クラッチ駆動機構の制御装置
【課題】検出角度範囲の大きな高価な角度センサを用いることなく、カム部材の回転を検出する角度範囲を広く且つ精度良く検出可能な制御装置を得る。
【解決手段】カム面と当接して往復直線移動を行う作動部材３５によりクラッチを接離させるクラッチ駆動機構と、カム部材２５の回転角度を検出する角度センサ２１を有するクラッチ駆動機構の制御装置において、前記カム面は、カム部材２５の一方向の回転により作動部材３５の直線移動を介して前記クラッチを接続させる第１カム面２５ｄ，２５ａと、第１カム面２５ａに連続し作動部材３５の直線移動を介して前記クラッチを離断させる第２カム面２５ｂ，２５ｃを備え、角度センサ２１は、前記第１カム面の角度範囲が検出可能な状態に設置された角度センサ２１ａと、前記第２カム面の角度範囲が検出可能な状態に設置された角度センサ２１ｂとで構成され、各角度センサの不感帯Ｅが重合しないようにする。
【解決手段】カム面と当接して往復直線移動を行う作動部材３５によりクラッチを接離させるクラッチ駆動機構と、カム部材２５の回転角度を検出する角度センサ２１を有するクラッチ駆動機構の制御装置において、前記カム面は、カム部材２５の一方向の回転により作動部材３５の直線移動を介して前記クラッチを接続させる第１カム面２５ｄ，２５ａと、第１カム面２５ａに連続し作動部材３５の直線移動を介して前記クラッチを離断させる第２カム面２５ｂ，２５ｃを備え、角度センサ２１は、前記第１カム面の角度範囲が検出可能な状態に設置された角度センサ２１ａと、前記第２カム面の角度範囲が検出可能な状態に設置された角度センサ２１ｂとで構成され、各角度センサの不感帯Ｅが重合しないようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クラッチ駆動を行うカム機構の制御装置に関し、特に、カム機構のカム位置を角度センサで検出するに際して、簡単且つ安価な構成で精度良い検出を可能とするクラッチ駆動機構の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のカム機構としては、例えば特許文献１に記載されるように、モータの回動がカムを介して制御軸の往復直線運動に変換され、制御軸の軸方向位置により吸気弁または排気弁のリフトを調整する機構が存在する。この機構は、角度センサからの検出範囲に合わせてカムを回転させる回転部材のギア比を調整することで、カムの作動領域が所定範囲（９０度）に特定されるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３９６２９８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したカム機構は、燃焼室を開閉するバルブを駆動する構造であるため、カム部材は一方向にしか回転しないことが前提となる。
【０００５】
一方、カム部材によりクラッチの接離を制御するような機構では、アクチュエータの回転を正逆転させることでクラッチの接離をすることが一般的であり、その場合にはカム部材の回転角度は小さい範囲で足りることになる。しかしながら、クラッチの接続と離脱においては、接続におけるショックを緩和したいという要望から、接続と離脱でカムのフェース形状を変化させたいという要望がある。
【０００６】
特に、クラッチ接続におけるショックを緩和するようなフェース面（カム面）を形成し易くするためには、カム部材の回転は正逆回転（同じフェース面の正逆回転）ではなく一方向に回転させることが好ましい。その結果、カム部材の回転を検出する角度範囲が大きくなり、角度センサの不感帯の制限を受けることとなる。この現象を回避するには、検出角度範囲の大きな高価な角度センサを用いることが必要になる。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みて提案されたもので、コストの増加を招くような検出角度範囲の大きな高価な角度センサを用いることなく、簡単な構成でカム部材の回転を検出するとともに、角度範囲を広く且つ精度良く検出可能なクラッチ駆動機構の制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため請求項１は、アクチュエータの回転に同期して回転するカム部材（２５）と、該カム部材（２５）の回転方向に形成されたカム面と、該カム面と当接して往復直線移動を行う作動部材（３５）と、該作動部材（３５）の往復直線移動によりクラッチを接離させるクラッチ駆動機構と、前記カム部材（２５）の回転角度を検出するとともに検出可能な回転角度に対して不感帯を備える角度センサ（２１）を具備するクラッチ駆動機構の制御装置において、次の構成を含むことを特徴としている。
【０００９】
前記カム面は、前記カム部材（２５）の一方向の回転により前記作動部材（３５）の直線移動を介して前記クラッチを接続させる第１カム面（２５ｄ，２５ａ）と、前記第１カム面（２５ａ）に連続して形成され、前記カム部材（２５）の回転により前記作動部材（３５）の直線移動を介して前記クラッチを離断させる第２カム面（２５ｂ，２５ｃ）を備えている。
【００１０】
前記角度センサ（２１）は、前記第１カム面（２５ｄ，２５ａ）の角度範囲が検出可能な状態に設置された第１の角度センサ（２１ａ）と、前記第２カム面（２５ｂ，２５ｃ）の角度範囲が検出可能な状態に設置された第２の角度センサ（２１ｂ）とで構成され、前記第１の角度センサ（２１ａ）の不感帯と前記第２の角度センサ（２１ｂ）の不感帯とが重合しないように設置する。
【００１１】
請求項２は、請求項１のクラッチ駆動機構の制御装置において、前記第２カム面（２５ｂ，２５ｃ）は、前記カム部材（２５）の前記一方向の回転により前記作動部材（３５）の直線移動を介して前記クラッチを離断させることを特徴としている。
【００１２】
請求項３は、請求項１または請求項２のクラッチ駆動機構の制御装置において、カム部材（２５）の現在位置から前記２つの角度センサの内のどちらを使用して角度検出を行うかを決定する判定手段（５２）を備えて成ることを特徴としている。
【００１３】
請求項４は、請求項１または請求項２のクラッチ駆動機構の制御装置において、前記第１カム面（２５ｄ，２５ａ）と前記第２カム面（２５ｂ，２５ｃ）とは、異なる形状のフェース面であることを特徴としている。
【００１４】
請求項５は、請求項１または請求項２のクラッチ駆動機構の制御装置において、前記第１の角度センサ（２１ａ）は、第２カム面（２５ｂ，２５ｃ）側に不感帯を設け、前記第２の角度センサ（２１ｂ）は、第１カム面（２５ｄ，２５ａ）側に不感帯を設けることを特徴としている。
【００１５】
請求項６は、請求項１または請求項２のクラッチ駆動機構の制御装置において、前記判定手段（５２）は、前記カム部材（２５）のリフト状態が最頂点か最下点かにより第１の角度センサ（２１ａ）と第２の角度センサ（２１ｂ）の選択を切り換えることを特徴としている。
【００１６】
請求項７は、請求項１のクラッチ駆動機構の制御装置において、前記判定手段（５２）は、前記カム部材（２５）のリフト状態が最頂点と最下点において、カム部材（２５）の回転方向により第１の角度センサ（２１ａ）と第２の角度センサ（２１ｂ）の選択を切り換えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１の構成によれば、第１の角度センサ（２１ａ）の不感帯と第２の角度センサ（２１ｂ）の不感帯とが重合しないように設置することで、不感帯を有する２個の角度センサを使用しつつ、検出精度の向上及びコスト軽減を図る角度検出装置とすることができる。
【００１８】
請求項２の構成によれば、カム部材（２５）の一方向の回転により作動部材（３５）の直線移動を介してクラッチの接続及び離断を行うことができる。
【００１９】
請求項３の構成によれば、判定手段（５２）により、カム部材（２５）の現在位置から２つの角度センサの内のどちらを使用して角度検出を行うかを確実に決定することができる。
【００２０】
請求項４の構成によれば、第１カム面（２５ｄ，２５ａ）と第２カム面（２５ｂ，２５ｃ）とを異なる形状のフェース面とすることで、それぞれクラッチを接続または離断させるのに適した形状とすることができる。
【００２１】
請求項５の構成によれば、第１の角度センサ（２１ａ）の不感帯を第２カム面（２５ｂ，２５ｃ）側に設け、第２の角度センサ（２１ｂ）の不感帯を第１カム面（２５ｄ，２５ａ）側に設けることで、両者の不感帯が確実に重合しないように設置することができる。
【００２２】
請求項６の構成によれば、カム部材（２５）のリフト状態が最頂点か最下点かにより第１の角度センサ（２１ａ）と第２の角度センサ（２１ｂ）の選択を切り換えることで、最適位置での確実な切り換えを行うことが可能となる。
【００２３】
請求項７の構成によれば、カム部材（２５）のリフト状態が最頂点か最下点かにおいて、カム部材（２５）の回転方向により第１の角度センサ（２１ａ）と第２の角度センサ（２１ｂ）の選択を切り換えることで、カム部材（２５）が正逆回転する場合に迅速な切り換えを行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明のクラッチ駆動機構の制御装置が適用された電動クラッチの構成を示す全体構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るクラッチ駆動機構の制御装置の全体構成を示すブロック図である。
【図３】クラッチ駆動機構におけるカム部材の拡大図である。
【図４】カム部材の構成説明図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るクラッチ駆動機構の制御装置におけるセンサ切換処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】角度センサの出力特性を示すグラフである。
【図７】カムが連続回転した場合の角度センサのセンサ出力を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明のクラッチ駆動機構の制御装置の実施形態の一例について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るクラッチ駆動機構の制御装置を含む電動クラッチ３０の全体構成図である。
【００２６】
電動クラッチ３０は、例えば、自動二輪車等のエンジンと変速機の間に配設されて回転駆動力を断接制御する機構である。電動モータ（アクチュエータ）１で駆動されるノーマリオープン式である電動クラッチ３０は、クラッチをオープン（切断）方向に付勢する付勢部材として、互いにバネレートの異なるプッシュスプリング３９およびリターンスプリング（戻しスプリング）４３を備えるダブルスプリング式とされる。
【００２７】
電動クラッチ３０は、電動モータ１の回転駆動力によってカム部材２５が設けられたカムシャフト２３を任意の角度に回転駆動させることで、カム部材２５に当接するプッシュロッド（作動部材）３５を往復運動させてクラッチを断接駆動するように構成されている。
【００２８】
電動モータ１は、出力軸５と一体に形成されたロータ４と、モータハウジング２の内周に固定されたステータ３とを有する。出力軸５を軸支する軸受７は、モータハウジング２の開口を塞ぐベース部分６に挿嵌されている。
【００２９】
出力軸５の端部に形成されたギヤ８には、軸受１０，１１に軸支されると共に２枚の歯車が一体に形成された第１中間ギヤ９が噛合している。第１中間ギヤ９に伝達された回転駆動力は、軸受１３，１４に軸支される第２中間ギヤ１２、軸受１７，１８に軸支される第３中間ギヤ１６を介して、カムシャフト２３にスプライン嵌合される入力ギヤ２０に伝達される。なお、第２中間ギヤ１２には、手動で第２中間ギヤ１２を回転させるエマージェンシ工具（不図示）を取り付けるための工具取付軸１５が設けられている。
【００３０】
カムシャフト２３の図示上端側には、該カムシャフト２３の回転角度を検知するポテンショメータからなる回転角度センサ（角度センサ）２１ａ，２１ｂがそれぞれ配設されている。カムシャフト２３は、角度センサ２１ａを貫通する構造とすることにより、角度センサ２１ａ，２１ｂがそれぞれカムシャフト２３の回転角度を検知可能に構成されている。
【００３１】
カムシャフト２３は、入力ギヤ２０に近接配置される軸受１９と、カム２５の両側に配設される軸受２４，２６によって回転自在に軸支されている。本実施形態では、カムシャフト２３の略中間部分にオイルシール２２が配設されており、例えば、電動クラッチ３０およびカム部材２５までの機構をエンジンのクランクケースに収納し、一方、電動モータ１からカムシャフト２３の中間部までの機構をクランクケースの外部に配設する等のレイアウトが可能である。
【００３２】
電動クラッチ３０は、変速機（不図示）の入力軸としてのメインシャフト４８の一端部に取り付けられている。メインシャフト４８に回転自在に軸支されると共に、クランクシャフト（不図示）から回転駆動力が伝達されるプライマリドリブンギヤ４５は、複数の円環状のダンパ４６を介して、クラッチアウタ４１に結合されている。プライマリドリブンギヤ４５の図示左方向には、メインシャフト４８の軸受４７が配設されている。そして、電動クラッチ３０が接続状態になると、クラッチアウタ４１の回転駆動力がクラッチインナ４４を介してメインシャフト４８に伝達される。
【００３３】
詳しくは、電動モータ１の回転駆動力によりプッシュロッド３５が図示左方に押されると、軸受３４を介して第１プッシュプレート３６が押圧される。第１プッシュプレート３６と第２プッシュプレート３８との間には、複数のコイルバネばねからなるプッシュスプリング３９が配設されており、第２プッシュプレート３８とクラッチインナ４４との間には、複数のコイルばねからなるリターンスプリング４３が配設されている。この両スプリング３９，４３の付勢力に抗して第２プッシュプレート３８が図示左方向に摺動することで、クラッチ接続動作が行われる。
【００３４】
第２プッシュプレート３８は、リターンスプリング４３に所定のプリロードを与えるようにクラッチインナ４４に係合されると共に、図示右方向への摺動範囲を規制するワッシャ３２を介してナット３３によってメインシャフト４８に固定されている。また、第１プッシュプレート３８は、サークリップ３７によって図示右方向への摺動範囲が規制されている。第２プッシュプレート３８が図示左方向に摺動すると、クラッチ板４２は、第２プッシュプレート３８に固定された円環状の押圧部材４０によって図示左方向へ押圧され、これにより、電動クラッチ３０が切断状態から接続状態に切り換わる。
【００３５】
図２は、本発明の一実施形態に係るクラッチ駆動機構の制御装置の全体構成を示すブロック図である。前記と同一符号は、同一または同等部分を示す。
【００３６】
制御部５０は、角度センサ２１ａ，２１ｂからのセンサ出力を認識するセンサ出力認識部５１と、２つの角度センサ２１ａ，２１ｂの内のどちらの角度センサを使用して角度検出を行うかを決定するセンサ出力判断部（判定手段）５２と、選択された角度センサ２１からのセンサ出力を出力するセンサ出力部５３とを含む。
【００３７】
センサ出力認識部５１は、角度センサ２１ａ，２１ｂの各センサ出力をセンサ出力判断部５２に入力する。センサ出力判断部（判定手段）５２は、カムシャフト２３に装着されたカム部材２５のリフト状態（回転位置）により、２つの角度センサ２１ａ，２１ｂの内のどちらの角度センサを使用して角度検出を行うかを決定する。
【００３８】
次に、カム部材２５の詳細構造及びリフト状態（回転位置）について、図３及び図４を参照しながら説明する。
【００３９】
図３は、カムシャフト２３に装着されたカム部材２５の拡大図である。また、図４は、カム部材２５の構成説明図である。カム部材２５は、電動モータ１で回転駆動されるカムシャフト２３と一体に回転することで、往復動作可能に支持されたプッシュロッド（作動部材）３５を図示上下方向に往復運動させる。図３は、カム部材２５がプッシュロッド３５を最大に押圧しているリフト状態（最頂点）を示している。
【００４０】
カム部材２５には、カム面２５ａ〜２５ｄからなる連続したフェース面が形成されている。本実施形態に係るカム部材２５は、反時計回り方向にのみ回転するように電動モータ１で駆動される。これにより、プッシュロッド３５に当接するカム面は、カム部材２５の回転に伴って、カム面２５ｄ→２５ａ→２５ｂ→２５ｃの順に移行することとなる。
【００４１】
また、本実施形態では、クラッチを接続方向に駆動するカム面２５ａを「接続領域Ａ」、クラッチを切断方向に駆動するカム面２５ｂを「切断領域Ｂ」、クラッチの切断状態を維持するカム面２５ｃを「つなぎ領域Ｃ」、同様にクラッチの切断状態を維持するカム面２５ｄを「待機領域Ｄ」と設定し、クラッチの「待機領域Ｄ」から「接続領域Ａ」に至る第１カム面（２５ｄ，２５ａ）と、「切断領域Ｂ」から「つなぎ領域Ｃ」に至る第２カム面（２５ｂ，２５ｃ）を形成している。
【００４２】
切断領域Ｂは、カム面２５ｂの盛り上がり（リフト量）が小さくなるように形成されており、カム面２５ａによってクラッチが接続されている状態から、わずかな角度だけ電動モータ１を駆動するのみで素早くクラッチを切断状態に切り替えることができるように構成されている。なお、カム面２５ｃ，２５ｄは、単一の円弧で形成することができる。
【００４３】
カムシャフト２３に対して、第１の角度センサ２１ａは、カム部材２５における第１カム面２５ｄ，２５ａの角度範囲が検出可能な状態に、第２の角度センサ２１ｂは、カム部材２５における第２カム面２５ｂ，２５ｃの角度範囲が検出可能な状態にそれぞれ設置されている。各角度センサ２１にはそれぞれ角度検出ができない不感帯Ｅ（図３）が設定されているが、第１の角度センサ２１ａについては、第２カム面２５ｂ，２５ｃ側に不感帯Ｅを設け、第２の角度センサ２１ｂについては、第１カム面２５ｄ，２５ａ側に不感帯Ｅを設けるように設置することで、第１の角度センサ２１ａの不感帯と第２の角度センサ２１ｂの不感帯とが対角するように位置して重合しないように設定されている。
【００４４】
そして、センサ出力判断部（判定手段）５２は、カム部材２５のリフト状態が最頂点（１８０度。図３に示すように、カム部材２５がプッシュロッド３５を最大に押圧している状態）か最下点（０度，３６０度）かにより第１の角度センサ２１ａと第２の角度センサ２１ｂの選択を切り換える。
【００４５】
続いて、センサ出力判断部（判定手段）５２による第１の角度センサ２１ａと第２の角度センサ２１ｂからのセンサ出力の選択切換について、図５のフローチャートを参照しながら説明する。
【００４６】
基準センサの選択処理を行うに際し、先ず現在のリフト状態を検出する（ステップ１０１）。リフト状態が最下点（０度）である場合、第１の角度センサ２１ａからセンサ出力を得るように切換を行う（ステップ１０２）。リフト状態が最下点（０度）以外である場合、現在のリフト状態の再度検出し（ステップ１０３）、リフト状態が最頂点（１８０度）である場合、第２の角度センサ２１ｂからセンサ出力を得るように切換を行う（ステップ１０４）。現在のリフト状態の再度の検出が最頂点（１８０度）以外である場合は、センサ出力を切り換えることなく現状を保持する。以上の処理を繰り返して行うことで、第１の角度センサ２１ａと第２の角度センサ２１ｂのセンサ出力の切り換えが行われる。
【００４７】
すなわち、カム部材２５の第１カム面２５ｄ，２５ａが作動部材３５と当接する範囲においては、第１の角度センサ２１ａのセンサ出力により角度が検出可能に構成され、カム部材２５の第２カム面２５ｂ，２５ｃが作動部材３５と当接する範囲においては、第２の角度センサ２１ｂのセンサ出力により角度が検出可能に構成される。
【００４８】
本実施形態では、接続領域Ａおよび切断領域Ｂを併せて、これをクラッチの「作動面」と呼称する。また、つなぎ領域Ｃおよび待機領域Ｄを併せて、これをクラッチの「非作動面」と呼称する。
【００４９】
また、カム部材２５の回転角度が０度の位置から９０度までの位置を待機領域Ｄとし、かつ９０度〜１８０度の位置を接続領域Ａとし、かつ１８０度〜２７０度までの位置を切断領域Ｂとし、さらに、２７０度から０度の位置をつなぎ領域Ｃとし、カム部材２５の回転角度が９０度の位置を挟んで±角度θの範囲が第２の角度センサ２１ｂの不感帯Ｅとし、カム部材２５の回転角度が２７０度の位置を挟んで±角度θの範囲が第１の角度センサ２１ａの不感帯Ｅとなっている。
【００５０】
そして、本実施形態では、カム部材２５が作動面から非作動面に移行する際に、非作動面の所定位置まで一定速度でカム部材２５を回転駆動させて、次のクラッチ接続動作に備えるように設定されている。具体的には、カム部材２５が作動面から非作動面に移行する際、すなわち、切断領域Ｂからつなぎ領域Ｃに移行する際に、カム部材２５を一定速度で待機領域Ｅの所定位置まで回転駆動させるように構成されている。
【００５１】
図６は、各角度センサ２１ａ，２１ｂの出力特性を示すグラフである。また、図７は、カム部材２５が一方向に連続回転した場合の角度センサ２１ａ，２１ｂの切り換えにより得られるセンサ出力Ｓ１，Ｓ２を示すグラフである。
【００５２】
各角度センサ２１は、図６に示すように、３６０度の範囲内で回転角度に比例してセンサ出力（出力電圧）Ｓが増大するエンドレス回転式のポテンショメータである。具体的には、角度０度においてセンサ出力Ｓは０であり、回転角に比例して増大して、例えば角度３６０度で最大電圧の５Ｖが生じるように構成されている。そして、この角度センサ２１は、０〜θ度、３６０度の手前のθ度において、回転角度を検出することができない不感帯Ｅ１，Ｅ２がそれぞれ設定され、実質的に検出可能なセンサ出力（センサ値使用範囲）はＶ１〜Ｖ２となっている。
【００５３】
そして、カムシャフト２３に対して、０〜１８０度の回転位置を角度センサ２１ａによりセンサ出力Ｖ３（第１の所定電圧＝Ｖ１より大きい値）〜Ｖ４（第２の所定電圧＝Ｖ２より小さい値）で、１８０〜３６０度の回転位置を角度センサ２１ｂによるセンサ出力Ｖ３〜Ｖ４でそれぞれ検出可能とし、且つ、各角度センサ２１ａ，２１ｂの不感帯が重合しないように設置することで、カム部材２５が一方向（図３における反時計回り方向）に連続回転した場合に角度センサ２１ａ，２１ｂを切り換えることで、図７に示すような右上がり直線となる電圧波形が連続して出力されることとなる。図７中、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、図４の接続領域、切断領域、つなぎ領域、待機領域に該当し、Ｅはセンサ出力を検出していない側の各角度センサ２１の不感帯域Ｅ１，Ｅ２を示している。
【００５４】
本実施形態では、角度センサ２１ａ，２１ｂを切り換えることで、０Ｖ〜５Ｖのセンサ出力のうち、高い精度が期待できるＶ３〜Ｖ４の値のみを有効センサ値として使用することができる。具体的には、カム部材２５のリフト状態が０度から１８０度までの範囲については、第１の角度センサ２１ａによりＶ３（第１の所定電圧）からＶ４（第２の所定電圧）までのセンサ出力Ｓ１が得られ、１８０度から３６０度までの範囲については、第２の角度センサ２１ｂによりＶ３（第１の所定電圧）からＶ４（第２の所定電圧）までのセンサ出力Ｓ２が得られる。以降、カム部材２５のリフト状態が３６０度から５４０度（０度から１８０度）までの範囲については、第１の角度センサ２１ａによりＶ３（第１の所定電圧）からＶ４（第２の所定電圧）までのセンサ出力Ｓ１が得られ、５４０度から７２０度（１８０度から３６０度）までの範囲については、第２の角度センサ２１ｂによりＶ３（第１の所定電圧）からＶ４（第２の所定電圧）までのセンサ出力Ｓ２が得られる。
【００５５】
本実施形態では、カム部材２５が一方向に連続回転した場合に各角度センサ２１の切り換えを行うようにしたが、カム部材２５が正逆方向に回転することでクラッチのＯＮ・ＯＦＦ制御を行う機構に適用してもよい。上述の実施形態では、カム部材２５のリフト状態が最頂点（１８０度）か最下点（０度、３６０度）かにより第１の角度センサ２１ａと第２の角度センサ２１ｂの選択を切り換えるようにしたが、カム部材２５の正転・逆転でクラッチのＯＮ・ＯＦＦ制御を行う場合は、回転方向（カム部材２５の回転方向）と現在位置（最頂点または最下点）から２つの角度センサ２１の内のどちらを使用して角度検出を行うかを決定する。
【００５６】
カム部材２５の回転方向を考慮した切り換えを行うことで、カム部材２５が正逆回転する場合において、迅速かつ確実な切り換えを行うことが可能となる。
【００５７】
上記したように、本発明に係るクラッチ駆動機構の制御装置によれば、カム部材２５の角度検出に際して２個の角度センサ２１を使用し、第１の角度センサ２１ａの不感帯を第２カム面２５ｂ，２５ｃ側に設け、第２の角度センサ２１ｂの不感帯を第１カム面２５ｄ，２５ａ側に設けることで、第１の角度センサ２１ａの不感帯と第２の角度センサ２１ｂの不感帯とが重合しないように設置することができ、０度から３６０度の全ての範囲において、精度の高い角度検出を行うことが可能となる。
【００５８】
したがって、角度センサの単体についての不感帯が大きいものであっても、不感帯が重ならないように２個の角度センサを設置することで、０度から３６０度の全範囲について高精度に検出することができる。その結果、不感帯が比較的に大きい安価な角度センサを使用して、０度から３６０度の全範囲について高精度に検出可能なクラッチ駆動機構の制御装置を安価に提供することができる。
【００５９】
なお、電動モータ、カム、角度センサの形状や構造、角度センサにおける不感帯の広さ、切断領域、つなぎ領域、不感帯、待機領域、接続領域の広さや配置等は、上記実施形態に限られず、種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１…電動モータ（アクチュエータ）、 ２１ａ，２１ｂ…角度センサ、 ２３…カムシャフト、 ２５…カム部材、 ２５ａ，２５ｄ…第１カム面、 ２５ｂ，２５ｃ…第２カム面、 ３５…プッシュロッド（作動部材）、 ５０…制御部、 ５１…センサ出力認識部、 ５２…センサ出力判断部（判定手段）、 ５３…センサ出力部、 Ａ…接続領域、 Ｂ…切断領域、 Ｃ…つなぎ領域、 Ｄ…待機領域、 Ｅ（Ｅ１，Ｅ２）…不感帯、 Ａ，Ｂ…作動面、 Ｃ，Ｄ…非作動面、 Ｓ１，Ｓ２…センサ出力（出力電圧）、 Ｖ３…第１の所定電圧、 Ｖ４…第２の所定電圧。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クラッチ駆動を行うカム機構の制御装置に関し、特に、カム機構のカム位置を角度センサで検出するに際して、簡単且つ安価な構成で精度良い検出を可能とするクラッチ駆動機構の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のカム機構としては、例えば特許文献１に記載されるように、モータの回動がカムを介して制御軸の往復直線運動に変換され、制御軸の軸方向位置により吸気弁または排気弁のリフトを調整する機構が存在する。この機構は、角度センサからの検出範囲に合わせてカムを回転させる回転部材のギア比を調整することで、カムの作動領域が所定範囲（９０度）に特定されるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３９６２９８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したカム機構は、燃焼室を開閉するバルブを駆動する構造であるため、カム部材は一方向にしか回転しないことが前提となる。
【０００５】
一方、カム部材によりクラッチの接離を制御するような機構では、アクチュエータの回転を正逆転させることでクラッチの接離をすることが一般的であり、その場合にはカム部材の回転角度は小さい範囲で足りることになる。しかしながら、クラッチの接続と離脱においては、接続におけるショックを緩和したいという要望から、接続と離脱でカムのフェース形状を変化させたいという要望がある。
【０００６】
特に、クラッチ接続におけるショックを緩和するようなフェース面（カム面）を形成し易くするためには、カム部材の回転は正逆回転（同じフェース面の正逆回転）ではなく一方向に回転させることが好ましい。その結果、カム部材の回転を検出する角度範囲が大きくなり、角度センサの不感帯の制限を受けることとなる。この現象を回避するには、検出角度範囲の大きな高価な角度センサを用いることが必要になる。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みて提案されたもので、コストの増加を招くような検出角度範囲の大きな高価な角度センサを用いることなく、簡単な構成でカム部材の回転を検出するとともに、角度範囲を広く且つ精度良く検出可能なクラッチ駆動機構の制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため請求項１は、アクチュエータの回転に同期して回転するカム部材（２５）と、該カム部材（２５）の回転方向に形成されたカム面と、該カム面と当接して往復直線移動を行う作動部材（３５）と、該作動部材（３５）の往復直線移動によりクラッチを接離させるクラッチ駆動機構と、前記カム部材（２５）の回転角度を検出するとともに検出可能な回転角度に対して不感帯を備える角度センサ（２１）を具備するクラッチ駆動機構の制御装置において、次の構成を含むことを特徴としている。
【０００９】
前記カム面は、前記カム部材（２５）の一方向の回転により前記作動部材（３５）の直線移動を介して前記クラッチを接続させる第１カム面（２５ｄ，２５ａ）と、前記第１カム面（２５ａ）に連続して形成され、前記カム部材（２５）の回転により前記作動部材（３５）の直線移動を介して前記クラッチを離断させる第２カム面（２５ｂ，２５ｃ）を備えている。
【００１０】
前記角度センサ（２１）は、前記第１カム面（２５ｄ，２５ａ）の角度範囲が検出可能な状態に設置された第１の角度センサ（２１ａ）と、前記第２カム面（２５ｂ，２５ｃ）の角度範囲が検出可能な状態に設置された第２の角度センサ（２１ｂ）とで構成され、前記第１の角度センサ（２１ａ）の不感帯と前記第２の角度センサ（２１ｂ）の不感帯とが重合しないように設置する。
【００１１】
請求項２は、請求項１のクラッチ駆動機構の制御装置において、前記第２カム面（２５ｂ，２５ｃ）は、前記カム部材（２５）の前記一方向の回転により前記作動部材（３５）の直線移動を介して前記クラッチを離断させることを特徴としている。
【００１２】
請求項３は、請求項１または請求項２のクラッチ駆動機構の制御装置において、カム部材（２５）の現在位置から前記２つの角度センサの内のどちらを使用して角度検出を行うかを決定する判定手段（５２）を備えて成ることを特徴としている。
【００１３】
請求項４は、請求項１または請求項２のクラッチ駆動機構の制御装置において、前記第１カム面（２５ｄ，２５ａ）と前記第２カム面（２５ｂ，２５ｃ）とは、異なる形状のフェース面であることを特徴としている。
【００１４】
請求項５は、請求項１または請求項２のクラッチ駆動機構の制御装置において、前記第１の角度センサ（２１ａ）は、第２カム面（２５ｂ，２５ｃ）側に不感帯を設け、前記第２の角度センサ（２１ｂ）は、第１カム面（２５ｄ，２５ａ）側に不感帯を設けることを特徴としている。
【００１５】
請求項６は、請求項１または請求項２のクラッチ駆動機構の制御装置において、前記判定手段（５２）は、前記カム部材（２５）のリフト状態が最頂点か最下点かにより第１の角度センサ（２１ａ）と第２の角度センサ（２１ｂ）の選択を切り換えることを特徴としている。
【００１６】
請求項７は、請求項１のクラッチ駆動機構の制御装置において、前記判定手段（５２）は、前記カム部材（２５）のリフト状態が最頂点と最下点において、カム部材（２５）の回転方向により第１の角度センサ（２１ａ）と第２の角度センサ（２１ｂ）の選択を切り換えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１の構成によれば、第１の角度センサ（２１ａ）の不感帯と第２の角度センサ（２１ｂ）の不感帯とが重合しないように設置することで、不感帯を有する２個の角度センサを使用しつつ、検出精度の向上及びコスト軽減を図る角度検出装置とすることができる。
【００１８】
請求項２の構成によれば、カム部材（２５）の一方向の回転により作動部材（３５）の直線移動を介してクラッチの接続及び離断を行うことができる。
【００１９】
請求項３の構成によれば、判定手段（５２）により、カム部材（２５）の現在位置から２つの角度センサの内のどちらを使用して角度検出を行うかを確実に決定することができる。
【００２０】
請求項４の構成によれば、第１カム面（２５ｄ，２５ａ）と第２カム面（２５ｂ，２５ｃ）とを異なる形状のフェース面とすることで、それぞれクラッチを接続または離断させるのに適した形状とすることができる。
【００２１】
請求項５の構成によれば、第１の角度センサ（２１ａ）の不感帯を第２カム面（２５ｂ，２５ｃ）側に設け、第２の角度センサ（２１ｂ）の不感帯を第１カム面（２５ｄ，２５ａ）側に設けることで、両者の不感帯が確実に重合しないように設置することができる。
【００２２】
請求項６の構成によれば、カム部材（２５）のリフト状態が最頂点か最下点かにより第１の角度センサ（２１ａ）と第２の角度センサ（２１ｂ）の選択を切り換えることで、最適位置での確実な切り換えを行うことが可能となる。
【００２３】
請求項７の構成によれば、カム部材（２５）のリフト状態が最頂点か最下点かにおいて、カム部材（２５）の回転方向により第１の角度センサ（２１ａ）と第２の角度センサ（２１ｂ）の選択を切り換えることで、カム部材（２５）が正逆回転する場合に迅速な切り換えを行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明のクラッチ駆動機構の制御装置が適用された電動クラッチの構成を示す全体構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るクラッチ駆動機構の制御装置の全体構成を示すブロック図である。
【図３】クラッチ駆動機構におけるカム部材の拡大図である。
【図４】カム部材の構成説明図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るクラッチ駆動機構の制御装置におけるセンサ切換処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】角度センサの出力特性を示すグラフである。
【図７】カムが連続回転した場合の角度センサのセンサ出力を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明のクラッチ駆動機構の制御装置の実施形態の一例について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るクラッチ駆動機構の制御装置を含む電動クラッチ３０の全体構成図である。
【００２６】
電動クラッチ３０は、例えば、自動二輪車等のエンジンと変速機の間に配設されて回転駆動力を断接制御する機構である。電動モータ（アクチュエータ）１で駆動されるノーマリオープン式である電動クラッチ３０は、クラッチをオープン（切断）方向に付勢する付勢部材として、互いにバネレートの異なるプッシュスプリング３９およびリターンスプリング（戻しスプリング）４３を備えるダブルスプリング式とされる。
【００２７】
電動クラッチ３０は、電動モータ１の回転駆動力によってカム部材２５が設けられたカムシャフト２３を任意の角度に回転駆動させることで、カム部材２５に当接するプッシュロッド（作動部材）３５を往復運動させてクラッチを断接駆動するように構成されている。
【００２８】
電動モータ１は、出力軸５と一体に形成されたロータ４と、モータハウジング２の内周に固定されたステータ３とを有する。出力軸５を軸支する軸受７は、モータハウジング２の開口を塞ぐベース部分６に挿嵌されている。
【００２９】
出力軸５の端部に形成されたギヤ８には、軸受１０，１１に軸支されると共に２枚の歯車が一体に形成された第１中間ギヤ９が噛合している。第１中間ギヤ９に伝達された回転駆動力は、軸受１３，１４に軸支される第２中間ギヤ１２、軸受１７，１８に軸支される第３中間ギヤ１６を介して、カムシャフト２３にスプライン嵌合される入力ギヤ２０に伝達される。なお、第２中間ギヤ１２には、手動で第２中間ギヤ１２を回転させるエマージェンシ工具（不図示）を取り付けるための工具取付軸１５が設けられている。
【００３０】
カムシャフト２３の図示上端側には、該カムシャフト２３の回転角度を検知するポテンショメータからなる回転角度センサ（角度センサ）２１ａ，２１ｂがそれぞれ配設されている。カムシャフト２３は、角度センサ２１ａを貫通する構造とすることにより、角度センサ２１ａ，２１ｂがそれぞれカムシャフト２３の回転角度を検知可能に構成されている。
【００３１】
カムシャフト２３は、入力ギヤ２０に近接配置される軸受１９と、カム２５の両側に配設される軸受２４，２６によって回転自在に軸支されている。本実施形態では、カムシャフト２３の略中間部分にオイルシール２２が配設されており、例えば、電動クラッチ３０およびカム部材２５までの機構をエンジンのクランクケースに収納し、一方、電動モータ１からカムシャフト２３の中間部までの機構をクランクケースの外部に配設する等のレイアウトが可能である。
【００３２】
電動クラッチ３０は、変速機（不図示）の入力軸としてのメインシャフト４８の一端部に取り付けられている。メインシャフト４８に回転自在に軸支されると共に、クランクシャフト（不図示）から回転駆動力が伝達されるプライマリドリブンギヤ４５は、複数の円環状のダンパ４６を介して、クラッチアウタ４１に結合されている。プライマリドリブンギヤ４５の図示左方向には、メインシャフト４８の軸受４７が配設されている。そして、電動クラッチ３０が接続状態になると、クラッチアウタ４１の回転駆動力がクラッチインナ４４を介してメインシャフト４８に伝達される。
【００３３】
詳しくは、電動モータ１の回転駆動力によりプッシュロッド３５が図示左方に押されると、軸受３４を介して第１プッシュプレート３６が押圧される。第１プッシュプレート３６と第２プッシュプレート３８との間には、複数のコイルバネばねからなるプッシュスプリング３９が配設されており、第２プッシュプレート３８とクラッチインナ４４との間には、複数のコイルばねからなるリターンスプリング４３が配設されている。この両スプリング３９，４３の付勢力に抗して第２プッシュプレート３８が図示左方向に摺動することで、クラッチ接続動作が行われる。
【００３４】
第２プッシュプレート３８は、リターンスプリング４３に所定のプリロードを与えるようにクラッチインナ４４に係合されると共に、図示右方向への摺動範囲を規制するワッシャ３２を介してナット３３によってメインシャフト４８に固定されている。また、第１プッシュプレート３８は、サークリップ３７によって図示右方向への摺動範囲が規制されている。第２プッシュプレート３８が図示左方向に摺動すると、クラッチ板４２は、第２プッシュプレート３８に固定された円環状の押圧部材４０によって図示左方向へ押圧され、これにより、電動クラッチ３０が切断状態から接続状態に切り換わる。
【００３５】
図２は、本発明の一実施形態に係るクラッチ駆動機構の制御装置の全体構成を示すブロック図である。前記と同一符号は、同一または同等部分を示す。
【００３６】
制御部５０は、角度センサ２１ａ，２１ｂからのセンサ出力を認識するセンサ出力認識部５１と、２つの角度センサ２１ａ，２１ｂの内のどちらの角度センサを使用して角度検出を行うかを決定するセンサ出力判断部（判定手段）５２と、選択された角度センサ２１からのセンサ出力を出力するセンサ出力部５３とを含む。
【００３７】
センサ出力認識部５１は、角度センサ２１ａ，２１ｂの各センサ出力をセンサ出力判断部５２に入力する。センサ出力判断部（判定手段）５２は、カムシャフト２３に装着されたカム部材２５のリフト状態（回転位置）により、２つの角度センサ２１ａ，２１ｂの内のどちらの角度センサを使用して角度検出を行うかを決定する。
【００３８】
次に、カム部材２５の詳細構造及びリフト状態（回転位置）について、図３及び図４を参照しながら説明する。
【００３９】
図３は、カムシャフト２３に装着されたカム部材２５の拡大図である。また、図４は、カム部材２５の構成説明図である。カム部材２５は、電動モータ１で回転駆動されるカムシャフト２３と一体に回転することで、往復動作可能に支持されたプッシュロッド（作動部材）３５を図示上下方向に往復運動させる。図３は、カム部材２５がプッシュロッド３５を最大に押圧しているリフト状態（最頂点）を示している。
【００４０】
カム部材２５には、カム面２５ａ〜２５ｄからなる連続したフェース面が形成されている。本実施形態に係るカム部材２５は、反時計回り方向にのみ回転するように電動モータ１で駆動される。これにより、プッシュロッド３５に当接するカム面は、カム部材２５の回転に伴って、カム面２５ｄ→２５ａ→２５ｂ→２５ｃの順に移行することとなる。
【００４１】
また、本実施形態では、クラッチを接続方向に駆動するカム面２５ａを「接続領域Ａ」、クラッチを切断方向に駆動するカム面２５ｂを「切断領域Ｂ」、クラッチの切断状態を維持するカム面２５ｃを「つなぎ領域Ｃ」、同様にクラッチの切断状態を維持するカム面２５ｄを「待機領域Ｄ」と設定し、クラッチの「待機領域Ｄ」から「接続領域Ａ」に至る第１カム面（２５ｄ，２５ａ）と、「切断領域Ｂ」から「つなぎ領域Ｃ」に至る第２カム面（２５ｂ，２５ｃ）を形成している。
【００４２】
切断領域Ｂは、カム面２５ｂの盛り上がり（リフト量）が小さくなるように形成されており、カム面２５ａによってクラッチが接続されている状態から、わずかな角度だけ電動モータ１を駆動するのみで素早くクラッチを切断状態に切り替えることができるように構成されている。なお、カム面２５ｃ，２５ｄは、単一の円弧で形成することができる。
【００４３】
カムシャフト２３に対して、第１の角度センサ２１ａは、カム部材２５における第１カム面２５ｄ，２５ａの角度範囲が検出可能な状態に、第２の角度センサ２１ｂは、カム部材２５における第２カム面２５ｂ，２５ｃの角度範囲が検出可能な状態にそれぞれ設置されている。各角度センサ２１にはそれぞれ角度検出ができない不感帯Ｅ（図３）が設定されているが、第１の角度センサ２１ａについては、第２カム面２５ｂ，２５ｃ側に不感帯Ｅを設け、第２の角度センサ２１ｂについては、第１カム面２５ｄ，２５ａ側に不感帯Ｅを設けるように設置することで、第１の角度センサ２１ａの不感帯と第２の角度センサ２１ｂの不感帯とが対角するように位置して重合しないように設定されている。
【００４４】
そして、センサ出力判断部（判定手段）５２は、カム部材２５のリフト状態が最頂点（１８０度。図３に示すように、カム部材２５がプッシュロッド３５を最大に押圧している状態）か最下点（０度，３６０度）かにより第１の角度センサ２１ａと第２の角度センサ２１ｂの選択を切り換える。
【００４５】
続いて、センサ出力判断部（判定手段）５２による第１の角度センサ２１ａと第２の角度センサ２１ｂからのセンサ出力の選択切換について、図５のフローチャートを参照しながら説明する。
【００４６】
基準センサの選択処理を行うに際し、先ず現在のリフト状態を検出する（ステップ１０１）。リフト状態が最下点（０度）である場合、第１の角度センサ２１ａからセンサ出力を得るように切換を行う（ステップ１０２）。リフト状態が最下点（０度）以外である場合、現在のリフト状態の再度検出し（ステップ１０３）、リフト状態が最頂点（１８０度）である場合、第２の角度センサ２１ｂからセンサ出力を得るように切換を行う（ステップ１０４）。現在のリフト状態の再度の検出が最頂点（１８０度）以外である場合は、センサ出力を切り換えることなく現状を保持する。以上の処理を繰り返して行うことで、第１の角度センサ２１ａと第２の角度センサ２１ｂのセンサ出力の切り換えが行われる。
【００４７】
すなわち、カム部材２５の第１カム面２５ｄ，２５ａが作動部材３５と当接する範囲においては、第１の角度センサ２１ａのセンサ出力により角度が検出可能に構成され、カム部材２５の第２カム面２５ｂ，２５ｃが作動部材３５と当接する範囲においては、第２の角度センサ２１ｂのセンサ出力により角度が検出可能に構成される。
【００４８】
本実施形態では、接続領域Ａおよび切断領域Ｂを併せて、これをクラッチの「作動面」と呼称する。また、つなぎ領域Ｃおよび待機領域Ｄを併せて、これをクラッチの「非作動面」と呼称する。
【００４９】
また、カム部材２５の回転角度が０度の位置から９０度までの位置を待機領域Ｄとし、かつ９０度〜１８０度の位置を接続領域Ａとし、かつ１８０度〜２７０度までの位置を切断領域Ｂとし、さらに、２７０度から０度の位置をつなぎ領域Ｃとし、カム部材２５の回転角度が９０度の位置を挟んで±角度θの範囲が第２の角度センサ２１ｂの不感帯Ｅとし、カム部材２５の回転角度が２７０度の位置を挟んで±角度θの範囲が第１の角度センサ２１ａの不感帯Ｅとなっている。
【００５０】
そして、本実施形態では、カム部材２５が作動面から非作動面に移行する際に、非作動面の所定位置まで一定速度でカム部材２５を回転駆動させて、次のクラッチ接続動作に備えるように設定されている。具体的には、カム部材２５が作動面から非作動面に移行する際、すなわち、切断領域Ｂからつなぎ領域Ｃに移行する際に、カム部材２５を一定速度で待機領域Ｅの所定位置まで回転駆動させるように構成されている。
【００５１】
図６は、各角度センサ２１ａ，２１ｂの出力特性を示すグラフである。また、図７は、カム部材２５が一方向に連続回転した場合の角度センサ２１ａ，２１ｂの切り換えにより得られるセンサ出力Ｓ１，Ｓ２を示すグラフである。
【００５２】
各角度センサ２１は、図６に示すように、３６０度の範囲内で回転角度に比例してセンサ出力（出力電圧）Ｓが増大するエンドレス回転式のポテンショメータである。具体的には、角度０度においてセンサ出力Ｓは０であり、回転角に比例して増大して、例えば角度３６０度で最大電圧の５Ｖが生じるように構成されている。そして、この角度センサ２１は、０〜θ度、３６０度の手前のθ度において、回転角度を検出することができない不感帯Ｅ１，Ｅ２がそれぞれ設定され、実質的に検出可能なセンサ出力（センサ値使用範囲）はＶ１〜Ｖ２となっている。
【００５３】
そして、カムシャフト２３に対して、０〜１８０度の回転位置を角度センサ２１ａによりセンサ出力Ｖ３（第１の所定電圧＝Ｖ１より大きい値）〜Ｖ４（第２の所定電圧＝Ｖ２より小さい値）で、１８０〜３６０度の回転位置を角度センサ２１ｂによるセンサ出力Ｖ３〜Ｖ４でそれぞれ検出可能とし、且つ、各角度センサ２１ａ，２１ｂの不感帯が重合しないように設置することで、カム部材２５が一方向（図３における反時計回り方向）に連続回転した場合に角度センサ２１ａ，２１ｂを切り換えることで、図７に示すような右上がり直線となる電圧波形が連続して出力されることとなる。図７中、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、図４の接続領域、切断領域、つなぎ領域、待機領域に該当し、Ｅはセンサ出力を検出していない側の各角度センサ２１の不感帯域Ｅ１，Ｅ２を示している。
【００５４】
本実施形態では、角度センサ２１ａ，２１ｂを切り換えることで、０Ｖ〜５Ｖのセンサ出力のうち、高い精度が期待できるＶ３〜Ｖ４の値のみを有効センサ値として使用することができる。具体的には、カム部材２５のリフト状態が０度から１８０度までの範囲については、第１の角度センサ２１ａによりＶ３（第１の所定電圧）からＶ４（第２の所定電圧）までのセンサ出力Ｓ１が得られ、１８０度から３６０度までの範囲については、第２の角度センサ２１ｂによりＶ３（第１の所定電圧）からＶ４（第２の所定電圧）までのセンサ出力Ｓ２が得られる。以降、カム部材２５のリフト状態が３６０度から５４０度（０度から１８０度）までの範囲については、第１の角度センサ２１ａによりＶ３（第１の所定電圧）からＶ４（第２の所定電圧）までのセンサ出力Ｓ１が得られ、５４０度から７２０度（１８０度から３６０度）までの範囲については、第２の角度センサ２１ｂによりＶ３（第１の所定電圧）からＶ４（第２の所定電圧）までのセンサ出力Ｓ２が得られる。
【００５５】
本実施形態では、カム部材２５が一方向に連続回転した場合に各角度センサ２１の切り換えを行うようにしたが、カム部材２５が正逆方向に回転することでクラッチのＯＮ・ＯＦＦ制御を行う機構に適用してもよい。上述の実施形態では、カム部材２５のリフト状態が最頂点（１８０度）か最下点（０度、３６０度）かにより第１の角度センサ２１ａと第２の角度センサ２１ｂの選択を切り換えるようにしたが、カム部材２５の正転・逆転でクラッチのＯＮ・ＯＦＦ制御を行う場合は、回転方向（カム部材２５の回転方向）と現在位置（最頂点または最下点）から２つの角度センサ２１の内のどちらを使用して角度検出を行うかを決定する。
【００５６】
カム部材２５の回転方向を考慮した切り換えを行うことで、カム部材２５が正逆回転する場合において、迅速かつ確実な切り換えを行うことが可能となる。
【００５７】
上記したように、本発明に係るクラッチ駆動機構の制御装置によれば、カム部材２５の角度検出に際して２個の角度センサ２１を使用し、第１の角度センサ２１ａの不感帯を第２カム面２５ｂ，２５ｃ側に設け、第２の角度センサ２１ｂの不感帯を第１カム面２５ｄ，２５ａ側に設けることで、第１の角度センサ２１ａの不感帯と第２の角度センサ２１ｂの不感帯とが重合しないように設置することができ、０度から３６０度の全ての範囲において、精度の高い角度検出を行うことが可能となる。
【００５８】
したがって、角度センサの単体についての不感帯が大きいものであっても、不感帯が重ならないように２個の角度センサを設置することで、０度から３６０度の全範囲について高精度に検出することができる。その結果、不感帯が比較的に大きい安価な角度センサを使用して、０度から３６０度の全範囲について高精度に検出可能なクラッチ駆動機構の制御装置を安価に提供することができる。
【００５９】
なお、電動モータ、カム、角度センサの形状や構造、角度センサにおける不感帯の広さ、切断領域、つなぎ領域、不感帯、待機領域、接続領域の広さや配置等は、上記実施形態に限られず、種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１…電動モータ（アクチュエータ）、 ２１ａ，２１ｂ…角度センサ、 ２３…カムシャフト、 ２５…カム部材、 ２５ａ，２５ｄ…第１カム面、 ２５ｂ，２５ｃ…第２カム面、 ３５…プッシュロッド（作動部材）、 ５０…制御部、 ５１…センサ出力認識部、 ５２…センサ出力判断部（判定手段）、 ５３…センサ出力部、 Ａ…接続領域、 Ｂ…切断領域、 Ｃ…つなぎ領域、 Ｄ…待機領域、 Ｅ（Ｅ１，Ｅ２）…不感帯、 Ａ，Ｂ…作動面、 Ｃ，Ｄ…非作動面、 Ｓ１，Ｓ２…センサ出力（出力電圧）、 Ｖ３…第１の所定電圧、 Ｖ４…第２の所定電圧。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータの回転に同期して回転するカム部材（２５）と、該カム部材（２５）の回転方向に形成されたカム面と、該カム面と当接して往復直線移動を行う作動部材（３５）と、該作動部材（３５）の往復直線移動によりクラッチを接離させるクラッチ駆動機構と、前記カム部材（２５）の回転角度を検出するとともに検出可能な回転角度に対して不感帯を備える角度センサ（２１）を具備するクラッチ駆動機構の制御装置において、
前記カム面は、
前記カム部材（２５）の一方向の回転により前記作動部材（３５）の直線移動を介して前記クラッチを接続させる第１カム面（２５ｄ，２５ａ）と、
前記第１カム面（２５ａ）に連続して形成され、前記カム部材（２５）の回転により前記作動部材（３５）の直線移動を介して前記クラッチを離断させる第２カム面（２５ｂ，２５ｃ）を備え、
前記角度センサ（２１）は、
前記第１カム面（２５ｄ，２５ａ）の角度範囲が検出可能な状態に設置された第１の角度センサ（２１ａ）と、
前記第２カム面（２５ｂ，２５ｃ）の角度範囲が検出可能な状態に設置された第２の角度センサ（２１ｂ）とで構成され、
前記第１の角度センサ（２１ａ）の不感帯と前記第２の角度センサ（２１ｂ）の不感帯とが重合しないように設置する
ことを特徴としたクラッチ駆動機構の制御装置。
【請求項２】
前記第２カム面（２５ｂ，２５ｃ）は、前記カム部材（２５）の前記一方向の回転により前記作動部材（３５）の直線移動を介して前記クラッチを離断させる請求項１に記載のクラッチ駆動機構の制御装置。
【請求項３】
カム部材（２５）の現在位置から前記２つの角度センサの内のどちらを使用して角度検出を行うかを決定する判定手段（５２）を備えて成る請求項１または請求項２に記載のクラッチ駆動機構の制御装置。
【請求項４】
前記第１カム面（２５ｄ，２５ａ）と前記第２カム面（２５ｂ，２５ｃ）とは、異なる形状のフェース面である請求項１または請求項２に記載のクラッチ駆動機構の制御装置。
【請求項５】
前記第１の角度センサ（２１ａ）は、第２カム面（２５ｂ，２５ｃ）側に不感帯を設け、前記第２の角度センサ（２１ｂ）は、第１カム面（２５ｄ，２５ａ）側に不感帯を設ける請求項１または請求項２に記載のクラッチ駆動機構の制御装置。
【請求項６】
前記判定手段（５２）は、前記カム部材（２５）のリフト状態が最頂点か最下点かにより第１の角度センサ（２１ａ）と第２の角度センサ（２１ｂ）の選択を切り換える請求項１または請求項２に記載のクラッチ駆動機構の制御装置。
【請求項７】
前記判定手段（５２）は、前記カム部材（２５）のリフト状態が最頂点と最下点において、カム部材（２５）の回転方向により第１の角度センサ（２１ａ）と第２の角度センサ（２１ｂ）の選択を切り換える請求項１に記載のクラッチ駆動機構の制御装置。
【請求項１】
アクチュエータの回転に同期して回転するカム部材（２５）と、該カム部材（２５）の回転方向に形成されたカム面と、該カム面と当接して往復直線移動を行う作動部材（３５）と、該作動部材（３５）の往復直線移動によりクラッチを接離させるクラッチ駆動機構と、前記カム部材（２５）の回転角度を検出するとともに検出可能な回転角度に対して不感帯を備える角度センサ（２１）を具備するクラッチ駆動機構の制御装置において、
前記カム面は、
前記カム部材（２５）の一方向の回転により前記作動部材（３５）の直線移動を介して前記クラッチを接続させる第１カム面（２５ｄ，２５ａ）と、
前記第１カム面（２５ａ）に連続して形成され、前記カム部材（２５）の回転により前記作動部材（３５）の直線移動を介して前記クラッチを離断させる第２カム面（２５ｂ，２５ｃ）を備え、
前記角度センサ（２１）は、
前記第１カム面（２５ｄ，２５ａ）の角度範囲が検出可能な状態に設置された第１の角度センサ（２１ａ）と、
前記第２カム面（２５ｂ，２５ｃ）の角度範囲が検出可能な状態に設置された第２の角度センサ（２１ｂ）とで構成され、
前記第１の角度センサ（２１ａ）の不感帯と前記第２の角度センサ（２１ｂ）の不感帯とが重合しないように設置する
ことを特徴としたクラッチ駆動機構の制御装置。
【請求項２】
前記第２カム面（２５ｂ，２５ｃ）は、前記カム部材（２５）の前記一方向の回転により前記作動部材（３５）の直線移動を介して前記クラッチを離断させる請求項１に記載のクラッチ駆動機構の制御装置。
【請求項３】
カム部材（２５）の現在位置から前記２つの角度センサの内のどちらを使用して角度検出を行うかを決定する判定手段（５２）を備えて成る請求項１または請求項２に記載のクラッチ駆動機構の制御装置。
【請求項４】
前記第１カム面（２５ｄ，２５ａ）と前記第２カム面（２５ｂ，２５ｃ）とは、異なる形状のフェース面である請求項１または請求項２に記載のクラッチ駆動機構の制御装置。
【請求項５】
前記第１の角度センサ（２１ａ）は、第２カム面（２５ｂ，２５ｃ）側に不感帯を設け、前記第２の角度センサ（２１ｂ）は、第１カム面（２５ｄ，２５ａ）側に不感帯を設ける請求項１または請求項２に記載のクラッチ駆動機構の制御装置。
【請求項６】
前記判定手段（５２）は、前記カム部材（２５）のリフト状態が最頂点か最下点かにより第１の角度センサ（２１ａ）と第２の角度センサ（２１ｂ）の選択を切り換える請求項１または請求項２に記載のクラッチ駆動機構の制御装置。
【請求項７】
前記判定手段（５２）は、前記カム部材（２５）のリフト状態が最頂点と最下点において、カム部材（２５）の回転方向により第１の角度センサ（２１ａ）と第２の角度センサ（２１ｂ）の選択を切り換える請求項１に記載のクラッチ駆動機構の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１７７４２１（Ｐ２０１２−１７７４２１Ａ）
【公開日】平成２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４０３９９（Ｐ２０１１−４０３９９）
【出願日】平成２３年２月２５日（２０１１．２．２５）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２５日（２０１１．２．２５）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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