(57)【要約】【課題】給気側又は排気側において小開度電磁弁又は大開度電磁弁が故障した場合であっても制御応答性の低下を抑制し、また、クラッチの断接が完全に不可能になる状況を回避可能なクラッチ制御装置を提供する。【解決手段】クラッチ制御装置（５０）は、クラッチアクチュエータ（３０）の作動室（３５）の給気路に設けられた給気調節部（７１）と、作動室（３５）の排気路に設けられた排気調節部（７５）と、給気調節部（７１）及び排気調節部（７５）の駆動を制御する制御部（６３）とを備え、制御部（６３）は、互いに異なる開度に設定された第１の弁（７３，７７）及び第２の弁（７４，７８）を用いて作動室（３５）への給気量又は作動室（３５）からの排気量を調節し、第１の弁（７３，７７）又は第２の弁（７４，７８）のいずれか一方の弁が故障したときに当該一方の弁の制御量を他方の弁により補完する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両（１）のクラッチ（２０）の断接を行うクラッチ制御装置（５０）において、
シリンダ（３１）及びピストン（３３）により形成された作動室（３５）を有するクラッチアクチュエータ（３０）と、
前記作動室（３５）の給気路に設けられた給気調節部（７１）と、
前記作動室（３５）の排気路に設けられた排気調節部（７５）と、
前記給気調節部（７１）及び前記排気調節部（７５）の駆動を制御する制御部（６３）とを備え、
前記給気調節部（７１）又は前記排気調節部（７５）の少なくとも一方は互いに異なる開度に設定された第１の弁（７３，７７）及び第２の弁（７４，７８）を有し、
前記制御部（６３）は、
前記第１の弁（７３，７７）及び前記第２の弁（７４，７８）を用いて前記作動室（３５）への給気量又は前記作動室（３５）からの排気量を調節し、
前記第１の弁（７３，７７）又は前記第２の弁（７４，７８）のいずれか一方の弁が故障したときに当該一方の弁の制御量を他方の弁により補完するクラッチ制御装置（５０）。
【請求項２】
前記制御部（６３）は、前記第１の弁（７３，７７）又は第２の弁（７４，７８）のいずれか一方の弁が故障したときに、故障していない他方の弁の給排気能力に対する故障した前記一方の弁の給排気能力の比に基づいて前記一方の弁の制御量を補完するよう前記他方の弁の制御量を設定して前記他方の弁の駆動を制御する請求項１に記載のクラッチ制御装置（５０）。
【請求項３】
前記クラッチ制御装置（５０）は、前記車両（１）の変速機（４０）の操作入力を行うシフトの位置がニュートラルの状態で前記給排気能力の比を学習する学習制御部（６７）をさらに備える請求項２に記載のクラッチ制御装置（５０）。
【請求項４】
前記制御部（６３）は、前記第１の弁（７３，７７）及び前記第２の弁（７４，７８）がともに故障していないときと、前記第１の弁（７３，７７）が故障したとき又は前記第２の弁（７４，７８）が故障したときと、で異なるマップを参照して前記第１の弁（７３，７７）又は前記第２の弁（７４，７７）の少なくとも一方の弁の駆動を制御する請求項１又は２に記載のクラッチ制御装置（５０）。
【請求項５】
前記第１の弁（７３，７７）の開度が前記第２の弁（７４，７８）の開度よりも小さく設定され、
前記制御部（６３）は、
前記ピストン（３３）のストローク位置と目標位置との差が相対的に小さい場合には前記第１の弁（７３，７７）を用いて前記ピストン（３３）の位置を制御し、前記ピストン（３３）のストローク位置と目標位置との差が相対的に大きい場合には前記第１の弁（７３，７７）及び前記第２の弁（７４，７８）を用いて前記ピストン（３３）の位置を制御する請求項１〜４のいずれか１項に記載のクラッチ制御装置（５０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のクラッチ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載され機械式クラッチの断接を制御するクラッチ制御装置が知られている。例えば特許文献１には、給気用小開度電磁弁及び給気用大開度電磁弁、並びに、排気用小開度電磁弁及び排気用大開度電磁弁を備え、これらの電磁弁の駆動を制御することによってクラッチアクチュエータのピストンのストローク位置を調整しクラッチの断接を制御するクラッチ制御装置が開示されている。給気用及び排気用に小開度電磁弁及び大開度電磁弁を備えることにより給気流量及び排気流量をより緻密に調節することができる。このため制御応答性及び安定性に優れた自動クラッチ制御を実現することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】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】
【０００４】
しかしながら特許文献１に記載のクラッチ制御装置において、給気側又は排気側のいずれにおいても小開度電磁弁又は大開度電磁弁が故障した場合には故障していない電磁弁のみが初期設定された制御量で駆動制御されることになる。このため制御応答性が低下して走行フィーリングが悪化したり、クラッチを完全に断接することができなくなって自走不能な状況に陥ったりするおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、給気側又は排気側において小開度電磁弁又は大開度電磁弁が故障した場合であっても制御応答性の低下を抑制し、また、クラッチの断接が完全に不可能になる状況を回避可能なクラッチ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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、車両のクラッチの断接を行うクラッチ制御装置において、シリンダ及びピストンにより形成された作動室を有するクラッチアクチュエータと、作動室の給気路に設けられた給気調節部と、作動室の排気路に設けられた排気調節部と、給気調節部及び排気調節部の駆動を制御する制御部とを備え、給気調節部又は排気調節部の少なくとも一方は互いに異なる開度に設定された第１の弁及び第２の弁を有し、制御部は、第１の弁及び第２の弁を用いて作動室への給気量又は作動室からの排気量を調節し、第１の弁又は第２の弁のいずれか一方の弁が故障したときに当該一方の弁の制御量を他方の弁により補完するクラッチ制御装置が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
以上説明したように本発明によれば、給気側又は排気側において小開度電磁弁又は大開度電磁弁が故障した場合であっても制御応答性の低下を抑制し、また、クラッチの断接が完全に不可能になる状況を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態に係るクラッチ制御装置を搭載した車両を示す模式図である。
【図２】同実施形態に係るクラッチ制御装置の構成例を示す模式図である。
【図３】同実施形態に係るクラッチ制御装置の制御装置の構成例を示すブロック図である。
【図４】正常時における第１の弁及び第２の弁の制御量を示す説明図である。
【図５】第１の弁が故障した場合の第２の弁の制御量を示す説明図である。
【図６】第２の弁が故障した場合の第１の弁の制御量を示す説明図である。
【図７】クラッチアクチュエータの制御方法を設定する処理を示すフローチャートである。
【図８】クラッチアクチュエータの制御処理を示すフローチャートである。
【図９】学習制御部を有するクラッチ制御装置の制御装置の構成例を示すブロック図である。
【図１０】学習制御時に設定する駆動デューティ比を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお本明細書及び図面において実質的に同一の機能構成を有する構成要素については同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１０】
＜１．車両の構成例＞
まず図１を参照して本実施形態に係るクラッチ制御装置５０を含む車両１の構成例を簡単に説明する。図１は車両１の動力伝達系を示す模式図である。
車両１は例えば自動車又は商用車である。本実施形態に係る車両１の動力伝達系はＡＭＴ（Automated  Manual  Transmission）システムとして構築されている。ＡＭＴシステムでは、クラッチ２０の断接が、搭乗者のクラッチペダルの操作によらずに自動で制御される。
【００１１】
車両１はエンジン５と、クラッチ２０と、変速機４０と、プロペラシャフト１３と、ディファレンシャルギヤ１５と、左右の駆動軸１７Ｌ，１７Ｒと、駆動輪１９ＲＬ，１９ＲＲを備えている。クラッチ２０は動力を発生するエンジン５の出力軸５ａと変速機４０の入力軸１１との間で動力の伝達又は遮断を切り替える。変速機４０は例えば複数のギヤ段を有し、ギヤ段を切り替えることで入力軸１１に入力された回転力を所望の変速比で変換して出力する。ギヤ段の切り替えは図示しないギヤシフト制御装置により制御される。プロペラシャフト１３は変速機４０に接続されている。左右の駆動軸１７Ｌ，１７Ｒにはそれぞれ駆動輪１９ＲＬ，１９ＲＲが接続されている。左右の駆動軸１７Ｌ，１７Ｒにはディファレンシャルギヤ１５を介してプロペラシャフト１３の回転力が伝達される。
【００１２】
また車両１の動力伝達系はクラッチ２０の断接を切り替えるクラッチ制御装置５０を備えている。クラッチ制御装置５０はクラッチアクチュエータ３０を含む。クラッチアクチュエータ３０の動作は制御装置６０により制御される。クラッチアクチュエータ３０の動作が制御されることでクラッチ２０の断接が制御される。図示しないギヤシフト制御装置によりギヤ段が切り替えられる際にはクラッチ２０は切断される。またクラッチ２０の接続時においてエンジン５により発生した動力が駆動輪１９ＲＬ，１９ＲＲに伝達されて車両１が走行する。
【００１３】
＜２．クラッチ制御装置の構成例＞
図２は本実施形態に係るクラッチ制御装置５０の構成例を示す模式図である。
クラッチ制御装置５０はクラッチアクチュエータ３０と、駆動ユニット７０と、制御装置６０とを備えている。かかるクラッチ制御装置５０はエア圧源８０から供給されるエアをクラッチアクチュエータ３０の作動室３５に供給し又は作動室３５から排出することでクラッチピストン３３のストローク位置を調節しクラッチ２０の断接を切り替える。
【００１４】
クラッチアクチュエータ３０はシリンダ３１と、シリンダ３１内を軸方向に移動自在に設けられたクラッチピストン３３と、シリンダ３１及びクラッチピストン３３により形成された作動室３５とを備えている。クラッチピストン３３は図示しないスプリングやダイヤフラム等の付勢部材により作動室３５側（図２の右方向）に付勢されている。またクラッチアクチュエータ３０はクラッチピストン３３のストローク位置を検出するストロークセンサ５１を有する。
【００１５】
かかるクラッチアクチュエータ３０では作動室３５にエアが供給されて作動室３５内の圧力が上昇すると、付勢部材の付勢力に抗してクラッチピストン３３が作動室３５とは反対側に移動してクラッチ２０が切断される。また作動室３５内からエアが排出されると、付勢部材の付勢力によりクラッチピストン３３が作動室３５側に移動してクラッチ２０が接続される。
【００１６】
駆動ユニット７０は給気調節部７１及び排気調節部７５を備える。給気調節部７１は給気路８１に設けられエア圧源８０からクラッチアクチュエータ３０の作動室３５へのエアの供給量を調節する。給気調節部７１は第１の給気電磁弁７３及び第２の給気電磁弁７４を備える。給気調節部７１において第１の給気電磁弁７３及び第２の給気電磁弁７４は本発明の第１の弁及び第２の弁に相当する。排気調節部７５は排気路８３に設けられクラッチアクチュエータ３０の作動室３５からのエアの排出量を調節する。排気調節部７５は第１の排気電磁弁７７及び第２の排気電磁弁７８を備える。排気調節部７５において第１の排気電磁弁７７及び第２の排気電磁弁７８は本発明の第１の弁及び第２の弁に相当する。
【００１７】
第１の給気電磁弁７３及び第２の給気電磁弁７４はそれぞれ開弁状態において所定の弁開度（エア通路面積）を有する電磁弁である。第１の給気電磁弁７３の弁開度は第２の給気電磁弁７４の弁開度よりも小さく設定されている。同様に第１の排気電磁弁７７及び第２の排気電磁弁７８はそれぞれ開弁状態において所定の弁開度を有する電磁弁である。第１の排気電磁弁７７の弁開度は第２の排気電磁弁７８の弁開度よりも小さく設定されている。
【００１８】
第１の給気電磁弁７３、第２の給気電磁弁７４、第１の排気電磁弁７７及び第２の排気電磁弁７８はいずれも電磁コイルへの通電を制御することによって開弁又は閉弁が切り替えられる。これらの第１の給気電磁弁７３、第２の給気電磁弁７４、第１の排気電磁弁７７及び第２の排気電磁弁７８は例えば非通電時に閉弁状態となる常閉型の電磁弁であってもよい。以下第１の給気電磁弁７３、第２の給気電磁弁７４、第１の排気電磁弁７７及び第２の排気電磁弁７８がいずれも常閉型の電磁弁であるものとして説明する。
【００１９】
第１の給気電磁弁７３及び第２の給気電磁弁７４はエア圧源８０からクラッチアクチュエータ３０の作動室３５へエアを供給する給気路８１に設けられている。エア圧源８０は例えば圧縮エアを生成するコンプレッサであってもよい。給気路８１は途中で２つの給気路８１ａ，８１ｂに分岐し、それぞれの給気路８１ａ，８１ｂが作動室３５に通じるエア通路８５に接続している。分岐した２つの給気路８１ａ，８１ｂのうちの一方の給気路８１ａに第１の給気電磁弁７３が設けられ、他方の給気路８１ｂに第２の給気電磁弁７４が設けられている。
【００２０】
第１の排気電磁弁７７及び第２の排気電磁弁７８は作動室３５からエアを排出する排気路８３に設けられている。排気路８３は途中で２つの排気路８３ａ，８３ｂに分岐し、それぞれの排気路８３ａ，８３ｂが作動室３５に通じるエア通路８５に接続している。分岐した２つの排気路８３ａ，８３ｂのうちの一方の排気路８３ａに第１の排気電磁弁７７が設けられ、他方の排気路８３ｂに第２の排気電磁弁７８が設けられている。
【００２１】
これらの第１の給気電磁弁７３、第２の給気電磁弁７４、第１の排気電磁弁７７及び第２の排気電磁弁７８は、いずれも制御装置６０により駆動が制御される。制御装置６０は、例えばＰＷＭ（Pulse  Width  Modulation）制御によりこれらの電磁弁の駆動を制御する。制御装置６０は、ＰＷＭ制御により電磁弁の駆動を制御する場合、例えば一定の処理サイクルごとに当該処理サイクル全体の時間に対する通電時間の比である駆動デューティ比を設定し、それぞれの電磁弁の通電を制御する。つまり駆動デューティ比が大きいほど処理サイクル内での開弁時間が長くなり、給気量又は排気量が増大する。これによりクラッチアクチュエータ３０のクラッチピストン３３のストローク位置が変化してクラッチ２０の断接が切り替えられる。
【００２２】
＜３．制御装置の構成例＞
図３は本実施形態に係るクラッチ制御装置５０の制御装置６０の構成例を示すブロック図である。
制御装置６０は主としてＣＰＵ（Central  Processing  Unit）又はＭＰＵ（Micro  Processing  Unit）等のプロセッサと、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）やＲＯＭ（Read  Only  Memory）等の記憶装置を備えて構成される。制御装置６０は故障検出部６１と、制御部６３と、記憶部６５とを含む。記憶部６５は上記の一つ又は複数の記憶装置を含んでもよい。例えばＲＯＭにはプロセッサにより実行されるプログラムや種々の演算処理に用いられるパラメータの情報又はマップ情報等が記憶される。またＲＡＭには制御装置６０が取得した情報やプロセッサの演算結果の情報等が記憶される。
【００２３】
故障検出部６１は例えばプロセッサ及び電気回路等により構成され、第１の給気電磁弁７３、第２の給気電磁弁７４、第１の排気電磁弁７７及び第２の排気電磁弁７８の故障を検出する。電磁弁の故障の検出方法は特に限定されるものではなく、種々の方法により電磁弁の故障の検出が行われる。例えば故障検出部６１はそれぞれの電磁弁について、駆動回路により供給電流値を監視し、駆動指示に応じた供給電流値が現れない場合に電磁弁の故障を検出してもよい。あるいは故障検出部６１は故障判定用の電気回路を用いて適宜の故障判定を行ってもよい。
【００２４】
制御部６３は例えばプロセッサ及び電気回路等により構成され、給気調節部７１及び排気調節部７５の駆動を制御する。例えば制御部６３は車両１の状態に基づいてクラッチピストン３３のストローク位置の目標位置を設定する。また制御部６３はクラッチピストン３３のストローク位置が目標位置となるように給気調節部７１又は排気調節部７５をフィードバック制御する。フィードバック制御は例えばストロークセンサ５１により検出されるクラッチピストン３３のストローク位置と目標位置との差分に基づくＰＩＤ制御であってもよい。このとき制御部６３は給気調節部７１及び排気調節部７５それぞれにおいてＰＩＤ演算結果に応じて電磁弁を使い分ける。
【００２５】
例えば車両１のエンジンの始動時に図示しないブレーキペダルが踏み込まれた状態でキースイッチがオンになると、制御装置６０の制御部６３は第１の排気電磁弁７７及び第２の排気電磁弁７８を閉じるとともに第１の給気電磁弁７３又は第２の給気電磁弁７４の少なくとも一方を開く。これによりクラッチアクチュエータ３０の作動室３５にエアが供給されエア圧によるクラッチピストン３３の押圧力が弾性部材の付勢力に打ち勝つようになると、クラッチピストン３３が移動し始める。そしてクラッチピストン３３が所定量移動したところでクラッチ２０が軽く接続された半クラッチ状態になり、クラッチピストン３３がさらに所定量移動するとクラッチ２０が切断される。
【００２６】
上述のとおり第１の給気電磁弁７３の弁開度は第２の給気電磁弁７４の弁開度よりも小さく設定されており、制御部６３が第１の給気電磁弁７３のみを開弁した場合には比較的小流量のエアが作動室３５に供給される。このためクラッチピストン３３の移動速度は比較的遅くなる。一方制御部６３が第２の給気電磁弁７４のみを開弁した場合には比較的大流量のエアが作動室３５に供給される。このためクラッチピストン３３の移動速度は比較的速くなる。さらに制御部６３が第１の給気電磁弁７３及び第２の給気電磁弁７４をともに開弁した場合にはさらに大流量のエアが作動室３５に供給される。このためクラッチピストン３３の移動速度はさらに速くなる。制御部６３は第１の給気電磁弁７３又は第２の給気電磁弁７４の少なくとも一方を開弁してクラッチアクチュエータ３０の作動室３５へエアを供給することで、クラッチ２０の切断動作を行う。
【００２７】
一方クラッチピストン３３がクラッチ２０の切断状態からクラッチ２０を接続する場合には、制御装置６０の制御部６３は第１の給気電磁弁７３及び第２の給気電磁弁７４を閉じるとともに第１の排気電磁弁７７又は第２の排気電磁弁７８の少なくとも一方を開く。これによりクラッチアクチュエータ３０の作動室３５からエアが排出されクラッチピストン３３が移動し始める。そしてクラッチピストン３３が所定量移動したところでクラッチ２０が軽く接続された半クラッチ状態になり、クラッチピストン３３がさらに所定量移動するとクラッチ２０が強く接続される。
【００２８】
また上述のとおり第１の排気電磁弁７７の弁開度は第２の排気電磁弁７８の弁開度よりも小さく設定されており、制御部６３が第１の排気電磁弁７７のみを開弁した場合には比較的小流量のエアが作動室３５から排出される。このためクラッチピストン３３の移動速度は比較的遅くなる。一方制御部６３が第２の排気電磁弁７８のみを開弁した場合には比較的大流量のエアが作動室３５から排出される。このためクラッチピストン３３の移動速度は比較的速くなる。さらに制御部６３が第１の排気電磁弁７７及び第２の排気電磁弁７８をともに開弁した場合にはさらに大流量のエアが作動室３５から排出される。このためクラッチピストン３３の移動速度はさらに速くなる。第１の排気電磁弁７７又は第２の排気電磁弁７８の少なくとも一方が開弁されてクラッチアクチュエータ３０の作動室３５からエアが排出されることで、スプリング等の付勢力によりクラッチ２０は接続される。
【００２９】
このようにクラッチ制御装置５０において、制御装置６０は第１の給気電磁弁７３及び第２の給気電磁弁７４、並びに、第１の排気電磁弁７７及び第２の排気電磁弁７８をそれぞれ個別に駆動することができる。したがって電磁弁を適宜使い分けることによってクラッチアクチュエータ３０の動作速度、すなわち、クラッチピストン３３の移動速度を調整することができる。これによりクラッチアクチュエータ３０のクラッチピストン３３のストローク位置を短時間で高精度に目標位置に到達させることができる。
【００３０】
また制御部６３は第１の給気電磁弁７３又は第２の給気電磁弁７４のいずれか一方が故障したときに当該一方の弁の制御量を他方の弁により補完して制御を行う。同様に制御部６３は第１の排気電磁弁７７又は第２の排気電磁弁７８のいずれか一方が故障したときに当該一方の弁の制御量を他方の弁により補完する制御を行う。この場合に制御部６３は弁開度の違いを考慮して故障していない他方の弁の制御量を設定する。例えば制御部６３は故障していない弁の給排気能力に対する故障した弁の給排気能力の比に基づいて、故障した弁の駆動デューティ比を設定する。これにより一方の弁が故障した場合であっても制御応答性の低下が抑制され、また、クラッチ２０の断接が完全に不可能になる状況が回避される。なお本実施形態において上記の電磁弁の制御量とは例えばそれぞれの電磁弁の駆動デューティ比の設定値を意味する。
【００３１】
＜４．クラッチ制御装置の動作例＞
次に本実施形態に係るクラッチ制御装置５０の動作例について説明する。給気調節部７１の第１の給気電磁弁７３及び第２の給気電磁弁７４の制御動作と、排気調節部７５の第１の排気電磁弁７７及び第２の排気電磁弁７８の制御動作とは基本的には同じ考え方による。以下給気調節部７１と排気調節部７５とを区別せずに、第１の給気電磁弁７３及び第２の給気電磁弁７４、並びに、第１の排気電磁弁７７及び第２の排気電磁弁７８を第１の弁及び第２の弁としてクラッチ制御装置５０の動作例を説明する。また以下の説明ではクラッチピストン３３のストローク位置をＰＩＤ制御する例を説明する。
【００３２】
図４は第１の弁及び第２の弁がいずれも故障していない場合における第１の弁及び第２の弁それぞれの基本デューティ比の設定値の例を示している。横軸がＰＩＤ演算結果であり、縦軸が駆動デューティ比である。また破線が第１の弁の基本デューティ比Ｄ１の設定値を示し、実線が第２の弁の基本デューティ比Ｄ２の設定値を示す。クラッチピストン３３の実際のストローク位置と目標位置との差分が小さいほどＰＩＤ演算結果は小さい値となり、クラッチピストン３３の実際のストローク位置と目標位置との差分が大きいほどＰＩＤ演算結果は大きい値となる。
【００３３】
図４に示した例では第１の弁はＰＩＤ演算結果がゼロから１．０の全範囲に亘って使用される。第１の弁の基本デューティ比Ｄ１はＰＩＤ演算結果の値に応じて０％から１００％まで比例的に変化する。また第２の弁はＰＩＤ演算結果が０．４から１．０の範囲に亘って使用される。第２の弁の基本デューティ比Ｄ２はＰＩＤ演算結果の値に応じて０％から１００％まで比例的に変化する。つまりＰＩＤ演算結果がゼロから０．４までの第１の範囲Ｒ１においては比較的小開度の第１の弁のみを用いてクラッチアクチュエータ３０の作動室３５の給排気が行われ、ＰＩＤ演算結果が０．４を超える第２の範囲Ｒ２においては第１の弁と併せて比較的大開度の第２の弁を用いて作動室３５の給排気が行われる。
【００３４】
したがってクラッチピストン３３の実際のストローク位置と目標位置とが離れている間は比較的速い速度でクラッチピストン３３が移動する一方、クラッチピストン３３の実際のストローク位置と目標位置とが近付くにつれてクラッチピストン３３の移動速度が遅くなる。これによりクラッチピストン３３のストローク位置を短時間で高精度に目標位置に到達させることができる。
【００３５】
図５は第１の弁が故障により失陥した場合における第２の弁の駆動デューティ比Ｄ２の設定値の例を示している。一点鎖線が第１の弁及び第２の弁の正常時の基本デューティ比Ｄ１，Ｄ２（図４を参照）を示し、実線が第１の弁の故障時の第２の弁の駆動デューティ比Ｄ２＿ｒ１，Ｄ２＿ｒ２を示している。この場合ＰＩＤ演算結果がゼロから１．０の全範囲に亘って比較的大開度の第２の弁のみを用いてクラッチアクチュエータ３０の作動室３５の給排気が行われる。
【００３６】
第２の弁のみを用いて作動室３５の給排気が行われる場合、第１の弁及び第２の弁の正常時に第１の弁のみが用いられる第１の範囲（ＰＩＤ演算結果がゼロから０．４の範囲）Ｒ１における第２の弁の駆動デューティ比Ｄ２＿ｒ１は下記式（１）で示される。
Ｄ２＿ｒ１＝ｐ×Ｄ１    ・・・（１）
上記式（１）において係数ｐは故障していない弁である第２の弁の給排気能力に対する故障している弁である第１の弁の給排気能力の比に基づいて設定される固定値である。給排気能力の比は例えば第１の弁及び第２の弁の開弁時におけるエアの通路面積比とすることができる。つまり制御部６３は第１の範囲Ｒ１において第１の弁の正常時に第１の弁の開弁により実現される給排気量が第２の弁の開弁により実現されるように第２の弁の駆動デューティ比Ｄ２＿ｒ１を設定して第２の弁の駆動を制御する。
【００３７】
また第２の弁のみを用いて作動室３５の給排気が行われる場合、第１の弁及び第２の弁の正常時に第１の弁及び第２の弁が用いられる第２の範囲（ＰＩＤ演算結果が０．４から１．０の範囲）Ｒ２における第２の弁の駆動デューティ比Ｄ２＿ｒ２は下記式（２）で示される。
Ｄ２＿ｒ２＝ｐ´×Ｄ１＋Ｄ２    ・・・（２）
上記式（２）において係数ｐ´は故障していない弁である第２の弁の給排気能力に対する故障している弁である第１の弁の給排気能力の比に基づいて設定される固定値であり、上記式（１）の係数ｐと同一であってもよいし異なってもよい。つまり制御部６３は第２の範囲Ｒ２において第２の弁の基本デューティ比Ｄ２に、第１の弁の基本デューティ比Ｄ１に対応する駆動デューティ比を上乗せして駆動デューティ比Ｄ２＿ｒ２とする。なお駆動デューティ比Ｄ２＿ｒ２の上限は１００％であるためＰＩＤ演算結果が約０．７を超える範囲では駆動デューティ比Ｄ２＿ｒ２は１００％に固定される。
【００３８】
図６は第２の弁が故障により失陥した場合における第１の弁の駆動デューティ比Ｄ１の設定値の例を示している。一点鎖線が第１の弁及び第２の弁の正常時の基本デューティ比Ｄ１，Ｄ２（図４を参照）を示し、実線が第２の弁の故障時の第１の弁の駆動デューティ比Ｄ１＿ｒ１を示している。この場合ＰＩＤ演算結果がゼロから１．０の全範囲に亘って比較的小開度の第１の弁のみを用いてクラッチアクチュエータ３０の作動室３５の給排気が行われる。第１の弁のみを用いて作動室３５の給排気が行われる場合、第１の弁及び第２の弁の正常時に第１の弁のみが用いられる第１の範囲Ｒ１における第１の弁の駆動デューティ比Ｄ１＿ｒ１は第１の弁の基本デューティ比Ｄ１と同一に設定される。
【００３９】
一方第１の弁のみを用いて作動室３５の給排気が行われる場合、第１の弁及び第２の弁の正常時に第１の弁及び第２の弁が用いられる第２の範囲Ｒ２における第１の弁の駆動デューティ比Ｄ１＿ｒ１は下記式（３）で示される。
Ｄ１＿ｒ１＝Ｄ１＋ｑ×Ｄ２    ・・・（３）
上記式（３）において係数ｑは故障していない弁である第１の弁の給排気能力に対する故障している弁である第２の弁の給排気能力の比に基づいて設定される固定値である。例えば係数ｑは係数ｐの逆数（１／ｐ）であってもよい。つまり制御部６３は第２の範囲Ｒ２において第１の基本デューティ比Ｄ１に、第２の弁の基本デューティ比Ｄ２に対応する駆動デューティ比を上乗せして駆動デューティ比Ｄ１＿ｒ１とする。なお駆動デューティ比Ｄ１＿ｒ１の上限は１００％であるためＰＩＤ演算結果が約０．６を超える範囲では駆動デューティ比Ｄ１＿ｒ１は１００％に固定される。
【００４０】
なお、図４〜図６に示した駆動デューティ比の設定値はあくまでも一例であって上記の例に限定されるものではなく、駆動デューティ比は適宜設定されるようになっていてもよい。また図４〜図６に示した駆動デューティ比の設定値はマップ情報としてあらかじめ記憶部６５に格納されていてもよい。
【００４１】
＜５．フローチャートの例＞
次に図７及び図８を参照して本実施形態に係るクラッチ制御装置５０の制御装置６０により実行されるクラッチアクチュエータ３０のストローク位置の制御方法のフローチャートの一例を説明する。以下の説明においても給気調節部７１と排気調節部７５とを区別せずに、第１の給気電磁弁７３及び第２の給気電磁弁７４、並びに、第１の排気電磁弁７７及び第２の排気電磁弁７８を第１の弁及び第２の弁としてクラッチアクチュエータ３０の制御方法の一例を説明する。つまり図７及び図８のフローチャートは給気側及び排気側のそれぞれの第１の弁及び第２の弁の駆動を制御する場合に適用される。
【００４２】
図７は制御装置６０が第１の弁のみを用いた制御、第２の弁のみを用いた制御、又は第１の弁及び第２の弁をともに用いた制御のいずれの制御を実行するかを決定するためのフローチャートの例を示す。まず制御装置６０の制御部６３は第１の弁の故障が検出されているか否かを判別する（ステップＳ１０）。第１の弁の故障は制御装置６０の故障検出部６１により上述した適宜の方法により検出される。第１の弁の故障が検出されている場合（Ｓ１０／Ｙｅｓ）、制御部６３は第２の弁が正常であるか否か、つまり第２の弁の故障が検出されていないかを判別する（ステップＳ１２）。第１の弁の故障は制御装置６０の故障検出部６１により上述した適宜の方法により検出される。
【００４３】
第２の弁が正常でない場合、つまり第２の弁の故障が検出されている場合（Ｓ１２／Ｎｏ）、第１の弁及び第２の弁がともに故障している状態であるため、制御部６３は第１の弁及び第２の弁の故障を通知する処理を行って本ルーチンを終了する（ステップＳ１６）。故障を通知する処理は例えば警告ランプの点灯や警告音の発生、種々の表示機器への警告表示等を行う処理であり、ドライバ等の搭乗者に対して第１の弁及び第２の弁の故障が認識されるようにする。
【００４４】
一方ステップＳ１２において第２の弁が正常である場合（Ｓ１２／Ｙｅｓ）、制御部６３は第１の弁の駆動を禁止する一方で、第２の弁のみを用いて第１の弁の制御量を補完しつつクラッチアクチュエータ３０を制御するよう設定する（ステップＳ１４）。この場合制御部６３は第１の弁の故障を通知する処理を行って本ルーチンを終了する（ステップＳ１６）。
【００４５】
また上述のステップＳ１０において第１の弁の故障が検出されていない場合、つまり第１の弁が正常である場合（Ｓ１０／Ｎｏ）、制御部６３は第２の弁の故障が検出されているか否かを判別する（ステップＳ１８）。第２の弁の故障が検出されている場合（Ｓ１８／Ｙｅｓ）、制御部６３は第２の弁の駆動を禁止する一方で、第１の弁のみを用いて第２の弁の制御量を補完しつつクラッチアクチュエータ３０を制御するよう設定する（ステップＳ２０）。この場合制御部６３は第２の弁の故障を通知する処理を行って本ルーチンを終了する（ステップＳ１６）。
【００４６】
一方第２の弁の故障が検出されていない場合、つまり第２の弁が正常である場合（Ｓ１８／Ｎｏ）、制御部６３は第１の弁及び第２の弁をともに用いてクラッチアクチュエータ３０を制御するよう設定し（ステップＳ２２）、本ルーチンを終了する。
【００４７】
図８は制御部６３によるクラッチアクチュエータ３０の制御方法の一例を示すフローチャートである。まず制御部６３はクラッチピストン３３の目標位置を設定する（ステップＳ３０）。例えば制御部６３は車両１の加速度又は減速度の指令値、車速及びギヤ段の切替指令信号等の車両１の状態に基づいてクラッチピストン３３の目標位置を設定する。より具体的にはギヤ段の切り替えが行われる際に制御部６３はクラッチ２０を一旦切断し、ギヤ段の切り替えの完了後に再びクラッチ２０を接続するようクラッチピストン３３の目標位置を設定する。
【００４８】
次いで制御部６３はストロークセンサ５１のセンサ信号に基づいてクラッチピストン３３の現在のストローク位置を検出する（ステップＳ３２）。次いで制御部６３は図７のフローチャートにしたがって設定した第１の弁及び第２の弁あるいはいずれか一方の弁を用いた制御によりクラッチアクチュエータ３０を制御する（ステップＳ３４）。例えば制御部６３はクラッチピストン３３のストローク位置が目標位置となるように現在のクラッチピストン３３のストローク位置と目標位置との差分に基づいて第１の弁及び第２の弁の少なくとも一方の弁の駆動デューティ比を設定して第１の弁及び第２の弁の少なくとも一方の弁に駆動信号を出力する。
【００４９】
例えば図４〜図６に示した駆動デューティ比の設定値がマップ情報として記憶部６５に記憶され、制御部６３は図７のフローチャートによる設定に応じた適宜のマップ情報を参照して第１の弁及び第２の弁の少なくとも一方の駆動を制御してもよい。制御部６３は第１の弁及び第２の弁をともに用いてクラッチピストン３３のストローク位置をＰＩＤ制御する場合、図４に示したマップ情報を参照して第１の弁及び第２の弁の駆動を制御する。また制御部６３は第２の弁のみを用いてクラッチピストン３３のストローク位置をＰＩＤ制御する場合、図５に示したマップ情報を参照して第２の弁の駆動を制御する。また制御部６３は第１の弁のみを用いてクラッチピストン３３のストローク位置をＰＩＤ制御する場合、図６に示したマップ情報を参照して第１の弁の駆動を制御する。
【００５０】
制御部６３は図４〜図６に示すようなマップ情報を参照せずにその都度上記の式（１）〜式（３）を用いて第１の弁及び第２の弁の駆動デューティ比を算出してもよいが、マップ情報を用いることによってプロセッサ等による演算処理の負荷を軽減することができる。
【００５１】
ステップＳ３４において第１の弁及び第２の弁の少なくとも一方の弁の駆動制御を行った後、制御部６３はストロークセンサ５１のセンサ信号に基づいてクラッチピストン３３のストローク位置を検出する（ステップＳ３６）。次いで制御部６３は検出したストローク位置が目標位置に到達したか否かを判別する（ステップＳ３８）。クラッチピストン３３のストローク位置が目標位置に到達していない場合（Ｓ３８／Ｎｏ）、制御部６３はステップＳ３４に戻って上述したステップＳ３４〜ステップＳ３８の処理を繰り返し実行する。そしてクラッチピストン３３のストローク位置が目標位置に到達した場合（Ｓ３８／Ｙｅｓ）、制御部６３はクラッチアクチュエータ３０の制御を終了する。
【００５２】
以上説明したように、本実施形態に係るクラッチ制御装置５０は駆動ユニット７０の給気調節部７１に備えられた第１の給気電磁弁７３又は第２の給気電磁弁７４のいずれか一方が故障により失陥した場合に、他方の弁のみによって故障した弁の制御量を補完しつつクラッチアクチュエータ３０の作動室３５への給気量が制御される。また本実施形態に係るクラッチ制御装置５０は駆動ユニット７０の排気調節部７５に備えられた第１の排気電磁弁７７又は第２の排気電磁弁７８のいずれか一方が故障により失陥した場合に、他方の弁のみによって故障した弁の制御量を補完しつつクラッチアクチュエータ３０の作動室３５からの排気量が制御される。したがって給気側又は排気側のいずれにおいても比較的小開度の第１の弁又は比較的大開度の第２の弁が故障した場合に制御応答性の低下が抑制される。また故障した弁の制御量が他方の弁によって補完されつつクラッチアクチュエータ３０の制御が継続されるために、クラッチ２０の断接が完全に不可能になる状況を回避することができる。
【００５３】
＜６．変形例＞
ここまで説明した本実施形態に係るクラッチ制御装置５０はあくまでも一例であって、種々の変形が可能である。以下本実施形態に係るクラッチ制御装置５０の一変形例を説明する。以下の変形例では上記式（１）〜（３）における係数ｐ，ｐ´，ｑが自己学習により求められる。
【００５４】
図９は変形例に係るクラッチ制御装置５０の制御装置６０の構成例を示している。制御装置６０は故障検出部６１と、制御部６３と、記憶部６５と、学習制御部６７とを備えている。このうち故障検出部６１、制御部６３及び記憶部６５は上記実施形態に係る制御装置６０の各部と同一の構成であってよい。
【００５５】
学習制御部６７は例えばプロセッサ及び電気回路等により構成され、第２の弁の給排気能力に対する第１の弁の給排気能力の比に応じた係数ｐ，ｐ´及び第１の弁の給排気能力に対する第２の弁の給排気能力の比に応じた係数ｑを学習する制御を行う。学習制御部６７はクラッチ２０の断接を行っても車両１に危険が及ばない状況下において第１の給気電磁弁７３、第２の給気電磁弁７４、第１の排気電磁弁７７及び第２の排気電磁弁７８の駆動を制御して係数ｐ，ｐ´，ｑを学習する。
【００５６】
車両１に危険が及ばない状況とは例えばクラッチ２０を断接してエンジン５から変速機４０への動力の伝達の可否が切り替えられても駆動輪１９ＲＬ，１９ＲＲに伝達される動力に変化が生じない状況である。車両１に危険が及ばない状況としては例えばギヤ段がニュートラルの状態が挙げられる。車両１に危険が及ばない状況はギヤ段がニュートラルの状態、かつ、パーキングブレーキが作動中である状態であってもよい。
【００５７】
例えば学習制御部６７は以下のように係数ｐ，ｑを求めてもよい。学習制御部６７は車両１に危険が及ばない状況下で第１の弁のみを学習制御用の駆動デューティ比Ｄ＿ｓｔで駆動しつつストロークセンサ５１によってクラッチピストン３３のストローク位置を検出してクラッチピストン３３の第１の移動速度Ｖ１を求める。また学習制御部６７は車両に危険が及ばない状況下で第２の弁のみを同一の学習制御用の駆動デューティ比Ｄ＿ｓｔで駆動しつつストロークセンサ５１によってクラッチピストン３３のストローク位置を検出してクラッチピストン３３の第２の移動速度Ｖ２を求める。この場合学習制御部６７は第２の移動速度Ｖ２に対する第１の移動速度Ｖ１の比を係数ｐとし、第１の移動速度Ｖ１に対する第２の移動速度Ｖ２の比を係数ｑとする。
【００５８】
例えば学習制御部６７は図１０に示す比較的小さい駆動デューティ比Ｄ＿ｓｔ１で第１の弁及び第２の弁を駆動させた場合のクラッチピストン３３の第１の移動速度Ｖ１と第２の移動速度Ｖ２との比に応じて係数ｐを設定してもよい。また学習制御部６７は図１０に示す比較的大きい駆動デューティ比Ｄ＿ｓｔ２で第１の弁及び第２の弁を駆動させた場合のクラッチピストン３３の第１の移動速度Ｖ１と第２の移動速度Ｖ２との比に応じて係数ｐ’，ｑを設定してもよい。この場合の駆動デューティ比Ｄ＿ｓｔ１は比較的小開度の第１の弁のみが用いられる第１の範囲Ｒ１において第１の弁が制御される駆動デューティ比であり、駆動デューティ比Ｄ＿ｓｔ２は第１の弁と併せて比較的大開度の第２の弁が用いられる第２の範囲Ｒ２において第２の弁が制御される駆動デューティ比である。
【００５９】
学習制御部６７による係数ｐ，ｐ´，ｑの取得は、車両１に危険が及ばない状況において繰り返し実行されてもよく、適宜の時間の経過ごとに実行されてもよい。変形例に係るクラッチ制御装置５０では学習制御部６７の学習制御により取得された係数ｐ，ｐ´，ｑを上記式（１）〜式（３）の係数として設定してクラッチアクチュエータ３０の駆動制御を行う。変形例に係るクラッチ制御装置５０によれば第１の弁及び第２の弁のそのときの状態に応じて適切に係数ｐ，ｐ´，ｑが設定される。したがって第１の弁又は第２の弁のいずれか一方の弁の故障時に、他方の弁のみを用いて故障した弁の制御量を補完しつつ実行されるクラッチアクチュエータ３０の制御の精度を向上させることができる。
【００６０】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６１】
例えば上記実施形態に係るクラッチ制御装置５０は給気調節部７１及び排気調節部７５のそれぞれに比較的小開度の第１の弁と比較的大開度の第２の弁とが備えられ、給気側及び排気側のそれぞれにおいて一方の弁の故障時に他方の弁のみを用いて故障した弁の制御量を補完する制御を実行していたが本発明は係る例に限定されない。給気調節部７１及び排気調節部７５のいずれか一方のみにおいて一方の弁の故障時に他方の弁のみを用いて故障した弁の制御量を補完する制御が実行されてもよい。この場合制御量の補完制御が実行されない給気調節部７１又は排気調節部７５には一つの電磁弁のみが備えられていてもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１・・・車両、２０・・・クラッチ、３０・・・クラッチアクチュエータ、３１・・・シリンダ、３３・・・クラッチピストン、３５・・・作動室、５０・・・クラッチ制御装置、５１・・・ストロークセンサ、６０・・・制御装置、６１・・・故障検出部、６３・・・制御部、６５・・・記憶部、６７・・・学習制御部、７０・・・駆動ユニット、７１・・・給気調節部、７３・・・第１の給気電磁弁（第１の弁）、７４・・・第２の給気電磁弁（第２の弁）、７５・・・排気調節部、７７・・・第１の排気電磁弁（第１の弁）、７８・・・第２の排気電磁弁（第２の弁）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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