(57)【要約】      （修正有）【課題】車のシステム電力喪失状態下で車の運転状態如何に応じて２つの正反対のクラッチ動作状態を可能にすること。【解決手段】システム電力喪失中、クラッチが脱係合され、クラッチを係合位置状態へ移動させる操作を必要とするような電力喪失状態の場合は、電動クラッチアクチュエーター１０のモーター３２が発電機として用いられ、クラッチの押圧ばねの位置エネルギーを電気エネルギーに変換し、保持デバイス３４にそれを非活動状態のままに留める電力を与えるためのエネルギーを供給する。保持デバイス３４を非活動状態に維持することにより、クラッチをその係合位置へ移動させ、それによって、システムの電力喪失中、車のエンジンブレーキを用いることを可能にする。【選択図】図１
2007298170.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クラッチのためのアクチュエーターであって、
モーターと、
該モーターから回転入力を受け取り、クラッチを係合位置と脱係合位置との間で作動させる動作をするドライブトレーンと、
該ドライブトレーンを第１電力喪失状態においては所定位置に静止状態に維持し、第２電力喪失状態においては該ドライブトレーンを運動しうるように解放するための保持デバイスとから成り、前記モーターは、前記第２電力喪失状態においては前記ドライブトレーンの回転出力によって駆動されることを特徴とするアクチュエーター。
【請求項２】
前記ドライブトレインは、前記モーターからの回転入力を受け取っている間は前記クラッチ内のクラッチばねに抗して作動し、該クラッチばねは、前記第２電力喪失状態においては該ドライブトレーンに動力入力を提供する請求項１に記載のアクチュエーター。
【請求項３】
前記保持デバイスは、電動力によって作動され、前記モータは、前記第２電力喪失状態においては該保持デバイスを解放状態に維持して前記ドライブトレーンの回転を可能にするように電力出力を創出する請求項１に記載のアクチュエーター。
【請求項４】
電源から前記モーターへ供給される電力を制御するための制御器を含み、該制御器は、該モーターへ電力を供給するための第１制御モードから、前記第２電力喪失状態に応答して該モーターから電気を発生する第２制御モードに切り換わる請求項３に記載のアクチュエーター。
【請求項５】
前記クラッチは、自動車のパワートレーン内に配置されており、前記第１電力喪失状態は、自動車の停車中にクラッチが脱係合した状態を含み、前記第２電力喪失状態は、自動車が走行中にクラッチが脱係合した状態を含む請求項１項に記載のアクチュエーター。
【請求項６】
前記保持デバイスは、前記ドライブトレーンを静止状態に維持するように該アクチュエーターの静止部分と係合する位置へばねにより偏倚された回転自在の保持デバイス回転子を含む請求項１に記載のアクチュエーター。
【請求項７】
前記保持デバイスは、前記ドライブトレーンの運動を可能にするように前記保持デバイス回転子を解放するために付勢される電磁石を含む請求項６に記載のアクチュエーター。
【請求項８】
前記モーターは、前記第２電力喪失状態中、前記電磁石を付勢するための電力を創生する請求項７に記載のアクチュエーター。
【請求項９】
前記電磁石は、前記クラッチを係合位置と脱係合位置の間で作動させるために前記モータに電力が供給されている、該モーターの平常の通電作動状態中、付勢されている請求項８に記載のアクチュエーター。
【請求項１０】
エンジンと被動輪との間に配置されたクラッチを含むパワートレインを有する自動車において、該クラッチのためのアクチュエーターであって、
モーターと、
該モーターに電力を供給するための電源と、
該モーターから回転入力を受け取り、前記クラッチを係合位置と脱係合位置との間で作動させる動作をするドライブトレーンと、
前記自動車の停車中に前記クラッチが脱係合したときに前記電源からの電力が途絶える第１電力喪失状態においては前記ドライブトレーンを所定位置に静止状態に維持し、該自動車の走行中に該クラッチが脱係合したとき該電源からの電力が途絶える第２電力喪失状態においては該ドライブトレーンを運動しうるように解放するための保持デバイスとから成り、
前記モーターは、前記第２電力喪失状態においては前記ドライブトレーンの回転出力によって駆動されることを特徴とするアクチュエーター。
【請求項１１】
前記クラッチは、前記第２電力喪失状態中、前記脱係合位置から係合位置へ移動する請求項１０に記載のアクチュエーター。
【請求項１２】
前記ドライブトレインは、前記モーターからの回転入力を受け取っている間は前記クラッチ内のクラッチばねに抗して作動し、該クラッチばねは、前記第２電力喪失状態においては該ドライブトレーンに動力入力を提供する請求項１１に記載のアクチュエーター。
【請求項１３】
前記保持デバイスは、前記ドライブトレーンを静止状態に維持するように該アクチュエーターの静止部分と係合する位置へばねにより偏倚された回転自在の保持デバイス回転子を含む請求項１０に記載のアクチュエーター。
【請求項１４】
前記保持デバイスは、前記ドライブトレーンの運動を可能にするように前記保持デバイス回転子を解放するために付勢される電磁石を含む請求項１３に記載のアクチュエーター。
【請求項１５】
前記モーターは、前記第２電力喪失状態においては前記電磁赤口を付勢するための電力を発生する請求項１４に記載のアクチュエーター。
【請求項１６】
クラッチのためのアクチュエーターであって、
ハウジングと、
固定子及び回転子を含むモーターと、
該モーター回転子に取り付けられた軸と、
保持デバイスと、
電源から前記モータへ供給される電力を制御するための制御器とから成り、
前記保持デバイスは、電磁石を含み、前記軸を回転自在に貫挿された本体と、
前記該軸と共に回転するように該軸にキー止めされ、該軸に対して長手方向に移動しうるように支持された保持デバイス回転子と、
前記本体と前記保持デバイス回転子の間に配置され、前記軸を貫挿された電機子と、
前記軸の回転運動を防止するために、前記保持デバイス回転子を前記ハウジングに係合させるように前記電機子を前記本体から引き離す方向に偏倚させるために該本体と電機子の間に配置されたばねを含み、
前記制御器は、第１及び第２電力喪失状態の少くとも１つに応答するための手段を備えており、該第１電力喪失状態に応答して前記モータを駆動するための第１制御モードを維持し、前記第２電力喪失状態に応答して該モータから電力を発生させるための第２制御モードに切り換わることを特徴とするアクチュエーター。
【請求項１７】
前記前記第２電力喪失状態中に創出された電気が、前記軸を回転しうるように解放するために前記保持デバイスの前記電磁石に供給される請求項１６に記載のアクチュエーター。
【請求項１８】
前記保持デバイスは、前記第１電力喪失状態中前記軸が回転するのを防止する請求項１６に記載のアクチュエーター。
【請求項１９】
該アクチュエーターは、クラッチを係合位置へ偏倚させるクラッチばねを含むクラッチに連結されており、前記軸が回転すると、該クラッチばねの力に抗して該クラッチを脱係合位置へ移動させる請求項１６に記載のアクチュエーター。
【請求項２０】
前記クラッチは、自動車のパワートレーン内に配置されており、前記第１電力喪失状態は、自動車の停車中にクラッチが脱係合した状態を含み、前記第２電力喪失状態は、自動車の走行中にクラッチが脱係合した状態を含む請求項１９に記載のアクチュエーター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、クラッチアクチュエーター（クラッチを作動するための作動器）に関し、特に、クラッチを開放位置に保持するためにクラッチアクチュエーターをロックするか、あるいは、クラッチアクチュエーターを閉鎖位置へ移動させるために作動することができる保持（ホールディング）デバイスを備えたクラッチアクチュエーターに関する。
【背景技術】
【０００２】
電動クラッチを有する車両又は自動車（以下、単に「車」とも称する）では、電力喪失、例えば、クラッチアクチュエーターへ電力を供給するための電力にシステム電力喪失が生じた場合、フェールセーフ作動モードを可能にすることが望ましい。クラッチが脱係合した、即ち開放した状態で、且つ、エンジンが作動している状態で車が停車しているときに電力喪失が生じた場合、電力喪失が、クラッチアクチュエーターを作動させてクラッチを係合即ち閉鎖させないようにすることが望ましい。そのような状態でクラッチが係合すると、車をがくんと前方へ揺れ動かすことになるからである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
あるいは又、車の走行中、ギア切換えの途中で電動クラッチが脱係合されたときに電力喪失が生じた場合、クラッチが係合位置へ動くことが望ましい。例えば、車が下り坂を走行しているときは、電力喪失が生じた場合、エンジンブレーキを掛けて車を減速させるために駆動輪をエンジンに結合させるためにクラッチを係合させることが望ましい。そのような状況では、クラッチは、脱係合位置から係合位置へ動くように作動されることができなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
以上の説明から分かるように、車のシステム電力喪失状態下では、その車の運転状態如何に応じて２つの正反対のクラッチ動作状態が必要とされる。
【０００５】
本発明の一側面によれば、モーターと、該モーターから回転入力を受け取るアクチュエータードライブトレーン（駆動列）とから成り、該アクチュエータードライブトレーン（以下、単に「ドライブトレーン」とも称する）の動作によってクラッチを係合位置と脱係合位置との間で作動させるように成されたクラッチアクチュエーター（以下、単に「アクチュエーター」とも称する）が提供される。このアクチュエーターは、更に、第１電力喪失状態においてはアクチュエータードライブトレーンを所定位置に静止状態に維持し、第２電力喪失状態においてはアクチュエータードライブトレーンを運動しうるように解放するための保持（ホールディング）デバイスを含む。上記モーターは、上記第２電力喪失状態においてはアクチュエータードライブトレーンの回転出力によって駆動される。
【０００６】
本発明の別の側面によれば、エンジンと被動輪との間に配置されたクラッチを含むパワートレインを有する車に搭載するためのクラッチアクチュエーターを含む装置が提供される。このアクチュエーターは、モーターと、該モーターに電力を供給するための電源と、該モーターから回転入力を受け取るアクチュエータードライブトレーンとから成り、該ドライブトレーンの動作によってクラッチを係合位置と脱係合位置との間で作動させるように構成される。このアクチュエーターは、更に、第１電力喪失状態、即ち、車の停車中にクラッチが脱係合したときに電源からの電力が途絶えた状態においてはドライブトレーンを所定位置に静止状態に維持し、第２電力喪失状態、即ち車の走行中にクラッチが脱係合しているときに電源からの電力が途絶えた状態においてはドライブトレーンを運動しうるように解放するための保持デバイスを含む。上記モーターは、上記第２電力喪失状態においてはドライブトレーンの回転出力によって駆動される。
【０００７】
本発明の更に他の側面によれば、ハウジングと、固定子及び回転子を含むモーターと、該モーター回転子に取り付けられた軸と、保持デバイスとから成るクラッチアクチュエーターが提供される。保持デバイスは、電磁石を含む本体から成り、該本体に上記軸が回転自在に貫挿される。又、保持デバイスは、該軸と共に回転するように該軸にキー止めされ、該軸に対して長手方向に移動しうるように支持される保持デバイス回転子を含む。前記本体と保持デバイス回転子の間に電機子が配置され、該電機子に前記軸が貫挿される。常態では前記軸の回転を防止するために、前記保持デバイス回転子を前記ハウジングに係合させるように前記電機子を前記本体から引き離す方向に偏倚させるためのばねが該本体と電機子の間に配置される。電源から前記モータへ供給される電力を制御するために制御器が設けられる。この制御器は、第１及び第２電力喪失状態の少くとも１つに応答するための手段を備えており、該第１電力喪失状態に応答して前記モータを駆動するための第１制御モードを維持し、該第２電力喪失状態に応答して該モータから電力を発生させるための第２制御モードに切り換わる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明をよりよく理解するために以下に本発明の実施形態を添付図を参照して詳しく説明する。図１〜６を通して同様な部品には同様な参照番号が付されている。
【０００９】
以下に本発明の好ましい一実施形態を添付図を参照してするが、本発明は、ここに例示した実施形態の構造及び形状に限定されるものではなく、いろいろな実施形態が可能であり、いろいろな変更及び改変を加えることができることを理解されたい。
【００１０】
図１を参照すると、本発明の原理に従って構成された電動クラッチアクチュエーター（ＥＣＡ）１０の系統図が示されている。ＥＣＡ１０は、自動車（以下、単に「車」とも称する）のパワードライブライン内でクラッチを制御するために自動車に搭載されるものとして図解的に示されている。ＥＣＡ１０は、各種制御手段１４、それらの制御手段に接続されたソフトウエア１６、及び、ソフトウエア１６によって制御される、例えば電界効果トランジスター（ＦＥＴ）のような電源エレクトロニクス１８を含む電子制御器１２から成る。ＥＣＡ１０は、自動車のバッテリー２０と自動車の点火装置２２を含む、自動車の電源回路に接続される。トランスミッション（変速機）ＥＣＵ２４，エンジン速度センサー２６及びその他のセンサー２８からの信号を含む、自動車のパワートレーンからの信号が、入力信号としてＥＣＡ１０へ供給され、電子制御器（以下、単に「制御器」とも称する）１２の出力を制御するためにＥＣＡ１０によって処理される。
【００１１】
電子制御器１２の出力側には、ＤＣブラシナし永久磁石モーター３２の固定子３０に電力を供給するための電圧出力端と、モーター３２のモーター回転子３６に作用するための保持デバイス３４と、モーター３２の作動状態を表す信号を受け取るセンサー回路板（ＰＣＢ）３８が含まれる。
【００１２】
ＥＣＡ１０は、更に、モーター回転子３６からの出力を受け取る遊星歯車列４０を含む。遊星歯車列４０は、クラッチアクチュエーター９８の作動を制御するための出力を創出する歯車減速機を構成する。
【００１３】
図２を参照して説明すると、本発明のＥＣＡ（電動クラッチアクチュエーター）１０の上述した各構成部品がＥＣＡハウジング４４内に収容されている態様が示されている。モーター３２は、ワイヤ巻線４８を担持した固定子スタック（層成鉄心）４６から成り、前記固定子３０を構成する外側静止部を含む。モーター回転子３６は、固定子３０の内側に配置され、制御器１２の制御に従って供給される電流により創生される固定子３０の磁界によって作用され周知の態様でモーター回転子３６を回転させる複数の扇形永久磁石から成る。ここでは本発明はブラシなし永久磁石モーター３２を備えたものとして説明されているが、ここに開示された本発明の原理は、ブラシ付き永久磁石モーターを用いることによっても実施することができることは明らかであろう。
【００１４】
モーター回転子３６は、モーター３２の回転出力を供給するための回転子軸５０に固定される。回転子軸５０は、保持デバイス回転子５６と、電機子プレート６０と、コイル組立体７４を囲包するブレーキハウジング６８を含む保持デバイス３４を貫通して延長している。モーター軸５０には、複数のスプライン５４を形成する外表面を有するスプライン部材５２が固定されている。保持デバイス回転子５６は、スプライン部材５２のスプライン５４に係合（噛合）する複数のスプライン５８を形成する内側表面を有し、スプライン部材５２によって支持される。かくして、保持デバイス回転子５６は、回転子軸５０と共に回転するようにスプライン部材５２と係合し、軸線方向にはスプライン部材５２に沿って移動自在である。電機子プレート６０は、保持デバイス回転子５６に隣接して配置されており、スプライン部材５２をそれと係合しない遊嵌状態で挿通する孔６２を有している。
【００１５】
コイル組立体７４は、ブレーキハウジング６８に取り付けられ、ブレーキハウジング６８及びＥＣＡハウジング４４に対して静止状態に保持される本体部分７６と、本体部分の第１環状領域７８内に収容された電磁石を構成するコイル８０から成る。本体部分７６は、更に、圧縮ばね８４を収容する第２環状領域８２を有する。圧縮ばね８４の一端は、第２環状領域８２の内側表面に圧接係合し、他端は、電機子プレート６０に圧接係合して電機子プレート６０をばね偏倚させデバイス回転子５６をコイル組立体７４から引離した状態に保持する。電機子プレート６０は、保持デバイス回転子５６の第１接触表面７１に係合するための係合表面７０を有し、保持デバイス回転子５６は、更に、ブレーキハウジング６８のブレーキ（制動）表面７３に係合するための第２接触表面７２を有する。保持デバイス３４の非活動（脱勢）中は、保持デバイス回転子５６は、その第２接触表面７２をブレーキ表面７３に摩擦係合させるように電機子プレート６０によって偏倚されており、それによって保持デバイス回転子５６及び回転子軸５０を回転しないように制動する。
【００１６】
コイル組立体７４の本体部分７６は、スチール材等の磁性材で形成することが好ましく、コイル８０から電気的に絶縁する。同様に、電機子プレート６０も、磁性材で形成する。コイル８０は、保持デバイス３４の活動（付勢又は起動）状態中、本体部分７６内に電磁界を創生するためにコイル８０に電流を通電するために電源エレクトロニクス１８に接続されている。保持デバイス３４の活動状態中は、電機子プレート６０がばね６４のばね力に抗して本体部分７６に向けて引きつけられ、保持デバイス回転子５６をブレーキハウジング６８との摩擦係合から解放し、回転子軸５０をブレーキハウジング６８に対して回転しうるように解放する。
【００１７】
回転子軸５０の、モーター３２から遠い側の遠位端には太陽歯車８６が固定されており、回転子軸５０の、太陽歯車８６に近接する一部分は、コイル組立体７４の本体部分７６内に装着された軸受８８を貫通し、該軸受８８によって支承される。太陽歯車８６は、遊星歯車列４０の一部であり、遊星歯車組９０の複数の遊星歯車に入力回転運動を附与する。遊星歯車組９０は、更に、一連の追加の遊星歯車組９２，９４に連結されている。この遊星歯車列４０は、ＥＣＡ１０の出力軸９６の出力速度を回転子軸５０の入力速度より実質的に遅くし、それに伴って出力軸９６の出力トルクを増大させるように、回転子軸５０から出力軸９６への回転速度に歯車減速を与える。
【００１８】
図３を参照して説明すると、出力軸９６は、クラッチ１００のためのクラッチアクチュエーター９８に入力として連結される。ここに例示したクラッチ１００は、クラッチハウジング１０２から成り、クラッチハウジング１０２は、それを回転駆動させるために自動車のエンジン（図示せず）のクランク軸１０３に連結される。クラッチハウジング１０２と一緒に回転するように中間プレート１０４と押圧プレート１０６が支持されている。クラッチハウジング１０２は、係合表面１０８を有し、中間プレート１０４は、１対の係合表面１１０，１１２を有し、押圧プレート１０６は、係合表面１１４を有する。係合表面１０８と１１０の間に第１被動プレート１１６が配置され、係合表面１１２と１１４の間に第２被動プレート１１８が配置される。第１及び第２被動プレート１１６，１１８は、各々、入力軸１２６のスプライン部分１２４に係合するためのそれぞれのスプライン付き通路１２０，１２２を有する。
【００１９】
解放スリーブ１２８が、入力軸１２６に対して軸線方向に移動自在に支持されており、クラッチハウジング１０２に枢動自在に取り付けられた解放レバー１３０（複数）の遠位端に係合する。解放スリーブ１２８は、解放レバー１３０を押圧プレート１０６に圧接させるように押圧ばね１３２（１つ又は複数）によって係合位置に向けて偏倚され（押しつけられ）ており、それによって、被動プレート１１６，１１８が、それぞれ係合表面１０８と１１０の間及び１１２と１１４の間に締めつけられ、入力軸１２６をクラッチハウジング１０２と共に回転させるようになされている。このクラッチの構造は、単に例示の目的で説明されたものであり、本発明はこの特定のクラッチの使用に限定されるものではない。
【００２０】
クラッチアクチュエータ９８は、出力軸９６の回転と共に回転されるアクチュエーターアーム１３４を有する。アクチュエーターアーム１３４の一端１３６は、解放スリーブ１２８に係合した解放軸受１４０の外側ハウジング表面１３８に係合するように位置づけされる。出力軸９６が図３でみて反時計回り方向に回動されると、アクチュエーターアーム１３４の端部１３６が解放軸受１４０の外側ハウジング表面１３８に係合し、解放スリーブ１２８をクラッチハウジング１０２から離れる方向に押圧し、それによって、係合表面１０８，１１０及び１１２，１１４がそれぞれ被動プレート１１６，１１８から脱係合され、クラッチ１００を脱係合させる。出力軸９６が反対方向に即ち時計回り方向に回動されると、クラッチ１００を係合させる。
【００２１】
クラッチ１００を係合又は脱係合させるためには、出力軸９６を回転させてクラッチアクチュエータ９８を動かすために保持デバイス３４を活動化させなければならない。システム電力喪失が起こり、かつ、保持デバイス３４への補給電源が存在しない場合は、出力軸９６は、その電力損失の時点での現位置（現在位置）にロックされる。これ（出力軸９６が電力損失の時点の現位置にロックされること）は、システム電力喪失中にクラッチが突然係合することの結果として車ががくんと前方へ揺れ動くのを防止するためには、第１電力喪失状態においては、即ち、車の停車中にクラッチ１００を脱係合させた場合には、通常は望ましい。他方、第２電力喪失状態においては、即ち、クラッチ１００が脱係合した状態でシステム電力喪失中車が走行している場合には、特に車が下り坂を走行しているときには、車を減速させるためエンジンブレーキを利用するためにクラッチ１００を係合させることが、通常は望ましい。先に述べたように、本発明は、これらの２つのシステム電力喪失状態に対処するように保持デバイス３４及びモーター３２を制御する。
【００２２】
図４を参照すると、モーター３２への電流を制御するためのインバーター回路１４２がしめされている。ここでは、モーター３２は、パルス幅変調（ＰＷＭ）制御法を用いて制御することができる三相永久磁石ブラシなしモーターとして例示されている。回路１４２は、モーター３２の制御を行うためにソフトウエア１６によって制御される３つの高側ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）Ｑ１，Ｑ３，Ｑ５と３つの低側ＦＥＴＱ２，Ｑ４，Ｑ６を含む。車が停止しているときなどのように、クラッチ１００の現位置を維持することが望ましい第１システム電力喪失状態においては、制御器１２は、３つの低側ＦＥＴＱ２，Ｑ４，Ｑ６を１００％デューティーサイクルでターンオンさせてモーター端子を短絡結合させるモードで作動する。モーター回転子３６が回転しているときは、３つのモーター端子が短絡結合される結果としてモーターインピーダンス（即ち、抵抗と同期リアクタンスとのベクトル和）を挾んで逆起電力創出される。その結果としてモーター巻線４８に生じる循環電流逆反作用（逆反動）トルクを発生し、逆起電力を低減させる。換言すれば、制動トルクが発生してモーターの運動を減速させる。
【００２３】
図５を参照すると、モーター３２のいろいろなモーター速度における平均制動トルクとピーク相電流がグラフで示されている。ピーク電流は、モーターの高い速度では同期リアクタンス、即ちモーター３２のモーター角速度×モーターインダクタンスによりほぼ飽和状態となる。同期リアクタンスは、高速度ではモーターの抵抗を上回り、従って、高速度では電流は飽和状態となる。従って、同期リアクタンスの作用により、高いモーター速度においても３つのモーター端子を短絡させる。
【００２４】
保持デバイス３４は、クラッチ１００を現位置を維持することが望ましい第１システム電力喪失状態中は非活動化される。その目的のために、保持デバイス３４のコイル組立体７４によって創生される磁界を迅速に低下させるための回路（図示せず）を設けることができる。モーター回転子３６依然として回転している場合は、モーターの制動トルクがモーター回転子３６を所定の速度にまで減速し、その所定の速度では保持デバイス回転子５６がモーター回転子３６の回転を制動し、回転子軸５０をそれ以上回転しないように保持する。即ち、保持デバイス回転子５６は、回転子軸５０を固定状態に保持して出力軸９６とアクチュエーター９８を脱係合位置に維持し、押圧ばね１３２に抗して作用し解放スリーブ１２８を、従って、クラッチ１００を脱係合位置に維持する。
【００２５】
車が走行しているなどのときのようにクラッチ１００を脱係合位置から係合位置へ移動させることが望ましい第２システム電力喪失状態においては、制御器１２は、デューティーサイクルの所定の制動（ブレーキ作用）部分（ＤＢ）の間だけモーター端子を短絡結合させるために低側ＦＥＴＱ２，Ｑ４，Ｑ６をターンオンさせ、デューティーサイクルの残りの再生部分（ＤＲ）の間、即ち、１−ＤＢの部分だけすべてのＦＥＴをターンオフさせるモードで作動する。以下に更に詳しく述べるように、この第２システム電力喪失状態においては、クラッチ１００を係合させるのに十分な時間回転子軸５０を回転しうるように解放するために保持デバイス３４を作動させる構成とされている。回転子軸５０の回転時間中、第１システム電力喪失状態に関連して上述したのと同様の態様でデューティーサイクルの制動部分（ＤＢ）の間は制動トルクがモーター３２が与えられ、デューティーサイクルの残りの再生部分（ＤＲ）の間はモーター３２から再生エネルギーが供給される。
【００２６】
ＥＣＡ制御器バスは、ＥＣＡ制御器１２の平常の通電（電力を供給された）作動中、所定のエネルギー貯留量を維持するための、そして、デューティーサイクルの再生部分ＤＲの間モーター３２から再生エネルギーを受け取り貯留するための制御器バスキャパシター１４４（図２参照）を含む。キャパシター１４４内に貯留されたエネルギーは，システム電力喪失状態中ＥＣＡ制御器１２及び保持デバイス３４に電力を供給するのに利用される。キャパシター１４４は、出力軸９６及びクラッチアクチュエーター９８を、クラッチ１００を係合させるための係合位置にまで回転させるために保持デバイス３４を活動状態に維持するのに十分な、モーター３２から受け取った追加の再生エネルギーをも含むエネルギーを貯留することができる。即ち、出力軸９６及び回転子軸５０の回転中、クラッチ１００がばね１３２のばね力を受けて係合位置に向かって移動するとともに、モーター回転子３６が回転してデューティーサイクルの再生部分ＤＲ中キャパシター１４４に供給される再生エネルギーを創出する。この再生エネルギーは、キャパシター１４４に既に貯留されているエネルギーに追加され続けて保持デバイス３４をその活動状態に維持し、クラッチ１００が、ばね１３２に蓄えられているばねエネルギーの作用により解放スリーブ１２８の移動最終点において完全に係合されるまで、出力軸９６及びクラッチアクチュエーター９８を継続して回転させる。
【００２７】
バス電圧Ｖｂｕｓは、供給される再生エネルギーと、保持デバイス３４を活動化させる（付勢する）のに必要とされる電力量とのバランスに基づいて増減することができる。図６を参照すると、測定されたバス電圧Ｖｂｕｓに基づいて図４の回路図によって実行されるデューティーサイクル切り換えを制御するための状態図が示されている。詳述すれば、デューティーサイクルの制動部分ＤＢは、第２電力喪失状態の開始時点では０．９５（ＤＲ＝０．０５）に初期設定されている。バス電圧Ｖｂｕｓが２０Ｖより高くなると、デューティーサイクルの制動部分ＤＢは０．９７にまで増大され、それに対応してデューティーサイクルの再生部分ＤＲは０．０３に短縮される。デューティーサイクルの制動部分ＤＢが０．９７に設定されているときバス電圧Ｖｂｕｓが１８Ｖより下がると、制動部分ＤＢは再び０．９５に設定される。制動部分ＤＢが０．９７に設定されているときバス電圧Ｖｂｕｓが３０Ｖより高くなると、制動部分ＤＢは０．９９にまで増大され、それに対応して再生部分ＤＲは０．０１に短縮される。デューティーサイクルの制動部分ＤＢが０．９９に設定されているときバス電圧Ｖｂｕｓが２８Ｖより下がると、制動部分ＤＢは再び０．９７に設定される。
【００２８】
以上の説明から分かるように、ＥＣＡ１０は、上述した２つの電力喪失状態に対処することができる。システム電力喪失中、クラッチ１００が脱係合され、クラッチ１００をその現在位置状態（脱係合位置）に留める操作を必要とするような電力喪失状態の場合は、保持デバイス３４は、クラッチ１００のためのアクチュエーター９８の動きを防止するために電源オフ（電力を遮断された）非活動（消勢）位置へ移動する。反対に、システム電力喪失中、クラッチ１００が脱係合され、クラッチ１００をその係合位置状態へ移動させる操作を必要とするような電力喪失状態の場合は、ＥＣＡモーター３２は、発電機として用いられ、クラッチの押圧ばね１３２の位置エネルギーを電気エネルギーに変換し、保持デバイス３４にそれを活動（付勢）状態のままに留める電力を与えるためのエネルギーを供給する。保持デバイス３４を活動状態に維持することにより、クラッチ１００をその係合位置へ移動させ、それによって、システムの電力喪失中、車のエンジンブレーキを用いることを可能にする。
【００２９】
異常、本発明の特定の実施形態を例示し、説明したが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、他のいろいろな変更及び改変を行うことが可能であることは、当業者には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、本発明の電動クラッチアクチュエーターを含む系統図である。
【図２】図２は、ＥＣＡハウジング内に収容された本発明の電動クラッチアクチュエーターの構成部品の断面図である。
【図３】図３は、本発明の電動クラッチアクチュエーター意よって制御することができるクラッチの断面図である。
【図４】図４は、電動クラッチアクチュエーター内のモーターを制御するための回路の一部分の概略図である。
【図５】図５は、いろいろな異なるモーター速度における前記モータの平均制動トルクとピーク相電流図のグラフである。
【図６】図６は、測定されたバス電圧に基づいて図４の回路図によって実行されるデューティーサイクル切り換えを制御するための状態図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０  電動クラッチアクチュエーター（ＥＣＡ）、クラッチアクチュエーター
１２  モーター
１２  制御器、電子制御器
１４  各種制御手段
１６  ソフトウエア
１８  電源エレクトロニクス
２０  バッテリー
２２  点火装置
２６  エンジン速度センサー
２８  センサー
３０  モーター固定子
３２  モーター、永久磁石モーター
３４  保持デバイス
３６  モーター回転子
４０  遊星歯車列
４４  ハウジング
４８  モーター巻線、ワイヤ巻線
５０  モーター軸、回転子軸
５２  スプライン部材
５４  スプライン
５６  保持デバイス回転子
５８  スプライン
６０  電機子プレート
６２  孔
６８  ブレーキハウジング
７０  係合表面
７１  接触表面
７２  接触表面
７３  ブレーキ表面
７４  コイル組立体
７６  本体部分
７８  環状領域
８０  コイル
８２  環状領域
８６  太陽歯車
８８  軸受
９０  遊星歯車組
９２，９４  遊星歯車組
９６  出力軸
９８  アクチュエーター、クラッチアクチュエータ
１００  クラッチ
１０２  クラッチハウジング
１０３  クランク軸
１０４  中間プレート
１０６  押圧プレート
１０８，１１０  係合表面
１１０，１１２  係合表面
１１４  係合表面
１１６，１１８  被動プレート
１２０，１２２  通路
１２６  入力軸
１２８  解放スリーブ
１３０  解放レバー
１３４  アクチュエーターアーム
１３６  一端、端部
１３８  外側ハウジング表面
１４０  解放軸受
１４２  インバーター回路
１４４  キャパシター、制御器バスキャパシター
ＤＢ  制動部分
ＤＲ  再生部分
ＦＥＴ  電界効果トランジスター
Ｖｂｕｓ  バス電圧
【図１】
2007298170.tif 000003
【図２】
2007298170.tif 000004
【図３】
2007298170.tif 000005
【図４】
2007298170.tif 000006
【図５】
2007298170.tif 000007
【図６】
2007298170.tif 000008