JP4900292B2 - 車両用駆動装置の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、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。

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（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、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、車両の駆動・制動（回生）用モータとして兼用する方法を見いだした。そこで、電動機とステータ翼車とを断続させる手段、および電動機と出力軸とを断続させる手段を設け、それらの手段を車両の走行条件に応じて断続させることで、車両の燃費性能および動力性能をさらに向上させ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および／または制動させる電動機と、（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、（ｅ）前記第１断続手段を接続状態として前記電動機によって前記ステータ翼車の回転状態を制御する第１のモードと、（ｆ）前記第２断続手段を接続状態として前記電動機による力行および回生を可能とする第２モードと、（ｇ）前記第１モードと第２モードとを車両の走行条件に応じて切り換えるモード切換手段とを、備え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、前記モード切換手段は、前記電動機の許容回転速度に応じて、前記第１モードおよび第２モードのいずれかに切り換え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２の車両用駆動装置の制御装置において、前記モード切換手段は、前記タービン翼車の回転速度が前記電動機の許容回転速度よりも大きいとき、前記第１モードに切り換え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の車両用駆動装置の制御装置において、前記モード切換手段は、前記タービン翼車の回転速度が前記電動機の許容回転速度よりも小さいとき、前記第２モードに切り換え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の車両用駆動装置の制御装置において、前記モード切換手段は、車両の必要駆動力に応じて、前記第１モードおよび第２モードのいずれかに切り換え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の車両用駆動装置の制御装置において、前記モード切換手段は、前記車両の必要駆動力と前記電動機の出力とを比較することにより、前記第１モードおよび第２モードのいずれかに切り換え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６の車両用駆動装置の制御装置において、前記第１モードおよび第２モードに切り換えたときの各燃料消費量を算出する燃料消費量算出手段と、前記各燃料消費量の大小関係を比較する燃料消費量比較手段とを、備え、前記モード切換手段は、前記車両の必要駆動力が前記電動機の出力よりも大きいとき、前記燃料消費量比較手段で判定される燃料消費量の少ない側のモードに切り換え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６の車両用駆動装置の制御装置において、前記車両の必要駆動力が前記電動機の出力よりも小さいとき、前記モード切換手段は、前記第２モードに切り換え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１の車両用駆動装置の制御装置において、前記モード切換手段は、前記電動機に電力を供給する蓄電装置の蓄電状態に応じて、前記第１モードおよび第２モードのいずれかに切り換え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の車両用駆動装置の制御装置において、前記蓄電装置の蓄電状態が所定の閾値よりも小さいとき、前記モード切換手段は、前記トルクコンバータに備えられるロックアップクラッチの係合状態に基づいて前記第１モードおよび第２モードのいずれかに切り換え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９の車両用駆動装置の制御装置において、前記第１モードおよび第２モードに切り換えたときの各電動機作動可能時間を算出する電動機作動時間算出手段と、前記各作動可能時間の大小関係を比較する電動機作動時間比較手段とを、備え、前記蓄電装置の蓄電状態が所定の閾値よりも大きいとき、前記モード切換手段は、前記電動機の作動可能時間の比較によって好適なモードに切り換え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１乃至１１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静止部材とを断続可能な第３断続手段をさらに備え、該第３断続手段を接続状態として前記ステータ翼車を停止状態とする第３モードを備え、前記モード切換手段は、車両の走行条件に応じてさらに前記第３モードに切り換え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１２の車両用駆動装置の制御装置において、（ａ）前記トルクコンバータと前記電動機との間には遊星歯車装置が介装されており、（ｂ）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、（ｃ）前記第１回転要素が前記第１断続手段を介して前記ステータ翼車と連結され、（ｄ）前記第１回転要素が前記第３断続手段を介して前記静止部材と連結され、（ｅ）前記第２回転要素が前記第２断続手段を介して前記出力軸と連結され、（ｆ）前記第３回転要素が前記電動機と連結され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、前記第１断続手段を接続状態として前記電動機によって前記ステータ翼車の回転状態を制御する第１のモードと、前記第２断続手段を接続状態として前記電動機による力行および回生を可能とする第２モードと、前記第１モードと第２モードとを車両の走行条件に応じて切り換えるモード切換手段とを、備えるため、車両の走行条件に応じて好適に第１モードまたは第２モードに切り換えられる。これにより、モードに応じた好適な制御が実施され、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、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、前記モード切換手段は、前記電動機の許容回転速度に応じて、前記第１モードおよび第２モードのいずれかに切り換えるため、電動機の許容回転速度を算出することで、モードが好適に切り換えられ、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、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、前記モード切換手段は、前記タービン翼車の回転速度が前記電動機の許容回転速度よりも大きいとき、前記第１モードに切り換えるため、トルクコンバータの可変容量制御が可能となる。これより、トルクコンバータの可変容量を介して車両の駆動力を補助（アシスト）することができる。また、タービン翼車の回転速度が高いときに電動機を連結することで、電動機が過回転化されることも回避される。

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、前記モード切換手段は、前記タービン翼車の回転速度が前記電動機の許容回転速度よりも小さいとき、前記第２モードに切り換えるため、車両を電動機によって直接駆動並びに制動（回生）させることができる。なお、この電動機による直接駆動は、駆動源の駆動力および電動機の駆動力によって車両を駆動させる、所謂アシスト走行をも含むこととする。

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、前記モード切換手段は、車両の必要駆動力に応じて、前記第１モードおよび第２モードのいずれかに切り換えるため、車両の必要駆動力を算出することで、モードが好適に選択され、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、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、前記モード切換手段は、前記車両の必要駆動力と前記電動機の出力とを比較することにより、前記第１モードおよび第２モードのいずれかに切り換えるため、電動機の性能に合わせて好適なモードを選択することができる。

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、前記モード切換手段は、前記車両の必要駆動力が前記電動機の出力よりも大きいとき、前記燃料消費量比較手段で判定される燃料消費量の少ない側のモードに切り換えるため、車両の燃費性能を向上させることができる。

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、前記車両の必要駆動力が前記電動機の出力よりも小さいとき、前記モード切換手段は、前記第２モードに切り換えるため、電動機によって車両を直接駆動（アシスト走行を含む）させることができる。

また、請求項９にかかる発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、前記モード切換手段は、前記電動機に電力を供給する蓄電装置の蓄電状態に応じて、前記第１モードおよび第２モードのいずれかに切り換えるため、蓄電装置の蓄電状態を検出することで、モードが好適に切り換えられ、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、請求項１０にかかる発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、前記蓄電装置の蓄電状態が所定の閾値よりも小さいとき、前記モード切換手段は、前記トルクコンバータに備えられるロックアップクラッチの係合状態に基づいて前記第１モードおよび第２モードのいずれかに切り換えるため、好適なモードでの走行が可能となる。例えば、ロックアップクラッチが係合された状態であれば、第２モードに切り換えることで、出力軸による発電制御が可能となり、蓄電状態を改善させることができる。また、ロックアップクラッチが非係合状態であれば、ステータ翼車による発電制御が可能となり、蓄電状態を改善させることができる。

また、請求項１１にかかる発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、前記第１モードおよび第２モードに切り換えたときの各電動機作動可能時間を算出する電動機作動時間算出手段と、前記各作動可能時間の大小関係を比較する電動機作動時間比較手段とを、備え、前記蓄電装置の蓄電状態が所定の閾値よりも大きいとき、前記モード切換手段は、前記電動機の作動可能時間の比較によって好適なモードに切り換えるため、車両を好適なモードで走行させることができる。例えば、第２モードにおいて、電動機のみによる電気走行モードでの作動可能時間が所定の閾値を超えるとき、電気走行モードに切り換える。また、第１モードおよび第２モードとのそれぞれの作動開始時間を比較し、作動時間の長い側のモードに切り換える。

また、請求項１２にかかる発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、前記モード切換手段は、車両の走行条件に応じてさらに前記第３モードに切り換えるため、第３モードに切り換えられると、ステータ翼車が回転停止状態とされる。これより、第３モードが適宜切り換えられることで、従来のトルクコンバータとしても作動させることができる。例えば、トルクコンバータのトルクコンバータレンジでは、第３断続手段を接続状態にしてステータ翼車を回転停止させてトルク比を増大させる。また、例えばトルクコンバータのカップリングレンジでは、第３断続手段を遮断させてステータ翼車を空転させる。

また、請求項１３にかかる発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、遊星歯車装置が介装されて、遊星歯車装置の各回転要素が上述のように連結されるため、電動機の出力トルクが遊星歯車装置を介してトルク変換される。これより、電動機をさらに小型化することができる。

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。

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／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を回転駆動するための電動モータ（電動機）１０と、その電動モータ１０とステータ翼車６ｓとの間を断続可能なクラッチＣｓと、ステータ翼車６ｓと静止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、電動モータ１０と入力軸２２との間を断続可能なクラッチＣｉとを備えている。なお、本実施例のクラッチＣｓが本発明の第１断続手段に対応しており、ブレーキＢｓが本実施例の第３断続手段に対応しており、クラッチＣｉが本実施例の第２断続手段に対応している。また、入力軸２２はトルクコンバータ６の出力軸としても機能するものであり、本発明においては出力軸に対応する。

上記電動モータ１０は、クラッチＣｓが係合された場合、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。なお、電動モータ１０が本発明の電動機に対応している。

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トルクＴ_Bが与えられる。

さらに、電動モータ１０は、クラッチＣｉが係合された場合、その駆動によって入力軸２２の回転方向である正回転方向の回転速度を制御するようになっている。この際も、図２（ａ）に示すように電子制御回路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、その制動（回生）によっても入力軸２２の回転方向を制御するようになっている。この際も、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、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が完全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。さらに、クラッチＣｉが係合されることにより、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Ｃｉ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、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、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の出力制御や電動モータ１０による入力軸２２の駆動・回生制御、自動変速機８の変速制御、あるいはトルクコンバータ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、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）から実際のスロットル弁開度θ_TH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、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、スタータ翼車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。また、本実施例における電動モータ１０は、その制動（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。

また、電動モータ１０による入力軸２２の駆動・回生制御は、クラッチＣｉおよび電動モータ１０によって行われる。具体的には、上記駆動・回生制御は、クラッチＣｉが係合された状態で、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（回生）トルクＴ_Bが適宜調整されることにより実行される。

このように、車両用駆動装置７は、クラッチＣｓ、ＣｉおよびブレーキＢｓが選択的に係合されることで、車両の走行モードが適宜変更可能な構成となっている。具体的には、クラッチＣｓが係合されると、トルクコンバータ６の可変容量制御が可能なモードとなり、クラッチＣｉが係合されると、電動モータ１０による車両の駆動・回生制御が可能なモードとなる。また、ブレーキＢｓが係合されると、ステータ翼車６ｓが回転停止状態とされるので、容量係数Ｃが一定である従来のトルクコンバータとして機能させることが可能なモードとなる。なお、前記トルクコンバータ６の可変容量制御が可能なモードが本発明の第１モードに対応しており、第１断続手段に対応するクラッチＣｓを係合させることで電動モータ１０とステータ翼車６ｓとが動力伝達可能に接続され、電動モータ１０によってステータ翼車６ｓの回転状態を制御することが可能となる。また、車両の駆動・回生制御が可能なモードが本発明の第２モードに対応しており、第２断続手段に対応するクラッチＣｉを係合させることで電動モータ１０と入力軸２２とが動力伝達可能に接続され、電動モータ１０による力行（駆動）および制動（回生）が可能となる。さらに、従来のトルクコンバータとして機能させることが可能なモードが本発明の第３モードに対応しており、第３断続手段に対応するブレーキＢｓを係合させることでステータ翼車６ｓとケース１１とが接続され、ステータ翼車６ｓが停止状態とされる。

そして、本実施例では、クラッチＣｓ、ＣｉおよびブレーキＢｓが車両の走行条件に応じて適宜係合されることにより、車両の走行モードが変更される。以下、上記走行モードの変更制御について説明する。

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。有段変速制御手段１２０は、例えば車両の走行状態を判定し、予め記憶されたロックアップ係合マップから車速およびアクセル開度Ａccに基づいてロックアップクラッチＬ／Ｕの係合および解放を制御すると共に、予め記憶された変速マップに基づいて自動変速機８の変速を実行するか否かを判定し、その判断結果に従って変速を実行する命令を油圧制御回路３０に出力する。

駆動力要求判定手段１２２は、例えばアクセルペダルの操作量であるアクセル開度Ａccや車速Ｖ等をパラメータとする、予め設定された電動モータ１０の駆動領域マップに基づいて、電動モータ１０に対する駆動力要求が発生したか否かを判定する。

電動モータ１０の駆動が必要と判定されると、タービン回転速度算出手段１２４は、タービン回転速度センサ８３によってタービン回転速度Ｎ_Ｔを検出する。なお、タービン回転速度Ｎ_Ｔは車速Ｖすなわち出力軸回転速度Ｎ_ＯＵＴおよび自動変速機８のギヤ比に基づいて算出しても構わない。タービン回転速度判定手段１２６は、タービン回転速度算出手段１２４によって検出されたタービン回転速度Ｎ_Ｔが電動モータ１０の許容回転速度よりも大きいか否かを判定する。なお、電動モータ１０の許容回転速度は定格的に設定される回転速度、或いは現在の電動モータ１０の駆動状態に基づいて算出される回転速度が対応する。タービン回転速度Ｎ_Ｔすなわち入力軸２２の回転速度が電動モータ１０の許容回転速度よりも大きいと、電動モータ１０と入力軸２２とが連結されたとき（クラッチＣｉが係合されたとき）、電動モータ１０の回転速度が許容回転速度を超えて過回転化される可能性が生じる。このようなときは、クラッチＣｉの係合（第２モード）を禁止し、クラッチＣｓの係合（第１モード）によるトルクコンバータ６の可変容量制御を実施する。

容量係数変更時アシストトルク算出手段１２８（以下、トルク算出手段１２８と記載する）は、第１モード選択時、すなわちトルクコンバータ６の可変容量制御によるアシストトルクを算出する。例えば、トルクコンバータ６の各回転要素の回転状態やエンジン９の駆動状態から現在の車両の駆動状態を算出し、さらに、アクセル開度Ａccおよびその変化率、車速Ｖ等に基づいて、次のタイミングで必要となる必要駆動力を算出する。そして、その必要駆動力が得られるように、エンジン９の駆動力および電動モータ１０のアシストトルク（補助トルク）を算出する。

容量係数変更時アシスト制御可能判定手段１３０（以下、アシスト可能判定手段１３０と記載する）は、トルク算出手段１２８によって算出されたアシストトルクを電動モータ１０によって制御可能（可変容量制御）か否かを判定する。例えば、電動モータ１０の定格値に基づく出力制限や蓄電装置５０の充電容量ＳＯＣ、並びに、電動モータ１０のフェイルなどによって制御可能か否かを判定する。

モード切換手段１３２は、アシスト可能判定手段１３０或いはタービン回転速度判定手段１２６の判定結果に基づいて、モード切換を実行する。例えば、タービン回転速度判定手段１２６によって、タービン回転速度Ｎ_Ｔが電動モータ１０のモータ許容回転速度よりも大きいと判定されると、モード切換手段１３２は、クラッチＣｓを係合することによる、トルクコンバータ６の可変容量制御（第１モード）に切り換える。なお、実際には、さらにアシスト可能判定手段１３０の判定結果に基づいて、第１モードへの切換が実行される。一方、タービン回転速度Ｎ_Ｔが電動モータ１０のモータ許容回転速度よりも小さいと判定されると、モード切換手段１３２は、クラッチＣｉを係合すること、すなわち電動モータ１０を直接入力軸２２に連結することによる車両の駆動・回生制御（第２モード）に切り換える。

また、タービン回転速度判定手段１２６によって、タービン回転速度Ｎ_Ｔが電動モータ１０のモータ許容回転速度よりも大きいと判定されると共に、アシスト可能判定手段１３０によって、トルクコンバータ６の可変容量制御によるトルクアシストが可能と判定されると、モード切換手段１３２は、クラッチＣｓを係合することによる、トルクコンバータ６の可変容量制御（第１モード）に切り換える。一方、電動モータ１０による可変容量制御が不可能と判定されると、モード切換手段は、例えばブレーキＢｓを適宜係合させることで、ステータ翼車６ｓを停止状態として容量係数一定の従来のトルクコンバータとして作動させる（第３モード）。なお、ブレーキＢｓの係合圧を制御してスリップ係合させることで、可変容量のトルクコンバータ６として作動させることもできる。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を解放させてステータ翼車６ｓを空転させる。

電動機制御手段１３４は、第１モードに切り換えられた場合、例えば、トルクコンバータ６のポンプ翼車６ｓ、タービン翼車６ｔ、およびステータ翼車６ｓの回転速度を検出することにより、トルクコンバータ６のスリップ状態を算出すると共に、入力トルクを算出することで、トルクコンバータ６のトルク比ｔおよび容量係数Ｃを算出する。さらに必要駆動力が得られる、すなわち電動モータ１０によるアシストトルクが得られるトルク比ｔｐおよび容量係数Ｃｐを算出し、これらが得られるように電動モータ１０の回転速度をフィードバック制御する。もしくは、予め設定された電動モータ１０のアシストトルクと電動モータ１０の回転速度との関係マップに基づいて決定される回転速度となるように、電動モータ１０のフィードフォワード制御を実行しても構わない。また、第２モードに切り換えられた場合でも、電動機制御手段１３４は、前記必要駆動力が得られるように、電動モータ１０による車両の駆動制御を実行する。なお、このとき、電動モータ１０のみによる電気走行、或いはエンジン９および電動モータ１０によるアシスト走行のいずれであっても構わない。このように、モード切換手段１３２は、電動モータ１０の許容回転速度、アシストトルクに基づいてモードを切り換える。

図９は、電子制御装置７８の制御作動の要部すなわち、車両の走行条件に応じて走行モードを選択的に切り換え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。

先ず、駆動力要求判定手段１２２に対応するＳＡ１において、電動モータ１０に対する駆動力要求が生じた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、タービン回転速度算出手段１２４に対応するＳＡ２において、タービン翼車６ｔの回転速度が算出される。そして、モード切換手段１３２およびタービン回転速度判定手段１２６に対応するＳＡ３において、タービン回転速度Ｎ_Ｔが電動モータ１０の許容回転速度よりも大きいか否かが判定される。ＳＡ３が否定されると、電動モータ１０によって直接車両の駆動・回生制御が可能となるので、電動機制御手段１３４に対応するＳＡ７において、クラッチＣｉを係合させて電動モータ１０と入力軸２２とを接続状態とすることで、電動モータ１０による車両の駆動（回生）制御（第２モード）が実施される。

ＳＡ３が肯定されると、クラッチＣｓを係合させることによるトルクコンバータ６の可変容量制御が実施されることとなる。先ず、トルク算出手段１２８に対応するＳＡ４において、トルクコンバータ６の容量係数変更時のアシストトルクが算出される。そして、アシスト可能判定手段１３０に対応するＳＡ５において、ＳＡ４において算出されたアシストトルク、および電動モータ１０の駆動状態に基づいて電動モータ１０によるアシストが可能か否かが判定される。ＳＡ５が否定されると、例えば第３モードに切り換えられて本ルーチンは終了させられる。ＳＡ５が肯定されると、電動機制御手段１３４に対応するＳＡ６において、クラッチＣｓが係合されて、トルクコンバータ６の可変容量制御（第１モード）が実行される。

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、クラッチＣｓを接続状態として電動モータ１０によってステータ翼車６ｓの回転状態を制御する第１モードと、クラッチＣｉを接続状態として電動モータ１０による力行および回生を可能とする第２モードと、前記第１モードと第２モードとを車両の走行条件に応じて選択する選択するモード切換手段１３２とを、備えるため、車両の走行条件に応じて好適に第１モードまたは第２モードが選択される。これにより、モードに応じた好適な制御が実施され、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、モード切換手段１３２は、電動モータ１０の許容回転速度に応じて、前記第１モードおよび第２モードのいずれかに切り換えるため、電動モータ１０の許容回転速度を算出することで、モードが好適に切り換えられ、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、モード切換手段１３２は、タービン翼車６ｔの回転速度が電動モータ１０の許容回転速度よりも大きいとき、第１モードに切り換えるため、トルクコンバータ６の可変容量制御が可能となる。これより、トルクコンバータ６の可変容量を介して車両の駆動力を補助（アシスト）することができる。さらに、タービン翼車６ｔの回転速度が高いときに電動モータ１０を連結することで、電動モータ１０が過回転化されることも回避される。

また、本実施例によれば、モード切換手段１３２は、タービン翼車６ｔの回転速度が電動モータ１０の許容回転速度よりも小さいとき、第２モードに切り換えるため、車両を電動モータ１０によって直接駆動並びに制動（回生）させることができる。なお、この電動モータ１０による直接駆動は、エンジン９の駆動力および電動モータ１０の駆動力によって車両を駆動させる、所謂アシスト走行をも含むこととする。

また、本実施例によれば、モード切換手段１３２は、車両の走行条件に応じてさらに第３モードに切り換えるため、第３モードに切り換えられると、ステータ翼車６ｓが回転停止状態とされる。これより、第３モードが適宜切り換えられることで、従来のトルクコンバータとしても作動させることができる。例えば、トルクコンバータ６のトルクコンバータレンジでは、ブレーキＢｓを接続状態にしてステータ翼車６ｓを回転停止させてトルク比を増大させる。また、例えばトルクコンバータ６のカップリングレンジでは、ブレーキＢｓを遮断させてステータ翼車を空転させる。

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１０は、本発明の他の実施例である電子制御装置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。有段変速制御手段１２０および駆動力要求判定手段１２２は、前述の実施例と同様であるため、その説明を省略する。必要駆動力算出手段１５０は、アクセル開度Ａccや車速Ｖなどに基づいて、運転者の要求する必要駆動力を算出する。必要駆動力判定手段１５２は、算出された必要駆動力と電動モータ１０によって定格的に出力可能な駆動力、或いは現在の電動モータ１０の駆動状態に基づいて算出される出力可能な駆動力とを比較し、必要駆動力が電動モータ１０によって出力可能な駆動力よりも大きいか否かを判定する。

必要駆動力判定手段１５２が否定される、すなわち電動モータ１０によって出力可能な駆動力が必要駆動力よりも大きい場合、モータ余裕駆動力判定手段１５４が実行される。モータ余裕駆動力判定手段１５４は、算出された必要駆動力と電動モータ１０が出力可能な駆動力との差で定義される余裕駆動力が予め実験的に設定されている閾値よりも大きいか否かを判定する。なお、前記閾値は、アクセルペダルがさらに踏み込まれた際の加速要求に対応できるような駆動力に設定されている。

そして、モード切換手段１３２は、モータ余裕駆動力判定手段１５４の判定結果に基づいて最適な車両の走行態様（走行モード）を選択する。例えば、前記余裕駆動力が閾値よりも大きい場合、モード切換手段１３２は、電動モータ１０のみによる走行が可能であると判定し、エンジン９を停止させて、電動モータ１０の駆動のみによる電気走行モード（第１モード）に切り換える。一方、前記余裕駆動力が閾値よりも小さい場合、モード切換手段１３２は、エンジン９および電動モータ１０によるアシスト走行モード（第１モード）に切り換える。そして、電動機制御手段１３４は、上記切り換えられた第１モードに対応するクラッチＣｓを係合させると共に、前記必要駆動力が得られるように、電動モータ１０による可変容量制御を実施する。なお、電動モータ１０の制御作動は前述の実施例と同様であるため、その説明を省略する。

必要駆動力判定手段１５２が肯定される、すなわち電動モータ１０によって出力可能な駆動力が必要駆動力よりも小さい場合、燃料消費量算出手段１５６が実行される。燃料消費量算出手段１５６は、先ず、前記算出された必要駆動力を出力する際の瞬間燃料消費量、すなわちアクセルペダルが踏み込まれることによるアクセル開度Ａccに対応するエンジン９の燃料消費量を算出する。具体的には燃焼噴射装置１１０の燃料噴射データに基づいて、エンジン９の瞬間的な燃料消費量ＷＡを算出する。

また、燃料消費量算出手段１５６は、電動モータ１０によって直接的に車両を補助走行（アシスト走行）させる、すなわち電動モータ１０による駆動・回生制御（第２モード）を実施した場合である直接アシスト時のエンジン９燃料消費量ＷＢを算出する。この燃料消費量ＷＢは、例えば、算出された瞬間的な燃料消費量ＷＡをパラメータとする予め実験的に設定された燃料消費量マップ、或いは燃料消費の関係式に基づいて算出される。

さらに、燃料消費量算出手段１５６は、トルクコンバータ６の可変容量制御時（第１モード）、すなわち、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およびトルク比ｔの変更制御を実施した場合である可変容量アシスト時の燃料消費量ＷＣを算出する。この燃料消費量ＷＣは、例えば、算出された瞬間的な燃料消費量ＷＡをパラメータとする予め実験的に設定された燃料消費量マップ、或いは燃料消費の関係式に基づいて算出される。

燃料消費量比較手段１５８は、燃料消費量算出手段１５６によって算出された直接アシスト時の燃料消費量ＷＢと可変容量アシスト時の燃料消費量ＷＣとを比較し、燃料消費量ＷＢが燃料消費量ＷＣよりも少ないか否かを判定する。

そして、モード切換手段１３２は、上記の各選択手段に基づいて最適な走行モードに切り換える。例えば、燃料消費量ＷＢが燃料消費量ＷＣよりも少ない場合、モード切換手段１３２は、電動モータ１０の直接アシストによる走行モード（第２モード）に切り換える。一方、燃料消費量ＷＣが燃料消費量ＷＢよりも少ない場合、モード切換手段１３２は、可変容量アシストによる走行モード（第１モード）に切り換える。そして、電動機制御手段１３４は、上記選択された走行モードに対応するクラッチＣｓまたはＣｉを係合させる命令を油圧制御回路３０に出力して、電動モータ１０を好適に制御する。なお、第１モードまたは第２モードに切り換えられた場合の電動モータ１０の作動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。このように、モード切換手段１３２は、車両の必要駆動力、燃料消費量、および余裕駆動力に基づいて、モードを切り換える。

図１１は、電子制御装置７８の制御作動の要部、すなわち車両の走行条件に応じて走行モードを選択的に変更する制御作動を説明する他の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。

先ず、駆動力要求判定手段１２２に対応するＳＢ１において、電動モータ１０に対する駆動力要求が生じたか否かが判定される。ＳＢ１が否定されると、例えば第３モードに切り換えられるなどして本ルーチンは終了させられる。ＳＢ１が肯定されると、必要駆動力算出手段１５０に対応するＳＢ２において、アクセル開度Ａccや車速Ｖなどに基づいて必要駆動力が算出される。そして、必要駆動力判定手段１５２に対応するＳＢ３において、ＳＢ２で算出された必要駆動力が電動モータ１０によって出力可能な駆動力よりも大きいか否かが判定される。ＳＢ３が否定されると、モータ余裕駆動力判定手段１５４に対応するＳＢ１０において、算出された必要駆動力と電動モータ１０が出力可能な駆動力との差で定義される余裕駆動力が予め実験的に設定されている閾値よりも大きいか否かが判定される。ＳＢ１０が肯定されると、モード切換手段１３２および電動機制御手段１３４に対応するＳＢ１１において、電気走行モードが実行される。一方、ＳＢ１０が否定されると、モード切換手段１３２および電動機制御手段１３４に対応するＳＢ１２において、エンジン９および電動モータ１０によるアシスト走行が実行される。

ＳＢ３に戻り、ＳＢ３が肯定されると、燃料消費量算出手段１５６に対応するＳＢ４において、エンジン９の瞬間的な燃料消費量ＷＡが算出される。次いで、燃料消費量算出手段１５６に対応するＳＢ５において、電動モータ１０による直接アシスト（第２モード）を実施した場合の燃料消費量ＷＢが算出される。さらに、燃料消費量算出手段１５６に対応するＳＢ６において、トルクコンバータ６の可変容量制御（第１モード）を実施した場合の燃料消費量ＷＣが算出される。

そして、燃料消費量比較手段１５８に対応するＳＢ７において、ＳＢ５およびＳＢ６で算出された燃料消費量ＷＢおよび燃料消費量ＷＣを比較し、燃料消費量ＷＢが燃料消費量ＷＣよりも少ないか否かが判定される。ＳＢ７が肯定されると、モード切換手段１３２および電動機制御手段１３４に対応するＳＢ８において、電動モータ１０の直接アシスト（第２モード）による走行が実施される。ＳＢ７が否定されると、モード切換手段１３２および電動機制御手段１３４に対応するＳＢ９において、電動モータ１０の可変容量アシスト（第１モード）による走行が実施される。

上述のように、本実施例によれば、モード切換手段１３２は、車両の必要駆動力に応じて、第１モードおよび第２モードのいずれかを選択するため、車両の必要駆動力を算出することで、好適な走行モードに切り換えられ、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１０の出力可能限界を超える駆動力が要求される場合、それに該当する制御を回避することができる。

また、本実施例によれば、モード切換手段１３２は、車両の必要駆動力と電動モータ１０の出力とを比較することにより、第１モードおよび第２モードのいずれかに切り換えるため、電動モータ１０の性能に合わせて好適なモードに切り換えることができる。

また、本実施例によれば、モード切換手段１３２は、車両の必要駆動力が電動モータ１０の出力よりも大きいとき、燃料消費量比較手段１５８で判定される燃料消費量の少ない側のモードに切り換えるため、車両の燃費性能を向上させることができる。

また、本実施例によれば、車両の必要駆動力が電動モータ１０の出力よりも小さいとき、モード切換手段１３２は、第２モードに切り換えるため、電動モータ１０によって車両を直接アシスト（電気走行を含む）させることができる。

図１２は、本発明の他の実施例である電子制御装置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。有段変速制御手段１２０は、前述の実施例と同様であるため、その説明を省略する。エンジン駆動判定手段１６８は、エンジン９が駆動状態か否かを判定する。必要駆動力算出手段１５０は、アクセル開度Ａcc、車速Ｖ、並びに自動変速機８のギヤ比などに基づいて、運転者の要求する必要駆動力を算出する。蓄電容量判定手段１６０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が予め設定された許容下限値である閾値Ｓよりも小さいか否かを判定する。そして、充電容量ＳＯＣが閾値Ｓよりも小さい場合、ロックアップ判定手段１６２が実行される。

ロックアップ判定手段１６２は、トルクコンバータ６において、ロックアップクラッチ制御が実行されているか否かを判定する。ロックアップクラッチＬ／Ｕの制御状態は、例えばロックアップクラッチＬ／Ｕの作動を切り換える図示しないソレノイドバルブの出力信号やロックアップクラッチＬ／Ｕを係合させる動力源となる係合油圧に基づいて判定される。そして、ロックアップ判定手段１６２の判定結果に基づいて、モード切換手段１３２は、好適な電動モータ１０によるモードに切り換える。具体的には、ロックアップ制御が実施されている場合、モード切換手段１３２は、クラッチＣｉを係合（第２モード）させて、電動機制御手段１３４による入力軸２２の回生による発電制御を実行させる。一方、ロックアップ制御が実施されていない場合、モード切換手段１３２は、クラッチＣｓを係合（第１モード）させて、電動機制御手段１３４によるステータ翼車６ｓの回生による発電制御を実行させる。

また、蓄電容量判定手段１６０によって蓄電容量ＳＯＣが閾値Ｓよりも多いと判定される場合、電動機作動時間算出手段１６４が実施される。電動機作動時間算出手段１６４は、先ず電動モータ１０のみによって車両を走行させた場合に走行可能なＥＶ走行可能時間Ｔ１を算出する。なお、ＥＶ走行可能時間Ｔ１は、例えば電動モータ１０の駆動力と蓄電容量ＳＯＣとで予め実験的に設定された作動可能時間マップに基づいて算出される。また、電動機作動時間算出手段１６４は、電動モータ１０のアシスト走行時、すなわちエンジン９および電動モータ１０によって車両を駆動させる場合（第２モード）に作動可能な直接アシスト走行可能時間Ｔ２を算出する。なお、直接アシスト走行可能時間Ｔ２は、上記と同様に、電動モータ１０のアシスト時に必要とされる駆動力と蓄電容量ＳＯＣとで予め実験的に設定された作動可能時間マップに基づいて算出される。このとき、電動モータ１０には、エンジン９の駆動力をアシストする程度の駆動力が要求されるため、直接アシスト走行可能時間Ｔ２は、ＥＶ走行可能時間Ｔ１よりも大きくなる。さらに、電動機作動時間算出手段１６４は、トルクコンバータ６の可変容量制御によって必要駆動力を出力させる場合（第１モード）に走行可能なトルコンアシスト走行可能時間Ｔ３を算出する。なお、トルコンアシスト走行可能時間Ｔ３は、上記と同様に、必要駆動力を出力させる際に必要となる電動モータ１０の駆動力と蓄電容量ＳＯＣとで予め実験的に設定された作動可能時間マップに基づいて算出される。このとき、電動モータ１０には、ステータ翼車６ｓを駆動させる程度の駆動力が要求されるため、トルコンアシスト走行可能時間Ｔ３はＥＶ走行可能時間Ｔ１よりも大きくなる。

電動機作動時間判定手段１６６は、前記電動機作動時間算出手段１６４よって算出された各走行可能時間の大小関係を比較する。具体的には、先ず、電動機作動時間判定手段１６６は、ＥＶ走行可能時間Ｔ１と予め実験などによって設定されている作動時間である閾値Ｔとを比較し、ＥＶ走行可能時間Ｔ１がその閾値Ｔよりも大きいか否かを判定する。ＥＶ走行可能時間Ｔ１が閾値Ｔよりも小さい場合、電動機作動時間判定手段１６６は、さらに、電動機作動時間算出手段１６４によって算出された直接アシスト走行可能時間Ｔ２とトルコンアシスト走行可能時間Ｔ３とを比較し、直接アシスト走行可能時間Ｔ２がトルコンアシスト走行可能時間Ｔ３よりも大きいか否かを判定する。

そして、モード切換手段１３２は、電動機作動時間判定手段１６６の判定結果に基づいて好適な走行モードに切り換える。具体的には、例えばＥＶ走行可能時間Ｔ１が閾値Ｔよりも大きいと判定されると、モード切換手段１３２は、電動モータ１０のみによるＥＶ走行モードに切り換える。一方、ＥＶ走行可能時間Ｔ１が閾値Ｔよりも小さく、且つ、直接アシスト走行可能時間Ｔ２がトルコンアシスト走行可能時間Ｔ３よりも大きい場合、エンジン９および電動モータ１０によるモータアシスト走行が実施される。すなわち、第２モードに切り換えられる。また、ＥＶ走行可能時間Ｔ１が閾値Ｔよりも小さく、且つ、直接アシスト走行可能時間Ｔ２がトルコンアシスト走行可能時間Ｔ３よりも小さい場合、モード切換手段１３２は、トルクコンバータ６の可変容量制御によるトルコンアシスト走行を実施する。すなわち、第１モードに切り換えられる。そして、電動機制御手段１３４は、これらの選択された走行モードに応じて好適な電動モータ１０による制御を実行する。なお、電動モータ１０の各走行モードに応じた制御作動は、前述の実施例と同様であるため、その説明を省略する。このように、モード切換手段１３２は、蓄電装置５０の蓄電容量ＳＯＣ、ロックアップクラッチＬ／Ｕの係合状態、および電動モータ１０の各モードにおける作動可能時間に基づいてモードを切り換える。

図１３は、電子制御装置７８の制御作動の要部、すわわち車両の走行条件に応じて走行モードを選択的に変更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、エンジン駆動判定手段１６８に対応するＳＣ１において、エンジン９が駆動状態であるか否かが判定される。ＳＣ１が否定されると、本ルーチンは終了させられる。ＳＣ１が肯定されると、必要駆動力算出手段１５０に対応するＳＣ２において、アクセル開度Ａccや車速Ｖなどに基づいて必要駆動力が算出される。そして、蓄電容量判定手段１６０に対応するＳＣ３において、蓄電装置５０の蓄電容量ＳＯＣが閾値Ｓよりも小さいか否かが判定される。ＳＣ３が肯定されると、ロックアップ判定手段１６２に対応するＳＣ４において、ロックアップクラッチＬ／Ｕの制御が実施中であるか否かが判定される。ＳＣ４が肯定されると、モード切換手段１３２および電動機制御手段１３４に対応するＳＣ５において、第２モードが選択され、入力軸２２の回生による発電制御が実行される。一方、ＳＣ４が否定されると、モード切換手段１３２および電動機制御手段１３４に対応するＳＣ６において、第１モードが選択され、ステータ翼車６ｓの回生による発電制御が実行される。

ＳＣ３に戻り、ＳＣ３が否定されると、電動機作動時間算出手段１６４に対応するＳＣ７において、電動モータ１０のみの走行可能時間であるＥＶ走行可能時間Ｔ１が算出される。次いで、電動機作動時間算出手段１６４に対応するＳＣ８において、エンジン９および電動モータ１０によって車両を駆動させる場合に作動可能な直接アシスト走行可能時間Ｔ２が算出される。さらに、電動機作動時間算出手段１６４に対応するＳＣ９において、電動モータ１０によるトルコンアシスト走行時のトルコンアシスト走行可能時間Ｔ３が算出される。そして、電動機作動時間判定手段１６６に対応するＳＣ１０において、ＥＶ走行可能時間Ｔ１が閾値Ｔよりも大きいか否かが判定される。ＳＣ１０が肯定されると、モード切換手段１３２および電動機制御手段１３４に対応するＳＣ１１において、電動モータ１０のみによる駆動が可能と判定され、エンジン９を停止させると共に、クラッチＣｉを係合させて、電動モータ１０による走行を実施する（第２モード）。一方、ＳＣ１０が否定されると、さらに電動機作動時間判定手段１６６に対応するＳＣ１２において、直接アシスト走行可能時間Ｔ２がトルコンアシスト走行可能時間Ｔ３よりも大きいか否かが判定される。ＳＣ１２が肯定されると、モード切換手段１３２および電動機制御手段１３４に対応するＳＣ１３において、エンジン９および電動モータ１０による走行を実施すると判定され、エンジン９および電動モータ１０による駆動制御が実施される（第２モード）。また、ＳＣ１２が否定されると、モード切換手段１３２および電動機制御手段１３４に対応するＳＣ１４において、トルクコンバータ６の可変容量制御による走行が選択され、クラッチＣｓが係合されて電動モータ１０によるトルクコンバータ６の可変容量制御（第１モード）が実施される。

上述のように、本実施例によれば、モード切換手段１３２は、電動モータ１０に電力を供給する蓄電装置５０の蓄電状態ＳＯＣに応じて、第１モードおよび第２モードのいずれかを選択するため、蓄電装置５０の蓄電状態を検出することで、モードが好適に選択され、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、蓄電装置５０が低容量時では、電動モータ１０からの出力が制限されるので、制限される出力を越える出力が要求されるモードは選択されない。

また、本実施例によれば、蓄電装置５０の蓄電状態ＳＯＣが所定の閾値Ｓよりも小さいとき、モード切換手段１３２は、トルクコンバータ６に備えられるロックアップクラッチＬ／Ｕの係合状態に基づいて第１モードおよび第２モードのいずれかに切り換えるため、好適なモードでの走行が可能となる。例えば、ロックアップクラッチＬ／Ｕが係合された状態であれば、第２モードに切り換えることで、入力軸２２による発電制御が可能となり、蓄電状態ＳＯＣを改善させることができる。また、ロックアップクラッチＬ／Ｕが非係合状態であれば、ステータ翼車６ｓによる発電制御が可能となり、蓄電状態ＳＯＣを改善させることができる。

また、本実施例によれば、第１モードおよび第２モードに切り換えたときの各電動機作動可能時間を算出する電動機作動時間算出手段１６４と、前記各作動可能時間の大小関係を比較する電動機作動時間判定手段１６６とを、備え、蓄電装置５０の蓄電状態ＳＯＣが所定の閾値Ｓよりも大きいとき、モード切換手段１３２は、電動モータ１０の作動可能時間の比較によって好適なモードに切り換えるため、車両を好適なモードで走行させることができる。例えば、第２モードにおいて、電動モータ１０のみによる電気走行モードでの作動可能時間Ｔ１が所定の閾値Ｂを超えるとき、電気走行モードに切り換える。また、第１モードおよび第２モードとのそれぞれの作動開始時間を比較し、作動時間の長い側のモードに切り換える。

図１４は、本発明の他の実施例である車両用駆動装置１８０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１８０は、前述した図１の車両用駆動装置７に、さらに遊星歯車装置１８２が電動モータ１０とトルクコンバータ６との間に介装されている。そして、遊星歯車装置１８２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１８４が構成される。

差動機構１８４において、遊星歯車装置１８２のサンギヤＳは、クラッチＣｓを介してステータ翼車６ｓ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１１に選択的に連結される。遊星歯車装置１８２のキャリヤＣＡは、クラッチＣｉを介して入力軸２２に選択的に連結される。遊星歯車装置１８２のリングギヤＲは、電動モータ１０に連結される。ここで、本実施例の車両用駆動装置１８０において、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２回転要素ＲＥ２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。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１８０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を車両の走行条件に応じて断続させることにより、電動モータ１０による駆動・回生制御（第２モード）、トルクコンバータ６の可変容量制御（第１モード）、および従来のトルクコンバータとしての作動（第３モード）を適宜実施させることができる。

図１５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１８０のモードと関係を示す係合作動表である。例えば、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６の容量が制御可能となる第１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１０とステータ翼車６ｓとが遊星歯車装置１８２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、入力軸２２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、入力軸２２は、自動変速機８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、入力軸２２を反力基準として、電動モータ１０によってステータ翼車６ｓ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６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１０が遊星歯車装置１８２を介して入力軸２２に動力伝達可能に接続される（第２モード）。これにより、電動モータ１０によって入力軸を回転駆動させることができると共に、入力軸２２側から伝達される駆動力によって電動モータ１０による回生が可能となる。このときブレーキＢｓが係合されることで、サンギヤＳが反力発生部材として機能する。

また、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、第３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６ｓ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６のステータ翼車６ｓ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６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６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６ｓ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６が流体継手と同様の態様で作動することとなる。

さらに、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、第３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６ｓ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６のステータ翼車６ｓ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６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６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６ｓ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６が流体継手と同様の態様で作動することとなる。

なお、本実施例では、遊星歯車装置１８２が介装されることで、電動モータ１０の駆動力が遊星歯車装置１８２によってトルク変換されて出力されることとなる。すなわち、電動モータ１０の出力が小さいものであっても、遊星歯車装置１８２によってトルク増幅させることで所定駆動力を出力することが可能となる。これより、電動モータ１０を小型化することも可能となる。

上述のように、本実施例によれば、上記のように構成される車両用駆動装置１８０であっても、本制御を実行すると前述の実施例と同様の効果が得られ、さらに、遊星歯車装置１８２が介装されて、遊星歯車装置１８２の各回転要素が上述のように連結されるため、電動モータ１０の出力トルクが遊星歯車装置１８２を介してトルク変換される。これより、電動モータ１０をさらに小型化することができる。

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、前述の各実施例は、それぞれ独立して記載されているが、これらを組み合わせて実施しても構わない。

また、前述の実施例の車両用駆動装置１８０において、遊星歯車装置１８２の連結関係は、特に限定されるものではなく、さらに、複数個の遊星歯車装置、或いはダブルピニオン式の遊星歯車装置で構成されるものであっても構わない。

また、前述の実施例では、必要駆動力はアクセル開度Ａccや車速Ｖに基づいて算出されるが、アクセル開度Ａccの変わりにスロットル弁開度θ_ＴＨに基づいて算出しても構わない。

また、前述の実施例では、電動モータ１０の制御は、フィードバック制御もしくは、フィードフォワード制御によって実施されるが、例えばタイマ制御など、たの方法によって制御しても構わない。

また、前述の実施例では、ブレーキＢｓが設けられているが、第３モードをなくした構成であっても十分な効果が得られるので、必ずしもブレーキＢｓを設ける必要はない。

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ＦＬ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。 電子制御装置の制御作動の要部すなわち、車両の走行条件に応じて走行モードを選択的に切り換える制御作動を説明するフローチャートである。 本発明の他の実施例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。 電子制御装置の制御作動の要部、すなわち車両の走行条件に応じて走行モードを選択的に変更する制御作動を説明する他のフローチャートである。 本発明の他の実施例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。 電子制御装置の制御作動の要部、すわわち車両の走行条件に応じて走行モードを選択的に変更する制御作動を説明するフローチャートである。 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モードと関係を示す係合作動表である。

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、１８０：車両用駆動装置 １０：電動モータ（電動機） １１：トランスミッションケース（静止部材） ２２：入力軸（トルクコンバータの出力軸） ５０：蓄電装置 １３２：モード切換手段 １５６：燃料消費量算出手段 １５８：燃料消費量比較手段 １６４：電動機作動時間算出時間 １６６：電動機作動時間判定手段 １８２：遊星歯車装置 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） Ｌ／Ｕ：ロックアップクラッチ

Claims (13)

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および／または制動させる電動機と、
   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、
   前記第１断続手段を接続状態として前記電動機によって前記ステータ翼車の回転状態を制御する第１モードと、
   前記第２断続手段を接続状態として前記電動機による力行および回生を可能とする第２モードと、
   前記第１モードと第２モードとを車両の走行条件に応じて切り換えるモード切換手段とを、備えることを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
2. 前記モード切換手段は、前記電動機の許容回転速度に応じて、前記第１モードおよび第２モードのいずれかに切り換え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. 前記モード切換手段は、前記タービン翼車の回転速度が前記電動機の許容回転速度よりも大きいとき、前記第１モードに切り換えることを特徴とする請求項２の車両用駆動装置の制御装置。
4. 前記モード切換手段は、前記タービン翼車の回転速度が前記電動機の許容回転速度よりも小さいとき、前記第２モードに切り換えることを特徴とする請求項２の車両用駆動装置の制御装置。
5. 前記モード切換手段は、車両の必要駆動力に応じて、前記第１モードおよび第２モードのいずれかに切り換え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。
6. 前記モード切換手段は、前記車両の必要駆動力と前記電動機の出力とを比較することにより、前記第１モードおよび第２モードのいずれかに切り換えることを特徴とする請求項５の車両用駆動装置の制御装置。
7. 前記第１モードおよび第２モードに切り換えたときの各燃料消費量を算出する燃料消費量算出手段と、
   前記各燃料消費量の大小関係を比較する燃料消費量比較手段とを、備え、
   前記モード切換手段は、前記車両の必要駆動力が前記電動機の出力よりも大きいとき、前記燃料消費量比較手段で判定される燃料消費量の少ない側のモードに切り換えることを特徴とする請求項６の車両用駆動装置の制御装置。
8. 前記車両の必要駆動力が前記電動機の出力よりも小さいとき、前記モード切換手段は、前記第２モードに切り換えることを特徴とする請求項６の車両用駆動装置の制御装置。
9. 前記モード切換手段は、前記電動機に電力を供給する蓄電装置の蓄電状態に応じて、前記第１モードおよび第２モードのいずれかに切り換え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。
10. 前記蓄電装置の蓄電状態が所定の閾値よりも小さいとき、
    前記モード切換手段は、前記トルクコンバータに備えられるロックアップクラッチの係合状態に基づいて前記第１モードおよび第２モードのいずれかに切り換えることを特徴とする請求項９の車両用駆動装置の制御装置。
11. 前記第１モードおよび第２モードに切り換えたときの各電動機作動可能時間を算出する電動機作動時間算出手段と、
    前記各作動可能時間の大小関係を比較する電動機作動時間比較手段とを、備え、
    前記蓄電装置の蓄電状態が所定の閾値よりも大きいとき、前記モード切換手段は、前記電動機の作動可能時間の比較によって好適なモードに切り換えることを特徴とする請求項９の車両用駆動装置の制御装置。
12. 前記ステータ翼車と静止部材とを断続可能な第３断続手段をさらに備え、該第３断続手段を接続状態として前記ステータ翼車を停止状態とする第３モードを備え、
    前記モード切換手段は、車両の走行条件に応じてさらに前記第３モードに切り換えることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１つの車両用駆動装置の制御装置。
13. 前記トルクコンバータと前記電動機との間には遊星歯車装置が介装されており、
    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回転要素が前記第１断続手段を介して前記ステータ翼車と連結され、
    前記第１回転要素が前記第３断続手段を介して前記静止部材と連結され、
    前記第２回転要素が前記第２断続手段を介して前記出力軸と連結され、
    前記第３回転要素が前記電動機と連結されることを特徴とする請求項１２のいずれか１つの車両用駆動装置の制御装置。

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