(57)【要約】  【課題】  バックアップブレーキとしての機能を有する新規な構造のトルクコンバータを提供する。  【解決手段】  トルクコンバータ１は、エンジンの出力軸６１にハウジング１４を介して接続されて出力軸６１と一体回転するポンプシェル１１と、トランスミッションの入力軸５１にプラネタリギア列４１のキャリア４２を介して接続されて入力軸５１と一体回転するタービンシェル１２と、係合することでポンプシェル１１とタービンシェル１２とを接続してポンプシェル１１とタービンシェル１２とを一体回転させるロックアップクラッチ２１と、固定されたサンギア４１１、ピニオンギア４１２、及びリングギア４１３とを備えたプラネタリギア列４１と、係合することでリングギア４１３とハウジング１４とを接続して４１３リングギアとハウジング１４とを一体回転させるリターダ作動切替クラッチ４４とを備えている。【選択図】  図１
2017048821.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源の出力軸にポンプ中間部材を介して接続されて前記出力軸と一体回転するポンプシェルと、
トランスミッションの入力軸にタービン中間部材を介して接続されて前記入力軸と一体回転するタービンシェルと、
係合することで前記ポンプシェルと前記タービンシェルとを接続して前記ポンプシェルと前記タービンシェルとを一体回転させるロックアップクラッチと、
固定されたサンギアと、ピニオンギアと、リングギアとを備え、前記タービン中間部材をキャリアとするプラネタリギア列と、
係合することで前記リングギアと前記ポンプ中間部材とを接続して前記リングギアと前記ポンプ中間部材とを一体回転させるリターダ作動切替クラッチと、
を備えたことを特徴とするトルクコンバータ。
【請求項２】
前記前記ロックアップクラッチと前記タービン中間部材との間にダンパを設けたことを特徴とする請求項１に記載のトルクコンバータ。
【請求項３】
請求項１に記載のトルクコンバータと、
前記ロックアップクラッチ及び前記リターダ作動切替クラッチを係合させる制御部と、
を備え、
前記制御部は、バックアップブレーキの作動要求を受けたときに、前記ロックアップクラッチ及び前記リターダ作動切替クラッチのいずれか一方を係合させ、その後に、前記ロックアップクラッチ及び前記リターダ作動切替クラッチのいずれか他方を、係合度合を制御しつつ係合させる
ことを特徴とする制動システム。
【請求項４】
前記制御部は、車輪ロックが発生しているときは、前記係合度合を低減させることを特徴とする請求項３に記載の制動システム。
【請求項５】
前記制御部は、発生制動力が所定の上限値を超えるときに、前記係合度合を低減させることを特徴とする請求項３又は４に記載の制動システム。
【請求項６】
前記制御部は、バックアップブレーキの作動要求を受けたときに、前記リターダ作動切替クラッチを係合させ、その後に、前記ロックアップクラッチを、係合度合を制御しつつ係合させることを特徴とする請求項３ないし５のいずれか一項に記載の制動システム。
【請求項７】
前記ロックアップクラッチ及び前記リターダ作動切替クラッチを作動する油圧機構をさらに備え、
前記制御部は、前記油圧機構を制御することで前記ロックアップクラッチ及び前記リターダ作動切替クラッチを係合させる
ことを特徴とする請求項３ないし６のいずれか一項に記載の制動システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リターダ機能を備えたトルクコンバータ及びそれを用いた制動システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、トルクコンバータにおいて、ステータに対してディスクタイプのステータクラッチを設けて、トルクコンバータをリターダブレーキとして活用できるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１）。このトルクコンバータでは、通常はロックアップ状態でステータを空転させるところ、ステータクラッチを使ってステータを固定して、トルクコンバータ内部の作動油を攪拌させることで、制動力を得ている。これにより、降坂時の制動能力を大幅に向上させることができる。また、このトルクコンバータでは、その制動動作に必要な油圧も、切替バルブとソレノイドバルブを追加してロックアップクラッチとステータクラッチを同一ポンプの油圧で制御できるようになっている。
【０００３】
また、多段変速機をバックアップ用のブレーキとして用いる方法も知られている（例えば、特許文献２）。この方法では、複数の多段自動変速機において、複数の変速段の中から選択された１つの変速段のクラッチを完全に係合するとともに、選択された変速段とつながっている変速段のクラッチをスリップ係合させることでインターロックを発生させることで、制動力を得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平５−１０５８号公報
【特許文献２】特開２００６−３０７９６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のトルクコンバータでは、流体式リターダとしてトルクコンバータを利用し、制動力を得ることが可能であるが、この場合、車両を完全に停止させることができない。また、長い下り勾配を低速で走行するような場合は、トルクコンバータに入力される回転数が低下してしまうため、リターダによる制動力が十分に得られず、結局は長期間ブレーキを使用する必要がある。
【０００６】
また、特許文献２の方法では、多段変速機の各変速段に設けられているクラッチを用いて制動力を発生させるため、ＣＶＴ等の構造の変速機に適用できない。
【０００７】
本発明は、上記の問題を解決し、バックアップブレーキとしての機能を有する新規な構造のトルクコンバータ及びそれを用いた制動システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様のトルクコンバータは、駆動源の出力軸にポンプ中間部材を介して接続されて前記出力軸と一体回転するポンプシェルと、トランスミッションの入力軸にタービン中間部材を介して接続されて前記入力軸と一体回転するタービンシェルと、係合することで前記ポンプシェルと前記タービンシェルとを接続して前記ポンプシェルと前記タービンシェルとを一体回転させるロックアップクラッチと、固定されたサンギアと、ピニオンギアと、リングギアとを備え、前記タービン中間部材をキャリアとするプラネタリギア列と、係合することで前記リングギアと前記ポンプ中間部材とを接続して前記リングギアと前記ポンプ中間部材とを一体回転させるリターダ作動切替クラッチとを備えた構成を有している。
【０００９】
この構成により、ロックアップクラッチとリターダ作動切替クラッチとを同時に係合することでトルクコンバータ内でインターロック状態が実現するので、このトルクコンバータをバックアップブレーキとして利用できる。また、ロックアップクラッチを係合解除し、かつリターダ作動切替クラッチを係合することで、このトルクコンバータをリターダブレーキとして利用することもできる。また、トルクコンバータ内の構成のみで制動力を発生できるため、トランスミッションの構成に関わらず、上記のバックアップブレーキ及びリターダブレーキを実現できる。
【００１０】
上記のトルクコンバータにおいて、前記前記ロックアップクラッチと前記タービン中間部材との間にダンパを設けてもよい。
【００１１】
この構成により、ロックアップクラッチが係合してポンプシェルとタービンシェルとが一体回転するロックアップ状態となった時に、出力軸と入力軸との間にダンパが設けられることになり、このダンパにて振動を吸収できる。
【００１２】
本発明の一態様の制動システムは、前記トルクコンバータと、前記ロックアップクラッチ及び前記リターダ作動切替クラッチを係合させる制御部とを備え、前記制御部は、バックアップブレーキの作動要求を受けたときに、前記ロックアップクラッチ及び前記リターダ作動切替クラッチのいずれか一方を係合させ、その後に、前記ロックアップクラッチ及び前記リターダ作動切替クラッチのいずれか他方を、係合度合を制御しつつ係合させる構成を有している。
【００１３】
この構成により、ロックアップクラッチとリターダ作動切替クラッチとを同時に係合することでトルクコンバータ内でインターロック状態が実現して、トルクコンバータをバックアップブレーキとして利用するに際して、トルクコンバータにおける制動力を制御できる。
【００１４】
上記の制動システムにおいて、前記制御部は、車輪ロックが発生しているときは、前記係合度合を低減させてよい。
【００１５】
この構成により、急激にインターロック状態とすることによる車輪ロックを回避できる。
【００１６】
上記の制動システムにおいて、前記制御部は、発生制動力が所定の上限値を超えるときに、前記係合度合を低減させてよい。
【００１７】
この構成により、ロックアップクラッチ及びリターダ作動切替クラッチのうちの後に係合される方の破損を回避ないし低減できる。
【００１８】
上記の制動システムにおいて、前記制御部は、バックアップブレーキの作動要求を受けたときに、前記リターダ作動切替クラッチを係合させ、その後に、前記ロックアップクラッチを、係合度合を制御しつつ係合させてよい。
【００１９】
この構成により、ロックアップクラッチが完全に係合してインターロック状態となるまでの間にリターダブレーキが機能して制動力を発生させることができる。
【００２０】
上記の制動システムは、前記ロックアップクラッチ及び前記リターダ作動切替クラッチを作動する油圧機構をさらに備えていてよく、前記制御部は、前記油圧機構を制御することで前記ロックアップクラッチ及び前記リターダ作動切替クラッチを係合させてよい。
【００２１】
この構成により、油圧機構を利用してトルクコンバータのロックアップクラッチ及びリターダ作動切替クラッチを作動させることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、ロックアップクラッチとリターダ作動切替クラッチとを同時に係合することでトルクコンバータ内でインターロック状態が実現するので、このトルクコンバータをバックアップブレーキとして利用できる。また、ロックアップクラッチを係合解除し、かつリターダ作動切替クラッチを係合することで、このトルクコンバータをリターダブレーキとして利用することもできる。また、トルクコンバータ内の構成のみで制動力を発生できるため、トランスミッションの構成に関わらず、上記のバックアップブレーキ及びリターダブレーキを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態のトルクコンバータの断面図
【図２】本発明の実施の形態のプラネタリギア列の各ギアの回転数の比を示すグラフ
【図３】本発明の実施の形態のトルクコンバータの構成を示す模式図
【図４】本発明の実施の形態のインターロック状態を示すブロック図
【図５】本発明の実施の形態の制動システムを構成する車両の構成要素を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態のバックアップブレーキの制御方法を示すフロー図
【図７】本発明の実施の形態のロックアップクラッチ完全係合処理のフロー図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する場合の一例を示すものであって、本発明を以下に説明する具体的構成に限定するものではない。本発明の実施にあたっては、実施の形態に応じた具体的構成が適宜採用されてよい。
【００２５】
図１は、本発明の実施の形態のトルクコンバータの断面図である。図１では、トルクコンバータ１の上半部分のみを図示している。トルクコンバータ１は、トランスミッションと一体となっている。トランスミッションは、図１におけるトルクコンバータ１の左方に設けられ、図１におけるトルクコンバータ１の右方には動力源としてのエンジンが設けられる。トルクコンバータ１、及びエンジンの出力軸６１（図２参照）は、トランスミッションの入力軸５１と同軸に配置されている。なお、本実施の形態において、単に軸方向、径方向、周方向という場合には、この入力軸５１の軸心を基準とした方向を指すものとする。
【００２６】
エンジンは、燃料の燃焼による動力を出力する原動機であり、例えば、ガソリンエンジン等の火花点火機関やディーゼルエンジン等の圧縮着火機関などを用いることができる。トランスミッションは、入力軸５１の回転速度を所定の変速比で変速して出力する変速機構である。トランスミッションは、変速比の異なる複数の変速段を切替可能に備える有段の自動変速機構であっても、変速比を無段階に変更可能な自動の無段変速機構であってもよい。なお、トランスミッションから出力されたトルクは、出力用作動歯車機構を介して左右二つの車輪に分配されて伝達される。
【００２７】
トルクコンバータ１は、エンジンのトルクをトランスミッションに伝達する流体継ぎ手である。トルクコンバータ１は、図示しないクラッチを係合（接続）することでエンジンの出力軸６１と一体回転するように駆動連結されるポンプシェル１１と、入力軸５１と一体回転するように駆動連結されたタービンシェル１２と、これらの間に設けられたステータ１３と、これらを収容するハウジング１４を備えて構成されている。トルクコンバータ１は、ハウジング１４の内部に充填されたオイルを介して、駆動側のポンプシェル１１と従動側のタービンシェル１２との間のトルクの伝達を行う。
【００２８】
ハウジング１４は、トランスミッション側の第１ハウジング部材１４１とエンジン側の第２ハウジング部材１４２とを溶接等により一体的に接合して構成されている。第１ハウジング部材１４１は、トルクコンバータ１のトランスミッション側を覆うように形成されたカバー部材である。第１ハウジング部材１４１は、径方向中間部分がトランスミッション側に向かって膨出した円弧状の断面形状を有する環状部材である。第１ハウジング部材１４１にはポンプシェル１１が固定される。よって、ポンプシェル１１は、ポンプ中間部材としてのハウジング１４を介してエンジンの出力軸６１と接続されて、出力軸６１と一体となって回転する。
【００２９】
第２ハウジング部材１４２は、トルクコンバータ１のエンジン側を覆うように形成された円筒状部材である。第２ハウジング部材１４２は、径方向中間部分に段差部が形成された段付き円筒状部材である。すなわち、第２ハウジング部材１４２は、エンジン側の部分にハウジング１４の外周部となる外周円筒状部１４２ａと、当該外周円筒状部１４２ａより小径であって径方向中間部分の段差部を構成する中間円筒状部１４２ｂとを備えている。中間円筒状部１４２ｂの内部には、後述する増速用プラネタリギア列４１やリターダ作動切替クラッチ４４等が収容されている。
【００３０】
第２ハウジング部材１４２の中間円筒状部１４２ｂの外側の径方向に延びる部分の内側には、ロックアップクラッチ２１が設けられている。ロックアップクラッチ２１はタービンシェル１２に対して軸方向でエンジン側に配置されている。ロックアップクラッチ２１は、トルクコンバータ１を選択的にロックアップするためのロックアップ係合装置である。具体的には、ロックアップクラッチ２１は、ポンプシェル１１とタービンシェル１２とを選択的に係合することにより、オイルを介した駆動力の伝達を止めてこれらを直結状態（ロックアップ状態）にする。すなわち、ロックアップクラッチ２１が係合すると、タービンシェル１２は、ダンパ３１を介してハウジング１４と接続されて、ハウジング１４と一体的に回転する。上述のように、ハウジング１４にはポンプシェル１１が固定されているので、ロックアップによってポンプシェル１１とタービンシェル１２とが接続されて、ポンプシェル１１とタービンシェル１２が一体的に回転することになる。
【００３１】
第１ハウジング部材１４１のトランスミッション側部分における径方向内側の端部には、トランスミッション側へ延びるポンプ駆動軸１５が一体的に設けられている。ポンプ駆動軸１５は、トルクコンバータ１のハウジング１４と一体回転する円筒状の軸部であって、入力軸５１と同軸に入力軸５１の径方向外側に配置されている。
【００３２】
タービンシェル１２は、ハウジング１４の内部におけるポンプシェル１１に対してエンジン側に、ポンプシェル１１と対向して配置されている。このタービンシェル１２は、タービン中間部材としてのキャリア４２を介して入力軸５１に接続されており、入力軸５１と一体回転する。キャリア４２の径方向内側端部は、入力軸５１とスプライン係合されている。ステータ１３は、軸方向におけるポンプシェル１１とタービンシェル１２との間に配置されている。このステータ１３は、ワンウェイクラッチ１６を介してステータシャフト１７に支持されている。
【００３３】
ステータシャフト１７は、円筒状の軸部であって、径方向における入力軸５１とポンプ駆動軸１５との間に配置されている。ステータシャフト１７は、トランスミッション側で回転不能に固定されている。これにより、トルクコンバータ１は、ハウジング１４の内部に充填されたオイルを介して、駆動側のポンプシェル１１と従動側のタービンシェル１２との間のトルクの伝達を行うことが可能となっている。
【００３４】
トルクコンバータ１は、ロックアップ機能付きのトルクコンバータである。すなわち、トルクコンバータ１は、ポンプシェル１１とタービンシェル１２とを係合してトルクコンバータ１をロックアップするロックアップクラッチ２１を備えている。ポンプシェル１１とタービンシェル１２とは、ロックアップクラッチ２１を介して選択的に一体回転するように駆動連結される。
【００３５】
ダンパ３１は、軸方向におけるロックアップクラッチ２１とタービンシェル１２との間に配置される。ダンパ３１は、ロックアップクラッチ２１が係合したときに、ポンプシェル１１とタービンシェル１２との間で伝達される駆動力の振動を吸収する。ダンパ３１は、入力要素としてのドライブ部材３１１と、複数の外周スプリング３１２と、複数の外周スプリング３１２を介して第１中間部材３１３と係合するとともに第１中間部材３１３とともに中間要素を構成する第２中間部材３１４と、複数の内周スプリング３１５と、複数の内周スプリング３１５を介して第２中間部材３１４と係合する出力要素としてのドリブン部材３１６とを備えている。ドリブン部材３１６は、タービンシェル１２及び入力軸５１と一体回転するように連結されている。
【００３６】
ダンパ３１において、複数の外周スプリング３１２は、それぞれドライブ部材３１１と第１中間部材３１３及び第２中間部材３１４との相対回転によって圧縮され、複数の内周スプリング３１５は、第２中間部材３１４とドリブン部材３１６との相対回転によって圧縮される。これにより、ロックアップクラッチ２１が係合したときに、エンジンの出力軸６１と一体回転する第２ハウジング部材１４２からロックアップクラッチ２１を介してドライブ部材３１１に与えられたトルクは、複数の外周スプリング、第１中間部材３１３、第２中間部材３１４、内周スプリング３１５の順に伝達されて、最終的にタービンシェル１２と一体回転するドリブン部材３１６に伝達される。
【００３７】
本実施の形態のトルクコンバータ１には、ステータシャフト１７に対して、シングルピニオンの増速用プラネタリギア列４１が一列追加されている。増速用プラネタリギア列４１は、ダンパ３１よりも径方向の内側の軸方向のエンジン側に設けられる。この増速用プラネタリギア列４１は、サンギア４１１が固定され、複数のピニオンギア４１２が自転をしながらキャリア４２とともにサンギア４１１の周りを公転しリングギア４１３が自転をするようにして用いられる。増速用プラネタリギア列４１は、後述のように、トルクコンバータ１をリターダブレーキ及び非常用ブレーキとして機能させる場合に用いられるが、このとき、サンギア４１１が固定されているので、キャリア４２が入力となり、リングギア４１３が出力となる。
【００３８】
サンギア４１１は、ステータシャフト１７に回転不能に固定される。ピニオンギア４１２はサンギア４１１と係合する。キャリア４２は、増速用プラネタリギア列４１のトランスミッション側に配置された第１タービンハブ４２１と、増速用プラネタリギア列４１のエンジン側に配置された第２タービンハブと、ピニオンギア４１２を貫通して第１タービンハブ４２１と第２タービンハブ４２２とを連結する連結軸４２３とからなる。
【００３９】
第１タービンハブ４２１は、ステータシャフト１７に対して回転可能なドーナツ状部材である。第１タービンハブ４２１は、ドリブン部材３１６及びタービンシェル１２に対して固定される。第２タービンハブ４２２は、入力軸５１にスプライン嵌合して、入力軸５１と一体回転する。連結軸４２３は、複数のピニオンギア４１２の各々に対応して設けられ、各ピニオンギア４１２の中心を貫通している。各連結軸４２３は、各ピニオンギア４１２に対して回転可能である。
【００４０】
すなわち、キャリア４２の一端である第１タービンハブ４２１はタービンシェル１２と接続されており、キャリア４２の他端である第２タービンハブ４２２は従来のタービンステータの役割を担っており、従来構造と同様にタービンシェル１２と入力軸５１は、キャリア４２を介して接続されている。以上のような構成により、上述のようにドリブン部材３１６及びタービンシェル１２の軸周りの回転トルクは、キャリア４２を介して入力軸５１に伝達される。
【００４１】
図２は、増速用プラネタリギア列４１におけるサンギア４１１、キャリア４２、及びリングギア４１３の回転数の比を示すグラフである。上述のように、サンギア４１１は固定されており、回転数は常に０である。キャリア４２の回転数（すなわち、タービンシェル１２の回転数）をＮｃとし、リングギア４１３の回転数（すなわち、ポンプシェル１１の回転数）をＮｒとし、サンギア４１１及びリングギア４１３の歯数をそれぞれＺｓ及びＺｒとすると、以下の式（１）が成り立つ。
Ｎｃ＝Ｎｒ（Ｚｒ／（Ｚｒ＋Ｚｓ））    ・・・（１）
【００４２】
すなわち、キャリア４２の回転数Ｎｃに対するリングギア４１３の回転数Ｎｒの比は、Ｎｒ／Ｎｃ＝（Ｚｒ＋Ｚｓ）／Ｚｒ（＞１）となり、キャリア４２の回転数Ｎｃが増速されてリングギア４１３の回転数Ｎｒとなる。
【００４３】
リングギア４１３の径方向外側にはリターダ作動切替クラッチ４４が設けられている。リターダ作動切替クラッチ４４は、湿式多版クラッチであり、摩耗材４４１と、クラッチドラム４４２を備えている。摩耗材４４１は、リングギア４１３の外周に固定されて、リングギア４１３と一体回転する。クラッチドラム４４２は、ハウジング１４に固定されて、ハウジング１４と一体回転する。クラッチドラム４４２は、摩耗材４４１を軸方向に挟むように設けられている。
【００４４】
リターダ作動切替クラッチ４４に隣接してピストン４３が設けられている。ピストン４３は、トルクコンバータ１内の油圧によって作動し、クラッチドラム４４２に接触してクラッチドラム４４２を摩耗材４４１に押圧することで、リターダ作動切替クラッチ４４を係合（接続）する。リターダ作動切替クラッチ４４が係合すると、リングギア４１３とハウジング１４及びポンプシェル１１とがリターダ作動切替クラッチ４４を介して連結されて一体回転する。
【００４５】
図３は、上記で説明したトルクコンバータ１の構成を示す模式図である。なお、図３では、ダンパ３１は図示を省略している。図１とともに図３を参照して、トルクコンバータ１の動作を説明する。
【００４６】
まず、エンジンＥＮＧの出力軸６１が回転すると、これと一体となってハウジング１４及びハウジング１４に固定されたポンプシェル１１が回転する。このポンプシェル１１の回転によってタービンシェル１２が回転し、タービンシェル１２に固定されたトランスミッションＴ／Ｍの入力軸５１が回転する。これにより、エンジンＥＮＧの出力軸６１の回転トルクがトランスミッションＴ／Ｍの入力軸５１に伝達される。ロックアップクラッチ２１を係合（接続）すると出力軸６１がキャリア４２を介して入力軸５１に駆動連結されて、出力軸６１と入力軸５１とが一体的に回転する。
【００４７】
トルクコンバータ１をリターダブレーキとして用いる場合は、トルクコンバータ１は以下のように動作する。すなわち、ロックアップクラッチ２１を切断した状態で、リターダ作動切替クラッチ４４を係合すると、入力軸５１は、増速用プラネタリギア列４１を介して、ハウジング１４に駆動連結される。これにより、ハウジング１４及びそれに固定されたポンプシェル１１は、入力軸５１の回転数よりも大きい回転数で回転する。入力軸５１の回転数は即ちタービンシェル１２の回転数であるので、ポンプシェル１１とタービンシェル１２との間には回転数差が生じ、これによってトルクコンバータ１が補助ブレーキとしてリターダ機能を発揮する。
【００４８】
ロックアップクラッチ２１が係合し、かつ、リターダ作動切替クラッチ４４も係合するとインターロック状態となる。図４は、インターロック状態を説明するブロック図である。ロックアップクラッチ２１及びリターダ作動切替クラッチ４４がいずれも係合した場合には、図４に示すように、トランスミッションＴ／Ｍを介して車両の慣性によって回転数Ｎｃで回転する入力軸５１及びキャリア４２は、一方でダンパ３１及びロックアップクラッチ２１を介して回転数Ｎｃでハウジング１４を回転させるように作用し、一方で増速用プラネタリギア列４１で増速されて、リングギア４１３及びリターダ作動切替クラッチ４４を介して回転数Ｎｒ（＝（（Ｚｒ＋Ｚｓ）／Ｚｒ）Ｎｃ）でハウジング１４を回転させるように作用する。
【００４９】
このように、ロックアップクラッチ２１とリターダ作動切替クラッチ４４をいずれも係合した場合には、異なる回転数でハウジング１４を回転させる複数の回転伝達経路が形成されるので、すべての部材が回転不能となり、インターロック状態が実現される。このようにインターロック状態となるトルクコンバータ１は、通常のブレーキシステムに異常が生じた場合等の緊急時のバックアップブレーキとして用いることができる。なお、ロックアップクラッチ２１とリターダ作動切替クラッチ４４の少なくともいずれかをスリップさせながら、すなわち半クラッチ状態にしながら、係合度合（ないし係合力）を制御することで徐々に完全係合させていく。
【００５０】
次に、バックアップブレーキの制御について説明する。図５は、制動システムを構成する車両の構成要素を示すブロック図である。制動システム１００は、トルクコンバータ１と、トルクコンバータ１を駆動するための油圧機構７０と、油圧機構７０を制御する制御部８０とを備えている。油圧機構７０は、オイルポンプ７１と、レギュレータ７２と、リターダ作動切替用油圧回路７３と、ロックアップ油圧制御回路７４と、オイルクーラ７５と、オイルパン７６とを備えている。また、制御部８０は、要求制動力演算部８１と、制動力制御部８２と、トランスミッション制御部８３を備えている。制動システム１００において、油圧機構７０は、ロックアップクラッチ２１及びリターダ作動切替クラッチを作動し、制御部８０は、油圧機構７０を制御することでロックアップクラッチ及びリターダ作動切替クラッチを制御する。
【００５１】
オイルポンプ７１は、オイルを送るための油圧を発生する油圧機器である。レギュレータ７２は、オイルポンプ７１から供給される油圧の最大値を調整する圧力調整弁である。レギュレータ７２で油圧を調整されたオイルは、リターダ作動切替用油圧回路７３及びロックアップ油圧制御回路７４に供給される。リターダ作動切替用油圧回路７３は、ピストン４３に作用する油圧を制御する回路であり、トランスミッション制御部８３から与えられるリターダ制御信号に従って、ピストン４３を、リターダ作動切替クラッチ４４のクラッチドラム４４２を押圧するか、クラッチドラム４４２から離間するように制御する。ロックアップ油圧制御回路７４は、ロックアップクラッチ２１に作用する油圧を制御する回路であり、トランスミッション制御部８３から与えられるロックアップ制御信号に従って、ロックアップクラッチ２１の係合度合（係合力）を完全係合と係合解除との間で任意に制御する。
【００５２】
オイルクーラ７５は、ロックアップ油圧制御回路７４から排出されるオイルを冷却する冷却装置である。オイルパン７６は、オイルクーラ７５で冷却されたオイルを貯めておく容器である。
【００５３】
要求制動力演算部８１は、ブレーキペダルの踏込み量を示すブレーキペダル信号と、車速の情報を入力して、それらに基づいてユーザ要求制動力を算出する。このために、要求制動力演算部８１は、ブレーキペダルの踏込み量と車速とユーザ要求制動力との関係を規定した計算式を持っており、ブレーキペダル信号と車速が入力されるとそれらをその計算式に入れてユーザ要求制動力を算出する。これに代えて、要求制動力演算部８１は、ブレーキペダル信号と車速の組み合わせとユーザ要求制動力との対応関係を規定したテーブルを持っておいて、ブレーキペダル信号と車速の組が入力されると、テーブルを参照してその組に対応するユーザ要求制動力を求めてもよい。
【００５４】
制動力制御部８２は、要求制動力演算部８１にて求められたユーザ要求制動力と、トランスミッションを制御するためのトランスミッション制御情報と、エンジンを制御するためのエンジン制御情報とに基づいて、必要制動力を求める。トランスミッション制御部８３は、この必要制動力に基づいて、リターダ作動切替用油圧回路７３に対してリターダ制御信号を出力し、ロックアップ油圧制御回路７４にロックアップ制御信号を出力する。また、制動力制御部８２は、ブレーキシステムからバックアップブレーキ作動要求としての異常信号を入力した場合に、トランスミッション制御部８３に対して、バックアップブレーキ作動指示を出力する。
【００５５】
また、制動力制御部８２は、トルクコンバータ１がバックアップブレーキとして利用されるときに、ロックアップクラッチ２１で発生している制動力を演算（推定）する。具体的には、制動力制御部８２は、ロックアップクラッチ２１におけるスリップ量（入力軸５１と出力軸６１との回転数差）と、そのときロックアップクラッチ２１にかけている油圧の力の大きさ（係合度合ないし係合力）からロックアップクラッチ２１における発生制動力を推定する。ロックアップクラッチ２１における発生制動力は、スリップ量及び係合力に比例する。
【００５６】
以上のような構成の車両において、ブレーキシステムの異常が発生した場合や、ユーザの要求による長時間のブレーキ連続使用による制動力の低下が発生し、車両を緊急に停車させる必要がある場合には、バックアップブレーキ作動要求によって、トルクコンバータ１内でインターロックを発生させ、これによって制動力を発生させる。
【００５７】
図６は、バックアップブレーキの制御方法を示すフロー図である。車両１００は、図６に示すバックアップブレーキ作動判定処理を経てバックアップブレーキを作動させる。まず、制動力制御部８２は、ブレーキシステムの異常を検出して（異常の有無を調べて）（ステップＳ６１）、ブレーキシステム異常によるバックアップブレーキ作動要求の有無を判断する（ステップＳ６２）。バックアップブレーキの作動要求がない場合には（ステップＳ６２にてＮＯ）、処理をせずにリターンする。
【００５８】
ブレーキシステムに異常が検出されて、制動力制御部８２にバックアップブレーキの作動要求が入力された場合は（ステップＳ６２にてＹＥＳ）、制動力制御部８２は、トランスミッション制御部８３に対してバックアップブレーキ作動指示を出力する（ステップＳ６３）。トランスミッション制御部８３は、バックアップブレーキ作動指示を受けると、リターダ用クラッチを完全係合する処理を行う（ステップＳ６４）。具体的には、トランスミッション制御部８３は、リターダ作動切替用油圧回路７３に、リターダ作動切替クラッチ４４を係合させるリターダ制御信号を出力する。リターダ作動切替用油圧回路７３は、このリターダ制御信号に応じてリターダ作動切替用油圧回路７３から供給する油圧を制御してピストン４３を作動させ、リターダ作動切替クラッチ４４を係合する。
【００５９】
次に、車両１００は、ロックアップクラッチ完全係合処理を行う（ステップＳ６６）。ロックアップクラッチ完全係合処理が完了すると、上述のように、トルクコンバータ１はインターロック状態となり、すべての部材が回転不能となる。なお、本実施の形態では、先にリターダ作動切替クラッチ４４を係合した後にロックアップクラッチ２１を係合することでインターロック状態を実現しているが、これに代えて、ロックアップクラッチ２１を係合した後にリターダ作動切替クラッチ４４を係合することでインターロック状態を実現してもよい。
【００６０】
インターロック状態とするためのロックアップクラッチ完全係合処理（ステップＳ６６）において、ロックアップクラッチ２１を直ちに完全係合させると、制動力が大きくなりすぎて、車輪がロックして車両が滑走し、ステアリング操作が不能となったり、トルクコンバータ１の各種の部品に大きな負荷がかかって破損したり、車両の急減速によってドライバが運転姿勢を維持できなかったりといった問題が生じる。
【００６１】
そこで、本実施の形態では、インターロック状態を実現するためのリターダ作動切替クラッチ４４及びロックアップクラッチ２１の同時係合における後のクラッチ係合、即ち本実施の形態ではロックアップクラッチ完全係合処理（ステップＳ６６）では、上記の問題が生じないように、ロックアップクラッチ２１を徐々に係合させるように処理を行う。
【００６２】
図７は、ロックアップクラッチ完全係合処理のフロー図である。図７に示すように、ロックアップクラッチ完全係合処理では、まず、車輪の回転数を検出して（ステップＳ７１）、車輪ロックが発生していないかを判断する（ステップＳ７２）。車輪ロックが発生していない場合には（ステップＳ７２にてＹＥＳ）、制動力制御部８２がロックアップクラッチ２１おける発生制動力を推定し（ステップＳ７３）、推定された発生制動力が所定の上限値α以下であるか否かを判断する（ステップＳ７４）。
【００６３】
発生制動力が上限値α以下である場合は（ステップＳ７４にてＹＥＳ）、制動力制御部８２はトランスミッション制御部８３を制御して変速機のシフトダウンを行わせ、シフトダウン後のロックアップクラッチ２１における発生制動力を推定し（ステップＳ７５）、シフトダウン後の発生制動力が上限値α以下であるか否かを判断する（ステップＳ７６）。シフトダウンの後にも発生制動力が上限値αに達しない場合には（ステップＳ７６にてＹＥＳ）、トランスミッション制御部８３は、ロックアップ制御回路７４に、ロックアップクラッチ２１に投入する油圧を増幅させるロックアップ制御信号を出力する処理を行う（ステップＳ７７）。その後、制動力制御部８２は、車速及び車両の加速度を検出して（ステップＳ７８）、車両の停止が完了したか否かを判断する（ステップＳ７９）。
【００６４】
車両が完全に停止した場合には（ステップＳ７８にてＹＥＳ）、リターンし、車両が停止していない場合には（ステップＳ７８にてＮＯ）、ステップＳ７１に戻って車輪の回転数を検出する。このようにして車両の停止が完了するまで処理を繰り返す。
【００６５】
車輪のロックが発生している場合（ステップＳ７２にてＮＯ）、及び発生動力が上限値αを超えた場合（ステップＳ７４にてＮＯ、又はステップＳ８６にてＮＯ）には、トランスミッション制御部８３は、ロックアップ制御回路７４に、ロックアップクラッチ２１に投入する油圧を低減させるロックアップ制御信号を出力する処理を行う（ステップＳ８０）。
【００６６】
このように、ロックアップクラッチ２１における発生制動力が上限値αを超えた場合にロックアップクラッチ２１における油圧の力を低減させる（係合力を低減させる）のは、ロックアップクラッチ２１にあまりに大きな負荷がかかってロックアップクラッチ２１やその他の構成要素が破損することを防止するためである。また、ロックアップクラッチ２１の係合力を強くする前にトランスミッションにおいてシフトダウンを行うのは、リターダブレーキによる制動力を十分に発生させてから、バックアップブレーキとしてのインターロック状態を利用するためである。
【００６７】
以上のように、本実施の形態のトルクコンバータ１によれば、ユーザの減速要求時に、リターダ作動切替クラッチ４４及びロックアップクラッチ２１の一方を完全係合させた状態で、もう一方を係合させることで、インターロック状態を実現し、制動力を得ることができる。本実施の形態のトルクコンバータ１は、リターダ作動切替クラッチ４４及びロックアップクラッチ２１をいずれも完全係合させることで、車両を停止させることができるので、ブレーキシステムに異常が発生した場合のバックアップブレーキとして利用できる。
【００６８】
また、トルクコンバータ内の構成のみでブレーキ作動が可能であるため、変速機の構成に関わらず、トルクコンバータを搭載する車両であれば、様々な形式ないしは仕様の変速機をもつ車両に適用可能である。
【００６９】
また、本実施の形態のトルクコンバータ１によれば、減速要求時に、リターダ作動切替クラッチ４４のみを係合させることで、流体式リターダの機能を実現できる。
【００７０】
さらに、本実施の形態のトルクコンバータ１では、上記の利点をトルクコンバータとしての機能を損なうことなく実現できる。
【００７１】
また、本実施の形態では、ロックアップクラッチ２１とリターダ作動切替クラッチ４４とをいずれも係合することによるインターロック状態を実現するにあたって、先にリターダ作動切替クラッチ４４を完全係合した後に、ロックアップクラッチ２１を図７に示した制御によって徐々に係合していくので、その間はリターダブレーキが機能して制動力を発生させることができる。
【００７２】
なお、上記の実施の形態では、駆動源がエンジンである例を説明したが、駆動源は、エンジンンに加えて、又はエンジンに代えて、モータであってもよい。
【符号の説明】
【００７３】
１  トルクコンバータ
１１  ポンプシェル
１２  タービンシェル
１３  ステータ
１４  ハウジング
２１  ロックアップクラッチ
３１  ダンパ
４１  増速用プラネタリギア列
４１１  サンギア
４１２  ピニオンギア
４１３  リングギア
４２  キャリア
４３  ピストン
４４  リターダ作動切替クラッチ
５１  入力軸
６１  出力軸
７０  油圧機構
７１  オイルポンプ
７２  レギュレータ
７３  リターダ作動切替用油圧回路
７４  ロックアップ油圧制御回路
７５  オイルクーラ
７６  オイルパン
８０  制御部
８１  要求制動力演算部
８２  制動力制御部
８３  トランスミッション制御部
１００  制動システム
【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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