車両用駆動装置の制御装置
【課題】トルク比を高め且つ容量係数を低く変化させることができ、車両の動力性能を十分に高めることができ、且つ、変速ショックを抑制し変速機の変速性を向上させることができる車両用駆動装置の制御装置を提供する。
【解決手段】駆動系からの慣性力（イナーシャ）を電動モータ１０がステータ翼車６ｓを介して回生するステータ回生制御手段１２４を備えるため、自動変速機８がアップシフトされる際に発生するイナーシャトルクＴＩＮＳを、ステータ回生制御手段１２４による回生によって迅速に吸収することができる。これにより、自動変速機８のアップシフト時の変速ショックを抑制することができ、変速性を向上させることができる。
【解決手段】駆動系からの慣性力（イナーシャ）を電動モータ１０がステータ翼車６ｓを介して回生するステータ回生制御手段１２４を備えるため、自動変速機８がアップシフトされる際に発生するイナーシャトルクＴＩＮＳを、ステータ回生制御手段１２４による回生によって迅速に吸収することができる。これにより、自動変速機８のアップシフト時の変速ショックを抑制することができ、変速性を向上させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体を介してトルクを増幅可能なトルクコンバータに係り、特に、電動機によってトルクコンバータの容量係数を変更可能な可変容量型トルクコンバータの制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポンプ翼車と、タービン翼車と、そのタービン翼車とポンプ翼車との間に回転可能に配設されたステータ翼車とを、有するトルクコンバータがよく知られている。このような従来のトルクコンバータでは、ステータ翼車が一方向クラッチを介して非回転部材に連結されており、可変容量特性を備えない。一般に、トルクコンバータの流体特性としては、燃費指向であるときは高い容量（容量係数）であることが望まれるが、上記従来の構造では、ポンプ翼車、タービン翼車、ステータ翼車の形状によって一義的に定められてしまうため、走行パターンに拘わらず同一流体特性となり、燃費性能および動力性能を同時に向上させることには限界があった。
【０００３】
例えば、トルクコンバータの容量係数が高い場合、ポンプ翼車の回転速度すなわち駆動源の回転速度とタービン翼車の回転速度の回転速度差が小さいため、例えば定常状態から運転者がアクセルペダルを踏み込んで加速しようとしたとき、ダウンシフトをしない場合はタービン翼車の回転速度が引き上がらないため、駆動力を迅速に発生させられない。これにより、高容量のトルクコンバータを採用した場合、踏み込み時にトルクを発生しやすいように定常走行時においても駆動源を高回転低負荷の領域で運転させることとなる。一方、トルクコンバータの容量係数が低い場合、ポンプ翼車の回転速度とタービン翼車の回転速度との回転速度差が大きいため、アクセルペダル踏み込み時の応答性は向上する。但し、定常走行時でもポンプ翼車の回転速度とタービン翼車の回転速度との回転速度差が大きくなるため、トルクコンバータの内部損失が大きくなる。
【０００４】
これに対し、特許文献１に示されているように、ステータ翼車と非回転部材との間にブレーキ手段を設け、そのブレーキ手段の制動トルクを調節して容量を可変をした可変容量型トルクコンバータが提案されている。これによれば、ブレーキ手段による制動トルクを調節することによってトルクコンバータのトルク比および容量係数を無段階或いは多段階に変化させることが可能となり、運転条件や走行条件に応じて最適なトルク比および容量係数を設定でき、車両の走行性能を高めることができる。
【０００５】
【特許文献１】特開平１−１６９１７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の可変容量型トルクコンバータでは、そのステータ翼車の回転は、ポンプ翼車の回転方向とは反対の負回転方向の範囲で制御されるに過ぎず、それにより得られるトルク比の上限や容量係数の下限値には限界があり、運転条件や走行状態に応じて必ずしも十分にトルクコンバータのトルク比を高め、容量係数を低く変化させることができず、車両の動力性能を十分に高めることができなかった。
【０００７】
また、車両用駆動装置に備えられている変速機がアップシフトされると、駆動源および変速機の回転速度変化に伴うイナーシャトルクが発生する。このイナーシャトルクを吸収する手段として、従来では、駆動源の遅角制御が実施されてきた。ところが、この駆動源の遅角制御はエンジンの効率を悪化させる制御であり、さらに、排ガスや触媒劣化等の問題があり、十分なトルクダウンを実施することは困難であった。また、イナーシャトルクを吸収する他の手段として、スロットル弁を閉じる制御が提案されているが、この制御は遅れが生じ易く、変速応答性に問題があった。
【０００８】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、トルク比を高め且つ容量係数を低く変化させることができ、車両の動力性能を十分に高めることができ、且つ、変速ショックを抑制し変速機の変速性を向上させることができる車両用駆動装置の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】
【０００９】
上記目的を達成するための、請求項１にかかる発明の要旨とするところは、（ａ）ポンプ翼車と、タービン翼車と、そのタービン翼車とポンプ翼車との間に回転可能に配設されたステータ翼車とを、有するトルクコンバータと、複数の変速比に変速可能な変速機とを、備え、駆動源から出力される動力を駆動輪へ伝達する車両用駆動装置の制御装置において、（ｂ）前記ステータ翼車に動力伝達可能に連結された電動機と、（ｃ）前記変速機のアップシフト時において、駆動系からの回転慣性力を前記電動機が前記ステータ翼車を介して回生するステータ回生制御手段を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２にかかる発明の要旨とするところは、請求項１の車両用駆動装置の制御装置において、前記変速機の変速中のイナーシャ相を判定するイナーシャ相判定手段を備え、前記ステータ回生制御手段は、前記変速機のイナーシャ相中のイナーシャトルクを回生するものであることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項３にかかる発明の要旨とするところは、請求項１または２の車両用駆動装置の制御装置において、前記ステータ翼車と前記電動機との間の動力伝達経路を断続可能な第１断続手段が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項４にかかる発明の要旨とするところは、請求項１乃至３のいずれか１つの車両用駆動装置の制御装置において、前記ステータ翼車と非回転部材とを断続可能な第２断続手段が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１にかかる発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、ポンプ翼車とタービン翼車とそのタービン翼車とポンプ翼車との間に回転可能に配設されたステータ翼車とを有するトルクコンバータと、前記ステータ翼車を駆動可能な電動機を備えることから、電動機を用いてステータ翼車をポンプ翼車の回転方向である正回転方向、およびポンプ翼車の回転方向とは反対の負回転方向へ回転させることにより、従来に比較してトルク比および容量係数の変化範囲が広範囲となるので、車両の燃費性能および動力性能を大幅に向上させることができる。
【００１４】
また、駆動系からの回転慣性力を前記電動機が前記ステータ翼車を介して回生するステータ回生制御手段を備えるため、変速機がアップシフトされる際に発生するイナーシャトルクを、ステータ回生制御手段による回生によって迅速に吸収することができる。これにより、変速機のアップシフト時の変速ショックを抑制することができ、変速性を向上させることができる。また、ステータ翼車を介してイナーシャトルクが回生される、すなわちトルクコンバータの流体流を介してイナーシャトルクが回生されるため、例えば変速機の入力軸から直接回生する場合に比べて、回生制御実施時のショックがさらに小さくなる。
【００１５】
また、請求項２にかかる発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、前記変速機の変速中のイナーシャ相を判定するイナーシャ相判定手段を備え、前記ステータ回生制御手段は、前記変速機のイナーシャ相中のイナーシャトルクを回生するものであるため、イナーシャ相中のイナーシャトルクのみを効果的に吸収することができ、変速ショックを効果的に抑制することができる。
【００１６】
また、請求項３にかかる発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、前記ステータ翼車と前記電動機との間の動力伝達経路を断続可能な第１断続手段が設けられているため、トルクコンバータの容量係数を制御したいときのみステータ翼車と電動機とを接続状態とすることができる。
【００１７】
また、請求項４にかかる発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、前記ステータ翼車と非回転部材とを断続可能な第２断続手段が設けられているため、第２断続手段を適宜接続状態とすることで、従来のトルクコンバータと同様の機能を持たせることができる。例えば、トルクコンバータのトルクコンバータレンジにおいて、第２断続手段を接続状態とすることで、ステータ翼車を回転停止させてトルクを増幅させる。また、カップリングレンジでは、第２断続手段を解放状態とすることで、ステータ翼車を空転させて、ステータ翼車への作動油の不要な衝突を回避させる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【実施例】
【００１９】
図１は、本発明の一実施例のトルクコンバータ６（可変容量型トルクコンバータ）が適用された車両用駆動装置７の骨子図である。この車両用駆動装置７は縦置き型の自動変速機８を有するものであって、ＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）型車両に好適に採用されるものであり、走行用の駆動力源としてエンジン９を備えている。内燃機関にて構成されるエンジン９からの動力を、流体伝動装置として機能するトルクコンバータ６、自動変速機８、図示しない差動歯車装置（終減速機）、一対の車軸などを介して左右の駆動輪１３（図８参照）へ伝達されるようになっている。なお、本実施例のエンジン９が本発明の駆動源に対応しており、自動変速機８が本発明の変速機に対応している。
【００２０】
トルクコンバータ６は、エンジン９のクランク軸に連結され、そのエンジン９から回転駆動されることによってトルクコンバータ６内の作動油の流動による流体流を発生させるポンプ翼車６ｐと、自動変速機８の入力軸２２に連結され、そのポンプ翼車６ｐからの流体流を受けて回転させられるタービン翼車６ｔと、タービン翼車６ｔからポンプ翼車６ｐへの流体流中に回転可能に配置されたステータ翼車６ｓとを備えており、作動油（流体）を介して動力伝達を行うようになっている。
【００２１】
また、上記ポンプ翼車６ｐとタービン翼車６ｔとの間にはロックアップクラッチＬ／Ｕが設けられており、後述の油圧制御回路３０によってそのロックアップクラッチＬ／Ｕの係合状態、スリップ状態、或いは解放状態が制御されるようになっており、完全係合状態とされることによってポンプ翼車６ｐおよびタービン翼車６ｔが一体回転させられるすなわちエンジン９のクランク軸および入力軸２２が相互に直結状態とされるようになっている。
【００２２】
また、車両用駆動装置７は、トルクコンバータ６のステータ翼車６ｓに動力伝達可能に連結された電動モータ（電動機）１０と、その電動モータ１０とステータ翼車６ｓとの間の動力伝達経路を断続可能なクラッチＣｓと、ステータ翼車６ｓと非回転部材であるトランスミッションケース（以下、ケースと表す）１１との間を断続可能なブレーキＢｓとを、備えている。なお、電動モータ１０が本発明の電動機に対応しており、クラッチＣｓが本発明の第１断続手段に対応しており、ブレーキＢｓが本発明の第２断続手段に対応している。
【００２３】
上記電動モータ１０は、その駆動によってステータ翼車６ｓのポンプ翼車６ｐの回転方向である正回転方向の回転数を制御するようになっている。この際、ステータ翼車６ｓには、例えば、図２(ａ)に示すように後述の電子制御装置７８から回転駆動のために電動モータ１０に供給される駆動電流ＩDの大きさに比例する上記正回転方向の駆動トルクＴDが与えられる。また、電動モータ１０は、その駆動によってステータ翼車６ｓの負回転方向の回転数を制御するようになっている。この際、ステータ翼車６ｓには、例えば、電動モータ１０に供給される駆動電流ＩDの大きさに比例する上記負回転方向の駆動トルクＴDが与えられる。
【００２４】
また、電動モータ１０は、その制動（回生）によってもステータ翼車６ｓのポンプ翼車６ｐの回転方向とは反対の負回転方向の回転数を制御するようになっている。この際、ステータ翼車６ｓには、例えば、図２(ｂ)に示すように例えば車両に設けられた蓄電装置等に供給すなわち蓄電される発電電流ＩGの大きさに比例する上記負回転方向の負荷トルクすなわち制動（回生）トルクＴBが与えられる。
【００２５】
上記クラッチＣｓおよびブレーキＢｓは、油圧アクチュエータとその油圧アクチュエータに供給される油圧により摩擦係合或いは解放される多板式のクラッチあるいはブレーキとを備える油圧式摩擦係合装置である。ステータ翼車６ｓは、ブレーキＢｓが係合されることによりケース１１に固定され回転不能にされる。また、ステータ翼車６ｓは、ブレーキＢｓの係合度合いすなわち係合圧が調整されることで発生されるスリップによっても、上記正回転方向に回転するポンプ翼車６ｐに対して相対的にその正回転方向とは反対の負回転方向に回転させられるようになっている。この際、ステータ翼車６ｓには、例えば上記係合圧が大きくなるとともに増大する上記負回転方向の負荷トルクすなわち制動トルクＴBが与えられる。また、ステータ翼車６ｓには、クラッチＣｓが係合されることにより上記電動モータ１０による駆動トルクＴDあるいは制動トルクＴBがそのまま伝達されるようになっており、また、クラッチＣｓの係合度合いすなわち係合圧が調整されることで発生されるスリップによりその係合圧の大きさに応じて上記駆動トルクＴDあるいは制動トルクＴBの伝達割合が変化させられるようになっている。
【００２６】
複数の変速比に変速可能な自動変速機８は、車体に取り付けられる非回転部材としてのケース１１内において、ダブルピニオン型の第１遊星歯車装置１２を主体として構成されている第１変速部１４と、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置１６及びダブルピニオン型の第３遊星歯車装置１８を主体として構成されている第２変速部２０とを共通の軸心上に有し、入力軸２２の回転を変速して出力軸２４から出力する。入力軸２２は、走行用の動力源であるエンジン９からの動力により回転駆動されるトルクコンバータ６のタービン軸でもある。なお、このトルクコンバータ６および自動変速機８はその軸心に対して略対称的に構成されており、図１の骨子図においてはそれら軸心の下半分が省略されている。
【００２７】
上記第１遊星歯車装置１２は、サンギヤＳ１、互いに噛み合う複数対のピニオンギヤＰ１、そのピニオンギヤＰ１を自転及び公転可能に支持するキャリアＣＡ１、ピニオンギヤＰ１を介してサンギヤＳ１と噛み合うリングギヤＲ１を備えている。また、第２遊星歯車装置１６は、サンギヤＳ２、ピニオンギヤＰ２、そのピニオンギヤＰ２を自転及び公転可能に支持するキャリアＣＡ２、ピニオンギヤＰ２を介してサンギヤＳ２と噛み合うリングギヤＲ２を備えている。また、第３遊星歯車装置１８は、サンギヤＳ３、互いに噛み合う複数対のピニオンギヤＰ２及びＰ３、そのピニオンギヤＰ２及びＰ３を自転及び公転可能に支持するキャリアＣＡ３、ピニオンギヤＰ２及びＰ３を介してサンギヤＳ３と噛み合うリングギヤＲ３を備えている。
【００２８】
図１において、クラッチＣ１〜Ｃ４およびブレーキＢ１、Ｂ２は、クラッチＣｓおよびブレーキＢｓと同様に油圧アクチュエータとその油圧アクチュエータに供給される油圧により係合或いは解放される多板式のクラッチあるいはブレーキとを備える油圧式摩擦係合装置であって、第１回転要素ＲＭ１（サンギヤＳ２）は、第１ブレーキＢ１を介してケース１１に選択的に連結されて回転停止され、第３クラッチＣ３を介して中間出力部材である第１遊星歯車装置１２のリングギヤＲ１（すなわち第２中間出力経路ＰＡ２）に選択的に連結され、さらに第４クラッチＣ４を介して第１遊星歯車装置１２のキャリアＣＡ１（すなわち第１中間出力経路ＰＡ１の間接経路ＰＡ１ｂ）に選択的に連結されるようになっている。
【００２９】
また、第２回転要素ＲＭ２（キャリアＣＡ２およびＣＡ３）は、第２ブレーキＢ２を介してケース１１に選択的に連結されて回転停止され、第２クラッチＣ２を介して入力軸２２（すなわち第１中間出力経路ＰＡ１の直結経路ＰＡ１ａ）に選択的に連結されるようになっている。また、第３回転要素ＲＭ３（リングギヤＲ２およびＲ３）は、出力軸２４に一体的に連結されて回転を出力するようになっている。また、第４回転要素ＲＭ４（サンギヤＳ３）は、第１クラッチＣ１を介してリングギヤＲ１に連結されるようになっている。なお、第２回転要素ＲＭ２とケース１１との間には、第２回転要素ＲＭ２の正回転（入力軸２２と同じ回転方向）を許容しつつ逆回転を阻止する一方向クラッチＦ１が第２ブレーキＢ２と並列に設けられている。
【００３０】
図３は、自動変速機８において各変速段を成立させる際の各係合要素の作動状態を説明する図表であり、「○」は係合状態を、「（○）」はエンジンブレーキ時のみ係合状態を、空欄は解放状態をそれぞれ表している。図３に示すように、本実施例の自動変速機８は、上記各係合装置すなわち複数の油圧式摩擦係合装置（クラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１、Ｂ２）が選択的に係合させられることにより変速比（＝自動変速機８の入力軸回転速度ＮＩＮ／自動変速機８の出力軸回転速度ＮＯＵＴ）が異なる前進８段を含む複数の変速段が成立するようになっている。なお、各変速段の変速比は、第１遊星歯車装置１２、第２遊星歯車装置１６、および第３遊星歯車装置１８の各ギヤ比ρ１、ρ２、ρ３によって適宜定められる。
【００３１】
図４は、図１のエンジン９や自動変速機８、あるいはトルクコンバータ６などを制御するために車両に設けられた制御系統を説明するブロック線図である。電子制御装置７８には、エンジン回転速度センサ８０からのエンジン回転速度ＮEを示す信号、タービン回転速度センサ８２からのタービン回転速度ＮTすなわち入力軸回転速度ＮINを示す信号、ステータ回転速度センサ８３からのステータ回転速度ＮＳを示す信号、吸入空気量センサ８４からの吸入空気量ＱAを示す信号、吸入空気温度センサ８６からの吸入空気温度ＴAを示す信号、車速センサ８８からの車速Ｖすなわち出力軸回転速度ＮOUTを示す信号、スロットルセンサ９０からのスロットル弁開度θTHを示す信号、冷却水温センサ９２からの冷却水温ＴWを示す信号、油温センサ９４からの油圧制御回路３０の作動油温度ＴOILを示す信号、アクセル操作量センサ９６からのアクセルペダル９８等のアクセル操作部材の操作量であるアクセル開度ＡCCを示す信号、フットブレーキスイッチ１００からの常用ブレーキであるフットブレーキ１０２の操作の有無を示す信号、レバーポジションセンサ１０４からのシフトレバー１０６のレバーポジション（操作位置）ＰSHを示す信号などが供給されるようになっている。
【００３２】
電子制御装置７８は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵは、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って上記各入力信号を処理し、電子スロットル弁１０８や燃料噴射装置１１０、点火装置１１２、油圧制御回路３０のリニアソレノイド弁等、あるいは電動モータ１０などに信号すなわち出力信号をそれぞれ出力するようになっている。電子制御装置７８は、このような入出力信号処理を行うことにより、エンジン９の出力制御やトルクコンバータ６のステータ６ｓの回転制御などを実行するようになっており、必要に応じてエンジン制御用や変速制御用などに分けて構成される。
【００３３】
本実施例においては、上記エンジン９の出力制御は、エンジン出力制御装置の一部を構成する電子スロットル弁１０８、燃料噴射装置１１０、および点火装置１１２などによって行われる。
【００３４】
自動変速機８の変速制御は、油圧制御回路３０によって行われ、例えば予め記憶された変速線図（変速マップ）からアクセル開度Ａccおよび車速Ｖに基づいて自動変速機８の変速すべきギヤ段を決定し、その決定されたギヤ段を成立させるように前記図３に示す作動表に従ってクラッチＣ１〜Ｃ４およびブレーキＢ１、Ｂ２の係合解放状態を切り換える。
【００３５】
トルクコンバータ６のステータ翼車６ｓの回転制御は、油圧制御回路３０のクラッチＣｓやブレーキＢｓ、および電動モータ１０によって行われる。具体的には、上記ステータ翼車６ｓの回転制御は、電子制御装置７８の指令に従ってインバータから電動モータ１０に供給される駆動電流ＩDの大きさに比例する駆動トルクＴD、あるいは例えばその電動モータ１０から出力される発電電流ＩGの大きさに比例する制動トルクＴBが適宜調整されることにより実行される。
【００３６】
ここで、本実施例のトルクコンバータ６において、遠心力により外周側に張り付く作動油は、トルクコンバータ６の断面において図１の流線ＦＬに沿うようにポンプ翼車６ｐ、タービン翼車６ｔ、ステータ翼車６ｓの順に循環する。図５に示すように、ポンプ翼車６ｐ、タービン翼車６ｔ、ステータ翼車６ｓは、周方向において一定間隔に隔てられた複数の羽根を備えている。図５は、各翼車におけるトルクコンバータ６内の作動油の流線ＦＬに沿った羽根の形状をそれぞれ表している。ポンプ翼車６ｐの羽根によってエネルギーが与えられることにより流動させられた作動油は、タービン翼車６ｔの羽根に作用してタービン翼車６ｔを回転させる。タービン翼車６ｔを通過した作動油は、コンバータ領域では、ステータ翼車６ｓの羽根に当たって方向変換させられた後、ポンプ翼車６ｐへ循環させられる。上記ステータ翼車６ｓの羽根に作動油が当たって方向変換させられることにより、そのステータ翼車６ｓに反力トルクが発生させられる。この反力トルクは、上記作動油の方向変換量（角度）に対応しており、後述のトルク比ｔの大きさに対応している。
【００３７】
角運動量の定義によれば各翼車（ポンプ翼車６ｐ、タービン翼車６ｔ、およびステータ翼車６ｓ）が作動油（流体）に与えるトルクＴ[N・m]は、次式(１)のように表される。
【００３８】
Ｔ＝(γ／ｇ)×Ｑ×△(ｒ×ｖＵ) ・・・式(１)
【００３９】
式(１)において、γはトルクコンバータ６内の作動油の比重量[kg/m3]、ｇは重力加速度[m/s2]、Ｑは上記作動油の体積流量[m3/s]、△(ｒ×ｖＵ)は各翼車における流体流の出口と入口とにおける作動油の各絶対速度のモーメントｒ×ｖＵ[m2/s]の差である。
【００４０】
上記式(１)から、ポンプ翼車６ｐが作動油に与えるトルクＴ１[N・m]、タービン翼車６ｔが作動油に与えるトルクＴ２[N・m]、およびステータ翼車６ｓが作動油に与えるトルクＴ３[N・m]は、次式(２)乃至(４)のように表される。式(２)乃至(４)において、ＴＰはポンプトルク[N・m]すなわちエンジントルク、ＴＴはタービントルク[N・m]すなわち出力トルク、ＴＳはステータ翼車６ｓの反力トルクの大きさと一致するステータトルク[N・m]すなわちステータ翼車６ｓにより作動油の流れの向きが変えられる際にそのステータ翼車６ｓに対してポンプ翼車６ｐの回転方向である正回転方向に作用するトルクである。
【００４１】
Ｔ１＝ ＴＰ ＝(γ／ｇ)×Ｑ×(ＶＵＰ×ｒ２−ＶＵＳ×ｒ１)・・・式(２)
Ｔ２＝−ＴＴ＝(γ／ｇ)×Ｑ×(ＶＵＴ×ｒ３−ＶＵＰ×ｒ２)・・・式(３)
Ｔ３＝ ＴＳ ＝(γ／ｇ)×Ｑ×(ＶＵＳ×ｒ１−ＶＵＴ×ｒ３)・・・式(４)
【００４２】
式(２)乃至(４)において、ｒ１はポンプ翼車６ｐの流体流の出口ｂｐおよびタービン翼車６ｔの流体流の入口ａｔにおける回転軸心すなわち自動変速機８の入力軸（タービン軸）２２からの距離[m]、ｒ２はタービン翼車６ｔの流体流の出口ｂｔおよびステータ翼車６ｓの流体流の入口ａｓにおける回転軸心からの距離[m]、ｒ３はステータ翼車６ｓの流体流の出口ｂｓおよびポンプ翼車６ｐの流体流の入口ａｐにおける回転軸心からの距離[m]である。また、式(２)乃至(４)中において、ＶＵＰはポンプ翼車６ｐの絶対速度の円周分速度[m/s]、ＶＵＴはタービン翼車６ｔの絶対速度の円周分速度[m/s]、ＶＵＳはステータ翼車６ｓの絶対速度の円周分速度[m/s]である。
【００４３】
式(２)乃至(４)からＴ１＋Ｔ２＋Ｔ３＝０(零)が成立するため、ポンプトルクＴＰ、タービントルクＴＴ、およびステータトルクＴＳは次式(５)のように表される。つまり、トルクコンバータ６におけるポンプトルクＴＰに対するタービントルクＴＴのトルク増加分は、ステータトルクＴＳに一致する。
【００４４】
ＴＴ＝ＴＰ＋ＴＳ ・・・式(５)
【００４５】
ここで、本実施例のトルクコンバータ６は、ステータ翼車６ｓの反力が前述の電動モータ１０の回転制御により調整される駆動トルクＴDあるいは制動トルクＴBにより増減されることから、タービン翼車から出力される出力トルクが従来の一定容量のトルクコンバータで得られる出力トルクに対して増減させられるようになっている。
【００４６】
図６および図７は、上述の内容を示す本実施例のトルクコンバータ６の特性を示す図である。図６は、タービン翼車６ｔのタービン回転数ＮＴ[rpm]とポンプ翼車６ｐのポンプ回転数ＮＰ[rpm]との回転速度比すなわち速度比ｅ(＝ＮＴ／ＮＰ)に対する、タービントルクＴＴとポンプトルクＴＰとのトルク比（トルク増幅率）ｔ(＝ＴＴ／ＴＰ)を示す図であり、図７は、上記速度比ｅ(＝ＮＴ／ＮＰ)に対する、容量係数Ｃ(＝ＴＰ／ＮＰ２)[N・m/rpm2]を示す図である。
【００４７】
図６および図７において、制動トルクＴBが所定の値に調整されるかあるいはブレーキＢｓが係合されることにより、ステータ翼車６ｓがケース１１に固定され、図６の実線に示すベースラインＢｔで示すように従来の一定容量のトルクコンバータと同様に設計上定まる所定のトルク比ｔでトルクの伝達が行われる。なお、このときのトルクコンバータ６の容量係数Ｃは、図７の実線で示すベースラインＢＣで示すようになる。
【００４８】
また、クラッチＣｓが適宜係合された状態で電動モータ１０により駆動トルクＴDが所定の値に調整されてステータ翼車６ｓがポンプ翼車６ｐと同一回転方向で回転させられると、ステータトルクＴＳが増加し、図６のステータ正転を示す長鎖線のように従来の一定容量のトルクコンバータで得られるよりも大きいトルク比ｔでトルクの伝達が行われる。このときのトルクコンバータ６の容量係数Ｃは、図７のステータ正転を示す長鎖線のようになる。なお、トルク比ｔおよび容量係数Ｃは、同じ速度比ｅであっても、電動モータ１０により駆動トルクＴDがさらに増減されることにより図６および図７の矢印ａ、ｄに示すように図６のベースラインＢｔからステータ正転を示す長鎖線以上または図７のベースラインＢＣからステータ正転を示す長鎖線以下の範囲で適宜設定される。
【００４９】
また、クラッチＣｓおよびブレーキＢｓが解放されることによりステータトルクＴＳが零とされると、図６のステータフリーを示す１点鎖線で示すようにトルクの増大が行われず、トルク比ｔ＝１でトルクの伝達が行われる。その結果、トルクコンバータ６が流体継手として作動するようになる。このときのトルクコンバータ６の容量係数Ｃは、図７のステータフリーを示す１転鎖線のようになる。
【００５０】
また、制動（回生）トルクＴBが所定の値に調整されるかあるいはブレーキＢｓの係合圧が所定の値に調整されてブレーキＢｓがスリップさせられると、ステータトルクＴＳがステータ翼車６ｓが固定される場合に比較して減少し、図６のステータモータ回生で示す短鎖線で示すように従来の一定容量のトルクコンバータで得られるよりも小さいトルク比ｔでトルクの伝達が行われる。このときのトルクコンバータ６の容量係数Ｃは、図６のステータモータ回生で示す短鎖線のようになる。なお、トルク比ｔおよび容量係数Ｃは、同じ速度比ｅであっても、制動（回生）トルクＴＢあるいはブレーキＢｓの係合圧がさらに増減されることにより図６および図７の矢印ｂ、ｃに示すようにベースラインＢｔ又はＢＣからステータフリーで示す１点鎖線までの範囲で適宜設定される。
【００５１】
つまり、本実施例における電動モータ１０は、ステータ翼車６ｓをポンプ翼車６ｐの回転方向である正回転方向に回転制御することによりトルク比ｔを増加させるものである。さらに、本実施例における電動モータ１０は、その駆動および制動（回生）によってステータ翼車６ｓをポンプ翼車６ｐの回転方向とは反対の負回転方向に回転制御することによりトルク比ｔを減少させるものである。さらに、本実施例におけるブレーキＢｓは、そのスリップによってステータ翼車６ｓをポンプ翼車６ｐの回転方向とは反対の負回転方向に回転制御することによりトルク比ｔを減少させるものである。
【００５２】
図８は、電子制御装置７８による制御作動の要部を説明する機能ブロック線図である。変速制御手段１２０は、自動変速機８の変速を行う制御手段として機能するものである。変速制御手段１２０は、例えば、予め記憶された変速線図から車速Ｖとエンジン９の出力を操作するアクセル開度Ａccに基づいて、自動変速機８のギヤ比を段階的に切り換える。
【００５３】
容量係数制御手段１２２は、ステータ翼車６ｓの回転速度を制御する、或いは、ブレーキＢｓの係合圧を制御することで、トルクコンバータ６の容量係数Ｃを好適に制御する。
【００５４】
具体的には、容量係数制御手段１２２は、例えば車両の発進時あるいは加速走行時に、クラッチＣｓを係合させるとともに電動モータ１０によりステータ翼車６ｓをポンプ翼車６ｐと同回転方向へ回転させる制御を行う。これにより、前述のようにトルクコンバータ６のトルク比ｔが増大制御され容量係数Ｃが低減制御される。このトルク比ｔの増大により発進トルクあるいは加速トルクが増大し、容量係数Ｃの低減によりエンジン回転のスムーズな上昇が可能となる。このような制御は、高アクセル開度等の加速（動力性能）指向走行時において有効であり、特に、エンジン回転のよりスムーズな上昇が求められるターボチャージャーエンジン等にて実行されると有効である。
【００５５】
また、容量係数制御手段１２２は、例えば車両の発進時あるいは加速走行時に、クラッチＣｓを係合させるとともに、電動モータ１０をステータ翼車６ｓに作用するトルクにより回転させられるようにする制御を行う。これにより、車両の発進時あるいは加速走行時にトルクコンバータ６がトルク増幅を行っている場合において、前述のようにステータ翼車６ｓが流体流から受けるトルクすなわち反力トルクによりポンプ翼車６ｐの回転方向とは反対方向の負回転方向に回転されるに伴う電動モータ１０の回生量を制御する。これにより、トルクコンバータ６のトルク比ｔが低減制御され、容量係数Ｃが増大制御される。このような制御は、低アクセル開度等の低燃費指向走行時において有効である。さらに、電動モータ１０の回生による燃費向上が可能となる。
【００５６】
また、容量係数制御手段１２２は、容量係数Ｃを制御することでエンジン９の作動領域を燃料消費特性の優れた領域に変更することができる。具体的には、容量係数Ｃを変更することで、エンジン９にかかる負荷を変更することができるため、同じ要求駆動力に対して、エンジン９の作動領域を燃料消費特性の優れた領域（例えば低回転高トルク領域）で作動されるように制御することができる。
【００５７】
また、容量係数制御手段１２２は、ブレーキＢｓの係合圧を制御することで容量係数Ｃを制御する。例えば、容量係数制御手段１２２は、トルクコンバータレンジにおいて、ブレーキＢｓの係合圧をブレーキＢｓが完全係合される大きさまで増圧することで、ステータ翼車６ｓを回転停止させる。これより、トルクコンバータ６の容量係数Ｃが図７に示すベースラインＢＣとなるように制御される。また、トルクコンバータ６がカップリングレンジとなるとブレーキＢｓを解放させることで、ステータ翼車６ｓを空転させる。また、容量係数制御手段１２２は、例えば走行中の駆動トルクを低減させる必要が生じた場合などにおいて、ブレーキＢｓの係合圧を制御してブレーキＢｓをスリップ係合させることにより、容量係数Ｃを増大制御する。
【００５８】
ところで、自動変速機８がアップシフトされると、図９に示すように、エンジン９および自動変速機８の入力軸として機能するタービン回転速度ＮＴの回転速度が変化するイナーシャ相において、車両用駆動装置７（駆動系）からのイナーシャトルクＴＩＮＳ（慣性トルク）が発生する。このイナーシャトルクＴＩＮＳを吸収する手段として、エンジン９の遅角制御やスロットル弁を閉じる制御などによるトルクダウンが実施されていた。しかし、エンジン９の遅角制御はエンジン９の効率を悪化させる制御であり、しかも、排ガスや触媒劣化等の問題があり、十分なトルクダウンを実施することは困難であった。また、スロットル弁を閉じる閉じ制御に関しても、制御に遅れが出やすい制御であるため、応答性に問題があり、図９のように、イナーシャ相時間を長く調整するなどの必要があった。そこで、本実施例では、自動変速機８のアップシフト時において発生するイナーシャトルクＴＩＮＳを、電動モータ１０がステータ翼車６ｓを介して回生するステータ回生制御手段１２４を備えることで、変速ショックの抑制および変速性の向上を可能としている。以下、上記ステータ回生制御手段１２４を中心に説明する。
【００５９】
アップシフト判定手段１２６は、自動変速機８がアップシフトされるか否かを判定する。具体的には、アップシフト判定手段１２６は、例えば、予め設定された車速Ｖおよびアクセル開度Ａccをパラメータとする自動変速機８の図示しない変速線図において、車両の状態が変速線図上のアップシフトを指示するアップシフト線を通過した否かに基づいて、自動変速機８がアップシフトされるか否かを判定する。或いは、アップシフト判定手段１２６は、シフトレバー１０６のレバーポジションＰＳＨが、運転者の操作によって変速段を選択可能なマニュアルポジションに操作されると共に、さらに運転者によってアップシフト操作されたか否かに基づいて、自動変速機８がアップシフトされるか否かを判定する。
【００６０】
回生制御可否判定手段１２８は、例えばステータ翼車６ｓと電動モータ１０とを動力伝達可能を連結するクラッチＣｓが故障していないか否か、電動モータ１０が故障していないか否か、さらに、電動モータ１０によって回生された電力の供給先である蓄電装置５０の充電容量ＳＯＣが、充電可能な上限値を超えていないか否かなどに基づいて、電動モータ１０による回生が実施可能か否かを判定する。
【００６１】
イナーシャ相判定手段１３０は、自動変速機８がアップシフトされる際、その自動変速機８の変速中におけるイナーシャ相の開始時期および終了時期を判定する。具体的には、エンジン９のエンジン回転速度ＮＥを検出し、その回転速度ＮＥの回転速度変化に基づいて、イナーシャ相の開始時期および終了時期を判定する。例えば、自動変速機８のアップシフトである場合、イナーシャ相が開始されると、エンジン回転速度ＮＥが低下し始める。また、イナーシャ相が終了すると、エンジン回転速度ＮＥの低下が終了する。これらに基づいて、イナーシャ相判定手段１３０は、イナーシャ相の開始時期および終了時期を判定する。なお、イナーシャ相の判定は、エンジン回転速度ＮＥに代えて、タービン回転速度ＮＴや出力軸回転速度ＮＯＵＴなどに基づいて判定しても構わない。
【００６２】
或いは、イナーシャ相判定手段１３０は、イナーシャ相の開始時期および終了時期を、例えば自動変速機８の変速進行度に基づいて判定する。具体的には、先ず、現在の自動変速機８の変速比（＝入力軸回転速度ＮＩＮ／出力軸回転速度ＮＯＵＴ）を算出する。そして、その算出された現在の変速比および機械的に決定される変速前後の変速比に基づいて、変速進行度を算出する。そして、算出された変速進行度の度合いに応じてイナーシャ相の開始時期および終了時期を判定する。
【００６３】
そして、ステータ回生制御手段１２４は、自動変速機８のアップシフト時において発生するイナーシャトルクＴＩＮＳをステータ翼車６ｓを介して電動モータ１０によって回生する。すなわち、自動変速機８のイナーシャ相中のイナーシャトルクＴＩＮＳを電動モータ１０の回生制御によって吸収する。
【００６４】
ステータ回生制御手段１２４は、アップシフト判定手段１２６によって自動変速機８のアップシフトが実施されると判定され、回生制御可否判定手段１２８によって回生制御実施可能と判定され、さらに、イナーシャ判定手段１３０によってイナーシャ相が開始されたと判定されると実施される。ステータ回生制御手段１２４は、イナーシャ相の開始が判定されるに伴い、クラッチＣｓを係合させてステータ翼車６ｓと電動モータ１０とを動力伝達可能に連結する。そして、ステータ回生制御手段１２４は、吸収されるべきイナーシャトルクＴＩＮＳを算出する。なお、イナーシャトルクＴＩＮＳは、図９において、斜線部に対応しており、予め設定された算術式に基づいてイナーシャトルクＴＩＮＳが逐次算出される。具体的には、前回検出されたエンジン回転速度ＮＥ１および現在検出されたエンジン回転速度ＮＥ２に基づいて、エンジン回転速度ＮＥの単位時間当りの回転変化率ΔＮを逐次算出し、その回転変化率ΔＮに基づいて、角加速度αを算出する。そして、予め算出されて記憶されている車両用駆動装置７（駆動系）の回転体全体としての慣性モーメントＩに前記角加速度αを乗算することで、イナーシャトルクＴＩＮＳ（＝Ｉ・α）が逐次算出される。
【００６５】
そして、ステータ回生制御手段１２４は、算出されたイナーシャトルクＴＩＮＳを吸収するように、容量係数制御手段１２２に対してステータ翼車６ｓを介して電動モータ１０によって回生する回生制御を実施させる命令を出力する。ここで、回生制御による回生量は、算出されたイナーシャトルクＴＩＮＳの大きさに基づいて適宜制御される。例えば、算出されたイナーシャトルクＴＩＮＳに対応する好適な回生量が予め実験的に設定されており、その回生量が得られるように、電動モータ１０が適宜制御される。そして、イナーシャ判定手段１３０によって自動変速機８のイナーシャ相の終了が判定されると、ステータ回生制御手段１２４は、容量係数制御手段１２２に対して、回生制御を終了する命令を出力することで、クラッチＣｓが解放される。
【００６６】
図１０は、電子制御装置７８の制御作動の要部すなわち自動変速機８のアップシフトの際に変速ショックを抑制すると共に、変速性を向上させるための制御作動を説明するフローチャートであり、例えば数ｍｓｅｃ乃至数十ｍｓｅｃ程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実施されるものである。
【００６７】
先ず、アップシフト判定手段１２６に対応するステップＳＡ１（以下、ステップを省略する）において、自動変速機８がアップシフトされるか否かが判定される。ＳＡ１が否定されると、本ルーチンは終了させられる。一方、ＳＡ１が肯定されると、容量係数制御手段１２２に対応するＳＡ２において、ポンプ翼車６ｐおよびタービン翼車６ｔの回転速度およびトルク等が検出されることで、現在の走行状態が把握される。そして、回生制御可否判定手段１２８に対応するＳＡ３において、電動モータ１０による回生制御が実施可能か否かが判定される。ＳＡ３が否定されると、変速制御手段１２０に対応するＳＡ１０において、通常の自動変速機８の変速制御が実施される。ＳＡ３が肯定されると、変速制御手段１２０に対応するＳＡ４において、自動変速機８の変速進行度が算出される。なお、変速進行度は、例えば、変速前後の変速比と、現在の自動変速機８の変速比（＝入力軸回転速度ＮＩＮ／出力軸回転速度ＮＯＵＴ）とに基づいて算出される。
【００６８】
次いで、ＳＡ５に対応するイナーシャ判定手段１３０において、自動変速機８のイナーシャ相が開始されたか否かが、例えばＳＡ４において算出された変速進行度、或いは、エンジン回転速度ＮＥの回転速度変化などに基づいて判定される。ＳＡ５が否定されると、ＳＡ４に戻り、イナーシャ相が開始されるまで繰り返しＳＡ５のイナーシャ相開始判定が実施される。そして、ＳＡ５が肯定される、すなわち自動変速機８のイナーシャ相が開始されるものと判定されると、ステータ回生制御手段１２４に対応するＳＡ６において、イナーシャトルクＴＩＮＳが算出される。そして、ステータ回生制御手段１２４および容量係数制御手段１２２に対応するＳＡ７において、ＳＡ６において算出されたイナーシャトルクＴＩＮＳを吸収するようにステータ翼車６ｓを介して電動モータ１０による回生制御が実施される。次いで、イナーシャ相判定手段１３０に対応するＳＡ８において、自動変速機８のイナーシャ相が終了したか否かが判定される。ＳＡ８が否定されると、再びＳＡ４に戻り、同様の制御が繰り返し実施される。そして、ＳＡ８が肯定される、すなわち自動変速機８のイナーシャ相が終了されると、ステータ回生制御手段１２４および容量係数制御手段１２２に対応するＳＡ９において、電動モータ１０による回生制御が終了される。
【００６９】
図１１は、自動変速機８のアップシフト時において、電動モータ１０による回生制御を実施したときの制御作動を説明するタイムチャートである。ｔ１時点において、自動変速機８のアップシフト変速指令が出力され、ｔ２時点において、自動変速機８の変速が開始される。これに伴い、自動変速機８内の摩擦係合要素の掴み換えが開始されて、出力軸トルクＴＯＵＴが低下され始める。なお、このｔ２時点乃至ｔ３時点が出力軸トルクＴＯＵＴが変化するトルク相となる。そして、ｔ３時点においてエンジン回転速度ＮＥが変化するイナーシャ相が開始されるに伴い、ステータ回生制御手段１２４による回生制御が開始される。なお、回生制御による回生量は、ステータ回生制御手段１２４によって算出されたイナーシャトルクＴＩＮＳに応じて適宜制御される。ここで、前記回生制御によってイナーシャトルクＴＩＮＳが吸収されるので、自動変速機８のアップシフト時の変速ショックが抑制される。また、変速ショックが抑制されるに伴い、イナーシャ相時間を短く設定することも可能となる。そして、ｔ４時点においてイナーシャ相が終了されると、ステータ回生制御手段１２４による回生制御が終了される。
【００７０】
上述のように、本実施例によれば、ポンプ翼車６ｐとタービン翼車６ｔとそのタービン翼車６ｔとポンプ翼車６ｐとの間に回転可能に配設されたステータ翼車６ｓとを有するトルクコンバータ６と、ステータ翼車６ｓを駆動可能な電動モータ１０を備えることから、電動モータ１０を用いてステータ翼車６ｓをポンプ翼車６ｐの回転方向である正回転方向、およびポンプ翼車６ｐの回転方向とは反対の負回転方向へ回転させることにより、従来に比較してトルク比ｔおよび容量係数Ｃの変化範囲が広範囲となるので、車両の燃費性能および動力性能を大幅に向上させることができる。
【００７１】
また、本実施例によれば、駆動系からの回転慣性力（イナーシャ）を電動モータ１０がステータ翼車６ｓを介して回生するステータ回生制御手段１２４を備えるため、自動変速機８がアップシフトされる際に発生するイナーシャトルクＴＩＮＳを、ステータ回生制御手段１２４による回生によって迅速に吸収することができる。これにより、自動変速機８のアップシフト時の変速ショックを抑制することができ、変速性を向上させることができる。また、ステータ翼車６ｓを介してイナーシャトルクＴＩＮＳが回生される、すなわちトルクコンバータ６の流体流を介してイナーシャトルクＴＩＮＳが回生されるため、例えば自動変速機８の入力軸２２から直接回生する場合に比べて、回生制御実施時のショックが小さくなる。
【００７２】
また、本実施例によれば、自動変速機８の変速中のイナーシャ相を判定するイナーシャ相判定手段１３０を備え、ステータ回生制御手段１２４は、自動変速機８のイナーシャ相中のイナーシャトルクＴＩＮＳを回生するものであるため、イナーシャ相中のイナーシャトルクＴＩＮＳのみを効果的に吸収することができ、変速ショックを効果的に抑制することができる。
【００７３】
また、本実施例によれば、ステータ翼車６ｓと電動モータ１０との間の動力伝達経路を断続可能なクラッチＣｓが設けられているため、トルクコンバータ６の容量係数Ｃを制御したいときのみステータ翼車６ｓと電動モータ１０とを接続状態とすることができる。
【００７４】
また、本実施例によれば、ステータ翼車６ｓとケース１１とを断続可能なブレーキＢｓが設けられているため、ブレーキＢｓを適宜接続状態とすることで、従来のトルクコンバータ６と同様の機能を持たせることができる。例えば、トルクコンバータ６のトルクコンバータレンジにおいて、ブレーキＢｓを接続状態とすることで、ステータ翼車６ｓを回転停止させてトルクを増幅させる。また、カップリングレンジでは、ブレーキＢｓを解放状態とすることで、ステータ翼車６ｓを空転させて、ステータ翼車６ｓへの作動油の不要な衝突を回避させる。
【００７５】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００７６】
例えば、前述の実施例では、イナーシャ相の判定は、変速進行度またはエンジン回転速度ＮＥに基づいて実施されているが、これら以外にもタービン回転速度ＮＴ、出力軸回転速度ＮＯＵＴなどに基づいてイナーシャ相を判定しても構わない。
【００７７】
また、前述の実施例では、算出されたイナーシャトルクＴＩＮＳを吸収するように電動モータ１０による回生制御が実施されるが、回生量はイナーシャトルクＴＩＮＳの一部を吸収する設定であっても構わない。
【００７８】
また、前述の実施例では、車両用駆動装置７の後段部には、有段式の自動変速機８が設けられているが、この自動変速機８は、有段式の変速機に限定されず、例えばベルト式無段変速機などの無段変速機であっても構わない。すなわち、変速機の構造は本発明において、矛盾のない範囲で自由に変更することができる。
【００７９】
また、前述の実施例では、電動モータ１０とステータ翼車６ｓとを選択的に連結するクラッチＣｓおよびケース１１とステータ翼車６ｓとを選択的に連結するブレーキＢｓが設けられているが、例えばさらに、電動モータ１０と入力軸２２とを選択的に連結するクラッチを設けた構成などであっても構わない。すなわち、電動モータ１０と入力軸２２とが連結されることで、電動モータ１０をハイブリッド用の電動機として兼用することもできる。
【００８０】
また、前述の実施例では、電動モータ１０とステータ翼車６ｓとがクラッチＣｓを介して直接的に連結されているが、例えば、遊星歯車装置をこれらの間に介装させるなどして、遊星歯車装置によるトルク変換を可能とする構成であっても構わない。
【００８１】
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の一実施例のトルクコンバータ（可変容量型トルクコンバータ）が適用された車両用駆動装置の骨子図である。
【図２】電動モータと駆動電流および発電電流との関係を示す図である。
【図３】自動変速機において各変速段を成立させる際の各係合要素の作動状態を説明する図表である。
【図４】図１のエンジンや自動変速機、あるいはトルクコンバータなどを制御するために車両に設けられた制御系統を説明するブロック線図である。
【図５】各翼車におけるトルクコンバータ内の作動油の流線に沿った羽根の形状をそれぞれ示す図である。
【図６】タービン翼車のタービン回転数とポンプ翼車のポンプ回転数との回転速度比すなわち速度比に対する、タービントルクとポンプトルクとのトルク比（トルク増幅率）を示す図である。
【図７】速度比に対する、容量係数の関係を示す図である。
【図８】電子制御装置による制御作動の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図９】自動変速機のアップシフト時に発生するイナーシャトルクを説明する図である。
【図１０】電子制御装置の制御作動の要部すなわち自動変速機のアップシフトの際に変速性を控除歌させるための制御作動を説明するフローチャートである。
【図１１】自動変速機のアップシフト時において、発電機による回生制御を実施したときの制御作動を説明するタイムチャートである。
【符号の説明】
【００８３】
６：トルクコンバータ ６ｐ：ポンプ翼車 ６ｔ：タービン翼車 ６ｓ：ステータ翼車 ７：車両用駆動装置 ８：自動変速機（変速機） ９：エンジン（駆動源） １１：ケース（非回転部材） １３：駆動輪 １２４：ステータ回生制御手段 １３０：イナーシャ相判定手段 Ｂｓ：クラッチ（第２断続手段） Ｃｓ：クラッチ（第１断続手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体を介してトルクを増幅可能なトルクコンバータに係り、特に、電動機によってトルクコンバータの容量係数を変更可能な可変容量型トルクコンバータの制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポンプ翼車と、タービン翼車と、そのタービン翼車とポンプ翼車との間に回転可能に配設されたステータ翼車とを、有するトルクコンバータがよく知られている。このような従来のトルクコンバータでは、ステータ翼車が一方向クラッチを介して非回転部材に連結されており、可変容量特性を備えない。一般に、トルクコンバータの流体特性としては、燃費指向であるときは高い容量（容量係数）であることが望まれるが、上記従来の構造では、ポンプ翼車、タービン翼車、ステータ翼車の形状によって一義的に定められてしまうため、走行パターンに拘わらず同一流体特性となり、燃費性能および動力性能を同時に向上させることには限界があった。
【０００３】
例えば、トルクコンバータの容量係数が高い場合、ポンプ翼車の回転速度すなわち駆動源の回転速度とタービン翼車の回転速度の回転速度差が小さいため、例えば定常状態から運転者がアクセルペダルを踏み込んで加速しようとしたとき、ダウンシフトをしない場合はタービン翼車の回転速度が引き上がらないため、駆動力を迅速に発生させられない。これにより、高容量のトルクコンバータを採用した場合、踏み込み時にトルクを発生しやすいように定常走行時においても駆動源を高回転低負荷の領域で運転させることとなる。一方、トルクコンバータの容量係数が低い場合、ポンプ翼車の回転速度とタービン翼車の回転速度との回転速度差が大きいため、アクセルペダル踏み込み時の応答性は向上する。但し、定常走行時でもポンプ翼車の回転速度とタービン翼車の回転速度との回転速度差が大きくなるため、トルクコンバータの内部損失が大きくなる。
【０００４】
これに対し、特許文献１に示されているように、ステータ翼車と非回転部材との間にブレーキ手段を設け、そのブレーキ手段の制動トルクを調節して容量を可変をした可変容量型トルクコンバータが提案されている。これによれば、ブレーキ手段による制動トルクを調節することによってトルクコンバータのトルク比および容量係数を無段階或いは多段階に変化させることが可能となり、運転条件や走行条件に応じて最適なトルク比および容量係数を設定でき、車両の走行性能を高めることができる。
【０００５】
【特許文献１】特開平１−１６９１７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の可変容量型トルクコンバータでは、そのステータ翼車の回転は、ポンプ翼車の回転方向とは反対の負回転方向の範囲で制御されるに過ぎず、それにより得られるトルク比の上限や容量係数の下限値には限界があり、運転条件や走行状態に応じて必ずしも十分にトルクコンバータのトルク比を高め、容量係数を低く変化させることができず、車両の動力性能を十分に高めることができなかった。
【０００７】
また、車両用駆動装置に備えられている変速機がアップシフトされると、駆動源および変速機の回転速度変化に伴うイナーシャトルクが発生する。このイナーシャトルクを吸収する手段として、従来では、駆動源の遅角制御が実施されてきた。ところが、この駆動源の遅角制御はエンジンの効率を悪化させる制御であり、さらに、排ガスや触媒劣化等の問題があり、十分なトルクダウンを実施することは困難であった。また、イナーシャトルクを吸収する他の手段として、スロットル弁を閉じる制御が提案されているが、この制御は遅れが生じ易く、変速応答性に問題があった。
【０００８】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、トルク比を高め且つ容量係数を低く変化させることができ、車両の動力性能を十分に高めることができ、且つ、変速ショックを抑制し変速機の変速性を向上させることができる車両用駆動装置の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】
【０００９】
上記目的を達成するための、請求項１にかかる発明の要旨とするところは、（ａ）ポンプ翼車と、タービン翼車と、そのタービン翼車とポンプ翼車との間に回転可能に配設されたステータ翼車とを、有するトルクコンバータと、複数の変速比に変速可能な変速機とを、備え、駆動源から出力される動力を駆動輪へ伝達する車両用駆動装置の制御装置において、（ｂ）前記ステータ翼車に動力伝達可能に連結された電動機と、（ｃ）前記変速機のアップシフト時において、駆動系からの回転慣性力を前記電動機が前記ステータ翼車を介して回生するステータ回生制御手段を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２にかかる発明の要旨とするところは、請求項１の車両用駆動装置の制御装置において、前記変速機の変速中のイナーシャ相を判定するイナーシャ相判定手段を備え、前記ステータ回生制御手段は、前記変速機のイナーシャ相中のイナーシャトルクを回生するものであることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項３にかかる発明の要旨とするところは、請求項１または２の車両用駆動装置の制御装置において、前記ステータ翼車と前記電動機との間の動力伝達経路を断続可能な第１断続手段が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項４にかかる発明の要旨とするところは、請求項１乃至３のいずれか１つの車両用駆動装置の制御装置において、前記ステータ翼車と非回転部材とを断続可能な第２断続手段が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１にかかる発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、ポンプ翼車とタービン翼車とそのタービン翼車とポンプ翼車との間に回転可能に配設されたステータ翼車とを有するトルクコンバータと、前記ステータ翼車を駆動可能な電動機を備えることから、電動機を用いてステータ翼車をポンプ翼車の回転方向である正回転方向、およびポンプ翼車の回転方向とは反対の負回転方向へ回転させることにより、従来に比較してトルク比および容量係数の変化範囲が広範囲となるので、車両の燃費性能および動力性能を大幅に向上させることができる。
【００１４】
また、駆動系からの回転慣性力を前記電動機が前記ステータ翼車を介して回生するステータ回生制御手段を備えるため、変速機がアップシフトされる際に発生するイナーシャトルクを、ステータ回生制御手段による回生によって迅速に吸収することができる。これにより、変速機のアップシフト時の変速ショックを抑制することができ、変速性を向上させることができる。また、ステータ翼車を介してイナーシャトルクが回生される、すなわちトルクコンバータの流体流を介してイナーシャトルクが回生されるため、例えば変速機の入力軸から直接回生する場合に比べて、回生制御実施時のショックがさらに小さくなる。
【００１５】
また、請求項２にかかる発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、前記変速機の変速中のイナーシャ相を判定するイナーシャ相判定手段を備え、前記ステータ回生制御手段は、前記変速機のイナーシャ相中のイナーシャトルクを回生するものであるため、イナーシャ相中のイナーシャトルクのみを効果的に吸収することができ、変速ショックを効果的に抑制することができる。
【００１６】
また、請求項３にかかる発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、前記ステータ翼車と前記電動機との間の動力伝達経路を断続可能な第１断続手段が設けられているため、トルクコンバータの容量係数を制御したいときのみステータ翼車と電動機とを接続状態とすることができる。
【００１７】
また、請求項４にかかる発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、前記ステータ翼車と非回転部材とを断続可能な第２断続手段が設けられているため、第２断続手段を適宜接続状態とすることで、従来のトルクコンバータと同様の機能を持たせることができる。例えば、トルクコンバータのトルクコンバータレンジにおいて、第２断続手段を接続状態とすることで、ステータ翼車を回転停止させてトルクを増幅させる。また、カップリングレンジでは、第２断続手段を解放状態とすることで、ステータ翼車を空転させて、ステータ翼車への作動油の不要な衝突を回避させる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【実施例】
【００１９】
図１は、本発明の一実施例のトルクコンバータ６（可変容量型トルクコンバータ）が適用された車両用駆動装置７の骨子図である。この車両用駆動装置７は縦置き型の自動変速機８を有するものであって、ＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）型車両に好適に採用されるものであり、走行用の駆動力源としてエンジン９を備えている。内燃機関にて構成されるエンジン９からの動力を、流体伝動装置として機能するトルクコンバータ６、自動変速機８、図示しない差動歯車装置（終減速機）、一対の車軸などを介して左右の駆動輪１３（図８参照）へ伝達されるようになっている。なお、本実施例のエンジン９が本発明の駆動源に対応しており、自動変速機８が本発明の変速機に対応している。
【００２０】
トルクコンバータ６は、エンジン９のクランク軸に連結され、そのエンジン９から回転駆動されることによってトルクコンバータ６内の作動油の流動による流体流を発生させるポンプ翼車６ｐと、自動変速機８の入力軸２２に連結され、そのポンプ翼車６ｐからの流体流を受けて回転させられるタービン翼車６ｔと、タービン翼車６ｔからポンプ翼車６ｐへの流体流中に回転可能に配置されたステータ翼車６ｓとを備えており、作動油（流体）を介して動力伝達を行うようになっている。
【００２１】
また、上記ポンプ翼車６ｐとタービン翼車６ｔとの間にはロックアップクラッチＬ／Ｕが設けられており、後述の油圧制御回路３０によってそのロックアップクラッチＬ／Ｕの係合状態、スリップ状態、或いは解放状態が制御されるようになっており、完全係合状態とされることによってポンプ翼車６ｐおよびタービン翼車６ｔが一体回転させられるすなわちエンジン９のクランク軸および入力軸２２が相互に直結状態とされるようになっている。
【００２２】
また、車両用駆動装置７は、トルクコンバータ６のステータ翼車６ｓに動力伝達可能に連結された電動モータ（電動機）１０と、その電動モータ１０とステータ翼車６ｓとの間の動力伝達経路を断続可能なクラッチＣｓと、ステータ翼車６ｓと非回転部材であるトランスミッションケース（以下、ケースと表す）１１との間を断続可能なブレーキＢｓとを、備えている。なお、電動モータ１０が本発明の電動機に対応しており、クラッチＣｓが本発明の第１断続手段に対応しており、ブレーキＢｓが本発明の第２断続手段に対応している。
【００２３】
上記電動モータ１０は、その駆動によってステータ翼車６ｓのポンプ翼車６ｐの回転方向である正回転方向の回転数を制御するようになっている。この際、ステータ翼車６ｓには、例えば、図２(ａ)に示すように後述の電子制御装置７８から回転駆動のために電動モータ１０に供給される駆動電流ＩDの大きさに比例する上記正回転方向の駆動トルクＴDが与えられる。また、電動モータ１０は、その駆動によってステータ翼車６ｓの負回転方向の回転数を制御するようになっている。この際、ステータ翼車６ｓには、例えば、電動モータ１０に供給される駆動電流ＩDの大きさに比例する上記負回転方向の駆動トルクＴDが与えられる。
【００２４】
また、電動モータ１０は、その制動（回生）によってもステータ翼車６ｓのポンプ翼車６ｐの回転方向とは反対の負回転方向の回転数を制御するようになっている。この際、ステータ翼車６ｓには、例えば、図２(ｂ)に示すように例えば車両に設けられた蓄電装置等に供給すなわち蓄電される発電電流ＩGの大きさに比例する上記負回転方向の負荷トルクすなわち制動（回生）トルクＴBが与えられる。
【００２５】
上記クラッチＣｓおよびブレーキＢｓは、油圧アクチュエータとその油圧アクチュエータに供給される油圧により摩擦係合或いは解放される多板式のクラッチあるいはブレーキとを備える油圧式摩擦係合装置である。ステータ翼車６ｓは、ブレーキＢｓが係合されることによりケース１１に固定され回転不能にされる。また、ステータ翼車６ｓは、ブレーキＢｓの係合度合いすなわち係合圧が調整されることで発生されるスリップによっても、上記正回転方向に回転するポンプ翼車６ｐに対して相対的にその正回転方向とは反対の負回転方向に回転させられるようになっている。この際、ステータ翼車６ｓには、例えば上記係合圧が大きくなるとともに増大する上記負回転方向の負荷トルクすなわち制動トルクＴBが与えられる。また、ステータ翼車６ｓには、クラッチＣｓが係合されることにより上記電動モータ１０による駆動トルクＴDあるいは制動トルクＴBがそのまま伝達されるようになっており、また、クラッチＣｓの係合度合いすなわち係合圧が調整されることで発生されるスリップによりその係合圧の大きさに応じて上記駆動トルクＴDあるいは制動トルクＴBの伝達割合が変化させられるようになっている。
【００２６】
複数の変速比に変速可能な自動変速機８は、車体に取り付けられる非回転部材としてのケース１１内において、ダブルピニオン型の第１遊星歯車装置１２を主体として構成されている第１変速部１４と、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置１６及びダブルピニオン型の第３遊星歯車装置１８を主体として構成されている第２変速部２０とを共通の軸心上に有し、入力軸２２の回転を変速して出力軸２４から出力する。入力軸２２は、走行用の動力源であるエンジン９からの動力により回転駆動されるトルクコンバータ６のタービン軸でもある。なお、このトルクコンバータ６および自動変速機８はその軸心に対して略対称的に構成されており、図１の骨子図においてはそれら軸心の下半分が省略されている。
【００２７】
上記第１遊星歯車装置１２は、サンギヤＳ１、互いに噛み合う複数対のピニオンギヤＰ１、そのピニオンギヤＰ１を自転及び公転可能に支持するキャリアＣＡ１、ピニオンギヤＰ１を介してサンギヤＳ１と噛み合うリングギヤＲ１を備えている。また、第２遊星歯車装置１６は、サンギヤＳ２、ピニオンギヤＰ２、そのピニオンギヤＰ２を自転及び公転可能に支持するキャリアＣＡ２、ピニオンギヤＰ２を介してサンギヤＳ２と噛み合うリングギヤＲ２を備えている。また、第３遊星歯車装置１８は、サンギヤＳ３、互いに噛み合う複数対のピニオンギヤＰ２及びＰ３、そのピニオンギヤＰ２及びＰ３を自転及び公転可能に支持するキャリアＣＡ３、ピニオンギヤＰ２及びＰ３を介してサンギヤＳ３と噛み合うリングギヤＲ３を備えている。
【００２８】
図１において、クラッチＣ１〜Ｃ４およびブレーキＢ１、Ｂ２は、クラッチＣｓおよびブレーキＢｓと同様に油圧アクチュエータとその油圧アクチュエータに供給される油圧により係合或いは解放される多板式のクラッチあるいはブレーキとを備える油圧式摩擦係合装置であって、第１回転要素ＲＭ１（サンギヤＳ２）は、第１ブレーキＢ１を介してケース１１に選択的に連結されて回転停止され、第３クラッチＣ３を介して中間出力部材である第１遊星歯車装置１２のリングギヤＲ１（すなわち第２中間出力経路ＰＡ２）に選択的に連結され、さらに第４クラッチＣ４を介して第１遊星歯車装置１２のキャリアＣＡ１（すなわち第１中間出力経路ＰＡ１の間接経路ＰＡ１ｂ）に選択的に連結されるようになっている。
【００２９】
また、第２回転要素ＲＭ２（キャリアＣＡ２およびＣＡ３）は、第２ブレーキＢ２を介してケース１１に選択的に連結されて回転停止され、第２クラッチＣ２を介して入力軸２２（すなわち第１中間出力経路ＰＡ１の直結経路ＰＡ１ａ）に選択的に連結されるようになっている。また、第３回転要素ＲＭ３（リングギヤＲ２およびＲ３）は、出力軸２４に一体的に連結されて回転を出力するようになっている。また、第４回転要素ＲＭ４（サンギヤＳ３）は、第１クラッチＣ１を介してリングギヤＲ１に連結されるようになっている。なお、第２回転要素ＲＭ２とケース１１との間には、第２回転要素ＲＭ２の正回転（入力軸２２と同じ回転方向）を許容しつつ逆回転を阻止する一方向クラッチＦ１が第２ブレーキＢ２と並列に設けられている。
【００３０】
図３は、自動変速機８において各変速段を成立させる際の各係合要素の作動状態を説明する図表であり、「○」は係合状態を、「（○）」はエンジンブレーキ時のみ係合状態を、空欄は解放状態をそれぞれ表している。図３に示すように、本実施例の自動変速機８は、上記各係合装置すなわち複数の油圧式摩擦係合装置（クラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１、Ｂ２）が選択的に係合させられることにより変速比（＝自動変速機８の入力軸回転速度ＮＩＮ／自動変速機８の出力軸回転速度ＮＯＵＴ）が異なる前進８段を含む複数の変速段が成立するようになっている。なお、各変速段の変速比は、第１遊星歯車装置１２、第２遊星歯車装置１６、および第３遊星歯車装置１８の各ギヤ比ρ１、ρ２、ρ３によって適宜定められる。
【００３１】
図４は、図１のエンジン９や自動変速機８、あるいはトルクコンバータ６などを制御するために車両に設けられた制御系統を説明するブロック線図である。電子制御装置７８には、エンジン回転速度センサ８０からのエンジン回転速度ＮEを示す信号、タービン回転速度センサ８２からのタービン回転速度ＮTすなわち入力軸回転速度ＮINを示す信号、ステータ回転速度センサ８３からのステータ回転速度ＮＳを示す信号、吸入空気量センサ８４からの吸入空気量ＱAを示す信号、吸入空気温度センサ８６からの吸入空気温度ＴAを示す信号、車速センサ８８からの車速Ｖすなわち出力軸回転速度ＮOUTを示す信号、スロットルセンサ９０からのスロットル弁開度θTHを示す信号、冷却水温センサ９２からの冷却水温ＴWを示す信号、油温センサ９４からの油圧制御回路３０の作動油温度ＴOILを示す信号、アクセル操作量センサ９６からのアクセルペダル９８等のアクセル操作部材の操作量であるアクセル開度ＡCCを示す信号、フットブレーキスイッチ１００からの常用ブレーキであるフットブレーキ１０２の操作の有無を示す信号、レバーポジションセンサ１０４からのシフトレバー１０６のレバーポジション（操作位置）ＰSHを示す信号などが供給されるようになっている。
【００３２】
電子制御装置７８は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵは、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って上記各入力信号を処理し、電子スロットル弁１０８や燃料噴射装置１１０、点火装置１１２、油圧制御回路３０のリニアソレノイド弁等、あるいは電動モータ１０などに信号すなわち出力信号をそれぞれ出力するようになっている。電子制御装置７８は、このような入出力信号処理を行うことにより、エンジン９の出力制御やトルクコンバータ６のステータ６ｓの回転制御などを実行するようになっており、必要に応じてエンジン制御用や変速制御用などに分けて構成される。
【００３３】
本実施例においては、上記エンジン９の出力制御は、エンジン出力制御装置の一部を構成する電子スロットル弁１０８、燃料噴射装置１１０、および点火装置１１２などによって行われる。
【００３４】
自動変速機８の変速制御は、油圧制御回路３０によって行われ、例えば予め記憶された変速線図（変速マップ）からアクセル開度Ａccおよび車速Ｖに基づいて自動変速機８の変速すべきギヤ段を決定し、その決定されたギヤ段を成立させるように前記図３に示す作動表に従ってクラッチＣ１〜Ｃ４およびブレーキＢ１、Ｂ２の係合解放状態を切り換える。
【００３５】
トルクコンバータ６のステータ翼車６ｓの回転制御は、油圧制御回路３０のクラッチＣｓやブレーキＢｓ、および電動モータ１０によって行われる。具体的には、上記ステータ翼車６ｓの回転制御は、電子制御装置７８の指令に従ってインバータから電動モータ１０に供給される駆動電流ＩDの大きさに比例する駆動トルクＴD、あるいは例えばその電動モータ１０から出力される発電電流ＩGの大きさに比例する制動トルクＴBが適宜調整されることにより実行される。
【００３６】
ここで、本実施例のトルクコンバータ６において、遠心力により外周側に張り付く作動油は、トルクコンバータ６の断面において図１の流線ＦＬに沿うようにポンプ翼車６ｐ、タービン翼車６ｔ、ステータ翼車６ｓの順に循環する。図５に示すように、ポンプ翼車６ｐ、タービン翼車６ｔ、ステータ翼車６ｓは、周方向において一定間隔に隔てられた複数の羽根を備えている。図５は、各翼車におけるトルクコンバータ６内の作動油の流線ＦＬに沿った羽根の形状をそれぞれ表している。ポンプ翼車６ｐの羽根によってエネルギーが与えられることにより流動させられた作動油は、タービン翼車６ｔの羽根に作用してタービン翼車６ｔを回転させる。タービン翼車６ｔを通過した作動油は、コンバータ領域では、ステータ翼車６ｓの羽根に当たって方向変換させられた後、ポンプ翼車６ｐへ循環させられる。上記ステータ翼車６ｓの羽根に作動油が当たって方向変換させられることにより、そのステータ翼車６ｓに反力トルクが発生させられる。この反力トルクは、上記作動油の方向変換量（角度）に対応しており、後述のトルク比ｔの大きさに対応している。
【００３７】
角運動量の定義によれば各翼車（ポンプ翼車６ｐ、タービン翼車６ｔ、およびステータ翼車６ｓ）が作動油（流体）に与えるトルクＴ[N・m]は、次式(１)のように表される。
【００３８】
Ｔ＝(γ／ｇ)×Ｑ×△(ｒ×ｖＵ) ・・・式(１)
【００３９】
式(１)において、γはトルクコンバータ６内の作動油の比重量[kg/m3]、ｇは重力加速度[m/s2]、Ｑは上記作動油の体積流量[m3/s]、△(ｒ×ｖＵ)は各翼車における流体流の出口と入口とにおける作動油の各絶対速度のモーメントｒ×ｖＵ[m2/s]の差である。
【００４０】
上記式(１)から、ポンプ翼車６ｐが作動油に与えるトルクＴ１[N・m]、タービン翼車６ｔが作動油に与えるトルクＴ２[N・m]、およびステータ翼車６ｓが作動油に与えるトルクＴ３[N・m]は、次式(２)乃至(４)のように表される。式(２)乃至(４)において、ＴＰはポンプトルク[N・m]すなわちエンジントルク、ＴＴはタービントルク[N・m]すなわち出力トルク、ＴＳはステータ翼車６ｓの反力トルクの大きさと一致するステータトルク[N・m]すなわちステータ翼車６ｓにより作動油の流れの向きが変えられる際にそのステータ翼車６ｓに対してポンプ翼車６ｐの回転方向である正回転方向に作用するトルクである。
【００４１】
Ｔ１＝ ＴＰ ＝(γ／ｇ)×Ｑ×(ＶＵＰ×ｒ２−ＶＵＳ×ｒ１)・・・式(２)
Ｔ２＝−ＴＴ＝(γ／ｇ)×Ｑ×(ＶＵＴ×ｒ３−ＶＵＰ×ｒ２)・・・式(３)
Ｔ３＝ ＴＳ ＝(γ／ｇ)×Ｑ×(ＶＵＳ×ｒ１−ＶＵＴ×ｒ３)・・・式(４)
【００４２】
式(２)乃至(４)において、ｒ１はポンプ翼車６ｐの流体流の出口ｂｐおよびタービン翼車６ｔの流体流の入口ａｔにおける回転軸心すなわち自動変速機８の入力軸（タービン軸）２２からの距離[m]、ｒ２はタービン翼車６ｔの流体流の出口ｂｔおよびステータ翼車６ｓの流体流の入口ａｓにおける回転軸心からの距離[m]、ｒ３はステータ翼車６ｓの流体流の出口ｂｓおよびポンプ翼車６ｐの流体流の入口ａｐにおける回転軸心からの距離[m]である。また、式(２)乃至(４)中において、ＶＵＰはポンプ翼車６ｐの絶対速度の円周分速度[m/s]、ＶＵＴはタービン翼車６ｔの絶対速度の円周分速度[m/s]、ＶＵＳはステータ翼車６ｓの絶対速度の円周分速度[m/s]である。
【００４３】
式(２)乃至(４)からＴ１＋Ｔ２＋Ｔ３＝０(零)が成立するため、ポンプトルクＴＰ、タービントルクＴＴ、およびステータトルクＴＳは次式(５)のように表される。つまり、トルクコンバータ６におけるポンプトルクＴＰに対するタービントルクＴＴのトルク増加分は、ステータトルクＴＳに一致する。
【００４４】
ＴＴ＝ＴＰ＋ＴＳ ・・・式(５)
【００４５】
ここで、本実施例のトルクコンバータ６は、ステータ翼車６ｓの反力が前述の電動モータ１０の回転制御により調整される駆動トルクＴDあるいは制動トルクＴBにより増減されることから、タービン翼車から出力される出力トルクが従来の一定容量のトルクコンバータで得られる出力トルクに対して増減させられるようになっている。
【００４６】
図６および図７は、上述の内容を示す本実施例のトルクコンバータ６の特性を示す図である。図６は、タービン翼車６ｔのタービン回転数ＮＴ[rpm]とポンプ翼車６ｐのポンプ回転数ＮＰ[rpm]との回転速度比すなわち速度比ｅ(＝ＮＴ／ＮＰ)に対する、タービントルクＴＴとポンプトルクＴＰとのトルク比（トルク増幅率）ｔ(＝ＴＴ／ＴＰ)を示す図であり、図７は、上記速度比ｅ(＝ＮＴ／ＮＰ)に対する、容量係数Ｃ(＝ＴＰ／ＮＰ２)[N・m/rpm2]を示す図である。
【００４７】
図６および図７において、制動トルクＴBが所定の値に調整されるかあるいはブレーキＢｓが係合されることにより、ステータ翼車６ｓがケース１１に固定され、図６の実線に示すベースラインＢｔで示すように従来の一定容量のトルクコンバータと同様に設計上定まる所定のトルク比ｔでトルクの伝達が行われる。なお、このときのトルクコンバータ６の容量係数Ｃは、図７の実線で示すベースラインＢＣで示すようになる。
【００４８】
また、クラッチＣｓが適宜係合された状態で電動モータ１０により駆動トルクＴDが所定の値に調整されてステータ翼車６ｓがポンプ翼車６ｐと同一回転方向で回転させられると、ステータトルクＴＳが増加し、図６のステータ正転を示す長鎖線のように従来の一定容量のトルクコンバータで得られるよりも大きいトルク比ｔでトルクの伝達が行われる。このときのトルクコンバータ６の容量係数Ｃは、図７のステータ正転を示す長鎖線のようになる。なお、トルク比ｔおよび容量係数Ｃは、同じ速度比ｅであっても、電動モータ１０により駆動トルクＴDがさらに増減されることにより図６および図７の矢印ａ、ｄに示すように図６のベースラインＢｔからステータ正転を示す長鎖線以上または図７のベースラインＢＣからステータ正転を示す長鎖線以下の範囲で適宜設定される。
【００４９】
また、クラッチＣｓおよびブレーキＢｓが解放されることによりステータトルクＴＳが零とされると、図６のステータフリーを示す１点鎖線で示すようにトルクの増大が行われず、トルク比ｔ＝１でトルクの伝達が行われる。その結果、トルクコンバータ６が流体継手として作動するようになる。このときのトルクコンバータ６の容量係数Ｃは、図７のステータフリーを示す１転鎖線のようになる。
【００５０】
また、制動（回生）トルクＴBが所定の値に調整されるかあるいはブレーキＢｓの係合圧が所定の値に調整されてブレーキＢｓがスリップさせられると、ステータトルクＴＳがステータ翼車６ｓが固定される場合に比較して減少し、図６のステータモータ回生で示す短鎖線で示すように従来の一定容量のトルクコンバータで得られるよりも小さいトルク比ｔでトルクの伝達が行われる。このときのトルクコンバータ６の容量係数Ｃは、図６のステータモータ回生で示す短鎖線のようになる。なお、トルク比ｔおよび容量係数Ｃは、同じ速度比ｅであっても、制動（回生）トルクＴＢあるいはブレーキＢｓの係合圧がさらに増減されることにより図６および図７の矢印ｂ、ｃに示すようにベースラインＢｔ又はＢＣからステータフリーで示す１点鎖線までの範囲で適宜設定される。
【００５１】
つまり、本実施例における電動モータ１０は、ステータ翼車６ｓをポンプ翼車６ｐの回転方向である正回転方向に回転制御することによりトルク比ｔを増加させるものである。さらに、本実施例における電動モータ１０は、その駆動および制動（回生）によってステータ翼車６ｓをポンプ翼車６ｐの回転方向とは反対の負回転方向に回転制御することによりトルク比ｔを減少させるものである。さらに、本実施例におけるブレーキＢｓは、そのスリップによってステータ翼車６ｓをポンプ翼車６ｐの回転方向とは反対の負回転方向に回転制御することによりトルク比ｔを減少させるものである。
【００５２】
図８は、電子制御装置７８による制御作動の要部を説明する機能ブロック線図である。変速制御手段１２０は、自動変速機８の変速を行う制御手段として機能するものである。変速制御手段１２０は、例えば、予め記憶された変速線図から車速Ｖとエンジン９の出力を操作するアクセル開度Ａccに基づいて、自動変速機８のギヤ比を段階的に切り換える。
【００５３】
容量係数制御手段１２２は、ステータ翼車６ｓの回転速度を制御する、或いは、ブレーキＢｓの係合圧を制御することで、トルクコンバータ６の容量係数Ｃを好適に制御する。
【００５４】
具体的には、容量係数制御手段１２２は、例えば車両の発進時あるいは加速走行時に、クラッチＣｓを係合させるとともに電動モータ１０によりステータ翼車６ｓをポンプ翼車６ｐと同回転方向へ回転させる制御を行う。これにより、前述のようにトルクコンバータ６のトルク比ｔが増大制御され容量係数Ｃが低減制御される。このトルク比ｔの増大により発進トルクあるいは加速トルクが増大し、容量係数Ｃの低減によりエンジン回転のスムーズな上昇が可能となる。このような制御は、高アクセル開度等の加速（動力性能）指向走行時において有効であり、特に、エンジン回転のよりスムーズな上昇が求められるターボチャージャーエンジン等にて実行されると有効である。
【００５５】
また、容量係数制御手段１２２は、例えば車両の発進時あるいは加速走行時に、クラッチＣｓを係合させるとともに、電動モータ１０をステータ翼車６ｓに作用するトルクにより回転させられるようにする制御を行う。これにより、車両の発進時あるいは加速走行時にトルクコンバータ６がトルク増幅を行っている場合において、前述のようにステータ翼車６ｓが流体流から受けるトルクすなわち反力トルクによりポンプ翼車６ｐの回転方向とは反対方向の負回転方向に回転されるに伴う電動モータ１０の回生量を制御する。これにより、トルクコンバータ６のトルク比ｔが低減制御され、容量係数Ｃが増大制御される。このような制御は、低アクセル開度等の低燃費指向走行時において有効である。さらに、電動モータ１０の回生による燃費向上が可能となる。
【００５６】
また、容量係数制御手段１２２は、容量係数Ｃを制御することでエンジン９の作動領域を燃料消費特性の優れた領域に変更することができる。具体的には、容量係数Ｃを変更することで、エンジン９にかかる負荷を変更することができるため、同じ要求駆動力に対して、エンジン９の作動領域を燃料消費特性の優れた領域（例えば低回転高トルク領域）で作動されるように制御することができる。
【００５７】
また、容量係数制御手段１２２は、ブレーキＢｓの係合圧を制御することで容量係数Ｃを制御する。例えば、容量係数制御手段１２２は、トルクコンバータレンジにおいて、ブレーキＢｓの係合圧をブレーキＢｓが完全係合される大きさまで増圧することで、ステータ翼車６ｓを回転停止させる。これより、トルクコンバータ６の容量係数Ｃが図７に示すベースラインＢＣとなるように制御される。また、トルクコンバータ６がカップリングレンジとなるとブレーキＢｓを解放させることで、ステータ翼車６ｓを空転させる。また、容量係数制御手段１２２は、例えば走行中の駆動トルクを低減させる必要が生じた場合などにおいて、ブレーキＢｓの係合圧を制御してブレーキＢｓをスリップ係合させることにより、容量係数Ｃを増大制御する。
【００５８】
ところで、自動変速機８がアップシフトされると、図９に示すように、エンジン９および自動変速機８の入力軸として機能するタービン回転速度ＮＴの回転速度が変化するイナーシャ相において、車両用駆動装置７（駆動系）からのイナーシャトルクＴＩＮＳ（慣性トルク）が発生する。このイナーシャトルクＴＩＮＳを吸収する手段として、エンジン９の遅角制御やスロットル弁を閉じる制御などによるトルクダウンが実施されていた。しかし、エンジン９の遅角制御はエンジン９の効率を悪化させる制御であり、しかも、排ガスや触媒劣化等の問題があり、十分なトルクダウンを実施することは困難であった。また、スロットル弁を閉じる閉じ制御に関しても、制御に遅れが出やすい制御であるため、応答性に問題があり、図９のように、イナーシャ相時間を長く調整するなどの必要があった。そこで、本実施例では、自動変速機８のアップシフト時において発生するイナーシャトルクＴＩＮＳを、電動モータ１０がステータ翼車６ｓを介して回生するステータ回生制御手段１２４を備えることで、変速ショックの抑制および変速性の向上を可能としている。以下、上記ステータ回生制御手段１２４を中心に説明する。
【００５９】
アップシフト判定手段１２６は、自動変速機８がアップシフトされるか否かを判定する。具体的には、アップシフト判定手段１２６は、例えば、予め設定された車速Ｖおよびアクセル開度Ａccをパラメータとする自動変速機８の図示しない変速線図において、車両の状態が変速線図上のアップシフトを指示するアップシフト線を通過した否かに基づいて、自動変速機８がアップシフトされるか否かを判定する。或いは、アップシフト判定手段１２６は、シフトレバー１０６のレバーポジションＰＳＨが、運転者の操作によって変速段を選択可能なマニュアルポジションに操作されると共に、さらに運転者によってアップシフト操作されたか否かに基づいて、自動変速機８がアップシフトされるか否かを判定する。
【００６０】
回生制御可否判定手段１２８は、例えばステータ翼車６ｓと電動モータ１０とを動力伝達可能を連結するクラッチＣｓが故障していないか否か、電動モータ１０が故障していないか否か、さらに、電動モータ１０によって回生された電力の供給先である蓄電装置５０の充電容量ＳＯＣが、充電可能な上限値を超えていないか否かなどに基づいて、電動モータ１０による回生が実施可能か否かを判定する。
【００６１】
イナーシャ相判定手段１３０は、自動変速機８がアップシフトされる際、その自動変速機８の変速中におけるイナーシャ相の開始時期および終了時期を判定する。具体的には、エンジン９のエンジン回転速度ＮＥを検出し、その回転速度ＮＥの回転速度変化に基づいて、イナーシャ相の開始時期および終了時期を判定する。例えば、自動変速機８のアップシフトである場合、イナーシャ相が開始されると、エンジン回転速度ＮＥが低下し始める。また、イナーシャ相が終了すると、エンジン回転速度ＮＥの低下が終了する。これらに基づいて、イナーシャ相判定手段１３０は、イナーシャ相の開始時期および終了時期を判定する。なお、イナーシャ相の判定は、エンジン回転速度ＮＥに代えて、タービン回転速度ＮＴや出力軸回転速度ＮＯＵＴなどに基づいて判定しても構わない。
【００６２】
或いは、イナーシャ相判定手段１３０は、イナーシャ相の開始時期および終了時期を、例えば自動変速機８の変速進行度に基づいて判定する。具体的には、先ず、現在の自動変速機８の変速比（＝入力軸回転速度ＮＩＮ／出力軸回転速度ＮＯＵＴ）を算出する。そして、その算出された現在の変速比および機械的に決定される変速前後の変速比に基づいて、変速進行度を算出する。そして、算出された変速進行度の度合いに応じてイナーシャ相の開始時期および終了時期を判定する。
【００６３】
そして、ステータ回生制御手段１２４は、自動変速機８のアップシフト時において発生するイナーシャトルクＴＩＮＳをステータ翼車６ｓを介して電動モータ１０によって回生する。すなわち、自動変速機８のイナーシャ相中のイナーシャトルクＴＩＮＳを電動モータ１０の回生制御によって吸収する。
【００６４】
ステータ回生制御手段１２４は、アップシフト判定手段１２６によって自動変速機８のアップシフトが実施されると判定され、回生制御可否判定手段１２８によって回生制御実施可能と判定され、さらに、イナーシャ判定手段１３０によってイナーシャ相が開始されたと判定されると実施される。ステータ回生制御手段１２４は、イナーシャ相の開始が判定されるに伴い、クラッチＣｓを係合させてステータ翼車６ｓと電動モータ１０とを動力伝達可能に連結する。そして、ステータ回生制御手段１２４は、吸収されるべきイナーシャトルクＴＩＮＳを算出する。なお、イナーシャトルクＴＩＮＳは、図９において、斜線部に対応しており、予め設定された算術式に基づいてイナーシャトルクＴＩＮＳが逐次算出される。具体的には、前回検出されたエンジン回転速度ＮＥ１および現在検出されたエンジン回転速度ＮＥ２に基づいて、エンジン回転速度ＮＥの単位時間当りの回転変化率ΔＮを逐次算出し、その回転変化率ΔＮに基づいて、角加速度αを算出する。そして、予め算出されて記憶されている車両用駆動装置７（駆動系）の回転体全体としての慣性モーメントＩに前記角加速度αを乗算することで、イナーシャトルクＴＩＮＳ（＝Ｉ・α）が逐次算出される。
【００６５】
そして、ステータ回生制御手段１２４は、算出されたイナーシャトルクＴＩＮＳを吸収するように、容量係数制御手段１２２に対してステータ翼車６ｓを介して電動モータ１０によって回生する回生制御を実施させる命令を出力する。ここで、回生制御による回生量は、算出されたイナーシャトルクＴＩＮＳの大きさに基づいて適宜制御される。例えば、算出されたイナーシャトルクＴＩＮＳに対応する好適な回生量が予め実験的に設定されており、その回生量が得られるように、電動モータ１０が適宜制御される。そして、イナーシャ判定手段１３０によって自動変速機８のイナーシャ相の終了が判定されると、ステータ回生制御手段１２４は、容量係数制御手段１２２に対して、回生制御を終了する命令を出力することで、クラッチＣｓが解放される。
【００６６】
図１０は、電子制御装置７８の制御作動の要部すなわち自動変速機８のアップシフトの際に変速ショックを抑制すると共に、変速性を向上させるための制御作動を説明するフローチャートであり、例えば数ｍｓｅｃ乃至数十ｍｓｅｃ程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実施されるものである。
【００６７】
先ず、アップシフト判定手段１２６に対応するステップＳＡ１（以下、ステップを省略する）において、自動変速機８がアップシフトされるか否かが判定される。ＳＡ１が否定されると、本ルーチンは終了させられる。一方、ＳＡ１が肯定されると、容量係数制御手段１２２に対応するＳＡ２において、ポンプ翼車６ｐおよびタービン翼車６ｔの回転速度およびトルク等が検出されることで、現在の走行状態が把握される。そして、回生制御可否判定手段１２８に対応するＳＡ３において、電動モータ１０による回生制御が実施可能か否かが判定される。ＳＡ３が否定されると、変速制御手段１２０に対応するＳＡ１０において、通常の自動変速機８の変速制御が実施される。ＳＡ３が肯定されると、変速制御手段１２０に対応するＳＡ４において、自動変速機８の変速進行度が算出される。なお、変速進行度は、例えば、変速前後の変速比と、現在の自動変速機８の変速比（＝入力軸回転速度ＮＩＮ／出力軸回転速度ＮＯＵＴ）とに基づいて算出される。
【００６８】
次いで、ＳＡ５に対応するイナーシャ判定手段１３０において、自動変速機８のイナーシャ相が開始されたか否かが、例えばＳＡ４において算出された変速進行度、或いは、エンジン回転速度ＮＥの回転速度変化などに基づいて判定される。ＳＡ５が否定されると、ＳＡ４に戻り、イナーシャ相が開始されるまで繰り返しＳＡ５のイナーシャ相開始判定が実施される。そして、ＳＡ５が肯定される、すなわち自動変速機８のイナーシャ相が開始されるものと判定されると、ステータ回生制御手段１２４に対応するＳＡ６において、イナーシャトルクＴＩＮＳが算出される。そして、ステータ回生制御手段１２４および容量係数制御手段１２２に対応するＳＡ７において、ＳＡ６において算出されたイナーシャトルクＴＩＮＳを吸収するようにステータ翼車６ｓを介して電動モータ１０による回生制御が実施される。次いで、イナーシャ相判定手段１３０に対応するＳＡ８において、自動変速機８のイナーシャ相が終了したか否かが判定される。ＳＡ８が否定されると、再びＳＡ４に戻り、同様の制御が繰り返し実施される。そして、ＳＡ８が肯定される、すなわち自動変速機８のイナーシャ相が終了されると、ステータ回生制御手段１２４および容量係数制御手段１２２に対応するＳＡ９において、電動モータ１０による回生制御が終了される。
【００６９】
図１１は、自動変速機８のアップシフト時において、電動モータ１０による回生制御を実施したときの制御作動を説明するタイムチャートである。ｔ１時点において、自動変速機８のアップシフト変速指令が出力され、ｔ２時点において、自動変速機８の変速が開始される。これに伴い、自動変速機８内の摩擦係合要素の掴み換えが開始されて、出力軸トルクＴＯＵＴが低下され始める。なお、このｔ２時点乃至ｔ３時点が出力軸トルクＴＯＵＴが変化するトルク相となる。そして、ｔ３時点においてエンジン回転速度ＮＥが変化するイナーシャ相が開始されるに伴い、ステータ回生制御手段１２４による回生制御が開始される。なお、回生制御による回生量は、ステータ回生制御手段１２４によって算出されたイナーシャトルクＴＩＮＳに応じて適宜制御される。ここで、前記回生制御によってイナーシャトルクＴＩＮＳが吸収されるので、自動変速機８のアップシフト時の変速ショックが抑制される。また、変速ショックが抑制されるに伴い、イナーシャ相時間を短く設定することも可能となる。そして、ｔ４時点においてイナーシャ相が終了されると、ステータ回生制御手段１２４による回生制御が終了される。
【００７０】
上述のように、本実施例によれば、ポンプ翼車６ｐとタービン翼車６ｔとそのタービン翼車６ｔとポンプ翼車６ｐとの間に回転可能に配設されたステータ翼車６ｓとを有するトルクコンバータ６と、ステータ翼車６ｓを駆動可能な電動モータ１０を備えることから、電動モータ１０を用いてステータ翼車６ｓをポンプ翼車６ｐの回転方向である正回転方向、およびポンプ翼車６ｐの回転方向とは反対の負回転方向へ回転させることにより、従来に比較してトルク比ｔおよび容量係数Ｃの変化範囲が広範囲となるので、車両の燃費性能および動力性能を大幅に向上させることができる。
【００７１】
また、本実施例によれば、駆動系からの回転慣性力（イナーシャ）を電動モータ１０がステータ翼車６ｓを介して回生するステータ回生制御手段１２４を備えるため、自動変速機８がアップシフトされる際に発生するイナーシャトルクＴＩＮＳを、ステータ回生制御手段１２４による回生によって迅速に吸収することができる。これにより、自動変速機８のアップシフト時の変速ショックを抑制することができ、変速性を向上させることができる。また、ステータ翼車６ｓを介してイナーシャトルクＴＩＮＳが回生される、すなわちトルクコンバータ６の流体流を介してイナーシャトルクＴＩＮＳが回生されるため、例えば自動変速機８の入力軸２２から直接回生する場合に比べて、回生制御実施時のショックが小さくなる。
【００７２】
また、本実施例によれば、自動変速機８の変速中のイナーシャ相を判定するイナーシャ相判定手段１３０を備え、ステータ回生制御手段１２４は、自動変速機８のイナーシャ相中のイナーシャトルクＴＩＮＳを回生するものであるため、イナーシャ相中のイナーシャトルクＴＩＮＳのみを効果的に吸収することができ、変速ショックを効果的に抑制することができる。
【００７３】
また、本実施例によれば、ステータ翼車６ｓと電動モータ１０との間の動力伝達経路を断続可能なクラッチＣｓが設けられているため、トルクコンバータ６の容量係数Ｃを制御したいときのみステータ翼車６ｓと電動モータ１０とを接続状態とすることができる。
【００７４】
また、本実施例によれば、ステータ翼車６ｓとケース１１とを断続可能なブレーキＢｓが設けられているため、ブレーキＢｓを適宜接続状態とすることで、従来のトルクコンバータ６と同様の機能を持たせることができる。例えば、トルクコンバータ６のトルクコンバータレンジにおいて、ブレーキＢｓを接続状態とすることで、ステータ翼車６ｓを回転停止させてトルクを増幅させる。また、カップリングレンジでは、ブレーキＢｓを解放状態とすることで、ステータ翼車６ｓを空転させて、ステータ翼車６ｓへの作動油の不要な衝突を回避させる。
【００７５】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００７６】
例えば、前述の実施例では、イナーシャ相の判定は、変速進行度またはエンジン回転速度ＮＥに基づいて実施されているが、これら以外にもタービン回転速度ＮＴ、出力軸回転速度ＮＯＵＴなどに基づいてイナーシャ相を判定しても構わない。
【００７７】
また、前述の実施例では、算出されたイナーシャトルクＴＩＮＳを吸収するように電動モータ１０による回生制御が実施されるが、回生量はイナーシャトルクＴＩＮＳの一部を吸収する設定であっても構わない。
【００７８】
また、前述の実施例では、車両用駆動装置７の後段部には、有段式の自動変速機８が設けられているが、この自動変速機８は、有段式の変速機に限定されず、例えばベルト式無段変速機などの無段変速機であっても構わない。すなわち、変速機の構造は本発明において、矛盾のない範囲で自由に変更することができる。
【００７９】
また、前述の実施例では、電動モータ１０とステータ翼車６ｓとを選択的に連結するクラッチＣｓおよびケース１１とステータ翼車６ｓとを選択的に連結するブレーキＢｓが設けられているが、例えばさらに、電動モータ１０と入力軸２２とを選択的に連結するクラッチを設けた構成などであっても構わない。すなわち、電動モータ１０と入力軸２２とが連結されることで、電動モータ１０をハイブリッド用の電動機として兼用することもできる。
【００８０】
また、前述の実施例では、電動モータ１０とステータ翼車６ｓとがクラッチＣｓを介して直接的に連結されているが、例えば、遊星歯車装置をこれらの間に介装させるなどして、遊星歯車装置によるトルク変換を可能とする構成であっても構わない。
【００８１】
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の一実施例のトルクコンバータ（可変容量型トルクコンバータ）が適用された車両用駆動装置の骨子図である。
【図２】電動モータと駆動電流および発電電流との関係を示す図である。
【図３】自動変速機において各変速段を成立させる際の各係合要素の作動状態を説明する図表である。
【図４】図１のエンジンや自動変速機、あるいはトルクコンバータなどを制御するために車両に設けられた制御系統を説明するブロック線図である。
【図５】各翼車におけるトルクコンバータ内の作動油の流線に沿った羽根の形状をそれぞれ示す図である。
【図６】タービン翼車のタービン回転数とポンプ翼車のポンプ回転数との回転速度比すなわち速度比に対する、タービントルクとポンプトルクとのトルク比（トルク増幅率）を示す図である。
【図７】速度比に対する、容量係数の関係を示す図である。
【図８】電子制御装置による制御作動の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図９】自動変速機のアップシフト時に発生するイナーシャトルクを説明する図である。
【図１０】電子制御装置の制御作動の要部すなわち自動変速機のアップシフトの際に変速性を控除歌させるための制御作動を説明するフローチャートである。
【図１１】自動変速機のアップシフト時において、発電機による回生制御を実施したときの制御作動を説明するタイムチャートである。
【符号の説明】
【００８３】
６：トルクコンバータ ６ｐ：ポンプ翼車 ６ｔ：タービン翼車 ６ｓ：ステータ翼車 ７：車両用駆動装置 ８：自動変速機（変速機） ９：エンジン（駆動源） １１：ケース（非回転部材） １３：駆動輪 １２４：ステータ回生制御手段 １３０：イナーシャ相判定手段 Ｂｓ：クラッチ（第２断続手段） Ｃｓ：クラッチ（第１断続手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ翼車と、タービン翼車と、該タービン翼車とポンプ翼車との間に回転可能に配設されたステータ翼車とを、有するトルクコンバータと、複数の変速比に変速可能な変速機とを、備え、駆動源から出力される動力を駆動輪へ伝達する車両用駆動装置の制御装置であって、
前記ステータ翼車に動力伝達可能に連結された電動機と、
前記変速機のアップシフト時において、駆動系からの回転慣性力を前記電動機が前記ステータ翼車を介して回生するステータ回生制御手段を備えることを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
【請求項２】
前記変速機の変速中のイナーシャ相を判定するイナーシャ相判定手段を備え、
前記ステータ回生制御手段は、前記変速機のイナーシャ相中のイナーシャトルクを回生するものであることを特徴とする請求項１の車両用駆動装置の制御装置。
【請求項３】
前記ステータ翼車と前記電動機との間の動力伝達経路を断続可能な第１断続手段が設けられていることを特徴とする請求項１または２の車両用駆動装置の制御装置。
【請求項４】
前記ステータ翼車と非回転部材とを断続可能な第２断続手段が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つの車両用駆動装置の制御装置。
【請求項１】
ポンプ翼車と、タービン翼車と、該タービン翼車とポンプ翼車との間に回転可能に配設されたステータ翼車とを、有するトルクコンバータと、複数の変速比に変速可能な変速機とを、備え、駆動源から出力される動力を駆動輪へ伝達する車両用駆動装置の制御装置であって、
前記ステータ翼車に動力伝達可能に連結された電動機と、
前記変速機のアップシフト時において、駆動系からの回転慣性力を前記電動機が前記ステータ翼車を介して回生するステータ回生制御手段を備えることを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
【請求項２】
前記変速機の変速中のイナーシャ相を判定するイナーシャ相判定手段を備え、
前記ステータ回生制御手段は、前記変速機のイナーシャ相中のイナーシャトルクを回生するものであることを特徴とする請求項１の車両用駆動装置の制御装置。
【請求項３】
前記ステータ翼車と前記電動機との間の動力伝達経路を断続可能な第１断続手段が設けられていることを特徴とする請求項１または２の車両用駆動装置の制御装置。
【請求項４】
前記ステータ翼車と非回転部材とを断続可能な第２断続手段が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つの車両用駆動装置の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−２５７３９８（Ｐ２００９−２５７３９８Ａ）
【公開日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１０５１６９（Ｐ２００８−１０５１６９）
【出願日】平成２０年４月１４日（２００８．４．１４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月１４日（２００８．４．１４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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