特許 7400673 制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-11

(45)【発行日】2023-12-19

(54)【発明の名称】制御装置

(51)【国際特許分類】

   F16D 48/06 20060101AFI20231212BHJP

   F16D 13/52 20060101ALI20231212BHJP

【ＦＩ】

F16D28/00 A

F16D48/06 102

F16D13/52 D

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2020154939

(22)【出願日】2020-09-15

(65)【公開番号】P2022048887

(43)【公開日】2022-03-28

【審査請求日】2022-11-10

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】110003214

【氏名又は名称】弁理士法人服部国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中川 雅史

【審査官】中野 裕之

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－１６５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２５０５８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２７８７６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２４１５４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００６／０１３５３１７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｄ ４８／０６

Ｆ１６Ｄ １３／５２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

通電により作動するアクチュエータ（２）と、前記アクチュエータの作動により伝達状態または非伝達状態に切り替わるトルク伝達部（７０）とを備え、前記トルク伝達部が伝達状態のとき第１伝達部（６１）と第２伝達部（６２）との間でトルクを伝達するトルク伝達装置（１）を制御する制御装置（１００）であって、
前記第１伝達部と前記第２伝達部との間で伝達すべきトルクである目標伝達トルクを算出する目標算出部（１１１）と、
時間経過により前記目標伝達トルクが増大した場合、係合モードであると判定し、時間経過により前記目標伝達トルクが減少した場合、解放モードであると判定し、時間経過によっても前記目標伝達トルクが変化しない場合、定常モードであると判定するモード判定部（１１２）と、
前記モード判定部により判定されたモードに基づき、前記アクチュエータを制御する制御部（１１３）と、を備え、
前記制御部は、
前記目標伝達トルクに基づき、前記アクチュエータをフィードバック制御するフィードバック制御部（１２１）、
前記フィードバック制御部によるフィードバック制御に用いるゲインである係合ゲイン、および、前記係合ゲインより小さいゲインである解放ゲインを設定するゲイン設定部（１２２）、
前記係合ゲインに基づき係合Ｄｕｔｙを算出しつつ、前記解放ゲインに基づき解放Ｄｕｔｙを算出することが可能なＤｕｔｙ算出部（１２３）、
前記モード判定部により判定されたモードに基づき、前記係合Ｄｕｔｙまたは前記解放Ｄｕｔｙを切り替えて出力Ｄｕｔｙとして出力することが可能なＤｕｔｙ出力部（１２４）、
前記Ｄｕｔｙ出力部から出力された前記出力Ｄｕｔｙに基づき、前記アクチュエータへの通電を制御する通電制御部（１２５）、
を含む制御装置。

【請求項2】

前記Ｄｕｔｙ出力部は、前記フィードバック制御部の演算周期と同じ周期で前記出力Ｄｕｔｙを出力する請求項１に記載の制御装置。

【請求項3】

前記Ｄｕｔｙ出力部は、前記フィードバック制御部の演算周期より短い周期で前記出力Ｄｕｔｙを出力する請求項１に記載の制御装置。

【請求項4】

前記Ｄｕｔｙ出力部は、前記アクチュエータに対する前記トルク伝達部からの反力が０より大きいときに限り、前記係合Ｄｕｔｙまたは前記解放Ｄｕｔｙを切り替えて前記出力Ｄｕｔｙとして出力する請求項１～３のいずれか一項に記載の制御装置。

【請求項5】

前記Ｄｕｔｙ出力部は、前記モード判定部により定常モードであると判定されたとき、前記係合Ｄｕｔｙまたは前記解放Ｄｕｔｙの一方に固定して前記出力Ｄｕｔｙとして出力する請求項１～４のいずれか一項に記載の制御装置。

【請求項6】

前記Ｄｕｔｙ算出部は、前記モード判定部により判定されたモードに基づき、前記係合ゲインに基づき係合Ｄｕｔｙを算出、または、前記解放ゲインに基づき解放Ｄｕｔｙを算出し、
前記Ｄｕｔｙ出力部は、前記Ｄｕｔｙ算出部により算出された係合Ｄｕｔｙまたは解放Ｄｕｔｙを出力Ｄｕｔｙとして出力する請求項１～５のいずれか一項に記載の制御装置。

【請求項7】

前記ゲイン設定部は、前記目標伝達トルクまたは前記トルク伝達部の温度に基づき、前記係合ゲインおよび前記解放ゲインを設定可能である請求項１～６のいずれか一項に記載の制御装置。

【請求項8】

前記アクチュエータは、トルクを出力する電動モータ（２０）、および、前記電動モータのトルクにより軸方向に移動し前記トルク伝達部を押圧し前記トルク伝達部の状態を伝達状態または非伝達状態に切り替えることが可能な押圧部（８１）を有し、
前記フィードバック制御部は、前記目標伝達トルクと、前記電動モータの回転角、前記押圧部の移動量、前記電動モータの回転数、前記押圧部から前記トルク伝達部に作用する荷重、または、前記電動モータに流れる電流と、に基づき、前記アクチュエータをフィードバック制御する請求項１～７のいずれか一項に記載の制御装置。

【請求項9】

前記フィードバック制御部は、ハードウェアにより構成される回路であり、前記目標伝達トルクと前記電動モータに流れる電流とに基づき、前記アクチュエータをフィードバック制御する請求項８に記載の制御装置。

【請求項10】

前記トルク伝達部は、前記アクチュエータから出力された押圧力により係合状態または非係合状態に切り替わるクラッチ（７０）である請求項１～９のいずれか一項に記載の制御装置。

【請求項11】

前記クラッチは、他部材に対し一方および他方が相対回転する前記第１伝達部と前記第２伝達部との間を断接し動力を伝達させるタイプ、または、他部材に対し一方が固定され他方が相対回転する前記第１伝達部と前記第２伝達部との間を断接し伝達される動力を弱めたり止めたりするタイプである請求項１０に記載の制御装置。

【請求項12】

前記クラッチは、乾式クラッチまたは湿式クラッチである請求項１０または１１に記載の制御装置。

【請求項13】

前記クラッチは、単板クラッチまたは多板クラッチである請求項１０～１２のいずれか一項に記載の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、通電により作動するアクチュエータと、アクチュエータの作動により伝達状態または非伝達状態に切り替わるトルク伝達部とを備え、トルク伝達部が伝達状態のとき第１伝達部と第２伝達部との間でトルクを伝達するトルク伝達装置が知られている。また、当該トルク伝達装置を制御する制御装置が知られている。

【0003】

例えば特許文献１のトルク伝達装置では、アクチュエータは、電動モータを有し、電動モータの回転運動を並進運動に変換し、トルク伝達部としてのクラッチを押圧しクラッチの状態を伝達状態または非伝達状態に切り替える。特許文献１の制御装置では、アクチュエータをフィードバック制御している。ここで、制御装置は、電動モータの検出電流の大小に応じ、アクチュエータとクラッチとのガタ詰め期間では、電流が小さいため、フィードバック制御に用いるゲインを大きくし、クラッチに接触後の推力制御期間では、電流が大きいため、ゲインを小さくしている。これにより、応答性と制御性との両立を図っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１７－１６６５２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、一般的なクラッチシステムでは、伝達状態に移行する係合時と非伝達状態に移行する解放時との応答性が異なるため、係合時と解放時とでゲインまたはゲイン補正量等、同一の制御パラメータを用いた場合、応答性を優先させると係合時または解放時いずれかのオーバーシュートまたはアンダーシュートが増大するおそれがある。また、係合時および解放時両方のオーバーシュートまたはアンダーシュートをなくそうとすると、両方の応答性を抑えた制御パラメータを設定せざるを得ない。

【0006】

例えば、係合応答に特化した制御パラメータでは、係合応答はシステムとしての最大性能を引き出せるものの、解放側が速くなりすぎて、アンダーシュートや発振の原因となるおそれがある。また、解放応答に特化した制御パラメータでは、解放応答は最大性能を引き出せるものの、係合側が遅くなるおそれがある。さらに、係合時と解放時両方のオーバーシュートまたはアンダーシュートをなくした中間どころのゲインでは、係合時および解放時ともに最大限の応答を引き出すことができないおそれがある。

【0007】

本発明の目的は、トルク伝達装置の作動モードに応じて適切に伝達性能を引き出すことのできる制御装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、通電により作動するアクチュエータ（２）と、アクチュエータの作動により伝達状態または非伝達状態に切り替わるトルク伝達部（７０）とを備え、トルク伝達部が伝達状態のとき第１伝達部（６１）と第２伝達部（６２）との間でトルクを伝達するトルク伝達装置（１）を制御する制御装置（１００）であって、目標算出部（１１１）とモード判定部（１１２）と制御部（１１３）とを備える。

【0009】

目標算出部は、第１伝達部と第２伝達部との間で伝達すべきトルクである目標伝達トルクを算出する。モード判定部は、時間経過により目標伝達トルクが増大した場合、係合モードであると判定し、時間経過により目標伝達トルクが減少した場合、解放モードであると判定し、時間経過によっても目標伝達トルクが変化しない場合、定常モードであると判定する。制御部は、モード判定部により判定されたモードに基づき、アクチュエータを制御する。

【0010】

制御部は、フィードバック制御部（１２１）、ゲイン設定部（１２２）、Ｄｕｔｙ算出部（１２３）、Ｄｕｔｙ出力部（１２４）、通電制御部（１２５）を含む。フィードバック制御部は、目標伝達トルクに基づき、アクチュエータをフィードバック制御する。ゲイン設定部は、フィードバック制御部によるフィードバック制御に用いるゲインである係合ゲイン、および、係合ゲインより小さいゲインである解放ゲインを設定する。

【0011】

Ｄｕｔｙ算出部は、係合ゲインに基づき係合Ｄｕｔｙを算出しつつ、解放ゲインに基づき解放Ｄｕｔｙを算出することが可能である。Ｄｕｔｙ出力部は、モード判定部により判定されたモードに基づき、係合Ｄｕｔｙまたは解放Ｄｕｔｙを切り替えて出力Ｄｕｔｙとして出力することが可能である。通電制御部は、Ｄｕｔｙ出力部から出力された出力Ｄｕｔｙに基づき、アクチュエータへの通電を制御する。

【0012】

本発明では、係合モードすなわち係合時には、係合ゲインに基づきアクチュエータをフィードバック制御し、解放モードすなわち解放時には、係合ゲインより小さい解放ゲインに基づきアクチュエータをフィードバック制御することができる。そのため、係合時の応答性を向上させつつ、解放時のアンダーシュートや発振を抑制できる。したがって、トルク伝達装置の作動モードに応じて適切に伝達性能を引き出すことができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】第１実施形態によるトルク伝達装置および制御装置を示す模式図。

【図2】第１実施形態によるトルク伝達装置において時間の経過に伴い変化する目標伝達トルクを示す図。

【図3】第１実施形態によるトルク伝達装置および制御装置を示すブロック図。

【図4】第１実施形態による制御装置によるアクチュエータの制御に関する処理を示すフローチャート。

【図5】第１実施形態による制御装置の作動例を示す図。

【図6】比較形態の制御装置の作動例を示す図。

【図7】第１実施形態による制御装置の作動例を示す図。

【図8】第２実施形態による制御装置の作動例を示す図。

【図9】第３実施形態によるトルク伝達装置および制御装置を示すブロック図。

【図10】第４実施形態によるトルク伝達装置および制御装置を示すブロック図。

【図11】第５実施形態によるトルク伝達装置および制御装置を示すブロック図。

【図12】第６実施形態によるトルク伝達装置および制御装置を示すブロック図。

【図13】第６実施形態によるトルク伝達装置および制御装置を示す模式図。

【図14】第７実施形態によるトルク伝達装置および制御装置を示す模式図。

【図15】第８実施形態によるトルク伝達装置および制御装置の作動を説明するための図であって、クラッチ荷重とストロークとの関係を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、複数の実施形態によるトルク伝達装置および制御装置を図面に基づき説明する。なお、複数の実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。

【0015】

（第１実施形態）
第１実施形態によるトルク伝達装置および制御装置を図１に示す。トルク伝達装置１は、例えばクラッチ装置であって、車両の内燃機関と変速機との間に設けられ、内燃機関と変速機との間のトルクの伝達を許容または遮断するのに用いられる。制御装置１００は、トルク伝達装置１を制御するのに用いられる。

【0016】

トルク伝達装置１は、アクチュエータ２と、「トルク伝達部」としてのクラッチ７０とを備えている。アクチュエータ２は、ハウジング１０と、電動モータ２０と、減速機３０と、回転並進部６０と、押圧部８１と、を備えている。

【0017】

また、トルク伝達装置１は、「第１伝達部」としての入力軸６１と、「第２伝達部」としての出力軸６２と、を備えている。

【0018】

制御装置１００は、例えば電子制御ユニットすなわちＥＣＵであって、演算手段としてのＣＰＵ、記憶手段としてのＲＯＭ、ＲＡＭ等、入出力手段としてのＩ／Ｏ等を有する小型のコンピュータである。制御装置１００は、車両の各部に設けられた各種センサからの信号等の情報に基づき、ＲＯＭ等に格納されたプログラムに従い演算を実行し、車両の各種装置および機器の作動を制御する。このように、制御装置１００は、非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行する。このプログラムが実行されることで、プログラムに対応する方法が実行される。

【0019】

制御装置１００は、各種センサからの信号等の情報に基づき、内燃機関等の作動を制御可能である。また、制御装置１００は、後述する電動モータ２０の作動を制御可能である。

【0020】

入力軸６１は、例えば、図示しない内燃機関の駆動軸に接続され、駆動軸とともに回転可能である。つまり、入力軸６１には、駆動軸からトルクが入力される。

【0021】

内燃機関を搭載する車両には、固定フランジ３が設けられる（図１参照）。固定フランジ３は、筒状に形成され、例えば車両のエンジンルームに固定される。入力軸６１は、例えばベアリング等を介して固定フランジ３により軸受けされる。

【0022】

固定フランジ３の端部の内周壁と入力軸６１の外周壁との間には、ハウジング１０が設けられる。ハウジング１０は、ハウジング内筒部１１、ハウジング板部１２、ハウジング外筒部１３等を有している。

【0023】

ハウジング内筒部１１は、略円筒状に形成されている。ハウジング板部１２は、ハウジング内筒部１１の端部から径方向外側へ延びるよう環状の板状に形成されている。ハウジング外筒部１３は、ハウジング板部１２の外縁部からハウジング内筒部１１と同じ側へ延びるよう略円筒状に形成されている。ここで、ハウジング内筒部１１とハウジング板部１２とハウジング外筒部１３とは、例えば金属により一体に形成されている。

【0024】

ハウジング１０は、ハウジング板部１２およびハウジング外筒部１３の外壁が固定フランジ３の壁面に当接するよう固定フランジ３に固定される（図１参照）。ハウジング１０は、図示しないボルト等により固定フランジ３に固定される。ここで、ハウジング１０は、固定フランジ３および入力軸６１に対し同軸に設けられる。

【0025】

電動モータ２０は、例えば、ハウジング内筒部１１とハウジング板部１２とハウジング外筒部１３との間に設けられている。電動モータ２０は、図示しないステータおよびロータを有し、通電によりロータからトルクを出力可能である。

【0026】

制御装置１００は、電動モータ２０に供給する電力を制御することにより、電動モータ２０の作動を制御可能である。

【0027】

本実施形態では、トルク伝達装置１は、回転角センサ５を備えている。回転角センサ５は、例えば電動モータ２０とハウジング板部１２との間に設けられている。回転角センサ５は、電動モータ２０の回転角を検出し、回転角に応じた信号を制御装置１００に出力する。これにより、制御装置１００は、回転角センサ５からの信号に基づき、電動モータ２０の回転角および回転数等を検出することができる。

【0028】

減速機３０は、例えば、ハウジング内筒部１１とハウジング外筒部１３との間において、電動モータ２０に対しハウジング板部１２とは反対側に設けられている。減速機３０には、電動モータ２０のトルクが入力される。減速機３０は、電動モータ２０のトルクを減速して出力する。

【0029】

回転並進部６０は、回転部４０、並進部５０を有している。回転部４０は、例えば、環状に形成され、ハウジング内筒部１１とハウジング外筒部１３との間において、減速機３０に対し電動モータ２０とは反対側に設けられている。回転部４０には、減速機３０により減速された電動モータ２０のトルクが入力される。回転部４０は、減速機３０からトルクが入力されると、ハウジング１０に対し相対回転する。

【0030】

並進部５０は、例えば、筒状に形成され、ハウジング内筒部１１の径方向外側において、回転部４０に対し減速機３０とは反対側に設けられている。並進部５０は、回転部４０がハウジング１０に対し相対回転すると、ハウジング１０に対し軸方向に相対移動する。

【0031】

本実施形態では、トルク伝達装置１は、リターンスプリング５５、Ｃリング５７を備えている。リターンスプリング５５は、例えば、ハウジング内筒部１１の径方向外側において、並進部５０に対し回転部４０とは反対側に設けられている。Ｃリング５７は、例えば、リターンスプリング５５に対し並進部５０とは反対側に位置するようハウジング内筒部１１の外周壁に設けられている。リターンスプリング５５は、一端が並進部５０に当接し、他端がＣリング５７に当接している。リターンスプリング５５は、並進部５０を回転部４０側へ付勢している。

【0032】

出力軸６２は、軸部６２１、板部６２２、筒部６２３、摩擦板６２４を有している（図１参照）。軸部６２１は、略円筒状に形成されている。板部６２２は、軸部６２１の一端から径方向外側へ環状の板状に延びるよう軸部６２１と一体に形成されている。筒部６２３は、板部６２２の外縁部から軸部６２１とは反対側へ略円筒状に延びるよう板部６２２と一体に形成されている。摩擦板６２４は、略円環の板状に形成され、板部６２２の筒部６２３側の端面に設けられている。ここで、摩擦板６２４は、板部６２２に対し相対回転不能である。

【0033】

入力軸６１の端部は、ハウジング内筒部１１の内側を通り、並進部５０に対し回転部４０とは反対側に位置している。出力軸６２は、ハウジング１０に対し固定フランジ３とは反対側、すなわち、並進部５０に対し回転部４０とは反対側において、入力軸６１と同軸に設けられる。出力軸６２は、例えばベアリング等を介して入力軸６１により軸受けされる。入力軸６１および出力軸６２は、ハウジング１０に対し相対回転可能である。

【0034】

クラッチ７０は、筒部６２３の内側において入力軸６１と出力軸６２との間に設けられている。クラッチ７０は、内側摩擦板７１、外側摩擦板７２、係止部７０１を有している。内側摩擦板７１は、略円環の板状に形成され、入力軸６１と出力軸６２の筒部６２３との間において、軸方向に並ぶよう複数設けられている。内側摩擦板７１は、内縁部が入力軸６１の外周壁とスプライン結合するよう設けられている。そのため、内側摩擦板７１は、入力軸６１に対し相対回転不能、かつ、軸方向に相対移動可能である。

【0035】

外側摩擦板７２は、略円環の板状に形成され、入力軸６１と出力軸６２の筒部６２３との間において、軸方向に並ぶよう複数設けられている。ここで、内側摩擦板７１と外側摩擦板７２とは、入力軸６１の軸方向において交互に配置されている。外側摩擦板７２は、外縁部が出力軸６２の筒部６２３の内周壁とスプライン結合するよう設けられている。そのため、外側摩擦板７２は、出力軸６２に対し相対回転不能、かつ、軸方向に相対移動可能である。複数の外側摩擦板７２のうち最も摩擦板６２４側に位置する外側摩擦板７２は、摩擦板６２４に接触可能である。

【0036】

係止部７０１は、略円環状に形成され、外縁部が出力軸６２の筒部６２３の内周壁に嵌合するよう設けられる。係止部７０１は、複数の外側摩擦板７２のうち最も並進部５０側に位置する外側摩擦板７２の外縁部を係止可能である。そのため、複数の外側摩擦板７２、複数の内側摩擦板７１は、筒部６２３の内側からの脱落が抑制される。なお、係止部７０１と摩擦板６２４との距離は、複数の外側摩擦板７２および複数の内側摩擦板７１の板厚の合計よりも大きい。

【0037】

複数の内側摩擦板７１および複数の外側摩擦板７２が互いに接触、つまり係合した状態である係合状態では、内側摩擦板７１と外側摩擦板７２との間に摩擦力が生じ、当該摩擦力の大きさに応じて内側摩擦板７１と外側摩擦板７２との相対回転が規制される。一方、複数の内側摩擦板７１および複数の外側摩擦板７２が互いに離間、つまり係合していない状態である非係合状態では、内側摩擦板７１と外側摩擦板７２との間に摩擦力は生じず、内側摩擦板７１と外側摩擦板７２との相対回転は規制されない。ここで、「係合状態」は「伝達状態」に対応し、「非係合状態」は「非伝達状態」に対応する。

【0038】

クラッチ７０が係合状態のとき、入力軸６１に入力されたトルクは、クラッチ７０を経由して出力軸６２に伝達される。一方、クラッチ７０が非係合状態のとき、入力軸６１に入力されたトルクは、出力軸６２に伝達されない。

【0039】

このように、「トルク伝達部」としてのクラッチ７０は、入力軸６１と出力軸６２との間でトルクを伝達する。クラッチ７０は、係合している係合状態のとき、入力軸６１と出力軸６２との間のトルクの伝達を許容し、係合していない非係合状態のとき、入力軸６１と出力軸６２との間のトルクの伝達を遮断する。

【0040】

本実施形態では、トルク伝達装置１は、通常、すなわち、電動モータ２０への非通電時、非係合状態となる、所謂常開式（ノーマリーオープンタイプ）のトルク伝達装置である。

【0041】

押圧部８１は、２つの皿ばねを有している。２つの皿ばねは、軸方向に重なった状態で、並進部５０のクラッチ７０側の端部の外周壁に形成された段差部５０１に内縁部が位置するよう設けられている。押圧部８１は、軸方向に弾性変形可能である。

【0042】

電動モータ２０への非通電時、回転部４０と並進部５０との距離は、比較的小さく、押圧部８１の外縁部とクラッチ７０との間には、隙間が形成されている（図１参照）。そのため、クラッチ７０は非係合状態であり、入力軸６１と出力軸６２との間のトルクの伝達は遮断されている。

【0043】

ここで、制御装置１００の制御により電動モータ２０に電力が供給されると、電動モータ２０が回転し、減速機３０からトルクが出力され、回転部４０がハウジング１０に対し相対回転する。これにより、並進部５０は、リターンスプリング５５を圧縮しながらハウジング１０に対し軸方向に相対移動、すなわち、クラッチ７０側へ移動する。これにより、押圧部８１は、クラッチ７０側へ移動する。

【0044】

並進部５０の軸方向の移動により押圧部８１がクラッチ７０側へ移動すると、押圧部８１とクラッチ７０との間の隙間が小さくなり、押圧部８１の外縁部は、クラッチ７０の外側摩擦板７２に接触する。押圧部８１がクラッチ７０に接触した後さらに並進部５０が軸方向に移動すると、押圧部８１は、軸方向に弾性変形しつつ、外側摩擦板７２を摩擦板６２４側へ押す。これにより、複数の内側摩擦板７１および複数の外側摩擦板７２が互いに係合し、クラッチ７０が係合状態となる。そのため、入力軸６１と出力軸６２との間のトルクの伝達が許容される。

【0045】

制御装置１００は、クラッチ伝達トルクがクラッチ要求トルク容量に達すると、電動モータ２０の回転を停止させる。これにより、クラッチ７０は、クラッチ伝達トルクがクラッチ要求トルク容量に維持された係合保持状態となる。このように、押圧部８１は、電動モータ２０のトルクにより軸方向に移動しクラッチ７０を押圧し、クラッチ７０の状態を係合状態または非係合状態に切り替えることが可能である。

【0046】

出力軸６２は、軸部６２１の板部６２２とは反対側の端部が、図示しない変速機の入力軸に接続され、当該入力軸とともに回転可能である。つまり、変速機の入力軸には、出力軸６２から出力されたトルクが入力される。変速機に入力されたトルクは、変速機で変速され、駆動トルクとして車両の駆動輪に出力される。これにより、車両が走行する。

【0047】

本実施形態では、トルク伝達装置１は、温度センサ６を備えている。温度センサ６は、例えば出力軸６２の筒部６２３に設けられている。温度センサ６は、クラッチ７０およびクラッチ７０の潤滑油の温度を検出し、温度に応じた信号を制御装置１００に出力する。これにより、制御装置１００は、温度センサ６からの信号に基づき、クラッチ７０および潤滑油の温度を検出することができる。

【0048】

図１に示すように、本実施形態は、通電により作動するアクチュエータ２と、アクチュエータ２の作動により伝達状態または非伝達状態に切り替わる「トルク伝達部」としてのクラッチ７０とを備え、クラッチ７０が伝達状態のとき入力軸６１と出力軸６２との間でトルクを伝達するトルク伝達装置１を制御する制御装置１００である。制御装置１００は、概念的な機能部として、目標算出部１１１とモード判定部１１２と制御部１１３とを備える。

【0049】

目標算出部１１１は、入力軸６１と出力軸６２との間で伝達すべきトルクである目標伝達トルクを算出する。モード判定部１１２は、時間経過により目標伝達トルクが増大した場合、係合モードであると判定し、時間経過により目標伝達トルクが減少した場合、解放モードであると判定し、時間経過によっても目標伝達トルクが変化しない場合、定常モードであると判定する（図２参照）。制御部１１３は、モード判定部１１２により判定されたモードに基づき、アクチュエータ２を制御する。

【0050】

ここで、「係合モード」とは、アクチュエータ２によって押圧部８１をクラッチ７０側へ移動させ、クラッチ７０を係合状態にする、すなわち、係合させるときのモードである。また、「解放モード」とは、アクチュエータ２によって押圧部８１をクラッチ７０とは反対側へ移動させ、クラッチ７０を非係合状態にする、すなわち、解放させるときのモードである。また、「定常モード」とは、押圧部８１を所定の位置に保持し、クラッチ７０の状態を係合状態または非係合状態に保持するときのモードである。

【0051】

制御部１１３は、フィードバック制御部１２１、ゲイン設定部１２２、Ｄｕｔｙ算出部１２３、Ｄｕｔｙ出力部１２４、通電制御部１２５を含む。フィードバック制御部１２１は、目標伝達トルクに基づき、アクチュエータ２をフィードバック制御する。ゲイン設定部１２２は、フィードバック制御部１２１によるフィードバック制御に用いるゲインである係合ゲイン、および、係合ゲインより小さいゲインである解放ゲインを設定する。

【0052】

Ｄｕｔｙ算出部１２３は、係合ゲインに基づき係合Ｄｕｔｙを算出しつつ、解放ゲインに基づき解放Ｄｕｔｙを算出することが可能である。Ｄｕｔｙ出力部１２４は、モード判定部１１２により判定されたモードに基づき、係合Ｄｕｔｙまたは解放Ｄｕｔｙを切り替えて出力Ｄｕｔｙとして出力することが可能である。通電制御部１２５は、Ｄｕｔｙ出力部１２４から出力された出力Ｄｕｔｙに基づき、アクチュエータ２への通電を制御する。本明細書において、「Ｄｕｔｙ」とは、信号のパルス幅をパルス期間（周期）で割ったものである「デューティ比」を意味する。

【0053】

図３に示すように、ＰＩＤコントローラは、フィードバック制御部１２１、ゲイン設定部１２２、Ｄｕｔｙ算出部１２３、Ｄｕｔｙ出力部１２４を含む。本実施形態では、フィードバック制御部１２１は、目標伝達トルク、および、回転角センサ５により検出した電動モータ２０の回転角に基づき、アクチュエータ２の電動モータ２０をＰＩＤ制御する。本実施形態では、ソフトウェアによりフィードバック回路が構成されている。

【0054】

具体的には、目標伝達トルクに基づき、クラッチ７０によって伝達すべき荷重である目標クラッチ伝達荷重が算出される。また、目標クラッチ伝達荷重に基づき、押圧部８１の軸方向の目標移動量である目標ストロークが算出される。また、目標ストロークに基づき、電動モータ２０の目標回転角が算出され、目標回転角と回転角センサ５により検出した電動モータ２０の回転角との偏差である回転角偏差がフィードバック制御部１２１に入力される。また、目標回転角に基づき、目標回転角速度すなわち目標回転数が算出され、フィードバック制御部１２１に入力される。

【0055】

ゲイン設定部１２２は、所定値である係合ゲイン、および、係合ゲインより小さい所定値である解放ゲインを設定する。

【0056】

ここで、ゲイン設定部１２２は、目標クラッチ伝達荷重と負荷マップとに基づき、係合ゲインおよび解放ゲインを設定してもよい。負荷マップとしては、例えば、目標クラッチ伝達荷重が０～１００Ｎのときゲインセットα（係合ゲイン、解放ゲイン）、１０００～５０００Ｎのときゲインセットβ（係合ゲイン、解放ゲイン）、５０００～１００００Ｎのときゲインセットγ（係合ゲイン、解放ゲイン）のように設定することが考えられる。

【0057】

また、ゲイン設定部１２２は、クラッチ７０の温度と温度マップとに基づき、係合ゲインおよび解放ゲインを設定してもよい。温度マップとしては、例えば、クラッチ７０の温度が－４０℃のときゲインセットＡ（係合ゲイン、解放ゲイン）、８０℃のときゲインセットＢ（係合ゲイン、解放ゲイン）、１４０℃のときゲインセットＣ（係合ゲイン、解放ゲイン）のように設定することが考えられる。なお、クラッチ７０の温度が－４０℃より低いとき、－４０～８０℃のとき、８０～１４０℃のとき、１４０℃より高いときは、補間により係合ゲインおよび解放ゲインを算出し設定することが考えられる。

【0058】

Ｄｕｔｙ算出部１２３は、ゲイン設定部１２２により設定された係合ゲインに基づき係合Ｄｕｔｙを算出しつつ、ゲイン設定部１２２により設定された解放ゲインに基づき解放Ｄｕｔｙを算出する。

【0059】

Ｄｕｔｙ出力部１２４は、モード判定部１１２により判定されたモードに基づき、係合Ｄｕｔｙまたは解放Ｄｕｔｙを切り替えて出力Ｄｕｔｙとして出力する。具体的には、係合モードのとき、つまり、目標回転角速度すなわち目標回転数が０より大きいとき、係合Ｄｕｔｙを使用し、出力Ｄｕｔｙとして通電制御部１２５に出力する。解放モードのとき、つまり、目標回転角速度が０より小さいとき、解放Ｄｕｔｙを使用し、出力Ｄｕｔｙとして通電制御部１２５に出力する。定常モードのときは、前回使用したＤｕｔｙ（係合Ｄｕｔｙまたは解放Ｄｕｔｙ）を出力Ｄｕｔｙとして通電制御部１２５に出力する。

【0060】

制御装置１００によるアクチュエータ２の制御に関する一連の処理を図４に示す。

【0061】

図４に示す一連の処理Ｓ１００は、例えば車両のイグニッションキーをオンにすると、開始される。

【0062】

Ｓ１０１では、制御装置１００は、係合ゲインと解放ゲインを用いて、係合Ｄｕｔｙと解放Ｄｕｔｙとをそれぞれ算出する。Ｓ１０１の後、処理はＳ１０２へ移行する。

【0063】

Ｓ１０２では、制御装置１００は、目標回転角が更新されたか否かを判断する。具体的には、制御装置１００は、目標回転角の今回値θｒｅｆ_nと前回値θｒｅｆ_n-1との差が０でない（≠０）か否かを判断する。目標回転角が更新されたと判断した場合（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、処理はＳ１０３へ移行する。一方、目標回転角は更新されていないと判断した場合（Ｓ１０２：ＮＯ）、処理はＳ１２１へ移行する。

【0064】

Ｓ１０３では、制御装置１００は、目標回転角が増大側に変化しているか否かを判断する。具体的には、制御装置１００は、目標回転角の今回値θｒｅｆ_nが前回値θｒｅｆ_n-1より大きいか否かを判断する。目標回転角が増大側に変化していると判断した場合（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、処理はＳ１０４へ移行する。一方、目標回転角は増大側に変化していないと判断した場合（Ｓ１０３：ＮＯ）、処理はＳ１１１へ移行する。

【0065】

Ｓ１０４では、制御装置１００は、クラッチ７０を係合状態にするため、すなわち、係合させるための指令である係合指令を出力する。Ｓ１０４の後、処理はＳ１０５へ移行する。

【0066】

Ｓ１０５では、制御装置１００は、係合Ｄｕｔｙを用いてアクチュエータ２を制御する。Ｓ１０５の後、処理は一連の処理Ｓ１００を抜ける。

【0067】

Ｓ１１１では、制御装置１００は、クラッチ７０を非係合状態にするため、すなわち、解放させるための指令である解放指令を出力する。Ｓ１１１の後、処理はＳ１１２へ移行する。

【0068】

Ｓ１１２では、制御装置１００は、解放Ｄｕｔｙを用いてアクチュエータ２を制御する。Ｓ１１２の後、処理は一連の処理Ｓ１００を抜ける。

【0069】

Ｓ１２１では、制御装置１００は、前回のＳ１００における指令時（Ｓ１０４またはＳ１１１）に用いたＤｕｔｙ（Ｓ１０５の係合ＤｕｔｙまたはＳ１１２の解放Ｄｕｔｙ）を用いてアクチュエータ２を制御する。Ｓ１２１の後、処理は一連の処理Ｓ１００を抜ける。

【0070】

Ｓ１０５、Ｓ１１２、Ｓ１２１の後、一連の処理Ｓ１００を抜けると、再び一連の処理Ｓ１００が開始される。このように、一連の処理Ｓ１００は、イグニッションキーがオンの間、繰り返し実行される。

【0071】

制御装置１００の作動例を図５に示す。

【0072】

時刻ｔ０以降、制御装置１００のＤｕｔｙ算出部１２３は、係合ゲインに基づき係合Ｄｕｔｙを算出しつつ、解放ゲインに基づき解放Ｄｕｔｙを算出する。

【0073】

時刻ｔ１で目標クラッチ伝達荷重が変更されると、時刻ｔ２でトルク伝達装置１の作動モードが判定される。この例では、時刻ｔ２の時点で、時間経過により目標伝達トルクすなわち目標クラッチ伝達荷重が増大しているため、モード判定部１１２は、「係合モード」であると判定する。

【0074】

なお、時刻ｔ２、ｔ４、ｔ６、ｔ８、ｔ１０、ｔ１２、ｔ１４、ｔ１６は、フィードバック制御部１２１の演算周期に対応する時刻である。

【0075】

時刻ｔ２で「係合モード」であると判定されたため、Ｄｕｔｙ出力部１２４は、時刻ｔ２以降、係合Ｄｕｔｙを出力Ｄｕｔｙとして出力する。

【0076】

時刻ｔ３で目標クラッチ伝達荷重が変更されると、時刻ｔ４の時点で、時間経過により目標伝達トルクすなわち目標クラッチ伝達荷重が減少しているため、モード判定部１１２は、「解放モード」であると判定する。

【0077】

時刻ｔ４で「解放モード」であると判定されたため、Ｄｕｔｙ出力部１２４は、時刻ｔ４以降、解放Ｄｕｔｙを出力Ｄｕｔｙとして出力する。

【0078】

時刻ｔ５で目標クラッチ伝達荷重が変更されると、時刻ｔ６の時点で、時間経過により目標伝達トルクすなわち目標クラッチ伝達荷重が増大しているため、モード判定部１１２は、「係合モード」であると判定する。

【0079】

時刻ｔ６で「係合モード」であると判定されたため、Ｄｕｔｙ出力部１２４は、時刻ｔ６以降、係合Ｄｕｔｙを出力Ｄｕｔｙとして出力する。

【0080】

時刻ｔ７で目標クラッチ伝達荷重が変更されると、時刻ｔ８の時点で、時間経過により目標伝達トルクすなわち目標クラッチ伝達荷重が減少しているため、モード判定部１１２は、「解放モード」であると判定する。

【0081】

時刻ｔ８で「解放モード」であると判定されたため、Ｄｕｔｙ出力部１２４は、時刻ｔ８以降、解放Ｄｕｔｙを出力Ｄｕｔｙとして出力する。

【0082】

時刻ｔ９で目標クラッチ伝達荷重が変更されると、時刻ｔ１０の時点で、時間経過により目標伝達トルクすなわち目標クラッチ伝達荷重が増大しているため、モード判定部１１２は、「係合モード」であると判定する。

【0083】

時刻ｔ１０で「係合モード」であると判定されたため、Ｄｕｔｙ出力部１２４は、時刻ｔ１０以降、係合Ｄｕｔｙを出力Ｄｕｔｙとして出力する。

【0084】

時刻ｔ１１で目標クラッチ伝達荷重が変更されると、時刻ｔ１２の時点で、時間経過により目標伝達トルクすなわち目標クラッチ伝達荷重が減少しているため、モード判定部１１２は、「解放モード」であると判定する。

【0085】

時刻ｔ１２で「解放モード」であると判定されたため、Ｄｕｔｙ出力部１２４は、時刻ｔ１２以降、解放Ｄｕｔｙを出力Ｄｕｔｙとして出力する。

【0086】

時刻ｔ１３で目標クラッチ伝達荷重が変更されると、時刻ｔ１４の時点で、時間経過によっても目標伝達トルクすなわち目標クラッチ伝達荷重は変化していないため、モード判定部１１２は、「定常モード」であると判定する。

【0087】

時刻ｔ１４で「定常モード」であると判定されたため、Ｄｕｔｙ出力部１２４は、時刻ｔ１２以降、前回（時刻ｔ１２～ｔ１４）出力したＤｕｔｙである解放Ｄｕｔｙを出力Ｄｕｔｙとして出力する。

【0088】

時刻ｔ１５で目標クラッチ伝達荷重が変更されると、時刻ｔ１６の時点で、時間経過により目標伝達トルクすなわち目標クラッチ伝達荷重が増大しているため、モード判定部１１２は、「係合モード」であると判定する。

【0089】

時刻ｔ１６で「係合モード」であると判定されたため、Ｄｕｔｙ出力部１２４は、時刻ｔ１６以降、係合Ｄｕｔｙを出力Ｄｕｔｙとして出力する。

【0090】

比較形態の制御装置の作動例を図６に示す。

【0091】

係合時および解放時に関係なく、係合ゲインのみを用い、係合Ｄｕｔｙのみを出力してアクチュエータ２をフィードバック制御する比較形態の作動例におけるクラッチ伝達荷重を一点鎖線で示す。この例の場合、係合時すなわち係合モード時は、オーバーシュートもなく、高応答である。しかしながら、解放時すなわち解放モード時は、アンダーシュートが大きく、収束が遅くなっている。

【0092】

係合時および解放時に関係なく、解放ゲインのみを用い、解放Ｄｕｔｙのみを出力してアクチュエータ２をフィードバック制御する比較形態の作動例におけるクラッチ伝達荷重を二点鎖線で示す。この例の場合、係合時は、オーバーシュートはないものの、目標荷重への到達が遅くなっている。一方、解放時は、アンダーシュートもなく、収束も速くなっている。

【0093】

本実施形態の制御装置１００の作動例を図７に示す。

【0094】

本実施形態では、上述のように、係合時には、係合ゲインを用い、係合Ｄｕｔｙを出力してアクチュエータ２をフィードバック制御し、解放時には、解放ゲインを用い、解放Ｄｕｔｙを出力してアクチュエータ２をフィードバック制御する。

【0095】

そのため、図７に示すように、係合時は、オーバーシュートもなく、高応答である。また、解放時は、アンダーシュートもなく、収束も速くなっている。このように、本実施形態では、上述の比較形態の問題点を解決可能である。

【0096】

以上説明したように、＜１＞本実施形態では、Ｄｕｔｙ算出部１２３は、係合ゲインに基づき係合Ｄｕｔｙを算出しつつ、解放ゲインに基づき解放Ｄｕｔｙを算出することが可能である。Ｄｕｔｙ出力部１２４は、モード判定部１１２により判定されたモードに基づき、係合Ｄｕｔｙまたは解放Ｄｕｔｙを切り替えて出力Ｄｕｔｙとして出力することが可能である。通電制御部１２５は、Ｄｕｔｙ出力部１２４から出力された出力Ｄｕｔｙに基づき、アクチュエータ２への通電を制御する。

【0097】

本実施形態では、係合モードすなわち係合時には、係合ゲインに基づきアクチュエータ２をフィードバック制御し、解放モードすなわち解放時には、係合ゲインより小さい解放ゲインに基づきアクチュエータ２をフィードバック制御することができる。そのため、係合時の応答性を向上させつつ、解放時のアンダーシュートや発振を抑制できる。したがって、トルク伝達装置１の作動モードに応じて適切に伝達性能を引き出すことができる。

【0098】

ところで、特許文献１（特開２０１７－１６６５２２号公報）の制御装置では、電動モータの電流検出に不具合が生じた場合、トルク伝達装置の応答性と制御性との両立を図れなくなるおそれがある。

【0099】

一方、本実施形態では、電動モータ２０の電流検出にかかわらず、上述のように、トルク伝達装置１の作動モードに応じてアクチュエータ２を適切に制御し、トルク伝達装置１において適切に伝達性能を引き出すことができる。

【0100】

また、Ｄｕｔｙ算出部１２３は、係合ゲインに基づき係合Ｄｕｔｙを算出しつつ、解放ゲインに基づき解放Ｄｕｔｙを算出することが可能である。そのため、Ｄｕｔｙ出力部１２４により、係合Ｄｕｔｙまたは解放Ｄｕｔｙを円滑に切り替えて出力Ｄｕｔｙとして出力することができる。

【0101】

また、本実施形態では、Ｄｕｔｙ出力は、フィードバック制御の周期のタイミングで更新される。つまり、＜２＞本実施形態では、Ｄｕｔｙ出力部１２４は、フィードバック制御部１２１の演算周期と同じ周期で出力Ｄｕｔｙを出力する。そのため、Ｄｕｔｙの切り替えタイミングを速くでき、応答性を向上させることができる。

【0102】

また、＜７＞本実施形態では、ゲイン設定部１２２は、目標伝達トルクまたはクラッチ７０の温度に基づき、係合ゲインおよび解放ゲインを設定可能である。そのため、負荷や温度に応じて応答性や安定性等、最適な伝達性能を引き出すことができる。

【0103】

また、＜８＞本実施形態では、アクチュエータ２は、トルクを出力する電動モータ２０、および、電動モータ２０のトルクにより軸方向に移動しクラッチ７０を押圧しクラッチ７０の状態を伝達状態または非伝達状態に切り替えることが可能な押圧部８１を有している。

【0104】

フィードバック制御部１２１は、目標伝達トルクと、電動モータ２０の回転角と、に基づき、アクチュエータ２をフィードバック制御する。そのため、制御対象によらず、様々な制御に対応できる。

【0105】

また、＜１０＞本実施形態では、トルク伝達部は、アクチュエータ２から出力された押圧力により係合状態または非係合状態に切り替わるクラッチ７０である。

【0106】

また、＜１１＞本実施形態では、クラッチ７０は、「他部材」としての固定フランジ３等に対し一方および他方が相対回転する入力軸６１と出力軸６２との間を断接し動力を伝達させるタイプである。ここで、クラッチ７０は、摩擦板（内側摩擦板７１、外側摩擦板７２）の摩擦により係合可能な摩擦タイプである。

【0107】

また、＜１２＞本実施形態では、クラッチ７０は、ＡＴＦ等の潤滑油により潤滑等され得る湿式クラッチである。

【0108】

また、＜１３＞本実施形態では、クラッチ７０は、複数の摩擦板（内側摩擦板７１、外側摩擦板７２）を有する多板クラッチである。

【0109】

（第２実施形態）
第２実施形態による制御装置について、図８に基づき説明する。第２実施形態では、制御装置１００によるアクチュエータ２の制御の仕方が第１実施形態と異なる。

【0110】

制御装置１００の作動例を図８の中段に示す。

【0111】

時刻ｔ０以降、制御装置１００のＤｕｔｙ算出部１２３は、係合ゲインに基づき係合Ｄｕｔｙを算出しつつ、解放ゲインに基づき解放Ｄｕｔｙを算出する。

【0112】

時刻ｔ１で目標クラッチ伝達荷重が変更されると、時刻ｔ２でトルク伝達装置１の作動モードが判定される。この例では、時刻ｔ２の時点で、時間経過により目標伝達トルクすなわち目標クラッチ伝達荷重が減少しているため、モード判定部１１２は、「解放モード」であると判定する。

【0113】

なお、時刻ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ６、ｔ７、ｔ８は、フィードバック制御部１２１の演算周期より短い周期に対応する時刻である。また、時刻ｔ５、ｔ９は、フィードバック制御部１２１の演算周期に対応する時刻である。

【0114】

時刻ｔ２で「解放モード」であると判定されたため、Ｄｕｔｙ出力部１２４は、時刻ｔ２以降、解放Ｄｕｔｙを出力Ｄｕｔｙとして出力する。

【0115】

図８の上段に示すように、本実施形態では、実荷重を目標クラッチ伝達荷重に速やかに追従させることができる。

【0116】

フィードバック制御部１２１の演算周期でＤｕｔｙを算出および出力した場合の作動例を図８の下段に示す。

【0117】

時刻ｔ１で目標クラッチ伝達荷重が変更されると、時刻ｔ５でトルク伝達装置１の作動モードが判定される。この例では、時刻ｔ５の時点で、時間経過により目標伝達トルクすなわち目標クラッチ伝達荷重が減少しているため、モード判定部１１２は、「解放モード」であると判定する。

【0118】

時刻ｔ５で「解放モード」であると判定されたため、Ｄｕｔｙ出力部１２４は、時刻ｔ５以降、解放Ｄｕｔｙを出力Ｄｕｔｙとして出力する。

【0119】

図８の上段に示すように、フィードバック制御部１２１の演算周期でＤｕｔｙを算出および出力した場合、本実施形態と比べ、実荷重が目標クラッチ伝達荷重に追従するのが遅れる。

【0120】

以上説明したように、本実施形態では、作動モード変更時のＤｕｔｙの切り替えタイミングは、フィードバック制御の周期よりも速いタイミングである。つまり、＜３＞本実施形態では、モード判定部１１２によりモードが判定された後の所定期間、Ｄｕｔｙ出力部１２４は、フィードバック制御部１２１の演算周期より短い周期で出力Ｄｕｔｙを出力する。そのため、目標更新時すなわち作動モード更新時の無駄時間を短縮でき、応答性を向上させることができる。なお、「フィードバック制御部１２１の演算周期より短い周期」としては、例えば、割り込み処理やＡＤ検出周期等が対応する。

【0121】

（第３実施形態）
第３実施形態による制御装置について、図９に基づき説明する。第３実施形態では、制御装置１００の構成、制御装置１００によるアクチュエータ２の制御の仕方等が第１実施形態と異なる。

【0122】

本実施形態では、制御装置１００は、ストロークセンサ７を備えている。ストロークセンサ７は、例えば、押圧部８１の近傍に設けられている。ストロークセンサ７は、ハウジング１０に対する押圧部８１の軸方向の相対位置を検出し、相対位置に応じた信号を制御装置１００に出力する。これにより、制御装置１００は、ストロークセンサ７からの信号に基づき、ハウジング１０に対する押圧部８１の軸方向の相対位置および移動量等を検出することができる。

【0123】

本実施形態では、目標伝達トルクに基づき、クラッチ７０によって伝達すべき荷重である目標クラッチ伝達荷重が算出される。また、目標クラッチ伝達荷重に基づき、押圧部８１の軸方向の目標移動量である目標ストロークが算出され、目標ストロークとストロークセンサ７により検出した押圧部８１の軸方向の移動量すなわちストロークとの偏差であるストローク偏差がフィードバック制御部１２１に入力される。また、目標ストロークに基づき、目標ストローク速度が算出され、フィードバック制御部１２１に入力される。

【0124】

Ｄｕｔｙ出力部１２４は、モード判定部１１２により判定されたモードに基づき、係合Ｄｕｔｙまたは解放Ｄｕｔｙを切り替えて出力Ｄｕｔｙとして出力する。具体的には、係合モードのとき、つまり、目標ストローク速度が０より大きいとき、係合Ｄｕｔｙを使用し、出力Ｄｕｔｙとして通電制御部１２５に出力する。解放モードのとき、つまり、目標ストローク速度が０より小さいとき、解放Ｄｕｔｙを使用し、出力Ｄｕｔｙとして通電制御部１２５に出力する。定常モードのときは、前回使用したＤｕｔｙ（係合Ｄｕｔｙまたは解放Ｄｕｔｙ）を出力Ｄｕｔｙとして通電制御部１２５に出力する。

【0125】

以上説明したように、＜８＞本実施形態では、フィードバック制御部１２１は、目標伝達トルクと、押圧部８１の軸方向の移動量と、に基づき、アクチュエータ２をフィードバック制御する。そのため、制御対象によらず、様々な制御に対応できる。

【0126】

（第４実施形態）
第４実施形態による制御装置について、図１０に基づき説明する。第４実施形態では、制御装置１００によるアクチュエータ２の制御の仕方等が第１実施形態と異なる。

【0127】

本実施形態では、目標伝達トルクに基づき、クラッチ７０によって伝達すべき荷重である目標クラッチ伝達荷重が算出される。また、目標クラッチ伝達荷重に基づき、押圧部８１の軸方向の目標移動量である目標ストロークが算出される。また、目標ストロークに基づき、電動モータ２０の目標回転角が算出される。また、目標回転角に基づき、目標回転数が算出され、目標回転数と回転角センサ５により検出した電動モータ２０の回転数との偏差である回転数偏差がフィードバック制御部１２１に入力される。また、目標回転数に基づき、目標回転角加速度が算出され、フィードバック制御部１２１に入力される。

【0128】

Ｄｕｔｙ出力部１２４は、モード判定部１１２により判定されたモードに基づき、係合Ｄｕｔｙまたは解放Ｄｕｔｙを切り替えて出力Ｄｕｔｙとして出力する。具体的には、係合モードのとき、つまり、目標回転角加速度が０より大きいとき、係合Ｄｕｔｙを使用し、出力Ｄｕｔｙとして通電制御部１２５に出力する。解放モードのとき、つまり、目標回転角加速度が０より小さいとき、解放Ｄｕｔｙを使用し、出力Ｄｕｔｙとして通電制御部１２５に出力する。定常モードのときは、前回使用したＤｕｔｙ（係合Ｄｕｔｙまたは解放Ｄｕｔｙ）を出力Ｄｕｔｙとして通電制御部１２５に出力する。

【0129】

以上説明したように、＜８＞本実施形態では、フィードバック制御部１２１は、目標伝達トルクと、電動モータ２０の回転数と、に基づき、アクチュエータ２をフィードバック制御する。そのため、制御対象によらず、様々な制御に対応できる。

【0130】

（第５実施形態）
第５実施形態による制御装置について、図１１に基づき説明する。第５実施形態では、制御装置１００の構成、制御装置１００によるアクチュエータ２の制御の仕方等が第１実施形態と異なる。

【0131】

本実施形態では、制御装置１００は、荷重センサ８を備えている。荷重センサ８は、例えば、出力軸６２の板部６２２と摩擦板６２４との間に設けられている。荷重センサ８は、押圧部８１からクラッチ７０に作用する軸方向の荷重を検出し、荷重に応じた信号を制御装置１００に出力する。これにより、制御装置１００は、荷重センサ８からの信号に基づき、押圧部８１からクラッチ７０に作用する荷重を検出することができる。

【0132】

本実施形態では、目標伝達トルクに基づき、クラッチ７０によって伝達すべき荷重である目標クラッチ伝達荷重が算出され、目標クラッチ伝達荷重と荷重センサ８により検出した押圧部８１からクラッチ７０に作用する荷重との偏差である荷重偏差がフィードバック制御部１２１に入力される。また、目標クラッチ伝達荷重に基づき、目標荷重速度が算出され、フィードバック制御部１２１に入力される。

【0133】

Ｄｕｔｙ出力部１２４は、モード判定部１１２により判定されたモードに基づき、係合Ｄｕｔｙまたは解放Ｄｕｔｙを切り替えて出力Ｄｕｔｙとして出力する。具体的には、係合モードのとき、つまり、目標荷重速度が０より大きいとき、係合Ｄｕｔｙを使用し、出力Ｄｕｔｙとして通電制御部１２５に出力する。解放モードのとき、つまり、目標荷重速度が０より小さいとき、解放Ｄｕｔｙを使用し、出力Ｄｕｔｙとして通電制御部１２５に出力する。定常モードのときは、前回使用したＤｕｔｙ（係合Ｄｕｔｙまたは解放Ｄｕｔｙ）を出力Ｄｕｔｙとして通電制御部１２５に出力する。

【0134】

以上説明したように、＜８＞本実施形態では、フィードバック制御部１２１は、目標伝達トルクと、押圧部８１からクラッチ７０に作用する荷重と、に基づき、アクチュエータ２をフィードバック制御する。そのため、制御対象によらず、様々な制御に対応できる。

【0135】

（第６実施形態）
第６実施形態による制御装置について、図１２、１３に基づき説明する。第６実施形態では、制御装置１００の構成、制御装置１００によるアクチュエータ２の制御の仕方等が第１実施形態と異なる。

【0136】

本実施形態では、制御装置１００は、電流センサ９を備えている。電流センサ９は、電動モータ２０に流れる電流を検出し、電流に応じた信号を制御装置１００に出力する。これにより、制御装置１００は、電流センサ９からの信号に基づき、電動モータ２０に流れる電流を検出することができる。

【0137】

本実施形態では、目標伝達トルクに基づき、クラッチ７０によって伝達すべき荷重である目標クラッチ伝達荷重が算出される。また、目標クラッチ伝達荷重に基づき、押圧部８１の軸方向の目標移動量である目標ストロークが算出される。また、目標ストロークに基づき、電動モータ２０に流すべき電流である目標電流が算出され、目標電流と電流センサ９により検出した電動モータ２０に流れる電流との偏差である電流偏差がフィードバック制御部１２１に入力される。また、目標電流に基づき、目標電流速度が算出され、フィードバック制御部１２１に入力される。

【0138】

Ｄｕｔｙ出力部１２４は、モード判定部１１２により判定されたモードに基づき、係合Ｄｕｔｙまたは解放Ｄｕｔｙを切り替えて出力Ｄｕｔｙとして出力する。具体的には、係合モードのとき、つまり、目標電流速度が０より大きいとき、係合Ｄｕｔｙを使用し、出力Ｄｕｔｙとして通電制御部１２５に出力する。解放モードのとき、つまり、目標電流速度が０より小さいとき、解放Ｄｕｔｙを使用し、出力Ｄｕｔｙとして通電制御部１２５に出力する。定常モードのときは、前回使用したＤｕｔｙ（係合Ｄｕｔｙまたは解放Ｄｕｔｙ）を出力Ｄｕｔｙとして通電制御部１２５に出力する。

【0139】

図１３に示すように、制御装置１００は、電子制御器１５０、ドライバ１６０を備えている。電子制御器１５０は、目標算出部１１１、モード判定部１１２、制御部１１３を有している。制御部１１３は、上述のように、フィードバック制御部１２１、ゲイン設定部１２２、Ｄｕｔｙ算出部１２３、Ｄｕｔｙ出力部１２４、通電制御部１２５を含む。

【0140】

本実施形態では、フィードバック制御部１２１は、ソフトウェアにより構成される回路、すなわち、ソフトフィードバック回路であり、目標伝達トルクと電動モータ２０に流れる電流とに基づき、アクチュエータ２をフィードバック制御する。

【0141】

ドライバ１６０は、スイッチング素子１７１、１７２、電流センサ９を有している。スイッチング素子１７１は、電子制御器１５０とアクチュエータ２と車両のバッテリの正極とに接続されている。スイッチング素子１７２は、電子制御器１５０とアクチュエータ２と電流センサ９とに接続されている。電流センサ９は、スイッチング素子１７２と車両のグランドとに接続されている。

【0142】

通電制御部１２５は、スイッチング素子１７１、１７２の作動を制御することで、アクチュエータ２の電動モータ２０への通電を制御可能である。

【0143】

電動モータ２０に電流が流れるとき、電流センサ９の一端と他端との間には、電位差が生じる。これにより、制御部１１３のフィードバック制御部１２１は、電動モータ２０に流れる電流を検出することができる。

【0144】

本実施形態では、電子制御器１５０の目標算出部１１１により目標伝達トルクを算出し、電子制御器１５０の制御部１１３のＤｕｔｙ算出部１２３、Ｄｕｔｙ出力部１２４により出力Ｄｕｔｙを算出および出力する。

【0145】

以上説明したように、＜８＞本実施形態では、フィードバック制御部１２１は、目標伝達トルクと、電動モータ２０に流れる電流と、に基づき、アクチュエータ２をフィードバック制御する。そのため、制御対象によらず、様々な制御に対応できる。

【0146】

（第７実施形態）
第７実施形態による制御装置について、図１４に基づき説明する。第７実施形態では、制御装置１００の構成等が第６実施形態と異なる。

【0147】

本実施形態では、電子制御器１５０は、第６実施形態と異なり、制御部１１３を有していない。ドライバ１６０は、制御部１１３をさらに有している。つまり、制御部１１３は、スイッチング素子１７１、１７２、電流センサ９と一体にドライバ１６０に設けられている。ここで、制御部１１３は、例えば、ＩＣ等のハードウェアにより構成される回路である。制御部１１３は、フィードバック制御部１２１、ゲイン設定部１２２、Ｄｕｔｙ算出部１２３、Ｄｕｔｙ出力部１２４、通電制御部１２５を含む。

【0148】

本実施形態では、フィードバック制御部１２１は、ハードウェアにより構成される回路、すなわち、ハードフィードバック回路であり、目標伝達トルクと電動モータ２０に流れる電流とに基づき、アクチュエータ２をフィードバック制御する。

【0149】

制御部１１３は、電子制御器１５０とスイッチング素子１７１、１７２と電流センサ９とに接続している。

【0150】

制御部１１３の通電制御部１２５は、スイッチング素子１７１、１７２の作動を制御することで、アクチュエータ２の電動モータ２０への通電を制御可能である。

【0151】

制御部１１３のフィードバック制御部１２１は、電動モータ２０に流れる電流を検出することができる。

【0152】

本実施形態では、電子制御器１５０の目標算出部１１１により目標伝達トルクを算出し、制御部１１３のＤｕｔｙ算出部１２３、Ｄｕｔｙ出力部１２４により出力Ｄｕｔｙを算出および出力する。

【0153】

以上説明したように、＜９＞本実施形態では、フィードバック制御部１２１は、ハードウェアにより構成される回路であり、目標伝達トルクと電動モータ２０に流れる電流とに基づき、アクチュエータ２をフィードバック制御する。そのため、制御部１１３を構成するにあたり安価なドライバＩＣを選択でき、コストを低減できる。

【0154】

（第８実施形態）
第８実施形態による制御装置について、図１５に基づき説明する。第８実施形態では、制御装置１００によるアクチュエータ２の制御の仕方等が第１実施形態と異なる。

【0155】

ハウジング１０に対する押圧部８１の軸方向の相対位置、すなわち、押圧部８１のストロークと、クラッチ７０の実伝達荷重すなわちクラッチ荷重と、の関係を図１５に示す。

【0156】

本実施形態では、Ｄｕｔｙ出力部１２４は、アクチュエータ２に対するクラッチ７０からの反力が０より大きいときに限り、係合Ｄｕｔｙまたは解放Ｄｕｔｙを切り替えて出力Ｄｕｔｙとして出力する。

【0157】

図１５に示すように、具体的には、押圧部８１がクラッチ７０に近付き押圧部８１とクラッチ７０との間の隙間が小さくなる期間であるガタ詰め期間、すなわち、アクチュエータ２に対するクラッチ７０からの反力が０以下のとき、Ｄｕｔｙ出力部１２４は、係合Ｄｕｔｙまたは解放Ｄｕｔｙを切り替えずに係合Ｄｕｔｙまたは解放Ｄｕｔｙの一方を出力Ｄｕｔｙとして出力する。

【0158】

また、押圧部８１がクラッチ７０に接触するタッチングポイント以降、押圧部８１がクラッチ７０を押圧しクラッチ荷重が０より大きくなる推力制御期間、すなわち、アクチュエータ２に対するクラッチ７０からの反力が０より大きいとき、Ｄｕｔｙ出力部１２４は、モード判定部１１２により判定されたモードに基づき、係合Ｄｕｔｙまたは解放Ｄｕｔｙを切り替えて出力Ｄｕｔｙとして出力する。

【0159】

以上説明したように、＜４＞本実施形態では、Ｄｕｔｙ出力部１２４は、アクチュエータ２に対するクラッチ７０からの反力が０より大きいときに限り、係合Ｄｕｔｙまたは解放Ｄｕｔｙを切り替えて出力Ｄｕｔｙとして出力する。ガタ詰め期間ではクラッチ７０の負荷の影響がないため、上記切り替えの処理を行わず、処理負荷を抑制できる。

【0160】

（他の実施形態）
上述の実施形態では、Ｄｕｔｙ出力部１２４は、モード判定部１１２により定常モードであると判定されたとき、前回使用したＤｕｔｙ（係合Ｄｕｔｙまたは解放Ｄｕｔｙ）を出力Ｄｕｔｙとして出力する例を示した（図３～５参照）。これに対し、＜５＞他の実施形態では、Ｄｕｔｙ出力部１２４は、モード判定部１１２により定常モードであると判定されたとき、係合Ｄｕｔｙまたは解放Ｄｕｔｙの一方に固定して出力Ｄｕｔｙとして出力する。そのため、フェイル時の判定を容易にすることができる。

【0161】

また、上述の実施形態では、Ｄｕｔｙ算出部１２３が、係合ゲインに基づき係合Ｄｕｔｙを算出しつつ、解放ゲインに基づき解放Ｄｕｔｙを算出する例を示した（図４、５参照）。これに対し、＜６＞他の実施形態では、Ｄｕｔｙ算出部１２３は、モード判定部１１２により判定されたモードに基づき、係合ゲインに基づき係合Ｄｕｔｙを算出、または、解放ゲインに基づき解放Ｄｕｔｙを算出し、Ｄｕｔｙ出力部１２４は、Ｄｕｔｙ算出部１２３により算出された係合Ｄｕｔｙまたは解放Ｄｕｔｙを出力Ｄｕｔｙとして出力することとしてもよい。このように、Ｄｕｔｙ算出部１２３で係合Ｄｕｔｙと解放Ｄｕｔｙとを切り替えて算出することによっても、Ｄｕｔｙ出力部１２４から係合Ｄｕｔｙと解放Ｄｕｔｙとを切り替えて出力Ｄｕｔｙとして出力することができる。

【0162】

また、他の実施形態では、第２伝達部からトルクを入力し、クラッチを経由して第１伝達部から出力することとしてもよい。また、例えば、第１伝達部または第２伝達部の一方を回転不能に固定した場合、クラッチを係合状態にすることにより、第１伝達部または第２伝達部の他方の回転を止めることができる。＜１１＞この場合、クラッチは、他部材に対し一方が固定され他方が相対回転する第１伝達部と第２伝達部との間を断接し、伝達される動力を弱めたり止めたりするタイプである。ここで、クラッチは、ブレーキとして機能することができる。

【0163】

また、＜１２＞他の実施形態では、クラッチは、乾式クラッチであってもよい。

【0164】

また、＜１３＞他の実施形態では、クラッチは、単板クラッチであってもよい。

【0165】

また、他の実施形態では、トルク伝達部は、アクチュエータの作動により伝達状態または非伝達状態に切り替わるのであれば、クラッチに限らず、どのような構成のものであってもよい。

【0166】

このように、本開示は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。

【0167】

本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。

【符号の説明】

【0168】

１ 伝達装置、２ アクチュエータ、６１ 入力軸（第１伝達部）、６２ 出力軸（第２伝達部）、７０ クラッチ（トルク伝達部）、１００ 制御装置、１１１ 目標算出部、１１２ モード判定部、１１３ 制御部、１２１ フィードバック制御部、１２２ ゲイン設定部、１２３ Ｄｕｔｙ算出部、１２４ Ｄｕｔｙ出力部、１２５ 通電制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】