JP2009250380A - トルクコンバータの制御装置 - 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、ロックアップクラッチ切換時のショックを低減することができるトルクコンバータの制御装置を提供する。
【解決手段】容量係数制御手段１２３は、ロックアップクラッチＬ／Ｕが切換中である場合には、切換中でない場合と比較して、トルクコンバータ６の容量係数Ｃを大きくするため、ロックアップクラッチＬ／Ｕの切換時のポンプ翼車６ｐとタービン翼車６ｔとの回転速度差ΔＮおよび駆動力差ΔＴ（トルク差ΔＴ）が低減されて、ロックアップクラッチＬ／Ｕの切換時のショックを低減することができる。
【選択図】図８

Description

本発明は、車両に備えられるトルクコンバータの制御装置に係り、特に、トルクコンバータの容量を変更することができる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。

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。

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、一般に、車両の走行条件に応じてトルクコンバータのポンプ翼車とタービン翼車とを直結させるロックアップクラッチが設けられている。このようなロックアップクラッチにおいて、ポンプ翼車およびタービン翼車の回転速度差および駆動力差（トルク差）が大きいと、ロックアップクラッチの切換時には、切換ショックが発生し易くなる。これに対して、ロックアップクラッチのけ切換開始から終了までの間、ロックアップクラッチをスリップ制御することで、ショックの低減を図ることはできるが、実際には、ロックアップクラッチの摩擦材の耐熱性に限界があるため、所定の時間内に制御を終える必要があり、十分にショックを低減しているとは言い難かった。

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、ロックアップクラッチ切換時のショックを低減することができるトルクコンバータ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、車両の駆動源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（駆動、制動）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、発明者等は、トルクコンバータの容量係数を大きくすることで、ポンプ翼車およびタービン翼車の滑りを抑制することができることから、ロックアップクラッチの切換時において、容量係数を大きくすることで切換ショックを低減することを見いだした。

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、そのポンプ翼車とタービン翼車とを直結可能なロックアップクラッチとを、有するトルクコンバータを備えるトルクコンバータ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）前記電動機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、前記ロックアップクラッチが切換中である場合には、切換中でない場合と比較して、前記トルクコンバータの容量係数を大きく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のトルクコンバータの制御装置において、前記ロックアップクラッチの非作動状態から作動状態への切換の場合、前記容量係数制御手段は、前記ロックアップクラッチの切換判定時から前記容量係数を大きく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のトルクコンバータの制御装置において、前記ロックアップクラッチの作動状態から非作動状態へ切換の場合、前記容量係数制御手段は、前記ロックアップクラッチの実際の切換開始時から前記容量係数を大きく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２または３のトルクコンバータの制御装置において、前記容量係数制御手段は、前記ポンプ翼車とタービン翼車との回転速度差が所定値以下となるように前記容量係数を制御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２または３のトルクコンバータの制御装置において、前記容量係数制御手段は、前記タービン翼車の回転速度が所定の勾配で変化するように容量係数を制御することを特徴とする。

請求項１にかかる発明のトルクコンバータ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、前記容量係数制御手段は、前記ロックアップクラッチが切換中である場合には、切換中でない場合と比較して、前記トルクコンバータの容量係数を大きくするため、ロックアップクラッチの切換時のポンプ翼車とタービン翼車との回転速度差および駆動力差（トルク差）が低減されて、ロックアップクラッチの切換時のショックを低減することができる。

また、請求項２にかかる発明のトルクコンバータの制御装置によれば、前記ロックアップクラッチの非作動状態から作動状態への切換の場合、前記容量係数制御手段は、前記ロックアップクラッチの切換判定時から前記容量係数を大きくするため、実際のロックアップクラッチの切換開始時（係合開始時）までの間に予めポンプ翼車およびタービン翼車の回転速度差およびトルク差を小さくすることができ、実際のロックアップクラッチの切換時（係合時）の切換ショックを効果的に低減することができる。

また、請求項３にかかる発明のトルクコンバータの制御装置によれば、前記ロックアップクラッチの作動状態から非作動状態へ切換の場合、前記容量係数制御手段は、前記ロックアップクラッチの実際の切換開始時から前記容量係数を大きくため、ロックアップクラッチの切換開始時（開放開始時）からポンプ翼車およびタービン翼車の回転速度差およびトルク差の急激な増大を抑制することができ、ロックアップクラッチの切換開始後の切換ショックを効果的に低減することができる。

また、請求項４にかかる発明のトルクコンバータの制御装置によれば、前記容量係数制御手段は、前記ポンプ翼車とタービン翼車との回転速度差が所定値以下となるように前記容量係数を制御するため、ポンプ翼車およびタービン翼車の回転速度差およびトルク差の増大を抑制することができる。

また、請求項５にかかる発明のトルクコンバータの制御装置によれば、前記容量係数制御手段は、前記タービン翼車の回転速度が所定の勾配で変化するように容量係数を制御するため、ポンプ翼車およびタービン翼車の回転速度差およびトルク差の増大を抑制することができる。

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。

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／Ｕが設けられており、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。

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て、回転制御可能な電動モータ（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５０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の一部であ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転鎖線のようになる。

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、駆動もしくは制動（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、例えば予め設定された図示しない変速線図から車速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１２２は、トルクコンバータ６内のロックアップクラッチＬ／Ｕを係合させる駆動源となるロックアップクラッチＬ／Ｕの係合油圧を制御することにより、ロックアップクラッチＬ／Ｕの係合状態を好適に制御する。具体的には、例えば車両の状態が、予め設定された図示しないロックアップ領域図において、ロックアップ作動領域内にあるとき、ロックアップ制御手段１２２は、係合油圧を上昇させてロックアップクラッチＬ／Ｕを完全係合させる、すなわち、ポンプ翼車６ｐとタービン翼車６ｔとを直結させる。一方、車両の状態がロックアップ作動領域を外れるとき、ロックアップ制御手段１２２は、係合油圧を低下させることで、ロックアップクラッチＬ／Ｕを解放する。また、ロックアップ制御手段１２２は、ロックアップ作動領域内であっても、ロックアップクラッチＬ／Ｕに微少なスリップを与えることで、エンジン９のトルク変動を吸収する。

容量係数制御手段１２３は、ステータ翼車６ｓを正転、逆転、或いは制動（回生）させて回転速度を制御する、或いは、ブレーキＢｓの係合圧を変更することで、トルクコンバータ６の容量係数Ｃを車両の状態に応じて好適に制御する。なお、容量係数制御手段１２３によるトルクコンバータ６の容量係数制御は、実質的には、電動モータ１０によるステータ翼車６ｓの回転速度制御と同意である。

具体的には、容量係数制御手段１２３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を係合させると共に、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１２３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１２３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。

また、容量係数制御手段１２３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１２６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１２３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を増大する。

また、容量係数制御手段１２３は、トルクコンバータ６に設けられているロックアップクラッチＬ／Ｕが切換中、すなわち作動状態から非作動状態、または非作動状態から作動状態への切換制御中であるとき、切換中でないときと比較して、トルクコンバータ６の容量係数Ｃを大きくする。なお、本実施例の切換中とは、ロックアップクラッチＬ／Ｕの切換判定時から切換完了時までの間を含むものとする。以下、本制御について詳細に説明する。

ロックアップ制御実施要求判定手段１２４は、ロックアップクラッチＬ／Ｕの状態が切り換えられるか否か、具体的には、ロックアップクラッチＬ／Ｕが作動状態（係合状態）から非作動状態（解放状態）、もしくは非作動状態（解放状態）から作動状態（係合状態）へ切り換えられるか否かを判定する。ロックアップ制御実施要求判定手段１２４は、例えば予め設定されているアクセル開度Ａccおよび車速Ｖからなるロックアップ領域図に基づいて、車両の状態がロックアップ作動領域からロックアップ非作動領域に移動したか否か、もしくは、ロックアップ非作動領域からロックアップ作動領域へ移動したか否かを判定する。

回転速度差判定手段１２６は、トルクコンバータ６のポンプ回転速度Ｎ_Ｐ（すなわちエンジン回転速度ＮＥ）およびタービン回転速度Ｎ_Ｔを検出し、これらの回転速度差ΔＮ（＝Ｎ_Ｐ−Ｎ_Ｔ＝ＮＥ−Ｎ_Ｔ）が所定の回転速度差ΔＮ１（所定値ΔＮ１）を超えるか否かを判定する。なお、所定の回転速度差ΔＮ１は、予め実験的に求められており、例えば、比較的低い値である一定値に設定される、或いは、ロックアップクラッチＬ／Ｕの実際の切換開始からの時間、またはロックアップクラッチの切換判定時からの時間に応じて変更されるものであってもよい。

なお、回転速度差ΔＮに代えて、例えばポンプトルクＴ_Ｐ（すなわちエンジントルクＴＥ）およびタービントルクＴ_Ｔを検出し、それらのトルク差ΔＴ（＝Ｔ_Ｐ−Ｔ_Ｔ）が所定のトルク差ΔＴ１を越えるか否かを判定するものであっても、回転速度差判定手段１２６と同様の効果を持たせることができる。

容量制御可否判定手段１２８は、容量係数制御手段１２３が実施可能であるか否かを判定する。具体的には、例えば電動モータ１０が作動可能か否か、電動モータ１０とステータ翼車６ｓとを断続するクラッチＣｓが作動可能か否か、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１２３が実施可能か否かを判定する。この判定が肯定されることで、容量係数制御手段１２３が実施可能となる。

そして、容量係数制御手段１２３は、上記各手段の判定結果等に基づいて実施される。まず、ロックアップ制御実施要求判定手段１２４によって、ロックアップクラッチＬ／Ｕの状態が切り換えられる、具体的には、作動状態から非作動状態へ、もしくは非作動状態から作動状態へ切り換えられると判定されると、容量係数制御手段１２３は、回転速度差判定手段１２６に対して、ポンプ回転速度Ｎ_Ｐおよびタービン回転速度Ｎ_Ｔの回転速度差ΔＮを算出させると共に、その回転速度差ΔＮが所定の回転速度差ΔＮ１を越えるか否かを判定させる。そして、回転速度差判定手段１２６の判定結果に応じて、容量係数制御手段１２３は、クラッチＣｓを係合させてトルクコンバータ６の容量係数Ｃの増大制御を実施する。

図９は、容量係数制御手段１２３による、容量係数Ｃの増大制御の制御方法を説明するタイムチャートである。なお、図１０に、比較対象として容量係数制御を実施しないときのトルクコンバータ６の状態を示した。ここで、図９および図１０は、例えばロックアップクラッチＬ／Ｕが作動状態（係合状態）でアクセルペダル９８を微少に踏み込んだ状態での減速走行中に、ロックアップクラッチＬ／Ｕが作動状態（係合状態）から非作動状態（解放状態）へ切り換えられる（解放制御）ときの状態を一例に示している。

図９のｔ１時点において、ロックアップ制御実施要求判定手段１２４によってロックアップクラッチＬ／Ｕの開放制御の実施が判定されると、ｔ２時点において、ロックアップ制御手段１２２によるロックアップクラッチＬ／Ｕの開放制御（切換制御）が開始される。これと同時に、容量係数制御手段１２３は、トルクコンバータ６の容量係数Ｃの増大制御を開始する。すなわち、ロックアップクラッチＬ／Ｕの作動状態から非作動状態への切換の場合、ロックアップクラッチＬ／Ｕの実際の切換開始時から容量係数Ｃの増大制御が開始される。なお、容量係数Ｃが大きくなると、ポンプ翼車６ｐおよびタービン翼車６ｔの滑りが抑制されるため、ポンプ回転速度Ｎ_Ｐとタービン回転速度Ｎ_Ｔとの回転速度差ΔＮが小さくなると共に、ポンプトルクＴ_Ｐ（＝エンジントルクＴＥ）とタービントルクＴ_Ｔとのトルク差ΔＴが小さくなる。ここで、容量係数Ｃの制御方法は、例えば、ポンプ回転速度Ｎ_Ｐとタービン回転速度Ｎ_Ｔとの回転速度差ΔＮを常時算出し、その回転速度差ΔＮに基づくフィードバック制御を実施する。例えば、図９において、所定の回転速度差ΔＮ１が、実際のロックアップクラッチＬ／Ｕの切換（解放）が開始されるｔ２時点を基準として所定の勾配で大きくなるように設定されているとすると、容量係数制御手段１２３は、回転速度差ΔＮがその設定された所定の回転速度差ΔＮ１以下となるようにフィードバック制御を実施する。なお、所定の回転速度差ΔＮ１は、回転速度差ΔＮが急激に広がらないような低い値に設定されているため、容量係数Ｃは増大されることとなる。なお、ここで回転速度差ΔＮのフィードバック制御に代えて、ポンプトルクＴ_Ｐ（すなわちエンジントルクＴＥ）およびタービントルクＴ_Ｔを検出し、それらのトルク差ΔＴに基づくフィードバック制御を実施しても同様の効果を得ることができる。

また、容量係数制御手段１２３は、タービン翼車６ｔのタービン回転速度Ｎ_Ｔが予め実験的に求められた所定の勾配θ１で変化するように容量係数Ｃのフィードバック制御を実施することもできる。このときの所定の勾配θ１も同様に、タービン回転速度ＮＴが急激に変化しないように、低い値に設定されるため、容量係数Ｃは増大される。これより、ｔ２時点乃至ｔ３時点において、容量係数Ｃが増大されて、ポンプ回転速度Ｎ_Ｐおよびタービン回転速度Ｎ_Ｔの回転速度差ΔＮの広がりが小さくなる。

そして、ｔ３時点においてロックアップ制御手段１２３によるロックアップクラッチＬ／Ｕの開放が完了されると、ｔ３時点乃至ｔ４時点において、容量係数制御手段１２３は、容量係数Ｃを通常の容量係数Ｃに復帰させる容量係数Ｃの復帰制御を実施する。ここで、通常の容量係数Ｃは、例えば容量係数制御が実施されない場合の容量係数Ｃ、すなわち図７において、ベースラインＢＣの容量係数Ｃに設定される。ここでも、ポンプ回転速度Ｎ_Ｐとタービン回転速度Ｎ_Ｔとの回転速度差ΔＮが急激に広がらないように、回転速度差ΔＮに基づくフィードバック制御を実施する。或いは、容量係数Ｃが所定の勾配で復帰されるように、容量係数Ｃのフィードバック制御を実施する。

このように、容量係数制御手段１２３の容量係数Ｃの増大制御を実施することで、図９に示すように、ロックアップクラッチＬ／Ｕの開放中（切換中）において、ポンプ翼車６ｐおよびタービン翼車６ｔの回転速度差ΔＮおよびトルク差ΔＴが急激に変化せず、ロックアップクラッチＬ／Ｕの切換ショックが低減される。なお、容量係数制御手段１２３による容量係数Ｃの増大制御を実施しない場合、図１０に示すように、ポンプ翼車６ｐおよびタービン翼車６ｔの回転速度差ΔＮおよびトルク差ΔＴの変化勾配が大きくなり、ロックアップクラッチＬ／Ｕの切換ショックが大きくなる。

次に、ロックアップクラッチＬ／Ｕが非作動状態（解放状態）から作動状態（係合状態）へ切り換えられる（係合制御）ときの容量係数制御手段１２３による容量係数Ｃの増大制御について説明する。図１１は、ロックアップクラッチＬ／Ｕが開放された状態（非作動状態）において、例えば車速Ｖが増加することによりロックアップクラッチＬ／Ｕを係合（作動）させる判定が為されたときの作動制御（係合制御）を示すタイムチャートである。

ｔ１時点において、ロックアップ制御実施要求判定手段１２４に基づいてロックアップクラッチＬ／Ｕの切換信号が出力される、すなわちロックアップクラッチＬ／Ｕの係合制御の実施が判定されると、容量係数制御手段１２３は、容量係数Ｃの増大制御を開始する。すなわち、ロックアップクラッチＬ／Ｕの非作動状態から作動状態への切換の場合、容量係数制御手段１２３は、ロックアップクラッチＬ／Ｕの切換判定時から容量係数Ｃを大きくする。ここで、トルクコンバータ６の容量係数Ｃが増大されると、ポンプ翼車６ｐおよびタービン翼車６ｔの滑りが小さくなり、ポンプ回転速度Ｎ_Ｐおよびタービン回転速度Ｎ_Ｔの回転速度差ΔＮが小さくなるため、容量係数Ｃを好適に増大制御する。具体的には、例えばポンプ回転速度Ｎ_Ｐおよびタービン回転速度Ｎ_Ｔを検出し、これらの回転速度差ΔＮがロックアップクラッチＬ／Ｕの係合制御が開始されるｔ２時点までの間に所定の回転速度差ΔＮ２となるように、容量係数Ｃのフィードバック制御を実施する。なお、所定の回転速度差ΔＮ２は予め設定されており、零に近い値に設定されている。すなわち、ロックアップクラッチＬ／Ｕの係合制御が開始されるｔ２時点において、ポンプ翼車６ｐおよびタービン翼車６ｔの回転速度差ΔＮがほとんどなくなるように設定される。このようにすることで、ｔ２時点のロックアップクラッチＬ／Ｕの係合制御開始の際のポンプ翼車６ｐおよびタービン翼車６ｔの回転速度差ΔＮおよびトルク差ΔＴが小さくなり、ロックアップクラッチＬ／Ｕの係合時のショックが低減される。

図１２は、電子制御装置７８の制御作動の要部すなわちロックアップクラッチＬ／Ｕの切換制御を実施する際に切換ショックを低減す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。なお、本フローチャートは一例として、ロックアップクラッチＬ／Ｕの係合制御時の制御作動を示している。

先ず、ロックアップ制御実施要求判定手段１２４に対応するステップＳＡ１（以下、ステップを省略）において、ロックアップクラッチＬ／Ｕの切換制御が開始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。ＳＡ１が肯定されると、回転速度差判定手段１２６に対応するＳＡ２において、ポンプ回転速度Ｎ_Ｐおよびタービン回転速度Ｎ_Ｔが検出される。また、ポンプトルクＴ_ＰおよびタービントルクＴ_Ｔに基づいて容量係数Ｃの増大制御が実施される場合、ポンプトルクＴ_Ｐ（すなわちエンジントルクＴＥ）およびタービントルクＴ_Ｔが検出される。そして、さらに回転速度差判定手段１２６に対応するＳＡ３において、検出されたポンプ回転速度Ｎ_Ｐとタービン回転速度Ｎ_Ｔとの回転速度差ΔＮを算出し、算出された回転速度差ΔＮが予め設定された所定の回転速度差ΔＮ２よりも大きいか否かが判定される。ＳＡ３が否定されると、ロックアップ制御手段１２２に対応するＳＡ６において、ロックアップ切換制御が実施される。ＳＡ３が肯定されると、容量制御可否判定手段１２８に対応するＳＡ４において、容量係数Ｃの増大制御が実施可能か否かが判定される。ＳＡ４が否定されると、ＳＡ６において、通常のロックアップ切換制御が実施される。ＳＡ４が肯定されると、容量係数制御手段１２３に対応するＳＡ５において、容量係数Ｃの増大制御が実施される。そして、再びＳＡ３において、容量係数Ｃの増大に伴い変更された回転速度差ΔＮが算出され、新たに算出された回転速度差ΔＮが所定の回転速度差ΔＮ２よりも大きいか否かが判定される。すなわち、ＳＡ３において、回転速度差ΔＮが所定の回転速度差ΔＮ２を超えなくなるまで繰り返しＳＡ５において容量係数Ｃの増大制御が実施される。そして、回転速度差ΔＮが所定の回転速度差範囲内になったとき、ＳＡ６において、ロックアップ切換制御が実施される。

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、前記ステータ翼車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１２３は、ロックアップクラッチＬ／Ｕが切換中である場合には、切換中でない場合と比較して、トルクコンバータ６の容量係数Ｃを大きくするため、ロックアップクラッチＬ／Ｕの切換時のポンプ翼車６ｐとタービン翼車６ｔとの回転速度差ΔＮおよび駆動力差ΔＴ（トルク差ΔＴ）が低減されて、ロックアップクラッチＬ／Ｕの切換時のショックを低減することができる。

また、本実施例によれば、ロックアップクラッチＬ／Ｕの非作動状態から作動状態への切換の場合、容量係数制御手段１２３は、ロックアップクラッチＬ／Ｕの切換判定時から容量係数Ｃを大きくするため、実際のロックアップクラッチＬ／Ｕの切換開始時（係合開始時）までの間に予めポンプ翼車６ｐおよびタービン翼車６ｔの回転速度差ΔＮおよびトルク差ΔＴを小さくすることができ、実際のロックアップクラッチＬ／Ｕの切換時（係合時）の切換ショックを効果的に低減することができる。

また、本実施例によれば、ロックアップクラッチＬ／Ｕの作動状態から非作動状態へ切換の場合、容量係数制御手段１２３は、ロックアップクラッチＬ／Ｕの実際の切換開始時から容量係数Ｃを大きくため、ロックアップクラッチＬ／Ｕの切換開始時（開放開始時）からポンプ翼車６ｐおよびタービン翼車６ｔの回転速度差ΔＮおよびトルク差ΔＴの急激な増大を抑制することができ、ロックアップクラッチＬ／Ｕの切換開始後の切換ショックを効果的に低減することができる。

また、本実施例によれば、容量係数制御手段１２３は、ポンプ翼車６ｐとタービン翼車６ｔとの回転速度差ΔＮが所定値以下となるように容量係数Ｃを制御するため、ポンプ翼車６ｐおよびタービン翼車６ｔの回転速度差ΔＮおよびトルク差ΔＴの増大を抑制することができる。

また、本実施例によれば、容量係数制御手段１２３は、タービン翼車６ｔの回転速度Ｎ_Ｔが所定の勾配θ１で変化するように容量係数Ｃを制御するため、ポンプ翼車６ｐおよびタービン翼６ｔ車の回転速度差ΔＮおよびトルク差ΔＴの増大を抑制することができる。

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、容量係数Ｃの増大制御は、ポンプ回転速度Ｎ_Ｐとタービン回転速度Ｎ_Ｔとの回転速度差ΔＮの基づくフィードバック制御を実施されているが、容量係数Ｃの増大制御は、上記制御に限定されず、例えば、予め実験的に求められたステータ翼車６ｓの回転速度Ｎ_Ｓに基づくフィードフォワード制御、或いはタイマ制御を実施しても構わない。

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。

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。

また、前述の実施例では、ロックアップクラッチＬ／Ｕを作動状態から非作動状態へ切り換える（解放制御）とき、ロックアップクラッチＬ／Ｕの解放制御が実際に開始される時に容量係数Ｃを増大させるものであったが、必ずしもロックアップクラッチＬ／Ｕの実際の解放制御開始時に限定されることはなく、ロックアップクラッチの解放制御実施判定時から予め容量係数Ｃの増大制御を実施しても構わない。同様に、ロックアップクラッチＬ／Ｕの非作動状態から作動状態への切換（係合制御）においても、必ずしもロックアップクラッチＬ／Ｕの切換判定時から直ちに容量係数Ｃの増大制御を開始する必要はなく、所定の時間経過後に容量係数Ｃの増大制御を実施しても構わない。

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。 容量係数制御手段による、容量係数の増大制御の制御方法を説明するタイムチャートである。 容量係数制御を実施しない場合のポンプ翼車およびタービン翼車の回転速度変化およびトルク変化を示すタイムチャートである。 容量係数制御手段による、容量係数の増大制御の制御方法を説明する他の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ロックアップクラッチの切換制御を実施する際に切換ショックを低減す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 １０：電動モータ（電動機） １２３：容量係数制御手段 Ｃ：容量係数 Ｌ／Ｕ：ロックアップクラッチ ΔＮ：回転速度差 ΔＮ１、ΔＮ２：所定の回転速度差（所定値） θ１：所定の勾配

Claims (5)

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、該ポンプ翼車とタービン翼車とを直結可能なロックアップクラッチとを、有するトルクコンバータを備えるトルクコンバータ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、
   前記電動機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、前記ロックアップクラッチが切換中である場合には、切換中でない場合と比較して、前記トルクコンバータの容量係数を大きくすることを特徴とするトルクコンバータの制御装置。
2. 前記ロックアップクラッチの非作動状態から作動状態への切換の場合、前記容量係数制御手段は、前記ロックアップクラッチの切換判定時から前記容量係数を大きくすることを特徴とする請求項１のトルクコンバータの制御装置。
3. 前記ロックアップクラッチの作動状態から非作動状態へ切換の場合、前記容量係数制御手段は、前記ロックアップクラッチの実際の切換開始時から前記容量係数を大きくすることを特徴とする請求項１のトルクコンバータの制御装置。
4. 前記容量係数制御手段は、前記ポンプ翼車とタービン翼車との回転速度差が所定値以下となるように前記容量係数を制御することを特徴とする請求項２または３のトルクコンバータの制御装置。
5. 前記容量係数制御手段は、前記タービン翼車の回転速度が所定の勾配で変化するように容量係数を制御することを特徴とする請求項２または３のトルクコンバータの制御装置。

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