JP2009264481A - 車両用駆動装置の制御装置 - Google Patents

Abstract

【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、内燃機関のフューエルカット復帰回転速度を低回転速度に設定した状態でも内燃機関の停止を回避す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】容量係数制御手段１２２は、車両減速時におけるエンジン９のフューエルカット中において、トルクコンバータ６の容量係数Ｃを低下するため、例えば車両が急停止した場合であっても、ポンプ翼車６ｐとタービン翼車６ｔとの回転速度差、言い換えれば、エンジン９とタービン翼車６ｔとの回転速度差が確保されるため、エンジン９の停止を防止することができる。これより、フューエルカット復帰回転速度Ｎcutを従来よりもさらに低回転速度側に設定することが可能となり、燃費を向上させることができる。
【選択図】図８

Description

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を備え、内燃機関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に関し、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を備えた車両用駆動装置の制御装置に関するものである。

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。

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内燃機関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内燃機関を高回転低負荷の領域で運転させる必要がある。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（ポンプ回転速度）とタービン翼車の回転速度（タービン回転速度）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。

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と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。

特開平１−１６９１７０号公報

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。

また、近年の車両において、無負荷走行時は、例えばスリップロックアップ制御を実施することで、ポンプ回転速度とタービン回転速度との差回転を制御しており、このとき内燃機関はフューエルカットされることによって燃費の向上を果たしている。ここで、内燃機関のフューエルカットの下限回転速度、すなわち燃料供給が再開されるフューエルカット復帰回転速度を低回転速度に設定すると、燃費がさらに向上する。ところが、フューエルカット復帰回転速度を低回転速度に設定した状態で、例えば車両を急停止させると、タービン回転速度の急停止に対して、トルクコンバータを介してポンプ回転速度すなわち内燃機関の回転速度が引き下げられてしまい、内燃機関の復帰が間に合わず、内燃機関が停止する可能性があった。これより、フューエルカット復帰回転速度を低回転速度側に拡大するには限界があった。

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、内燃機関のフューエルカット復帰回転速度を低回転速度に設定した状態でも内燃機関の停止を回避す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。

そこで発明者等は、以上の事情を背景として種々検討を重ねた結果、車両の内燃機関とは別個の動力源である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へ積極的に駆動させると、従来に比較して高いトルク比と低い容量係数が得られるということを見いだした。これより、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へ回転（駆動）、並びにポンプ翼車の回転方向とは反対の負回転方向へ回転（制動、回生）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。さらに、発明者等は、内燃機関のフューエルカット中において、トルクコンバータの容量係数を低下することで、内燃機関のフューエルカット復帰回転速度を低回転速度側に設定することを可能とした。

すなわち、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、車両の走行状態に応じて燃料供給を遮断するフューエルカット機能を有する内燃機関とを、備え、その内燃機関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て、そのステータ翼車の回転速度を制御可能な電動機と、（ｃ）前記電動機の回転速度を制御することにより前記トルクコンバータの容量係数を制御する容量係数制御手段とを、備え、（ｄ）前記容量係数制御手段は、車両減速時における前記内燃機関のフューエルカット中において、前記トルクコンバータの容量係数を低下することを特徴とする。

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、前記容量係数制御手段は、前記車両減速時における前記内燃機関のフューエルカット中において、前記内燃機関の回転速度が所定の回転速度以下のとき、前記容量係数を低下することを特徴とする。

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の車両用駆動装置の制御装置において、前記容量係数制御手段は、前記車両減速時における前記内燃機関のフューエルカット中において、前記車両の車速が所定の速度以下のとき、前記容量係数を低下することを特徴とする。

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の車両用駆動装置の制御装置において、車両が急停止されるか否かを予測する車両急停止予測手段を備え、前記容量係数制御手段は、前記車両減速時における前記内燃機関のフューエルカット中において、車両の急停止が予測されるとき、前記容量係数を低下することを特徴とする。

また、請求項５にかかる発明の要旨とするところは、請求項４の車両用駆動装置の制御装置において、前記車両急停止予測手段は、前記車両の車速の減速勾配が所定の勾配を越えるときに車両の急停止を予測することを特徴とする。

また、請求項６にかかる発明の要旨とするところは、請求項４の車両用駆動装置の制御装置において、前記車両急停止予測手段は、タービン翼車の回転速度の減速勾配が所定の勾配を越えるときに車両の急停止を予測することを特徴とする。

また、請求項７にかかる発明の要旨とするところは、請求項４の車両用駆動装置の制御装置において、前記車両急停止予測手段は、前記駆動輪の制動を制御するブレーキコントロール圧が所定の値を越えるときに車両の急停止を予測することを特徴とする。

また、請求項８にかかる発明の要旨とするところは、請求項１乃至４のいずれか１つの車両用駆動装置の制御装置において、前記容量係数制御手段は、前記容量係数が目標となる容量係数となるようにフィードバック制御もしくはフィードフォワード制御することを特徴とする。

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させる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。

また、容量係数制御手段は、車両減速時における前記内燃機関のフューエルカット中において、前記トルクコンバータの容量係数を低下するため、例えば車両が急停止した場合であっても、ポンプ翼車の回転速度がタービン翼車の回転速度に引き摺られることなく、ポンプ翼車とタービン翼車との回転速度差、言い換えれば、内燃機関とタービン翼車との回転速度差が確保される。これより、内燃機関の回転速度が内燃機関停止回転速度まで低下することが回避され、内燃機関の停止を防止することができる。上記より、フューエルカット復帰回転速度を従来よりもさらに低回転速度側に設定することが可能となり、燃費を向上させることができる。

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、前記容量係数制御手段は、前記車両減速時における前記内燃機関のフューエルカット中において、前記内燃機関の回転速度が所定の回転速度以下のとき、前記容量係数を低下するものである。このようにすれば、内燃機関の回転速度が所定の回転速度以下となると、容量係数が低下されるので、例えば車両が急停止しても、内燃機関とタービン翼車との間に滑りが生じ、これらの間の回転速度差が確保されるため、内燃機関の停止を防止することができる。これより、フューエルカット復帰回転速度を従来よりもさらに低回転速度側に設定することが可能となり、燃費を向上させることができる。

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、前記容量係数制御手段は、前記車両減速時における前記内燃機関のフューエルカット中において、前記車両の車速が所定の速度以下のとき、前記容量係数を低下するものである。このようにすれば、車速が所定の速度以下となると、容量係数が低下されるので、例えば車両が急停止しても、内燃機関とタービン翼車との間に滑りが生じ、回転速度差が確保されるため、内燃機関の停止を防止することができる。これより、フューエルカット復帰回転速度を従来よりもさらに低回転速度側に設定することが可能となり、燃費を向上させることができる。

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、車両が急停止されるか否かを予測する車両急停止予測手段を備え、前記容量係数制御手段は、前記車両減速時における前記内燃機関のフューエルカット中において、車両の急停止が予測されるとき、前記容量係数を低下するものである。このようにすれば、車両の急停止が予測されると、予め容量係数を低下することで、例えば車両が急停止しても、内燃機関とタービン翼車との間に滑りが生じ回転速度差が確保されるため、内燃機関の停止を防止することができる。

また、請求項５にかかる発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、前記車両急停止予測手段は、前記車両の車速の減速勾配が所定の勾配を越えるときに車両の急停止を予測するものである。このようにすれば、車速の減速勾配に基づいて、車両の急停止が予め予測され、効果的に容量係数を低下し、内燃機関の停止を防止することができる。

また、請求項６にかかる発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、前記車両急停止予測手段は、タービン翼車の回転速度の減速勾配が所定の勾配を越えるときに車両の急停止を予測するものである。このようにすれば、タービン翼車の減速勾配に基づいて、車両の急停止が予め予測され、効果的に容量係数を低下し、内燃機関の停止を防止することができる。

また、請求項７にかかる発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、前記車両急停止予測手段は、前記駆動輪の制動を制御するブレーキコントロール圧が所定の値を越えるときに車両の急停止を予測するものである。このようにすれば、ブレーキコントロール圧に基づいて、車両の急停止が予め予測され、効果的に容量係数を低下することができる。

また、請求項８にかかる発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、前記容量係数制御手段は、前記容量係数が目標となる容量係数となるようにフィードバック制御もしくはフィードフォワード制御されるものである。このようにすれば、容量係数が好適に制御され、フューエルカット復帰回転速度を従来よりもさらに低回転速度側に設定することが可能となり、燃費を向上させることができる。

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。

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の出力は、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、エンジン９が本発明の内燃機関に対応している。

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。

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／Ｃ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／Ｃ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。

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を回転駆動可能な電動モータ（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いる。

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Ｉ_Dの大きさに比例する上記正回転方向の駆動トルクＴ_D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Ｉ_Dの大きさに比例する上記負回転方向の駆動トルクＴ_Dが与えられる。

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Ｉ_G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Ｔ_Bが与えられる。

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Ｔ_B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Ｔ_Dあるいは制動トルクＴ_B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Ｔ_Dあるいは制動トルクＴ_Bの伝達割合が変化させられるようになっている。

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。

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。

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。

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。

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Ｎ_ＩＮ／自動変速機８の出力軸回転速度Ｎ_ＯＵＴ）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。

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Ｎ_E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Ｎ_Tすなわち入力軸回転速度Ｎ_IN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Ｎ_Ｓを示す信号、吸入空気量センサ８４からの吸入空気量Ｑ_Aを示す信号、吸入空気温度センサ８６からの吸入空気温度Ｔ_A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Ｎ_OUT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θ_THを示す信号、冷却水温センサ９２からの冷却水温Ｔ_W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Ｔ_OIL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Ａ_CC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）Ｐ_SHを示す信号などが供給されるようになっている。

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。

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として機能する電子スロットル弁１０８、燃料噴射装置１１０、点火装置１１２などによって行われる。

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。

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の指令に従って図示しないインバータから電動モータ１０に供給される駆動電流Ｉ_Dの大きさに比例する駆動トルクＴ_D、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Ｉ_Gの大きさに比例する制動トルクＴ_Bが適宜調整されることにより実行される。

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。

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。

Ｔ＝(γ／ｇ)×Ｑ×△(ｒ×ｖ_Ｕ) ・・・式(１)

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×ｖ_Ｕ)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×ｖ_Ｕ[m²/s]の差である。

上記式(１)から、ポンプ翼車６ｐが作動油に与えるトルクＴ_１[N・m]、タービン翼車６ｔが作動油に与えるトルクＴ_２[N・m]、およびステータ翼車６ｓが作動油に与えるトルクＴ_３[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、Ｔ_Ｐはポンプトルク[N・m]すなわちエンジントルク、Ｔ_Ｔはタービントルク[N・m]すなわち出力トルク、Ｔ_Ｓ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。

Ｔ_１＝ Ｔ_Ｐ ＝(γ／ｇ)×Ｑ×(Ｖ_ＵＰ×ｒ_２−Ｖ_ＵＳ×ｒ_１)・・・式(２)
Ｔ_２＝−Ｔ_Ｔ＝(γ／ｇ)×Ｑ×(Ｖ_ＵＴ×ｒ_３−Ｖ_ＵＰ×ｒ_２)・・・式(３)
Ｔ_３＝ Ｔ_Ｓ ＝(γ／ｇ)×Ｑ×(Ｖ_ＵＳ×ｒ_１−Ｖ_ＵＴ×ｒ_３)・・・式(４)

式(２)乃至(４)において、ｒ_１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]、ｒ_２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]、ｒ_３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、Ｖ_ＵＰはポンプ翼車６ｐの絶対速度の円周分速度[m/s]、Ｖ_ＵＴはタービン翼車６ｔの絶対速度の円周分速度[m/s]、Ｖ_ＵＳはステータ翼車６ｓの絶対速度の円周分速度[m/s]である。

式(２)乃至(４)からＴ_１＋Ｔ_２＋Ｔ_３＝０(零)が成立するため、ポンプトルクＴ_Ｐ、タービントルクＴ_Ｔ、およびステータトルクＴ_Ｓ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Ｔ_Ｐに対するタービントルクＴ_Ｔのトルク増加分は、ステータトルクＴ_Ｓに一致する。

Ｔ_Ｔ＝Ｔ_Ｐ＋Ｔ_Ｓ ・・・式(５)

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Ｔ_Dあるいは制動トルクＴ_B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。

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Ｎ_Ｔ[rpm]とポンプ翼車６ｐのポンプ回転数Ｎ_Ｐ[rpm]との回転速度比すなわち速度比ｅ(＝Ｎ_Ｔ／Ｎ_Ｐ)に対する、タービントルクＴ_ＴとポンプトルクＴ_Ｐとのトルク比（トルク増幅率）ｔ(＝Ｔ_Ｔ／Ｔ_Ｐ)を示す図であり、図７は、上記速度比ｅ(＝Ｎ_Ｔ／Ｎ_Ｐ)に対する、容量係数Ｃ(＝Ｔ_Ｐ／Ｎ_Ｐ ^２)[N・m/rpm²]を示す図である。

図６および図７において、制動トルクＴ_B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。

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Ｔ_D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Ｔ_Ｓ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Ｔ_D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。

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Ｔ_Ｓ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点鎖線のようになる。

また、制動（回生）トルクＴ_B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Ｔ_Ｓ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Ｔ_Ｂ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。

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、その駆動或いは制動（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。

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。

ロックアップ制御手段１２１は、図９に示す予め設定されている、例えば車速Ｖおよびアクセル開度Ａccから成るロックアップ作動領域図に基づいて、ロックアップクラッチＬ／Ｃの係合状態を判定し、その係合状態に応じてロックアップクラッチＬ／Ｃの係合圧を制御する。例えば、図９に示すように、比較的高車速領域においては、ロックアップクラッチＬ／Ｃが係合（作動）されてポンプ翼車６ｐとタービン翼車６ｔとが直結状態とされる。また、低車速領域においては、ロックアップクラッチＬ／Ｃが解放（非作動）されて、ポンプ翼車６ｐとタービン翼車６ｔとに回転速度差が生じ、通常のトルクコンバータ６として機能する。さらに、ロックアップ作動領域とロックアップ非作動領域との境界領域では、ポンプ翼車６ｐとタービン翼車６ｔとの間に例えば５０〜１００ｒｐｍ程度の回転速度差を設ける所謂フレックスロックアップ制御が実施される。このフレックスロックアップ制御は、ロックアップクラッチＬ／Ｃの係合および解放制御の中間モードに対応しており、ロックアップ作動領域をより拡大するものである。また、車両減速時においても、フレックスロックアップ制御を実施することにより、エンジン９のフューエルカット領域を拡大している。

容量係数制御手段１２２は、クラッチＣｓを係合させた状態で電動モータ１０を制御することにより、トルクコンバータ６の容量係数Ｃを好適に制御する。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。

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。

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。

ところで、例えばアクセルペダル９８が踏み込まれない状態での減速状態では、通常、エンジン出力制御装置９９によってエンジン９への燃料供給が遮断される所謂フューエルカットが実施される。これにより、燃料消費が低減されて燃費が向上されるようになっている。このエンジン９のフューエルカットにおいて、エンジン９のフューエルカット復帰回転速度Ｎcutが設定されており、エンジン９の回転速度がフューエルカット復帰回転速度Ｎcutまで低下すると、燃料供給が再開される。これにより、エンジン停止が防止される。ここで、フューエルカット復帰回転速度Ｎcutが低く設定されるほど燃料供給遮断領域が拡大されて燃費が向上する一方、フューエルカット復帰回転速度Ｎcutを低く設定しすぎると、例えば車両が急停止したとき、タービン翼車６ｔの急停止に引き摺られてエンジン回転速度ＮＥが引き下げられてしまい、エンジン９が停止してしまう可能性が生じる。これより、フューエルカット復帰回転速度Ｎcutの低回転速度化には限界があった。そこで、本実施例では、容量係数制御手段１２２によって容量係数Ｃを好適に制御することにより、フューエルカット復帰回転数Ｎcutをさらに低回転速度に拡大して、さらなる燃費の向上を可能とした。以下、本制御について、詳細に説明する。

アクセル開度判定手段１２４は、アクセルペダル９８の操作量であるアクセル開度Ａccを検出し、検出されたアクセル開度Ａccが全閉状態すなわち、アクセルペダル９８の操作量が零であるか否かを判定する。

減速ダウンシフト判定手段１２６は、アクセル開度判定手段１２４の判定結果および車速センサ８８から検出される車速Ｖに基づいて、エンジン９のフューエルカットが実施される減速ダウンシフト制御が実施されるか否かを判定する。具体的には、アクセル開度Ａccが零で車速Ｖが減速されると、エンジン９のフューエルカットが実施され、図示しない変速線図に基づいて、車速Ｖが予め設定された各変速段におけるダウンシフト線を横切ると、自動変速機８のダウンシフト制御が実行される。このとき、ロックアップ制御手段１２１は、ロックアップクラッチＬ／Ｃのフレックスロックアップ制御を実施する。これにより、エンジン回転速度ＮＥが駆動輪１３側からの駆動力によって引き上げられる。

可変容量制御可否判定手段１２８は、例えばステータ翼車６ｓと電動モータ１０とを断続するクラッチ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、或いは、電動モータ１０に電力を供給する蓄電装置５０の充電容量ＳＯＣが制御可能な下限値を下回っていないか否かなどに基づいて、容量係数制御手段１２２による可変容量係数制御が実施可能か否かを判定する。

ここで、可変容量制御可否判定手段１２８が否定される、すなわち可変容量制御が不可能と判定されたとき、フューエルカット復帰回転速度Ｎcutが従来の復帰回転速度Ｎ１に設定される。一方、可変容量制御可否判定手段１２８が肯定される、すなわち可変容量制御が可能と判定されたとき、フューエルカット復帰回転速度Ｎcutが従来の復帰回転速度Ｎ１よりもさらに低い復帰回転速度Ｎ２に設定される。

フューエルカット復帰判定手段１３０は、エンジン回転速度ＮＥを検出し、その回転速度ＮＥが復帰回転速度Ｎ１以下か否かを判定する。そして、フューエルカット復帰回転速度Ｎcutが復帰回転速度Ｎ１を越えるのであれば、例えば従来と同様にエンジン９のフューエルカットが継続される。一方、フューエルカット回転速度Ｎcutが復帰回転速度Ｎ１以下となると、容量係数制御手段１２２による容量係数Ｃの低減制御が実施される。なお、復帰回転速度Ｎ１が本発明における内燃機関の所定の回転速度に対応している。

フューエルカット復帰判定手段１３０は、上記エンジン回転速度ＮＥに基づく判定以外にも、例えば、車両の車速Ｖを検出し、検出された車速Ｖが予め設定された所定の速度Ｖ１以下か否かを判定するものであっても構わない。そして、車速Ｖが所定の速度Ｖ１以下となると、容量係数制御手段１２２による容量係数Ｃの低減制御が実施される。なお、所定の速度Ｖ１は、自動変速機８の変速段毎に予め実験的に設定され、前記復帰回転速度Ｎ１に対応するように設定される。

容量係数制御手段１２２は、クラッチＣｓを係合し、容量係数Ｃが例えば予め設定された目標となる容量係数Ｃｐ（目標回転速度Ｃｐ）となるように制御する。具体的には、例えば、予め目標回転速度Ｃｐが設定されているため、容量係数Ｃが目標容量係数Ｃｐとなる電動モータ１０の回転速度を算出して、フィードフォワード制御を実施する。さらには、容量係数Ｃは、実際には図７に示すように速度比ｅに応じて変化するので、目標容量係数Ｃｐが一定値の場合、容量係数Ｃを一定値（目標容量係数Ｃｐ）に維持するため、速度比ｅに基づくフィードバック制御を実施する。なお、目標容量係数Ｃｐは、例えば実験などによって求められ、図７の長鎖線（ステータ正転）で示すような低い値に設定される。これにより、ポンプ翼車６ｐとタービン翼車６ｔとの間の滑りが大きくなり、タービン翼車６ｔおよびポンプ翼車６ｐの互いの回転による引き摺りの影響が小さくなる。

図１０は、容量係数制御手段１２２による容量係数低減の制御作動を説明するタイムチャートである。例えば、アクセル開度Ａccが零の状態で登坂車線を走行している状態など、車両が減速させられている状態において、エンジン９のフューエルカットが実施されると共に、ロックアップ制御手段１２１によるフレックスロックアップ制御が実施される。そして、ｔ１時点において、車速Ｖが図示しないダウンシフト線の通過したとき、自動変速機８のダウンシフトが開始される。この自動変速機８のダウンシフトにおいて、エンジン９の回転速度ＮＥが復帰回転速度Ｎ１以下となると、容量係数制御手段１２２は、容量係数Ｃの低減制御を開始し、容量係数Ｃが目標容量係数Ｃｐとなるように制御する。これにより、ポンプ翼車６ｐとタービン翼車６ｔとが滑りやすくなる。この状態で例えば、急ブレーキが踏まれると、タービン翼車６ｔは自動変速機８を介して駆動輪１３に連結されているため、タービン翼車６ｔが回転停止させられるが、ポンプ翼車６ｐとタービン翼車６ｔとの間は通常よりも滑りやすくなっているので、ポンプ翼車６ｐすなわちエンジン９がタービン翼車６ｔの回転に引き摺られて回転停止されることが防止される。なお、急ブレーキが踏まれると、トルクコンバータ６のフレックスロックアップ制御は可及的速やかに解除されるものとする。これにより、通常ではフューエルカットが終了しエンジン９への燃料供給が再開される復帰回転速度Ｎ１以下となってもフューエルカットが継続される。また、ｔ２時点においても同様の制御が実施され、エンジン回転速度ＮＥが復帰回転速度Ｎ１以下となってもフューエルカットが継続される。なお、復帰回転速度Ｎ２は、容量係数Ｃが目標容量係数Ｃｐに制御されたときのフューエルカット復帰回転速度Ｎcutであり、復帰回転速度Ｎ１よりも低い値に設定され、エンジン回転速度ＮＥが復帰回転速度Ｎ２以下となったとき、エンジン９への燃料供給が再開される。このようにして、フューエルカットが実施される領域が拡大される。

図１１は、電子制御装置７８の制御作動の要部すなわち車両の減速中において、エンジン９のフューエルカット復帰回転速度Ｎcutをさらに低回転速度に設定することが可能となる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行されるものである。

先ず、アクセル開度判定手段１２４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、アクセル開度Ａccが全閉状態すなわちアクセルペダル９８が踏み込まれていないか否かが判定される。ＳＡ１が否定されると、例えば変速制御手段１２０やロックアップ制御手段１２１に対応するＳＡ１１において、通常の走行制御が実施される。ＳＡ１が肯定されると、減速ダウンシフト判定手段１２６に対応するＳＡ２において、自動変速機８の減速ダウンシフト制御が実施されるか否かが判定される。ＳＡ２が否定されると、ＳＡ１１において、通常の走行制御が実施される。ＳＡ２が肯定されると、変速制御手段１２０およびロックアップ制御手段１２１に対応するＳＡ３において、減速に伴う自動変速機８の減速ダウンシフト制御が開始される。また、これと同時にロックアップクラッチＬ／Ｃのフレックスロックアップ制御が開始される。そして、可変容量制御可否判定手段１２８に対応するＳＡ４において、可変容量制御が実施可能か否かが判定される。ＳＡ４が否定されると、変速制御手段１２０に対応するＳＡ９において、通常時の減速ダウンシフト制御が実施される。これより、フューエルカット復帰回転速度Ｎcutが従来の復帰回転速度Ｎ１に設定され、エンジン回転速度ＮＥが復帰回転速度Ｎ１以下となったとき、エンジン９への燃料供給が再開されることとなる。ＳＡ４が肯定されると、変速制御手段１２０に対応するＳＡ５において、フューエルカット復帰回転速度Ｎcutが低エンジン回転速度である復帰回転速度Ｎ２に設定される減速ダウンシフト制御が開始される。そして、フューエルカット復帰判定手段１３０に対応するＳＡ６において、エンジン回転速度ＮＥが検出され、さらにフューエルカット復帰判定手段１３０に対応するＳＡ７において、検出されたエンジン回転速度ＮＥがエンスト発生回転速度の指標となる復帰回転速度Ｎ１以下か否かが判定される。ＳＡ７が否定されると、変速制御手段１２０および容量係数制御手段１２２に対応するＳＡ１０において、容量係数Ｃを制御することによる可変容量アシスト走行が実施されたり、減速ダウンシフト制御（フューエルカット）が継続される。一方、ＳＡ７が肯定されると、容量係数制御手段１２２に対応するＳＡ８において、容量係数Ｃが予め設定されている目標容量係数Ｃｐとなるように低下される。これより、エンジン回転速度ＮＥが従来の復帰回転速度である復帰回転速度Ｎ１以下となってもフューエルカットが継続される。

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を駆動させる電動モータ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。

また、本実施例によれば、容量係数制御手段１２２は、車両減速時におけるエンジン９のフューエルカット中において、トルクコンバータ６の容量係数Ｃを低下するため、例えば車両が急停止した場合であっても、ポンプ翼車６ｐの回転速度Ｎ_Ｐがタービン翼車６ｔの回転速度に引き摺られることなく、ポンプ翼車６ｐとタービン翼車６ｔとの回転速度差、言い換えれば、エンジン９とタービン翼車６ｔとの回転速度差が確保される。これより、エンジン回転速度ＮＥがエンジン停止回転速度まで低下することが回避され、エンジン９の停止を防止することができる。上記より、フューエルカット復帰回転速度Ｎcutを従来よりもさらに低回転速度側に設定することが可能となり、燃費を向上させることができる。

また、本実施例によれば、容量係数制御手段１２２は、車両減速時におけるエンジン９のフューエルカット中において、エンジン９の回転速度ＮＥが復帰回転速度Ｎ１以下のとき、容量係数Ｃを低下するため、例えば車両が急停止しても、エンジン９とタービン翼車６ｔとの間に滑りが生じ、これらの間の回転速度差が確保されるため、エンジン９がタービン翼車６ｔに引き摺られて停止することを防止することができる。これより、フューエルカット復帰回転速度Ｎcutを従来よりもさらに低回転速度側に設定することが可能となり、さらに燃費を向上させることができる。

また、本実施例によれば、容量係数制御手段１２２は、車両減速時におけるエンジン９のフューエルカット中において、車両の車速Ｖが所定の速度Ｖ１以下のとき、容量係数Ｃを低下するため、例えば車両が急停止しても、エンジン９とタービン翼車６ｔとの間に滑りが生じ、回転速度差が確保されるため、エンジン９の停止を防止することができる。これより、フューエルカット復帰回転速度Ｎcutを従来よりもさらに低回転速度側に設定することが可能となり、さらに燃費を向上させることができる。

また、本実施例によれば、容量係数制御手段１２２は、容量係数Ｃが目標となる容量係数Ｃｐとなるようにフィードバック制御もしくはフィードフォワード制御されるため、容量係数Ｃが好適に制御され、フューエルカット復帰回転速度Ｎcutを従来よりもさらに低回転速度側に設定することが可能となり、燃費を向上させることができる。

つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付してその説明を省略する。

本実施例では、エンジン９がフューエルカット中に車両が急停止させられると予測される場合において、容量係数制御手段１２２によって容量係数Ｃを低下することで、ポンプ回転速度Ｎ_Ｐすなわちエンジン回転速度ＮＥがタービン回転速度Ｎ_Ｔの急停止に引き摺られて停止させられる状態を効果的に防止する。以下、本制御について説明する。

図８において、車両急停止予測手段１３２は、車両が急停止させられるか否かを予め予測する手段である。車両急停止予測手段１３２は、例えば、車両減速時におけるエンジン９のフューエルカット中において、車速Ｖの減速勾配Ｗ（変化率）が所定の勾配Ｗ１を越えるか否かを判定する。そして、車速Ｖの減速勾配Ｗが所定の勾配Ｗ１を越えるとき、車両の急停止を予測する。或いは、車両急停止予測手段１３２は、タービン翼車６ｔのタービン回転速度Ｎ_Ｔの減速勾配Ｌが所定の勾配Ｌ１を越えるか否かを判定する。そして、減速勾配Ｌが所定の勾配Ｌ１を越えるとき、車両の急停止を予測する。或いは、車両急停止予測手段１３２は、駆動輪１３の制動を制御するブレーキコントロール圧Ｐｂ（またはブレーキコントロール圧の変化率）が所定の値Ｐｂ１を超えるか否かを判定する。そして、ブレーキコントロール圧Ｐｂが所定の値Ｐｂ１を越えるとき、車両の急停止を予測する。

そして、車両急停止予測手段１３２に基づいて、車両が急停止されると予測されるとき、容量係数制御手段１２２は、容量係数Ｃを低下する。同時に、ロックアップクラッチＬ／Ｃが係合状態もしくはフレックスロックアップ状態にあるとき、速やかにロックアップクラッチＬ／Ｃを解放させる。なお、上記車速Ｖの所定の勾配Ｗ１、タービン回転速度Ｎ_Ｔの所定の勾配Ｌ１、ブレーキコントロール圧の所定の値Ｐｂ１は、予め実験などによって求められ、車両が急停止される際に予測される閾値にそれぞれ設定されている。また、上記閾値は一定値の他に、例えば車速Ｖ、タービン回転速度Ｎ_Ｔの絶対値に応じて変更されるものであっても構わない。

図１０のｔ３時点において、例えば、車速Ｖの減速勾配Ｗが所定の勾配Ｗ１を越える、タービン回転速度Ｎ_Ｔの減速勾配Ｌ（変化率）が所定の勾配Ｌ１を越える、或いは、ブレーキコントロール圧Ｐｂ（またはその変化率）が所定の値Ｐｂ１を超えると、車両急停止予測手段１３２によって車両の急停止が予測される。そして、容量係数制御手段１２２は、容量係数Ｃを低下させる。これにより、車両の急停止によって、ｔ４時点において、実線で示すタービン回転速度Ｎ_Ｔが停止しても、エンジン回転速度ＮＥがタービン回転速度Ｎ_Ｔに引き摺られることなく、破線で示すようにエンジン９の停止が防止される。なお、従来においては、一点鎖線で示すように、エンジン９がタービン回転速度Ｎ_Ｔに引き摺られて停止される可能性が生じる。

上述のように、本実施例によれば、車両が急停止されるか否かを予測する車両急停止予測手段１３２を備え、容量係数制御手段１２２は、車両減速時におけるエンジン９のフューエルカット中において、車両の急停止が予測されるとき、容量係数Ｃを低下するため、例えば車両が急停止しても、エンジン９とタービン翼車６ｔとの間に滑りが生じ、回転速度差が確保されるため、エンジン９の停止を防止することができる。

また、本実施例によれば、車両急停止予測手段１３２は、車両の車速Ｖの減速勾配Ｗが所定の勾配Ｗ１を越えるときに車両の急停止を予測するため、車速Ｖの減速勾配Ｗに基づいて、車両の急停止が予め予測され、効果的に容量係数Ｃを低下し、エンジン停止を防止することができる。

また、本実施例によれば、車両急停止予測手段１３２は、タービン翼車６ｔの回転速度Ｎ_Ｔの減速勾配Ｌが所定の勾配Ｌ１を越えるときに車両の急停止を予測するため、タービン翼車６ｔの減速勾配Ｌに基づいて、車両の急停止が予め予測され、効果的に容量係数Ｃを低下し、エンジン停止を防止することができる。

また、本実施例によれば、車両急停止予測手段１３２は、駆動輪１３の制動を制御するブレーキコントロール圧Ｐｂが所定の値Ｐｂ１を越えるときに車両の急停止を予測するため、ブレーキコントロール圧Ｐｂに基づいて、車両の急停止が予め予測され、効果的に容量係数Ｃを低下し、エンジン停止を防止することができる。

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。

例えば、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。

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。

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。

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。

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。 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。 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。 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。 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。 速度比に対する、容量係数の関係を示す図である。 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。 ロックアップクラッチの作動領域を示す図である。 容量係数制御手段による容量係数低減の制御作動を説明するタイムチャートである。 電子制御装置の制御作動の要部すなわち車両の減速中において、エンジンのフューエルカット復帰回転速度をさらに低回転速度に設定することが可能となる制御作動を説明するフローチャートである。

符号の説明

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 ９：エンジン（内燃機関） １０：電動モータ（電動機） １３：駆動輪 １２２：容量係数制御手段 １３２：車両急停止予測手段 Ｃ：容量係数 Ｗ：車速の減速勾配 Ｗ１：所定の勾配（車速） Ｌ：タービン翼車の減速勾配 Ｌ１：所定の勾配（タービン翼車） Ｐｂ：ブレーキコントロール圧 Ｐｂ１：所定の値

Claims (8)

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、車両の走行状態に応じて燃料供給を遮断するフューエルカット機能を有する内燃機関とを、備え、該内燃機関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て、該ステータ翼車の回転速度を制御可能な電動機と、
   前記電動機の回転速度を制御することにより前記トルクコンバータの容量係数を制御する容量係数制御手段とを、備え、
   前記容量係数制御手段は、車両減速時における前記内燃機関のフューエルカット中において、前記トルクコンバータの容量係数を低下することを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
2. 前記容量係数制御手段は、前記車両減速時における前記内燃機関のフューエルカット中において、前記内燃機関の回転速度が所定の回転速度以下のとき、前記容量係数を低下す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。
3. 前記容量係数制御手段は、前記車両減速時における前記内燃機関のフューエルカット中において、前記車両の車速が所定の速度以下のとき、前記容量係数を低下す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。
4. 車両が急停止されるか否かを予測する車両急停止予測手段を備え、
   前記容量係数制御手段は、前記車両減速時における前記内燃機関のフューエルカット中において、車両の急停止が予測されるとき、前記容量係数を低下す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。
5. 前記車両急停止予測手段は、前記車両の車速の減速勾配が所定の勾配を越えるときに車両の急停止を予測することを特徴とする請求項４の車両用駆動装置の制御装置。
6. 前記車両急停止予測手段は、タービン翼車の回転速度の減速勾配が所定の勾配を越えるときに車両の急停止を予測することを特徴とする請求項４の車両用駆動装置の制御装置。
7. 前記車両急停止予測手段は、前記駆動輪の制動を制御するブレーキコントロール圧が所定の値を越えるときに車両の急停止を予測することを特徴とする請求項４の車両用駆動装置の制御装置。
8. 前記容量係数制御手段は、前記容量係数が目標となる容量係数となるようにフィードバック制御もしくはフィードフォワード制御することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つの車両用駆動装置の制御装置。

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