発明はこれに限られず、すべてのバルブの流量をフィードバック制御するようにしてもよい。また、使用されるフィードバック制御則は、ＰＩＤ制御に限らない。

また、上記実施形態では、供給側及び排出側の両方に複数のバルブを並列に設けるようにしていたが、本発明はこれに限られず、供給側又は排出側の何れか一方側のみに複数のバルブを設けるようにし、供給側又は排出側の一方側を利用する場合に、動作させるバルブの数を変えるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、ダイヤフラムスプリングを利用したクラッチ装置を例に説明していたが、本発明はこれに限られず、コイルスプリングを利用したクラッチ装置であってもよい。

また、上記実施形態では、作動流体として空気を用いた例を示していたが、本発明はこれに限られず、作動流体として作動油を用いるようにしてもよい。

１ クラッチシステム
２ クラッチ制御装置
１０ クラッチ装置
１１ クランクシャフト
１２ フライホイール
１３ クラッチディスク
１４ プレッシャープレート
１５ クラッチカバー
１６ ダイヤフラムスプリング
１７ レリーズベアリング
１８ ストロークセンサ
２０ クラッチアクチュエータ
２１ シリンダ
２２ ピストン
２３ 圧力室
２４ 開放室
２５ 給気用配管
２６ 排気用配管
３１ インプットシャフト
４１，４２，４３，４４ バルブ
５０ ＥＣＵ
５１ クラッチ動作判定部
５２ 制御決定部
５３ 直接制御部
５４ フィードバック制御部

Claims (6)

1. 作動流体により断接作動するクラッチ装置と、
   移動することにより前記クラッチ装置の断接に作用するピストンと、前記ピストンを収容するシリンダとを有し、前記ピストンの一方側の面と前記シリンダとで囲まれた圧力室に対する前記作動流体の供給及び排出を行うことにより、前記ピストンを移動可能なクラッチアクチュエータと、
   前記作動流体により前記クラッチアクチュエータを駆動して前記クラッチ装置の断接を制御するクラッチ制御装置と、
   を備えるクラッチシステムであって、
   前記クラッチ制御装置は、
   前記圧力室と前記作動流体の供給側又は排出側との間の少なくとも一方に並列して配置された、複数の流量調整用バルブと、
   前記ピストンの位置が、前記圧力室における前記作動流体の総量の変化量に対する前記ピストンの移動量の変化の割合が低い第１範囲と、前記圧力室における前記作動流体の総量の変化量に対する前記ピストンの移動量の変化の割合が高い第２範囲とのいずれの範囲にあるかを判定するピストン位置判定手段と、
   前記ピストン位置判定手段により前記ピストンの位置が第１範囲にあると判定された場合には、前記ピストンの位置が前記第２範囲にある場合よりも、多くの流量調整用バルブを動作させるバルブ制御手段と、を有することを特徴とするクラッチシステム。
2. 前記ピストン位置判定手段は、
   前記クラッチアクチュエータの前記ピストンの所定の基準位置からの移動量が、前記基準位置から前記第１範囲と前記第２範囲の境界となる位置までの移動量を超えたか否かにより、いずれの範囲にあるかを判定する
   請求項１に記載のクラッチシステム。
3. 前記流量調整用バルブは、前記圧力室と前記作動流体の供給側との間に並列して配置された複数の供給用バルブと、前記圧力室と前記排出側との間に並列して配置された複数の排出用バルブとを含む
   請求項１又は請求項２に記載のクラッチシステム。
4. 前記クラッチアクチュエータは、
   前記圧力室への前記作動流体の供給を受けて移動する場合に、前記クラッチ装置を断状態とするように作用する
   請求項１から請求項３の何れか一項に記載のクラッチシステム。
5. 前記クラッチ装置は、クラッチプレートをフライホイールに圧接させるためのダイヤフラムスプリングを備え、
   前記ピストンは、前記ダイヤフラムスプリングの軸中心を中心とする位置に配置されて、軸方向に移動可能となっており、
   前記ピストンが前記軸方向に移動されると、前記ダイヤフラムスプリングの内周縁近傍が押圧されるようになっている
   請求項１から請求項４の何れか一項に記載のクラッチシステム。
6. 前記クラッチ装置は、クラッチプレートをフライホイールに圧接させるためのダイヤフラムスプリングを備え、
   前記ピストンは、前記ダイヤフラムスプリングの軸中心から離れた位置に配置されて、軸方向に移動可能となっており、
   前記ピストンが前記軸方向に移動されると、所定の支軸を中心に回動可能なレバーを介して、前記ダイヤフラムスプリングの内周縁近傍が押圧されるようになっている
   請求項１から請求項４の何れか一項に記載のクラッチシステム。

Images