(57)【要約】【課題】トルクコンバータおよび変速機の暖機を促進することができる可変容量型トルクコンバータを提供する。【解決手段】入力軸２１に連結されたポンプ翼車６ｐと、出力軸２２に連結されたタービン翼車６ｔと、そのタービン翼車６ｔとそのポンプ翼車６ｐとの間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を備えた車両の走行制御装置であって、トルクコンバータ６の油温ＴＯＩＬが予め設定された油温判定値ＴＯＩＬ１を下回る低油温状態か否かを判定する低油温判定手段１２０と、車両が停車状態であるか否かを判定する停車判定手段１２２と、低油温状態且つ停車状態であると判定された場合に、トルクコンバータ６の容量係数Ｃをステータ翼車６ｓが非回転状態であるときよりも大きくする容量係数増大制御手段１２６とを備えている。【選択図】図１０
2010101476.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸に連結されたポンプ翼車と、出力軸に連結されたタービン翼車と、該タービン翼車とポンプ翼車との間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を備えた車両の走行制御装置であって、
前記トルクコンバータの油温が予め設定された油温判定値を下回る低油温状態か否かを判定する低油温判定手段と、
車両が停車状態であるか否かを判定する停車判定手段と、
前記低油温判定手段により低油温状態であると判定され且つ停車判定手段により停車状態であると判定された場合に、前記トルクコンバータの容量係数を前記ステータ翼車が非回転状態であるときよりも大きくする容量係数増大制御手段とを備えていることを特徴とする車両の走行制御装置。
【請求項２】
前記ステータ翼車を回転駆動するための電動機を備え、
前記容量係数増大制御手段は、前記電動機を用いて前記ステータ翼車をポンプ翼車の回転方向とは反対の負回転方向に回転駆動させることにより、前記トルクコンバータの容量係数を前記ステータ翼車が非回転状態であるときよりも大きくするステータ翼車回転駆動手段を含むことを特徴とする請求項１の車両の走行制御装置。
【請求項３】
前記ステータ翼車回転駆動手段は、前記油温判定値と前記トルクコンバータの油温との差が大きいほど前記ステータ翼車の負回転方向の回転速度を大きくするものであることを特徴とする請求項２の車両の走行制御装置。
【請求項４】
前記油温判定値と前記トルクコンバータの油温との差に基づいて前記ステータ翼車の負回転方向の目標回転速度を算出する目標回転速度算出手段を備え、
前記ステータ翼車回転駆動手段は、前記ステータ翼車の負回転方向の回転速度が前記目標回転速度算出手段により算出された前記目標回転速度に一致するように、前記ステータ翼車を回転駆動するものであることを特徴とする請求項３の車両の走行制御装置。
【請求項５】
前記トルクコンバータの出力軸の回転を変速して駆動輪へ伝達する変速機と、
手動操作部材の操作位置にしたがって前記変速機の走行状態を切り換える走行状態切換装置と、
前記ステータ翼車または前記タービン翼車を回転駆動するための電動機と、
前記電動機と前記タービン翼車との間に配設されて該電動機とタービン翼車とを選択的に連結する第１クラッチと、
前記走行状態切換装置の手動操作部材の操作位置が、前記変速機の動力伝達経路を遮断する中立状態とするための中立位置であるか否かを判定する中立位置判定手段とを備え、
前記容量係数増大制御手段は、前記中立位置判定手段により前記走行状態切換装置の手動操作部材の操作位置が中立位置であると判定された場合に、前記第１クラッチを係合して前記電動機と前記タービン翼車とを連結するクラッチ切換手段と、前記第１クラッチを介して前記タービン翼車に連結された前記電動機を用いて該タービン翼車を回転停止状態に制御するタービン翼車回転制御手段とを含むことを特徴とする請求項１の車両の走行制御装置。
【請求項６】
前記電動機と前記ステータ翼車との間に配設されて該電動機とステータ翼車とを選択的に連結する第２クラッチを備え、
前記クラッチ切換手段は、前記中立位置判定手段により前記走行状態切換装置の手動操作部材の操作位置が中立位置であると判定された場合に、前記第２クラッチを解放して前記ステータ翼車を自由回転状態とするものであることを特徴とする請求項５の車両の走行制御装置。
【請求項７】
前記走行状態切換装置の手動操作部材の操作位置が、前記変速機において前進走行レンジまたは前進走行ギヤ段を成立させるための前進走行位置或いは後進走行レンジまたは後進走行ギヤ段を成立させるための後進走行位置であるか否かを判定する走行位置判定手段を備え、
前記タービン翼車回転制御手段は、中立位置判定手段により中立位置が判定されていた際に前記走行位置判定手段により前記前進走行位置或いは後進走行位置が判定されたときには、前記電動機を用いて前記タービン翼車をポンプ翼車の回転方向である正回転方向に回転駆動するものであることを特徴とする請求項５または６の車両の走行制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動源から入力されたトルクを流体を介して伝達するトルクコンバータを備えた車両の走行制御装置に係り、特に、トルクコンバータおよび変速機の暖機を促進させる技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
流体式伝動装置の一種に、入力軸に連結されたポンプ翼車と、出力軸に連結されたタービン翼車と、そのタービン翼車とそのポンプ翼車との間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知られている。このような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、加速指向であるときは低い容量（容量係数）であることが望まれるが、上記従来の構成では、上記容量がポンプ翼車、タービン翼車、ステータ翼車の形状によって一義的に定められてしまうため、走行パターンに拘わらず同一流体特性となり、燃費性能および動力性能を同時に向上させることには限界があった。
【０００３】
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ので、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。
【特許文献１】特開平１−１６９１７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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値や容量係数の下限値には限界があり、運転条件や走行条件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。
【０００５】
ところで、トルクコンバータおよびトルクコンバータの下流側に配設される変速機内の油温が低いとき、制御性などを確保するため、油温が所定値以上の暖機状態になるまで実施されない制御がある。例えば、トルクコンバータのロックアップ制御やフレックスロックアップ制御、或いは変速機のニュートラル制御などがそれである。そのため、油温が低い状態から車両を発進させると油温が上昇するまですなわちトルクコンバータおよび変速機の暖機が完了するまで前記各制御が実施されず、燃費性の低下や動力性の低下が生じる可能性があった。
【０００６】
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、トルクコンバータおよび変速機の暖機を促進することができる可変容量型トルクコンバータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、（１）入力軸に連結されたポンプ翼車と、出力軸に連結されたタービン翼車と、そのタービン翼車とそのポンプ翼車との間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を備えた車両の走行制御装置であって、（２）前記トルクコンバータの油温が予め設定された油温判定値を下回る低油温状態か否かを判定する低油温判定手段と、（３）車両が停車状態であるか否かを判定する停車判定手段と、（４）前記低油温判定手段により低油温状態であると判定され且つ停車判定手段により停車状態であると判定された場合に、前記トルクコンバータの容量係数を前記ステータ翼車が非回転状態であるときよりも大きくする容量係数増大制御手段とを備えていることにある。
【０００８】
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にかかる発明において、（１）前記ステータ翼車を回転駆動するための電動機を備え、（２）前記容量係数増大制御手段は、前記電動機を用いて前記ステータ翼車をポンプ翼車の回転方向とは反対の負回転方向に回転駆動させることにより、前記トルクコンバータの容量係数を前記ステータ翼車が非回転状態であるときよりも大きくするステータ翼車回転駆動手段を含むことにある。
【０００９】
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にかかる発明において、前記ステータ翼車回転駆動手段は、前記油温判定値と前記トルクコンバータの油温との差が大きいほど前記ステータ翼車の負回転方向の回転速度を大きくするものであることにある。
【００１０】
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３にかかる発明において、（１）前記油温判定値と前記トルクコンバータの油温との差に基づいて前記ステータ翼車の負回転方向の目標回転速度を算出する目標回転速度算出手段を備え、（２）前記ステータ翼車回転駆動手段は、前記ステータ翼車の負回転方向の回転速度が前記目標回転速度算出手段により算出された前記目標回転速度に一致するように、前記ステータ翼車を回転駆動するものであることにある。
【００１１】
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にかかる発明において、（１）前記トルクコンバータの出力軸の回転を変速して駆動輪へ伝達する変速機と、（２）手動操作部材の操作位置にしたがって前記変速機の走行状態を切り換える走行状態切換装置と、（３）前記ステータ翼車または前記タービン翼車を回転駆動するための電動機と、（４）前記電動機と前記タービン翼車との間に配設されてその電動機とタービン翼車とを選択的に連結する第１クラッチと、（５）前記走行状態切換装置の手動操作部材の操作位置が、前記変速機の動力伝達経路を遮断する中立状態とするための中立位置であるか否かを判定する中立位置判定手段とを備え、（６）前記容量係数増大制御手段は、前記中立位置判定手段により前記走行状態切換装置の手動操作部材の操作位置が中立位置であると判定された場合に、前記第１クラッチを係合して前記電動機と前記タービン翼車とを連結するクラッチ切換手段と、前記第１クラッチを介して前記タービン翼車に連結された前記電動機を用いてそのタービン翼車を回転停止状態に制御するタービン翼車回転制御手段とを含むことにある。
【００１２】
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にかかる発明において、（１）前記電動機と前記ステータ翼車との間に配設されてその電動機とステータ翼車とを選択的に連結する第２クラッチを備え、（２）前記クラッチ切換手段は、前記中立位置判定手段により前記走行状態切換装置の手動操作部材の操作位置が中立位置であると判定された場合に、前記第２クラッチを解放して前記ステータ翼車を自由回転状態とするものであることにある。
【００１３】
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５または６にかかる発明において、（１）前記走行状態切換装置の手動操作部材の操作位置が、前記変速機において前進走行レンジまたは前進走行ギヤ段を成立させるための前進走行位置或いは後進走行レンジまたは後進走行ギヤ段を成立させるための後進走行位置であるか否かを判定する走行位置判定手段を備え、（２）前記タービン翼車回転制御手段は、中立位置判定手段により中立位置が判定されていた際に前記走行位置判定手段により前記前進走行位置或いは後進走行位置が判定されたときには、前記電動機を用いて前記タービン翼車をポンプ翼車の回転方向である正回転方向に回転駆動するものであることにある。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１にかかる発明の走行制御装置によれば、入力軸に連結されたポンプ翼車と、出力軸に連結されたタービン翼車と、そのタービン翼車とそのポンプ翼車との間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を備えた車両の走行制御装置であって、前記トルクコンバータの油温が予め設定された油温判定値を下回る低油温状態か否かを判定する低油温判定手段と、車両が停車状態であるか否かを判定する停車判定手段と、前記低油温判定手段により低油温状態であると判定され且つ停車判定手段により停車状態であると判定された場合に、前記トルクコンバータの容量係数を前記ステータ翼車が非回転状態であるときよりも大きくする容量係数増大制御手段とを備えていることから、特に、トルクコンバータの出力側に設けられた変速機において車両を前進走行或いは後進走行させるための走行レンジまたは走行ギヤ段が成立しているときにトルクコンバータのタービン翼車が回転停止状態である場合において、容量係数が増大されることによって、所定のアイドリング回転速度を維持しようと作動している動力源からトルクコンバータのポンプ翼車に入力されるトルクが増大してトルクコンバータ内における発熱量が増加されるので、トルクコンバータおよび変速機の油温が速やかに上昇されてトルクコンバータおよび変速機の暖機を促進することができる。
【００１５】
請求項２にかかる発明の走行制御装置によれば、前記ステータ翼車を回転駆動するための電動機を備え、前記容量係数増大制御手段は、前記電動機を用いて前記ステータ翼車をポンプ翼車の回転方向とは反対の負回転方向に回転駆動させることにより、前記トルクコンバータの容量係数を前記ステータ翼車が非回転状態であるときよりも大きくするステータ翼車回転駆動手段を含むことから、特に、トルクコンバータの出力側に設けられた変速機において車両を前進走行或いは後進走行させるための走行レンジまたは走行ギヤ段が成立しているときにトルクコンバータのタービン翼車が回転停止状態である場合において、電動機を用いてステータ翼車が負回転方向に回転駆動されて容量係数が増大されることによって、所定のアイドリング回転速度を維持しようと作動している動力源からトルクコンバータのポンプ翼車に入力されるトルクが増大してトルクコンバータ内における発熱量が増加されるので、トルクコンバータおよび変速機の油温が速やかに上昇されてトルクコンバータおよび変速機の暖機を促進することができる。
【００１６】
請求項３にかかる発明の走行制御装置によれば、前記ステータ翼車回転駆動手段は、前記油温判定値と前記トルクコンバータの油温との差が大きいほど前記ステータ翼車の負回転方向の回転速度を大きくするものであることから、前記油温判定値と前記トルクコンバータの油温との差が大きい状態では負回転速度が大きくされ、小さい状態では負回転速度が小さくされるので、電動機での消費電力を可及的に少なくしつつトルクコンバータの油温を必要且つ充分に上昇させることができる。
【００１７】
請求項４にかかる発明の走行制御装置によれば、前記油温判定値と前記トルクコンバータの油温との差に基づいて前記ステータ翼車の負回転方向の目標回転速度を算出する目標回転速度算出手段を備え、前記ステータ翼車回転駆動手段は、前記ステータ翼車の負回転方向の回転速度が前記目標回転速度算出手段により算出された前記目標回転速度に一致するように、前記ステータ翼車を回転駆動するものであることから、油温判定値とトルクコンバータの油温との差が大きいほどステータ翼車の負回転方向の目標回転速度が大きくなるように予め設定された関係から算出された目標回転速度に基づいてステータ翼車が回転駆動されることで、前記油温判定値と前記トルクコンバータの油温との差が大きい状態では負回転速度が大きくされ、小さい状態では負回転速度が小さくされるので、一層電動機での消費電力を少なくしつつトルクコンバータの油温を必要且つ充分に上昇させることができる。
【００１８】
請求項５にかかる発明の走行制御装置によれば、前記トルクコンバータの出力軸の回転を変速して駆動輪へ伝達する変速機と、手動操作部材の操作位置にしたがって前記変速機の走行状態を切り換える走行状態切換装置と、前記ステータ翼車または前記タービン翼車を回転駆動するための電動機と、前記電動機と前記タービン翼車との間に配設されてその電動機とタービン翼車とを選択的に連結する第１クラッチと、前記走行状態切換装置の手動操作部材の操作位置が、前記変速機の動力伝達経路を遮断する中立状態とするための中立位置であるか否かを判定する中立位置判定手段とを備え、前記容量係数増大制御手段は、前記中立位置判定手段により前記走行状態切換装置の手動操作部材の操作位置が中立位置であると判定された場合に、前記第１クラッチを係合して前記電動機と前記タービン翼車とを連結するクラッチ切換手段と、前記第１クラッチを介して前記タービン翼車に連結された前記電動機を用いてそのタービン翼車を回転停止状態に制御するタービン翼車回転制御手段とを含むことから、変速機で中立状態が成立している場合において、タービン翼車がポンプ翼車とともに連れ回ることが防止されることにより、トルクコンバータの伝達効率が０付近となってトルクコンバータに入力された動力源の全て又は大部分の仕事がそのトルクコンバータ内における発熱に変換されるので、トルクコンバータおよび変速機の油温が速やかに上昇されてトルクコンバータおよび変速機の暖機を促進することができる。
【００１９】
請求項６にかかる発明の走行制御装置によれば、前記電動機と前記ステータ翼車との間に配設されてその電動機とステータ翼車とを選択的に連結する第２クラッチを備え、前記クラッチ切換手段は、前記中立位置判定手段により前記走行状態切換装置の手動操作部材の操作位置が中立位置であると判定された場合に、前記第２クラッチを解放して前記ステータ翼車を自由回転状態とするものであることから、変速機で中立状態が成立している場合において、さらに容量係数が増大されてトルクコンバータ内における発熱量が増加されるので、トルクコンバータおよび変速機の油温が速やかに上昇されてトルクコンバータおよび変速機の暖機を促進することができる。
【００２０】
請求項７にかかる発明の走行制御装置によれば、前記走行状態切換装置の手動操作部材の操作位置が、前記変速機において前進走行レンジまたは前進走行ギヤ段を成立させるための前進走行位置或いは後進走行レンジまたは後進走行ギヤ段を成立させるための後進走行位置であるか否かを判定する走行位置判定手段を備え、前記タービン翼車回転制御手段は、中立位置判定手段により中立位置が判定されていた際に前記走行位置判定手段により前記前進走行位置或いは後進走行位置が判定されたときには、前記電動機を用いて前記タービン翼車をポンプ翼車の回転方向である正回転方向に回転駆動するものであることから、タービン翼車を介して変速機の入力軸が電動機によって正回転方向に回転駆動されることで車両の駆動力が補助されるので、トルクコンバータの暖機促進効果を享受しつつも車両の発進遅れを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【実施例１】
【００２２】
図１は、本発明の一実施例のトルクコンバータ６が適用された車両用駆動装置７の構成の一部を説明する骨子図である。図１において、この車両用駆動装置７は、ＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）型車両に好適に採用されるものであり、車両走行用の動力源として例えば内燃機関で構成されるエンジン９と、そのエンジン９の後段に設けられるとともにそのエンジン９から入力されたトルクを流体を介して出力するトルクコンバータ６と、そのトルクコンバータ６の後段に設けられるとともにそのトルクコンバータ６の回転を変速して後述の図１０に示す差動歯車装置１１４および駆動軸１１６などを介して駆動輪１１８へ伝達する自動変速機（変速機）８などを備えている。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。
【００２３】
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たトルクコンバータ６の入力軸２１に連結され、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の入力軸に連結されたトルクコンバータ６の出力軸２２に連結され、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設されたステータ翼車６ｓ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。上記作動油は、油圧制御回路９５（図１０参照）内の共通のオイルポンプ４２からトルクコンバータ６および自動変速機８へ供給されるとともに、共通のオイルパンに回収された後、上記油圧ポンプに供給されることにより、油圧制御回路９５とトルクコンバータ６および自動変速機８との間で循環するようになっている。ポンプ翼車６ｐには、油圧制御回路９５において用いられる油圧を発生する機械式のオイルポンプ４２が連結されている。
【００２４】
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、油圧制御回路９５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いる。トルクコンバータ６では、そのロックアップクラッチＬ／Ｃが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ようになっている。すなわち、エンジン９のクランク軸と自動変速機８の入力軸２２とが相互に直結状態とされるようになっている。
【００２５】
トルクコンバータ６は、ステータ翼車６ｓに選択的に連結されてそのステータ翼車６ｓを回転駆動するための電動機１０と、その電動機１０とステータ翼車６ｓとの間に配設されてその電動機１０とステータ翼車６ｓとを選択的に連結する本発明における第２クラッチに相当するクラッチ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１１との間に配設されてそのステータ翼車６ｓとトランスミッションケース１１とを選択的に係合するブレーキＢｓとを備えている。
【００２６】
上記電動機１０は、駆動トルクを発生させる電動モータとしての機能と発電機としての機能とが選択的に得られるように構成されたモータジェネレータであって、後述の図１０に示すインバータ１１２を介してバッテリーおよびコンデンサなどの蓄電装置１１３に接続されており、そのインバータ１１２によりその回転速度すなわち電動機回転速度ＮＭが制御されるようになっている。そして、ステータ翼車６ｓは、ブレーキＢｓが解放され且つクラッチＣｓが係合された状態において、電動機１０によりポンプ翼車６ｐの回転方向である正回転方向に回転駆動されることにより、その正回転方向の回転速度すなわちステータ回転速度ＮＳが制御されるようになっている。このときステータ翼車６ｓには、例えば図２に示すように後述の電子制御装置７８からインバータ１１２を介して電動機１０に供給される駆動電流ＩＤの大きさに比例する上記正回転方向の駆動トルクＴＤが電動機１０から伝達される。
【００２７】
また、ステータ翼車６ｓは、ブレーキＢｓが解放され且つクラッチＣｓが係合された状態において、電動機１０によりポンプ翼車６ｐの回転方向とは反対の負回転方向に回転駆動されることにより、その負回転方向の回転速度すなわちステータ回転速度−ＮＳが制御されるようになっている。このときステータ翼車６ｓには、例えば図２に示すように後述の電子制御装置７８からインバータ１１２を介して電動機１０に供給される駆動電流ＩＤの大きさに比例する上記負回転方向の駆動トルクＴＤが電動機１０から伝達される。以下において、特に、エンジン９およびポンプ翼車６ｐの回転方向である正回転方向の回転速度とその正回転方向とは反対の負回転方向の回転速度とを区別する場合には、例えば上記正回転方向の回転速度を表す符号の前には「＋（プラス）」を、また、上記負回転方向の回転速度を表す符号の前には「−（マイナス）」を付すこととする。なお、符号の無い場合は、特に正回転方向と負回転方向とを区別していないものとする。
【００２８】
また、ステータ翼車６ｓは、ブレーキＢｓが解放され且つクラッチＣｓが係合されて電動機１０に連結された状態において、その電動機１０の回生（発電）によってもステータ翼車６ｓの負回転方向の回転速度−ＮＳが制御されるようになっている。このときステータ翼車６ｓには、例えば図３に示すように車両に設けられた蓄電装置１１３（図１０参照）等に供給すなわち蓄電される発電電流ＩＧの大きさに比例する上記負回転方向の負荷トルクすなわち制動トルクＴＢが伝達される。
【００２９】
上記クラッチＣｓおよびブレーキＢｓは、従来の車両用自動変速機においてもよく用いられている係合要素としての油圧式摩擦係合装置である。これらは、互いに重ねられた複数枚の摩擦板が油圧アクチュエータにより押圧される湿式多板型や、回転するドラムの外周面に巻き付けられた複数本のバンドの一端が油圧アクチュエータによって引き締められるバンドブレーキなどにより構成され、これらが介挿されている両側の部材を選択的に連結するためのものである。これらクラッチＣｓおよびブレーキＢｓは、油圧制御回路９５から上記油圧アクチュエータに供給される油圧に応じて係合度合いが調整されることにより、それぞれが介挿されている両側の部材間の係合状態、スリップ状態、或いは解放状態を制御するようになっている。
【００３０】
ここで、ステータ翼車６ｓは、ブレーキＢｓが完全に係合されることによりトランスミッションケース１１に固定されて非回転状態となる。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により発生するスリップ（半係合）によっても、上記負回転方向の回転速度が制御されるようになっている。このスリップが生じているとき、ステータ翼車６ｓには、例えばブレーキＢｓの係合圧が大きくなるとともに増大する上記負回転方向の負荷トルクすなわち制動トルクＴＢが伝達される。
【００３１】
また、ステータ翼車６ｓには、クラッチＣｓが完全に係合されることにより前述の電動機１０から出力される駆動トルクＴＤあるいは制動トルクＴＢがそのまま伝達されるようになっているが、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により発生するスリップ（半係合）により、その係合圧の大きさに応じて上記駆動トルクＴＤあるいは制動トルクＴＢの伝達割合が変化させられるようになっている。
【００３２】
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トランスミッションケース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、トルクコンバータ６の出力軸２２から伝達された回転を変速して出力軸２４から出力する。
【００３３】
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。
【００３４】
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と同様な油圧式摩擦係合装置である。第１回転要素ＲＭ１（サンギヤＳ２）は、第１ブレーキＢ１を介してトランスミッションケース１１に選択的に連結されて回転停止され、また、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を介してトランスミッションケース１１に選択的に連結されて回転停止され、また、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おり、その第３回転要素ＲＭ３に入力された回転を出力軸２４に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とトランスミッションケース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。
【００３５】
図４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の係合状態を、空欄は解放状態をそれぞれ表している。図４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クラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１、Ｂ２が選択的に係合させられることにより、変速比（＝自動変速機８の入力軸回転速度ＮＩＮ／自動変速機８の出力軸回転速度ＮＯＵＴ）が異なる第１速ギヤ段「１ｓｔ」乃至第８速ギヤ段「８ｔｈ」を含む前進走行ギヤ段、或いは第１速後進ギヤ段「Ｒｅｖ１」および第２速後進ギヤ段「Ｒｅｖ２」を含む後進ギヤ段のうちいずれか１の変速ギヤ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の各ギヤ比によって適宜定められる。
【００３６】
図５は、運転者により手動操作されるシフトレバー（手動操作体）１０６の操作位置ＰＳＨにしたがって自動変速機８の走行状態すなわち走行ポジションを切り換える走行ポジション切換装置（走行状態切換装置）５０における上記シフトレバー１０６の操作経路を例示する図である。上記自動変速機８の走行ポジションには、自動変速機８の動力伝達経路が遮断され且つ図示しないメカニカルパーキング機構によって機械的に出力軸２４の回転が固定（ロック）される駐車ポジションと、全ての後進ギヤ段を含むＲレンジ（後進走行レンジ）が用いられ、自動変速機８のギヤ段がそのＲレンジに含まれる後進ギヤ段のうちのどちらかの後進ギヤ段に自動的に変速される後進走行ポジションと、自動変速機８の動力伝達経路が遮断される中立状態とされる中立ポジションと、全ての前進ギヤ段を含むＤレンジ（前進走行レンジ）が用いられ、自動変速機８のギヤ段がそのＤレンジのいずれか１の前進ギヤ段に自動的に変速される前進走行ポジションと、前進ギヤ段の変速範囲のうち上限ギヤ段を制限した複数のレンジすなわち１レンジ乃至５レンジを含む、１レンジ乃至Ｄレンジ（前進走行レンジ）が用いられ、自動変速機８の走行レンジが所定の手動操作に応答して上記１レンジ乃至Ｄレンジのいずれか１に切り換わる手動変速ポジションとが、設定されている。そして、上記シフトレバー１０６は、自動変速機８の走行ポジションを上記駐車ポジションに切り換えるための駐車指令位置「Ｐ（パーキング）」と、上記後進走行ポジションに切り換えるための後進走行指令位置「Ｒ（リバース）」と、上記中立ポジションに切り換えるための中立指令位置（中立位置）「Ｎ（ニュートラル）」と、上記前進走行ポジションに切り換えるための自動変速走行指令位置「Ｄ（ドライブ）」と、上記手動変速ポジションに切り換えるための手動変速走行指令位置「Ｍ（マニュアル）」とへ手動操作されるように設けられている。上記自動変速走行指令位置および手動変速走行指令位置は、本発明における前進走行位置に相当し、上記後進走行指令位置は、本発明における後進走行位置に相当するものである。
【００３７】
上記駐車指令位置「Ｐ」乃至手動変速走行指令位置「Ｍ」に示す各操作位置ＰＳＨにおいて、駐車指令位置「Ｐ」および中立指令位置「Ｎ」は、車両を走行させないときに選択される非走行操作位置であって、例えば図２の係合作動表に示されるように第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２のいずれもが解放されるような自動変速機８内の動力伝達経路が遮断された車両を駆動不能とする第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２による動力伝達経路の動力伝達遮断状態へ切り換えを選択するための非駆動操作位置である。また、後進走行指令位置「Ｒ」、自動変速走行指令位置「Ｄ」、および手動変速走行指令位置「Ｍ」は、車両を走行させるときに選択される走行操作位置であって、例えば図２の係合作動表に示されるように第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の少なくとも一方が係合されるような自動変速機８内の動力伝達経路が連結された車両を駆動可能とする第１クラッチＣ１および／または第２クラッチＣ２による動力伝達経路の動力伝達可能状態への切り換えを選択するための駆動操作位置でもある。
【００３８】
具体的には、シフトレバー１０６が駐車指令位置「Ｐ」あるいは中立指令位置「Ｎ」から後進走行指令位置「Ｒ」へ手動操作されることで、第２クラッチＣ２が係合されて自動変速機８内の動力伝達経路が動力伝達遮断状態から動力伝達可能状態とされ、シフトレバー１０６が中立指令位置「Ｎ」から自動変速走行指令位置「Ｄ」へ手動操作されることで、少なくとも第１クラッチＣ１が係合されて自動変速機８内の動力伝達経路が動力伝達遮断状態から動力伝達可能状態とされる。また、シフトレバー１０６が後進走行指令位置「Ｒ」から駐車指令位置「Ｐ」あるいは中立指令位置「Ｎ」へ手動操作されることで、第２クラッチＣ２が解放されて自動変速機８内の動力伝達経路が動力伝達可能状態から動力伝達遮断状態とされ、シフトレバー１０６が自動変速走行指令位置「Ｄ」から中立指令位置「Ｎ」へ手動操作されることで、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が解放されて自動変速機８内の動力伝達経路が動力伝達可能状態から動力伝達遮断状態とされる。
【００３９】
図６は、図１のエンジン９や自動変速機８やトルクコンバータ６などを制御するために車両に設けられた制御系統の要部を説明するブロック線図であって、電子制御装置７８に入力される信号およびその電子制御装置７８から出力される信号の一例を示すものである。図６において、電子制御装置７８は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、および入出力インターフェースなどから成る所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、エンジン８の出力制御や自動変速機８の変速制御、或いはステータ翼車６ｓのステータ回転速度ＮＳを制御するステータ翼車回転速度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やステータ翼車回転速度制御用などに分けて構成される。
【００４０】
電子制御装置７８には、エンジン回転速度センサ８０からエンジン回転速度ＮＥを示す信号、タービン回転速度センサ８２から入力軸回転速度ＮＩＮに対応するタービン回転速度ＮＴを示す信号、電動機回転速度センサ８３からステータ回転速度ＮＳに対応する電動機回転速度ＮＭを示す信号、車速センサ８４から出力軸回転速度ＮＯＵＴに対応する車速Ｖを示す信号、吸入空気量センサ８６から吸入空気量ＱＡを示す信号、吸入空気温度センサ８８から吸入空気温度ＴＡを示す信号、スロットルセンサ９０からスロットル弁開度θＴＨを示す信号、冷却水温センサ９２から冷却水温ＴＷを示す信号、油温センサ９４から油圧制御回路９５の作動油の温度すなわちトルクコンバータ６内に流れる循環作動油や自動変速機８の各油圧式摩擦係合装置に供給される作動油の油温ＴＯＩＬを示す信号、アクセル操作量センサ９６からアクセルペダル９８の操作量すなわちアクセル開度Ａｃｃを示す信号、フットブレーキスイッチ１００からフットブレーキペダル１０２の操作の有無を示す信号、シフトレバーポジションセンサ１０４からシフトレバー１０６の操作位置ＰＳＨを示す信号などが供給されるようになっている。
【００４１】
また、電子制御装置７８からは、エンジン８の吸気管に備えられた電子スロットル弁のスロットル弁開度θＴＨを制御するスロットルアクチュエータ１０８への駆動信号、エンジン８の各気筒内への燃料供給量を制御する燃料噴射装置１１０への燃料供給量信号、エンジン８の点火時期を制御する点火装置１１１への点火時期信号、トルクコンバータ６や自動変速機８の油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータを制御する油圧制御回路９５へのバルブ駆動信号、電動機１０の電動機回転速度ＮＭを制御するインバータ１１２への電動機駆動信号等が、それぞれ出力される。
【００４２】
前記エンジン９の出力制御は、例えば、エンジン９の吸入空気量ＱＡを調整するために電子スロットル弁１０８のスロットル弁開度θＴＨが制御されたり、燃料噴射装置１１０によりエンジン８の各気筒内への燃料噴射量が制御されたり、点火装置１１２によりエンジン８の点火時期が制御されることにより行われる。
【００４３】
また、前記自動変速機８の変速制御は、油圧制御回路９５によって行われ、例えば、車速軸とスロットル弁開度軸またはアクセル開度軸との二次元座標内において設定された複数本の変速線から構成される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θＴＨまたはアクセル開度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が決定され、その決定されたギヤ段を成立させるために図４に示す係合作動表に従って油圧制御回路９５によりクラッチＣ１〜Ｃ４およびブレーキＢ１、Ｂ２の係合解放状態が切り換えられることにより行われる。この係合解放状態の切り換えは、駆動力変化などの変速ショックが発生したり摩擦材の耐久性が損なわれたりすることを防止するために、各クラッチＣ１〜Ｃ４およびブレーキＢ１、Ｂ２の係合圧が連続的に制御されることにより行われる。なお、上記変速制御は、スロットル弁開度θＴＨまたはアクセル開度Ａｃｃの他に、吸入空気量ＱＡ、路面勾配などに基づいて行われる等、種々の態様が可能である。
【００４４】
また、前記ステータ翼車回転速度制御は、電動機１０および油圧制御回路９５によって行われる。具体的には、上記ステータ翼車回転速度制御では、例えば、電動機１０のローターに設けられたロータリエンコーダから出力されるパルス信号により電動機回転速度ＮＭに対応するステータ回転速度ＮＳを把握しつつ、そのステータ回転速度ＮＳが所望の値に一致するようにステータ翼車６ｓへ伝達される駆動トルクＴＤや制動トルクＴＢの大きさおよびその伝達割合をそれぞれ変更する所謂フィードバック制御が行われる。ここで、上記ステータ翼車６ｓへ伝達される駆動トルクＴＤや制動トルクＴＢの大きさおよびその伝達割合の変更は、電子制御装置７８の指令によりインバータ１１２から電動機１０に供給される駆動電流ＩＤと、電動機１０から出力される発電電流ＩＧと、油圧制御回路９５からクラッチＣｓおよびブレーキＢｓへそれぞれ供給される油圧とがそれぞれ適宜調整されることにより行われる。
【００４５】
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７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７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。
【００４６】
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(２)のように表される。
【００４７】
Ｔ＝(γ／ｇ)×Ｑ×△(ｒ×ｖＵ) ・・・式(２)
【００４８】
式(２)において、γはトルクコンバータ６内の作動油の比重量[kg/m3]、ｇは重力加速度[m/s2]、Ｑは上記作動油の体積流量[m3/s]、△(ｒ×ｖＵ)は各翼車における流体流の出口と入口とにおける作動油の各絶対速度のモーメントｒ×ｖＵ[m2/s]の差である。
【００４９】
上記式(２)から、ポンプ翼車６ｐが作動油に与えるトルクＴ１[N・m]、タービン翼車６ｔが作動油に与えるトルクＴ２[N・m]、およびステータ翼車６ｓが作動油に与えるトルクＴ３[N・m]は、次式(３)乃至(５)のように表される。式(３)乃至(５)において、ＴＰはポンプトルク[N・m]すなわちエンジン出力トルクＴＥ、ＴＴはタービントルク[N・m]すなわち自動変速機８への入力トルク、ＴＳはステータ翼車６ｓの反力トルクの大きさと一致するステータトルク[N・m]すなわちステータ翼車６ｓにより作動油の流れの向きが変えられる際にそのステータ翼車６ｓに対してポンプ翼車６ｐの回転方向である正回転方向に作用するトルクである。
【００５０】
Ｔ１＝ ＴＰ＝(γ／ｇ)×Ｑ×(ＶＵＰ×ｒ２−ＶＵＳ×ｒ１)・・・式(３)
Ｔ２＝−ＴＴ＝(γ／ｇ)×Ｑ×(ＶＵＴ×ｒ３−ＶＵＰ×ｒ２)・・・式(４)
Ｔ３＝ ＴＳ＝(γ／ｇ)×Ｑ×(ＶＵＳ×ｒ１−ＶＵＴ×ｒ３)・・・式(５)
【００５１】
式(３)乃至(５)において、ｒ１はポンプ翼車６ｐの流体流の出口ｂｐおよびタービン翼車６ｔの流体流の入口ａｔにおける回転軸心すなわち自動変速機８の入力軸（タービン軸）２２からの距離[m]、ｒ２はタービン翼車６ｔの流体流の出口ｂｔおよびステータ翼車６ｓの流体流の入口ａｓにおける回転軸心からの距離[m]、ｒ３はステータ翼車６ｓの流体流の出口ｂｓおよびポンプ翼車６ｐの流体流の入口ａｐにおける回転軸心からの距離[m]である。また、式(３)乃至(５)中において、ＶＵＰはポンプ翼車６ｐの絶対速度の円周分速度[m/s]、ＶＵＴはタービン翼車６ｔの絶対速度の円周分速度[m/s]、ＶＵＳはステータ翼車６ｓの絶対速度の円周分速度[m/s]である。
【００５２】
式(３)乃至(５)からＴ１＋Ｔ２＋Ｔ３＝０（零)が成立するため、ポンプトルクＴＰ、タービントルクＴＴ、およびステータトルクＴＳは次式(６)のように表される。つまり、トルクコンバータ６におけるポンプトルクＴＰに対するタービントルクＴＴのトルク増加分は、ステータトルクＴＳに一致することになる。
【００５３】
ＴＴ＝ＴＰ＋ＴＳ・・・式(６)
【００５４】
本実施例のトルクコンバータ６においては、ステータ翼車６ｓの反力すなわちステータトルクＴＳが、前記ステータ翼車回転速度制御において電動機１０からステータ翼車６ｓに伝達される駆動トルクＴＤや制動トルクＴＢの大きさおよびその伝達割合がそれぞれ変更されることによって増減させられるようになっていることから、その増減に伴ってタービン翼車６ｔから出力される出力トルクすなわちタービントルクＴＴ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。
【００５５】
図８および図９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８は、タービン翼車６ｔのタービン回転速度ＮＴとポンプ翼車６ｐのポンプ回転速度ＮＰとの比すなわち速度比ｅ（＝ＮＴ／ＮＰ）に対する、タービントルクＴＴとポンプトルクＴＰとの比すなわちトルク比（トルク増幅率）ｔ(＝ＴＴ／ＴＰ)を示す図であり、図９は、上記速度比ｅに対するトルクコンバータ６の容量係数Ｃ（＝ＴＰ／ＮＰ２）[N・m/rpm2]を示す図である。上記容量係数Ｃは、ポンプ翼車６ｐを回転させるのにどれだけのトルクが必要か、すなわちポンプ翼車６ｐがどれだけ回されにくいかを表すものである。この容量係数Ｃが大きいときは、ポンプ翼車６ｐのポンプ回転速度ＮＰを所定の値に維持するためにポンプ翼車６ｐに入力されるポンプトルクＴＰが、容量係数Ｃの小さいときに比較して大きくなる。
【００５６】
図８および図９において、クラッチＣｓが係合された状態で制動トルクＴＢが所定の値に調整されるかあるいはブレーキＢｓが係合されて、ステータ翼車６ｓが非回転状態とされることにより、図８において実線のベースライン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８において実線のベースラインＢＣで示すようになる。
【００５７】
また、クラッチＣｓが係合された状態で電動機１０により駆動トルクＴＤが所定の値に調整されてステータ翼車６ｓがポンプ翼車６ｐと同一回転速度で回転させられると、ステータトルクＴＳが増加し、図９においてステータ正転を示す長点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１０においてステータ正転を示す長点線のようになる。すなわち、ステータ翼車６ｓがポンプ翼車６ｐの回転方向である正回転方向に回転駆動されると、ステータ翼車６ｓが非回転状態であるときよりも容量係数Ｃが小さくなる。また、トルク比ｔおよび容量係数Ｃは、同じ速度比ｅであっても電動機１０により駆動トルクＴＤがさらに増減されるすなわちステータ翼車６ｓの正回転方向のステータ回転速度＋ＮＳが増減されることにより、図８において矢印ａで示すように図８においてベースラインＢｔからステータ正転を示す長点線あるいはその長点線以上、および図９において矢印ｄで示すようにベースラインＢＣからステータ正転を示す長点線あるいはその長点線以下の範囲で適宜変更される。
【００５８】
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翼車６ｓが自由回転状態とされてステータトルクＴＳが零とされると、図８においてステータフリーを示す１点鎖線の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が流体継手として機能するようになる。このときのトルクコンバータ６の容量係数Ｃは、図９においてステータフリーを示す１点鎖線のようになる。すなわち、ステータ翼車６ｓが自由回転状態とされると、ステータ翼車６ｓが非回転状態であるときよりも容量係数Ｃが大きくなる。
【００５９】
また、クラッチＣｓが係合された状態で電動機１０の駆動または回生により負回転方向の駆動トルクＴＤあるいは制動トルクＴＢ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がスリップさせられることにより、ステータ翼車６ｓが負回転方向に回転されると、ステータトルクＴＳがステータ翼車６ｓを固定する場合に比較して減少し、図８においてステータ逆転１を示す短点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９においてステータ逆転１を示す短点線のようになる。すなわち、ステータ翼車６ｓがポンプ翼車６ｐの回転方向とは反対の負回転方向に回転駆動されると、ステータ翼車６ｓが非回転状態であるときよりも容量係数Ｃが大きくなる。また、トルク比ｔおよび容量係数Ｃは、同じ速度比ｅであっても電動機１０或いはブレーキＢｓにより駆動トルクＴＢがさらに増減されるすなわちステータ翼車６ｓの負回転方向のステータ回転速度−ＮＳが増減されることにより、図８において矢印ｂで示すように図８においてベースラインＢｔ以下、および図９において矢印ｃで示すようにベースラインＢＣからステータ逆転２を示す２点差線の範囲で適宜変更される。したがって、本実施例では、電動機１０でステータ翼車６ｓを積極的に負回転方向に回転駆動することにより、ステータ翼車６ｓが自由回転状態であるときよりも容量係数Ｃが大きくされるようになっている。
【００６０】
以上より、本実施例におけるトルクコンバータ６では、クラッチＣｓを介してステータ翼車６ｓに連結された電動機１０が用いられてステータ翼車６ｓが前記正回転方向または負回転方向に回転制御されることにより、ステータ翼車６ｓが非回転状態である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および容量係数Ｃに対して、トルク比ｔが増大または減少され、容量係数Ｃが減少または増大されるようになっている。
【００６１】
また、トルクコンバータ６では、ブレーキＢｓのスリップによってステータ翼車６ｓがポンプ翼車６ｐの回転方向とは反対の負回転方向に回転制御されることにより、ステータ翼車６ｓが非回転状態であるときよりもトルク比ｔが減少され、容量係数Ｃが増大されるようになっている。
【００６２】
また、トルクコンバータ６は、クラッチＣｓおよびブレーキＢｓを選択的に係合することによって、容量係数Ｃを変更する容量係数制御を実施するか或いは通常走行を実施するが適宜変更可能な構成となっている。なお、本明細書において上記通常走行とは、クラッチＣｓ、Ｃｉを解放しつつブレーキＢｓを係合させることによりステータ翼車６ｓがトランスミッションケース１１に対して固定され、図８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でトルク伝達が行われるようにするものである。
【００６３】
本実施例では、電子制御装置７８は、車両の走行制御装置としても機能している。図１０は、その走行制御装置として機能する電子制御装置７８の制御機能の要部すなわち暖機促進機能を説明する機能ブロック線図である。
【００６４】
図１０において、低油温判定手段１２０は、トルクコンバータ６や自動変速機８の油温ＴＯＩＬが予め設定された油温判定値ＴＯＩＬ１を下回る低油温状態か否かを判定する。本実施例では、上記油温判定値ＴＯＩＬ１は例えば８０℃程度に予め設定されている。
【００６５】
停車判定手段１２２は、車両が停車状態であるか否かを判定する。具体的には、停車判定手段１２２は、車速Ｖが予め設定された停車判定値Ｖ１を下回るときに停車状態であると判定し、車速Ｖが停車判定値Ｖ１以上であるときに停車状態ではないと判定する。
【００６６】
容量係数増大制御手段１２６は、低油温判定手段１２０により低油温状態であると判定され且つ停車判定手段１２２により停車状態であると判定された場合に、トルクコンバータ６の容量係数Ｃをステータ翼車６ｓが非回転状態であるときよりも大きくする容量係数増大制御を行うものである。本実施例では、容量係数増大制御手段１２６は、トルクコンバータ６の容量係数Ｃが図９のステータ逆転２を示す２点鎖線に一致するようにステータ翼車６ｓのステータ回転速度ＮＳを制御するものであり、ステータ翼車回転駆動手段１２８とを含んで構成されている。
【００６７】
上記ステータ翼車回転駆動手段１２８は、ステータ翼車６ｓのステータ回転速度ＮＳが予め設定された所定値ＮＳ１に一致するように、電動機１０を用いてステータ翼車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駆動する。上記所定値ＮＳ１は、トルクコンバータ６の容量係数Ｃが図９のステータ逆転２を示す２点鎖線に一致するようなステータ回転速度ＮＳとして予め実験的に求められて記憶された値である。本実施例では、ステータ翼車回転駆動手段１２８は、ステータ回転速度ＮＳに対応する実際の電動機回転速度ＮＭを把握しつつその電動機回転速度ＮＭが所定値ＮＳ１に一致するように駆動トルクＴＤを変更するフィードバック制御を行う。
【００６８】
図１１は、車両の走行制御装置として機能する電子制御装置７８の制御作動の要部、すなわち好適にはシフトレバー１０６が自動変速走行指令位置「Ｄ」または手動変速走行指令位置「Ｍ」または後進走行指令位置「Ｒ」である走行指令位置に操作されることにより自動変速機８内の動力伝達経路が達成されている状態であって、トルクコンバータ６の油温ＴＯＩＬが低油温状態であり且つ車両停車状態であるときにトルクコンバータ６の容量係数Ｃをステータ翼車６ｓが非回転状態であるときよりも大きくする容量係数増大制御を実施するための一連の手順すなわち容量係数増大制御ルーチンを説明するフローチャートであり、例えば数ｍｓｅｃ〜数十ｍｓｅｃの所定の周期で繰り返し実行される。
【００６９】
図１１において、低油温判定手段１２０に対応するステップＳ１（以下、ステップを省略する）では、トルクコンバータ６や自動変速機８の油温ＴＯＩＬが予め設定された油温判定値ＴＯＩＬ１を下回る低油温状態か否かが判定される。
【００７０】
Ｓ１の判定が否定される場合には、本ルーチンが終了させられるが、肯定される場合には、停車判定手段１２２に対応するＳ２において、車速Ｖが予め設定された停車判定値Ｖ１を下回る停車状態であるか否かが判定される。
【００７１】
Ｓ２の判定が否定される場合には、本ルーチンが終了させられるが、肯定される場合には、ステータ翼車回転駆動手段１２８に対応するＳ３において、ステータ翼車６ｓのステータ回転速度ＮＳが予め設定された所定値ＮＳ１に一致するように、電動機１０が用いられてステータ翼車６ｓがポンプ翼車６ｐの回転方向とは反対の負回転方向に回転駆動されて、本ルーチンは終了させられる。
【００７２】
上述のように、本実施例の車両の走行制御装置によれば、入力軸２１に連結されたポンプ翼車６ｐと、出力軸２２に連結されたタービン翼車６ｔと、そのタービン翼車６ｔとそのポンプ翼車６ｐとの間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を備えた車両の走行制御装置であって、トルクコンバータ６の油温ＴＯＩＬが予め設定された油温判定値ＴＯＩＬ１を下回る低油温状態か否かを判定する低油温判定手段１２０と、車両が停車状態であるか否かを判定する停車判定手段１２２と、低油温判定手段１２０により低油温状態であると判定され且つ停車判定手段１２２により停車状態であると判定された場合に、トルクコンバータ６の容量係数Ｃをステータ翼車６ｓが非回転状態であるときよりも大きくする容量係数増大制御手段１２６とを備えていることから、特に、トルクコンバータ６の出力側に設けられた自動変速機８において車両を前進走行させるための前進走行レンジ（１レンジ乃至Ｄレンジ）または後進走行させるための後進走行レンジ（Ｒレンジ）が成立しているときにトルクコンバータ６のタービン翼車６ｔが回転停止状態である場合において、容量係数Ｃが増大されることによって、所定のアイドリング回転速度を維持しようと作動しているエンジン９からトルクコンバータ６のポンプ翼車６ｐに入力されるトルクが増大してトルクコンバータ６内における発熱量が増加されるので、トルクコンバータ６および自動変速機８の油温ＴＯＩＬが速やかに上昇されてトルクコンバータ６および自動変速機８の暖機を促進することができる。
【００７３】
また、本実施例の車両の走行制御装置によれば、ステータ翼車６ｓを回転駆動するための電動機１０を備え、容量係数増大制御手段１２６は、電動機１０を用いてステータ翼車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駆動させることにより、トルクコンバータ６の容量係数Ｃをステータ翼車６ｓが自由回転状態であるときよりも大きくするステータ翼車回転駆動手段１２８を含むことから、特に、トルクコンバータ６の出力側に設けられた自動変速機８において車両を前進走行させるための前進走行レンジ（１レンジ乃至Ｄレンジ）または後進走行させるための後進走行レンジ（Ｒレンジ）が成立しているときにトルクコンバータ６のタービン翼車６ｔが回転停止状態である場合において、ステータ翼車６ｓが自由回転状態であるときよりも容量係数Ｃが増大されることによって、所定のアイドリング回転速度を維持しようと作動しているエンジン９からトルクコンバータ６のポンプ翼車６ｐに入力されるトルクが大幅に増大してトルクコンバータ６内における発熱量が大幅に増加されるので、トルクコンバータ６および自動変速機８の油温ＴＯＩＬが速やかに上昇されてトルクコンバータ６および自動変速機８の暖機を促進することができる。
【実施例２】
【００７４】
次に、本発明の他の実施例について説明する。なお、以下の実施例の説明において、前述の実施例と重複する部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００７５】
本実施例の車両には、実施例１と同様に図１に示すような車両用駆動装置７が用いられ、また、その車両の走行制御装置としても機能する電子制御装置７８への入出力信号に関しても、実施例１と同様に図６に示すようになっている。
【００７６】
図１２は、本実施例の車両の走行制御装置として機能する電子制御装置７８の制御機能の要部すなわち暖機促進機能を説明する機能ブロック線図である。図１２において、本実施例における容量係数増大制御手段１３０は、低油温判定手段１２０により低油温状態であると判定され且つ停車判定手段１２２により停車状態であると判定された場合に、油温判定値ＴＯＩＬ１と油温ＴＯＩＬとの油温差△ＴＯＩＬが大きいほどトルクコンバータ６の容量係数Ｃをステータ翼車６ｓが非回転状態であるときに比較して大きくする容量係数増大制御を行うものである。本実施例では、容量係数増大制御手段１３０は、トルクコンバータ６の容量係数Ｃを図９において矢印ｃで示すようにベースラインＢＣからステータ逆転２を示す２点差線の範囲内において適宜変更するようにステータ翼車６ｓのステータ回転速度ＮＳを制御（増減）するものであり、目標ステータ回転速度算出手段（目標回転速度算出手段）１３２とステータ翼車回転駆動手段１３４とを含んで構成されている。
【００７７】
上記目標ステータ回転速度算出手段１３２は、例えば図１３に示すような目標ステータ回転速度−ＮＳ＊と油温差△ＴＯＩＬとの予め設定されて記憶された関係から、油温判定値ＴＯＩＬ１と油温ＴＯＩＬとの油温差（差）△ＴＯＩＬに基づいてステータ翼車６ｓの負回転方向の目標ステータ回転速度（目標回転速度）−ＮＳ＊を算出する。図１３において、上記目標ステータ回転速度−ＮＳ＊のうち最大値−ＮＳ(ＭＡＸ)＊は、トルクコンバータ６の容量係数Ｃが図９のステータ逆転２を示す２点鎖線に一致するようなステータ回転速度ＮＳとして予め実験的に求められて記憶された値である。
【００７８】
上記ステータ翼車回転駆動手段１３４は、ステータ翼車６ｓのステータ回転速度ＮＳが目標ステータ回転速度算出手段１３２により算出された目標ステータ回転速度−ＮＳ＊に一致するように、電動機１０を用いてステータ翼車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駆動する。本実施例では、ステータ翼車回転駆動手段１３４は、ステータ回転速度ＮＳに対応する実際の電動機回転速度ＮＭを把握しつつその電動機回転速度ＮＭが目標ステータ回転速度−ＮＳ＊に一致するように駆動トルクＴＤを変更するフィードバック制御を行う。したがって、ステータ翼車回転駆動手段１３４は、油温判定値ＴＯＩＬ１と油温ＴＯＩＬとの油温差△ＴＯＩＬが大きいほどステータ翼車６ｓの負回転方向のステータ回転速度−ＮＳを大きくするものである。
【００７９】
図１４は、車両の走行制御装置として機能する本実施例の電子制御装置７８の制御作動の要部、すなわち好適にはシフトレバー１０６が自動変速走行指令位置「Ｄ」または手動変速走行指令位置「Ｍ」または後進走行指令位置「Ｒ」である走行指令位置に操作されることにより自動変速機８内の動力伝達経路が達成されている状態であって、トルクコンバータ６の油温ＴＯＩＬが低油温状態であり且つ車両停車状態であるときに油温差△ＴＯＩＬが大きいほどトルクコンバータ６の容量係数Ｃをステータ翼車６ｓが非回転状態であるときに比較して大きくする容量係数増大制御を実施するための一連の手順すなわち容量係数増大制御ルーチンを説明するフローチャートであり、例えば数ｍｓｅｃ〜数十ｍｓｅｃの所定の周期で繰り返し実行される。
【００８０】
図１４において、Ｓ１およびＳ２は前述の実施例１の図１１と同様である。
【００８１】
Ｓ２の判定が否定される場合には、本ルーチンが終了させられるが、、肯定される場合には、目標ステータ回転速度算出手段１３２に対応するＳ１０において、予め設定されて記憶された関係から、油温判定値ＴＯＩＬ１と油温ＴＯＩＬとの油温差△ＴＯＩＬに基づいてステータ翼車６ｓの負回転方向の目標ステータ回転速度−ＮＳ＊が算出される。
【００８２】
次いで、ステータ翼車回転駆動手段１３４に対応するＳ１１において、ステータ翼車６ｓのステータ回転速度ＮＳがＳ１０により算出された目標ステータ回転速度−ＮＳ＊に一致するように、電動機１０が用いられてステータ翼車６ｓがポンプ翼車６ｐの回転方向とは反対の負回転方向に回転駆動されて、本ルーチンは終了させられる。
【００８３】
上述のように、本実施例の車両の走行制御装置によれば、前述の実施例１と同様な機械的構成を有した車両の走行制御装置であって、低油温状態且つ停車状態であると判定された場合にトルクコンバータ６の容量係数Ｃをステータ翼車６ｓが非回転状態であるときよりも大きくする容量係数増大制御手段１３０を備えていることから、前述の実施例１と同様な効果が得られる。
【００８４】
さらに、本実施例の車両の走行制御装置によれば、容量係数増大制御手段１３０の備えるステータ翼車回転駆動手段１３４は、油温判定値ＴＯＩＬ１と油温ＴＯＩＬとの油温差△ＴＯＩＬが大きいほどステータ翼車６ｓの負回転方向のステータ回転速度−ＮＳを大きくするものであることから、油温判定値ＴＯＩＬ１と油温ＴＯＩＬとの油温差△ＴＯＩＬが大きくなると負回転方向のステータ回転速度−ＮＳが大きくされ、小さくなると負回転方向のステータ回転速度−ＮＳが小さくされるので、電動機１０での消費電力を可及的に少なくしつつトルクコンバータ６の油温ＴＯＩＬを必要且つ充分に上昇させることができる。
【００８５】
また、本実施例の車両の走行制御装置によれば、予め設定されて記憶された関係から、油温判定値ＴＯＩＬ１と油温ＴＯＩＬとの油温差△ＴＯＩＬに基づいてステータ翼車６ｓの負回転方向の目標ステータ回転速度−ＮＳ＊を算出する目標ステータ回転速度算出手段（目標回転速度算出手段）１３２を備え、ステータ翼車回転駆動手段１３４は、ステータ翼車６ｓの負回転方向のステータ回転速度−ＮＳが目標ステータ回転速度算出手段１３２により算出された目標ステータ回転速度−ＮＳ＊に一致するように、前記ステータ翼車を回転駆動するものであることから、油温判定値ＴＯＩＬ１と油温ＴＯＩＬとの油温差△ＴＯＩＬが大きいほどステータ翼車６ｓの負回転方向の目標ステータ回転速度−ＮＳ＊が大きくなるように予め設定された関係から算出された目標ステータ回転速度−ＮＳ＊に基づいてステータ翼車６ｓが回転駆動されることで、油温差△ＴＯＩＬが大きくなると負回転方向のステータ回転速度−ＮＳが大きくされ、小さくなると負回転方向のステータ回転速度−ＮＳが小さくされるので、一層電動機１０での消費電力を少なくしつつトルクコンバータ６の油温ＴＯＩＬを必要且つ充分に上昇させることができる。
【実施例３】
【００８６】
図１５は、本発明の他の実施例のトルクコンバータ１４０が適用された車両用駆動装置１４２の構成の一部を説明する骨子図である。図１において、本実施例のトルクコンバータ１４０は、前述の実施例１に比較して、電動機１０と入力軸２２との間に配設されてその電動機１０とステータ翼車６ｓとを選択的に連結する本発明における第１クラッチに相当するクラッチＣｉを備えている点が異なる。このクラッチＣｉは、クラッチＣｓと同様な構造を有する油圧式摩擦クラッチであり、油圧制御回路９５から供給される油圧に応じて係合度合いが調整されることによって電動機１０と入力軸２２との２部材間の係合状態、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いる。
【００８７】
ステータ翼車６ｓは、ブレーキＢｓおよびクラッチＣｓが完全に解放されることにより自由回転状態となる。そして、上記クラッチＣｓおよびブレーキＢｓが解放されることによりステータトルクＴＳが零とされると、図８においてステータフリーを示す１点鎖線の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１４０が流体継手として機能するようになる。このときのトルクコンバータ１４０の容量係数Ｃは、図９においてステータフリーを示す１点鎖線のようになり、ステータ翼車６ｓが非回転状態であるときに比較して大きくなる。
【００８８】
タービン翼車６ｔは、ブレーキＢｓおよびクラッチＣｓが解放されるとともにクラッチＣｉが係合された状態において、電動機１０によりポンプ翼車６ｐの回転方向である正回転方向および負回転方向に回転駆動されることにより、タービン回転速度ＮＴが制御されるようになっている。このときタービン翼車６ｔには、例えば図２に示すように後述の電子制御装置７８から電動機１０に供給される駆動電流ＩＤの大きさに比例する上記正回転方向および負回転方向の駆動トルクＴＤが電動機１０から伝達される。そして、例えば、クラッチＣｉが係合された状態において、タービン回転速度ＮＴを把握しつつそのタービン回転速度ＮＴが０（零）に維持されるように電動機１０の駆動トルクＴＤを調整するフィードバック制御が行われることにより、タービン翼車６ｔは、回転停止状態に制御されるようになっている。
【００８９】
また、タービン翼車６ｔ（出力軸２２）には、クラッチＣｉが完全に係合されることにより上記電動機１０による駆動トルクＴＤ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するスリップによりその係合圧の大きさに応じて上記駆動トルクＴＤの伝達割合が変化させられるようになっている。
【００９０】
図１６は、本実施例の車両の走行制御装置として機能する電子制御装置７８の制御機能の要部すなわち暖機促進機能を説明する機能ブロック線図である。図１６において、中立指令位置判定手段（中立位置判定手段）１４４は、走行ポジション切換装置５０のシフトレバー１０６の操作位置ＰＳＨに基づいて、走行ポジション切換装置５０のシフトレバー１０６が自動変速機８の動力伝達経路を遮断する中立ポジションとするための中立指令位置であるか否かを判定する。
【００９１】
容量係数増大制御手段１４６は、低油温判定手段１２０により低油温状態であると判定され且つ停車判定手段１２２により停車状態であると判定され且つ中立指令位置判定手段１４４により走行ポジション切換装置５０のシフトレバー１０６の操作位置ＰＳＨが中立指令位置であると判定された場合に、トルクコンバータ１４０の容量係数Ｃをステータ翼車６ｓが非回転状態であるときよりも大きくする容量係数増大制御を行うものである。本実施例では、容量係数増大制御手段１４６は、トルクコンバータ１４０の容量係数Ｃが図９のステータフリーを示す１点鎖線上の速度比ｅ＝０（零）に対応する値に一致するように制御するものであり、クラッチ切換手段１４８と、タービン翼車回転駆動手段１５０とを含んで構成されている。
【００９２】
クラッチ切換手段１４８は、低油温判定手段１２０により低油温状態であると判定され且つ停車判定手段１２２により停車状態であると判定され且つ中立指令位置判定手段１４４により走行ポジション切換装置５０のシフトレバー１０６の操作位置ＰＳＨが中立指令位置であると判定された場合に、クラッチＣｓを解放してステータ翼車６ｓを自由回転状態とすると共に、クラッチＣｉを係合して電動機１０とタービン翼車６ｔとを連結する。これによって、トルクコンバータ１４０の容量係数Ｃが図９においてステータフリーを示す１点鎖線上に位置するようになる。
【００９３】
タービン翼車回転駆動手段１５０は、クラッチ切換手段１４８により係合状態とされたクラッチＣｉを介してタービン翼車６ｔに連結された電動機１０を用いて、そのタービン翼車６ｔを回転停止状態に制御する。例えば、タービン翼車回転駆動手段１５０は、タービン回転速度ＮＴに対応する電動機回転速度ＮＭを把握しつつその電動機回転速度ＮＭが０（零）に維持されるように電動機１０の駆動トルクＴＤを調整するフィードバック制御を行う。
【００９４】
図１７は、車両の走行制御装置として機能する本実施例の電子制御装置７８の制御作動の要部、すなわちトルクコンバータ１４０の油温ＴＯＩＬが低油温状態であり且つ車両停車状態であるときにトルクコンバータ１４０の容量係数Ｃをステータ翼車６ｓが非回転状態であるときに比較して大きくする容量係数増大制御を実施するための一連の手順すなわち容量係数増大制御ルーチンを説明するフローチャートであり、例えば数ｍｓｅｃ〜数十ｍｓｅｃの所定の周期で繰り返し実行される。
【００９５】
図１７において、Ｓ１およびＳ２は前述の実施例１の図１１と同様である。
【００９６】
Ｓ２の判定が否定される場合には、本ルーチンが終了させられるが、肯定される場合には、中立指令位置判定手段１４４に対応するＳ２１において、走行ポジション切換装置５０のシフトレバー１０６の操作位置ＰＳＨに基づいて、走行ポジション切換装置５０のシフトレバー１０６が自動変速機８の動力伝達経路を遮断するための中立指令位置であるか否かが判定される。
【００９７】
Ｓ２１の判定が否定される場合には、本ルーチンが終了させられるが、肯定される場合には、クラッチ切換手段１４８およびタービン翼車回転駆動手段１５０に対応するＳ２２において、先ず、クラッチＣｓが解放されてステータ翼車６ｓが自由回転状態とされるとともに、クラッチＣｉが係合されて電動機１０とタービン翼車６ｔとが連結される。続いて、クラッチＣｉを介してタービン翼車６ｔに連結された電動機１０が用いられて、そのタービン翼車６ｔを回転停止状態に制御するフィードバック制御が行われて、本ルーチンが終了させられる。
【００９８】
上述のように、本実施例の車両の走行制御装置によれば、前述の実施例１と同様に、入力軸２１に連結されたポンプ翼車６ｐと、出力軸２２に連結されたタービン翼車６ｔと、そのタービン翼車６ｔとそのポンプ翼車６ｐとの間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１４０を備えた車両の走行制御装置であって、トルクコンバータ１４０の油温ＴＯＩＬが予め設定された油温判定値ＴＯＩＬ１を下回る低油温状態か否かを判定する低油温判定手段１２０と、車両が停車状態であるか否かを判定する停車判定手段１２２とを備えている。さらに、トルクコンバータ１４０の出力軸２４の回転を変速して駆動輪１１８へ伝達する自動変速機８と、シフトレバー１０６の操作位置ＰＳＨにしたがって自動変速機８の走行ポジション（走行状態）を切り換える走行ポジション切換装置５０と、ステータ翼車６ｓまたはタービン翼車６ｔを回転駆動するための電動機１０と、電動機１０とタービン翼車６ｔとの間に配設されてその電動機１０とタービン翼車６ｔとを選択的に連結するクラッチ（第１クラッチ）Ｃｉと、走行ポジション切換装置５０のシフトレバー１０６の操作位置ＰＳＨが、自動変速機の動力伝達経路を遮断する中立ポジション（中立状態）とするための中立指令位置（中立位置）であるか否かを判定する中立指令位置判定手段１４４とを備え、低油温判定手段１２０により低油温状態であると判定され且つ停車判定手段１２２により停車状態であると判定され且つ中立指令位置判定手段１４４により操作位置ＰＳＨが中立指令位置であると判定された場合に、クラッチＣｉを係合して電動機１０とタービン翼車６ｔとを連結するクラッチ切換手段１４８および電動機１０を用いてタービン翼車６ｔを回転停止状態に制御するタービン翼車回転制御手段１５０を含む容量係数増大制御手段１４６とを、備えている。このことから、自動変速機８において中立ポジションが成立している場合において、タービン翼車６ｔがポンプ翼車６ｐとともに連れ回ることが防止されて速度比ｅが０（零）またはその付近となることにより、トルクコンバータ１４０の効率が０又はその付近となってトルクコンバータ１４０に入力されたエンジン９の全て又は大部分の仕事がそのトルクコンバータ１４０内における発熱に変換されるので、トルクコンバータ１４０および自動変速機８の油温ＴＯＩＬが速やかに上昇されてトルクコンバータ１４０および自動変速機８の暖機を促進することができる。
【００９９】
また、本実施例の車両の走行制御装置によれば、電動機１０とステータ翼車６ｓとの間に配設されてその電動機１０とステータ翼車６ｓとを選択的に連結するクラッチ（第２クラッチ）Ｃｓを備え、クラッチ切換手段１４８は、低油温判定手段１２０により低油温状態であると判定され且つ停車判定手段１２２により停車状態であると判定され且つ中立指令位置判定手段１４４により走行ポジション切換装置５０のシフトレバー１０６の操作位置ＰＳＨが中立指令位置であると判定された場合に、クラッチＣｓを解放してステータ翼車６ｓを自由回転状態とするものであることから、自動変速機８で中立ポジションが成立している場合において、容量係数Ｃが増大されてトルクコンバータ１４０内における発熱量が増加されるので、トルクコンバータ１４０および自動変速機８の油温が速やかに上昇されてトルクコンバータ１４０および自動変速機８の暖機を促進することができる。
【実施例４】
【０１００】
本実施例の車両には、実施例３と同様に図１５に示すような車両用駆動装置１４２が用いられ、また、その車両の走行制御装置としても機能する電子制御装置７８への入出力信号に関しても、実施例１と同様に図６に示すようになっている。
【０１０１】
図１８は、本実施例の車両の走行制御装置として機能する電子制御装置７８の制御機能の要部すなわち暖機促進機能を説明する機能ブロック線図である。図１８において、走行指令位置判定手段（走行位置判定手段）１５２は、走行ポジション切換装置５０のシフトレバー１０６の操作位置ＰＳＨが、自動変速機８において前進走行レンジを成立させるための前進走行指令位置或いは後進走行レンジを成立させるための後進走行指令位置であるか否かを判定する。
【０１０２】
本実施例のタービン翼車回転制御手段１５０は、実施例３のものに加えて、中立指令位置判定手段１４４により中立指令位置が判定されていた際に走行指令位置判定手段１５２により前記自動変速走行指令位置或いは手動変速走行指令位置或いは後進走行指令位置が判定されたときには、電動機１０を用いてタービン翼車６ｔをポンプ翼車６ｐの回転方向である正回転方向に回転駆動する。本実施例では、例えば、タービン翼車回転制御手段１５０は、タービン翼車６ｔが予め設定された正回転方向の所定回転速度ＮＴ１となるまでタービン翼車６ｔを回転駆動する。
【０１０３】
図１９は、車両の走行制御装置として機能する本実施例の電子制御装置７８の制御作動の要部、すなわちトルクコンバータ１４０の油温ＴＯＩＬが低油温状態であり且つ車両停車状態であるときにトルクコンバータ１４０の容量係数Ｃをステータ翼車６ｓが非回転状態であるときに比較して大きくする容量係数増大制御を実施するための一連の手順すなわち容量係数増大制御ルーチンを説明するフローチャートであり、例えば数ｍｓｅｃ〜数十ｍｓｅｃの所定の周期で繰り返し実行される。
【０１０４】
図１７において、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ２１、およびＳ２２は実施例３の図１７と同様である。
【０１０５】
Ｓ４に次いで、走行指令位置判定手段１５２に対応するＳ３１において、走行ポジション切換装置５０のシフトレバー１０６の操作位置ＰＳＨが、自動変速機８において前進走行レンジを成立させるための自動変速走行指令位置或いは手動変速走行指令位置、または後進走行レンジを成立させるための後進走行指令位置であるか否かが判定される。
【０１０６】
Ｓ３１の判定が否定される場合には、本ルーチンが終了させられるが、肯定される場合には、タービン翼車回転制御手段１５０に対応するＳ６において、電動機１０が用いられて、タービン翼車６ｔが予め設定された正回転方向の所定回転速度ＮＴ１となるまでタービン翼車６ｔが正回転方向に回転駆動される。
【０１０７】
上述のように、本実施例の車両の走行制御装置によれば、前述の実施例３と同様な機械的構成を有した車両の走行制御装置であって、低油温状態且つ停車状態且つ操作位置ＰＳＨが中立指令位置であると判定された場合に、ステータ翼車６ｓが自由回転状態とされてトルクコンバータ１４０の容量係数Ｃを大きくする容量係数増大制御手段１４６を備えていることから、前述の実施例３と同様な効果が得られる。
【０１０８】
さらに、本実施例の車両の走行制御装置によれば、走行ポジション切換装置５０のシフトレバー１０６の操作位置ＰＳＨが、自動変速機８において前進走行レンジを成立させるための前進指令走行位置或いは後進走行レンジを成立させるための後進走行指令位置であるか否かを判定する走行指令位置判定手段１５２を備え、タービン翼車回転制御手段１５０は、中立指令位置判定手段１４４により中立指令位置が判定されていた際に走行指令位置判定手段１５２により前記前進走行指令位置或いは後進走行指令位置が判定されたときには、電動機１０を用いてタービン翼車６ｔをポンプ翼車６ｐの回転方向である正回転方向に回転駆動するものであることから、タービン翼車６ｔを介して自動変速機８の入力軸が電動機１０によって正回転方向に回転駆動されることで車両の駆動力が補助されるので、トルクコンバータ１４０の暖機促進効果を享受しつつも車両の発進遅れを抑制することができる。
【０１０９】
以上、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、別の態様でも実施され得る。
【０１１０】
例えば、前述の実施例において、トルクコンバータ６および１４０は、ステータ翼車６ｓとトランスミッションケース１１との間のブレーキＢｓが除去されて構成されても差し支えない。それにより、トルクコンバータ６および１４０の容量係数増大制御は、電動機１０およびクラッチＣｓ、Ｃｉのみによって行われてもよい。また、トルクコンバータ６および１４０は、電動機１０が除去され、クラッチＣｓおよびＣｉに代えてステータ翼車６ｓと出力軸２２とを選択的に連結するクラッチが設けられて構成されてもよい。それにより、トルクコンバータ６の容量係数増大制御は、ブレーキＢｓおよび上記クラッチによって行われてもよい。すなわち、通常走行時には、上記クラッチを解放させてブレーキＢｓを係合させることにより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でトルク伝達が行われ、また、容量係数増大制御時には、ブレーキＢｓおよび上記クラッチを解放させることによりステータ翼車６ｓを自由回転状態にしてトルクコンバータ６の容量係数Ｃをステータ翼車６ｓが非回転状態であるときよりも大きくされ、また、車両の発進時には、ブレーキＢｓが解放されつつ上記クラッチが係合されることによりステータ翼車６ｓが出力軸２２に連結されてタービン翼車６ｔが受けたトルクでステータ翼車６ｓを回転駆動させて、走行中のトルクコンバータ６の容量係数Ｃをステータ翼車６ｓが非回転状態であるときの値よりも小さくされるようにしてもよい。また、トルクコンバータ６は、トルクコンバータ１４０と同様にクラッチＣｉを備えるものであってもよい。また、前述の実施例において、ロックアップクラッチＬ／Ｃは必ずしも設けられなくてもよい。
【０１１１】
また、前述の実施例のうち、実施例１または実施例２と、実施例３または実施例４とを組み合わせて実施し得る。例えば、実施例２と実施例３とを組み合わせて実施することにより、停車状態において、タービン翼車６ｔがポンプ翼車６ｐと連れ回る場合すなわち自動変速機８において中立ポジションが成立している場合には、ステータ翼車６ｓを自由回転状態としつつ電動機１０を用いてタービン翼車６ｔを回転停止状態とすることにより容量係数Ｃを増大させる容量係数増大制御を行い、また、タービン翼車６ｔが駆動輪１１８に動力伝達可能に連結されている場合すなわち自動変速機８において後進走行ポジション、前進走行ポジション、または手動変速ポジションのいずれか１が成立している場合には、電動機１０によりステータ翼車６ｓを負回転方向に回転駆動することで容量係数Ｃを増大させる容量係数増大制御を行うように構成されてもよい。
【０１１２】
また、前述の実施例において、車両は、走行用の動力源として例えば内燃機関等で構成されるエンジン９を備えていたが、これに限らない。また、車両は、縦置型の自動変速機８を有するとともにＦＲ型の駆動方式を採用するものであったが、これに限らない。要するに、トルクコンバータ６（１４０）を備えるものであれば、本発明は適用され得る。例えば、無段変速機（ＣＶＴ）、手動変速機等その他の形式の動力伝達装置が設けられていてもよい。また、自動変速機８が用いられる場合にも、変速機の構造は前述の実施例のものに限定されず、遊星歯車装置又はクラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１、Ｂ２などの各係合要素の数や変速段数、および上記各係合要素が上記遊星歯車装置のどの要素と選択的に連結されているか等に特に限定はない。また、たとえば、ＦＦ型、４ＷＤ型、あるいはその他の駆動形式の車両にも適用され得る。
【０１１３】
また、前述の実施例において、オイルポンプ４２は、ポンプ翼車６ｐに連結されて、それにより回転駆動されるものであるが、電動ポンプや電磁ポンプ等であってもよい。
【０１１４】
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、その他一々例示はしないが、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】本発明の一実施例のトルクコンバータが適用された車両用駆動装置の構成の一部を説明する骨子図である。
【図２】図１のトルクコンバータの電動機における駆動電流と駆動トルクとの関係を示す図である。
【図３】図１のトルクコンバータの電動機における発電電流と制動トルクとの関係を示す図である。
【図４】図１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作動表である。
【図５】図１の自動変速機の走行ポジションを切り換えるための走行ポジション切換装置を示す図である。
【図６】図１のエンジンや自動変速機、あるいはトルクコンバータなどを制御するために車両に設けられた制御系統を説明するブロック線図である。
【図７】図１のトルクコンバータにおいて、ポンプ翼車、タービン翼車、ステータ翼車の羽根の流線に沿った断面形状をそれぞれ展開して示す図である。
【図８】図１のトルクコンバータの特性を示す図であって、速度比に対するトルク比を示す図である。
【図９】図１のトルクコンバータの特性を示す図であって、速度比に対する容量係数を示す図である。
【図１０】図１のトルクコンバータを有する車両の走行制御装置として機能する電子制御装置の制御機能の要部すなわち暖機促進機能を説明する機能ブロック線図である。
【図１１】図１のトルクコンバータを有する車両の走行制御装置として機能する電子制御装置の制御作動の一連の手順すなわち容量係数増大制御ルーチンを説明するフローチャートを示す図である。
【図１２】本発明の他の実施例の車両の走行制御装置として機能する電子制御装置の制御機能の要部すなわち暖機促進機能を説明する機能ブロック線図である。
【図１３】図１２の目標ステータ回転速度算出手段にて用いられる目標ステータ回転速度軸と油温差軸との予め設定されて記憶された関係を示す図である。
【図１４】図１２のトルクコンバータを有する車両の走行制御装置として機能する電子制御装置の制御作動の一連の手順すなわち容量係数増大制御ルーチンを説明するフローチャートを示す図である。
【図１５】本発明の他の実施例のトルクコンバータが適用された車両用駆動装置の構成の一部を説明する骨子図である。
【図１６】図１５のトルクコンバータを備える車両の走行制御装置として機能する電子制御装置の制御機能の要部すなわち暖機促進機能を説明する機能ブロック線図である。
【図１７】図１５のトルクコンバータを有する車両の走行制御装置として機能する電子制御装置の制御作動の一連の手順すなわち容量係数増大制御ルーチンを説明するフローチャートを示す図である。
【図１８】本発明の他の実施例の車両の走行制御装置として機能する電子制御装置の制御機能の要部すなわち暖機促進機能を説明する機能ブロック線図である。
【図１９】図１８のトルクコンバータを有する車両の走行制御装置として機能する電子制御装置の制御作動の一連の手順すなわち容量係数増大制御ルーチンを説明するフローチャートを示す図である。
【符号の説明】
【０１１６】
６、１４０：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
８：自動変速機（変速機）
１０：電動機
２１：入力軸
２２：出力軸
５０：走行ポジション切換装置（走行状態切換装置）
７８：電子制御装置（走行制御装置）
１０６：シフトレバー（手動操作体）
１１８：駆動輪
１２０：低油温判定手段
１２２：停車判定手段
１２６、１３０、１４６：容量係数増大制御手段
１２８、１３４：ステータ翼車回転駆動手段
１３２：目標ステータ回転速度算出手段
１４４：中立指令位置判定手段（中立位置判定手段）
１４８：クラッチ切換手段
１５０：タービン翼車回転駆動手段
１５２：走行指令位置判定手段（走行位置判定手段）
Ｃ：容量係数(＝ＴＰ／ＮＰ２)
Ｃｓ：クラッチ（第２クラッチ）
Ｃｉ：クラッチ（第１クラッチ）
ＮＳ＊：目標ステータ回転速度（目標回転速度）
ＰＳＨ：操作位置
ＴＯＩＬ：油温
ＴＯＩＬ１：油温判定値
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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