JP4349464B2 - 車両用駆動装置 - Google Patents

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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た車両用駆動装置に関し、特に、電動機によってトルク増幅率の変更可能なトルクコンバータを備えた車両用駆動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。
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。
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。
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る可変容量型トルクコンバータを備えた車両用駆動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（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、発明者らは、ステータ翼車を駆動させるための動力源である電動機を、ステータ翼車の駆動のみでなく、例えばモータ走行用の動力源など、必要に応じて他の用途に兼用させる方法を見いだした。
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を、有するトルクコンバータと、（ｂ）前記ステータ翼車を駆動させる電動機と、（ｃ）前記電動機と前記ステータ翼車とを断続可能な第１断続手段と、（ｄ）前記電動機と出力軸とを断続可能な第２断続手段とを、有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の車両用駆動装置において、前記ステータ翼車と静止部材とを断続可能な第３断続手段をさらに有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または２の車両用駆動装置において、前記第１断続手段を接続状態とし、前記第２断続手段を遮断状態と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または２の車両用駆動装置において、前記第１断続手段を遮断状態とし、前記第２断続手段を接続状態と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１または２の車両用駆動装置において、前記第１断続手段と前記第２断続手段とを遮断状態と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５の車両用駆動装置において、前記第３断続手段をさらに接続状態と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１乃至６のいずれか１つの車両用駆動装置において、前記電動機は、電動オイルポンプに連結され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の車両用駆動装置において、（ａ）前記電動機とトルクコンバータとの間には、遊星歯車装置が介装され、（ｂ）前記遊星歯車装置の所定の回転要素と静止部材とを断続可能な第３断続手段を備え、（ｃ）前記遊星歯車装置の３つの回転要素を第１回転要素、第２回転要素、第３回転要素とすると、（ｄ）前記第１回転要素は、前記第１断続手段を介して前記ステータ翼車に選択的に連結されると共に、前記第３断続手段を介して静止部材に選択的に連結され、（ｅ）前記第２回転要素は、前記第２断続手段を介して前記出力軸に選択的に連結され、（ｆ）前記第３回転要素は、前記電動機に連結されることを特徴とする。
また、請求項９にかかる発明の要旨とするところは、請求項８の車両用駆動装置において、前記第２断続手段と前記第３断続手段とを接続状態とすることを特徴とする。
また、請求項１０にかかる発明の要旨とするところは、請求項９の車両用駆動装置において、前記第１断続手段をさらに接続状態とすることを特徴とする。
また、請求項１１にかかる発明の要旨とするところは、請求項８の車両用駆動装置において、前記第１断続手段と前記第２断続手段とを接続状態とし、前記第３断続手段を遮断状態とすることを特徴とする。
また、請求項１２にかかる発明の要旨とするところは、請求項８の車両用駆動装置において、前記第１断続手段と前記第３断続手段とを接続状態とし、前記第２断続手段を遮断状態とすることを特徴とする。
また、請求項１３にかかる発明の要旨とするところは、請求項８乃至１２のいずれか１つの車両用駆動装置において、前記第３回転要素が電動オイルポンプに連結されることを特徴とする。
また、請求項１４にかかる発明の要旨とするところは、請求項８乃至１３のいずれか１つの車両用駆動装置において、前記第１回転要素はサンギヤであり、前記第２回転要素はキャリヤであり、前記第３回転要素はリングギヤであることを特徴とする。
また、請求項１５にかかる発明の要旨とするところは、請求項８乃至１３のいずれか１つの車両用駆動装置において、前記第１回転要素はキャリヤであり、前記第２回転要素はサンギヤであり、前記第３回転要素はリングギヤであることを特徴とする。
また、請求項１６にかかる発明の要旨とするところは、請求項８乃至１３のいずれか１つの車両用駆動装置において、前記第１回転要素はリングギヤであり、前記第２回転要素はキャリヤであり、前記第３回転要素はサンギヤであることを特徴とする。
また、請求項１７にかかる発明の要旨とするところは、請求項８乃至１３のいずれか１つの車両用駆動装置において、前記第１回転要素はサンギヤであり、前記第２回転要素はリングギヤであり、前記第３回転要素はキャリヤであることを特徴とする。
また、請求項１８にかかる発明の要旨とするところは、請求項８乃至１３のいずれか１つの車両用駆動装置において、前記第１回転要素はリングギヤであり、前記第２回転要素はサンギヤであり、前記第３回転要素はキャリヤであることを特徴とする。
また、請求項１９にかかる発明の要旨とするところは、請求項８乃至１３のいずれか１つの車両用駆動装置において、前記第１回転要素はキャリヤであり、前記第２回転要素はリングギヤであり、前記第３回転要素はサンギヤであ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、前記電動機と前記ステータ翼車とを断続可能な第１断続手段と、前記電動機と出力軸とを断続可能な第２断続手段とを備えるため、例えば第１断続手段を接続状態とすることで、電動機とステータ翼車とが動力伝達可能に連結され、電動機を可変容量型トルクコンバータの動力源として機能させることができる。また、例えば第２断続手段を接続状態とすることで、電動機と出力軸とが動力伝達可能に連結され、電動機をハイブリッド用モータとして機能させることができる。このように、第１断続手段および第２断続手段を適宜接続状態もしくは遮断状態とすることで、１つの電動機を可変容量型トルクコンバータ機能およびハイブリッド機能に切換えて使用することができる。すなわち、可変容量トルクコンバータ機能およびハイブリッド機能を有する車両用駆動装置を軽量かつコンパクトに構成することができる。
また、請求項２にかかる発明の車両用駆動装置によれば、前記ステータ翼車と静止部材とを断続可能な第３断続手段をさらに有するため、第３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ることができる。これより、トルクコンバータのステータ翼車がワンウェイクラッチによって回転停止される従来同様のトルクコンバータとして機能させることができる。また、第２断続手段が接続状態中において、第３断続手段を接続させることで、ハイブリッド機能と従来のトルクコンバータ機能とを両立して実施することができる。
また、請求項３にかかる発明の車両用駆動装置によれば、前記第１断続手段を接続状態とし、前記第２断続手段を遮断状態とすることで、出力軸の回転状態に関係なく、独立して電動機を可変容量型トルクコンバータの動力源として機能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によれば、前記第１断続手段を遮断状態とし、前記第２断続手段を接続状態とすることで、トルクコンバータの状態に関係なく、独立して電動機を車両の駆動用および回生用のモータとして機能させることができる。
また、請求項５にかかる発明の車両用駆動装置によれば、前記第１断続手段と前記第２断続手段とを遮断状態とすることで、電動機がステータ翼車および出力軸から遮断される。これにより、電動機不要時の電動機による影響を回避することができる。
また、請求項６にかかる発明の車両用駆動装置によれば、前記第３断続手段をさらに接続状態とすることで、トルクコンバータに電動機の不要な引摺りのない、従来のトルクコンバータとしての機能を持たせることができる。
また、請求項７にかかる発明の車両用駆動装置によれば、前記電動機は、電動オイルポンプに連結されるため、電動機をさらに電動オイルポンプ駆動用モータとして機能させることができ、車両用駆動装置をさらにコンパクトに構成することができる。
また、請求項８にかかる発明の車両用駆動装置によれば、遊星歯車装置によるトルク変換機能によって、電動機を小型化することができる。また、第１断続手段、第２断続手段、および第３断続手段を好適に作動させることにより、１つの電動機で、ステータ翼車駆動・回生用モータとしての機能および車両の駆動・回生用モータとしての機能とに切り換えて実施することができる。さらに、従来のトルクコンバータとしても実施することができる。
また、請求項９にかかる発明の車両用駆動装置によれば、前記第２断続手段と前記第３断続手段とを接続状態とすることで、電動機が遊星歯車装置を介して出力軸に動力伝達可能に接続されるので、電動機による駆動および回生制御が可能となる。また、遊星歯車装置によってトルクが変換されるため、電動機を小型化することも可能となる。このとき第３断続手段によって静止部材に連結された第１回転要素が反力を発生させる部材として機能する。
また、請求項１０にかかる発明の車両用駆動装置によれば、前記第１断続手段をさらに接続状態とするので、電動機が出力軸に動力伝達可能に連結されたハイブリッド走行状態であっても、ステータ翼車を好適に回転停止させることができ、通常のトルクコンバータとしての機能を持たせることができる。
また、請求項１１にかかる発明の車両用駆動装置によれば、前記第１断続手段と前記第２断続手段とを接続状態とし、前記第３断続手段を遮断状態とするので、ステータ翼車が遊星歯車装置を介して電動機に動力伝達可能に連結される。これにより、電動機によるステータ翼車の回転速度制御が可能となるので、トルクコンバータの可変容量走行が可能となる。このとき、出力軸に連結された第２回転要素が反力を発生させる部材として機能する。
また、請求項１２にかかる発明の車両用駆動装置によれば、前記第１断続手段と前記第３断続手段とを接続状態とし、前記第２断続手段を遮断状態とするので、ステータ翼車を適宜回転停止させることができ、トルクコンバータに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。また、第１断続手段および第３断続手段の少なくとも一方をスリップ制御させることで、トルクコンバータを可変容量型のトルクコンバータとすることもできる。
また、請求項１３にかかる発明の車両用駆動装置によれば、前記第３回転要素が電動オイルポンプに連結されるので、電動機をさらに電動オイルポンプ駆動用モータとして機能させることができ、車両用駆動装置をさらにコンパクトに構成することができる。
また、請求項１４にかかる発明の車両用駆動装置によれば、遊星歯車装置が前記のように連結されることにより、遊星歯車装置によるトルク変換が可能となる。
また、請求項１５にかかる発明の車両用駆動装置によれば、遊星歯車装置が前記のように連結されることにより、遊星歯車装置によるトルク変換が可能となる。
また、請求項１６にかかる発明の車両用駆動装置によれば、遊星歯車装置が前記のように連結されることにより、遊星歯車装置によるトルク変換が可能となる。
また、請求項１７にかかる発明の車両用駆動装置によれば、遊星歯車装置が前記のように連結されることにより、遊星歯車装置によるトルク変換が可能となる。
また、請求項１８にかかる発明の車両用駆動装置によれば、遊星歯車装置が前記のように連結されることにより、遊星歯車装置によるトルク変換が可能となる。
また、請求項１９にかかる発明の車両用駆動装置によれば、遊星歯車装置が前記のように連結されることにより、遊星歯車装置によるトルク変換が可能となる。
ここで、好適には、可変容量型トルクコンバータは、駆動源として内燃機関等のエンジンが設けられている車両等に適用される。
また、好適には、前記第１断続手段〜第３断続手段は、油圧によって駆動される油圧式摩擦係合要素であるものとする。このようにすれば、油圧を制御することにより、適宜第１断続手段〜第３断続手段の接続状態を制御することができる。なお、前記接続状態とは、油圧式摩擦係合要素が完全係合された状態だけでなく、スリップ係合状態をも含むものとする。
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、本発明の一実施例である車両用駆動装置１０の一部を説明する骨子図である。この車両用駆動装置１０では、内燃機関にて構成されるエンジン１２の出力がトルクコンバータ１４を介して出力軸１６に伝達され、図示しない変速機や差動歯車装置（終減速機）、一対の車輪などを介して左右の駆動輪へ伝達されるようになっている。
トルクコンバータ１４は、エンジン１２のクランク軸に連結され、そのエンジン１２から回転駆動されることによってトルクコンバータ１４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１４ｐと、出力軸１２に連結され、そのポンプ翼車１４ｐからの流体流を受けて回転させられるタービン翼車１４ｔと、タービン翼車１４ｔとポンプ翼車１４ｐとの間の流体流間に回転可能に配設されたステータ翼車１４ｓとを、備えており、作動油を介して動力伝達を行うようになっている。
上記ポンプ翼車１４ｐとタービン翼車１４ｔとの間にはロックアップクラッチ１８が設けられており、図示しない油圧制御回路によってそのロックアップクラッチ１８の係合状態、スリップ係合状態、或いは解放状態が制御されるようになっている。例えば、ロックアップクラッチ１８が完全係合状態とされると、ポンプ翼車１４ｐおよびタービン翼車１４ｔが一体回転させられる、すなわちエンジン１２のクランク軸と出力軸１６とが直結状態とされる。また、ポンプ翼車１４ｐには、ポンプ翼車１４ｐすなわちエンジン１２と一体的に作動されるオイルポンプ２１が作動的に連結されており、油圧制御回路の元圧を発生させる。
また、車両用駆動装置１０は、ステータ翼車を回転駆動させるための電動モータ（電動機）Ｍと、その電動モータＭとステータ翼車１４ｓとの間を断続可能なクラッチＣｓと、電動モータＭと出力軸１６との間を断続可能なクラッチＣｉと、ステータ翼車１４ｓと静止部材であるトランスミッションケース２０（以下、ケース２０と表す）との間を断続可能なブレーキＢｓとを、備えている。また、電動モータＭは、電動オイルポンプ２２に作動的に連結されており、例えばエンジン１２停止時において電動オイルポンプ２２を作動させて所定の油圧を発生させる。なお、本実施例の電動モータＭが本発明の電動機に対応している。
上記クラッチＣｓ、クラッチＣｉ、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油圧式摩擦係合装置である。ここで、クラッチＣｓが、電動モータＭとステータ翼車１４ｓとを断続可能な本発明の第１断続手段を構成しており、クラッチＣｉが、電動モータＭと出力軸１６とを断続可能な本発明の第２断続手段を構成しており、ブレーキＢｓが、ステータ翼車１４ｓと静止部材であるケース１２とを断続可能な本発明の第３断続手段を構成している。
上記電動モータＭは、駆動および回生機能を有する所謂モータジェネレータである。電動モータＭが出力軸１６に動力伝達可能に連結される場合、電動モータＭによる出力軸１６の駆動および回生制御が可能となる。一方、電動モータＭがステータ翼車１４ｓに動力伝達可能に連結される場合、電動モータＭによるトルクコンバータ１４の可変容量制御が可能となる。
図２は、図１のエンジン１２やトルクコンバータ１４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４０には、エンジン回転速度センサ４２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４４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、吸入空気量センサ４６からの吸入空気量ＱAを示す信号、吸入空気温度センサ４８からの吸入空気温度ＴAを示す信号、車速センサ５０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５２からのスロットル弁開度θTHを示す信号、冷却水温センサ５４からの冷却水温ＴWを示す信号、油温センサ５６からの油圧制御回路７６の作動油温度ＴOILを示す信号、アクセル操作量センサ５８からのアクセルペダル６０等のアクセル操作部材の操作量ＡCCを示す信号、フットブレーキスイッチ６２からの常用ブレーキであるフットブレーキ６４の操作の有無を示す信号、レバーポジションセンサ６６からのシフトレバー６８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。
電子制御装置４０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７０や燃料噴射装置７２、点火装置７４、油圧制御回路７６のリニアソレノイド弁等、あるいは電動モータＭ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４０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１２の出力制御や図示しない変速機の変速制御、あるいはトルクコンバータ１４のステータ翼車１４ｓ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１２の出力制御は、電子スロットル弁７０、燃料噴射装置７２、点火装置７４などによって行われる。
出力軸１６の駆動・回生制御は、クラッチＣｉおよび電動モータＭによって行われる。クラッチＣｉが係合されると、電動モータＭと出力軸１６とが動力伝達可能に連結されることとなる。例えば、一般的にエンジン効率が比較的悪いとされる、比較的低負荷走行域や低車速領域、或いは車両発進時などでは、エンジン１２を停止させて電動モータＭによるモータ走行（駆動制御）を実施させる。また、例えばアクセルオフの惰性走行時（コースト走行時）やフットブレーキによる制動時には、出力軸１６側から伝達される逆駆動力により電動モータＭを回転駆動させて発電させる回生制御を実施させる。
トルクコンバータ１４の可変容量制御（具体的には、ステータ翼車１４ｓの回転制御）は、油圧制御回路７６のクラッチＣｓやブレーキＢｓ、あるいは電動モータＭによって行われる。具体的には、上記ステータ翼車１４ｓの回転制御は、電子制御装置４０の指令に従って図示しないインバータから電動モータＭに供給される駆動電流の大きさに比例する駆動トルク、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の大きさに比例する制動（回生）トルクが適宜調整されることにより実行される。このように、ステータ翼車１４ｓは、電動モータＭによって駆動されるだけでなく、電動モータＭを発電させる駆動源としても機能する。
図３および図４は、電動モータＭによってステータ翼車１４ｓの回転速度が制御されることで変更されるトルクコンバータ１４の特性を示す図である。図３は、タービン翼車１４ｔのタービン回転速度ＮＴ［rpm］とポンプ翼車１４ｓのポンプ回転速度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４は、上記速度比ｅ（＝ＮＴ／ＮＰ）に対する、容量係数Ｃ（＝ＴＰ／ＮＰ ２）[N・m/rpm2]を示す図である。
図３および図４において、実線で示すトルク比ｔ（ベースラインＢｔ）および容量係数Ｃ（ベースラインＢＣ）は、比較対象として、従来の構成であるステータ翼車がワンウェイクラッチに連結された構成のトルクコンバータの特性を示すものである。
また、クラッチＣｓが適宜係合された状態で電動モータＭによりステータ翼車１４ｓがポンプ翼車１４ｐと同一回転方向で回転させられると、ステータトルクが増加し、図３のステータ正転を示す長破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１４の容量係数は、図４のステータ正転を示す長破線のようになる。なお、トルク比および容量係数Ｃは、同じ速度比ｅであっっても、電動モータＭにより駆動トルクがさらに増減されることにより、図３および図４の矢印ａ、ｄに示すように図３のベースラインＢｔからステータ正転を示す長破線以上または図４のベースラインＢＣからステータ正転を示す長破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が零とされると、図３のステータフリーを示す一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１４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１４の容量係数Ｃは、図４のステータフリーを示す一点鎖線のようになる。
また、制動（回生）トルクが所定の値に調整されるか或いはブレーキＢｓの係合圧が所定の値に調整されてブレーキＢｓがスリップ係合させられると、ステータトルクがステータ翼車１４ｓが固定される場合に比較して減少し、図３のステータモータ回生で示す短破線で示すように従来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１４の容量係数Ｃは、図４のステータモータ回生で示す短破線のようになる。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、制動トルクあるいはブレーキＢｓの係合圧がされに増減されることにより図３および図４の矢印ｂ、ｃで示すようにベースラインＢｔまたはベースラインＢＣからステータフリーで示す一点鎖線までの範囲で適宜設定される。
つまり、電動モータＭは、ステータ翼車１４ｓをポンプ翼車１４ｐ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を増大させる。さらに、電動モータＭは、その制動（回生）によってステータ翼車１４ｓをポンプ翼車１４ｐ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、ブレーキＢｓは、そのスリップによってステータ翼車１４ｓをポンプ翼車１４ｐ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を減少させる。
本実施例の車両用駆動装置１０は、クラッチＣｓ、クラッチＣｉ、およびブレーキＢｓを選択的に断続させることにより、上記電動モータＭによる駆動・回生制御、トルクコンバータ１４の可変容量制御、或いは、従来のトルクコンバータとしての作動を適宜実施させる。図５は、クラッチＣｓ、ＣｉおよびブレーキＢｓの係合状態に基づく車両用駆動装置１０の作動モードとの関係を示す係合作動表である。ここで、Ｔ／Ｍモードは、トルクコンバータ１４を従来同様のトルクコンバータとして作動させる態様であり、Ｔ／Ｃモードは、トルクコンバータ１４を可変容量型のトルクコンバータとして作動させる態様であり、Ｈ／Ｖモードは、電動モータＭによる車両の駆動・回生制御が実施される態様を示している。また、図５の「○」は、クラッチまたはブレーキが常時係合（スリップ係合も含む）された状態を示し、「◎」は、クラッチまたはブレーキが適宜係合もしくは解放される状態を示し、空欄は常時開放される状態を示している。
例えば、クラッチＣｓおよびクラッチＣｉが解放状態（遮断状態）とされると共に、ブレーキＢｓが適宜係合状態（接続状態）もしくは解放状態（遮断状態）とされるとき、Ｔ／Ｍモードとなる。クラッチＣｓおよびクラッチＣｉが遮断されると、電動モータＭは独立した状態となり、電動モータＭによる出力軸１６およびステータ翼車１４ｓへの影響が排除される。さらに、ブレーキＢｓを係合状態とすることで、ステータ翼車１４ｓを回転停止させることができる。すなわち、ブレーキＢｓを好適に係合させることで、トルクコンバータ１４のステータ翼車１４ｓを従来のトルクコンバータステータと同様の態様で作動させることが可能となる。具体的には、例えばトルクコンバータ１４のトルクコンバータレンジでは、ブレーキＢｓを係合（接続）させることで、トルクコンバータ１４内の作動油の流れを変化させてトルクを増大させる。また、カップリングレンジでは、ブレーキＢｓを解放（遮断）させることで、ステータ翼車１４ｓを空転させて流体継手として機能させる。なお、ブレーキＢｓの係合状態とは、完全係合状態だけでなく、スリップ係合状態を含むものとする。
また、クラッチＣｓが係合されると共に、クラッチＣｉおよびブレーキＢｓが解放されると、Ｔ／Ｃモードとなる。クラッチＣｓが係合されることにより、電動モータＭとステータ翼車１４ｓとが動力伝達可能に連結される。これより、電動モータＭによってステータ翼車１４ｓの回転速度を制御することが可能となり、ステータ翼車１４ｓを駆動或いは制動（回生）させることで、走行状態に応じてトルクコンバータ１４のトルク容量を適宜変化させることが可能となる。
また、クラッチＣｉが係合されると共に、クラッチＣｓが解放されると、Ｈ／Ｖモードとなる。クラッチＣｉが係合されると、電動モータＭと出力軸１６とが動力伝達可能に連結される。これより、電動モータＭによって出力軸１６を回転駆動させることができると共に、出力軸１６側から伝達される駆動力による電動モータＭの回生が可能となる。このとき、さらにブレーキＢｓを適宜係合（接続）もしくは解放（遮断）させることで、Ｔ／Ｍモードと同様の従来のトルクコンバータとしての機能を同時に持たせることが可能となる。
上述のように、本実施例によれば、ポンプ翼車１４ｐと、タービン翼車１４ｔと、そのタービン翼車１４ｔとポンプ翼車１４ｐとの間に回転可能に配設されたステータ翼車１４ｓとを、有するトルクコンバータ１４と、ステータ翼車１４ｓを駆動させる電動モータＭを備えることから、電動モータＭを用いてステータ翼車１４ｓをポンプ翼車１４ｐの回転方向である正回転方向、およびポンプ翼車１４ｐ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、電動モータＭとステータ翼車１４ｓとを断続可能なクラッチＣｓと、電動モータＭと出力軸１６とを断続可能なクラッチＣｉとを備えるため、例えばクラッチＣｓを接続状態とすることで、電動モータＭとステータ翼車１４ｓとが動力伝達可能に連結され、電動モータＭを可変容量トルクコンバータ１４の動力源として機能させることができる。また、例えばクラッチＣｉを接続状態とすることで、電動モータＭと出力軸１６とが動力伝達可能に連結され、電動モータＭをハイブリッド用モータとして機能させることができる。このように、クラッチＣｓおよびクラッチＣｉを適宜接続状態もしくは遮断状態とすることで、１つの電動モータＭで可変容量トルクコンバータ機能およびハイブリッド機能に切換えて使用することができる。すなわち、可変容量トルクコンバータ機能およびハイブリッド機能を有する車両用駆動装置１０を軽量かつコンパクトに構成することができる。
また、本実施例によれば、ステータ翼車１４ｓとケース２０とを断続可能なブレーキＢｓをさらに有するため、ブレーキＢｓを接続状態とすることで、ステータ翼車１４ｓを回転停止させることができる。これより、トルクコンバータ１４をステータ翼車１４ｓがワンウェイクラッチによって回転停止される従来同様のトルクコンバータとして機能させることができる。また、Ｃｉが接続状態中においてＢｓを接続させることで、ハイブリッド機能と従来のトルクコンバータ機能とを両立させることができる。
また、本実施例によれば、クラッチＣｓを接続状態とし、クラッチＣｉを遮断状態とすることで、出力軸１６の回転状態に関係なく、独立して電動モータＭを可変容量トルクコンバータの動力源として機能させることができる。
また、本実施例によれば、クラッチＣｓを解放（遮断）状態とし、クラッチＣｉを接続（係合）状態とすることで、トルクコンバータ１４の状態に関係なく、独立して電動モータＭを車両の駆動時および回生用のモータとして機能させることができる。
また、本実施例によれば、クラッチＣｓとクラッチＣｉとを解放（遮断）状態とすることで、電動モータＭがステータ翼車１４ｓおよび出力軸１６から遮断される。これにより、電動機不要時の電動モータＭによる影響を回避することができる。
また、本実施例によれば、ブレーキＢｓをさらに係合（接続）状態とすることで、トルクコンバータ１４に電動モータＭの不要な引摺りのない、従来のトルクコンバータとしての機能を持たせることができる。また、ブレーキＢｓによって従来のトルクコンバータに備え付けられるワンウェイクラッチを省略することができる。
また、本実施例によれば、電動モータＭは、電動オイルポンプ２２に連結されるため、電動モータＭをさらに電動オイルポンプ駆動用モータとして機能させることができ、車両用駆動装置１０をさらにコンパクトに構成することができる。
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説明を省略する。
図６は、本発明の他の実施例である車両用駆動装置８０の一部を説明する骨子図である。本実施例の車両用駆動装置８０は、前述した図１の車両用駆動装置１０に、さらに遊星歯車装置８４が電動モータＭとトルクコンバータ１４との間に介装されている。そして、遊星歯車装置８４の各回転要素が動力伝達可能に連結されることで、差動機構８２が構成される。
差動機構８２において、遊星歯車装置８４のサンギヤＳは、クラッチＣｓを介してステータ翼車１４ｓに選択的に連結されると共に、ブレーキＢｓを介してケース１２に選択的に連結される。遊星歯車装置８４のキャリヤＣＡは、クラッチＣｉを介して出力軸１６に選択的に連結される。遊星歯車装置８４のリングギヤＲは、電動モータＭに連結される。ここで、本実施例の車両用駆動装置８０において、サンギヤＳが本発明の第１回転要素を構成し、キャリヤＣＡが本発明の第２回転要素を構成し、リングギヤＲが本発明の第３回転要素を構成している。なお、本実施例においても、クラッチＣｓが本発明の第１断続手段を構成しており、クラッチＣｉが本発明の第２断続手段を構成しており、ブレーキＢｓが本発明の第３断続手段を構成している。
上記のように構成される車両用駆動装置８０においても、前述の実施例と同様に、クラッチＣｓ、クラッチＣｉ、およびブレーキＢｓを選択的に断続させることにより、電動モータＭによる駆動・回生制御、トルクコンバータ１４の可変容量制御、および従来のトルクコンバータとしての作動を適宜実施させることができる。
図７は、クラッチＣｓ、Ｃｉ、およびブレーキＢｓの係合状態に基づく車両用駆動装置８０の作動モードと関係を示す係合作動表であり、図５に対応するものである。
例えば、クラッチＣｓが係合されると共に、クラッチＣｉが解放された状態で、ブレーキＢｓを適宜係合（スリップ係合を含む）または解放させると、Ｔ／Ｍモードとなる。ブレーキＢｓを係合させると、クラッチＣｓが係合されていることにより、ステータ翼車１４ｓが回転停止させられる。すなわち、上記状態でブレーキＢｓを好適に係合または解放させることで、トルクコンバータ１４のステータ翼車１４ｓを従来のトルクコンバータステータと同様の態様で作動させることが可能となる。具体的には、例えばトルクコンバータ１４のトルクコンバータレンジでは、ブレーキＢｓを係合（接続）させることで、トルクコンバータ１４内の作動油の流れを変化させてトルクを増大させる。また、カップリングレンジでは、ブレーキＢｓを解放（遮断）させることで、ステータ翼車１４ｓを空転させて流体継手として機能させる。なお、ブレーキＢｓを常時解放させると、トルクコンバータ１４が流体継手と同様の態様で作動することとなる。
また、クラッチＣｉが解放されると共に、ブレーキＢｓが係合された状態で、クラッチＣｓを適宜係合（スリップ係合を含む）または解放させると、Ｔ／Ｍモードとなる。クラッチＣｓを係合させると、ブレーキＢｓが係合されていることにより、ステータ翼車１４ｓが回転停止させられる。すなわち、上記状態でクラッチＣｓを好適に係合または解放させることで、トルクコンバータ１４のステータ翼車１４ｓを従来のトルクコンバータステータと同様の態様で作動させることが可能となる。具体的には、例えばトルクコンバータ１４のトルクコンバータレンジでは、クラッチＣｓを係合（接続）させることで、トルクコンバータ１４内の作動油の流れを変化させてトルクを増大させる。また、カップリングレンジでは、クラッチＣｓを解放（遮断）させることで、ステータ翼車１４ｓを空転させて流体継手として機能させる。なお、クラッチＣｓを常時解放させると、トルクコンバータ１４が流体継手と同様の態様で作動することとなる。
図８は、上記クラッチＣｉが解放されると共に、ブレーキＢｓが係合された状態で、クラッチＣｓを適宜係合または解放させた際の遊星歯車装置８４の回転状態を示す共線図である。図８の３本の縦線は左から第１回転要素ＲＥ１を構成する遊星歯車装置８４のサンギヤＳに対応しており、第２回転要素ＲＥ２を構成するキャリヤＣＡに対応しており、第３回転要素ＲＥ３を構成するリングギヤＲに対応している。ブレーキＢｓが係合されると、サンギヤＳの回転速度が零となり、この状態でさらにＣｓが係合されると、ステータ翼車１４ｓの回転速度が零となる。
図７に戻り、クラッチＣｉとブレーキＢｓとを係合（接続）状態とすることで、電動モータＭが遊星歯車装置８４を介して出力軸１６に動力伝達可能に接続される（Ｈ／Ｖモード）。これにより、電動モータＭによって出力軸１６を回転駆動させることができると共に、出力軸１６側から伝達される駆動力によって電動モータＭによる回生が可能となる。さらに上記状態において、クラッチＣｓを適宜係合状態（接続状態）とすると、ステータ翼車１４ｓが適宜回転停止させられるので、上記のようなハイブリッド機能を維持させつつ従来のトルクコンバータステータと同様の態様でトルクコンバータ１４を作動させることが可能となる。すなわち、Ｈ／Ｖモード時において、Ｔ／Ｍモードを同時に作動させることが可能となる。
図９は、上記クラッチＣｉおよびブレーキＢｓが係合された状態、さらに、クラッチＣｓが適宜係合或いは解放された状態での遊星歯車装置８４の回転状態を示す共線図の一例であり、図８に対応するものである。ブレーキＢｓが係合されると、サンギヤＳの回転速度が零に固定される。ここで、電動モータＭを正の回転方向に回転させると、キャリヤＣＡがその回転よりも減速されて出力軸１６に出力される。すなわち、本実施例では、遊星歯車装置８４が電動モータＭの出力トルクを変更するトルク変更機構として機能する。また、ブレーキＢｓを係合させることで、サンギヤＳが反力発生要素として機能する。また、回生時においては、出力軸１６側から動力が伝達されて遊星歯車装置８４を介してキャリヤＣＡの回転が増速されてリングギヤＲに伝達される。これにより、リングギヤＲに連結された電動モータＭが回転させられて発電させられる。なお、このとき、クラッチＣｓを係合させると、サンギヤＳの回転速度が零であるため、ステータ翼車１４ｓが回転停止させられる。これより、クラッチＣｓを適宜係合させることで、トルクコンバータ１４を従来のトルクコンバータステータと同様の態様で作動させることも可能となる。
図７に戻り、クラッチＣｓとクラッチＣｉとを係合状態（接続状態）とさせることで、トルクコンバータステータ１４の容量が変更可能となるＴ／Ｃモードとして機能させることができる。クラッチＣｓが係合されると、電動モータＭとステータ翼車１４ｓとが遊星歯車装置８４を介して動力伝達可能に連結される。また、クラッチＣｉが係合されると、出力軸１６とキャリヤＣＡとが連結されるので、キャリヤＣｉが反力発生部材として機能する。なお、出力軸１６は、変速機等を介して車輪に連結されるため、他の回転要素に対してイナーシャ（慣性力）が大きいので、反力発生部材として機能させることが可能となる。これにより、出力軸１６を反力基準として、電動モータＭによってステータ翼車１４ｓの回転速度を制御させることが可能となり、トルクコンバータステータ１４を可変容量型トルクコンバータとして機能させることが可能となる。
また、クラッチＣｓとクラッチＣｉとを係合状態（接続状態）とさせることで、電動モータＭの出力をステータ翼車１４ｓおよび出力軸１６に同時に出力させることが可能なる。また、ステータ翼車１４ｓおよび出力軸１６から電動モータＭへ同時に駆動力が伝達されて回生させることも可能となる。
図１０は、クラッチＣｓを係合（接続）させると共に、クラッチＣｉを係合（接続）させた際の遊星歯車装置８４の回転状態を示す共線図の一例である。なお、図１０は、車両が停止された状態すなわち出力軸１６（キャリヤＣＡ）が回転停止された状態を示している。電動モータＭを負の回転方向に回転させると遊星歯車装置８４の差動作用によってステータ翼車１４ｓが正の回転方向に回転させられる。これにより、トルクコンバータステータ１４のトルク比ｔ（トルク増幅率）が大きくなって、容量係数Ｃが小さくなる。これより、エンジン１２にかかる負荷が小さくなる。
また、図１１は、クラッチＣｓを係合（接続）させると共に、クラッチＣｉを係合（接続）させた際の遊星歯車装置８４の回転状態を示す共線図の他の一例である。なお、図１１は、車両走行中すなわち出力軸１６（キャリヤＣＡ）が回転されている状態を示している。車両走行中において、電動モータＭを正の回転方向に回転させると、遊星歯車装置８４の差動作用によってステータ翼車１４ｓが負の回転方向に回転させられる。これより、トルク比ｔ（トルク増幅率）が小さくなって、容量係数Ｃが大きくなる。この状態は、例えば車両がカップリングレンジにあるときに実施され、ステータ翼車１４ｓを空転させることと同様の効果が得られる。或いは、トルクコンバータステータ１４内の作動油の流動に伴って負の回転方向に回転させられているステータ翼車１４ｓの出力を駆動源として、電動モータＭを正の回転方向へ回転させる。これより、電動モータＭを発電機とする回生制御が実施可能となる。
上述のように、本実施例によれば、遊星歯車装置８４によるトルク変換機能によって、電動モータＭを小型化することができる。また、クラッチＣｓ、クラッチＣｉ、およびブレーキＢｓを好適に作動させることにより、１つの電動モータＭで、ステータ翼車１４ｓの駆動・回生用モータとしての機能すなわち可変容量型トルクコンバータ１４としての機能、および車両の駆動・回生用モータとしての機能、および従来のトルクコンバータとしての機能の３つの機能を持たせることができる。
また、本実施例によれば、クラッチＣｉとブレーキＢｓとを接続状態とすることで、電動モータＭのトルクを遊星歯車装置８４によってトルク変換して出力軸１６に出力させることができる。このときブレーキＢｓによってケース２０に連結されたサンギヤＳが反力を発生させる反力発生部材として機能する。また、上記にクラッチＣｓをさらに接続状態とするので、電動モータＭが出力軸１６に動力伝達可能に連結されたハイブリッド走行状態であっても、ステータ翼車１４ｓを好適に回転停止させることができ、通常のトルクコンバータとしての機能を持たせることができる。
また、本実施例によれば、クラッチＣｓとクラッチＣｉとを接続状態とし、クラッチＢｓを遮断状態とするので、ステータ翼車１４ｓが遊星歯車装置８４を介して電動モータＭに動力伝達可能に連結されると共に、出力軸１６が遊星歯車装置８４を介して電動モータＭに動力伝達可能に連結される。これにより、出力軸１６に連結されたキャリヤＣＡを反力発生部材としたステータ翼車１４ｓの回転速度制御が可能となる。また、キャリヤＣＡを反力発生部材とすることで、ブレーキなどを更に設けることが回避される。
また、本実施例によれば、クラッチＣｓとブレーキＢｓとを接続状態とし、クラッチＣｉを遮断状態とするので、ステータ翼車１４ｓを適宜回転停止させることができ、トルクコンバータ１４に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。また、クラッチＣｓおよびブレーキＢｓの少なくとも一方をスリップ制御させることで、トルクコンバータ１４を可変容量型のトルクコンバータとすることもできる。
また、本実施例によれば、リングギヤＲが電動オイルポンプ２２に連結されるので、電動モータＭをさらに電動オイルポンプ駆動用モータとして機能させることができ、車両用駆動装置１０をさらにコンパクトに構成することができる。
また、本実施例によれば、差動機構８２が前記のように構成されることにより、遊星歯車装置８４によるトルク変換が可能となる。
図１２は、本発明の他の実施例である車両用駆動装置９０の一部を説明する骨子図である。本実施例の車両用駆動装置９０は、前述した図６の実施例の差動機構８２の構成が異なるのみであるため、本実施例の差動機構９２の構成を中心に説明する。
差動機構９２において、遊星歯車装置８４のサンギヤＳは、クラッチＣｉを介して出力軸１６に選択的に連結される。遊星歯車装置８４のキャリヤＣＡは、クラッチＣｓを介してステータ翼車１４ｓに選択的に連結されると共に、ブレーキＢｓを介して静止部材であるケース２０に選択的に連結される。遊星歯車装置８４のリングギヤＲは、電動モータＭに連結されている。また、電動モータＭには、電動オイルポンプ２２が作動的に連結されている。ここで、本実施例の車両用駆動装置９０では、サンギヤＳが本発明の第２回転要素ＲＥ２を構成し、キャリヤＣＡが本発明の第１回転要素ＲＥ１を構成し、リングギヤＲが本発明の第３回転要素ＲＥ３を構成している。
上記のように構成される車両用駆動装置９０においても前述の実施例と同様に、クラッチＣｓ、クラッチＣｉ、およびブレーキＢｓを図７に示す係合作動表に基づいて選択的に係合させることで、電動モータＭによる駆動・回生制御（Ｈ／Ｖモード）、トルクコンバータ１４の可変容量制御（Ｔ／Ｃモード）、および従来のトルクコンバータとしての作動（Ｔ／Ｍモード）を適宜実施することができる。なお、具体的な制御は前述の実施例と基本的に同様であるため、その説明を省略する。また、このときも前述の実施例と同様に、遊星歯車装置８４がトルク変更機構として機能する。
上述のように、本実施例によれば、差動機構９２が前記のように構成されることにより、遊星歯車装置８４によるトルク変更が可能となり、前述の実施例と同様の効果を得ることができる。
図１３は、本発明の他の実施例である車両用駆動装置１００の一部を説明する骨子図である。本実施例の車両用駆動装置１００では、前述した図６の実施例の差動機構８２の構成が異なるのみであるため、本実施例の差動機構１０２の構成を中心に説明する。
差動機構１０２において、遊星歯車装置８４のサンギヤＳは、電動モータＭに連結されている。遊星歯車装置８４のキャリヤＣＡは、クラッチＣｉを介して出力軸１６に選択的に連結されている。遊星歯車装置８４のリングギヤＲは、クラッチＣｓを介してステータ翼車１４ｓに選択的に連結されると共に、ブレーキＢｓを介して静止部材であるケース２０に選択的に連結される。また、電動モータＭには、電動オイルポンプ２２が作動的に連結されている。ここで、本実施例の車両用駆動装置１００では、サンギヤＳが本発明の第３回転要素ＲＥ３を構成し、キャリヤＣＡが本発明の第２回転要素ＲＥ２を構成し、リングギヤＲが本発明の第１回転要素ＲＥ１を構成している。
上記のように構成される車両用駆動装置１００においても、前述の実施例と同様に、クラッチＣｓ、クラッチＣｉ、およびブレーキＢｓを図７に示す係合作動表に基づいて選択的に係合させることで、電動モータＭによる駆動・回生制御（Ｈ／Ｖモード）、トルクコンバータ１４の可変容量制御（Ｔ／Ｃモード）、および従来のトルクコンバータとしての作動（Ｔ／Ｍモード）を適宜実施することができる。なお、具体的な制御は前述の実施例と基本的に同様であるため、その説明を省略する。また、このときも前述の実施例と同様に、遊星歯車装置８４がトルク変更機構として機能する。
上述のように、本実施例によれば、差動機構１０２が前記のように構成されることにより、遊星歯車装置８４によるトルク変更が可能となり、前述の実施例と同様の効果を得ることができる。
図１４は、本発明の他の実施例である車両用駆動装置１１０の一部を説明する骨子図である。本実施例の車両用駆動装置１１０では、前述した図６の実施例の差動機構８２の構成が異なるのみであるため、本実施例の差動機構１１２の構成を中心に説明する。
本実施例の差動機構１１２において、遊星歯車装置８４のサンギヤＳは、クラッチＣｓを介してステータ翼車１４ｓに選択的に連結されると共に、ブレーキＢｓを介して静止部材であるケース２０に選択的に連結されている。遊星歯車装置８４のキャリヤＣＡは、電動モータＭに連結されている。遊星歯車装置８４のリングギヤＲは、クラッチＣｉを介して出力軸１６に選択的に連結されている。また、電動モータＭには、電動オイルポンプ２２が作動的に連結されている。ここで、本実施例の車両用駆動装置１１０では、サンギヤＳが本発明の第１回転要素ＲＥ１を構成し、キャリヤＣＡが本発明の第３回転要素ＲＥ３を構成し、リングギヤＲが本発明の第２回転要素ＲＥ２を構成している。
上記のように構成される車両用駆動装置１１０においても、前述の実施例と同様に、クラッチＣｓ、クラッチＣｉ、およびブレーキＢｓを図７に示す係合作動表に基づいて選択的に係合させることで、電動モータＭによる駆動・回生制御（Ｈ／Ｖモード）、トルクコンバータ１４の可変容量制御（Ｔ／Ｃモード）、および従来のトルクコンバータとしての作動（Ｔ／Ｍモード）を適宜実施させることができる。なお、具体的な制御は前述の実施例と基本的に同様であるため、その説明を省略する。また、このときも前述の実施例と同様に、遊星歯車装置８４がトルク変更機構として機能する。
上述のように、本実施例によれば、差動機構１１２が前記のように構成されることにより、遊星歯車装置８４によるトルク変更が可能となり、前述の実施例と同様の効果を得ることができる。
図１５は、本発明の他の実施例である車両用駆動装置１２０の一部を説明する骨子図である。本実施例の車両用駆動装置１２０では、前述した図６の実施例の差動機構８２の連結関係が異なるのみであるため、本実施例の差動機構１２２の構成を中心に説明する。
本実施例の差動機構１２２において、遊星歯車装置８４のサンギヤＳは、クラッチＣｉを介して出力軸１６に選択的連結されている。遊星歯車装置８４のキャリヤは、電動モータＭに連結されている。遊星歯車装置８４のリングギヤＲは、クラッチＣｓを介してステータ翼車１４ｓに選択的に連結されると共に、ブレーキＢｓを介して静止部材であるケース２０に選択的に連結されている。また、電動モータＭには、電動オイルポンプ２２が作動的に連結されている。ここで、本実施例の車両用駆動装置１２０では、サンギヤＳが本発明の第２回転要素ＲＥ２を構成し、キャリヤＣＡが本発明の第３回転要素ＲＥ３を構成し、リングギヤＲが本発明の第１回転要素ＲＥ１を構成している。
上記のように構成される車両用駆動装置１２０においても、前述の実施例と同様に、クラッチＣｓ、クラッチＣｉ、およびブレーキＢｓを図７に示す係合作動表に基づいて選択的に係合させることで、電動モータＭによる駆動・回生制御（Ｈ／Ｖモード）、トルクコンバータ１４の可変容量制御（Ｔ／Ｃモード）、および従来のトルクコンバータとしての作動（Ｔ／Ｍモード）を適宜実施させることができる。なお、具体的な制御は前述の実施例と基本的に同様であるため、その説明を省略する。また、このときも前述の実施例と同様に、遊星歯車装置８４がトルク変更機構として機能する。
上述のように、本実施例によれば、差動機構１２２が前記のように構成されることにより、遊星歯車装置８４によるトルク変更が可能となり、前述の実施例と同様の効果を得ることができる。
図１６は、本発明の他の実施例である車両用駆動装置１３０の一部を説明する骨子図である。本実施例の車両用駆動装置１３０では、前述した図６の実施例の差動機構８２の構成が異なるのみであるため、本実施例のの差動機構１３２の構成を中心に説明する。
差動機構１３２において、遊星歯車装置８４のサンギヤＳは、電動モータＭに連結されている。遊星歯車装置８４のキャリヤＣＡは、クラッチＣｓを介してステータ翼車１４ｓに選択的連結されると共に、ブレーキＢｓを介して静止部材であるケース２０に選択的に連結される。遊星歯車装置８４のリングギヤＲは、クラッチＣｉを介して出力軸１６に選択的に連結される。また、電動モータＭには、電動オイルポンプ２２が作動的に連結されている。ここで、本実施例の車両用駆動装置１３０では、サンギヤＳが本発明の第３回転要素ＲＥ３を構成し、キャリヤＣＡが本発明の第１回転要素ＲＥ１を構成し、リングギヤＲが本発明の第２回転要素ＲＥ２を構成している。
上記のように構成される車両用駆動装置１３０においても前述の実施例と同様に、クラッチＣｓ、クラッチＣｉ、およびブレーキＢｓを図７に示す係合作動表に基づいて選択的に係合させることで、電動モータＭによる駆動・回生制御（Ｈ／Ｖモード）、トルクコンバータ１４の可変容量制御（Ｔ／Ｃモード）、および従来のトルクコンバータとしての作動（Ｔ／Ｍモード）を適宜実施させることができる。なお、具体的な制御は前述の実施例と基本的に同様であるため、その説明を省略する。また、このときも前述の実施例と同様に、遊星歯車装置８４がトルク変更機構として機能する。
上述のように、本実施例によれば、差動機構１３２が前記のように構成されることにより、遊星歯車装置８４によるトルク変更が可能となり、前述の実施例と同様の効果を得ることができる。
図１７は、本発明の他の実施例である車両用駆動装置１４０を説明する骨子図である。本実施例の車両用駆動装置１４０は、図１の車両用駆動装置１０と同様の構成に、さらにその後段部に縦置き型の自動変速機１４２を組み合わせたものである。なお、トルクコンバータ１４の周辺の構成および制御は、前述の実施例と同様であるため、その説明を省略する。
自動変速機１４２は、車体に取り付けられる非回転部材としてのケース２０内において、ダブルピニオン型の第１遊星歯車装置１４４を主体として構成されている第１変速部１４６と、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置１４８及びダブルピニオン型の第３遊星歯車装置１５０を主体として構成されている第２変速部１５２とを共通の軸心上に有し、トルクコンバータ１４の出力軸１６の回転を変速して自動変速機１４２の出力軸１５４から出力する。なお、このトルクコンバータ１４および自動変速機１４２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１４４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１４８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１５０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１７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、Ｃｉ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、自動変速機１４２における第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２０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１４４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１４４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、自動変速機１４２における第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２０に選択的に連結されて回転停止され、第２クラッチＣ２を介して出力軸１６（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１５４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２０との間には、第２回転要素ＲＭ２の正回転（出力軸１６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１８は、自動変速機１４２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１８に示すように、本実施例の自動変速機１４２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１４４、第２遊星歯車装置１４８、および第３遊星歯車装置１５０の各ギヤ比ρ１、ρ２、ρ３によって適宜定められる。
このように、例えば図１と同様の構成に、さらに例えば有段式の自動変速機１４２を接続させた構成であっても、例えば自動変速機１４２の状態等に応じてクラッチＣｓ、クラッチＣｉ、およびブレーキＢｓを適宜係合させることで、本発明の効果を好適に得ることができる。
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、前述の実施例の車両用駆動装置１４０では、後段部に自動変速機１４２が接続されているが、本発明は自動変速機１４４のような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が接続されるものであっても本発明を適用することができる。
また、前述の実施例では、自動変速機１４２の前段部に図１の示す車両用駆動装置１０が接続されているが、例えば図６に示す車両用駆動装置８０の後段部に自動変速機１４２を接続させた構成など、上記各実施例に対しても、有段式或いは無段式の変速機を接続して本発明を適用することができる。
また、前述の実施例では、遊星歯車装置８４は、シングルピニオン型の遊星歯車装置であったが、必ずしもシングルピニオン型に限定されずダブルピニオン型の遊星歯車装置を適用して本発明を実施することもできる。
また、前述の実施例では、出力軸１６を反力発生部材として機能させて、ステータ翼車１４ｓを電動モータＭによって駆動させるが、必ずしも出力軸１６を反力発生部材として機能させる必要はなく、例えばさらに１つブレーキを設けるなどして反力を発生させるものであっても構わない。
また、前述の実施例では、トルクコンバータ１４にはワンウェイクラッチが備えられていない構成となっているが、ワンウェイクラッチが備えられた構成であっても本発明を適用することができる。
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。
本発明の一実施例である車両用駆動装置の一部を説明する骨子図である。 図１のエンジンや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。 電動モータによってステータ翼車の回転速度が制御されることで変更されるトルクコンバータの特性を示す図であり、特にトルク比を示す図である。 電動モータによってステータ翼車の回転速度が制御されることで変更されるトルクコンバータの特性を示す図であり、特に容量係数を示す図である。 クラッチおよびブレーキの係合状態に基づく車両用駆動装置の作動モードとの関係を示す係合作動表である。 本発明の他の実施例である車両用駆動装置の一部を説明する骨子図である。 クラッチおよびブレーキの係合状態に基づく車両用駆動装置の作動モードと関係を示す係合作動表であり、図５に対応するものである。 車両用駆動装置に備えられる遊星歯車装置の回転状態を示す共線図の一例である。 車両用駆動装置に備えられる遊星歯車装置の回転状態を示す共線図の他の一例である。 車両用駆動装置に備えられる遊星歯車装置の回転状態を示す共線図の一例である。 車両用駆動装置に備えられる遊星歯車装置の回転状態を示す共線図の一例である。 本発明の他の実施例である車両用駆動装置の一部を説明する骨子図である。 本発明の他の実施例である車両用駆動装置の一部を説明する骨子図である。 本発明の他の実施例である車両用駆動装置の一部を説明する骨子図である。 本発明の他の実施例である車両用駆動装置の一部を説明する骨子図である。 本発明の他の実施例である車両用駆動装置の一部を説明する骨子図である。 本発明の他の実施例である車両用駆動装置を説明する骨子図である。 図１７の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。
符号の説明
１０、８０、９０、１００、１１０、１２０、１３０、１４０：車両用駆動装置 １４：トルクコンバータ １４ｐ：ポンプ翼車 １４ｔ：タービン翼車 １４ｓ：ステータ翼車 １６：出力軸 ２０：トランスミッションケース（静止部材） ２２：電動オイルポンプ ８４：遊星歯車装置 Ｍ：電動モータ（電動機） Ｃｓ：クラッチ（第１断続手段） Ｃｉ：クラッチ（第２断続手段） Ｂｓ：ブレーキ（第３断続手段） ＲＥ１：第１回転要素 ＲＥ２：第２回転要素 ＲＥ３：第３回転要素

Claims (19)

  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、
    前記ステータ翼車を駆動させる電動機と、
    前記電動機と前記ステータ翼車とを断続可能な第１断続手段と、
    前記電動機と出力軸とを断続可能な第２断続手段とを、有することを特徴とする車両用駆動装置。
  2. 前記ステータ翼車と静止部材とを断続可能な第３断続手段をさらに有することを特徴とする請求項１の車両用駆動装置。
  3. 前記第１断続手段を接続状態とし、前記第２断続手段を遮断状態とす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。
  4. 前記第１断続手段を遮断状態とし、前記第２断続手段を接続状態とす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。
  5. 前記第１断続手段と前記第２断続手段とを遮断状態とす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。
  6. 前記第３断続手段をさらに接続状態とすることを特徴とする請求項５の車両用駆動装置。
  7. 前記電動機は、電動オイルポンプに連結されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１つの車両用駆動装置。
  8. 前記電動機とトルクコンバータとの間には、遊星歯車装置が介装され、
    前記遊星歯車装置の所定の回転要素と静止部材とを断続可能な第３断続手段を備え、
    前記遊星歯車装置の３つの回転要素を第１回転要素、第２回転要素、第３回転要素とすると、
    前記第１回転要素は、前記第１断続手段を介して前記ステータ翼車に選択的に連結されると共に、前記第３断続手段を介して静止部材に選択的に連結され、
    前記第２回転要素は、前記第２断続手段を介して前記出力軸に選択的に連結され、
    前記第３回転要素は、前記電動機に連結されることを特徴とする請求項１の車両用駆動装置。
  9. 前記第２断続手段と前記第３断続手段とを接続状態とすることを特徴とする請求項８の車両用駆動装置。
  10. 前記第１断続手段をさらに接続状態とすることを特徴とする請求項９の車両用駆動装置。
  11. 前記第１断続手段と前記第２断続手段とを接続状態とし、前記第３断続手段を遮断状態とすることを特徴とする請求項８の車両用駆動装置。
  12. 前記第１断続手段と前記第３断続手段とを接続状態とし、前記第２断続手段を遮断状態とすることを特徴とする請求項８の車両用駆動装置。
  13. 前記第３回転要素が電動オイルポンプに連結されることを特徴とする請求項８乃至１２のいずれか１つの車両用駆動装置。
  14. 前記第１回転要素はサンギヤであり、前記第２回転要素はキャリヤであり、前記第３回転要素はリングギヤであることを特徴とする請求項８乃至１３のいずれか１つの車両用駆動装置。
  15. 前記第１回転要素はキャリヤであり、前記第２回転要素はサンギヤであり、前記第３回転要素はリングギヤであることを特徴とする請求項８乃至１３のいずれか１つの車両用駆動装置。
  16. 前記第１回転要素はリングギヤであり、前記第２回転要素はキャリヤであり、前記第３回転要素はサンギヤであることを特徴とする請求項８乃至１３のいずれか１つの車両用駆動装置。
  17. 前記第１回転要素はサンギヤであり、前記第２回転要素はリングギヤであり、前記第３回転要素はキャリヤであることを特徴とする請求項８乃至１３のいずれか１つの車両用駆動装置。
  18. 前記第１回転要素はリングギヤであり、前記第２回転要素はサンギヤであり、前記第３回転要素はキャリヤであることを特徴とする請求項８乃至１３のいずれか１つの車両用駆動装置。
  19. 前記第１回転要素はキャリヤであり、前記第２回転要素はリングギヤであり、前記第３回転要素はサンギヤであることを特徴とする請求項８乃至１３のいずれか１つの車両用駆動装置。
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