特許 7400674 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】 16

(21)【出願番号】P 2020154959

(22)【出願日】2020-09-15

(65)【公開番号】P2022048902

(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２０１１－２５５８０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２７８７６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２４１５４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－３５１２０（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を設定するゲイン設定部（１２２）、
前記ゲインに基づきＤｕｔｙを算出することが可能なＤｕｔｙ算出部（１２３）、
前記Ｄｕｔｙ算出部により算出した前記Ｄｕｔｙを出力Ｄｕｔｙとして出力する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）、
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場合、所定の停止条件が成立したとき、前記フィードバック制御部による前記アクチュエータのフィードバック制御を停止する制御停止モードへ移行することが可能なフィードバック制御調整部（１２６）、
を含み、
前記フィードバック制御調整部は、前記制御停止モードへ移行するとき、前記フィードバック制御部による前記アクチュエータのフィードバック制御を停止する直前のフィードバック制御における積分演算値を記憶し、その後、所定の再開条件が成立したとき、記憶していた前記積分演算値を用いて前記フィードバック制御部による前記アクチュエータのフィードバック制御を再開可能である制御装置。

【請求項2】

前記フィードバック制御調整部は、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場合、前記アクチュエータの実際の制御量である実制御量と目標値との偏差が閾値以内となったとき、時間カウントを開始する請求項１に記載の制御装置。

【請求項3】

前記フィードバック制御調整部は、前記時間カウントにより所定時間経過したと判断したとき、前記制御停止モードへ移行する請求項２に記載の制御装置。

【請求項4】

前記フィードバック制御調整部は、前記制御停止モードにおいて、前記モード判定部により定常モードから係合モードまたは解放モードに移行したと判定された場合、前記フィードバック制御部による前記アクチュエータのフィードバック制御を再開する請求項１～３のいずれか一項に記載の制御装置。

【請求項5】

前記フィードバック制御調整部は、前記制御停止モードにおいて、前記アクチュエータの実際の制御量である実制御量と目標値との偏差が閾値を超えた場合、前記フィードバック制御部による前記アクチュエータのフィードバック制御を再開し、その後、前記偏差が前記閾値以内にある状態が所定時間経過した場合、前記制御停止モードへ移行する請求項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１～５のいずれか一項に記載の制御装置。

【請求項7】

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６に記載の制御装置。

【請求項8】

前記フィードバック制御調整部は、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、前記閾値を変更可能である請求項３または５に記載の制御装置。

【請求項9】

前記フィードバック制御調整部は、前記目標伝達トルクの変化幅または前記トルク伝達部の温度に基づき、前記所定時間を変更可能である請求項８に記載の制御装置。

【請求項10】

前記通電制御部は、前記制御停止モードにおいて、前記アクチュエータへの通電を停止するのではなく、前記アクチュエータへの通電量を低下させ所定の通電量を維持する請求項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１～１０のいずれか一項に記載の制御装置。

【請求項12】

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１１に記載の制御装置。

【請求項13】

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１～１２のいずれか一項に記載の制御装置。

【請求項14】

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１３に記載の制御装置。

【請求項15】

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１３または１４に記載の制御装置。

【請求項16】

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１３～１５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のトルク伝達装置の制御装置では、通電により作動するアクチュエータのピストンストローク量が指示値に到達した際にアクチュエータの駆動とＰＩＤ制御とを停止し、かつ、ＰＩＤ制御における積分項を初期化する。その後、ピストンストローク量が所定の閾値を超えるか、ＰＩＤ制御の停止時から所定時間が経過した場合に、ＰＩＤ制御を再開する。これにより、オーバーシュートやアンダーシュートの迅速な収束を図っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１６－２３６６８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところが、特許文献１の制御装置では、ＰＩＤ制御の停止時に積分項を初期化すると、制御再開直後の出力Ｄｕｔｙと、収束後の停止直前の出力Ｄｕｔｙとに差分が発生し、制御再開直後の荷重すなわちストローク挙動にバラつきが生じるおそれがある。

【0006】

例えば、特許文献１の制御装置では、積分項のＤｕｔｙが＋１０％で目標へ収束した場合、制御再開直後のＤｕｔｙは、本来のつり合い点より１０％低く出力される。また、積分項のＤｕｔｙが－１０％で目標へ収束した場合、制御再開直後のＤｕｔｙは、本来のつり合い点より１０％高く出力され、制御再開直後の荷重応答が悪化するおそれがある。

【0007】

本発明の目的は、トルク伝達装置のフィードバック制御再開直後の挙動が安定す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）、フィードバック制御調整部（１２６）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を設定する。

【0011】

Ｄｕｔｙ算出部は、ゲインに基づきＤｕｔｙを算出することが可能である。Ｄｕｔｙ出力部は、Ｄｕｔｙ算出部により算出したＤｕｔｙを出力Ｄｕｔｙとして出力する。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。フィードバック制御調整部は、モード判定部により定常モードであると判定された場合、所定の停止条件が成立したとき、フィードバック制御部によるアクチュエータのフィードバック制御を停止する制御停止モードへ移行することが可能である。

【0012】

フィードバック制御調整部は、制御停止モードへ移行するとき、フィードバック制御部によるアクチュエータのフィードバック制御を停止する直前のフィードバック制御における積分演算値を記憶し、その後、所定の再開条件が成立したとき、記憶していた前記積分演算値を用いてフィードバック制御部によるアクチュエータのフィードバック制御を再開可能である。

【0013】

そのため、トルク伝達装置のフィードバック制御停止直前の出力Ｄｕｔｙと、フィードバック制御再開直後の出力Ｄｕｔｙとの差分を小さくし、フィードバック制御再開直後の荷重挙動のバラつきを抑制できる。したがって、トルク伝達装置のフィードバック制御再開直後の挙動を安定させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【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】第１実施形態による制御装置の別の作動例を示す図。

【図7】第１実施形態による制御装置の別の作動例を示す図。

【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】

【0015】

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。

【0016】

（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。

【0017】

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。

【0018】

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。

【0019】

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。

【0020】

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。

【0021】

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。

【0022】

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。

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

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。

【0026】

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。

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

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。

【0032】

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。

【0033】

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。

【0034】

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。

【0035】

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。

【0036】

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。

【0037】

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。

【0038】

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。

【0039】

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。

【0040】

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。

【0041】

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。

【0042】

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。

【0043】

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。

【0044】

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。

【0045】

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。

【0046】

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。

【0047】

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。

【0048】

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。

【0049】

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。

【0050】

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。

【0051】

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。

【0052】

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、フィードバック制御調整部１２６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を設定する。

【0053】

Ｄｕｔｙ算出部１２３は、ゲインに基づきＤｕｔｙを算出することが可能である。Ｄｕｔｙ出力部１２４は、Ｄｕｔｙ算出部１２３により算出したＤｕｔｙを出力Ｄｕｔｙとして出力する。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。

【0054】

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、フィードバック制御調整部１２６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。

【0055】

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。

【0056】

Ｄｕｔｙ算出部１２３は、ゲイン設定部１２２により設定されたゲインに基づきＤｕｔｙを算出する。

【0057】

Ｄｕｔｙ出力部１２４は、Ｄｕｔｙ算出部１２３により算出したＤｕｔｙを出力Ｄｕｔｙとして通電制御部１２５に出力する。

【0058】

フィードバック制御調整部１２６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場合、所定の停止条件が成立したとき、フィードバック制御部１２１によるアクチュエータ２のフィードバック制御を停止する制御停止モードへ移行することが可能である。ここで、所定の停止条件とは、「アクチュエータ２の実際の制御量である実制御量と目標値との偏差が閾値以内となったとき、時間カウントを開始し、当該時間カウントにより所定時間経過したと判断したとき」である。

【0059】

フィードバック制御調整部１２６は、制御停止モードへ移行するとき、フィードバック制御部１２１によるアクチュエータ２のフィードバック制御を停止する直前のフィードバック制御における積分演算値を記憶し、その後、所定の再開条件が成立したとき、記憶していた前記積分演算値を用いてフィードバック制御部１２１によるアクチュエータ２のフィードバック制御を再開可能である。ここで、所定の再開条件とは、「制御停止モードにおいて、モード判定部１１２により定常モードから係合モードまたは解放モードに移行したと判定された場合」である。

【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、モード判定部１１２により定常モードであると判定された場合、開始される。

【0062】

Ｓ１０１では、フィードバック制御調整部１２６は、「目標回転角が同一値、かつ、回転角偏差が閾値Ａ１以内」か否かを判断する。具体的には、フィードバック制御調整部１２６は、目標回転角が前回の処理時と同一値、かつ、回転角偏差すなわち電動モータ２０の回転角θｒｅｆ_nと目標回転角θｒｅｆ_n-1との差の絶対値が閾値Ａ１以内か否かを判断する。「目標回転角が同一値、かつ、回転角偏差が閾値Ａ１以内」であると判断した場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、処理はＳ１０２へ移行する。一方、「目標回転角は同一値、かつ、回転角偏差は閾値Ａ１以内」でないと判断した場合（Ｓ１０１：ＮＯ）、処理はＳ１１１へ移行する。なお、上記の「目標回転角が同一値、かつ、回転角偏差が閾値Ａ１以内」か否かは、所定の停止条件の一部である「アクチュエータ２の実制御量と目標値との偏差が閾値以内となった」か否かと同様の意味である。

【0063】

Ｓ１０２では、フィードバック制御調整部１２６は、所定時間Ｔ１（ｓ）以上継続したか否かを判断する。所定時間Ｔ１以上継続したと判断した場合（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、処理はＳ１０３へ移行する。一方、所定時間Ｔ１以上継続していないと判断した場合（Ｓ１０２：ＮＯ）、処理はＳ１０１へ戻る。

【0064】

Ｓ１０３では、フィードバック制御調整部１２６は、その時点すなわちＰＩＤ制御を停止する直前の積分演算値Ｘを記憶する。その後、処理はＳ１０４へ移行する。

【0065】

Ｓ１０４では、フィードバック制御部１２１は、アクチュエータ２のフィードバック制御を停止する。その後、処理はＳ１０５へ移行する。

【0066】

Ｓ１０５では、フィードバック制御調整部１２６は、「目標回転角が変化、または、回転角偏差が閾値Ａ１より大きくなった」か否かを判断する。具体的には、フィードバック制御調整部１２６は、目標回転角が前回の処理時から変化、または、回転角偏差すなわち電動モータ２０の回転角θｒｅｆ_nと目標回転角θｒｅｆ_n-1との差の絶対値が閾値Ａ１より大きくなったか否かを判断する。「目標回転角が変化、または、回転角偏差が閾値Ａ１より大きく」なったと判断した場合（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、処理はＳ１０６へ移行する。一方、「目標回転角は変化、または、回転角偏差は閾値Ａ１より大きく」なっていないと判断した場合（Ｓ１０５：ＮＯ）、処理はＳ１０５へ戻る。なお、上記の「目標回転角が変化、または、回転角偏差が閾値Ａ１より大きくなった」か否かは、所定の再開条件の一部である「モード判定部１１２により定常モードから係合モードまたは解放モードに移行したと判定された」か否かと同様の意味である。

【0067】

Ｓ１０６では、フィードバック制御部１２１は、ＰＩＤ制御を停止する直前の積分演算値、すなわち、Ｓ１０３でフィードバック制御調整部１２６が記憶した積分演算値を初期値として用い、アクチュエータ２のＰＩＤ制御すなわちフィードバック制御を再開する。その後、処理は一連の処理Ｓ１００を抜ける。

【0068】

Ｓ１１１では、フィードバック制御部１２１は、アクチュエータ２の通常のＰＩＤ制御すなわちフィードバック制御を継続する。その後、処理は一連の処理Ｓ１００を抜ける。

【0069】

一連の処理Ｓ１００を抜けた後、モード判定部１１２により定常モードであると判定された場合、一連の処理Ｓ１００が再開される。

【0070】

制御装置１００の作動例を図５に示す。

【0071】

時刻ｔ１で目標クラッチ伝達荷重が増大側に変化すると、モード判定部１１２により係合モードであると判定され、フィードバック制御部１２１によるアクチュエータ２の通常のＰＩＤ制御すなわちフィードバック制御が開始される。そのため、時刻ｔ１以降、ゲインに基づき算出されたＤｕｔｙが出力ＤｕｔｙとしてＤｕｔｙ出力部１２４から出力される。これにより、クラッチ７０の実際の伝達荷重である実荷重が目標クラッチ伝達荷重に近付くよう変化する。

【0072】

時刻ｔ１以降、目標クラッチ伝達荷重は変化しないため、モード判定部１１２により定常モードであると判定される。これにより、上述の一連の処理Ｓ１００が開始される。

【0073】

時刻ｔ２で回転角偏差が閾値Ａ１以内に収束し、時刻ｔ２から所定時間Ｔ１（ｓ）経過した時刻ｔ３で、制御停止モードに移行する。フィードバック制御調整部１２６は、制御停止モードに移行する直前の積分演算値Ｘを記憶し、アクチュエータ２への通電を停止すなわち通電カットする。これにより、フィードバック制御部１２１によるアクチュエータ２のフィードバック制御が停止する。なお、本実施形態では、制御停止モードにおいてアクチュエータ２への通電を停止しても、ハウジング１０に対する回転部４０および並進部５０の相対位置、ならびに、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ストロークは保持される。そのため、クラッチ７０の状態は保持される。

【0074】

時刻ｔ４で目標クラッチ伝達荷重が増大側に変化すると、モード判定部１１２により定常モードから係合モードに移行したと判定され、フィードバック制御部１２１によるアクチュエータ２のフィードバック制御が再開される。ここで、フィードバック制御部１２１は、ＰＩＤ制御を停止する直前の積分演算値Ｘ、すなわち、時刻ｔ３で記憶した積分演算値Ｘを初期値として用い、アクチュエータ２のフィードバック制御を再開する。時刻ｔ４以降、ゲインに基づき算出されたＤｕｔｙが出力ＤｕｔｙとしてＤｕｔｙ出力部１２４から出力される。これにより、クラッチ７０の実際の伝達荷重である実荷重が目標クラッチ伝達荷重に追従するよう変化する。

【0075】

時刻ｔ５以降、目標クラッチ伝達荷重は変化しないため、モード判定部１１２により定常モードであると判定される。これにより、上述の一連の処理Ｓ１００が開始される。

【0076】

時刻ｔ６で回転角偏差が閾値Ａ１以内に収束し、時刻ｔ６から所定時間Ｔ１（ｓ）経過した時刻ｔ７で、制御停止モードに移行する。フィードバック制御調整部１２６は、制御停止モードに移行する直前の積分演算値Ｘを記憶し、アクチュエータ２への通電を停止する。これにより、フィードバック制御部１２１によるアクチュエータ２のフィードバック制御が停止する。

【0077】

時刻ｔ８で目標クラッチ伝達荷重が増大側に変化すると、モード判定部１１２により定常モードから係合モードに移行したと判定され、フィードバック制御部１２１によるアクチュエータ２のフィードバック制御が再開される。ここで、フィードバック制御部１２１は、ＰＩＤ制御を停止する直前の積分演算値Ｘ、すなわち、時刻ｔ７で記憶した積分演算値Ｘを初期値として用い、アクチュエータ２のフィードバック制御を再開する。時刻ｔ８以降、ゲインに基づき算出されたＤｕｔｙが出力ＤｕｔｙとしてＤｕｔｙ出力部１２４から出力される。これにより、クラッチ７０の実際の伝達荷重である実荷重が目標クラッチ伝達荷重に近付くよう変化する。

【0078】

時刻ｔ８以降、目標クラッチ伝達荷重は変化しないため、モード判定部１１２により定常モードであると判定される。これにより、上述の一連の処理Ｓ１００が開始される。

【0079】

時刻ｔ９で回転角偏差が閾値Ａ１以内に収束し、時刻ｔ９から所定時間Ｔ１（ｓ）経過した時刻ｔ１０で、制御停止モードに移行する。フィードバック制御調整部１２６は、制御停止モードに移行する直前の積分演算値Ｘを記憶し、アクチュエータ２への通電を停止する。これにより、フィードバック制御部１２１によるアクチュエータ２のフィードバック制御が停止する。

【0080】

時刻ｔ１１で目標クラッチ伝達荷重が減少側に変化すると、モード判定部１１２により定常モードから解放モードに移行したと判定され、フィードバック制御部１２１によるアクチュエータ２のフィードバック制御が再開される。ここで、フィードバック制御部１２１は、ＰＩＤ制御を停止する直前の積分演算値Ｘ、すなわち、時刻ｔ１０で記憶した積分演算値Ｘを初期値として用い、アクチュエータ２のフィードバック制御を再開する。時刻ｔ１１以降、ゲインに基づき算出されたＤｕｔｙが出力ＤｕｔｙとしてＤｕｔｙ出力部１２４から出力される。これにより、クラッチ７０の実際の伝達荷重である実荷重が目標クラッチ伝達荷重に近付くよう変化する。

【0081】

時刻ｔ１１以降、目標クラッチ伝達荷重は変化しないため、モード判定部１１２により定常モードであると判定される。これにより、上述の一連の処理Ｓ１００が開始される。

【0082】

時刻ｔ１２で回転角偏差が閾値Ａ１以内に収束し、時刻ｔ１２から所定時間Ｔ１（ｓ）経過した時刻ｔ１３で、制御停止モードに移行する。フィードバック制御調整部１２６は、制御停止モードに移行する直前の積分演算値Ｘを記憶し、アクチュエータ２への通電を停止する。これにより、フィードバック制御部１２１によるアクチュエータ２のフィードバック制御が停止する。

【0083】

時刻ｔ１４で目標クラッチ伝達荷重が減少側に変化すると、モード判定部１１２により定常モードから解放モードに移行したと判定され、フィードバック制御部１２１によるアクチュエータ２のフィードバック制御が再開される。ここで、フィードバック制御部１２１は、ＰＩＤ制御を停止する直前の積分演算値Ｘ、すなわち、時刻ｔ１３で記憶した積分演算値Ｘを初期値として用い、アクチュエータ２のフィードバック制御を再開する。時刻ｔ１４以降、ゲインに基づき算出されたＤｕｔｙが出力ＤｕｔｙとしてＤｕｔｙ出力部１２４から出力される。これにより、クラッチ７０の実際の伝達荷重である実荷重が目標クラッチ伝達荷重に追従するよう変化する。

【0084】

時刻ｔ１５以降、目標クラッチ伝達荷重は変化しないため、モード判定部１１２により定常モードであると判定される。これにより、上述の一連の処理Ｓ１００が開始される。

【0085】

時刻ｔ１６で回転角偏差が閾値Ａ１以内に収束し、時刻ｔ１６から所定時間Ｔ１（ｓ）経過した時刻ｔ１７で、制御停止モードに移行する。フィードバック制御調整部１２６は、制御停止モードに移行する直前の積分演算値Ｘを記憶し、アクチュエータ２への通電を停止する。これにより、フィードバック制御部１２１によるアクチュエータ２のフィードバック制御が停止する。

【0086】

時刻ｔ１８で目標クラッチ伝達荷重が減少側に変化すると、モード判定部１１２により定常モードから解放モードに移行したと判定され、フィードバック制御部１２１によるアクチュエータ２のフィードバック制御が再開される。ここで、フィードバック制御部１２１は、ＰＩＤ制御を停止する直前の積分演算値Ｘ、すなわち、時刻ｔ１７で記憶した積分演算値Ｘを初期値として用い、アクチュエータ２のフィードバック制御を再開する。時刻ｔ１８以降、ゲインに基づき算出されたＤｕｔｙが出力ＤｕｔｙとしてＤｕｔｙ出力部１２４から出力される。これにより、クラッチ７０の実際の伝達荷重である実荷重が目標クラッチ伝達荷重に近付くよう変化する。

【0087】

時刻ｔ１８以降、目標クラッチ伝達荷重は変化しないため、モード判定部１１２により定常モードであると判定される。これにより、上述の一連の処理Ｓ１００が開始される。

【0088】

時刻ｔ１９で回転角偏差が閾値Ａ１以内に収束し、時刻ｔ１９から所定時間Ｔ１（ｓ）経過した時刻ｔ２０で、制御停止モードに移行する。フィードバック制御調整部１２６は、制御停止モードに移行する直前の積分演算値Ｘを記憶し、アクチュエータ２への通電を停止する。これにより、フィードバック制御部１２１によるアクチュエータ２のフィードバック制御が停止する。

【0089】

＜１０＞通電制御部１２５は、制御停止モードにおいて（時刻ｔ３～ｔ４、ｔ７～ｔ８、ｔ１０～ｔ１１、ｔ１３～ｔ１４、ｔ１７～ｔ１８）、アクチュエータ２への通電を停止するのではなく、アクチュエータ２への通電量を低下させ所定の通電量を維持することとしてもよい（図５の三点鎖線参照）。この場合、制御停止モードにおいて、ハウジング１０に対する回転部４０および並進部５０の相対位置、ならびに、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ストロークを確実に保持できる。そのため、クラッチ７０の状態を確実に保持できる。

【0090】

制御装置１００の別の作動例を図６に示す。

【0091】

時刻ｔ１で目標クラッチ伝達荷重が増大側に変化すると、モード判定部１１２により係合モードであると判定され、フィードバック制御部１２１によるアクチュエータ２のフィードバック制御が開始される。そのため、時刻ｔ１以降、ゲインに基づき算出されたＤｕｔｙが出力ＤｕｔｙとしてＤｕｔｙ出力部１２４から出力される。これにより、クラッチ７０の実際の伝達荷重である実荷重が目標クラッチ伝達荷重に近付くよう変化する。

【0092】

時刻ｔ１以降、目標クラッチ伝達荷重は変化しないため、モード判定部１１２により定常モードであると判定される。これにより、上述の一連の処理Ｓ１００が開始される。

【0093】

時刻ｔ２で回転角偏差が閾値Ａ１以内に収束し、時刻ｔ２から所定時間Ｔ１（ｓ）経過した時刻ｔ３で、制御停止モードに移行する。フィードバック制御調整部１２６は、制御停止モードに移行する直前の積分演算値Ｘ１を記憶し、アクチュエータ２への通電を停止すなわち通電カットする。これにより、フィードバック制御部１２１によるアクチュエータ２のフィードバック制御が停止する。

【0094】

時刻ｔ４で外乱が印加され、時刻ｔ５でアクチュエータ２の実制御量（実荷重）と目標値（目標クラッチ伝達荷重）との偏差が閾値Ａ１を超えると、フィードバック制御部１２１によるアクチュエータ２のフィードバック制御が再開される。ここで、フィードバック制御部１２１は、フィードバック制御を停止する直前の積分演算値Ｘ１、すなわち、時刻ｔ３で記憶した積分演算値Ｘ１を初期値として用い、アクチュエータ２のフィードバック制御を再開する。時刻ｔ５以降、ゲインに基づき算出されたＤｕｔｙが出力ＤｕｔｙとしてＤｕｔｙ出力部１２４から出力される。これにより、クラッチ７０の実際の伝達荷重である実荷重が目標クラッチ伝達荷重に追従するよう変化する。なお、出力ＤｕｔｙとしてＤｕｔｙ出力部１２４から出力されるＤｕｔｙは、時刻ｔ３における積分演算値Ｘ１と時刻ｔ５における比例演算値Ｙａとに基づき算出される。

【0095】

時刻ｔ６で回転角偏差が閾値Ａ１以内に収束し、時刻ｔ６から所定時間Ｔ１（ｓ）経過した時刻ｔ７で、制御停止モードに移行する。フィードバック制御調整部１２６は、制御停止モードに移行する直前の積分演算値Ｘ２を記憶し、アクチュエータ２への通電を停止する。これにより、フィードバック制御部１２１によるアクチュエータ２のフィードバック制御が停止する。

【0096】

時刻ｔ８で目標クラッチ伝達荷重が減少側に変化すると、モード判定部１１２により定常モードから解放モードに移行したと判定され、フィードバック制御部１２１によるアクチュエータ２のフィードバック制御が再開される。ここで、フィードバック制御部１２１は、フィードバック制御を停止する直前の積分演算値Ｘ２、すなわち、時刻ｔ７で記憶した積分演算値Ｘ２を初期値として用い、アクチュエータ２のフィードバック制御を再開する。時刻ｔ８以降、ゲインに基づき算出されたＤｕｔｙが出力ＤｕｔｙとしてＤｕｔｙ出力部１２４から出力される。これにより、クラッチ７０の実際の伝達荷重である実荷重が目標クラッチ伝達荷重に近付くよう変化する。なお、出力ＤｕｔｙとしてＤｕｔｙ出力部１２４から出力されるＤｕｔｙは、時刻ｔ７における積分演算値Ｘ２と時刻ｔ８における比例演算値Ｙｂとに基づき算出される。

【0097】

時刻ｔ８以降、目標クラッチ伝達荷重は変化しないため、モード判定部１１２により定常モードであると判定される。これにより、上述の一連の処理Ｓ１００が開始される。

【0098】

時刻ｔ９で回転角偏差が閾値Ａ１以内に収束し、時刻ｔ９から所定時間Ｔ１（ｓ）経過した時刻ｔ１０で、制御停止モードに移行する。フィードバック制御調整部１２６は、制御停止モードに移行する直前の積分演算値Ｘ３を記憶し、アクチュエータ２への通電を停止する。これにより、フィードバック制御部１２１によるアクチュエータ２のフィードバック制御が停止する。

【0099】

なお、通常のＰＩ（Ｄ）制御では、収束後の微小偏差により、積分項すなわち積分演算値は、単調増加または単調減少するよう変化する（時刻ｔ３～ｔ４、ｔ７～ｔ８、ｔ１０～）。

【0100】

＜８＞フィードバック制御調整部１２６は、目標伝達トルクまたはクラッチ７０の温度に基づき、閾値Ａ１を変更してもよい。

【0101】

また、＜９＞フィードバック制御調整部１２６は、目標伝達トルクの変化幅またはクラッチ７０の温度に基づき、所定時間Ｔ１を変更してもよい。

【0102】

本実施形態の制御装置１００の別の作動例を図７に示す。

【0103】

本実施形態では（図７の実線参照）、時刻ｔ４において、フィードバック制御を停止する直前の時刻ｔ３で記憶した積分演算値を用いてフィードバック制御を再開する。そのため、時刻ｔ４以降、クラッチ７０の実際の伝達荷重である実荷重が目標クラッチ伝達荷重に速やかに近付くよう変化する。

【0104】

一方、制御停止モードが無いシステムの場合（図７の一点鎖線参照）、時刻ｔ３以降、積分演算値が蓄積し、時刻ｔ４以降、積分飽和により動き出しが遅くなり、クラッチ７０の実荷重が目標クラッチ伝達荷重に近付くのが遅くなる。

【0105】

また、積分演算値をリセットするシステムの場合（図７の二点鎖線参照）、時刻ｔ４以降、動き出しがバラつき、クラッチ７０の実荷重が目標クラッチ伝達荷重に収束するのが遅くなる。

【0106】

このように、本実施形態は、フィードバック制御再開後の実荷重の挙動の安定性の点で、制御停止モードが無いシステム、および、積分演算値をリセットするシステムに対し特に有利である。

【0107】

以上説明したように、＜１＞本実施形態では、フィードバック制御調整部１２６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場合、所定の停止条件が成立したとき、フィードバック制御部１２１によるアクチュエータ２のフィードバック制御を停止する制御停止モードへ移行することが可能である。

【0108】

フィードバック制御調整部１２６は、制御停止モードへ移行するとき、フィードバック制御部１２１によるアクチュエータ２のフィードバック制御を停止する直前のフィードバック制御における積分演算値を記憶し、その後、所定の再開条件が成立したとき、記憶していた前記積分演算値を用いてフィードバック制御部１２１によるアクチュエータ２のフィードバック制御を再開可能である。

【0109】

そのため、トルク伝達装置１のフィードバック制御停止直前の出力Ｄｕｔｙと、フィードバック制御再開直後の出力Ｄｕｔｙとの差分を小さくし、フィードバック制御再開直後の荷重挙動のバラつきを抑制できる。したがって、トルク伝達装置１のフィードバック制御再開直後の挙動を安定させることができる。

【0110】

また、＜２＞本実施形態では、フィードバック制御調整部１２６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場合、アクチュエータ２の実際の制御量である実制御量と目標値との偏差が閾値以内となったとき、制御停止モードへ移行するまでの時間カウントを開始する。

【0111】

また、＜３＞本実施形態では、フィードバック制御調整部１２６は、前記時間カウントにより所定時間経過したと判断したとき、制御停止モードへ移行する。

【0112】

上記は、所定の停止条件について具体的な例を示すものである。

【0113】

また、＜４＞本実施形態では、フィードバック制御調整部１２６は、制御停止モードにおいて、すなわち、アクチュエータ２のフィードバック制御を停止しているとき、モード判定部１１２により定常モードから係合モードまたは解放モードに移行したと判定された場合、フィードバック制御部１２１によるアクチュエータ２のフィードバック制御を再開する。

【0114】

上記は、所定の再開条件について具体的な例を示すものである。

【0115】

また、＜５＞本実施形態では、フィードバック制御調整部１２６は、制御停止モードにおいて、すなわち、アクチュエータ２のフィードバック制御を停止しているとき、アクチュエータ２の実際の制御量である実制御量と目標値との偏差が閾値を超えた場合、フィードバック制御部１２１によるアクチュエータ２のフィードバック制御を再開し、その後、前記偏差が前記閾値以内にある状態が所定時間経過した場合、制御停止モードへ移行する。そのため、外乱等で制御停止モードが解除されても、所定の再開条件を満たせば、制御停止モードに再度移行できる。これにより、省電力の状態を継続できる。

【0116】

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、＜６＞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、制御停止モードに移行するための処理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。

【0117】

また、＜８＞本実施形態では、フィードバック制御調整部１２６は、目標伝達トルクまたはクラッチ７０の温度に基づき、前記閾値を変更可能である。

【0118】

また、＜９＞本実施形態では、フィードバック制御調整部１２６は、目標伝達トルクの変化幅またはクラッチ７０の温度に基づき、前記所定時間を変更可能である。

【0119】

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。

【0120】

また、＜１０＞本実施形態では、通電制御部１２５は、制御停止モードにおいて、アクチュエータ２への通電を停止するのではなく、アクチュエータ２への通電量を低下させ所定の通電量を維持することが可能である。そのため、制御停止モードにおいて、クラッチ７０の状態を確実に保持できる。

【0121】

また、＜１１＞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。

【0122】

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。

【0123】

また、＜１３＞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。

【0124】

また、＜１４＞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。

【0125】

また、＜１５＞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。

【0126】

また、＜１６＞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。

【0127】

（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。

【0128】

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。

【0129】

制御装置１００の作動例を図８に示す。

【0130】

時刻ｔ１で目標クラッチ伝達荷重が増大側に変化すると、モード判定部１１２により係合モードであると判定され、フィードバック制御部１２１によるアクチュエータ２の通常のＰＩＤ制御すなわちフィードバック制御が開始される。そのため、時刻ｔ１以降、ゲインに基づき算出されたＤｕｔｙが出力ＤｕｔｙとしてＤｕｔｙ出力部１２４から出力される。これにより、クラッチ７０の実際の伝達荷重である実荷重が目標クラッチ伝達荷重に近付くよう変化する（図８の一点鎖線参照）。

【0131】

時刻ｔ１以降、目標クラッチ伝達荷重は変化しないため、モード判定部１１２により定常モードであると判定される。これにより、一連の処理Ｓ１００が開始される。

【0132】

時刻ｔ４で回転角偏差が閾値Ａ１以内に収束し、時刻ｔ４から所定時間Ｔ１（ｓ）経過した時刻ｔ６の後の時刻ｔ７で、制御停止モードに移行する。フィードバック制御調整部１２６は、制御停止モードに移行する直前の積分演算値Ｘを記憶し、アクチュエータ２への通電を停止すなわち通電カットする。これにより、フィードバック制御部１２１によるアクチュエータ２のフィードバック制御が停止する。

【0133】

なお、時刻ｔ２、ｔ７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ｔ３、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。

【0134】

次に、作動モード変更時のＤｕｔｙの切り替えタイミングが、フィードバック制御の周期と同じタイミングの場合の作動例について説明する。

【0135】

時刻ｔ３で目標クラッチ伝達荷重が増大側に変化すると、モード判定部１１２により係合モードであると判定され、フィードバック制御部１２１によるアクチュエータ２の通常のＰＩＤ制御すなわちフィードバック制御が開始される。そのため、時刻ｔ３以降、ゲインに基づき算出されたＤｕｔｙが出力ＤｕｔｙとしてＤｕｔｙ出力部１２４から出力される。これにより、クラッチ７０の実際の伝達荷重である実荷重が目標クラッチ伝達荷重に近付くよう変化する（図８のニ点鎖線参照）。

【0136】

時刻ｔ５で回転角偏差が閾値Ａ１以内に収束し、時刻ｔ５から所定時間Ｔ１（ｓ）経過した時刻ｔ８の後の時刻ｔ９で、制御停止モードに移行する。フィードバック制御調整部１２６は、制御停止モードに移行する直前の積分演算値Ｘを記憶し、アクチュエータ２への通電を停止すなわち通電カットする。これにより、フィードバック制御部１２１によるアクチュエータ２のフィードバック制御が停止する。

【0137】

上述したように、本実施形態では、モード変更時のＤｕｔｙの切り替えタイミングがフィードバック制御の周期と同じタイミングの場合と比べ、クラッチ７０の実荷重を目標値に速やかに近付けることができるとともに、制御停止モードへの移行タイミングを早めることができる。

【0138】

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、＜７＞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。

【0139】

（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。

【0140】

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。

【0141】

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。

【0142】

以上説明したように、＜１１＞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。

【0143】

（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。

【0144】

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。

【0145】

以上説明したように、＜１１＞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。

【0146】

（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。

【0147】

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。

【0148】

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。

【0149】

以上説明したように、＜１１＞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。

【0150】

（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。

【0151】

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。

【0152】

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。

【0153】

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、フィードバック制御調整部１２６を含む。

【0154】

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。

【0155】

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。

【0156】

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。

【0157】

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。

【0158】

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。

【0159】

フィードバック制御調整部１２６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場合、所定の停止条件が成立したとき、フィードバック制御部１２１によるアクチュエータ２のフィードバック制御を停止する制御停止モードへ移行することが可能である。

【0160】

以上説明したように、＜１１＞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。

【0161】

（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。

【0162】

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、フィードバック制御調整部１２６を含む。

【0163】

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。

【0164】

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。

【0165】

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。

【0166】

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。

【0167】

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。

【0168】

フィードバック制御調整部１２６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場合、所定の停止条件が成立したとき、フィードバック制御部１２１によるアクチュエータ２のフィードバック制御を停止する制御停止モードへ移行することが可能である。

【0169】

以上説明したように、＜１２＞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。

【0170】

（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。

【0171】

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。

【0172】

本実施形態では、フィードバック制御調整部１２６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、モード判定部１１２により定常モードであると判定された場合、制御停止モードへ移行する。

【0173】

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、フィードバック制御調整部１２６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場合でも、制御停止モードへ移行しない。

【0174】

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、フィードバック制御調整部１２６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場合、制御停止モードへ移行する。

【0175】

以上説明したように、本実施形態では、フィードバック制御調整部１２６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、モード判定部１１２により定常モードであると判定された場合、制御停止モードへ移行可能である。ガタ詰め期間ではクラッチ７０の負荷の影響がないため、上記制御停止モードへの移行処理を行わず、処理負荷を抑制できる。また、推力制御期間では、アクチュエータ２に対するクラッチ７０からの反力が大きいため、制御停止モードが無いシステムや積分演算値をリセットするシステムの場合、フィードバック制御再開直後の荷重挙動がバラつくおそれがあるものの、本実施形態では、制御停止モードの後のフィードバック制御再開直後の荷重挙動のバラつきを抑制できるため、好適である。

【0176】

（他の実施形態）
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。＜１４＞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。

【0177】

また、＜１５＞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。

【0178】

また、＜１６＞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。

【0179】

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。

【0180】

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。

【0181】

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】

【0182】

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、１２６ フィードバック制御調整部

【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】