クラッチ制御装置
【課題】アクチュエータを用いてクラッチのレリーズ動作を行うクラッチ制御装置において、クラッチディスクの摩耗によるタッチポイントの位置変化を検知して、クラッチの断接及び伝達トルクの制御を適切に行う。
【解決手段】クラッチ制御装置４０は、モータ４２と、モータ４２によって作動され、初期位置から切断位置に前進することでクラッチ１０を接続状態から切断状態とし、切断位置から初期位置へ後退することでクラッチ１０を接続状態とするカム４４と、カム４４の変位をレリーズフォーク３６に伝達するローラ５６と、カム４４を退避位置に後退させた後に前進させ、ローラ５６を介してクラッチレリーズ機構３０に荷重を開始した位置をカムの初期位置に設定し、設定した初期位置に基づいてクラッチ１０の断接及び伝達トルクの制御を適切に行うＥＣＵ６０とを備える。
【解決手段】クラッチ制御装置４０は、モータ４２と、モータ４２によって作動され、初期位置から切断位置に前進することでクラッチ１０を接続状態から切断状態とし、切断位置から初期位置へ後退することでクラッチ１０を接続状態とするカム４４と、カム４４の変位をレリーズフォーク３６に伝達するローラ５６と、カム４４を退避位置に後退させた後に前進させ、ローラ５６を介してクラッチレリーズ機構３０に荷重を開始した位置をカムの初期位置に設定し、設定した初期位置に基づいてクラッチ１０の断接及び伝達トルクの制御を適切に行うＥＣＵ６０とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータを用いてクラッチレリーズ機構を作動するクラッチ制御装置に係り、特に、クラッチディスクの摩耗によるタッチポイントの位置変化を検知して、クラッチの断接及び伝達トルクの制御を適切に行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用の変速機として、変速操作をアクチュエータによって行う自動制御式マニュアルトランスミッション（ＡＭＴ：機械式自動変速機）がある。このような変速機を搭載したＡＭＴ車両では、エンジンと変速機との間に設けられた摩擦クラッチ装置（これ以降「クラッチ」と記す）を、変速機の変速操作に同期して、付設されたアクチュエータよって自動的に断接（切断及び接続）する自動クラッチが使用される。
【０００３】
このようなＡＭＴ車両では、クラッチの断接時に車両にショックを与えないように、車両の加速度等を検出して自動クラッチを制御する方法が提案されており、特に、自動クラッチを切断する際に、クラッチ切断の指示タイミングが適切でないと車両に大きなショックを与えてしまうため、例えば特許文献１においては、エンジン回転数とクラッチ回転数を監視して、クラッチ切断の指示タイミングを適切にチューニングする方法を提案している。
【０００４】
また、このような自動クラッチに使用されるクラッチの構成は、車両用のマニュアルトランスミッション（ＭＴ：機械式変速機）と基本的に同じであり、変速機の入力軸に連結されたクラッチディスクを、ダイヤフラムスプリングによってプレッシャープレートを介してエンジンのフライホイールに押し付け、フライホイールと変速機の入力軸を接続するようになっている。
【０００５】
このようなクラッチにおいては、クラッチディスクが摩耗することによって、クラッチディスクに連接するクラッチレリーズ機構にストローク変動が生じるが、自動クラッチのアクチュエータとして油圧シリンダを採用する場合には、無調整式レリーズシリンダを使用してレリーズフォークを作動する事で、クラッチレリーズ機構のストローク変動を相殺している。
【０００６】
図１５は、このような無調整式レリーズシリンダを使用した、従来のクラッチを示す説明図である。図１５において、クラッチ２１０は、エンジン出力軸２０４と変速機入力軸２０８との間に位置し、ダイヤフラムスプリング２１６がプレッシャープレート２１４を介してクラッチディスク２１２をフライホイール２０６に押圧し、接続状態にある。
【０００７】
また、レリーズシリンダ２２４内に設けられたスプリング２３０の作用によって、プッシュロッド２２８が、レリーズフォーク２２２及びレリーズスリーブ２２０を介して、レリーズベアリング２１８をダイヤフラムスプリング２１６に軽く押し付けている。
【０００８】
クラッチディスク２１２が摩耗してレリーズベアリング２１８の初期位置が後退、すなわち、レリーズ動作開始時の位置が変速機側に移動しても、レリーズフォーク２２２を介してレリーズシリンダ２２４内のピストン２２６がスプリング２３０側に移動することで、常時一定のシリンダストロークでクラッチ２１０の断接及び伝達トルクを制御することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−２０２０３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、このような自動クラッチのアクチュエータとして使用される無調整式レリーズシリンダは、クラッチフルードへのエア混入があると、作動が不十分、不確実になるため、組み付け時や整備時には煩雑な手順と十分な注意が必要であり、また、油圧回路を含む構成部品が多く複雑であるため、自動クラッチのコストアップにつながるという問題がある。
【００１１】
この問題を回避するために、自動クラッチに電動アクチュエータを採用することが提案されているが、その場合には、クラッチディスクが摩耗した際のクラッチレリーズ機構のストローク変動を考慮して、すなわち、レリーズフォークのストロークに対するクラッチのタッチポイントの変化を常に検知して、クラッチを制御することが課題となる。
【００１２】
本発明は、クラッチレリーズ機構を作動するためのアクチュエータとして電動モータを用い、クラッチディスクの摩耗によるタッチポイントの位置変化を検知して、クラッチの断接及び伝達トルクの制御を適切に行うクラッチ制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この目的を達成するため本発明は次のように構成する。本発明は、クラッチレリーズ機構を作動させ、クラッチレリーズ機構に連動したダイヤフラムスプリングの変位によってクラッチの断接及び伝達トルクを制御するクラッチ制御装置を対象とする。
【００１４】
このようなクラッチ制御装置において、電気駆動されるアクチュエータと、アクチュエータによって退避位置から終端位置の間で作動可能であり、初期位置から切断位置に前進することでクラッチを接続状態から切断状態とし、切断位置から初期位置に後退することでクラッチを接続状態とするカムと、カムの進退動作に連動して一方向に往復作動可能であり、カムの変位をクラッチレリーズ機構に伝達するカム従動子と、カムを後退させ、制限部材によって後退が制限された位置をカムの退避位置に設定し、カムを前進させ、カム従動子の押圧を開始した位置をカムの初期位置に設定する制御部とを備える。
【００１５】
カムは、制限部材に当接してカムの後退を退避位置に制限するストップ部と、退避位置から初期位置まで前進する際に、カム従動子を押圧しないアプローチ部と、初期位置から前進した際に、カム従動子を作動させる方向へ押圧してクラッチの接断制御を可能とするストローク部とを有する。
【００１６】
ここでカムのストップ部は、カム従動子の作動開始位置の移動にかかわらず、退避位置を維持する形状であり、カムのアプローチ部は、カム従動子の作動開始位置の移動にかかわらず、カム従動子を押圧しない形状であり、カムのストローク部は、カムの初期位置の移動にかかわらず、カムの前進量とカム従動子の作動量との関係を維持する形状である。
【００１７】
制御部は、アクチュエータを駆動してカムを後退させ、カムのストップ部が制限部材に当接して後退が制限された際のアクチュエータの状態変化を検出してカムの退避位置を設定し、アクチュエータを駆動してカムを退避位置から前進させ、カムのストローク部がカム従動子の押圧を開始した際のアクチュエータの状態変化を検出してカムの初期位置を設定する。
【００１８】
ここで、アクチュエータの状態変化としてアクチュエータの電流、速度、加速の少なくとも１つを検出し、検出した値が所定値に達した時のカム位置をカムの退避位置又は初期位置に設定する。
【００１９】
更に、カムは、アクチュエータの駆動部に固定した連結部と、カム形状を有し連結部に対して所定の範囲で進退作動するカム部と、連結部とカム部の間に設置し、バネ定数がダイヤフラムスプリングより小さいカムスプリングとを備え、カム部は、連結部がカム部を初期位置から後退させる方向に作動する際に、連結部に連動して後退し、連結部がカム部を退避位置から前進させる方向に作動する際に、連結部を介したカムスプリングの荷重によって初期位置まで前進し、その後、所定の範囲でカムスプリングの荷重をダイヤフラムスプリングに伝達し、その後、連結部に連動して前進するようにしてもよい。
【００２０】
また、制御部は、カムの初期位置の移動とカムの切断位置の移動との対応関係を定義した特性情報を有し、カムの初期位置を設定した際に、特性情報に基づいて設定された初期位置に対応した切断位置を決定してクラッチの断接を制御する。
【００２１】
また、制御部は、カムの作動位置とクラッチの伝達トルクとの関係をカムの初期位置の移動に対応して定義した補正情報を有し、クラッチの伝達トルクを制御する際に、決定されたカムの初期位置に対応した補正情報に基づいてカムの作動位置を補正する。
【００２２】
更に、制御部は、カムの初期位置をクラッチディスクの摩耗限度に対応する位置を越えて設定した場合に警報を出力し、カムの初期位置の設定を所定のタイミングで実行する。
【００２３】
また、カムは、ストローク部の終端領域にカム従動子との圧力角が０度となる停留部を設けてもよい。
【発明の効果】
【００２４】
本願発明によれば、自動クラッチのアクチュエータとして電動モータで駆動するカムを使用し、クラッチディスクの摩耗によるタッチポイントの位置変化を検知して、クラッチの断接及び伝達トルクの制御を行うことで、無調整式レリーズシリンダを使用した場合に比べて、クラッチの組み付け作業性と整備性の改善及びコスト低減が可能となる。
【００２５】
また、本願発明によれば、クラッチディスクの摩耗量にかかわらず、カムの作動量とカム従動子の作動量の関係が変化しないカム形状にしたことで、クラッチディスクが磨耗した場合でもクラッチの制御性を維持することが可能となる。
【００２６】
また、本願発明によれば、モータ軸に固定したコネクティングプレートとカム従動子に係合するカムプレートとの間にダイヤフラムスプリングよりバネ定数の小さなカムスプリングを備えたカムとすることで、カムの初期位置設定時にモータ停止位置がばらついた場合でも、クラッチレリーズ機構へ安定した初期荷重の入力が可能となる。
【００２７】
更に、本発明によれば、カムの初期位置の移動とタッチポイントの移動との対応関係を定義した特性情報と、カムの作動位置と伝達トルクとの関係をタッチポイントの移動に対応して定義した補正情報を有し、クラッチディスクの摩耗によって移動したタッチポイントを特性情報に基づいて決定してクラッチの断接を制御するとともに、クラッチの伝達トルクを制御する際のカムの作動位置を補正情報に基づいて補正することで、車両の加速度の検出やエンジン回転数とクラッチ回転数の監視を必要とせず、自動クラッチのシンプルな制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明によるクラッチ制御装置を備えたクラッチの一実施形態を示す説明図
【図２】図１のレリーズ動作の開始状態を示す説明図
【図３】図１のレリーズ動作の終了状態を示す説明図
【図４】クラッチディスク摩耗時の初期位置設定の開始状態を示す説明図
【図５】図４の初期位置設定及びレリーズ動作の開始状態を示す説明図
【図６】図４のレリーズ動作の終了状態を示す説明図
【図７】クラッチディスクが摩耗していない場合のカムの作動範囲を示す説明図
【図８】クラッチディスクが摩耗した場合のカムの作動範囲を示す説明図
【図９】クラッチ制御装置の初期位置設定手順の一例を示すフローチャート
【図１０】ダイヤフラムスプリングの荷重−撓み特性とカムの作動範囲との関係を示す説明図
【図１１】カムの初期位置の移動とカムの切断位置の移動との関係を示す説明図
【図１２】カムの作動位置とクラッチの伝達トルクとの関係を示す説明図
【図１３】本発明によるクラッチ制御装置を備えたクラッチの他の実施形態を示す説明図
【図１４】図１３のクラッチディスク摩耗時の状態を示す説明図
【図１５】従来の無調整レリーズシリンダを使用したクラッチを示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１は、本発明によるクラッチ制御装置を備えたクラッチの一実施形態を示す説明図であり、クラッチディスクが新品時（摩耗していない状態）の、クラッチが接続された状態を示している。
【００３０】
図１において、クラッチ１０は、エンジン出力軸４と一体に回転するフライホイール６から変速機入力軸８へのトルク伝達を断接する装置であり、クラッチディスク組立部１２、クラッチカバー組立部１８、クラッチレリーズ機構３０、クラッチ制御装置４０で構成されている。
【００３１】
クラッチディスク組立部１２は、変速機入力軸８の先端部にスプライン連結したクラッチハブ１４と、クラッチハブ１４に設けられたクラッチディスク１６を備え、変速機入力軸８の軸方向に進退作動可能である。
【００３２】
クラッチカバー組立部１８は、フライホイール６と一体に回転するクラッチカバー２０と、クラッチカバー２０に設けたガイドピン２２にガイドされエンジン出力軸４の軸方向に作動可能なプレッシャープレート２４と、ピボットリング２６を支点にしてクラッチカバー２０に支持されたダイヤフラムスプリング２８を備えている。
【００３３】
ダイヤフラムスプリング２８の外周部２８ａが、ピボットリング２６を支点とする弾性によって、プレッシャープレート２４を介してクラッチディスク１６をフライホイール６に押圧し、クラッチ１０は、プレッシャープレート２４とフライホイール６とでクラッチディスク１６を挟み込むことで発生する摩擦力によって、エンジン出力軸４のトルクをクラッチハブ１４を介して変速機入力軸８に伝達する。
【００３４】
クラッチレリーズ機構３０は、変速機入力軸８にスプライン連結したレリーズスリーブ３２と、レリーズスリーブ３２の外周部に内輪を嵌合したレリーズベアリング３４と、クラッチハウジング（図示していない）に設けたフォークサポート３８に支持されたレリーズフォーク３６と、先端をレリーズフォーク３６の下端部３６ｂに係合すると共に他端にローラ５６を設けたプッシュロッド５８を備えている。
【００３５】
レリーズフォーク３６は、レリーズスリーブ３２側が二股になっており、その先端部３６ａが、各々レリーズスリーブ３２に設けた係合部３２ａに当接している。また、プッシュロッド５８は、支持部（図示していない）によって、レリーズフォーク３６を揺動させる方向に直進可能に支持されている。
【００３６】
レリーズフォーク３６は、スプリング等（図示していない）によって反時計方向に弱く付勢されているため、先端部３６ａが係合部３２ａを介してレリーズスリーブ３２をクラッチハブ１４の方向に移動させようとするが、レリーズベアリング３４の外輪端面がダイヤフラムスプリング２８の内周部２８ｂに当接し、レリーズスリーブ３２の移動は抑止されている。
【００３７】
クラッチ制御装置４０は、電動アクチュエータであるモータ４２、モータ４２が駆動するカム４４、カム４４の変位をクラッチレリーズ機構３０に伝達するローラ５６（カム従動子）、カム４４の作動位置を検出するためのエンコーダ５４、エンコーダ５４からの信号に基づいてモータ４２を駆動制御するＥＣＵ（制御部）６０を備えている。
【００３８】
カム４４は、モータ４２の駆動軸４２ａに連結したコネクティングプレート４６と、コネクティングプレート４６と同軸に回転自在に軸支したカムプレート４８と、コネクティングプレート４６とカムプレート４８との間に張ったカムスプリング５２とで構成されている。
【００３９】
ここで、ローラ５６は、カム４４の変位としてカムプレート４８の径方向変位をプッシュロッド５８に円滑に伝達し、エンコーダ５４は、カム４４の作動位置としてカムプレート４８の回転に応じて信号をＥＣＵ６０に出力する。
【００４０】
カムプレート４８は、カムスプリング５２の張力によって時計方向に弱く付勢されているが、カムプレート４８に設けたストッパピン５０がコネクティングプレート４６のストッパホール４６ａによって規制される範囲内で、コネクティングプレート４６に対して回転可能であり、規制範囲外ではコネクティングプレート４６に従動して一体に回転する。
【００４１】
また、カムプレート４８は、時計方向回転時（カムの前進時）にローラ５６を作動させる方向に押圧可能なカム形状のストローク部４８ａと、反時計方向回転時（カムの後退時）にローラ５６を作動できない方向、すなわち、プッシュロッド５８の作動可能方向に直交する方向に押圧可能なストップ部４８ｂと、ストローク部４８ａとストップ部４８ｂとの間でローラ５６を押圧しないカム形状のアプローチ部４８ｃと、時計方向の作動限界（カムの終端位置）となるリミット部４８ｄを有する。
【００４２】
図１においては、クラッチ制御装置４０が待機状態であるため、カム４４は退避位置にある。カム４４は、カムプレート４８がコネクティングプレート４６のストッパホール４６ａにストッパピン５０が係合した状態で、ストップ部４８ｂがローラ５６に当接する位置で停止している。
【００４３】
本実施形態において、カムプレート４８は周縁カムとして形成されているが、他のカム形式、例えば円筒カム等でも構わない。モータ４２は、減速機構を備えたサーボモータユニットの使用を想定しているが、他の形式の電動アクチュエータを使用することも可能である。
【００４４】
エンコーダ５４は、クラッチ制御に必要な分解能を得ることができれば、磁気方式や光学方式等どのようなものでもよく、また、本実施形態のようにカムプレート４８側に設ける構成ではなく、コネクティングプレート４６側やモータ４２側に設けることも可能であり、その場合、減速前のモータ４２の回転角度に応じた信号を出力する構成にすれば、更に精細な分解能を得ることができる。
【００４５】
ＥＣＵ６０は、エンコーダ５４からの信号に基づいて、カムプレート４８の作動角度や回転速度を検出可能であり、所定のタイミング、例えばエンジンの始動時や停止時にカム４４を駆動し、カムプレート４８がローラ５６に当接した際の負荷によるモータ４２の状態変化、例えばモータ４２やカムプレート４８の回転速度や加速度、あるいはモータ４２に流れる電流の変化を検出して、クラッチ１０のレリーズ動作（クラッチの切断動作）の開始位置となるカム４４の初期位置を設定する。
【００４６】
また、ＥＣＵ６０は、クラッチディスク１６の摩耗に起因するカム４４の初期位置の移動とタッチポイントの移動との対応関係を定義した特性情報を、例えば数値表や計算式として予め記憶しており、設定した初期位置と特性情報に基づいて、タッチポイントに対応するカム４４の作動角度を設定する。
【００４７】
なお、タッチポイントとは、クラッチ接続時に接続開始状態（エンゲージ状態）となる位置、すなわち、プレッシャープレートがクラッチディスクと接触する位置であり、クラッチ切断時にはクラッチの切断位置となる。
【００４８】
更に、ＥＣＵ６０は、カム４４の作動位置と伝達トルクとの関係をタッチポイントの移動に対応して定義した補正情報を、例えば数値表や計算式として予め記憶しており、レリーズ動作に際して、算出したタッチポイントに対応した補正情報に基づいてカム４４の作動角度を補正することができる。
【００４９】
変速機の変速段切り換え時に、大きなショックを伴わないようにクラッチ１０を断接するには、断接時のクラッチ１０の伝達トルクを適切に制御する必要があるため、ＥＣＵ６０は、設定したカムの初期位置から導き出したタッチポイントに対応するカム４４の作動角度やその補正値に基づいて、モータ４２を制御する。
【００５０】
図２は、図１のレリーズ動作の開始状態を示す説明図であり、初期位置にあるカム４４以外、すなわち、カムプレート４８とコネクティングプレート４６、及びカムスプリング５２の伸張状態以外は図１と同じである。
【００５１】
図２において、カムプレート４８は、ストッパピン５０がコネクティングプレート４６のストッパホール４６ａに係合していないため、カムスプリング５２の張力によって時計方向に付勢され、ストローク部４８ａに当接したローラ５６を介してプッシュロッド５８をレリーズフォーク３６の方向に押圧している。
【００５２】
しかし、カムプレート４８は、カムスプリング５２のバネ定数がダイヤフラムスプリング２８のバネ定数より遥かに小さいため、ダイヤフラムスプリング２８によってレリーズスリーブ３２の移動を阻止された状態で保持されている。
【００５３】
この状態から、ＥＣＵ６０がモータ４２を駆動してコネクティングプレート４６を時計方向に回転させ、ストッパホール４６ａがストッパピン５０に係合してカムプレート４８を時計方向に回転させることでレリーズ動作を開始する。
【００５４】
レリーズ動作が開始されると、図２の状態からカムプレート４８が時計方向に回転し、ストローク部４８ａがローラ５６を押すことでプッシュロッド５８、レリーズフォーク３６、レリーズスリーブ３２を介してレリーズベアリング３４がダイヤフラムスプリング２８の内周部２８ｂをクラッチハブ１４の方向に押す。
【００５５】
レリーズベアリング３４の押圧によって、ダイヤフラムフラムスプリング２８は、ピボットリング２６を支点として内周部２８ｂがクラッチハブ１４方向に変位する。この変位が外周部２８ａを反転させる（内周部２８ｂと反対側に変位させる）ように作用することでプレッシャープレート２４への押圧力が減少し、クラッチ１０は、接続状態から半クラッチ状態を経由して切断状態に移行する。
【００５６】
図３は、図１のレリーズ動作の終了状態を示す説明図であり、図２の状態からカム４４の前進に伴いレリーズフォーク３６がフォークサポート３８を支点にして反時計方向に揺動し、先端部３６ａがレリーズスリーブ３２及びレリーズベアリング３４を前進（クラッチハブ１４方向に移動）させた状態を示している。
【００５７】
この時点で、プレッシャープレート２４のクラッチディスク１６への押圧が解除されクラッチ１０は完全に切断されているため、ストローク部４８ａがローラ５６に当接した状態でカムプレート４８の作動を停止するが、更にカムプレート４８を前進させた場合は、リミット部４８ｄがローラ５６に当接し、その位置が作動限界となる。
【００５８】
図４は、クラッチディスク摩耗時のカムの初期位置設定の開始状態を示す説明図であり、クラッチディスク１６が摩耗限界、あるいは摩耗限界に近い状態であること、それに伴うダイヤフラムスプリング２８及びクラッチレリーズ機構３０の位置関係以外は図１と同じである。
【００５９】
図４において、摩耗したクラッチディスク１６は、図１に示す新品状態から厚さが減少しており、クラッチ１０が完全に接続された状態（フルエンゲージ状態）で、図１の状態からプレッシャープレート２４はエンジン出力軸４側に、レリーズスリーブ３２及びレリーズベアリング３４は変速機入力軸８側に移動している。
【００６０】
また、カムプレート４８は、ストップ部４８ｂがローラ５６に当接した位置にあるが、ローラ５６は、図１のクラッチディスク１６が摩耗していない場合よりもカムプレート４８の中心方向のアプローチ部４８ｃに近接した位置に移動している。なお、アプローチ部４８ｃは、クラッチディスク１６が摩耗限界の場合でも、ローラ５６との間に隙間ができるような形状となっている。
【００６１】
図４は、例えばエンジンが停止している場合のクラッチ制御装置４０の待機状態であり、エンジンの始動操作を行うと、クラッチ制御装置４０は、この状態から初期化動作としてモータ４２を駆動し、コネクティングプレート４６を時計方向に回転させることでカムプレート４８を前進させ、カム４４の初期位置設定を実行する。
【００６２】
図５は、図４の初期位置設定及びレリーズ動作の開始状態を、クラッチ制御装置４０を取り出して示す説明図であり、モータ４２及びＥＣＵ６０は省略している。また、図５（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）において、各々のカムプレート４８の角度は同じであるが、カムプレート４８に対するコネクティングプレート４６の位置が異なる。
【００６３】
図５（Ａ）は、初期位置設定動作においてストローク部４８ａがローラ５６に当接してカムプレート４８の回転が停止し、カム４４の初期位置が設定された状態、図５（Ｂ）は、初期位置設定動作が終了してコネクティングプレート４６が停止した状態、図５（Ｃ）は、レリーズ動作が開始されコネクティングプレート４６のストッパホール４６ａがストッパピン５０に当接してカムプレート４８が前進を開始する状態を示している。
【００６４】
図５（Ａ）に示すように、図４の状態からモータ軸４２ａに固定されたコネクティングプレート４６が時計方向に回転すると、カムスプリング５２の張力によって、カムプレート４８も追従して前進する。
【００６５】
コネクティングプレート４６の回転開始時には、モータ４２にはほとんど負荷が掛からないが、ストローク部４８ａがローラ５６に当接してカムプレート４８の回転が抑止されると、カムスプリング５２の張力がモータ４２への負荷として作用し、モータ４２に流れる電流が増加する。
【００６６】
ＥＣＵ６０は、この電流の増加を検出するとモータ４２の駆動を停止し、エンコーダ５４からの信号によって検出したカムプレート４８の作動角度をカム４４の初期位置に設定するが、ストローク部４８ａがローラ５６に当接してからモータ４２の回転が停止するまでのタイムラグによって、コネクティングプレート４６は、図５（Ｂ）に示す状態で停止する。
【００６７】
その後、変速機の変速操作に同期してクラッチ１０を切断する場合に、クラッチ制御装置４０は、ＥＣＵ６０がモータ４２の駆動を開始し、コネクティングプレート４６はカムスプリング５２の張力に抗して時計方向の回転を始める。
【００６８】
図５（Ｃ）に示すように、コネクティングプレート４６のストッパホール４６ａがカムプレート４８のストッパピン５０に係合すると、カムプレート４８は、ダイヤフラムスプリング２８の弾性力に抗してローラ５６を押圧し、プッシュロッド５８をレリーズフォーク３６の方向に押し込むことで、クラッチ１０のレリーズ動作が開始される。
【００６９】
このように、モータ４２が直接的にカムプレート４８を作動するのではなく、カムスプリング５２を介して作動することで、コネクティングプレート４６の停止位置のばらつきをストッパホール４６ａで吸収でき、たとえモータ４２の停止位置がばらついたとしても、カムプレート４８はカム４４の初期位置に停止するため、クラッチレリーズ機構３０への所定の初期荷重を安定して与えることができる。
【００７０】
なお、初期荷重は、レリーズベアリング３４の与圧として作用し、レリーズ動作開始時のレリーズベアリング３４への衝撃を軽減するが、初期荷重が必要以上に大きいと、クラッチ１０接続時のクランプ力が減少してしまうため、適切な値にする必要がある。
【００７１】
このモータ４２の停止位置のばらつきは、ＥＣＵ６０が電流の増加を検出して直ちにモータ４２への電力供給を停止しても、モータ４２の回転部位が慣性によって過回転してしまうために発生し、コネクティングプレート４６に設けたストッパホール４６ａは、カムプレート４８に設けたストッパピン５０に対して、このモータ４２の過回転を吸収可能な最小範囲に形成されている。
【００７２】
また、エンコーダ５４をモータ４２側に設けた構成の場合は、予め算出してある、図５（Ａ）の状態から図５（Ｃ）の状態までのエンコーダ５４が出力するパルス数から、図５（Ａ）の状態から図５（Ｂ）の状態までのモータ４２の過回転時に出力したパルス数を減算し、その値を図５（Ｂ）の状態から図５（Ｃ）の状態までのモータ４２の駆動を開始してからカムプレート４８が前進を開始するまでの補正値とすればよい。
【００７３】
図６は、図４のクラッチディスクが摩耗した場合におけるレリーズ動作の終了状態を示す説明図であり、ダイヤフラムスプリング２８及びクラッチレリーズ機構３０の位置関係、カム４４の位置及び状態以外は図４と同じである。
【００７４】
図６に示すレリーズ動作の終了状態は、図３に示すクラッチディスク１６が摩耗していない場合のレリーズ動作の終了状態と同様に、プレッシャープレート２４のクラッチディスク１６への押圧が解除されクラッチ１０は完全に切断されているため、ストローク部４８ａがローラ５６に当接した状態でカムプレート４８の回転が停止しているが、クラッチディスク１６の摩耗状態の違いによってダイヤフラムスプリング２８及びクラッチレリーズ機構３０の位置が異なっている。
【００７５】
図７は、クラッチディスクが摩耗していない場合のカムの作動範囲を示す説明図、図８は、クラッチディスクが摩耗した場合、特に、摩耗限界に達した場合のカムの作動範囲を示す説明図であり、図７及び図８において、クラッチディスク１６の摩耗によるカムの作動範囲の変化を示している。
【００７６】
図７において、カムプレート４８は、ストップ部４８ｂにローラ５６が当接している退避位置Ｑｓから時計方向に回転してレリーズ動作開始位置（初期位置）Ｑ３となる。このアプローチ範囲α１においてローラ５６は、カムプレート４８のアプローチ部４８ｃに接触しないため、作動開始位置Ｐ３から移動しない。
【００７７】
カムプレート４８は、レリーズ動作開始位置Ｑ３からレリーズ動作を開始し、時計方向に回転してレリーズ動作終了位置Ｑ６となる。このストローク範囲α２においてローラ５６は、カムプレート４８のストローク部４８ａに押され、作動開始位置Ｐ３から作動終了位置Ｐ６まで、距離Ｓ１移動する。
【００７８】
またカムプレート４８は、レリーズ動作終了位置Ｑ６からリミット部４８ｄがローラ５６に当接する終端位置Ｑｔまで回転できる余裕を残しているが、通常のレリーズ動作においてこの作動許容範囲α３を使用することはない。
【００７９】
なお、クラッチ１０を切断した状態が長時間継続するような場合は、ダイヤフラムスプリング２８の弾性に抗してローラ５６の押圧を続けるために、モータ４２へ通電したままでカムプレート４８を静止させなければならず、この場合、モータの電力消費や発熱が多くなってしまう。
【００８０】
これを防止するには、作動許容範囲α３に対応するストローク部４８ａの終端領域に、カムプレート４８の回転軸が中心となる円弧形状とすることでカム面とローラ５６との圧力角を０度にした停留部を設け、ローラ５６が停留部に位置する時には、ローラ５６を介したダイヤフラムスプリング２８の弾性力によってカムプレート４８にモーメントが作用しないようにしすればよい。
【００８１】
すなわち、クラッチ１０を長時間切断する時には、このように構成した作動許容範囲α３を使用することで、モータ４２への通電を止めてもクラッチの切断状態が維持され、モータの電力消費や発熱が多くなることを回避できる。
【００８２】
図８においては、ローラ５６の作動開始位置Ｐ１は、図７の作動開始位置Ｐ３より、クラッチディスク１６の厚さの減少に対応する距離だけ、カムプレート４８のアプローチ部４８ｃに接近している。
【００８３】
カムプレート４８は、ストップ部４８ｂにローラ５６が当接している退避位置Ｑｓから時計方向に回転してレリーズ動作開始位置（初期位置）Ｑ１となる。このアプローチ範囲β１においてローラ５６は、カムプレート４８のアプローチ部４８ｃに接触しないため、作動開始位置Ｐ１から移動しない。
【００８４】
カムプレート４８は、レリーズ動作開始位置Ｑ１からレリーズ動作を開始し、更に時計方向に回転してレリーズ動作終了位置Ｑ４となる。このストローク範囲β２においてローラ５６は、カムプレート４８のストローク部４８ａに押され、作動開始位置Ｐ１から作動終了位置Ｐ４まで、距離Ｓ２移動する。
【００８５】
またカムプレート４８は、レリーズ動作終了位置Ｑ４からリミット部４８ｄがローラ５６に当接する終端位置Ｑｔまで回転できる余裕を残しているが、通常のレリーズ動作においてこのアローアンス範囲β３を使用することはない。
【００８６】
ここで、カムプレート４８のストローク部４８ａは、図７のストローク範囲α２と図８のストローク範囲β２が等しく、又は略等しくなるようなカム形状を有しているため、図７のローラ５６の作動距離Ｓ１と図８のローラ５６の作動距離Ｓ２は等しく、又は略等しくなる。
【００８７】
更にこのカム形状は、ストローク範囲α２及びβ２において、カムプレート４８の作動角度とローラ５６の作動量の関係が一定、又は略一定となるように設定されているため、カムの初期位置が移動した場合でも、カムプレート４８の作動角度とローラ５６の作動量の関係が維持される。
【００８８】
従って、カムプレート４８のレリーズ動作開始位置、すなわち、カム４４の初期位置が設定されれば、ＥＣＵ６０は、クラッチディスク１６の摩耗状態にかかわらず、所定の特性でモータ４２を駆動してクラッチ１０の断接制御が可能となる。
【００８９】
本実施形態（図１〜図８に示す実施形態）においては、モータ４２が直接カムプレート４８を作動するのではなく、コネクティングプレート４６とカムスプリング５２を介して作動することで、モータ４２の停止位置がばらついた場合でも、カムプレート４８はカム４４の初期位置に停止するように構成しているが、モータ４２の停止位置のばらつきが、クラッチレリーズ機構３０への初期荷重が許容範囲に収まる程度に小さい場合は、コネクティングプレート４６やカムスプリング５２を介さずに、モータ４２が直接カムプレート４８を作動するように構成することも可能である。
【００９０】
また、本実施形態においては、カム４４を退避位置に設定する際にカム４４の後退を制限する制限部材としてローラ５６を使用し、ストップ部４８ｂをローラ５６が移動できない方向に当接させてカム４４の後退を制限するように構成しているが、制限部材として専用のストッパを設け、カムプレート４８のストップ部をそのストッパに当接するように構成することも可能である。
【００９１】
図９は、図４の状態から図５（Ｂ）の状態までの、クラッチ制御装置の初期位置設定手順の一例を示すフローチャートである。図９において、ＥＣＵ６０は、ステップＳ１でエンジンの停止指示があったか否かを判別し、停止指示を判定した場合はステップＳ２でモータ４２を逆転（反時計方向に回転）してカム４４を後退させる。
【００９２】
その後、ステップＳ３でモータ４２の電流が所定値に達したか否かを判別し、電流が所定値に達していることを判定した場合はステップＳ４でモータ４２を停止する。エンジン停止時には、クラッチ制御装置４０は、図４に示すように、待機状態を維持する。
【００９３】
次に、ステップＳ５でエンジンの始動指示があったか否かを判別し、始動指示を判定した場合はステップＳ６でモータ４２を正転（時計方向に回転）してカム４４を前進させる。その後、ステップＳ７でモータ４２の電流が所定値に達したか否かを判別し、電流が所定値に達していることを判定した場合は、ステップＳ８でモータ４２を停止する。
【００９４】
モータ４２を停止したら、ステップＳ９でカム４４の位置をエンコーダ５４からの信号によって検出し、図５（Ｂ）に示すように、その位置をカムの初期位置に設定する。続いて、ステップＳ１０でカムの初期位置が、予め設定してあるクラッチディスク１６の摩耗限界に対応する位置に達したか否かを判別し、クラッチディスク１６が摩耗限界に達したことを判定した場合は、ステップＳ１１でクラッチディスク１６の摩耗警報を出力し、ステップＳ１に戻る。
【００９５】
クラッチ制御装置４０は、エンジンの停止指示を判定するまでは、ステップＳ９で設定したカムの初期位置を維持し、変速機の変速操作に同期してクラッチ１０の断接及び伝達トルクの制御を行う。
【００９６】
図９に示す制御フローの例において、カム４４は、エンジン停止時に図４に示す退避位置にあり、エンジン始動のタイミングで初期位置設定を実施しているが、エンジン停止時やエンジン始動時、あるいはその他のタイミングで、カム４４を退避位置に後退させてから初期位置に前進させる一連の動作を行ってもよく、その場合、カム４４は、エンジン停止時に初期位置に停止した状態が維持される。
【００９７】
図１０は、ダイヤフラムスプリングの荷重−撓み特性とカムの作動範囲との関係を示す説明図であり、図１０（Ａ）は、横軸に撓み、縦軸に荷重をとったグラフにダイヤフラムスプリングの荷重−撓み特性を表し、図１０（Ｂ）（Ｃ）は、それに対応させたローラとカムの作動範囲（ローラストローク及びカムストローク）を表している。
【００９８】
図１０（Ａ）において、特性線Ｄａは、プレッシャープレート２４を押圧するダイヤフラムスプリング２８の外周部２８ａにおける荷重Ｆと撓みγを、特性線Ｄｂは、レリーズベアリング３４に押圧されるダイヤフラムスプリング２８の内周部２８ｂにおける荷重Ｆと撓みδを表している。なお、この場合の外周部２８ａの撓みγと内周部２８ｂの撓みδは、実際には互いに逆方向であるが、ここでは同方向に変換して示している。
【００９９】
特性線Ｄａで示すように、クラッチディスク１６の新品時において、クラッチ１０が完全に接続された状態のダイヤフラムスプリング２８の外周部２８ａは撓みγ３であり、その時のプレッシャープレート２４への荷重はＦ４となる。
【０１００】
クラッチディスク１６の摩耗時においては、クラッチ１０が完全に接続された状態のダイヤフラムスプリング２８の外周部２８ａは撓みγ１であり、その時のプレッシャープレート２４への荷重はＦ３となる。
【０１０１】
また、特性線Ｄｂで示すように、レリーズ動作開始時のダイヤフラムスプリング２８の内周部２８ｂは、クラッチディスク１６の新品時において撓みδ３であり、クラッチディスク１６の摩耗時においてはδ１である。
【０１０２】
図１０（Ｂ）においては、ダイヤフラムスプリング２８の内周部２８ｂの撓みδ、すなわち、レリーズベアリング３４の移動位置をローラ５６の位置Ｐに変換して表しており、図７及び図８に示すローラ５６の作動位置及び作動範囲に対応している。
【０１０３】
クラッチディスク１６の新品時において、レリーズ動作の開始位置Ｐ３から終了位置Ｐ６がローラ５６の作動範囲Ｓ１となり、クラッチディスク１６の摩耗時においては、レリーズ動作の開始位置Ｐ１から終了位置Ｐ４がローラ５６の作動範囲Ｓ２となる。
【０１０４】
図１０（Ｃ）においては、ローラ５６の位置Ｐに対応するカム４４の位置Ｑを表しており、図７及び図８に示すカム４４の作動位置及び作動範囲に対応している。
【０１０５】
クラッチディスク１６の新品時において、カム４４の退避位置Ｑｓからレリーズ動作の開始位置となる初期位置Ｑ３までがカム４４の初期位置設定の作動範囲α１、初期位置Ｑ３から終了位置Ｑ６までがカム４４のレリーズ動作の作動範囲α２、終了位置Ｑ６から終端位置Ｑｔまでがレリーズ動作後の作動許容範囲α３となる。
【０１０６】
また、クラッチディスク１６の摩耗時においては、カム４４の退避位置Ｑｓからレリーズ動作の開始位置となる初期位置Ｑ１までがカム４４の初期位置設定の作動範囲β１、初期位置Ｑ１から終了位置Ｑ４までがカム４４のレリーズ動作の作動範囲β２、終了位置Ｑ４から終端位置Ｑｔまでがレリーズ動作後の作動許容範囲β３となる。
【０１０７】
ここでレリーズベアリング３４は、クラッチのレリーズ動作においてダイヤフラムスプリング２４の内周部２８ｂを、クラッチディスク１６の新品時には撓みδ３から撓みδ６までの範囲Ｒ１で、クラッチディスク１６の摩耗時には撓みδ１から撓みδ４までの範囲Ｒ２で押圧するが、カム４４のカム形状によって、この範囲Ｒ１と範囲Ｒ２に対応するカム４４の作動範囲α２と範囲β２が等しく、又は略等しくなるようになっている。
【０１０８】
しかし、レリーズ動作開始位置からタッチポイントまでの撓みの変化量は、クラッチディスク１６新品時の撓みδ３から撓みδ５までの範囲Ｒ３より、クラッチディスク１６摩耗時の撓みδ１から撓みδ２の範囲Ｒ４までの方が大きくＲ３＜Ｒ４の関係となる。この関係をカムストロークに対応させるとα４＜β４となる。
【０１０９】
このように、クラッチディスク１６の摩耗度によってタッチポイントまでのストロークが異なってしまう理由は、クラッチレリーズ機構３０とクラッチ制御機構４０の機械的剛性に起因している。
【０１１０】
本実施形態においては、撓みδ５の荷重Ｆ１より撓みδ２の荷重Ｆ２の方が大きく、Ｆ１＜Ｆ２の関係となっているため、タッチポイント近辺において、レリーズベアリング３４への荷重がより大きなクラッチディスク１６摩耗時の方が、新品時よりもクラッチレリーズ機構３０とクラッチ制御機構４０の機械的撓みが大きく、タッチポイントまでのプレッシャープレート２４のストロークが深くなる。
【０１１１】
そのため、クラッチ制御装置４０は、クラッチディスク１６新品時のカム４４の初期位置Ｑ３から切断位置Ｑ５まで（レリーズ開始位置の撓みδ３からタッチポイントの撓みδ５までに対応する）の作動範囲α４と、摩耗時の初期位置Ｑ１からから切断位置Ｑ２まで（レリーズ開始位置の撓みδ１からタッチポイントの撓みδ２までに対応する）の作動範囲β４の違いを考慮して、クラッチ１０の断接を制御する必要がある。
【０１１２】
図１１は、カムの初期位置の移動とカムの切断位置の移動との対応関係を示す説明図であり、横軸にカムの初期位置、縦軸にカムの切断作動量（カムの初期位置から切断位置までの作動量）をとったグラフとして、カムの初期位置−切断作動量特性を、図１０に示すカムの初期位置及び切断位置までの作動量に対応させて表している。
【０１１３】
図１１において、クラッチディスク１６の新品時に設定されたカム４４の初期位置Ｑ３における切断作動量を作動範囲α４、クラッチディスク１６の摩耗限界時に設定されたカム４４の初期位置Ｑ１における切断作動量を作動範囲β４とし、初期位置Ｑ３から初期位置Ｑ１の間の初期位置−切断作動量特性の一例を、特性線Ｅで表している。
【０１１４】
このカム４４の初期位置−切断作動量特性を定義した特性線Ｅの情報は、例えばダイヤフラムスプリング２８の荷重−撓み特性とクラッチレリーズ機構３０の剛性等に基づく計算式や、予めクラッチ１０の作動実験や耐久試験等で求めた数値表を特性情報としてＥＣＵ６０が記憶しており、ＥＣＵ６０は、カム４４の初期位置設定時に、この特性情報からカム４４の初期位置に対応する切断作動量を設定し、クラッチ１０の断接制御を行う。
【０１１５】
なお、ダイヤフラムスプリング２８の荷重−撓み特性が本実施形態と異なる場合には、クラッチディスク１６の摩耗度による範囲Ｒ３と範囲Ｒ４の関係が逆転する事もあり、その際には、カム４４の作動範囲α４と作動範囲β４も変化して本実施形態とは異なる特性線Ｅになる。
【０１１６】
また、クラッチディスク１６の摩耗に伴うカム４４の初期位置の移動は、カムの初期位置から切断位置までの作動量の変化だけではなく、カム４４の初期位置から半クラッチの開始位置までの作動量も変化するため、クラッチ１０の伝達トルクを制御する際には、この作動量の変化も考慮する必要がある。
【０１１７】
図１２は、カムの作動位置とクラッチの伝達トルクとの関係を示す説明図であり、横軸にカム位置Ｑ、縦軸にクラッチの伝達トルクＴをとったグラフとして、クラッチ特性を、図１０に示すカムの初期位置及び切断位置までの作動量に対応させて表している。
【０１１８】
図１２において、カム４４の位置Ｑとクラッチの伝達トルクＴによって示すクラッチ特性を特性線Ｃで表し、特に、クラッチディスク１６の新品時を特性線Ｃａ、摩耗時を特性線Ｃｂで表している。また、特性線の四角印はクラッチ１０のレリーズ動作の開始位置、丸印はタッチポイントを示している。
【０１１９】
図１２に示すように、クラッチ特性は、クラッチディスク１６の摩耗によって、特性線Ｃａから特性線Ｃｂに移動するが、これは単なる平行移動ではなく、特性線Ｃの傾きや形状の変化も伴っている。
【０１２０】
クラッチの伝達トルクＴは、基本的に、プレッシャープレート２４に作用するダイヤフラムスプリング２８の荷重Ｆとクラッチディスク１６の摩擦係数μとの積として求められ、また、半クラッチ状態が開始するクラッチ１０の伝達トルクＴｈが、クラッチディスク１６の摩耗度に関わらず略一定であるため、特性線Ｃの傾きや形状が異なれば、カム４４の初期位置から半クラッチの開始位置までの作動量も異なってくる。
【０１２１】
すなわち、クラッチディスク１６の新品時の半クラッチの開始位置までのカム４４の作動量α５と、クラッチディスク１６の摩耗時の半クラッチの開始位置までのカム４４の作動量β５とは異なり、本実施形態においては、α５＜β５の関係となる。
【０１２２】
クラッチ特性を定義した特性線Ｃの情報は、例えば図１０に示すダイヤフラムスプリング２８の荷重−撓み特性や、図１１に示すカム４４の初期位置−切断作動量特性に基づく計算式や、予めクラッチ１０の作動実験や耐久試験等で求めた、初期位置の移動に対応する複数の数値表を補正情報としてＥＣＵ６０が記憶しており、ＥＣＵ６０は、クラッチ１０の断接時に、この特性線Ｃからカム４４の作動位置を補正し、クラッチ１０のトルク伝達を制御する。
【０１２３】
図１３及び図１４は、本発明によるクラッチ制御装置を備えたクラッチの他の実施形態を示す説明図であり、図１３はクラッチディスクが摩耗していない場合、図１４はクラッチディスクが摩耗した場合におけるレリーズ動作の開始状態である。
【０１２４】
図１〜図８に示す実施形態のクラッチ１０はプッシュタイプ、すなわち、レリーズスリーブ３２を変速機側からエンジン側に押すことでクラッチを切断する方式であったが、本実施形態のクラッチ１１０はプルタイプ、すなわち、レリーズスリーブ３２をエンジン側から変速機側に引くことでクラッチを切断する方式となっている。
【０１２５】
プルタイプは、プッシュタイプに対してクラッチレリーズ機構の作動方向が逆であるため、本実施形態においては、図１〜図８に示す実施形態に対し、レリーズフォーク１３６に対するカム１４４の配置と変位方向が逆になっているが、カムの作動方向を同じにした構成となっている。
【０１２６】
また、図１〜図８に示す実施形態のカム４４は、モータ４２に連結したコネクティングプレート４６がカムスプリング５２を介してカムプレート４８を作動し、カムプレート４８の後退を制限する制限部材としてローラ５６を使用する構成であったが、本実施形態のカム１４４においては、カムプレート１４８が中間部材を介さずに直接モータ１４２に連結し、カムプレート１４８の後退を制限する制限部材としてストッパピン１５０を設けている。
【０１２７】
更に、図１〜図８に示す実施形態において、ローラ５６はレリーズフォーク３６に係合するプッシュロッド５８に設けられているが、本実施形態においては、プッシュロッドを用いずにローラ１５６はレリーズフォーク１３６に設けられている。
【０１２８】
図１３において、クラッチ１１０は、エンジン出力軸４と一体に回転するフライホイール６から変速機入力軸８へのトルク伝達を断接する装置であり、クラッチディスク組立部１１２、クラッチカバー組立部１１８、クラッチレリーズ機構１３０、クラッチ制御装置１４０で構成されている。
【０１２９】
クラッチディスク組立部１１２は、変速機入力軸８の先端部にスプライン連結したクラッチハブ１１４と、クラッチハブ１１４に設けられたクラッチディスク１１６を備え、変速機入力軸８の軸方向に進退作動可能である。
【０１３０】
クラッチカバー組立部１１８は、フライホイール６と一体に回転するクラッチカバー１２０と、クラッチカバー１２０に設けたガイドピン１２２にガイドされエンジン出力軸４の軸方向に作動可能なプレッシャープレート１２４と、ピボットリング１２６を支点にしてクラッチカバー１２０に支持されたダイヤフラムスプリング１２８を備えている。
【０１３１】
ダイヤフラムスプリング１２８の中間部１２８ａが、ピボットリング１２６を支点とする弾性によって、プレッシャープレート１２４を介してクラッチディスク１１６をフライホイール６に押圧し、クラッチ１１０は、プレッシャープレート１２４とフライホイール６とでクラッチディスク１１６を挟み込むことで発生する摩擦力によって、エンジン出力軸４のトルクをクラッチハブ１１４を介して変速機入力軸８に伝達する。
【０１３２】
クラッチレリーズ機構１３０は、変速機入力軸８にスプライン連結したレリーズスリーブ１３２と、レリーズスリーブ１３２の外周部に内輪を嵌合したレリーズベアリング１３４と、クラッチハウジング（図示していない）に設けたフォークサポート１３８に支持されたレリーズフォーク１３６を備えている。
【０１３３】
レリーズフォーク１３６は、レリーズスリーブ１３２側が二股になっており、その先端部１３６ａが、各々レリーズスリーブ１３２に設けた係合部１３２ａに当接しており、他端部にはローラ１５６を設けている。
【０１３４】
レリーズフォーク１３６は、スプリング等（図示していない）によって時計方向に弱く付勢されているため、先端部１３６ａが係合部１３２ａを介してレリーズスリーブ１３２をクラッチハブ１１４から離れる方向に移動させようとするが、レリーズベアリング１３４の外輪フランジ部がダイヤフラムスプリング１２８の内周部１２８ｂに当接し、レリーズスリーブ１３２の移動は抑止されている。
【０１３５】
クラッチ制御装置１４０は、電動アクチュエータであるモータ１４２、モータ１４２が駆動するカム１４４、カム１４４の位置を検出するためのエンコーダ１５４、エンコーダ１５４からの信号に基づいてモータ１４２を駆動制御するＥＣＵ（制御部）１６０を備えている。
【０１３６】
ここで、カム１４４は、モータ１４２の駆動軸１４２ａに連結したカムプレート１４８のみで構成され、ローラ１５６は、カム１４４の変位としてカムプレート１４８の径方向変位をレリーズフォーク１３６に円滑に伝達し、エンコーダ１５４は、カム１４４の位置としてモータ１４２の回転に応じて信号をＥＣＵ６０に出力する。
【０１３７】
カムプレート１４８は、時計方向回転時（カムの前進時）にローラ１５６を作動させる方向に押圧可能なカム形状のストローク部１４８ａと、反時計方向回転時（カムの後退時）にモータ１４２に設けたストッパピン１５０に当接して後退を制限するストップ部１４８ｂと、ローラ１５６を押圧しないカム形状のアプローチ部１４８ｃと、時計方向の作動限界（カムの終端位置）となるリミット部１４８ｄを有する。
【０１３８】
図１３において、カムプレート１４８は、ストローク部１４８ａにローラ１５６が当接した状態、すなわちカム１４４は初期位置にあり、この状態からＥＣＵ１６０がモータ１４２を駆動してカムプレート１４８を時計方向に回転させることでレリーズ動作を開始する。なお、カム１４４が退避位置にある場合のカムプレート１４８ｓを想像線で示している。
【０１３９】
レリーズ動作が開始されると、図１３の状態からカムプレート１４８が時計方向に回転し、ストローク部１４８ａがローラ１５６を押すことで、レリーズフォーク１３６、レリーズスリーブ１３２を介してレリーズベアリング１３４がダイヤフラムスプリング１２８の内周部１２８ｂをクラッチハブ１４４から離れる方向に引く。
【０１４０】
レリーズベアリング１３４の押圧によって、ダイヤフラムフラムスプリング１２８は、ピボットリング１２６を支点として中間部１２８ａがクラッチハブ１１４から離れる方向に変位することで、中間部１２８ａのプレッシャープレート１２４への押圧力が減少し、クラッチ１１０は、接続状態から半クラッチ状態を経由して切断状態に移行する。
【０１４１】
図１４においては、摩耗したクラッチディスク１１６は、図１３に示す新品状態からの厚さが減少しており、クラッチ１１０が完全に接続された状態で、図１３の状態からプレッシャープレート１２４、レリーズスリーブ１３２及びレリーズベアリング１３４はフライホイール６側に移動している。
【０１４２】
また、カムプレート１４８は、ストローク部１４８ａがローラ１５６に当接した位置にあるが、ローラ１５６が図１３のクラッチディスク１１６が摩耗していない場合よりもカムプレート１４８の中心方向にあるため、レリーズ動作の開始位置は図１３に対して手前側、すなわち、反時計方向側となっている。
【０１４３】
本実施形態においても、図１〜図８に示す実施形態と同様に、図９のフローチャートに示す手順で、クラッチ制御装置１４０は初期値設定を実行し、設定したカムの初期位置に基づいてクラッチ１１０の断接及び伝達トルクを制御する。
【０１４４】
本発明は、その目的と利点を損なわない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値等による限定は受けない。
【符号の説明】
【０１４５】
４：エンジン出力軸
６：フライホイール
８：変速機入力軸
１０、１１０：クラッチ
１２、１１２：クラッチディスク組立部
１４、１１４：クラッチハブ
１６、１１６：クラッチディスク
１８、１１８：クラッチカバー組立部
２０、１２０：クラッチカバー
２２、１２２：ガイドピン
２４、１２４：プレッシャープレート
２６、１２６：ピボットリング
２８、１２８：ダイヤフラムスプリング
３０、１３０：クラッチレリーズ機構
３２、１３２：レリーズスリーブ
３４、１３４：レリーズベアリング
３６、１３６：レリーズフォーク
３８、１３８：フォークサポート
４０、１４０：クラッチ制御装置
４２、１４２：モータ（アクチュエータ）
４４、１４４：カム
４６：コネクティングプレート（連結部）
４８、１４８：カムプレート（カム部）
５０、１５０：ストッパピン
５２：カムスプリング
５４、１５４：エンコーダ
５６、１５６：ローラ（カム従動子）
５８：プッシュロッド
６０、１６０：ＥＣＵ（制御部）
２１０：クラッチ
２１２：クラッチディスク
２１４：プレッシャープレート
２１６：ダイヤフラムスプリング
２１８：レリーズベアリング
２２０：レリーズスリーブ
２２２：レリーズフォーク
２２４：レリーズシリンダ
２２６：ピストン
２２８：プッシュロッド
２３０：スプリング
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータを用いてクラッチレリーズ機構を作動するクラッチ制御装置に係り、特に、クラッチディスクの摩耗によるタッチポイントの位置変化を検知して、クラッチの断接及び伝達トルクの制御を適切に行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用の変速機として、変速操作をアクチュエータによって行う自動制御式マニュアルトランスミッション（ＡＭＴ：機械式自動変速機）がある。このような変速機を搭載したＡＭＴ車両では、エンジンと変速機との間に設けられた摩擦クラッチ装置（これ以降「クラッチ」と記す）を、変速機の変速操作に同期して、付設されたアクチュエータよって自動的に断接（切断及び接続）する自動クラッチが使用される。
【０００３】
このようなＡＭＴ車両では、クラッチの断接時に車両にショックを与えないように、車両の加速度等を検出して自動クラッチを制御する方法が提案されており、特に、自動クラッチを切断する際に、クラッチ切断の指示タイミングが適切でないと車両に大きなショックを与えてしまうため、例えば特許文献１においては、エンジン回転数とクラッチ回転数を監視して、クラッチ切断の指示タイミングを適切にチューニングする方法を提案している。
【０００４】
また、このような自動クラッチに使用されるクラッチの構成は、車両用のマニュアルトランスミッション（ＭＴ：機械式変速機）と基本的に同じであり、変速機の入力軸に連結されたクラッチディスクを、ダイヤフラムスプリングによってプレッシャープレートを介してエンジンのフライホイールに押し付け、フライホイールと変速機の入力軸を接続するようになっている。
【０００５】
このようなクラッチにおいては、クラッチディスクが摩耗することによって、クラッチディスクに連接するクラッチレリーズ機構にストローク変動が生じるが、自動クラッチのアクチュエータとして油圧シリンダを採用する場合には、無調整式レリーズシリンダを使用してレリーズフォークを作動する事で、クラッチレリーズ機構のストローク変動を相殺している。
【０００６】
図１５は、このような無調整式レリーズシリンダを使用した、従来のクラッチを示す説明図である。図１５において、クラッチ２１０は、エンジン出力軸２０４と変速機入力軸２０８との間に位置し、ダイヤフラムスプリング２１６がプレッシャープレート２１４を介してクラッチディスク２１２をフライホイール２０６に押圧し、接続状態にある。
【０００７】
また、レリーズシリンダ２２４内に設けられたスプリング２３０の作用によって、プッシュロッド２２８が、レリーズフォーク２２２及びレリーズスリーブ２２０を介して、レリーズベアリング２１８をダイヤフラムスプリング２１６に軽く押し付けている。
【０００８】
クラッチディスク２１２が摩耗してレリーズベアリング２１８の初期位置が後退、すなわち、レリーズ動作開始時の位置が変速機側に移動しても、レリーズフォーク２２２を介してレリーズシリンダ２２４内のピストン２２６がスプリング２３０側に移動することで、常時一定のシリンダストロークでクラッチ２１０の断接及び伝達トルクを制御することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−２０２０３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、このような自動クラッチのアクチュエータとして使用される無調整式レリーズシリンダは、クラッチフルードへのエア混入があると、作動が不十分、不確実になるため、組み付け時や整備時には煩雑な手順と十分な注意が必要であり、また、油圧回路を含む構成部品が多く複雑であるため、自動クラッチのコストアップにつながるという問題がある。
【００１１】
この問題を回避するために、自動クラッチに電動アクチュエータを採用することが提案されているが、その場合には、クラッチディスクが摩耗した際のクラッチレリーズ機構のストローク変動を考慮して、すなわち、レリーズフォークのストロークに対するクラッチのタッチポイントの変化を常に検知して、クラッチを制御することが課題となる。
【００１２】
本発明は、クラッチレリーズ機構を作動するためのアクチュエータとして電動モータを用い、クラッチディスクの摩耗によるタッチポイントの位置変化を検知して、クラッチの断接及び伝達トルクの制御を適切に行うクラッチ制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この目的を達成するため本発明は次のように構成する。本発明は、クラッチレリーズ機構を作動させ、クラッチレリーズ機構に連動したダイヤフラムスプリングの変位によってクラッチの断接及び伝達トルクを制御するクラッチ制御装置を対象とする。
【００１４】
このようなクラッチ制御装置において、電気駆動されるアクチュエータと、アクチュエータによって退避位置から終端位置の間で作動可能であり、初期位置から切断位置に前進することでクラッチを接続状態から切断状態とし、切断位置から初期位置に後退することでクラッチを接続状態とするカムと、カムの進退動作に連動して一方向に往復作動可能であり、カムの変位をクラッチレリーズ機構に伝達するカム従動子と、カムを後退させ、制限部材によって後退が制限された位置をカムの退避位置に設定し、カムを前進させ、カム従動子の押圧を開始した位置をカムの初期位置に設定する制御部とを備える。
【００１５】
カムは、制限部材に当接してカムの後退を退避位置に制限するストップ部と、退避位置から初期位置まで前進する際に、カム従動子を押圧しないアプローチ部と、初期位置から前進した際に、カム従動子を作動させる方向へ押圧してクラッチの接断制御を可能とするストローク部とを有する。
【００１６】
ここでカムのストップ部は、カム従動子の作動開始位置の移動にかかわらず、退避位置を維持する形状であり、カムのアプローチ部は、カム従動子の作動開始位置の移動にかかわらず、カム従動子を押圧しない形状であり、カムのストローク部は、カムの初期位置の移動にかかわらず、カムの前進量とカム従動子の作動量との関係を維持する形状である。
【００１７】
制御部は、アクチュエータを駆動してカムを後退させ、カムのストップ部が制限部材に当接して後退が制限された際のアクチュエータの状態変化を検出してカムの退避位置を設定し、アクチュエータを駆動してカムを退避位置から前進させ、カムのストローク部がカム従動子の押圧を開始した際のアクチュエータの状態変化を検出してカムの初期位置を設定する。
【００１８】
ここで、アクチュエータの状態変化としてアクチュエータの電流、速度、加速の少なくとも１つを検出し、検出した値が所定値に達した時のカム位置をカムの退避位置又は初期位置に設定する。
【００１９】
更に、カムは、アクチュエータの駆動部に固定した連結部と、カム形状を有し連結部に対して所定の範囲で進退作動するカム部と、連結部とカム部の間に設置し、バネ定数がダイヤフラムスプリングより小さいカムスプリングとを備え、カム部は、連結部がカム部を初期位置から後退させる方向に作動する際に、連結部に連動して後退し、連結部がカム部を退避位置から前進させる方向に作動する際に、連結部を介したカムスプリングの荷重によって初期位置まで前進し、その後、所定の範囲でカムスプリングの荷重をダイヤフラムスプリングに伝達し、その後、連結部に連動して前進するようにしてもよい。
【００２０】
また、制御部は、カムの初期位置の移動とカムの切断位置の移動との対応関係を定義した特性情報を有し、カムの初期位置を設定した際に、特性情報に基づいて設定された初期位置に対応した切断位置を決定してクラッチの断接を制御する。
【００２１】
また、制御部は、カムの作動位置とクラッチの伝達トルクとの関係をカムの初期位置の移動に対応して定義した補正情報を有し、クラッチの伝達トルクを制御する際に、決定されたカムの初期位置に対応した補正情報に基づいてカムの作動位置を補正する。
【００２２】
更に、制御部は、カムの初期位置をクラッチディスクの摩耗限度に対応する位置を越えて設定した場合に警報を出力し、カムの初期位置の設定を所定のタイミングで実行する。
【００２３】
また、カムは、ストローク部の終端領域にカム従動子との圧力角が０度となる停留部を設けてもよい。
【発明の効果】
【００２４】
本願発明によれば、自動クラッチのアクチュエータとして電動モータで駆動するカムを使用し、クラッチディスクの摩耗によるタッチポイントの位置変化を検知して、クラッチの断接及び伝達トルクの制御を行うことで、無調整式レリーズシリンダを使用した場合に比べて、クラッチの組み付け作業性と整備性の改善及びコスト低減が可能となる。
【００２５】
また、本願発明によれば、クラッチディスクの摩耗量にかかわらず、カムの作動量とカム従動子の作動量の関係が変化しないカム形状にしたことで、クラッチディスクが磨耗した場合でもクラッチの制御性を維持することが可能となる。
【００２６】
また、本願発明によれば、モータ軸に固定したコネクティングプレートとカム従動子に係合するカムプレートとの間にダイヤフラムスプリングよりバネ定数の小さなカムスプリングを備えたカムとすることで、カムの初期位置設定時にモータ停止位置がばらついた場合でも、クラッチレリーズ機構へ安定した初期荷重の入力が可能となる。
【００２７】
更に、本発明によれば、カムの初期位置の移動とタッチポイントの移動との対応関係を定義した特性情報と、カムの作動位置と伝達トルクとの関係をタッチポイントの移動に対応して定義した補正情報を有し、クラッチディスクの摩耗によって移動したタッチポイントを特性情報に基づいて決定してクラッチの断接を制御するとともに、クラッチの伝達トルクを制御する際のカムの作動位置を補正情報に基づいて補正することで、車両の加速度の検出やエンジン回転数とクラッチ回転数の監視を必要とせず、自動クラッチのシンプルな制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明によるクラッチ制御装置を備えたクラッチの一実施形態を示す説明図
【図２】図１のレリーズ動作の開始状態を示す説明図
【図３】図１のレリーズ動作の終了状態を示す説明図
【図４】クラッチディスク摩耗時の初期位置設定の開始状態を示す説明図
【図５】図４の初期位置設定及びレリーズ動作の開始状態を示す説明図
【図６】図４のレリーズ動作の終了状態を示す説明図
【図７】クラッチディスクが摩耗していない場合のカムの作動範囲を示す説明図
【図８】クラッチディスクが摩耗した場合のカムの作動範囲を示す説明図
【図９】クラッチ制御装置の初期位置設定手順の一例を示すフローチャート
【図１０】ダイヤフラムスプリングの荷重−撓み特性とカムの作動範囲との関係を示す説明図
【図１１】カムの初期位置の移動とカムの切断位置の移動との関係を示す説明図
【図１２】カムの作動位置とクラッチの伝達トルクとの関係を示す説明図
【図１３】本発明によるクラッチ制御装置を備えたクラッチの他の実施形態を示す説明図
【図１４】図１３のクラッチディスク摩耗時の状態を示す説明図
【図１５】従来の無調整レリーズシリンダを使用したクラッチを示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１は、本発明によるクラッチ制御装置を備えたクラッチの一実施形態を示す説明図であり、クラッチディスクが新品時（摩耗していない状態）の、クラッチが接続された状態を示している。
【００３０】
図１において、クラッチ１０は、エンジン出力軸４と一体に回転するフライホイール６から変速機入力軸８へのトルク伝達を断接する装置であり、クラッチディスク組立部１２、クラッチカバー組立部１８、クラッチレリーズ機構３０、クラッチ制御装置４０で構成されている。
【００３１】
クラッチディスク組立部１２は、変速機入力軸８の先端部にスプライン連結したクラッチハブ１４と、クラッチハブ１４に設けられたクラッチディスク１６を備え、変速機入力軸８の軸方向に進退作動可能である。
【００３２】
クラッチカバー組立部１８は、フライホイール６と一体に回転するクラッチカバー２０と、クラッチカバー２０に設けたガイドピン２２にガイドされエンジン出力軸４の軸方向に作動可能なプレッシャープレート２４と、ピボットリング２６を支点にしてクラッチカバー２０に支持されたダイヤフラムスプリング２８を備えている。
【００３３】
ダイヤフラムスプリング２８の外周部２８ａが、ピボットリング２６を支点とする弾性によって、プレッシャープレート２４を介してクラッチディスク１６をフライホイール６に押圧し、クラッチ１０は、プレッシャープレート２４とフライホイール６とでクラッチディスク１６を挟み込むことで発生する摩擦力によって、エンジン出力軸４のトルクをクラッチハブ１４を介して変速機入力軸８に伝達する。
【００３４】
クラッチレリーズ機構３０は、変速機入力軸８にスプライン連結したレリーズスリーブ３２と、レリーズスリーブ３２の外周部に内輪を嵌合したレリーズベアリング３４と、クラッチハウジング（図示していない）に設けたフォークサポート３８に支持されたレリーズフォーク３６と、先端をレリーズフォーク３６の下端部３６ｂに係合すると共に他端にローラ５６を設けたプッシュロッド５８を備えている。
【００３５】
レリーズフォーク３６は、レリーズスリーブ３２側が二股になっており、その先端部３６ａが、各々レリーズスリーブ３２に設けた係合部３２ａに当接している。また、プッシュロッド５８は、支持部（図示していない）によって、レリーズフォーク３６を揺動させる方向に直進可能に支持されている。
【００３６】
レリーズフォーク３６は、スプリング等（図示していない）によって反時計方向に弱く付勢されているため、先端部３６ａが係合部３２ａを介してレリーズスリーブ３２をクラッチハブ１４の方向に移動させようとするが、レリーズベアリング３４の外輪端面がダイヤフラムスプリング２８の内周部２８ｂに当接し、レリーズスリーブ３２の移動は抑止されている。
【００３７】
クラッチ制御装置４０は、電動アクチュエータであるモータ４２、モータ４２が駆動するカム４４、カム４４の変位をクラッチレリーズ機構３０に伝達するローラ５６（カム従動子）、カム４４の作動位置を検出するためのエンコーダ５４、エンコーダ５４からの信号に基づいてモータ４２を駆動制御するＥＣＵ（制御部）６０を備えている。
【００３８】
カム４４は、モータ４２の駆動軸４２ａに連結したコネクティングプレート４６と、コネクティングプレート４６と同軸に回転自在に軸支したカムプレート４８と、コネクティングプレート４６とカムプレート４８との間に張ったカムスプリング５２とで構成されている。
【００３９】
ここで、ローラ５６は、カム４４の変位としてカムプレート４８の径方向変位をプッシュロッド５８に円滑に伝達し、エンコーダ５４は、カム４４の作動位置としてカムプレート４８の回転に応じて信号をＥＣＵ６０に出力する。
【００４０】
カムプレート４８は、カムスプリング５２の張力によって時計方向に弱く付勢されているが、カムプレート４８に設けたストッパピン５０がコネクティングプレート４６のストッパホール４６ａによって規制される範囲内で、コネクティングプレート４６に対して回転可能であり、規制範囲外ではコネクティングプレート４６に従動して一体に回転する。
【００４１】
また、カムプレート４８は、時計方向回転時（カムの前進時）にローラ５６を作動させる方向に押圧可能なカム形状のストローク部４８ａと、反時計方向回転時（カムの後退時）にローラ５６を作動できない方向、すなわち、プッシュロッド５８の作動可能方向に直交する方向に押圧可能なストップ部４８ｂと、ストローク部４８ａとストップ部４８ｂとの間でローラ５６を押圧しないカム形状のアプローチ部４８ｃと、時計方向の作動限界（カムの終端位置）となるリミット部４８ｄを有する。
【００４２】
図１においては、クラッチ制御装置４０が待機状態であるため、カム４４は退避位置にある。カム４４は、カムプレート４８がコネクティングプレート４６のストッパホール４６ａにストッパピン５０が係合した状態で、ストップ部４８ｂがローラ５６に当接する位置で停止している。
【００４３】
本実施形態において、カムプレート４８は周縁カムとして形成されているが、他のカム形式、例えば円筒カム等でも構わない。モータ４２は、減速機構を備えたサーボモータユニットの使用を想定しているが、他の形式の電動アクチュエータを使用することも可能である。
【００４４】
エンコーダ５４は、クラッチ制御に必要な分解能を得ることができれば、磁気方式や光学方式等どのようなものでもよく、また、本実施形態のようにカムプレート４８側に設ける構成ではなく、コネクティングプレート４６側やモータ４２側に設けることも可能であり、その場合、減速前のモータ４２の回転角度に応じた信号を出力する構成にすれば、更に精細な分解能を得ることができる。
【００４５】
ＥＣＵ６０は、エンコーダ５４からの信号に基づいて、カムプレート４８の作動角度や回転速度を検出可能であり、所定のタイミング、例えばエンジンの始動時や停止時にカム４４を駆動し、カムプレート４８がローラ５６に当接した際の負荷によるモータ４２の状態変化、例えばモータ４２やカムプレート４８の回転速度や加速度、あるいはモータ４２に流れる電流の変化を検出して、クラッチ１０のレリーズ動作（クラッチの切断動作）の開始位置となるカム４４の初期位置を設定する。
【００４６】
また、ＥＣＵ６０は、クラッチディスク１６の摩耗に起因するカム４４の初期位置の移動とタッチポイントの移動との対応関係を定義した特性情報を、例えば数値表や計算式として予め記憶しており、設定した初期位置と特性情報に基づいて、タッチポイントに対応するカム４４の作動角度を設定する。
【００４７】
なお、タッチポイントとは、クラッチ接続時に接続開始状態（エンゲージ状態）となる位置、すなわち、プレッシャープレートがクラッチディスクと接触する位置であり、クラッチ切断時にはクラッチの切断位置となる。
【００４８】
更に、ＥＣＵ６０は、カム４４の作動位置と伝達トルクとの関係をタッチポイントの移動に対応して定義した補正情報を、例えば数値表や計算式として予め記憶しており、レリーズ動作に際して、算出したタッチポイントに対応した補正情報に基づいてカム４４の作動角度を補正することができる。
【００４９】
変速機の変速段切り換え時に、大きなショックを伴わないようにクラッチ１０を断接するには、断接時のクラッチ１０の伝達トルクを適切に制御する必要があるため、ＥＣＵ６０は、設定したカムの初期位置から導き出したタッチポイントに対応するカム４４の作動角度やその補正値に基づいて、モータ４２を制御する。
【００５０】
図２は、図１のレリーズ動作の開始状態を示す説明図であり、初期位置にあるカム４４以外、すなわち、カムプレート４８とコネクティングプレート４６、及びカムスプリング５２の伸張状態以外は図１と同じである。
【００５１】
図２において、カムプレート４８は、ストッパピン５０がコネクティングプレート４６のストッパホール４６ａに係合していないため、カムスプリング５２の張力によって時計方向に付勢され、ストローク部４８ａに当接したローラ５６を介してプッシュロッド５８をレリーズフォーク３６の方向に押圧している。
【００５２】
しかし、カムプレート４８は、カムスプリング５２のバネ定数がダイヤフラムスプリング２８のバネ定数より遥かに小さいため、ダイヤフラムスプリング２８によってレリーズスリーブ３２の移動を阻止された状態で保持されている。
【００５３】
この状態から、ＥＣＵ６０がモータ４２を駆動してコネクティングプレート４６を時計方向に回転させ、ストッパホール４６ａがストッパピン５０に係合してカムプレート４８を時計方向に回転させることでレリーズ動作を開始する。
【００５４】
レリーズ動作が開始されると、図２の状態からカムプレート４８が時計方向に回転し、ストローク部４８ａがローラ５６を押すことでプッシュロッド５８、レリーズフォーク３６、レリーズスリーブ３２を介してレリーズベアリング３４がダイヤフラムスプリング２８の内周部２８ｂをクラッチハブ１４の方向に押す。
【００５５】
レリーズベアリング３４の押圧によって、ダイヤフラムフラムスプリング２８は、ピボットリング２６を支点として内周部２８ｂがクラッチハブ１４方向に変位する。この変位が外周部２８ａを反転させる（内周部２８ｂと反対側に変位させる）ように作用することでプレッシャープレート２４への押圧力が減少し、クラッチ１０は、接続状態から半クラッチ状態を経由して切断状態に移行する。
【００５６】
図３は、図１のレリーズ動作の終了状態を示す説明図であり、図２の状態からカム４４の前進に伴いレリーズフォーク３６がフォークサポート３８を支点にして反時計方向に揺動し、先端部３６ａがレリーズスリーブ３２及びレリーズベアリング３４を前進（クラッチハブ１４方向に移動）させた状態を示している。
【００５７】
この時点で、プレッシャープレート２４のクラッチディスク１６への押圧が解除されクラッチ１０は完全に切断されているため、ストローク部４８ａがローラ５６に当接した状態でカムプレート４８の作動を停止するが、更にカムプレート４８を前進させた場合は、リミット部４８ｄがローラ５６に当接し、その位置が作動限界となる。
【００５８】
図４は、クラッチディスク摩耗時のカムの初期位置設定の開始状態を示す説明図であり、クラッチディスク１６が摩耗限界、あるいは摩耗限界に近い状態であること、それに伴うダイヤフラムスプリング２８及びクラッチレリーズ機構３０の位置関係以外は図１と同じである。
【００５９】
図４において、摩耗したクラッチディスク１６は、図１に示す新品状態から厚さが減少しており、クラッチ１０が完全に接続された状態（フルエンゲージ状態）で、図１の状態からプレッシャープレート２４はエンジン出力軸４側に、レリーズスリーブ３２及びレリーズベアリング３４は変速機入力軸８側に移動している。
【００６０】
また、カムプレート４８は、ストップ部４８ｂがローラ５６に当接した位置にあるが、ローラ５６は、図１のクラッチディスク１６が摩耗していない場合よりもカムプレート４８の中心方向のアプローチ部４８ｃに近接した位置に移動している。なお、アプローチ部４８ｃは、クラッチディスク１６が摩耗限界の場合でも、ローラ５６との間に隙間ができるような形状となっている。
【００６１】
図４は、例えばエンジンが停止している場合のクラッチ制御装置４０の待機状態であり、エンジンの始動操作を行うと、クラッチ制御装置４０は、この状態から初期化動作としてモータ４２を駆動し、コネクティングプレート４６を時計方向に回転させることでカムプレート４８を前進させ、カム４４の初期位置設定を実行する。
【００６２】
図５は、図４の初期位置設定及びレリーズ動作の開始状態を、クラッチ制御装置４０を取り出して示す説明図であり、モータ４２及びＥＣＵ６０は省略している。また、図５（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）において、各々のカムプレート４８の角度は同じであるが、カムプレート４８に対するコネクティングプレート４６の位置が異なる。
【００６３】
図５（Ａ）は、初期位置設定動作においてストローク部４８ａがローラ５６に当接してカムプレート４８の回転が停止し、カム４４の初期位置が設定された状態、図５（Ｂ）は、初期位置設定動作が終了してコネクティングプレート４６が停止した状態、図５（Ｃ）は、レリーズ動作が開始されコネクティングプレート４６のストッパホール４６ａがストッパピン５０に当接してカムプレート４８が前進を開始する状態を示している。
【００６４】
図５（Ａ）に示すように、図４の状態からモータ軸４２ａに固定されたコネクティングプレート４６が時計方向に回転すると、カムスプリング５２の張力によって、カムプレート４８も追従して前進する。
【００６５】
コネクティングプレート４６の回転開始時には、モータ４２にはほとんど負荷が掛からないが、ストローク部４８ａがローラ５６に当接してカムプレート４８の回転が抑止されると、カムスプリング５２の張力がモータ４２への負荷として作用し、モータ４２に流れる電流が増加する。
【００６６】
ＥＣＵ６０は、この電流の増加を検出するとモータ４２の駆動を停止し、エンコーダ５４からの信号によって検出したカムプレート４８の作動角度をカム４４の初期位置に設定するが、ストローク部４８ａがローラ５６に当接してからモータ４２の回転が停止するまでのタイムラグによって、コネクティングプレート４６は、図５（Ｂ）に示す状態で停止する。
【００６７】
その後、変速機の変速操作に同期してクラッチ１０を切断する場合に、クラッチ制御装置４０は、ＥＣＵ６０がモータ４２の駆動を開始し、コネクティングプレート４６はカムスプリング５２の張力に抗して時計方向の回転を始める。
【００６８】
図５（Ｃ）に示すように、コネクティングプレート４６のストッパホール４６ａがカムプレート４８のストッパピン５０に係合すると、カムプレート４８は、ダイヤフラムスプリング２８の弾性力に抗してローラ５６を押圧し、プッシュロッド５８をレリーズフォーク３６の方向に押し込むことで、クラッチ１０のレリーズ動作が開始される。
【００６９】
このように、モータ４２が直接的にカムプレート４８を作動するのではなく、カムスプリング５２を介して作動することで、コネクティングプレート４６の停止位置のばらつきをストッパホール４６ａで吸収でき、たとえモータ４２の停止位置がばらついたとしても、カムプレート４８はカム４４の初期位置に停止するため、クラッチレリーズ機構３０への所定の初期荷重を安定して与えることができる。
【００７０】
なお、初期荷重は、レリーズベアリング３４の与圧として作用し、レリーズ動作開始時のレリーズベアリング３４への衝撃を軽減するが、初期荷重が必要以上に大きいと、クラッチ１０接続時のクランプ力が減少してしまうため、適切な値にする必要がある。
【００７１】
このモータ４２の停止位置のばらつきは、ＥＣＵ６０が電流の増加を検出して直ちにモータ４２への電力供給を停止しても、モータ４２の回転部位が慣性によって過回転してしまうために発生し、コネクティングプレート４６に設けたストッパホール４６ａは、カムプレート４８に設けたストッパピン５０に対して、このモータ４２の過回転を吸収可能な最小範囲に形成されている。
【００７２】
また、エンコーダ５４をモータ４２側に設けた構成の場合は、予め算出してある、図５（Ａ）の状態から図５（Ｃ）の状態までのエンコーダ５４が出力するパルス数から、図５（Ａ）の状態から図５（Ｂ）の状態までのモータ４２の過回転時に出力したパルス数を減算し、その値を図５（Ｂ）の状態から図５（Ｃ）の状態までのモータ４２の駆動を開始してからカムプレート４８が前進を開始するまでの補正値とすればよい。
【００７３】
図６は、図４のクラッチディスクが摩耗した場合におけるレリーズ動作の終了状態を示す説明図であり、ダイヤフラムスプリング２８及びクラッチレリーズ機構３０の位置関係、カム４４の位置及び状態以外は図４と同じである。
【００７４】
図６に示すレリーズ動作の終了状態は、図３に示すクラッチディスク１６が摩耗していない場合のレリーズ動作の終了状態と同様に、プレッシャープレート２４のクラッチディスク１６への押圧が解除されクラッチ１０は完全に切断されているため、ストローク部４８ａがローラ５６に当接した状態でカムプレート４８の回転が停止しているが、クラッチディスク１６の摩耗状態の違いによってダイヤフラムスプリング２８及びクラッチレリーズ機構３０の位置が異なっている。
【００７５】
図７は、クラッチディスクが摩耗していない場合のカムの作動範囲を示す説明図、図８は、クラッチディスクが摩耗した場合、特に、摩耗限界に達した場合のカムの作動範囲を示す説明図であり、図７及び図８において、クラッチディスク１６の摩耗によるカムの作動範囲の変化を示している。
【００７６】
図７において、カムプレート４８は、ストップ部４８ｂにローラ５６が当接している退避位置Ｑｓから時計方向に回転してレリーズ動作開始位置（初期位置）Ｑ３となる。このアプローチ範囲α１においてローラ５６は、カムプレート４８のアプローチ部４８ｃに接触しないため、作動開始位置Ｐ３から移動しない。
【００７７】
カムプレート４８は、レリーズ動作開始位置Ｑ３からレリーズ動作を開始し、時計方向に回転してレリーズ動作終了位置Ｑ６となる。このストローク範囲α２においてローラ５６は、カムプレート４８のストローク部４８ａに押され、作動開始位置Ｐ３から作動終了位置Ｐ６まで、距離Ｓ１移動する。
【００７８】
またカムプレート４８は、レリーズ動作終了位置Ｑ６からリミット部４８ｄがローラ５６に当接する終端位置Ｑｔまで回転できる余裕を残しているが、通常のレリーズ動作においてこの作動許容範囲α３を使用することはない。
【００７９】
なお、クラッチ１０を切断した状態が長時間継続するような場合は、ダイヤフラムスプリング２８の弾性に抗してローラ５６の押圧を続けるために、モータ４２へ通電したままでカムプレート４８を静止させなければならず、この場合、モータの電力消費や発熱が多くなってしまう。
【００８０】
これを防止するには、作動許容範囲α３に対応するストローク部４８ａの終端領域に、カムプレート４８の回転軸が中心となる円弧形状とすることでカム面とローラ５６との圧力角を０度にした停留部を設け、ローラ５６が停留部に位置する時には、ローラ５６を介したダイヤフラムスプリング２８の弾性力によってカムプレート４８にモーメントが作用しないようにしすればよい。
【００８１】
すなわち、クラッチ１０を長時間切断する時には、このように構成した作動許容範囲α３を使用することで、モータ４２への通電を止めてもクラッチの切断状態が維持され、モータの電力消費や発熱が多くなることを回避できる。
【００８２】
図８においては、ローラ５６の作動開始位置Ｐ１は、図７の作動開始位置Ｐ３より、クラッチディスク１６の厚さの減少に対応する距離だけ、カムプレート４８のアプローチ部４８ｃに接近している。
【００８３】
カムプレート４８は、ストップ部４８ｂにローラ５６が当接している退避位置Ｑｓから時計方向に回転してレリーズ動作開始位置（初期位置）Ｑ１となる。このアプローチ範囲β１においてローラ５６は、カムプレート４８のアプローチ部４８ｃに接触しないため、作動開始位置Ｐ１から移動しない。
【００８４】
カムプレート４８は、レリーズ動作開始位置Ｑ１からレリーズ動作を開始し、更に時計方向に回転してレリーズ動作終了位置Ｑ４となる。このストローク範囲β２においてローラ５６は、カムプレート４８のストローク部４８ａに押され、作動開始位置Ｐ１から作動終了位置Ｐ４まで、距離Ｓ２移動する。
【００８５】
またカムプレート４８は、レリーズ動作終了位置Ｑ４からリミット部４８ｄがローラ５６に当接する終端位置Ｑｔまで回転できる余裕を残しているが、通常のレリーズ動作においてこのアローアンス範囲β３を使用することはない。
【００８６】
ここで、カムプレート４８のストローク部４８ａは、図７のストローク範囲α２と図８のストローク範囲β２が等しく、又は略等しくなるようなカム形状を有しているため、図７のローラ５６の作動距離Ｓ１と図８のローラ５６の作動距離Ｓ２は等しく、又は略等しくなる。
【００８７】
更にこのカム形状は、ストローク範囲α２及びβ２において、カムプレート４８の作動角度とローラ５６の作動量の関係が一定、又は略一定となるように設定されているため、カムの初期位置が移動した場合でも、カムプレート４８の作動角度とローラ５６の作動量の関係が維持される。
【００８８】
従って、カムプレート４８のレリーズ動作開始位置、すなわち、カム４４の初期位置が設定されれば、ＥＣＵ６０は、クラッチディスク１６の摩耗状態にかかわらず、所定の特性でモータ４２を駆動してクラッチ１０の断接制御が可能となる。
【００８９】
本実施形態（図１〜図８に示す実施形態）においては、モータ４２が直接カムプレート４８を作動するのではなく、コネクティングプレート４６とカムスプリング５２を介して作動することで、モータ４２の停止位置がばらついた場合でも、カムプレート４８はカム４４の初期位置に停止するように構成しているが、モータ４２の停止位置のばらつきが、クラッチレリーズ機構３０への初期荷重が許容範囲に収まる程度に小さい場合は、コネクティングプレート４６やカムスプリング５２を介さずに、モータ４２が直接カムプレート４８を作動するように構成することも可能である。
【００９０】
また、本実施形態においては、カム４４を退避位置に設定する際にカム４４の後退を制限する制限部材としてローラ５６を使用し、ストップ部４８ｂをローラ５６が移動できない方向に当接させてカム４４の後退を制限するように構成しているが、制限部材として専用のストッパを設け、カムプレート４８のストップ部をそのストッパに当接するように構成することも可能である。
【００９１】
図９は、図４の状態から図５（Ｂ）の状態までの、クラッチ制御装置の初期位置設定手順の一例を示すフローチャートである。図９において、ＥＣＵ６０は、ステップＳ１でエンジンの停止指示があったか否かを判別し、停止指示を判定した場合はステップＳ２でモータ４２を逆転（反時計方向に回転）してカム４４を後退させる。
【００９２】
その後、ステップＳ３でモータ４２の電流が所定値に達したか否かを判別し、電流が所定値に達していることを判定した場合はステップＳ４でモータ４２を停止する。エンジン停止時には、クラッチ制御装置４０は、図４に示すように、待機状態を維持する。
【００９３】
次に、ステップＳ５でエンジンの始動指示があったか否かを判別し、始動指示を判定した場合はステップＳ６でモータ４２を正転（時計方向に回転）してカム４４を前進させる。その後、ステップＳ７でモータ４２の電流が所定値に達したか否かを判別し、電流が所定値に達していることを判定した場合は、ステップＳ８でモータ４２を停止する。
【００９４】
モータ４２を停止したら、ステップＳ９でカム４４の位置をエンコーダ５４からの信号によって検出し、図５（Ｂ）に示すように、その位置をカムの初期位置に設定する。続いて、ステップＳ１０でカムの初期位置が、予め設定してあるクラッチディスク１６の摩耗限界に対応する位置に達したか否かを判別し、クラッチディスク１６が摩耗限界に達したことを判定した場合は、ステップＳ１１でクラッチディスク１６の摩耗警報を出力し、ステップＳ１に戻る。
【００９５】
クラッチ制御装置４０は、エンジンの停止指示を判定するまでは、ステップＳ９で設定したカムの初期位置を維持し、変速機の変速操作に同期してクラッチ１０の断接及び伝達トルクの制御を行う。
【００９６】
図９に示す制御フローの例において、カム４４は、エンジン停止時に図４に示す退避位置にあり、エンジン始動のタイミングで初期位置設定を実施しているが、エンジン停止時やエンジン始動時、あるいはその他のタイミングで、カム４４を退避位置に後退させてから初期位置に前進させる一連の動作を行ってもよく、その場合、カム４４は、エンジン停止時に初期位置に停止した状態が維持される。
【００９７】
図１０は、ダイヤフラムスプリングの荷重−撓み特性とカムの作動範囲との関係を示す説明図であり、図１０（Ａ）は、横軸に撓み、縦軸に荷重をとったグラフにダイヤフラムスプリングの荷重−撓み特性を表し、図１０（Ｂ）（Ｃ）は、それに対応させたローラとカムの作動範囲（ローラストローク及びカムストローク）を表している。
【００９８】
図１０（Ａ）において、特性線Ｄａは、プレッシャープレート２４を押圧するダイヤフラムスプリング２８の外周部２８ａにおける荷重Ｆと撓みγを、特性線Ｄｂは、レリーズベアリング３４に押圧されるダイヤフラムスプリング２８の内周部２８ｂにおける荷重Ｆと撓みδを表している。なお、この場合の外周部２８ａの撓みγと内周部２８ｂの撓みδは、実際には互いに逆方向であるが、ここでは同方向に変換して示している。
【００９９】
特性線Ｄａで示すように、クラッチディスク１６の新品時において、クラッチ１０が完全に接続された状態のダイヤフラムスプリング２８の外周部２８ａは撓みγ３であり、その時のプレッシャープレート２４への荷重はＦ４となる。
【０１００】
クラッチディスク１６の摩耗時においては、クラッチ１０が完全に接続された状態のダイヤフラムスプリング２８の外周部２８ａは撓みγ１であり、その時のプレッシャープレート２４への荷重はＦ３となる。
【０１０１】
また、特性線Ｄｂで示すように、レリーズ動作開始時のダイヤフラムスプリング２８の内周部２８ｂは、クラッチディスク１６の新品時において撓みδ３であり、クラッチディスク１６の摩耗時においてはδ１である。
【０１０２】
図１０（Ｂ）においては、ダイヤフラムスプリング２８の内周部２８ｂの撓みδ、すなわち、レリーズベアリング３４の移動位置をローラ５６の位置Ｐに変換して表しており、図７及び図８に示すローラ５６の作動位置及び作動範囲に対応している。
【０１０３】
クラッチディスク１６の新品時において、レリーズ動作の開始位置Ｐ３から終了位置Ｐ６がローラ５６の作動範囲Ｓ１となり、クラッチディスク１６の摩耗時においては、レリーズ動作の開始位置Ｐ１から終了位置Ｐ４がローラ５６の作動範囲Ｓ２となる。
【０１０４】
図１０（Ｃ）においては、ローラ５６の位置Ｐに対応するカム４４の位置Ｑを表しており、図７及び図８に示すカム４４の作動位置及び作動範囲に対応している。
【０１０５】
クラッチディスク１６の新品時において、カム４４の退避位置Ｑｓからレリーズ動作の開始位置となる初期位置Ｑ３までがカム４４の初期位置設定の作動範囲α１、初期位置Ｑ３から終了位置Ｑ６までがカム４４のレリーズ動作の作動範囲α２、終了位置Ｑ６から終端位置Ｑｔまでがレリーズ動作後の作動許容範囲α３となる。
【０１０６】
また、クラッチディスク１６の摩耗時においては、カム４４の退避位置Ｑｓからレリーズ動作の開始位置となる初期位置Ｑ１までがカム４４の初期位置設定の作動範囲β１、初期位置Ｑ１から終了位置Ｑ４までがカム４４のレリーズ動作の作動範囲β２、終了位置Ｑ４から終端位置Ｑｔまでがレリーズ動作後の作動許容範囲β３となる。
【０１０７】
ここでレリーズベアリング３４は、クラッチのレリーズ動作においてダイヤフラムスプリング２４の内周部２８ｂを、クラッチディスク１６の新品時には撓みδ３から撓みδ６までの範囲Ｒ１で、クラッチディスク１６の摩耗時には撓みδ１から撓みδ４までの範囲Ｒ２で押圧するが、カム４４のカム形状によって、この範囲Ｒ１と範囲Ｒ２に対応するカム４４の作動範囲α２と範囲β２が等しく、又は略等しくなるようになっている。
【０１０８】
しかし、レリーズ動作開始位置からタッチポイントまでの撓みの変化量は、クラッチディスク１６新品時の撓みδ３から撓みδ５までの範囲Ｒ３より、クラッチディスク１６摩耗時の撓みδ１から撓みδ２の範囲Ｒ４までの方が大きくＲ３＜Ｒ４の関係となる。この関係をカムストロークに対応させるとα４＜β４となる。
【０１０９】
このように、クラッチディスク１６の摩耗度によってタッチポイントまでのストロークが異なってしまう理由は、クラッチレリーズ機構３０とクラッチ制御機構４０の機械的剛性に起因している。
【０１１０】
本実施形態においては、撓みδ５の荷重Ｆ１より撓みδ２の荷重Ｆ２の方が大きく、Ｆ１＜Ｆ２の関係となっているため、タッチポイント近辺において、レリーズベアリング３４への荷重がより大きなクラッチディスク１６摩耗時の方が、新品時よりもクラッチレリーズ機構３０とクラッチ制御機構４０の機械的撓みが大きく、タッチポイントまでのプレッシャープレート２４のストロークが深くなる。
【０１１１】
そのため、クラッチ制御装置４０は、クラッチディスク１６新品時のカム４４の初期位置Ｑ３から切断位置Ｑ５まで（レリーズ開始位置の撓みδ３からタッチポイントの撓みδ５までに対応する）の作動範囲α４と、摩耗時の初期位置Ｑ１からから切断位置Ｑ２まで（レリーズ開始位置の撓みδ１からタッチポイントの撓みδ２までに対応する）の作動範囲β４の違いを考慮して、クラッチ１０の断接を制御する必要がある。
【０１１２】
図１１は、カムの初期位置の移動とカムの切断位置の移動との対応関係を示す説明図であり、横軸にカムの初期位置、縦軸にカムの切断作動量（カムの初期位置から切断位置までの作動量）をとったグラフとして、カムの初期位置−切断作動量特性を、図１０に示すカムの初期位置及び切断位置までの作動量に対応させて表している。
【０１１３】
図１１において、クラッチディスク１６の新品時に設定されたカム４４の初期位置Ｑ３における切断作動量を作動範囲α４、クラッチディスク１６の摩耗限界時に設定されたカム４４の初期位置Ｑ１における切断作動量を作動範囲β４とし、初期位置Ｑ３から初期位置Ｑ１の間の初期位置−切断作動量特性の一例を、特性線Ｅで表している。
【０１１４】
このカム４４の初期位置−切断作動量特性を定義した特性線Ｅの情報は、例えばダイヤフラムスプリング２８の荷重−撓み特性とクラッチレリーズ機構３０の剛性等に基づく計算式や、予めクラッチ１０の作動実験や耐久試験等で求めた数値表を特性情報としてＥＣＵ６０が記憶しており、ＥＣＵ６０は、カム４４の初期位置設定時に、この特性情報からカム４４の初期位置に対応する切断作動量を設定し、クラッチ１０の断接制御を行う。
【０１１５】
なお、ダイヤフラムスプリング２８の荷重−撓み特性が本実施形態と異なる場合には、クラッチディスク１６の摩耗度による範囲Ｒ３と範囲Ｒ４の関係が逆転する事もあり、その際には、カム４４の作動範囲α４と作動範囲β４も変化して本実施形態とは異なる特性線Ｅになる。
【０１１６】
また、クラッチディスク１６の摩耗に伴うカム４４の初期位置の移動は、カムの初期位置から切断位置までの作動量の変化だけではなく、カム４４の初期位置から半クラッチの開始位置までの作動量も変化するため、クラッチ１０の伝達トルクを制御する際には、この作動量の変化も考慮する必要がある。
【０１１７】
図１２は、カムの作動位置とクラッチの伝達トルクとの関係を示す説明図であり、横軸にカム位置Ｑ、縦軸にクラッチの伝達トルクＴをとったグラフとして、クラッチ特性を、図１０に示すカムの初期位置及び切断位置までの作動量に対応させて表している。
【０１１８】
図１２において、カム４４の位置Ｑとクラッチの伝達トルクＴによって示すクラッチ特性を特性線Ｃで表し、特に、クラッチディスク１６の新品時を特性線Ｃａ、摩耗時を特性線Ｃｂで表している。また、特性線の四角印はクラッチ１０のレリーズ動作の開始位置、丸印はタッチポイントを示している。
【０１１９】
図１２に示すように、クラッチ特性は、クラッチディスク１６の摩耗によって、特性線Ｃａから特性線Ｃｂに移動するが、これは単なる平行移動ではなく、特性線Ｃの傾きや形状の変化も伴っている。
【０１２０】
クラッチの伝達トルクＴは、基本的に、プレッシャープレート２４に作用するダイヤフラムスプリング２８の荷重Ｆとクラッチディスク１６の摩擦係数μとの積として求められ、また、半クラッチ状態が開始するクラッチ１０の伝達トルクＴｈが、クラッチディスク１６の摩耗度に関わらず略一定であるため、特性線Ｃの傾きや形状が異なれば、カム４４の初期位置から半クラッチの開始位置までの作動量も異なってくる。
【０１２１】
すなわち、クラッチディスク１６の新品時の半クラッチの開始位置までのカム４４の作動量α５と、クラッチディスク１６の摩耗時の半クラッチの開始位置までのカム４４の作動量β５とは異なり、本実施形態においては、α５＜β５の関係となる。
【０１２２】
クラッチ特性を定義した特性線Ｃの情報は、例えば図１０に示すダイヤフラムスプリング２８の荷重−撓み特性や、図１１に示すカム４４の初期位置−切断作動量特性に基づく計算式や、予めクラッチ１０の作動実験や耐久試験等で求めた、初期位置の移動に対応する複数の数値表を補正情報としてＥＣＵ６０が記憶しており、ＥＣＵ６０は、クラッチ１０の断接時に、この特性線Ｃからカム４４の作動位置を補正し、クラッチ１０のトルク伝達を制御する。
【０１２３】
図１３及び図１４は、本発明によるクラッチ制御装置を備えたクラッチの他の実施形態を示す説明図であり、図１３はクラッチディスクが摩耗していない場合、図１４はクラッチディスクが摩耗した場合におけるレリーズ動作の開始状態である。
【０１２４】
図１〜図８に示す実施形態のクラッチ１０はプッシュタイプ、すなわち、レリーズスリーブ３２を変速機側からエンジン側に押すことでクラッチを切断する方式であったが、本実施形態のクラッチ１１０はプルタイプ、すなわち、レリーズスリーブ３２をエンジン側から変速機側に引くことでクラッチを切断する方式となっている。
【０１２５】
プルタイプは、プッシュタイプに対してクラッチレリーズ機構の作動方向が逆であるため、本実施形態においては、図１〜図８に示す実施形態に対し、レリーズフォーク１３６に対するカム１４４の配置と変位方向が逆になっているが、カムの作動方向を同じにした構成となっている。
【０１２６】
また、図１〜図８に示す実施形態のカム４４は、モータ４２に連結したコネクティングプレート４６がカムスプリング５２を介してカムプレート４８を作動し、カムプレート４８の後退を制限する制限部材としてローラ５６を使用する構成であったが、本実施形態のカム１４４においては、カムプレート１４８が中間部材を介さずに直接モータ１４２に連結し、カムプレート１４８の後退を制限する制限部材としてストッパピン１５０を設けている。
【０１２７】
更に、図１〜図８に示す実施形態において、ローラ５６はレリーズフォーク３６に係合するプッシュロッド５８に設けられているが、本実施形態においては、プッシュロッドを用いずにローラ１５６はレリーズフォーク１３６に設けられている。
【０１２８】
図１３において、クラッチ１１０は、エンジン出力軸４と一体に回転するフライホイール６から変速機入力軸８へのトルク伝達を断接する装置であり、クラッチディスク組立部１１２、クラッチカバー組立部１１８、クラッチレリーズ機構１３０、クラッチ制御装置１４０で構成されている。
【０１２９】
クラッチディスク組立部１１２は、変速機入力軸８の先端部にスプライン連結したクラッチハブ１１４と、クラッチハブ１１４に設けられたクラッチディスク１１６を備え、変速機入力軸８の軸方向に進退作動可能である。
【０１３０】
クラッチカバー組立部１１８は、フライホイール６と一体に回転するクラッチカバー１２０と、クラッチカバー１２０に設けたガイドピン１２２にガイドされエンジン出力軸４の軸方向に作動可能なプレッシャープレート１２４と、ピボットリング１２６を支点にしてクラッチカバー１２０に支持されたダイヤフラムスプリング１２８を備えている。
【０１３１】
ダイヤフラムスプリング１２８の中間部１２８ａが、ピボットリング１２６を支点とする弾性によって、プレッシャープレート１２４を介してクラッチディスク１１６をフライホイール６に押圧し、クラッチ１１０は、プレッシャープレート１２４とフライホイール６とでクラッチディスク１１６を挟み込むことで発生する摩擦力によって、エンジン出力軸４のトルクをクラッチハブ１１４を介して変速機入力軸８に伝達する。
【０１３２】
クラッチレリーズ機構１３０は、変速機入力軸８にスプライン連結したレリーズスリーブ１３２と、レリーズスリーブ１３２の外周部に内輪を嵌合したレリーズベアリング１３４と、クラッチハウジング（図示していない）に設けたフォークサポート１３８に支持されたレリーズフォーク１３６を備えている。
【０１３３】
レリーズフォーク１３６は、レリーズスリーブ１３２側が二股になっており、その先端部１３６ａが、各々レリーズスリーブ１３２に設けた係合部１３２ａに当接しており、他端部にはローラ１５６を設けている。
【０１３４】
レリーズフォーク１３６は、スプリング等（図示していない）によって時計方向に弱く付勢されているため、先端部１３６ａが係合部１３２ａを介してレリーズスリーブ１３２をクラッチハブ１１４から離れる方向に移動させようとするが、レリーズベアリング１３４の外輪フランジ部がダイヤフラムスプリング１２８の内周部１２８ｂに当接し、レリーズスリーブ１３２の移動は抑止されている。
【０１３５】
クラッチ制御装置１４０は、電動アクチュエータであるモータ１４２、モータ１４２が駆動するカム１４４、カム１４４の位置を検出するためのエンコーダ１５４、エンコーダ１５４からの信号に基づいてモータ１４２を駆動制御するＥＣＵ（制御部）１６０を備えている。
【０１３６】
ここで、カム１４４は、モータ１４２の駆動軸１４２ａに連結したカムプレート１４８のみで構成され、ローラ１５６は、カム１４４の変位としてカムプレート１４８の径方向変位をレリーズフォーク１３６に円滑に伝達し、エンコーダ１５４は、カム１４４の位置としてモータ１４２の回転に応じて信号をＥＣＵ６０に出力する。
【０１３７】
カムプレート１４８は、時計方向回転時（カムの前進時）にローラ１５６を作動させる方向に押圧可能なカム形状のストローク部１４８ａと、反時計方向回転時（カムの後退時）にモータ１４２に設けたストッパピン１５０に当接して後退を制限するストップ部１４８ｂと、ローラ１５６を押圧しないカム形状のアプローチ部１４８ｃと、時計方向の作動限界（カムの終端位置）となるリミット部１４８ｄを有する。
【０１３８】
図１３において、カムプレート１４８は、ストローク部１４８ａにローラ１５６が当接した状態、すなわちカム１４４は初期位置にあり、この状態からＥＣＵ１６０がモータ１４２を駆動してカムプレート１４８を時計方向に回転させることでレリーズ動作を開始する。なお、カム１４４が退避位置にある場合のカムプレート１４８ｓを想像線で示している。
【０１３９】
レリーズ動作が開始されると、図１３の状態からカムプレート１４８が時計方向に回転し、ストローク部１４８ａがローラ１５６を押すことで、レリーズフォーク１３６、レリーズスリーブ１３２を介してレリーズベアリング１３４がダイヤフラムスプリング１２８の内周部１２８ｂをクラッチハブ１４４から離れる方向に引く。
【０１４０】
レリーズベアリング１３４の押圧によって、ダイヤフラムフラムスプリング１２８は、ピボットリング１２６を支点として中間部１２８ａがクラッチハブ１１４から離れる方向に変位することで、中間部１２８ａのプレッシャープレート１２４への押圧力が減少し、クラッチ１１０は、接続状態から半クラッチ状態を経由して切断状態に移行する。
【０１４１】
図１４においては、摩耗したクラッチディスク１１６は、図１３に示す新品状態からの厚さが減少しており、クラッチ１１０が完全に接続された状態で、図１３の状態からプレッシャープレート１２４、レリーズスリーブ１３２及びレリーズベアリング１３４はフライホイール６側に移動している。
【０１４２】
また、カムプレート１４８は、ストローク部１４８ａがローラ１５６に当接した位置にあるが、ローラ１５６が図１３のクラッチディスク１１６が摩耗していない場合よりもカムプレート１４８の中心方向にあるため、レリーズ動作の開始位置は図１３に対して手前側、すなわち、反時計方向側となっている。
【０１４３】
本実施形態においても、図１〜図８に示す実施形態と同様に、図９のフローチャートに示す手順で、クラッチ制御装置１４０は初期値設定を実行し、設定したカムの初期位置に基づいてクラッチ１１０の断接及び伝達トルクを制御する。
【０１４４】
本発明は、その目的と利点を損なわない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値等による限定は受けない。
【符号の説明】
【０１４５】
４：エンジン出力軸
６：フライホイール
８：変速機入力軸
１０、１１０：クラッチ
１２、１１２：クラッチディスク組立部
１４、１１４：クラッチハブ
１６、１１６：クラッチディスク
１８、１１８：クラッチカバー組立部
２０、１２０：クラッチカバー
２２、１２２：ガイドピン
２４、１２４：プレッシャープレート
２６、１２６：ピボットリング
２８、１２８：ダイヤフラムスプリング
３０、１３０：クラッチレリーズ機構
３２、１３２：レリーズスリーブ
３４、１３４：レリーズベアリング
３６、１３６：レリーズフォーク
３８、１３８：フォークサポート
４０、１４０：クラッチ制御装置
４２、１４２：モータ（アクチュエータ）
４４、１４４：カム
４６：コネクティングプレート（連結部）
４８、１４８：カムプレート（カム部）
５０、１５０：ストッパピン
５２：カムスプリング
５４、１５４：エンコーダ
５６、１５６：ローラ（カム従動子）
５８：プッシュロッド
６０、１６０：ＥＣＵ（制御部）
２１０：クラッチ
２１２：クラッチディスク
２１４：プレッシャープレート
２１６：ダイヤフラムスプリング
２１８：レリーズベアリング
２２０：レリーズスリーブ
２２２：レリーズフォーク
２２４：レリーズシリンダ
２２６：ピストン
２２８：プッシュロッド
２３０：スプリング
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クラッチレリーズ機構を作動させ、前記クラッチレリーズ機構に連動したダイヤフラムスプリングの変位によってクラッチの断接及び伝達トルクを制御するクラッチ制御装置に於いて、
電気駆動されるアクチュエータと、
前記アクチュエータによって退避位置から終端位置の間で作動可能であり、初期位置から切断位置に前進することで前記クラッチを接続状態から切断状態とし、前記切断位置から前記初期位置へ後退することで前記クラッチを接続状態とするカムと、
前記カムの進退作動に連動して一方向に往復作動可能であり、前記カムの変位を前記クラッチレリーズ機構に伝達するカム従動子と、
前記カムを後退させ、制限部材によって後退が制限された位置を前記カムの退避位置に設定し、前記カムを前進させ、前記カム従動子の押圧を開始した位置を前記カムの初期位置に設定する制御部と、
を備えたことを特徴とするクラッチ制御装置。
【請求項２】
請求項１記載のクラッチ制御装置に於いて、前記カムは、
前記制限部材に当接して前記カムの後退を前記退避位置に制限するストップ部と、
前記退避位置から前記初期位置まで前進する際に、前記カム従動子を押圧しないアプローチ部と、
前記初期位置から前進した際に、前記カム従動子を作動させる方向へ押圧して前記クラッチの切断制御を可能とするストローク部と、
を有することを特徴とするクラッチ制御装置。
【請求項３】
請求項２記載のクラッチ制御装置に於いて、前記カムは、
前記カム従動子の作動開始位置の移動にかかわらず、前記退避位置を維持するストップ部と、
前記カム従動子の作動開始位置の移動にかかわらず、前記カム従動子を押圧しないアプローチ部と、
前記カムの初期位置の移動にかかわらず、前記カムの前進量と前記カム従動子の作動量との関係を維持するストローク部と、
を有することを特徴とするクラッチ制御装置。
【請求項４】
請求項２又は３記載のクラッチ制御装置に於いて、前記制御部は、
前記アクチュエータを駆動して前記カムを後退させ、前記カムのストップ部が前記制限部材に当接して後退が制限された際の前記アクチュエータの状態変化を検出して前記カムの退避位置を設定し、
前記アクチュエータを駆動して前記カムを前記退避位置から前進させ、前記カムのストローク部が前記カム従動子の押圧を開始した際の前記アクチュエータの状態変化を検出して前記カムの初期位置を設定することを特徴とするクラッチ制御装置。
【請求項５】
請求項４記載のクラッチ制御装置に於いて、前記制御部は、前記アクチュエータの状態変化として前記アクチュエータの電流、速度、加速の少なくとも１つを検出し、前記検出した値が所定値に達した時のカム位置を前記カムの退避位置又は初期位置に設定することを特徴とするクラッチ制御装置。
【請求項６】
請求項１記載のクラッチ制御装置に於いて、前記カムは、
前記アクチュエータの駆動部に固定した連結部と、
前記カム形状を有し、前記連結部に対して所定の範囲で進退作動するカム部と、
前記連結部と前記カム部の間に設置し、バネ定数が前記ダイヤフラムスプリングより小さいカムスプリングと、
を備え、前記カム部は、
前記連結部が前記カム部を前記初期位置から後退させる方向に作動する際に、前記連結部に連動して後退し、
前記連結部が前記カム部を前記退避位置から前進させる方向に作動する際に、前記連結部を介したカムスプリングの荷重によって前記初期位置まで前進し、その後、前記所定の範囲で前記カムスプリングの荷重を前記ダイヤフラムスプリングに伝達し、その後、前記連結部に連動して前進することを特徴とするクラッチ制御装置。
【請求項７】
請求項１記載のクラッチ制御装置に於いて、前記制御部は、
前記カムの初期位置の移動と前記カムの切断位置の移動との対応関係を定義した特性情報を有し、
前記カムの初期位置を設定した際に、前記特性情報に基づいて前記設定された初期位置に対応した切断位置を決定して前記クラッチの断接を制御することを特徴とするクラッチ制御装置。
【請求項８】
請求項１記載のクラッチ制御装置に於いて、前記制御部は、
前記カムの作動位置とクラッチの伝達トルクとの関係を前記カムの初期位置の移動に対応して定義した補正情報を有し、
前記クラッチの伝達トルクを制御する際に、前記決定されたカムの初期位置に対応した前記補正情報に基づいて前記カムの作動位置を補正することを特徴とするクラッチ制御装置。
【請求項９】
請求項１記載のクラッチ制御装置に於いて、前記制御部は、前記カムの初期位置をクラッチディスクの摩耗限度に対応する位置を越えて設定した場合に、警報を出力することを特徴とするクラッチ制御装置。
【請求項１０】
請求項１記載のクラッチ制御装置に於いて、前記制御部は、前記カムの初期位置の設定を所定のタイミングで実行することを特徴とするクラッチ制御装置。
【請求項１１】
請求項２又は３記載のクラッチ制御装置に於いて、前記カムは、前記ストローク部の終端領域に前記カム従動子との圧力角が０度となる停留部を設けたことを特徴とするクラッチ制御装置。
【請求項１】
クラッチレリーズ機構を作動させ、前記クラッチレリーズ機構に連動したダイヤフラムスプリングの変位によってクラッチの断接及び伝達トルクを制御するクラッチ制御装置に於いて、
電気駆動されるアクチュエータと、
前記アクチュエータによって退避位置から終端位置の間で作動可能であり、初期位置から切断位置に前進することで前記クラッチを接続状態から切断状態とし、前記切断位置から前記初期位置へ後退することで前記クラッチを接続状態とするカムと、
前記カムの進退作動に連動して一方向に往復作動可能であり、前記カムの変位を前記クラッチレリーズ機構に伝達するカム従動子と、
前記カムを後退させ、制限部材によって後退が制限された位置を前記カムの退避位置に設定し、前記カムを前進させ、前記カム従動子の押圧を開始した位置を前記カムの初期位置に設定する制御部と、
を備えたことを特徴とするクラッチ制御装置。
【請求項２】
請求項１記載のクラッチ制御装置に於いて、前記カムは、
前記制限部材に当接して前記カムの後退を前記退避位置に制限するストップ部と、
前記退避位置から前記初期位置まで前進する際に、前記カム従動子を押圧しないアプローチ部と、
前記初期位置から前進した際に、前記カム従動子を作動させる方向へ押圧して前記クラッチの切断制御を可能とするストローク部と、
を有することを特徴とするクラッチ制御装置。
【請求項３】
請求項２記載のクラッチ制御装置に於いて、前記カムは、
前記カム従動子の作動開始位置の移動にかかわらず、前記退避位置を維持するストップ部と、
前記カム従動子の作動開始位置の移動にかかわらず、前記カム従動子を押圧しないアプローチ部と、
前記カムの初期位置の移動にかかわらず、前記カムの前進量と前記カム従動子の作動量との関係を維持するストローク部と、
を有することを特徴とするクラッチ制御装置。
【請求項４】
請求項２又は３記載のクラッチ制御装置に於いて、前記制御部は、
前記アクチュエータを駆動して前記カムを後退させ、前記カムのストップ部が前記制限部材に当接して後退が制限された際の前記アクチュエータの状態変化を検出して前記カムの退避位置を設定し、
前記アクチュエータを駆動して前記カムを前記退避位置から前進させ、前記カムのストローク部が前記カム従動子の押圧を開始した際の前記アクチュエータの状態変化を検出して前記カムの初期位置を設定することを特徴とするクラッチ制御装置。
【請求項５】
請求項４記載のクラッチ制御装置に於いて、前記制御部は、前記アクチュエータの状態変化として前記アクチュエータの電流、速度、加速の少なくとも１つを検出し、前記検出した値が所定値に達した時のカム位置を前記カムの退避位置又は初期位置に設定することを特徴とするクラッチ制御装置。
【請求項６】
請求項１記載のクラッチ制御装置に於いて、前記カムは、
前記アクチュエータの駆動部に固定した連結部と、
前記カム形状を有し、前記連結部に対して所定の範囲で進退作動するカム部と、
前記連結部と前記カム部の間に設置し、バネ定数が前記ダイヤフラムスプリングより小さいカムスプリングと、
を備え、前記カム部は、
前記連結部が前記カム部を前記初期位置から後退させる方向に作動する際に、前記連結部に連動して後退し、
前記連結部が前記カム部を前記退避位置から前進させる方向に作動する際に、前記連結部を介したカムスプリングの荷重によって前記初期位置まで前進し、その後、前記所定の範囲で前記カムスプリングの荷重を前記ダイヤフラムスプリングに伝達し、その後、前記連結部に連動して前進することを特徴とするクラッチ制御装置。
【請求項７】
請求項１記載のクラッチ制御装置に於いて、前記制御部は、
前記カムの初期位置の移動と前記カムの切断位置の移動との対応関係を定義した特性情報を有し、
前記カムの初期位置を設定した際に、前記特性情報に基づいて前記設定された初期位置に対応した切断位置を決定して前記クラッチの断接を制御することを特徴とするクラッチ制御装置。
【請求項８】
請求項１記載のクラッチ制御装置に於いて、前記制御部は、
前記カムの作動位置とクラッチの伝達トルクとの関係を前記カムの初期位置の移動に対応して定義した補正情報を有し、
前記クラッチの伝達トルクを制御する際に、前記決定されたカムの初期位置に対応した前記補正情報に基づいて前記カムの作動位置を補正することを特徴とするクラッチ制御装置。
【請求項９】
請求項１記載のクラッチ制御装置に於いて、前記制御部は、前記カムの初期位置をクラッチディスクの摩耗限度に対応する位置を越えて設定した場合に、警報を出力することを特徴とするクラッチ制御装置。
【請求項１０】
請求項１記載のクラッチ制御装置に於いて、前記制御部は、前記カムの初期位置の設定を所定のタイミングで実行することを特徴とするクラッチ制御装置。
【請求項１１】
請求項２又は３記載のクラッチ制御装置に於いて、前記カムは、前記ストローク部の終端領域に前記カム従動子との圧力角が０度となる停留部を設けたことを特徴とするクラッチ制御装置。
【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】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
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【図１０】
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【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−６２９６６（Ｐ２０１２−６２９６６Ａ）
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０７７６１（Ｐ２０１０−２０７７６１）
【出願日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【出願人】（０００１５４３４７）株式会社ユニバンス (132)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【出願人】（０００１５４３４７）株式会社ユニバンス (132)
【Ｆターム（参考）】
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