JP6907857B2 - クラッチ制御装置 - Google Patents

Description

本出願において開示された技術は、クラッチバイワイヤ（ＣｂＷ）方式を採用したマニュアルトランスミッション（ＭＴ）やオートメイテッド・マニュアルトランスミッション（ＡＭＴ）等、アクチュエータを用いてクラッチを自動的に制御可能な車両に搭載され、かかるアクチュエータを制御するクラッチ制御装置に関する。

ＣｂＷ方式のＭＴを搭載する車両、又は、ＡＭＴを搭載する車両には、クラッチの継合及び切断を制御するクラッチ制御装置が搭載される。特許文献１には、アクチュエータを備えた乾式自動クラッチ、自動変速機、及びかかる自動クラッチを制御する制御手段が開示されている。

また、特許文献２には、車両に搭載されたモータの制御方法が開示されている。具体的には、車両の衝突時に、所謂フェールセーフ処理を実行するために、モータの損傷や故障が検知された場合には、モータへの給電を遮断して、モータの作動を停止せしめる制御方法が開示されている。

特開２００３−５６６９２号公報 特開２００９−２５４１１９号公報

しかしながら、特許文献１には、アクチュエータやアクチュエータの周辺部品（クラッチを含む）が故障した場合に、どのようにアクチュエータの駆動を停止させ、どのタイミングでフェールセーフモードへ移行するのか、等について開示されていない。仮に、アクチュエータやアクチュエータの周辺部品が故障したまま、アクチュエータやクラッチの駆動を継続させると、アクチュエータの故障の悪化や、クラッチの故障にも繋がりかねない。そこで、例えば、特許文献２に開示される制御方法と同様に、アクチュエータやアクチュエータの周辺部品が故障しているとクラッチ制御装置によって判定された場合に、即時にアクチュエータの駆動を停止(通電を停止）させる方法が考えられる。この方法は、かかるアクチュエータやアクチュエータの周辺部品の故障が検出された場合であって、且つ既にアクチュエータが制御不能な場合においては、当然取られうる方法である一方、アクチュエータやアクチュエータの周辺部品の故障が検出された場合であって、且つ依然としてアクチュエータの駆動を制御可能な場合においては、かかる即時のアクチュエータ駆動停止という方法は、別の問題を生じさせる可能性がある。すなわち、クラッチカバーの反力等の影響を受けてアクチュエータの駆動速度が大きい状態のときに、即時にアクチュエータの駆動を停止（通電を停止）させてしまうと、慣性の影響を受けて、アクチュエータが物理的に即時に停止することができずにオーバーシュートしてしまい、アクチュエータ又はその周辺を構成するウォームギヤ等のギヤ類に不具合を生じさせてしまう可能性がある。

そこで、本発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、アクチュエータの駆動を制御可能な状態において、かかるアクチュエータに異常が発生した場合には、アクチュエータの駆動速度を減少させた後、アクチュエータへの通電を停止させて、アクチュエータの副次的な異常発生を効率的に防止可能なクラッチ制御装置を提供する。

本発明の一態様に係るクラッチ制御装置は、クラッチの継合状態又は切断状態の切替え操作を実行するアクチュエータを制御するクラッチ制御装置であって、車両の運転状態又は前記アクチュエータの駆動状態に応じて、前記クラッチの切替え操作過程における前記クラッチの目標位置を取得し、前記アクチュエータへの通電を制御することで前記目標位置を前記アクチュエータに出力して、前記クラッチの切替え制御を行う制御部と、前記アクチュエータ又は前記クラッチに設けられるセンサから、２重系経路に各々出力される信号に基づいて、前記アクチュエータの駆動状態を監視し、且つ前記制御部による通電制御によって制御可能な状態における前記アクチュエータの異常を検出する検出部と、前記クラッチの実位置を算出し、且つ前記クラッチの実位置が、前記制御部から取得する前記目標位置に追従しているか否かを判定する判定部と、を具備し、前記検出部によって前記アクチュエータが異常であると検出された場合に、前記制御部は、前記検出部によって前記アクチュエータが異常であると検出された検出時点における前記目標位置を記憶して、前記検出時点における前記目標位置を、前記検出時点から第１の所定時間継続する一定の前記目標位置とし、且つ前記クラッチの実位置が一定の前記目標位置に追従していると前記判定部によって判定されると、前記アクチュエータへの通電を停止して、前記アクチュエータの駆動を停止するものである。

この構成により、前記検出部によって、前記制御部による通電制御によって制御可能な状態における前記アクチュエータの異常が検出された場合においては、前記アクチュエータの駆動速度を減少させた後に、前記制御部によって前記アクチュエータへの通電を停止して、前記アクチュエータの駆動を停止させることができる。これにより、前記アクチュエータの駆動速度が大きい場合の慣性に由来する、前記アクチュエータ（厳密には、前記アクチュエータの周辺を構成するウォームギヤ等のギヤ類を含む）における副次的な異常・故障の発生を効率的に防止することができる。さらにまた、前記アクチュエータの駆動速度が大きく慣性の影響が生じる場合であっても、前記アクチュエータの駆動を停止させる位置を、前記クラッチの継合状態と切断状態の中間位置（より具体的には、対応するアクチュエータ装置２におけるアクチュエータピストンの端部が、アクチュエータシリンダの端部ではない位置に存在すること）とすることができるため、かかる慣性に由来する、前記アクチュエータにおける副次的な異常・故障の発生を、更に効率的に防止することもできる。

また、本発明の前記クラッチ制御装置において、前記検出部は、前記センサから前記２重系経路に各々出力される信号のうち、一方の経路に出力される信号と他方の経路に出力される信号との偏差の絶対値が所定値を超え、且つ前記絶対値が前記所定値を超える状態が第２の所定時間以上継続する場合に、前記制御部による通電制御によって制御可能な状態において前記アクチュエータが異常であると検出することが好ましい。

この構成により、前記制御部による通電制御によって制御可能な状態における前記アクチュエータの異常を効率的に検出することができる。なお、この場合における前記アクチュエータの異常検出とは、前記センサから前記２重系経路に出力される２つの信号間のドリフト検出を意味している。

また、本発明の前記クラッチ制御装置において、前記センサは、前記アクチュエータの一部を構成するマスタシリンダに設けられることが好ましい。

この構成により、前記検出部及び前記判定部は、各々の検出機能及び判定機能を効率的に発揮することができる。

本発明の様々な実施形態によれば、アクチュエータの駆動を制御可能な状態において、かかるアクチュエータに異常が発生した場合には、アクチュエータの駆動速度を減少させた後、アクチュエータへの通電を停止させて、アクチュエータの副次的な異常発生を効率的に防止可能なクラッチ制御装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るクラッチ制御装置が用いられるシステムの構成の例を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係るクラッチ制御装置において、アクチュエータ装置が依然として制御可能な状態でアクチュエータ装置に異常があると検出された場合に、即時にアクチュエータ装置の駆動を停止（通電を停止）させる制御方法を模式的に示す図である。 本発明の一実施形態に係るクラッチ制御装置において、アクチュエータ装置が依然として制御可能な状態でアクチュエータ装置に異常があると検出された場合に、アクチュエータ装置の駆動速度を減少させた後に、アクチュエータ装置の通電を停止させる制御方法を模式的に示す図である。 本発明の一実施形態に係るクラッチ制御装置により行われる制御プロセスを示すフロー図である。

以下、添付図面を参照して本発明の様々な実施形態を説明する。なお、図面において共通した構成要素には同一の参照符号が付されている。また、或る図面に表現された構成要素が、説明の便宜上、別の図面においては省略されていることがある点に留意されたい。さらにまた、添付した図面が必ずしも正確な縮尺で記載されている訳ではないということに注意されたい。

１．クラッチ制御装置が用いられるシステム全体の構成
一実施形態に係るクラッチ制御装置は、ＣｂＷ方式のＭＴを搭載する車両、ＡＭＴを搭載する車両、又はその他任意のタイミングでクラッチを自動的に制御可能な車両に搭載され、クラッチの接続及び切断を制御するものである。

図１は、本発明の一実施形態に係るクラッチ制御装置１００が用いられるシステム１０００の構成の例を示す模式図である。図１に示すように、システム１０００は、クラッチ装置１と、クラッチ装置１に配管５を経由して接続され、クラッチ装置１の継合又は切断の切替え操作を行うアクチュエータ装置２と、クラッチ装置１に接続されるエンジン３と、クラッチ装置１に接続されるトランスミッション４と、エンジン３の運転状況（エンジン回転数等）を制御するエンジン制御部３０と、アクチュエータ装置２、トランスミッション４、及びエンジン制御部３０等に電気的に接続されるクラッチ制御装置１００と、を主に含む。なお、エンジン３は一般的なエンジンを用いることができ、また一般的なエンジン制御部３０によってその動きを制御されている。ここでは詳細な説明は省略する。同様に、トランスミッション４も、一般的なマニュアルトランスミッション等を用いることができ、ここでは詳細な説明は省略する。

１−１．クラッチ装置１
図１に示すように、クラッチ装置１は、例えば、ダイヤフラムスプリング１６を用いて、クラッチカバー１５内に設けられるプレッシャープレート１３を、摩擦材１１を備えるクラッチディスク１２を介して、エンジン３側のフライホイール３ａに押圧することにより、エンジン３の駆動力をトランスミッション４に伝達する継合状態と、アクチュエータ装置２又はクラッチペダル装置（図示せず）から、配管５及びスレーブシリンダ（図示せず）を経由してレリーズシリンダ１０に供給される作動油を用いてダイヤフラムスプリング１６によるプレッシャープレート１３に対する押圧を規制して、エンジン３の駆動力をトランスミッション４に伝達しない切断状態と、を切替える。

１−２．アクチュエータ装置２
図１に示すように、アクチュエータ装置２は、一例として例えば、主にモータ２０と、モータ２０の回転軸に固定され、モータ２０の駆動力を減速するウォームギヤ機構の減速機２１と、減速機２１に係合するアクチュエータピストン２２ｂ、及びアクチュエータピストン２２ｂを収容するアクチュエータシリンダ２２ｃから主に構成されるマスタシリンダ２２と、を含む。モータ２０は、後述するクラッチ制御装置１００による制御に従って、その回転軸を回転させる。減速機２１は、モータ２０の回転軸に固定され、モータ２０と一体的に回転するウォームギヤ２１ａと、ウォームギヤ２１ａからモータ２０の駆動力が伝達されるウォームホイール２１ｂを有する。ウォームホイール２１ｂは、ウォームギヤ２１ａの回転に応じて、ウォームギヤ２１ａの中心軸に直交する中心軸の周りに回転する。なお、ウォームギヤ２１ａとウォームホイール２１ｂとを入れ替えても、同様の減速機２１の構成を取りうることができる点も付言する。

アクチュエータピストン２２ｂは、ウォームホイール２１ｂに係合しており、ウォームホイール２１ｂの回転に応じて、アクチュエータシリンダ２２ｃの内部において、アクチュエータシリンダ２２ｃの延設方向（図１においては紙面左右方向）に沿って摺動する。

なお、アクチュエータピストン２２ｂには、アクチュエータシリンダ２２ｃ内におけるアクチュエータピストン２２ｂの実位置（ストローク位置）を検知するセンサ２２ａが設けられている。この場合、アクチュエータ装置２は、検出したアクチュエータピストン２２ｂの実位置に関する情報を、複数の配線（経路）を利用した多重信号方式により、クラッチ制御装置１００に送信する。より具体的には、例えば２重系経路の信号線（有線無線を問わない）を用いることができ、センサ２２ａが検知した情報を、２つ（１つでも良いが一例として）のマイコンに入力し、かかる２つのマイコンのうちの一方は、一方の配線２２ｘを用いて、かかる情報をクラッチ制御装置１００に送信し、他方のマイコンは、他方の配線２２ｙを用いて、かかる情報をクラッチ制御装置１００に送信する。すなわち、２つのマイコンが正常に起動する限りにおいて、２２ｘ及び２２ｙの配線を通じて送信される情報は常に同一となる。なお、センサ２２ａが検知するアクチュエータピストン２２ｂの実位置に基づいて、アクチュエータピストン２２ｂの移動速度を算出することも可能であり、このアクチュエータピストン２２ｂの移動速度を、前述のアクチュエータピストン２２ａの実位置に関する情報とともに、２重系経路の信号線を用いて、クラッチ制御装置１００に送信することも可能である。また、２重系経路の信号線に限らず、その他複数経路の信号線を用いても構わない点を念のため付言する。

ところで、アクチュエータピストン２２ｂのアクチュエータシリンダ２２ｃ内における摺動は、クラッチ装置１の継合状態及び切断状態の両状態間の作動と連動している。具体的には、モータ２０を駆動させて、アクチュエータピストン２２ｂをアクチュエータシリンダ２２ｃ内で油圧を発生させるように摺動（図１においては、アクチュエータピストン２２ｂが紙面左方向へ摺動）させると、かかる油圧が配管５を経由してレリーズシリンダ１０に供給される。これにより、ダイヤフラムスプリング１６によるプレッシャープレート１３に対する押圧を規制して、切断状態を実現する。同様に、アクチュエータピストン２２ｂを逆方向に摺動させることにより、継合状態を実現する。したがって、アクチュエータシリンダ２２ｃ内におけるアクチュエータピストン２２ｂの実位置（ストローク位置）に関する情報をセンサ２２ａによって検知することによって、同時にクラッチ装置１（厳密にはクラッチディスク１２やプレッシャープレート１３等の各要素）の実位置に関する情報を検知することができる。また、アクチュエータシリンダ２２ｃ内におけるアクチュエータピストン２２ｂの移動速度に関する情報をセンサ２２ａによって検知すれば、同時にクラッチ装置１の実際の移動速度に関する情報を検知することも可能となる。

なお、センサ２２ａは、マスタシリンダ２２におけるアクチュエータピストン２２ｂに設けられる。他方、上記センサ２２ａの目的に反しない限りにおいて、センサ２２ａは、例えばアクチュエータシリンダ２２ｃ、クラッチ装置１内におけるレリーズシリンダ１０、クラッチディスク１２、又はプレッシャープレート１３に設けられてもよく、これら列挙された構成要素のいずれかのストローク位置（及び移動速度）を検知することで、上述の構成を代替することができる。さらにまた、センサ２２ａは、ウォームホイール２１ｂに設けられてよい。ウォームホイール２１ｂの回転速度を検知することで、上述の構成を代替することもできる。

１−３．クラッチ制御装置１００
クラッチ制御装置１００は、大まかにいえば、例えばエンジン３の回転数、トランスミッション４の入力回転数、及びギヤ段等の車両の運転情報を受信して、これらの運転情報に基づく車両の運転状況に応じて、アクチュエータ装置２の目標位置を算出する（取得する）。さらに、かかる目標位置を、アクチュエータ装置２への通電を制御することでアクチュエータ装置２へと出力して、クラッチ装置１の切替え操作を実行するものである。なお、クラッチ制御装置１００は、前述の目標位置に加えて、アクチュエータ装置２の目標移動速度も算出して（取得して）、かかる目標移動速度を、アクチュエータ装置２へと出力して、クラッチ装置１の切替え操作を実行してもよい。このようなクラッチ制御装置１００は、ハードウェアとして、例えば、様々なプログラム及びデータを記憶するメインメモリ及び外部メモリ等を含むメモリ（図示しない）と、メモリに記憶されたプログラムを実行するＣＰＵ（図示しない）と、アクチュエータ装置２（アクチュエータピストン２２ｂ）、エンジン３（エンジン制御部３０）、及びトランスミッション４等と通信する通信インターフェイス（図示しない）と、ユーザから様々な情報を入力するためのユーザインターフェイス（図示しない）と、を主に含むものである。

クラッチ制御装置１００が有する機能としては、図１に示すように、通信部（図示せず）と、制御部１１０と、検出部１２０と、判定部１３０と、を主に含むことができる。また、クラッチ制御装置１００は、トランスミッション４を制御するトランスミッション制御部（図示せず）の中に一体的に設けられてもよいし、トランスミッション制御部とは別に設けられてもよい。

通信部は、アクチュエータ装置２（アクチュエータピストン２２ｂ）、エンジン３（エンジン制御部３０）、トランスミッション４、及び、これらに組み込まれた又はこれらとは別体で設けられた様々なセンサや送受信部を含む様々なハードウェア要素との間で、様々な情報の送受信を実行する。より具体的には、クラッチ装置１の実位置（アクチュエータピストン２２ｂの実位置（ストローク位置））に関する情報を、アクチュエータ装置２（アクチュエータピストン２２ｂ）に設けられるセンサ２２ａから出力される信号として、２重系経路の信号線を介して受信し、エンジン３の運転状況（例えば、エンジン３の回転数）に関する情報をエンジン制御部３０から受信し、トランスミッション４の入力回転数やギヤ段等の情報をトランスミッション４に設けられるトランスミッションセンサ４２から受信する。他方、後述する制御部１１０によって算出されるクラッチ装置１の目標位置（厳密には、クラッチディスク１２やプレッシャープレート１３等、クラッチ装置１を構成するいずれかの要素の目標位置であって、アクチュエータピストン２２ｂの目標位置に置換することができる）や、場合によっては、前述の目標位置に基づいて算出される、クラッチ装置１の目標移動速度（厳密には、クラッチディスク１２やプレッシャープレート１３等、クラッチ装置１を構成するいずれかの要素の目標移動速度であって、アクチュエータピストン２２ｂの目標移動速度に置換することができる）を、アクチュエータ装置２に送信（出力）して、モータ２０の回転を制御する。このような機能を果たす通信部は、例えば、上述した通信インターフェイス等により実現され得るものであって、かかる通信部は、後述する制御部１１０の内部に設けられていてもよい。

以下、クラッチ制御装置１００がハードウェア要素との間において何らかの情報を「通信（送受信）する」といった場合には、この通信部がそのような通信（送受信）を行うことができると理解されたい。

制御部１１０は、例えば、アクチュエータ装置２への通電ＯＮ又は通電ＯＦＦ、及びアクチュエータ装置２への通電を制御することによるアクチュエータ装置２のモータ２０の回転を制御する制御情報を、通信部を介してアクチュエータ装置２に送信することにより、アクチュエータ装置２を制御すること（これにより、クラッチ装置１の継合及び切断を制御すること）ができる。さらに具体的には、制御部１１０は、通信部によって受信されるエンジン３の運転状況（例えば、エンジン３の回転数）に関する情報や、トランスミッション４の入力回転数やギヤ段の情報等の車両の運転状態に関する情報に基づいて、クラッチ装置１の目標位置（厳密には、クラッチディスク１２やプレッシャープレート１３等、クラッチ装置１を構成するいずれかの要素の目標位置であって、アクチュエータピストン２２ｂの目標位置に置換することができる）を算出することができる。なお、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、かかる目標位置を算出すれば、かかる目標位置と時間との関係性に基づいて、クラッチ装置１の目標移動速度（厳密には、クラッチディスク１２やプレッシャープレート１３等、クラッチ装置１を構成するいずれかの要素の目標移動速度であって、アクチュエータピストン２２ｂの目標移動速度に置換することができる）も算出することができる（図２Ａ及び図２Ｂにおいては、実線で示されるグラフの傾きが目標移動速度となる）。かかる目標位置（及び目標移動速度）は、通信部を介して、アクチュエータ装置２に送信（出力）され、モータ２０の回転が制御される。なお、後述のとおり、検出部１２０により、アクチュエータ装置２が依然として制御可能な状態において、アクチュエータ装置２の異常が検出された場合においては、制御部１１０は、車両の運転状態ではなく、アクチュエータ装置２の異常が検出されたことに伴って、通常時とは異なる方法で、クラッチ装置１の目標位置を算出する。つまり、アクチュエータ装置２の異常が検出されると、アクチュエータ装置２が異常であると検出された検出時点における目標位置を記憶して、その検出時点における目標位置を、その検出時点から所定時間（第１の所定時間）継続する一定の目標位置（及び目標移動速度においては、０又は最終的に０に近い値に漸減していく値）となるように設定されている。

このような機能を果たす制御部１１０は、例えば、上述したＣＰＵ等により実現され得るものである。また、以下、クラッチ制御装置１００がハードウェア要素を「制御する」といった場合には、この制御部１１０がそのような制御を行うことができると理解されたい。

また、クラッチ制御装置１００は、様々なプログラム、データ及び情報を記憶する記憶部（図示せず）を含んでおり、かかる記憶部は制御部１１０の内部に設けられてもよい。これらのデータ及び情報には、通信部、制御部１１０、後述の検出部１２０、及び後述の判定部１３０から受信したデータ及び情報が含まれ得る。このような機能を果たす記憶部は、例えば、上述したメインメモリ及び外部メモリ等を含むメモリ等により実現されるものである。これにより、例えば、クラッチ装置１の任意の目標位置（及び目標移動速度）を記憶することができる。

なお、以下、クラッチ制御装置１００が何らかの情報又はデータを「記憶する」といった場合には、この記憶部がそのような記憶を行うことができると理解されたい。

ここで、クラッチ装置１の目標位置及び目標移動速度について説明する。前述のとおり、制御部１１０は、通信部によって受信されるエンジン３の運転状況（例えば、エンジン３の回転数）に関する情報や、トランスミッション４の入力回転数やギヤ段の情報等の車両の運転状態に関する情報に基づいて、クラッチ装置１の目標位置及び場合によっては目標移動速度を算出する。したがって、クラッチ装置１の目標位置及び目標移動速度とは、クラッチ装置１の実位置及びクラッチ装置１の実際の移動速度とは異なり、制御部１１０によって算出され通信部を介してアクチュエータ装置２に送信される指令値ということができる。したがって、クラッチ装置１の実位置及びクラッチ装置１の実際の移動速度は、目標位置及び目標移動速度を追従するように（例えば、図２の実線参照）変位する。

次に、検出部１２０は、通信部を介して、前述のハードウェア要素から受信した情報を用いて、様々な現象を検出する。例えば、検出部１２０は、通信部を介して、クラッチ装置１の実位置（アクチュエータピストン２２ｂの実位置（ストローク位置））及びクラッチ装置１の実際の移動速度（アクチュエータピストン２２ｂの実際の移動速度）に関する情報を、アクチュエータ装置２（アクチュエータピストン２２ｂ）に設けられるセンサ２２ａから出力される信号として、２重系経路の信号線（前述のとおり、２重系ではない複数経路の信号線であってもよい）を介して受信して、アクチュエータ装置２の駆動状態を監視している。より具体的には、センサ２２ａが検知した信号（情報）を、２つのマイコンに入力し、かかる２つのマイコンのうちの一方は、２重系経路の一方の配線２２ｘを用いて、かかる信号をクラッチ制御装置１００に送信し、他方のマイコンは、２重系経路の他方の配線２２ｙを用いて、かかる信号をクラッチ制御装置１００に送信する。すなわち、２つのマイコンが正常に起動する限りにおいて、２２ｘ及び２２ｙの配線を通じて受信する２つの信号は常に同一か、又は２つの信号の偏差の絶対値は誤差範囲となる。逆に、センサ２２ａから２重系経路に各々出力される２つの信号の偏差の絶対値が所定値を超え、且つその状態が所定時間（第２の所定時間）以上継続する場合に、アクチュエータ装置２が異常であると検出することができる。この場合におけるアクチュエータ装置２の異常の検出とは、アクチュエータ装置２が依然として制御可能な状態において、センサ２２ａから２重系経路に出力される２つの信号間のドリフト検出を意味している。より具体的に言えば、かかる２つの信号は、前述したように、通常同一か、又は２つの信号の偏差の絶対値は誤差範囲に収まっている。しかしながら、２つの信号のうちのいずれかに異常が発生すると、かかる偏差の絶対値は大きくなる。但し、このような異常とは関係なく、例えば周辺環境や配線等の製品バラつき等によって、かかる偏差の絶対値が一瞬だけ大きくなる場合も考えられるため、検出部１２０は、かかる偏差の絶対値が予め設定される所定値を超え、且つその状態が所定時間（第２の所定時間）以上継続する場合に、２つの信号のうちのいずれかに異常がある（ドリフトが発生している）と検出するように設計されている。なお、例えば、２２ｘ及び２２ｙにかかる配線の固着や断線等が生じているような異常の場合には、もはや制御部１１０による通電制御によって、アクチュエータ装置２を制御することはできないため、本発明の一実施形態とは異なる別のプロセスにて、固着や断線等の異常を検出することとなる。

このような機能を果たす検出部１２０は、例えば、上述したＣＰＵ等により実現され得るものである。また、以下、クラッチ制御装置１００が何らかの現象を「検出する」といった場合には、この検出部１２０がそのような検出を行うことができると理解されたい。

次に、判定部１３０は、通信部を介して、クラッチ装置１の実位置、及び場合によってはクラッチ装置１の実際の移動速度（アクチュエータピストン２２ｂの実位置（ストローク位置）、及びアクチュエータピストン２２ｂの実際の移動速度）に関する情報を、アクチュエータ装置２（アクチュエータピストン２２ｂ）に設けられるセンサ２２ａから２重系経路に出力される信号として受信すると、かかる２重系経路に出力された各々の信号の情報の中間値を演算して、クラッチ装置１の実位置、及び場合によってはクラッチ装置１の実際の移動速度（アクチュエータピストン２２ｂの実位置（ストローク位置）、及びアクチュエータピストン２２ｂの実際の移動速度）を算出する（例えば、図２Ａ及び図２Ｂ参照）。その上で、クラッチ装置１の実位置が、アクチュエータ装置２の異常が検出されたことに伴って制御部１１０によって算出されるクラッチ装置１の目標位置（所定時間一定）に追従しているか否かを判定することができる。また、クラッチ装置１の実際の移動速度が利用される場合においては、かかる実際の移動速度が目標移動速度（０又は０に近い値）に追従しているか否かも判定されうる。具体的には、判定部１３０は、制御部１１０によって算出されるクラッチ装置１の目標位置及び目標移動速度を取得し、前述の通り算出したクラッチ装置１の実位置及びクラッチ装置１の実際の移動速度との関係において、当該実位置と当該目標位置との差が予め設定される所定範囲内に、所定時間（第１の所定時間及び第２の所定時間とは異なるものであって、第３の所定時間というものとする）継続するかどうかに基づいて、追従しているか否かを判定することができる。また、当該実際の移動速度と当該目標移動速度との差が、予め設定される所定範囲内に所定時間（第３の所定時間）継続するかどうかに基づいて、追従しているか否かを判定することも可能である。なお、クラッチ装置１の実位置及び実際の移動速度については、前述の検出部１２０による異常検出の有無に係らず、常時判定部１３０によって算出されるようにしてもよい。

２．クラッチ制御装置１００により行われる動作
次に、クラッチ制御装置１００により行われる動作について、さらに図２Ａ、図２Ｂ、及び図３を参照して説明する。図２Ａは、本発明の一実施形態に係るクラッチ制御装置１００において、アクチュエータ装置２が依然として制御可能な状態でアクチュエータ装置２に異常があると検出された場合に、即時にアクチュエータ装置２の駆動を停止（通電を停止）させる制御方法を模式的に示す図である。図２Ｂは、本発明の一実施形態に係るクラッチ制御装置１００において、アクチュエータ装置２が依然として制御可能な状態でアクチュエータ装置２に異常があると検出された場合に、アクチュエータ装置２の駆動速度を減少させた後に、アクチュエータ装置２の通電を停止させる制御方法を模式的に示す図である。図３は、本発明の一実施形態に係るクラッチ制御装置１００により行われる制御プロセスを示すフロー図である。

まず、図３に示すクラッチ制御装置１００により行われる制御プロセスを説明する前に、図２Ａ及び図２Ｂを参照して、クラッチ制御装置１００により行わる制御プロセスの概念、考え方について説明する。

図２Ａは、クラッチ制御装置１００における検出部１２０によって、アクチュエータ装置２が依然として制御部１１０によって制御可能な状態において、アクチュエータ装置２に異常（ドリフトの発生）があると検出された場合に、即時に制御部１１０によって、アクチュエータ装置２の通電を停止して、アクチュエータ装置２の駆動を停止（通電を停止）させる制御方法の概念を示すものである。なお、図２Ａにおける曲線状の実線は、制御部１１０によって算出されるクラッチ装置１の目標位置及び目標移動速度を示し、曲線状の点線は、判定部１３０によって算出されるクラッチ装置１の実位置及びクラッチ装置１の実際の移動速度を示している。

図２Ａに示すように、検出部１２０によって、アクチュエータ装置２が依然として制御部１１０によって制御可能な状態において、アクチュエータ装置２に異常（ドリフトの発生）があると検出されると、制御部１１０によって、即時にアクチュエータ装置２の通電は停止され、アクチュエータ装置２の駆動は、制御部１１０によって停止させられる。しかしながら、アクチュエータ装置２（厳密には、アクチュエータピストン２２ｂ）の慣性エネルギーが大きい状態（図２Ａにおいて、点線の傾き（微分値）が大きい状態であって、クラッチ装置１の移動速度が大きい状態）のときに、アクチュエータ装置２の通電を停止しても、かかるアクチュエータ装置２の動きは実際には（物理的には）停止せず、場合によっては、その動きが加速的に大きくなってしまうこともありうる。これは、例えば、クラッチ装置１が切断状態から継合状態へと遷移する途中で、検出部１２０によってかかる異常検出がなされた場合に顕著に生じうる。つまり、クラッチ装置１が切断状態から継合状態へと遷移する過程においては、クラッチ装置１におけるクラッチカバー１５及びダイヤフラムスプリング１６の反力が発生し、かかる反力が、アクチュエータ装置２の慣性を助長して、結果として、アクチュエータ装置２の慣性に由来する動きが加速的に大きくなってしまう。このような場合、アクチュエータ装置２は、少なくともクラッチ装置１の継合状態に対応する位置で停止すべきところ、加速的な動きによってオーバーシュートしてしまい、アクチュエータ装置２が破損してしまう等の問題が生じてしまう。

そこで、図２Ａのようなアクチュエータ装置２のオーバーシュートを防止するために、図２Ｂのような制御プロセスを踏んでから、制御部１１０によって、アクチュエータ装置２の通電を停止する。つまり、図２Ｂにおいては、検出部１２０によって、アクチュエータ装置２が依然として制御部１１０によって制御可能な状態において、アクチュエータ装置２に異常（ドリフトの発生）があると検出されると、即時にアクチュエータ装置２の通電を停止するのではなく、まずクラッチ装置１の実位置（及びクラッチ装置１の実際の移動速度）が、クラッチ装置１の目標位置（及び目標移動速度）に追従しているか否かを判定部１３０によって判定し、追従していると判定された後、制御部１１０によってアクチュエータ装置２の通電を停止するものである。ここで、検出部１２０によって、アクチュエータ装置２が依然として制御部１１０によって制御可能な状態において、アクチュエータ装置２に異常があると検出（ドリフト検出）されると、制御部１１０は、車両の運転状態ではなく、アクチュエータ装置２にかかる異常が検出されたことに対応して、検出部１２０によってかかる異常が検出された検出時点におけるクラッチ装置１の目標位置を記憶し、かかる検出時点における目標位置を、かかる検出時点から所定時間（第１の所定時間）継続する一定の目標位置に設定（算出）する。これにより、検出時点から所定時間（第１の所定時間）、クラッチ装置１の目標移動速度は０（又は最終的に０に近い値に漸減していく値）となり、クラッチ装置１の実位置及びクラッチ装置１の実際の移動速度が、かかる一定の目標位置及び目標移動速度０（又は０に近い値）に追従すれば、クラッチ装置１の実際の移動速度も０に近い値にまで減少することとなる。こうして、クラッチ装置１の実際の移動速度が減少した後、アクチュエータ装置２の通電を停止することで、前述のオーバーシュートや、アクチュエータ装置２の副次的な異常発生を効率的に防止することができる。なお、前述の目標位置は、図２Ｂに示すように、前記クラッチ装置１の継合状態と切断状態の中間位置（厳密には、対応するアクチュエータ装置２におけるアクチュエータピストン２２ｂの端部が、アクチュエータシリンダ２２ｃの端部ではない位置に存在すること）とすることができるため、オーバーシュートのリスクを最小限化し、前記アクチュエータ装置２の慣性に由来する、前記アクチュエータ装置２における副次的な異常・故障の発生を、更に効率的に防止することもできる。

なお、図２Ｂにおいては、アクチュエータ装置２が依然として制御部１１０によって制御可能な状態でアクチュエータ装置２に異常（ドリフト発生）があると検出された場合に、制御部１１０は、前述のとおり、一定のクラッチ装置１の目標位置、及び場合によってはクラッチ装置１の目標移動速度０（又は最終的に０に近い値に漸減していく値）を設定（算出）する旨説明したが、アクチュエータ装置２の駆動速度を減少させ、且つアクチュエータ装置２のオーバーシュートの発生を防止することを目的とする限りにおいて、例えばクラッチ装置１の目標移動速度は必ずしも０である必要はないが、理論的には０に近い値であることが好ましい。クラッチ装置１の目標位置も、かかる異常の検出時点におけるクラッチ装置１の目標位置を記憶する必要は必ずしもなく、任意の目標位置を別途算出し、かかる目標位置が一定となるようにしてもよい。

なお、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、制御部１１０によって、アクチュエータ装置２の通電が停止された後、さらに所定時間経過した後は、アクチュエータ装置２を含むシステム１０００は、一般的なフェールセーフモードに移行することとなる。

次に、図２Ｂに係る制御プロセスについて、図３を参照しつつ、詳細を説明する。

まず、図３は本発明の一実施形態に係る異常検出処理及びその後の一連の制御プロセスを示すものであり、ステップＳＴ１において、クラッチ制御装置１００は、検出部１２０によって、アクチュエータ装置２の異常（ドリフト）を検出する。具体的には、検出部１２０は、通信部を介して、クラッチ装置１の実位置及び場合によってはクラッチ装置１の実際の移動速度（アクチュエータピストン２２ｂの実位置（ストローク位置）、及びアクチュエータピストン２２ｂの実際の移動速度）に関する情報を、アクチュエータ装置２（アクチュエータピストン２２ｂ）に設けられるセンサ２２ａから２重系経路に各々出力される信号として受信して、アクチュエータ装置２の駆動状態を監視する。そして、２重系経路のうちの一方の経路に出力される信号と、他方の経路に出力される信号との偏差の絶対値が予め設定される所定値を超え、且つその状態が所定時間（第２の所定時間）以上継続する場合に、２つの信号のうちのいずれかに異常がある（ドリフトが発生している）と検出（ステップＳＴ１１）するように設計される。なお、この場合において、アクチュエータ装置２は依然として制御部１１０によって制御可能な状態にある。逆に、配線の固着や断線等が生じているような場合には、もはや制御部１１０によってアクチュエータ装置２を制御することはできないため、このような場合の異常は、図３に係るプロセスとは異なるプロセスにて検出される。

なお、２重系経路のうちの一方の経路に出力される信号と、他方の経路に出力される信号との偏差の絶対値が予め設定される所定値を超える場合であるものの、その状態が所定時間（第２の所定時間）以上継続しない場合は、アクチュエータ装置２の異常（ドリフト）はないものと判断して、図３のプロセスを終了するものとする。

次に、ステップＳＴ１（ステップＳＴ１１）にて、クラッチ制御装置１００における検出部１２０がアクチュエータ装置２の異常（ドリフト発生）を検出すると、処理はステップＳＴ２に移行する。ステップＳＴ２では、一旦アクチュエータ装置２の異常が検出されると、第１のタイマ（ガードタイマ）を作動させて、ステップＳＴ３へと移行する。

次にステップＳＴ３にて、ステップＳＴ２にて作動させた第１のタイマの設定時間を参照して、かかる設定時間経過前（例えば、設定時間がｔ秒であれば、ｔ秒未満の場合）であれば、必ず後述のステップＳＴ３１へと移行させる。これにより、ステップＳＴ１（ステップＳＴ１１）にてアクチュエータ装置２の異常（ドリフト発生）が検出されると、ステップＳＴ３１以降の制御が必ず実行されることを保証することができる。なお、後述するステップＳＴ３５又はステップＳＴ３６を経由して、再度ステップＳＴ３へと回帰する場合であって、既にステップＳＴ２にて作動させた第１のタイマの設定時間以上が経過（例えば、第１のタイマの設定時間がｔ秒であれば、ｔ秒以上経過）している場合においては、ステップＳＴ３１以降の制御は十分実行されたものと看做して、アクチュエータ装置２への通電を停止すべくステップＳＴ４へと移行させる。

次に、ステップＳＴ２にて作動させた第１のタイマの設定時間経過前である場合には（前述のステップＳＴ３）、制御部１１０は、ステップＳＴ３１にて、検出部１２０によって異常であると検出されたステップＳＴ１１の検出時点（又はステップＳＴ２における第１のタイマ作動時）におけるクラッチ装置１の目標位置を記憶し、かかる検出時点における目標位置を、かかる検出時点から所定時間（第１の所定時間）継続する一定の目標位置として設定（算出）する。この場合、クラッチ装置１の目標移動速度は０（又は最終的に０に近い値に漸減していく値）となる。なお、制御部１１０は、通常（検出部１２０によって、アクチュエータ装置２が依然として制御部１１０によって制御可能な状態において異常であると検出されない限り）、エンジン３の運転状況（例えば、エンジン３の回転数）に関する情報や、トランスミッション４の入力回転数やギヤ段の情報等の車両の運転状態に関する情報に基づいて、クラッチ装置１の目標位置、及び場合によっては目標移動速度を算出していることは、前述したとおりである。

ステップＳＴ３１において制御部１１０により算出された、所定時間（第１の所定時間）継続するクラッチ装置１の一定の目標位置は、通信部を介してアクチュエータ装置２へと送信されて、ステップＳＴ３２へと移行する。これにより、クラッチ装置１の実位置を、ステップＳＴ３１にて算出された目標位置へと追従させる。なお、制御部１１０によりクラッチ装置１の目標移動速度が算出される場合においては、かかる目標移動速度も、通信部を介してアクチュエータ装置２へと送信されてもよい。これにより、クラッチ装置１の実際の移動速度を、ステップＳＴ３１にて算出された目標移動速度へと追従させる（クラッチ装置１の実位置を目標位置へと追従させるということは、実質的にはクラッチ装置１の実際の移動速度を目標移動速度へと追従させることを包含していることを付言しておく）。

次に、ステップＳＴ３３にて、クラッチ装置１の実位置及び場合によってはクラッチ装置１の実際の移動速度を算出した上で、クラッチ装置１の実位置及び場合によってはクラッチ装置１の実際の移動速度が、ステップＳＴ３１において制御部１１０によって算出されるクラッチ装置１の目標位置（所定時間一定）及び目標移動速度（０又は０に近い値）に追従しているか否かを判定する。具体的には、判定部１３０は、通信部を介して、アクチュエータ装置２（アクチュエータピストン２２ｂ）に設けられるセンサ２２ａから、２重系経路に各々出力される信号を受信すると、２重系経路に出力された各々の信号の中間値を演算して、クラッチ装置１の実位置を算出する。他方、ステップＳＴ３１において、制御部１１０によって算出されるクラッチ装置１の目標位置及び目標移動速度を取得する。これにより、クラッチ装置１の実位置と、目標位置との関係において、当該実位置と当該目標位置との差が、予め設定される所定範囲内に含まれるかどうかを、ステップＳＴ３３として判定する。また、当該実際の移動速度と当該目標移動速度との差が、予め設定される所定範囲内に所定時間（第３の所定時間）滞在しているかどうかに基づいて、追従しているか否かを判定することも可能である。

さらに、ステップＳＴ３３にて、実位置と目標位置との差が予め設定される所定範囲内に含まれると判定部１３０により判定されると、ステップＳＴ３４へと移行する。なお、実際の移動速度と目標移動速度との差が予め設定される所定範囲内に含まれると判定部１３０により判定されると、ステップＳＴ３４へと移行するように構成してもよい。

ステップＳＴ３４においては、ステップＳＴ３３における判定を満たす時間（実位置と目標位置の差が所定範囲内、及び／又は場合によっては実際の移動速度と目標移動速度との差が所定範囲内であること）が、所定時間（第３の所定時間）以上継続しているか否かを判定部１３０にて判定するために、判定部１３０の機能として含まれる第２のタイマを作動させて、ステップＳＴ３６へと移行する。

なお、ステップＳＴ３３にて、クラッチ装置１の実位置及び場合によってはクラッチ装置１の実際の移動速度が、予め設定される所定の位置の差の範囲内及び予め設定される所定の移動速度差の範囲内に含まれないと判定部１３０により判定されると、ステップＳＴ３５において、前述の第２のタイマを作動させることなく（又は第２のタイマをクリアにして）、ステップＳＴ３まで回帰することとなる。ステップＳＴ３まで回帰した時点で、第１のタイマの設定時間経過前であれば、再びステップＳＴ３１以降のプロセスへと移行するが、既に第１のタイマの設定時間以上が経過している場合には、ステップＳＴ３１へは移行せずにステップＳＴ４へ移行して、アクチュエータ装置２の通電は停止される。

次に、ステップＳＴ３６にて、ステップＳＴ３３における判定を満たす（実位置と目標位置の差が所定範囲内、及び場合によっては実際の移動速度と目標移動速度との差が所定範囲内であること）時間が、所定時間（第３の所定時間）以上継続しているか否かを判定部１３０にて判定する。つまり、クラッチ装置１の実際の位置及びクラッチ装置１の実際の移動速度が、目標位置及び目標移動速度に所定時間（第３の所定時間）以上追従しているか否かを判定するものである。ステップＳＴ３６にて、所定時間（第３の所定時間）以上継続していると判定部１３０によって判定されるということは、クラッチ装置１の実際の移動速度が０（又は０に近い値）まで確実に減少していることを意味する。これにより、ステップＳＴ４へと移行して、アクチュエータ装置２の通電を停止する。

他方、ステップＳＴ３６にて、所定時間（第３の所定時間）以上継続していないと判定されると、ステップＳＴ３まで回帰して、ステップＳＴ３以降のステップをやり直すこととなる。なお、ステップＳＴ３まで回帰した時点で、第１のタイマの設定時間経過前であれば、再びステップＳＴ３１以降のプロセスへと移行するが、既に第１のタイマの設定時間以上が経過している場合には、ステップＳＴ３１へは移行せずにステップＳＴ４へ移行して、アクチュエータ装置２の通電は停止される。

以上、本発明の実施形態を例示したが、上記実施形態はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置換、変更を行うことができる。また、各構成や、形状、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数等は適宜変更して実施することができる。クラッチ制御装置１００の各部の配置や構成等は、上記実施形態には限定されない。

１ クラッチ装置（クラッチ）
２ アクチュエータ装置（アクチュエータ）
３ エンジン
４ トランスミッション
５ 配管
１０ レリーズシリンダ
１２ クラッチディスク
１３ 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
２０ モータ
２１ 減速機（ウォームギヤ機構）
２２ マスタシリンダ
２２ａ センサ
２２ｂ アクチュエータピストン
２２ｃ アクチュエータシリンダ
２２ｘ、２２ｙ ２重系経路の各配線
１００ クラッチ制御装置
１１０ 制御部
１２０ 検出部
１３０ 判定部
１０００ システム

Claims (3)

1. クラッチの継合状態又は切断状態の切替え操作を実行するアクチュエータを制御するクラッチ制御装置であって、
   車両の運転状態又は前記アクチュエータの駆動状態に応じて、前記クラッチの切替え操作過程における前記クラッチの目標位置を取得し、前記アクチュエータへの通電を制御することで前記目標位置を前記アクチュエータに出力して、前記クラッチの切替え制御を行う制御部と、
   前記アクチュエータ又は前記クラッチに設けられるセンサから、２重系経路に各々出力される信号に基づいて、前記アクチュエータの駆動状態を監視し、且つ前記制御部による通電制御によって制御可能な状態における前記アクチュエータの異常を検出する検出部と、
   前記クラッチの実位置を算出し、且つ前記クラッチの実位置が、前記制御部から取得する前記目標位置に追従しているか否かを判定する判定部と、
   を具備し、
   前記検出部によって前記アクチュエータが異常であると検出された場合に、前記制御部は、前記検出部によって前記アクチュエータが異常であると検出された検出時点における前記目標位置を記憶して、前記検出時点における前記目標位置を、前記検出時点から第１の所定時間継続する一定の前記目標位置とし、且つ前記クラッチの実位置が一定の前記目標位置に追従していると前記判定部によって判定されると、前記アクチュエータへの通電を停止して、前記アクチュエータの駆動を停止する、クラッチ制御装置。
2. 前記検出部は、前記センサから前記２重系経路に各々出力される信号のうち、一方の経路に出力される信号と他方の経路に出力される信号との偏差の絶対値が所定値を超える状態が、第２の所定時間以上継続する場合に、前記制御部による通電制御によって制御可能な状態において前記アクチュエータが異常であると検出する、請求項１に記載のクラッチ制御装置。
3. 前記センサは、前記アクチュエータの一部を構成するマスタシリンダに設けられる、請求項１乃至２のいずれか一項に記載のクラッチ制御装置。

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