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车辆用驱动装置的控制装置

阅读：375发布：2021-01-27

专利汇可以提供车辆用驱动装置的控制装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供一种车辆用驱动装置的控制装置，其特征在于，具备：变矩器，具有泵轮、涡轮和在该涡轮和泵轮之间配设的能够旋转的导轮；电动机，对上述导轮进行驱动和/或制动；第1断续单元，能够使上述电动机和上述导轮连接或断开；第2断续单元，能够使上述电动机和输出轴连接或断开；第1模式，将上述第1断续单元设为连接状态来利用上述电动机控制上述导轮的旋转状态；第2模式，将上述第2断续单元设为连接状态从而能够利用上述电动机进行动力运行和再生；和模式切换单元，根据车辆的行驶条件切换上述第1模式和第2模式。，下面是车辆用驱动装置的控制装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种车辆用驱动装置的控制装置，其特征在于，具备：
变矩器，具有泵轮、涡轮和在该涡轮和泵轮之间配设的能够旋转的导轮；
电动机，对上述导轮进行驱动和/或制动；
第1断续单元，能够使上述电动机和上述导轮连接或断开；
第2断续单元，能够使上述电动机和输出轴连接或断开；
第1模式，将上述第1断续单元设为连接状态来利用上述电动机控制上述导轮的旋转状态；
第2模式，将上述第2断续单元设为连接状态从而能够利用上述电动机进行动力运行和再生；和
模式切换单元，根据车辆的行驶条件切换上述第1模式和第2模式。
2.根据权利要求1所述的车辆用驱动装置的控制装置，其特征在于，上述模式切换单元根据上述电动机的允许旋转速度切换至上述第1模式和第2模式中的任意一种模式。
3.根据权利要求2所述的车辆用驱动装置的控制装置，其特征在于，上述模式切换单元在上述涡轮的旋转速度大于上述电动机的允许旋转速度时切换至上述第1模式。
4.根据权利要求2所述的车辆用驱动装置的控制装置，其特征在于，上述模式切换单元在上述涡轮的旋转速度小于上述电动机的允许旋转速度时切换至上述第2模式。
5.根据权利要求1所述的车辆用驱动装置的控制装置，其特征在于，上述模式切换单元根据车辆的必要驱动力切换至上述第1模式和第2模式中的任意一种模式。
6.根据权利要求5所述的车辆用驱动装置的控制装置，其特征在于，上述模式切换单元通过比较上述车辆的必要驱动力和上述电动机的输出来切换至上述第1模式和第2模式中的任意一种模式。
7.根据权利要求6所述的车辆用驱动装置的控制装置，其特征在于，具备：燃料消耗量计算单元，计算切换至上述第1模式和第2模式时的各燃料消耗量；
和
燃料消耗量比较单元，比较上述各燃料消耗量的大小关系，
上述模式切换单元在上述车辆的必要驱动力大于上述电动机的输出时切换至由上述燃料消耗量比较单元所判定的燃料消耗量较少一方的模式。
8.根据权利要求6所述的车辆用驱动装置的控制装置，其特征在于，在上述车辆的必要驱动力小于上述电动机的输出时，上述模式切换单元切换至上述第
2模式。
9.根据权利要求1所述的车辆用驱动装置的控制装置，其特征在于，上述模式切换单元根据向上述电动机供给电力的蓄电装置的蓄电状态，切换至上述第
1模式和第2模式中的任意一种模式。
10.根据权利要求9所述的车辆用驱动装置的控制装置，其特征在于，在上述蓄电装置的蓄电状态小于规定的阈值时，上述模式切换单元根据上述变矩器所具备的锁止离合器的接合状态切换至上述第1模式和第2模式中的任意一种模式。
11.根据权利要求9所述的车辆用驱动装置的控制装置，其特征在于，具备：电动机作动时间计算单元，计算切换至上述第1模式和第2模式时的各电动机作动可能时间；和电动机作动时间比较单元，比较上述各作动可能时间的大小关系，在上述蓄电装置的蓄电状态大于规定的阈值时，上述模式切换单元通过比较上述电动机的作动可能时间切换至上述第1模式和第2模式中作动时间长的模式。
12.根据权利要求1至权利要求11任意一项所述的车辆用驱动装置的控制装置，其特征在于，
还具备能够使上述导轮和静止构件连接或断开的第3断续单元，
具备将该第3断续单元设为连接状态来将上述导轮设为停止状态的第3模式，上述模式切换单元根据车辆的行驶条件还切换至上述第3模式。
13.根据权利要求12所述的车辆用驱动装置的控制装置，其特征在于，在上述变矩器和上述电动机之间安装有行星齿轮装置，
上述行星齿轮装置含有太阳轮、行星架、齿圈以及行星齿轮，
上述太阳轮经由上述第1断续单元与上述导轮连接，
上述太阳轮经由上述第3断续单元与上述静止构件连接，
上述行星架经由上述第2断续单元与上述输出轴连接，
上述齿圈与上述电动机连接，
通过使上述第1断续单元和上述第2断续单元为接合状态来作为上述第1模式发挥作用，
通过使上述第2断续单元和上述第3断续单元为接合状态来作为上述第2模式发挥作用。

说明书全文

车辆用驱动装置的控制装置

技术领域

[0001] 本发明涉及具备能够借助于流体放大转矩的变矩器的车辆用驱动装置，特别是涉及具备能够利用电动机改变转矩放大率的变矩器的车辆用驱动装置的控制装置。背景技术

[0002] 具有泵轮、涡轮和配设在该涡轮和泵轮之间的能够旋转的导轮的变矩器被周知。在这种以往的变矩器中，导轮经由单向离合器连接在非旋转构件上，不具备可变容量特性。
一般来说，作为变矩器的流体特性，在以燃油效率为导向时希望较高的容量(容量系数)，但是在上述以往的构造中，由于根据泵轮、涡轮、导轮的形状被唯一的决定，所以与行驶模式无关而成为相同的流体特性，在同时提高燃油效率性能以及动力性能方面存在限制。 [0003] 对此，如专利文献1所示那样，提案了一种可变容量型变矩器，在导轮和非旋转构件之间设置制动器单元，调节该制动器单元的制动转矩使容量可变。据此，能够通过基于制动器单元的制动转矩调节使变矩器的转矩比以及容量系数无级或者多级变化，能够根据驾驶条件和行驶条件设定最佳的转矩比以及容量系数，能够提高车辆的行驶性能。 [0004] 专利文献1：日本特开平1-169170号公报

[0005] 但是，在上述以往的可变容量型变矩器中，该导轮的旋转只不过被控制在与泵轮的旋转方向相反的负旋转方向的范围内，对于由此得到的转矩比的上限和容量系数的下限值存在限制，未必能够根据驾驶条件和行驶状态充分地使变矩器的转矩比提高和使容量系数变低，无法充分地提高车辆的动力性能。

[0006] 本发明是以上述的情况为背景而完成的，其目的在于，提供一种具备可变容量型变矩器的车辆用驱动装置的控制装置，能够提高转矩比并且使容量系数变低，从而能够充分地提高车辆的动力性能。

发明内容

[0007] 所以，发明者等以上述的情况为背景反复进行各种探讨研究，其结果发现，若使用作为与车辆的驱动源不同的动力源电动机将导轮向着泵轮的旋转方向、即正旋转方向积极地驱动，则能够得到与以往相比较高的转矩比和较低的容量系数。由此，通过使用电动机将导轮向泵轮的旋转方向、即正旋转方向旋转(驱动)以及向与泵轮的旋转方向相反的负旋转方向旋转(制动、再生)，与以往相比，转矩比及容量系数的变化范围变大，因此能够大幅度地提高车辆的燃油效率性能及动力性能。

[0008] 并且，发明者等还发现了将作为用于驱动导轮的动力源的电动机不仅用于导轮的驱动还兼用于车辆的驱动/制动(再生)用电机的方法。因此，发现通过设置使电动机和导轮连接或断开的单元以及使电动机和输出轴连接或断开的单元，并根据车辆的行驶条件使这些单元连接或断开，从而能够使车辆的燃油效率性能以及动力性能进一步提高。 [0009] 即，作为为了实现上述目的的本发明之1涉及的发明的主旨，其特征在于，具备：(a)变矩器，具有泵轮、涡轮和在该涡轮和泵轮之间配设的能够旋转的导轮；(b)电动机，对上述导轮进行驱动和/或制动；(c)第1断续单元，能够使上述电动机和上述导轮连接或断开；(d)第2断续单元，能够使上述电动机和输出轴连接或断开；(e)第1模式，将上述第1断续单元设为连接状态来利用上述电动机控制上述导轮的旋转状态；(f)第2模式，将上述第2断续单元设为连接状态从而能够利用上述电动机进行动力运行和再生；和(g)模式切换单元，根据车辆的行驶条件切换上述第1模式和第2模式。

[0010] 另外，作为本发明之2涉及的发明的主旨，其特征在于，根据本发明之1的车辆用驱动装置的控制装置，其中，上述模式切换单元根据上述电动机的允许旋转速度切换至上述第1模式和第2模式中的任意一种模式。

[0011] 另外，作为本发明之3涉及的发明的主旨，其特征在于，根据本发明之2的车辆用驱动装置的控制装置，其中，上述模式切换单元在上述涡轮的旋转速度大于上述电动机的允许旋转速度时切换至上述第1模式。

[0012] 另外，作为本发明之4涉及的发明的主旨，其特征在于，根据本发明之2的车辆用驱动装置的控制装置，其中，上述模式切换单元在上述涡轮的旋转速度小于上述电动机的允许旋转速度时切换至上述第2模式。

[0013] 另外，作为本发明之5涉及的发明的主旨，其特征在于，根据本发明之1的车辆用驱动装置的控制装置，其中，上述模式切换单元根据车辆的必要驱动力切换至上述第1模式和第2模式中的任意一种模式。

[0014] 另外，作为本发明之6涉及的发明的主旨，其特征在于，根据本发明之5的车辆用驱动装置的控制装置，其中，上述模式切换单元通过比较上述车辆的必要驱动力和上述电动机的输出来切换至上述第1模式和第2模式中的任意一种模式。

[0015] 另外，作为本发明之7涉及的发明的主旨，其特征在于，根据本发明之6的车辆用驱动装置的控制装置，其中，具备：燃料消耗量计算单元，计算切换至上述第1模式和第2模式时的各燃料消耗量；和燃料消耗量比较单元，比较上述各燃料消耗量的大小关系，上述模式切换单元在上述车辆的必要驱动力大于上述电动机的输出时切换至由上述燃料消耗量比较单元所判定的燃料消耗量较少一方的模式。

[0016] 另外，作为本发明之8涉及的发明的主旨，其特征在于，根据本发明之6的车辆用驱动装置的控制装置，其中，在上述车辆的必要驱动力小于上述电动机的输出时，上述模式切换单元切换至上述第2模式。

[0017] 另外，作为本发明之9涉及的发明的主旨，其特征在于，根据本发明之1的车辆用驱动装置的控制装置，其中，上述模式切换单元根据向上述电动机供给电力的蓄电装置的蓄电状态，切换至上述第1模式和第2模式中的任意一种模式。

[0018] 另外，作为本发明之10涉及的发明的主旨，其特征在于，根据本发明之9的车辆用驱动装置的控制装置，其中，在上述蓄电装置的蓄电状态小于规定的阈值时，上述模式切换单元根据上述变矩器所具备的锁止离合器的接合状态切换至上述第1模式和第2模式中的任意一种模式。

[0019] 另外，作为本发明之11涉及的发明的主旨，其特征在于，根据本发明之9的车辆用驱动装置的控制装置，其中，具备：电动机作动时间计算单元，计算切换至上述第1模式和第2模式时的各电动机作动可能时间；和电动机作动时间比较单元，比较上述各作动可能时间的大小关系，在上述蓄电装置的蓄电状态大于规定的阈值时，上述模式切换单元通过比较上述电动机的作动可能时间切换至最佳的模式。

[0020] 另外，作为本发明之12涉及的发明的主旨，其特征在于，根据本发明之1至11中任意一个车辆用驱动装置的控制装置，其中，还具备能够使上述导轮和静止构件连接或断开的第3断续单元，具备将该第3断续单元设为连接状态来将上述导轮设为停止状态的第3模式，上述模式切换单元根据车辆的行驶条件还切换至上述第3模式。 [0021] 另外，作为本发明之13涉及的发明的主旨，其特征在于，根据本发明之12的车辆用驱动装置的控制装置，其中，(a)在上述变矩器和上述电动机之间安装有行星齿轮装置，(b)若将上述行星齿轮装置的3个旋转元件设为第1旋转元件、第2旋转元件、第3旋转元件，(c)则上述第1旋转元件经由上述第1断续单元与上述导轮连接，(d)上述第1旋转元件经由上述第3断续单元与上述静止构件连接，(e)上述第2旋转元件经由上述第2断续单元与上述输出轴连接，(f)上述第3旋转元件与上述电动机连接。

[0022] 根据本发明之1涉及的发明的车辆用驱动装置的控制装置，由于具备具有泵轮、涡轮和配设在该涡轮和泵轮之间的能够旋转的导轮的变矩器，和驱动上述导轮的电动机，所以，通过使用电动机使导轮向着泵轮的旋转方向、即正旋转方向以及向着与泵轮的旋转方向相反的负旋转方向旋转，从而，与以往相比转矩比以及容量系数的变化范围变大，所以能够大幅度地提高车辆的燃油效率性能以及动力性能。

[0023] 另外，由于具备将上述第1断续单元设为连接状态来通过上述电动机控制上述导轮的旋转状态的第1模式、将上述第2断续单元设为连接状态从而能够利用上述电动机进行动力运行和再生的第2模式，和根据车辆的行驶条件切换上述第1模式和第2模式的模式切换单元，所以能够根据车辆的行驶条件适当地切换至第1模式或者第2模式。由此，能够实施与模式相应的适当的控制，从而能够大幅度地提高车辆的燃油效率性能以及动力性能。

[0024] 另外，根据本发明之2涉及的发明的车辆用驱动装置的控制装置，由于上述模式切换单元根据上述电动机的允许旋转速度切换至上述第1模式和第2模式中的任意一种模式，所以通过计算出电动机的允许旋转速度能够适当地对模式进行切换，从而能够大幅度地提高车辆的燃油效率性能以及动力性能。

[0025] 另外，根据本发明之3涉及的发明的车辆用驱动装置的控制装置，由于上述模式切换单元在上述涡轮的旋转速度大于上述电动机的允许旋转速度时切换至上述第1模式，所以变矩器的可变容量控制成为可能。由此，能够借助于变矩器的可变容量来辅助(assist)车辆的驱动力。另外，通过在涡轮的旋转速度较高时接连电动机也避免了使电动机过度旋转。

[0026] 另外，根据本发明之4涉及的发明的车辆用驱动装置的控制装置，由于上述模式切换单元在上述涡轮的旋转速度小于上述电动机的允许旋转速度时切换至上述第2模式，所以能够通过电动机直接驱动车辆以及使车辆制动(再生)。另外，设基于该电动机的直接驱动包括利用驱动源的驱动力以及电动机的驱动力将车辆驱动的、所谓的辅助行驶。 [0027] 另外，根据本发明之5涉及的发明的车辆用驱动装置的控制装置，由于上述模式切换单元根据车辆的必要驱动力切换至上述第1模式和第2模式中的任意一种模式，所以通过计算车辆的必要驱动力，能够适当地选择模式，从而能够大幅度地提高车辆的燃油效率性能以及动力性能。

[0028] 另外，根据本发明之6涉及的发明的车辆用驱动装置的控制装置，由于上述模式切换单元通过比较上述车辆的必要驱动力和上述电动机的输出来切换至上述第1模式和第2模式中的任意一种模式，所以能够结合电动机的性能选择适当的模式。 [0029] 另外，根据本发明之7涉及的发明的车辆用驱动装置的控制装置，由于上述模式切换单元在上述车辆的必要驱动力大于上述电动机的输出时，切换至由上述燃料消耗量比较单元判定的燃料消耗量较少的模式，所以能够提高车辆的燃油效率性能。 [0030] 另外，根据本发明之8涉及的发明的车辆用驱动装置的控制装置，由于在上述车辆的必要驱动力小于上述电动机的输出时，上述模式切换单元切换至上述第2模式，所以能够通过电动机直接驱动(包括辅助行驶)车辆。

[0031] 另外，根据本发明之9涉及的发明的车辆用驱动装置的控制装置，由于上述模式切换单元根据向上述电动机供给电力的蓄电装置的蓄电状态切换至上述第1模式和第2模式中的任意一种模式，所以通过检测蓄电装置的蓄电状态能够将模式适当地进行切换，从而能够大幅度地提高车辆的燃油效率性能以及动力性能。

[0032] 另外，根据本发明之10涉及的发明的车辆用驱动装置的控制装置，由于在上述蓄电装置的蓄电状态小于规定的阈值时，上述模式切换单元根据上述变矩器所具备的锁止离合器的接合状态切换至上述第1模式和第2模式中的任意一种模式，所以能够以适当的模式进行行驶。例如，如果锁止离合器是接合的状态，则能够通过切换至第2模式进行基于输出轴的发电控制，从而能够改善蓄电状态。另外，如果锁止离合器是非接合状态，则能够进行基于导轮的发电控制，从而能够改善蓄电状态。

[0033] 另外，根据本发明之11涉及的发明的车辆用驱动装置的控制装置，具备：电动机作动时间计算单元，计算切换至上述第1模式和第2模式时的各电动机作动可能时间；和电动机作动时间比较单元，比较上述各作动可能时间的大小关系，在上述蓄电装置的蓄电状态大于规定的阈值时，上述模式切换单元通过比较上述电动机的作动可能时间来切换至适当的模式，因此能够使车辆以适当的模式行驶。例如，在第2模式中，在仅利用电动机的电动行驶模式下的作动可能时间超过规定的阈值时，切换至电动行驶模式。另外，比较第1模式和第2模式的各自的作动开始时间，切换至作动时间较长一侧的模式。 [0034] 另外，根据本发明之12涉及的发明的车辆用驱动装置的控制装置，由于上述模式切换单元还根据车辆的行驶条件切换至上述第3模式，所以若被切换至第3模式，则导轮成为旋转停止状态。由此，通过适宜地切换第3模式，也能够作为以往的变矩器来作动。例如，在变矩器的变矩范围，通过将第3断续单元设为连接状态来使导轮停止旋转并使转矩比增大。另外，例如在变矩器的耦合范围，通过断开第3断续单元使导轮空转。 [0035] 另外，根据本发明之13涉及的发明的车辆用驱动装置的控制装置，由于安装有行星齿轮装置并如上述那样将行星齿轮装置的各旋转元件连接，所以能够通过行星齿轮装置变换电动机的输出转矩。由此，能够进一步使电动机小型化。附图说明

[0036] 图1是应用本发明的一实施例的变矩器(可变容量型变矩器)的车辆用驱动装置的主要构成图。

[0037] 图2是表示电动马达和驱动电流以及发电电流之间的关系的图。 [0038] 图3是说明在自动变速机中使各变速级成立时的各接合元件的作动状态的图表。 [0039] 图4是说明为了控制图1的发动机和自动变速机或者变矩器等而在车辆上设置的控制系统的框图。

[0040] 图5是分别表示各叶轮中的沿着变矩器内的作动油的流线FL的叶片的形状的图。 [0041] 图6是表示相对于涡轮的涡轮转速和泵轮的泵转速之间的旋转速度比亦即速度比的、涡轮转矩和泵转矩的转矩比(转矩放大率)的图。

[0042] 图7是表示相对于速度比的容量系数的图。

[0043] 图8是说明基于电子控制装置的控制动作的主要部分的功能框图。 [0044] 图9是说明电子控制装置的控制动作的主要部分、亦即根据车辆的行驶条件选择性地切换行驶模式的控制动作的流程图。

[0045] 图10是说明基于作为本发明的另外的实施例的电子控制装置的控制动作的主要部分的功能框图。

[0046] 图11是说明电子控制装置的控制动作的主要部分、即根据车辆的行驶条件选择性地变更行驶模式的控制动作的另外的流程图。

[0047] 图12是说明基于作为本发明的另外的实施例的电子控制装置的控制动作的主要部分的功能框图。

[0048] 图13是说明电子控制装置的控制动作的主要部分、即根据车辆的行驶条件选择性地变更行驶模式的控制动作的流程图。

[0049] 图14是说明作为本发明的另外的实施例的车辆用驱动装置的一部分的主要构成图。

[0050] 图15是表示基于离合器以及制动器的接合状态的车辆用驱动装置的模式和关系的接合作动表。

[0051] 具体实施方式

[0052] 下面，参照附图对本发明的实施例进行详细说明。

[0053] 图1是应用本发明的一实施例的变矩器6(可变容量型变矩器)的车辆用驱动装置7的主要构成图。该车辆用驱动装置7具有立式的自动变速机8，适合采用于FR(发动机前置后轮驱动)型车辆，具备作为行驶用的驱动力源的发动机9。由内燃机构成的发动机9的输出经由作为流体传动装置发挥作用的变矩器6、自动变速机8、未图示的差动齿轮装置(最终减速机)、一对车轴等传递给左右的驱动轴。

[0054] 变矩器6具备：泵轮6p，与发动机9的曲轴连接并由该发动机9旋转驱动来产生基于变矩器6内的作动油的流动的流体流；涡轮6t，与自动变速机8的输入轴22连接并接受来自该泵轮6p的流体流进行旋转；和导轮6s，以能够旋转的方式被配置在从涡轮6t流向泵轮6p的流体流中，该变矩器6借助于作动油(流体)进行动力传递。

[0055] 另外，在上述泵轮6p和涡轮6t之间设置有锁止离合器L/C，通过后面说明的液压控制回路30控制该锁止离合器L/C的接合状态、滑移状态、或者释放状态，通过设定为完全接合状态使泵轮6p和涡轮6t一体旋转、即设为发动机9的曲轴和输入轴22相互直接连接的状态。

[0056] 另外，车辆用驱动装置7具备用于旋转驱动变矩器6的导轮6s的电动马达(电动机)10、能够使该电动马达10和导轮6s之间连接或断开的离合器Cs、能够使导轮6s和作为静止构件的变速器箱(后面表示成壳体)11之间连接或断开的制动器Bs、和能够使电动马达10和输入轴22之间连接或断开的离合器Ci。另外，本实施例的离合器Cs对应于本发明的第1断续单元，制动器Bs对应于本实施例的第3断续单元，离合器Ci对应于本实施例的第2断续单元。另外，输入轴22也作为变矩器6的输出轴发挥作用，在本发明中对应于输出轴。

[0057] 上述的电动马达10在离合器Cs接合的情况下通过其驱动控制导轮6s的泵轮6p的旋转方向、即正旋转方向的转速。此时，例如向导轮6s提供上述正旋转方向的驱动转矩TD，该正旋转方向的驱动转矩TD如图2的(a)所示那样与由后面说明的电子控制装置78向电动马达10供给的用于旋转驱动的驱动电流ID的大小成比例。另外，电动马达10通过该驱动控制导轮6s的负旋转方向的转速。此时，例如向导轮6s提供与向电动马达10供给的驱动电流ID的大小成比例的上述负旋转方向的驱动转矩TD。另外，电动马达10对应于本发明的电动机。

[0058] 另外，电动马达10也通过其制动(再生)来控制与导轮6s的泵轮6p的旋转方向相反的负旋转方向的转速。此时，例如向导轮6s提供上述负旋转方向的负载转矩、即制动转矩TB，该制动转矩TB如图2的(b)所示那样与向例如车辆上设置的蓄电装置等供给、即蓄电的发电电流IG的大小成比例。

[0059] 并且，电动马达10在离合器Ci接合的情况下还通过其驱动控制输入轴22的旋转方向、即正旋转方向的旋转速度。此时也提供上述正旋转方向的驱动转矩TD，该正旋转方向的驱动转矩TD如图2的(a)所示那样与由电子控制电路向电动马达10供给的用于旋转驱动的驱动电流ID的大小成比例。另外，电动马达10也通过其制动(再生)来控制输入轴22的旋转方向。此时也提供负载转矩、即制动(再生)转矩TB，该负载转矩如图2的(b)所示那样与向例如车辆上设置的蓄电装置等供给、即蓄电的发电电流IG的大小成比例。 [0060] 上述离合器Cs、Ci以及制动器Bs是具备液压致动器和由于向该液压致动器供给的液压而被摩擦接合或者释放的多板式离合器或者制动器的液压式摩擦接合装置。通过制动器Bs完全接合而将导轮6s固定在壳体11上，使其无法旋转。另外，导轮6s也通过因调整制动器Bs的接合程度、即接合压力而产生的滑移，相对于向上述正旋转方向旋转的泵轮6p向与该正旋转方向相反的负旋转方向相对地旋转。此时，向导轮6s提供例如与上述接合压力变大同时增大的上述负旋转方向的负载转矩、即制动转矩TB。另外，通过将离合器Cs接合来将基于上述电动马达10的驱动转矩TD或者制动转矩TB原样传递给导轮6s，另外，利用调整离合器Cs的接合程度、即接合压力而产生的滑移并根据该接合压力的大小使上述驱动转矩TD或者制动转矩TB的传递比例发生变化。还通过将离合器Ci接合来将基于电动马达10的驱动转矩TD或者制动转矩TB原样传递，另外，利用调整离合器Ci的接合程度、即接合压力而产生的滑移并根据该接合压力的大小使驱动转矩TD或者制动转矩TB的传递比例发生变化。

[0061] 在作为车体上安装的非旋转构件的壳体11中，自动变速机8在共同的轴心上具有以双行星轮式的第1行星齿轮装置12为主体而构成的第1变速部14和以单行星轮式的第2行星齿轮装置16以及双行星轮式的第3行星齿轮装置18为主体而构成的第2变速部20，并将输入轴22的旋转进行变速从输出轴24输出。输入轴22也是通过来自作为行驶用的动力源的发动机9的动力而被旋转驱动的变矩器6的涡轮轴。另外，该变矩器6以及自动变速机8相对于该轴心大致对称地构成，在图1的概要图中省略了这些轴心的下半部分。 [0062] 上述第1行星齿轮装置12具备太阳轮S1、多对互相咬合的行星齿轮P1、以能够自转和公转的方式支撑该行星齿轮P1的行星架CA1、经由行星齿轮P1和太阳轮S1咬合的齿圈R1。另外，第2行星齿轮装置16具备太阳轮S2、行星齿轮P2、以能够自转和公转的方式支撑该行星齿轮P2的行星架CA2、经由行星齿轮P2和太阳轮S2咬合的齿圈R2。另外，第3行星齿轮装置18具备太阳轮S3、多对互相咬合的行星齿轮P2以及P3、以能够自转和公转的方式支撑该行星齿轮P2以及P3行星架CA3、经由行星齿轮P2以及P3和太阳轮S3咬合的齿圈R3。

[0063] 在图1中，离合器C1～C4以及制动器B1、B2是和离合器Cs、Ci以及制动器Bs同样具备液压致动器和利用向该液压致动器供给的液压而被接合或者释放的多板式离合器或者制动器的液压式摩擦接合装置，第1旋转元件RM1(太阳轮S2)选择性地经由第1制动器B1与壳体11连接而停止旋转，选择性地经由第3离合器C3与中间输出构件、即第1行星齿轮装置12的齿圈R1(即第2中间输出路径PA2)连接，还选择性地经由第4离合器C4与第1行星齿轮装置12的行星架CA1(即第1中间输出路径PA1的间接路径PA1b)连接。 [0064] 另外，第2旋转元件RM2(行星架CA2以及CA3)选择性地经由第2制动器B2与壳体11连接而停止旋转，选择性地经由第2离合器C2与输入轴22(即第1中间输出路径PA1的直接连接路径PA1a)连接。另外，第3旋转元件RM3(齿圈R2以及R3)一体地与输出轴24连接而输出旋转。另外，第4旋转元件RM4(太阳轮S3)经由第1离合器C1与齿圈R1连接。另外，在第2旋转元件RM2与壳体11之间，与第2制动器B2并列地设置有允许第2旋转元件RM2的正旋转(和输入轴22相同的旋转方向)的同时阻止反旋转的单向离合器F1。

[0065] 图3是说明在自动变速机8中使各变速级成立时的各接合元件的作动状态的图表，“○”表示接合状态、“(○)”表示仅在发动机制动时的接合状态、空栏表示释放状态。如图3所示那样，本实施例的自动变速机8通过选择性地使上述各接合装置、即多个液压式摩擦接合装置(离合器C1～C4、制动器B1、B2)接合来使包含变速比(＝自动变速机8的输入轴旋转速度NIN/自动变速机8的输出轴旋转速度NOUT)不同的前进8级的多个变速级成立。另外，根据第1行星齿轮装置12、第2行星齿轮装置16以及第3行星齿轮装置18的各传动比ρ1、ρ2、ρ3适当地决定各变速级的变速比。

[0066] 图4是说明设置于车辆上的用于控制图1的发动机9和自动变速机8、或者变矩器6等的控制系统的框图。向电子控制装置78供给的信号有：来自发动机旋转速度传感器80的表示发动机旋转速度NE的信号、来自涡轮旋转速度传感器82的表示涡轮旋转速度NT亦即输入轴旋转速度NIN的信号、来自导轮旋转速度传感器83的表示导轮旋转速度NS的信号、来自吸入空气量传感器84的表示吸入空气量QA的信号、来自吸入空气温度传感器86的表示吸入空气温度TA的信号、来自车速传感器88的表示车速V亦即输出轴旋转速度NOUT的信号，来自节气门传感器90的表示节气门开度θTH的信号、来自冷却水温传感器92的表示冷却水温TW的信号、来自油温传感器94的表示液压控制回路30的作动油温度TOIL的信号、来自油门操作量传感器96的表示油门踏板98等的油门操作部件的操作量ACC的信号、来自脚制动器开关100的表示作为常用制动器的脚制动器102的操作的有无的信号、来自操纵杆位置传感器104的表示换挡操纵杆106的操纵杆位置(操作位置)PSH的信号等。 [0067] 电子控制装置78包括具备CPU、RAM、ROM、输入输出接口等的所谓的微型计算机而构成，CPU利用RAM的暂时存储功能的同时按照预先存储在ROM中的程序处理上述各输入信号，分别向电子节气门108和燃料喷射装置110、点火装置112、液压控制电路30的线性电磁阀等、或者电动马达10等输出信号亦即输出信号。电子控制装置78通过进行这样的输入输出信号处理执行发动机9的输出控制和基于电动马达10的输入轴22的驱动/再生控制、自动变速机8的变速控制、或者变矩器6的导轮6s的旋转控制等，根据需要构成为分成发动机控制用和变速控制用等。

[0068] 在本实施例中，通过电子节气门108、燃料喷射装置110、点火装置112等进行上述发动机9的输出控制。

[0069] 通过液压控制电路30进行自动变速机8的变速控制，例如根据预先存储的变速线图(变速映射图)基于实际的节气门开度θTH以及车速V决定自动变速机8的要变速的传动级，按照上述图3所示的作动表切换离合器C1～C4以及制动器B1、B2的接合释放状态以使该已决定的传动级成立。

[0070] 通过离合器Cs和制动器Bs、以及电动马达10进行变矩器6的导轮6s的旋转控制。具体来讲，上述导轮6s的旋转控制是通过按照电子控制装置78的指令适当地调整与从未图示的逆变器向电动马达10供给的驱动电流ID的大小成比例的驱动转矩TD、或者例如与从该电动马达10输出的发电电流IG的大小成比例的制动转矩TB来执行的。 [0071] 这里，在本实施例的变矩器6中，因离心力而贴在外圆侧的作动油在变矩器6的截面上如沿着图1的流线FL那样以泵轮6p、涡轮6t、导轮6s的顺序循环。如图5所示那样，泵轮6p、涡轮6t、导轮6s在圆周方向上具备隔着一定间隔的多个叶片。图5分别表示了各叶轮中的沿着变矩器6内的作动油的流线FL的叶片的形状。通过利用泵轮6p的叶片提供能量而流动的作动油作用在涡轮6t的叶片上从而使涡轮6t旋转。通过了涡轮6t的作动油在变换器区域内在碰到导轮6s的叶片而改变方向以后向着泵轮6p循环。通过使作动油碰到上述导轮6s的叶片而变换方向，在该导轮6s上产生了反力转矩。该反力转矩对应于上述作动油的方向变换量(角度)，并对应于后面说明的转矩比t的大小。 [0072] 根据角运动量的定义，各叶轮(泵轮6p、涡轮6t以及导轮6s)向作动油(流体)提供的转矩T[N·m]如下面的式(1)那样表示。

[0073] T＝(γ/g)×Q×Δ(r×vU)...式(1)

[0074] 在式(1)中，γ是变矩器6内的作动油的比重[kg/m3]，g是重力加速度[m/s2]，3
Q是上述作动油的体积流量[m/s]，Δ(r×vU)是各叶轮中的流体流的出口和入口的作动油
2
的各绝对速度的力矩r×vU[m/s]的差。

[0075] 根据上式(1)，泵轮6p向作动油提供的转矩T1[N·m]、涡轮6t向作动油提供的转矩T2[N·m]、以及导轮6s向作动油提供的转矩T3[N·m]如下式(2)至式(4)那样表示。在式(2)至式(4)中，TP是泵转矩[N·m]即发动机转矩、TT是涡轮转矩[N·m]即输出转矩、TS是与导轮6s的反力转矩的大小一致的导轮转矩[N·m]即因导轮6s而改变作动油的流向时针对该导轮6s作用在泵轮6p的旋转方向、即正旋转方向上的转矩。 [0076] T1＝TP＝(γ/g)×Q×(VUP×r2-VUS×r1)...式(2)

[0077] T2＝-TT＝(γ/g)×Q×(VUT×r3-VUP×r2)...式(3)

[0078] T3＝TS＝(γ/g)×Q×(VUS×r1-VUT×r3)...式(4)

[0079] 在式(2)至式(4)中，r2是相对于泵轮6p的流体流的出口bp以及涡轮6t的流体流的入口at的旋转轴心、即自动变速机8的输入轴(涡轮轴)22的距离[m]，r3是相对于涡轮6t的流体流的出口bt以及导轮6s的流体流的入口as的旋转轴心的距离[m]，r1是相对于导轮6s的流体流的出口bs以及泵轮6p的流体流的入口ap的旋转轴心的距离[m]。另外，在式(2)至式(4)中，VUP是泵轮6p的绝对速度的圆周分量速度[m/s]，VUT是涡轮6t的绝对速度的圆周分量速度[m/s]，VUS是导轮6s的绝对速度的圆周分量速度[m/s]。 [0080] 根据式(2)至式(4)由于T1+T2+T3＝0(零)成立，所以泵转矩TP、涡轮转矩TT、以及导轮转矩TS如下式(5)那样表示。也就是说，相对于变矩器6中的泵转矩TP的涡轮转矩TT的转矩增加部分与导轮转矩TS一致。

[0081] TT＝TP+TS...式(5)

[0082] 这里，本实施例的变矩器6，由于由上述的电动马达10的旋转控制而被调整的驱动转矩TD或者制动转矩TB而使导轮6s的反力增减，根据此，使涡轮输出的输出转矩相对于在以往的一定容量的变矩器中得到的输出转矩增减。

[0083] 图6以及图7是对表示上述的内容的本实施例的变矩器6的特性进行表示的图。图6是表示相对涡轮6t的涡轮转速NT[rpm]和泵轮6p的泵转速NP[rpm]的旋转速度比、即速度比e(＝NT/NP)的涡轮转矩TT和泵转矩TP的转矩比(转矩放大率)t(＝TT/TP)的图，
2 2
图7是表示相对上述速度比e(＝NT/NP)的容量系数C(＝TP/NP)[N·m/rpm]的图。 [0084] 在图6以及图7中，通过将制动转矩TB调整为规定的值或者将制动器Bs接合，导轮6s被固定在壳体11上，如图6的实线表示的基线Bt表示的那样，与以往的一定容量的变矩器同样以设计上确定的规定的转矩比t进行转矩的传递。另外，此时的变矩器6的容量系数C如图7的实线表示的基线BC所示的那样。

[0085] 另外，若在离合器Cs被适当接合的状态下利用电动马达10将驱动转矩TD调整至规定的值并使导轮6s向着与泵轮6p相同的旋转方向旋转，则导轮转矩TS增加，如图6的表示导轮正转的长点划线那样以比以往的一定容量的变矩器中得到的转矩比大的转矩比t进行转矩的传递。此时的变矩器6的容量系数C成为如图7的表示导轮正转的长点划线那样。另外，对于转矩比t以及容量系数C，即使是相同的速度比e，也通过利用电动马达10进一步增减驱动转矩TD从而如图6以及图7的箭头a、d所示那样，适当地设定在从图6的基线Bt至表示导轮正转的长点划线以上的范围内或者从图7的基线BC至表示导轮正转的长点划线以下的范围内。

[0086] 另外，若通过释放离合器Cs以及制动器Bs使导轮转矩TS为零，则如图6的表示导轮自由状态的1点划线所示那样不用增大转矩而是以转矩比t＝1进行转矩的传递。其结果，变矩器6作为流体连接器动作。此时的变矩器6的容量系数C成为如图7的表示导轮自由状态的1点划线所示那样。

[0087] 另外，若将制动(再生)转矩TB被调整至规定的值或者将制动器Bs的接合压力被调整至规定的值从而使制动器Bs滑移，则导轮转矩TS与导轮6s被固定的情况相比减少，如图6的导轮马达再生表示的短点划线所示那样以比以往的一定容量的变矩器所得到的转矩比小的转矩比t进行转矩的传递。此时的变矩器6的容量系数C成为如图6的导轮马达再生表示的短点划线所示那样。另外，对于转矩比t以及容量系数C，即使是相同的速度比e，也通过进一步增减制动(再生)转矩TB或者制动器Bs的接合压力，从而如图6以及图7的箭头b、c所示那样，适当地设定在从基线Bt或者BC至导轮自由状态表示的1点划线的范围内。

[0088] 也就是说，本实施例中的电动马达10通过对导轮6s向着泵轮6p的旋转方向、即正旋转方向进行旋转控制来使转矩比t增加。另外，本实施例中的电动马达10，通过利用其制动(再生)来对导轮6s向着与泵轮6p的旋转方向相反的负旋转方向进行旋转控制来使转矩比t减少。并且，本实施例中的制动器Bs，通过利用其滑移对导轮6s向着与泵轮 6p的旋转方向相反的负旋转方向进行旋转控制来使转矩比t减少。

[0089] 另外，通过离合器Ci以及电动马达10进行基于电动马达10的输入轴22的驱动/再生控制。具体来讲，上述驱动/再生控制是在离合器Ci已接合的状态下通过按照电子控制装置78的指令适当地调整与从逆变器向电动马达10供给的驱动电流ID的大小成比例的驱动转矩TD、或者例如与电动马达10输出的发电电流IG的大小成比例的制动(再生)转矩TB来执行的。

[0090] 这样，车辆用驱动装置7构成为，通过选择性地使离合器Cs、Ci以及制动器Bs接合能够适当地变更车辆的行驶模式。具体来讲，若离合器Cs接合，则成为能够进行变矩器6的可变容量控制的模式，若离合器Ci接合，则成为能够进行基于电动马达10的车辆的驱动/再生控制的模式。另外，若制动器Bs接合，则导轮6s被设为旋转停止状态，因此成为能够作为容量系数C固定的以往的变矩器发挥作用的模式。另外，能够进行上述变矩器6的可变容量控制的模式对应本发明的第1模式，通过使对应于第1断续单元的离合器Cs接合来以能够传递动力的方式将电动马达10和导轮6s连接在一起，从而能够通过电动马达
10控制导轮6s的旋转状态。另外，能够进行车辆的驱动/再生控制的模式对应本发明的第2模式，通过使对应于第2断续单元的离合器Ci接合来以能够传递动力的方式将电动马达10和输入轴22连接在一起，从而能够进行基于电动马达10的动力运行(驱动)以及制动(再生)。并且，能够作为以往的变矩器发挥作用的模式对应本发明的第3模式，通过使对应于第3断续单元的制动器Bs接合来将导轮6s和壳体11连接，将导轮6s设为停止状态。

[0091] 并且，在本实施例中，通过根据车辆的行驶条件适当地接合离合器Cs、Ci以及制动器Bs，来变更车辆的行驶模式。下面，对上述的行驶模式的变更控制进行说明。 [0092] 图8是说明基于电子控制装置78的控制动作的主要部分的功能框图。有级变速控制单元120例如判定车辆的行驶状态，根据预先存储的锁止接合映射图并基于车速以及油门开度Acc控制锁止离合器L/U的接合以及释放，并且基于预先存储的变速映射图判定是否执行自动变速机8的变速，并按照该判断结果将执行变速的命令向液压控制电路30输出。

[0093] 驱动力要求判定单元122根据例如将油门踏板的操作量、即油门开度Acc和车速V等作为参数的预先设定的电动马达10的驱动区域映射图，判定是否产生了针对电动马达10的驱动力要求。

[0094] 若判定为需要电动马达10的驱动，则涡轮旋转速度计算单元124利用涡轮旋转速度传感器83检测出涡轮旋转速度NT。另外，也可以根据车速V、即输出轴旋转速度NOUT以及自动变速机8的传动比计算出涡轮旋转速度NT。涡轮旋转速度判定单元126判定利用涡轮旋转速度计算单元124检测出的涡轮旋转速度NT是否大于电动马达10的允许旋转速度。另外，电动马达10的允许旋转速度与根据额定设定的旋转速度、或者当前的电动马达10的驱动状态计算出的旋转速度相对应。若涡轮旋转速度NT、即输入轴22的旋转速度大于电动马达10的允许旋转速度，则在电动马达10与输入轴22连接着的时候(离合器Ci接合的时候)，电动马达10的旋转速度超过允许旋转速度从而有可能产生过旋转。在这种时候，禁止离合器Ci的接合(第2模式)，实施基于离合器Cs的接合(第1模式)的变矩器6的可变容量控制。

[0095] 容量系数变更时辅助转矩计算单元128(后面记述为转矩计算单元128)计算选择第1模式时、即基于变矩器6的可变容量控制的辅助转矩。例如，根据变矩器6的各旋转元件的旋转状态和发动机9的驱动状态计算当前的车辆的驱动状态，并且根据油门开度Acc以及其变化率、车速V等计算下一个时机需要的必要驱动力。并且，计算发动机9的驱动力以及电动马达10的辅助转矩(辅助转矩)以得到该必要驱动力。

[0096] 容量系数变更时辅助控制可能判定单元130(后面记述为辅助可能判定单元130)判定是否能够利用电动马达10控制(可变容量控制)由转矩计算单元128计算出的辅助转矩。例如，利用电动马达10的基于额定值的输出限制和蓄电装置50的充电容量SOC、以及电动马达10的故障等判定是否能够进行控制。

[0097] 模式切换单元132根据辅助可能判定单元130或者涡轮旋转速度判定单元126的判定结果执行模式切换。例如，若通过涡轮旋转速度判定单元126判定为涡轮旋转速度NT大于电动马达10的马达允许旋转速度，则模式切换单元132切换至基于离合器Cs接合的变矩器6的可变容量控制(第1模式)。另外，实际上，还根据辅助可能判定单元130的判定结果执行向第1模式的切换。另一方面，若判定为涡轮旋转速度NT小于电动马达10的马达允许旋转速度，则模式切换单元132切换至基于离合器Ci接合亦即电动马达10与输入轴22直接连接的、车辆的驱动/再生控制(第2模式)。

[0098] 另外，若通过涡轮旋转速度判定单元126判定为涡轮旋转速度NT大于电动马达10的马达允许旋转速度，并且，通过辅助可能判定单元130判定为能够进行基于变矩器6的可变容量控制的转矩辅助，则模式切换单元132切换至基于离合器Cs接合的、变矩器6的可变容量控制(第1模式)。另一方面，若判定为不能进行基于电动马达10的可变容量控制，则模式切换单元例如通过使制动器Bs适当接合来将导轮6s设为停止状态作为容量系数一定的以往的变矩器作动(第3模式)。另外，也可以通过控制制动器Bs的接合压力使其滑移接合来作为可变容量的变矩器6作动。另外，若变矩器6达到耦合(coupling)范围则释放制动器Bs使导轮6s空转。

[0099] 在被切换到第1模式的情况下，电动机控制单元134例如通过检测出变矩器6的泵轮6s、涡轮6t、以及导轮6s的旋转速度计算出变矩器6的滑移状态，并且通过计算出输入转矩来计算出变矩器6的转矩比t以及容量系数C。还计算出得到必要驱动力的、即得到基于电动马达10的辅助转矩的转矩比tp以及容量系数Cp，为了得到这些对电动马达10的旋转速度进行反馈控制。或者，也可以执行电动马达10的反馈控制，以成为根据预先设定的电动马达10的辅助转矩和电动马达10的旋转速度之间的关系映射决定的旋转速度。另外，即使在切换至第2模式的情况下，电动机控制单元134为了得到上述的必要驱动力执行基于电动马达10的车辆的驱动控制。另外，此时，也可以是仅基于电动马达10的电动行驶和基于发动机9以及电动马达10的辅助行驶中的任意一种。这样，模式切换单元132根据电动马达10的允许旋转速度、辅助转矩对模式进行切换。

[0100] 图9是说明电子控制装置78的控制动作的主要部分、即根据车辆的行驶条件选择性地切换行驶模式的控制动作的流程图。例如以数msec 至数十msec的极短的循环时间反复被执行。

[0101] 首先，在与驱动力要求判定单元122相对应的SA1中，判定是否产生了针对电动马达10的驱动力要求。若SA1是否定，则使该程序结束。若SA1是肯定，则在与涡轮旋转速度计算单元124相对应的SA2中，计算涡轮6t的旋转速度。并且，在与模式切换单元132以及涡轮旋转速度判定单元126相对应的SA3中，判定涡轮旋转速度NT是否大于电动马达10的允许旋转速度。若SA3是否定，则由于能够通过电动马达10直接进行车辆的驱动/再生控制，所以在与电动机控制单元134相对应的SA7中，通过使离合器Ci接合将电动马达
10和输入轴22设为连接状态来实施基于电动马达10的车辆的驱动(再生)控制(第2模式)。

[0102] 若SA3是肯定，则实施基于离合器Cs接合的变矩器6的可变容量控制。首先，在与转矩计算单元128相对应的SA4中，计算出变矩器6的容量系数变更时的辅助转矩。并且，在与辅助可能判定单元130相对应的SA5中，根据SA4中计算出的辅助转矩、以及电动马达10的驱动状态判定是否能够进行基于电动马达10的辅助。若SA5是否定，则例如切换至第3模式并结束该程序。若SA5是肯定，则在与电动机控制单元134相对应的SA6中，接合离合器Cs并执行变矩器6的可变容量控制(第1模式)。

[0103] 如上所述，根据本实施例，由于具备具有泵轮6p、涡轮6t和以能够旋转的方式配设在该涡轮6t和泵轮6p之间的导轮6s的变矩器6和驱动上述导轮6s的电动马达10，所以，利用电动马达10使导轮6s向着泵轮6p的旋转方向亦即正旋转方向、和向着与泵轮6p的旋转方向相反的负旋转方向旋转，由此，与以往相比转矩比t以及容量系数C的变化范围变大，所以能够大幅度提高车辆的燃油效率性能以及动力性能。

[0104] 另外，根据本实施例，由于具备将离合器Cs设为连接状态利用电动马达10控制导轮6s的旋转状态的第1模式、将离合器Ci设为连接状态从而能够进行基于电动马达10的动力运行以及再生的第2模式、和根据车辆的行驶条件选择上述第1模式和第2模式的模式切换单元132，所以，根据车辆的行驶条件适当地选择第1模式或者第2模式。由此，能够实施与模式相应的适当的控制，从而能够大幅度提高车辆的燃油效率性能以及动力性能。 [0105] 另外，根据本实施例，模式切换单元132根据电动马达10的允许旋转速度切换至上述第1模式和第2模式中的任意一种，因此能够通过计算出电动马达10的允许旋转速度来适当地切换模式，从而能够大幅度提高车辆的燃油效率性能以及动力性能。 [0106] 另外，根据本实施例，模式切换单元132在涡轮6t的旋转速度大于电动马达10的允许旋转速度时切换至第1模式，因此变矩器6的可变容量控制成为可能。由此，能够借助于变矩器6的可变容量来辅助(assist)车辆的驱动力。另外，通过在涡轮6t的旋转速度较高时接连电动马达10也避免了电动马达10的过旋转。

[0107] 另外，根据本实施例，由于模式切换单元132在涡轮6t的旋转速度小于电动马达10的允许旋转速度时切换至第2模式，所以能够利用电动马达10直接对车辆进行驱动以及制动(再生)。另外，设，基于该电动马达10的直接驱动包括利用发动机9的驱动力和电动马达10的驱动力驱动车辆的、所谓的辅助行驶。

[0108] 另外，根据本实施例，由于模式切换单元132还根据车辆的行驶条件切换至第3模式，所以若切换至第3模式，则导轮6s成为旋转停止的状态。由此，通过适当地切换第3模式，也能够作为以往的变矩器作动。例如，在变矩器6的变矩范围中，将制动器Bs设为连接状态使导轮6s的旋转停止并使转矩比增大。另外，例如在变矩器6的耦合范围中，断开制动器Bs来使导轮空转。

[0109] 接着，对本发明的另外的实施例进行说明。另外，在下面的说明中，对与上述的实施例相同的部分赋予相同的符号并省略说明。

[0110] 实施例2

[0111] 图10是说明基于本发明的另外的实施例的电子控制装置78的控制动作的主要部分的功能框图。有级变速控制单元120以及驱动力要求判定单元122和上述的实施例相同，因此省略其说明。必要驱动力计算单元150根据油门开度Acc和车速V等计算驾驶者要求的必要驱动力。必要驱动力判定单元152对计算出的必要驱动力和电动马达10能够额定输出的驱动力、或者根据当前的电动马达10的驱动状态计算出的能够输出的驱动力进行比较，判定必要驱动力是否大于电动马达10能够输出的驱动力。

[0112] 在必要驱动力判定单元152否定、即电动马达10能够输出的驱动力大于必要驱动力的情况下，执行马达富余驱动力判定单元154。马达富余驱动力判定单元154判定以计算出的必要驱动力和电动马达10能够输出的驱动力之间的差值定义的富余驱动力是否大于预先通过实验设定的阈值。另外，将上述阈值设定为能够与将油门踏板进一步踏入时的加速要求对应的驱动力。

[0113] 并且，模式切换单元132根据马达富余驱动力判定单元154的判定结果选择最佳的车辆的行驶状态(行驶模式)。例如，在上述富余驱动力大于阈值的情况下，模式切换单元132判定为仅基于电动马达10的行驶是可能的，并使发动机9停止，切换至仅基于电动马达10的驱动的电动行驶模式(第1模式)。另一方面，在上述富余驱动力小于阈值的情况下，模式切换单元132切换至基于发动机9和电动马达10的辅助行驶模式(第1模式)。并且，电动机控制单元134使与上述切换后的第1模式相对应的离合器Cs接合，并且，实施基于电动马达10的可变容量控制以得到上述必要驱动力。另外，电动马达10的控制动作与上述的实施例相同，因此省略其说明。

[0114] 若必要驱动力判定单元152肯定、即在电动马达10能够输出的驱动力小于必要驱动力的情况下，执行燃料消耗量计算单元156。燃料消耗量计算单元156首先计算输出上述计算出的必要驱动力时的瞬间燃料消耗量、即与基于油门踏板被踏入的油门开度Acc相对应的发动机9的燃料消耗量。具体来讲，根据燃料喷射装置110的燃料喷射数据计算发动机9的瞬间的燃料消耗量WA。

[0115] 另外，燃料消耗量计算单元156计算利用电动马达10直接使车辆进行辅助行驶(assist行驶)、即实施了基于电动马达10的驱动/再生控制(第2模式)的情况的直接辅助时的发动机9燃料消耗量WB。例如根据将计算出的瞬间的燃料消耗量WA作为参数的预先通过实验设定的燃料消耗量映射、或者燃料消耗的关系式来计算该燃料消耗量WB。 [0116] 进而，燃料消耗量计算单元156计算变矩器6的可变容量控制时(第 1模式)、即使离合器Cs接合并实施了变矩器6的容量系数C以及转矩比t的变更控制的情况的可变容量辅助时的燃料消耗量WC。例如根据将计算出的瞬间的燃料消耗量WA作为参数的预先通过实验设定的燃料消耗量映射、或者燃料消耗的关系式来计算该燃料消耗量WC。 [0117] 燃料消耗量比较单元158比较通过燃料消耗量计算单元156计算出的直接辅助时的燃料消耗量WB和可变容量辅助时的燃料消耗量WC，判定燃料消耗量WB是否少于燃料消耗量WC。

[0118] 并且，模式切换单元132根据上述的各选择单元切换至最佳的行驶模式。例如，在燃料消耗量WB少于燃料消耗量WC的情况下，模式切换单元132切换至基于电动马达10的直接辅助的行驶模式(第2模式)。另一方面，在燃料消耗量WC少于燃料消耗量WB的情况下，模式切换单元132切换至基于可变容量辅助的行驶模式(第1模式)。并且，电动机控制单元134将使与上述所选择的行驶模式相对应的离合器Cs或者Ci接合的命令输出至液压控制电路30，适当地控制电动马达10。另外，切换至第1模式或者第2模式的情况下的电动马达10的动作控制与上述的实施例相同，因此省略其说明。这样，模式切换单元132根据车辆的必要驱动力、燃料消耗量、以及富余驱动力来切换模式。

[0119] 图11是说明电子控制装置78的控制动作的主要部分、即根据车辆的行驶条件选择性地变更行驶模式的控制动作的另外的流程图，例如以数msec至数十msec的极短的循环时间反复被执行。

[0120] 首先，在与驱动力要求判定单元122相对应的SB1中，判定是否发生了针对电动马达10的驱动力要求。若SB1是否定，则例如切换至第3模式并结束该程序。若SB1是肯定，则在与必要驱动力计算单元150相对应的SB2中，根据油门开度Acc和车速V等计算必要驱动力。并且，在与必要驱动力判定单元152相对应的SB3中，判定在SB2中计算出的必要驱动力是否大于电动马达10能够输出的驱动力。若SB3是否定，则在与马达富余驱动力判定单元154相对应的SB10中，判定以计算出的必要驱动力和电动马达10能够输出的驱动力之间的差值定义的富余驱动力是否大于预先通过实验设定的阈值。若SB10是肯定，则在与模式切换单元132和电动机控制单元134相对应的SB11中，执行电动行驶模式。另一方面，若SB10是否定，则在与模式切换单元132和电动机控制单元134相对应的SB12中，执行基于发动机9和电动马达10的辅助行驶。

[0121] 返回SB3，若SB3是肯定，则在与燃料消耗量计算单元156相对应的SB4中，计算发动机9的瞬间的燃料消耗量WA。接着，在与燃料消耗量计算单元156相对应的SB5中，计算实施了基于电动马达10的直接辅助(第2模式)的情况下的燃料消耗量WB。并且，在与燃料消耗量计算单元156相对应的SB6中，计算实施了变矩器6的可变容量控制(第1模式)的情况下的燃料消耗量WC。

[0122] 并且，在与燃料消耗量比较单元158相对应的SB7中，比较SB5以及SB6中计算出的燃料消耗量WB和燃料消耗量WC，判定燃料消耗量WB是否少于燃料消耗量WC。若SB7是肯定，则在与模式切换单元132和电动机控制单元134相对应的SB8中，实施基于电动马达10的直接辅助(第2模式)的行驶。若SB7是否定，则在与模式切换单元132和电动机控制单元134相对应的SB9中，实施基于电动马达10的可变容量辅助(第1模式)的行驶。 [0123] 如上所述，根据本实施例，模式切换单元132根据车辆的必要驱动力选择第1模式和第2模式中的任意一种，因此通过计算出车辆的必要驱动力，能够切换至适当的行驶模式，从而能够大幅度提高车辆的燃油效率性能以及动力性能。另外，在要求了超过了电动马达10的可能输出界限的驱动力的情况下，能够避免与其相当的控制。

[0124] 另外，根据本实施例，模式切换单元132通过比较车辆的必要驱动力和电动马达10的输出来切换至第1模式和第2模式中的任意一种，因此能够根据电动马达10的性能切换至合适的模式。

[0125] 另外，根据本实施例，模式切换单元132在车辆的必要驱动力大于电动马达10的输出时，切换至由燃料消耗量比较单元158判定的燃料消耗量较少一方的模式，因此能够提高车辆的燃油效率性能。

[0126] 另外，根据本实施例，在车辆的必要驱动力小于电动马达10的输出时，模式切换单元132切换至第2模式，因此能够利用电动马达10对车辆进行直接辅助(包括电动行驶)。

[0127] 实施例3

[0128] 图12是说明基于本发明的另外的实施例的电子控制装置78的控制动作的主要部分的功能框图。有级变速控制单元120与上述的实施例相同，因此省略其说明。发动机驱动判定单元168判定发动机9是否是驱动状态。必要驱动力计算单元150根据油门开度Acc、车速V和自动变速机8的传动比等计算驾驶者要求的必要驱动力。蓄电容量判定单元160判定向电动马达10供给电力的蓄电装置50的充电容量SOC是否小于预先设定的允许下限值、即阈值S。并且，在充电容量SOC小于阈值S的情况下，执行锁止判定单元162。 [0129] 锁止判定单元162判定在变矩器6中是否执行了锁止离合器控制。例如根据对锁止离合器L/U的动作进行切换的未图示的电磁阀的输出信号和成为使锁止离合器L/U接合的动力源的接合液压来判定锁止离合器L/U的控制状态。并且，根据锁止判定单元162的判定结果，模式切换单元132切换至合适的基于电动马达10的模式。具体来讲，在实施了锁止控制的情况下，模式切换单元132使离合器Ci接合(第2模式)，执行基于电动机控制单元134的基于输入轴22的再生的发电控制。另一方面，在未实施锁止控制的情况下，模式切换单元132使离合器Cs接合(第1模式)，执行基于电动机控制单元134的基于导轮6s的再生的发电控制。

[0130] 另外，在由蓄电容量判定单元160判定为蓄电容量SOC多于阈值S的情况下，实施电动机作动时间计算单元164。电动机作动时间计算单元164首先计算在仅通过电动马达10使车辆行驶的情况下能够行驶的EV行驶可能时间T1。另外，例如根据使用电动马达10的驱动力和蓄电容量SOC预先通过实验设定的作动可能时间映射计算EV行驶可能时间T1。
另外，电动机作动时间计算单元164计算在电动马达10的辅助行驶时、即通过发动机9和电动马达10驱动车辆的情况下(第2模式)能够作动的直接辅助行驶可能时间T2。另外，和上述一样，根据使用电动马达10的辅助时所需要的驱动力和蓄电容量SOC预先通过实验设定的作动可能时间映射计算直接辅助行驶可能时间T2。此时，对于电动马达10，由于要求了对发动机9的驱动力进行辅助的程度的驱动力，所以直接辅助行驶可能时间T2大于EV行驶可能时间T1。进而，电动机作动时间计算单元164计算在通过变矩器6的可变容量控制输出必要驱动力的情况下(第1模式)能够行驶的变矩器辅助行驶可能时间T3。另外，和上述一样，根据使用输出必要驱动力时所需要的电动马达10的驱动力和蓄电容量SOC预先通过实验设定的作动可能时间映射计算变矩器辅助行驶可能时间T3。此时，对于电动马达10，由于要求了驱动导轮6s的程度的驱动力，所以变矩器辅助行驶可能时间T3大于EV行驶可能时间T1。

[0131] 电动机作动时间判定单元166比较由上述电动机作动时间计算单元164计算出的各行驶可能时间的大小关系。具体来讲，首先，电动机作动时间判定单元166比较EV行驶可能时间T1和预先通过实验等设定的作动时间、即阈值T，判定EV行驶可能时间T1是否大于该阈值T。在EV行驶可能时间T1小于阈值T的情况下，电动机作动时间判定单元166进而比较由电动机作动时间计算单元164计算出的直接辅助行驶可能时间T2和变矩器辅助行驶可能时间T3，判定直接辅助行驶可能时间T2是否大于变矩器辅助行驶可能时间T3。 [0132] 并且，模式切换单元132根据电动机作动时间判定单元166的判定结果切换至合适的行驶模式。具体来讲，例如若判定为EV行驶可能时间T1大于阈值T，则模式切换单元132切换至仅基于电动马达10的EV行驶模式。另一方面，在EV行驶可能时间T1小于阈值T、并且直接辅助行驶可能时间T2大于变矩器辅助行驶可能时间T3的情况下，实施基于发动机9和电动马达10的马达辅助行驶。即，切换至第2模式。另外，在EV行驶可能时间T1小于阈值T、并且直接辅助行驶可能时间T2小于变矩器辅助行驶可能时间T3的情况下，模式切换单元132实施基于变矩器6的可变容量控制的变矩器辅助行驶。即，切换至第1模式。并且，电动机控制单元134根据这些选择的行驶模式执行合适的基于电动马达10的控制。另外，与电动马达10的各行驶模式相应的控制动作与上述的实施例相同，因此省略其说明。这样，模式切换单元132根据蓄电装置50的蓄电容量SOC、锁止离合器L/U的接合状态、以及电动马达10的各模式中的作动可能时间切换模式。

[0133] 图13是说明电子控制装置78的控制动作的主要部分、即根据车辆的行驶条件选择性变更行驶模式的控制动作的流程图，例如以数msec 至数十msec程度的极短的循环时间反复被执行。

[0134] 首先，在与发动机驱动判定单元168相对应的SC1中，判定发动机9是否是驱动状态。若SC1是否定，则结束该程序。若SC1是肯定，则在与必要驱动力计算单元150相对应的SC2中，根据油门开度Acc和车速V等计算必要驱动力。并且，在与蓄电容量判定单元160相对应的SC3中，判定蓄电装置50的蓄电容量SOC是否小于阈值S。若SC3是肯定，则在与锁止判定单元162相对应的SC4中，判定是否正在实施锁止离合器L/U的控制。若SC4是肯定，则在与模式切换单元132和电动机控制单元134相对应的SC5中，选择第2模式，执行基于输入轴22的再生的发电控制。另一方面，若SC4是否定，则在与模式切换单元132和电动机控制单元134相对应的SC6中，选择第1模式，执行基于导轮6s的再生的发电控制。

[0135] 返回SC3，若SC3是否定，则在与电动机作动时间计算单元164相对应的SC7中，计算只有电动马达10的行驶可能时间、即EV行驶可能时间T1。接着，在与电动机作动时间计算单元164相对应的SC8中，计算由发动机9和电动马达10驱动车辆的情况下的能够作动的直接辅助行驶可能时间T2。并且，在与电动机作动时间计算单元164相对应的SC9中，计算基于电动马达10的变矩器辅助行驶时的变矩器辅助行驶可能时间T3。并且，在与电动机作动时间判定单元166相对应的SC10中，判定EV行驶可能时间T1是否大于阈值T。若SC10是肯定，则在与模式切换单元132和电动机控制单元134相对应的SC11中，判定仅基于电动马达10的驱动是可能的，使发动机9停止，并且，使离合器Ci接合，实施基于电动马达10的行驶(第2模式)。另一方面，若SC10是否定，则进而在与电动机作动时间判定单元166相对应的SC12中判定直接辅助行驶可能时间T2是否大于变矩器辅助行驶可能时间T3。若SC12是肯定，则在与模式切换单元132和电动机控制单元134相对应的SC13中，判定为实施基于发动机9和电动马达10的行驶，实施基于发动机9和电动马达10的驱动控制(第2模式)。另外，若SC12是否定，则在与模式切换单元132和电动机控制单元134相对应的SC14中，选择基于变矩器6的可变容量控制的行驶，接合离合器Cs实施基于电动马达10的变矩器6的可变容量控制(第1模式)。

[0136] 如上所述，根据本实施例，模式切换单元132根据向电动马达10供给电力的蓄电装置50的蓄电状态SOC，选择第1模式和第2模式中的任意一种，因此通过检测蓄电装置50的蓄电状态，能够适当地选择模式，从而能够大幅度提高车辆的燃油效率性能以及动力性能。另外，在蓄电装置50为低容量时，由于限制了电动马达10的输出，所以不选择要求输出超过了所限制的输出的模式。

[0137] 另外，根据本实施例，在蓄电装置50的蓄电状态SOC小于规定的阈值S时，模式切换单元132根据变矩器6所具备的锁止离合器L/U的接合状态切换至第1模式和第2模式中的任意一种，因此能够以合适的模式行驶。例如，如果锁止离合器L/U是接合的状态，则通过切换至第2模式，能够进行基于输入轴22的发电控制，从而能够改善蓄电状态SOC。另外，如果锁止离合器L/U是非接合的状态，则能够进行基于导轮6s的发电控制，从而能够改善蓄电状态SOC。

[0138] 另外，根据本实施例，具备计算在切换至第1模式以及第2模式时的各电动机作动可能时间的电动机作动时间计算单元164、和比较上述各作动可能时间的大小关系的电动机作动时间判定单元166，在蓄电装置50的蓄电状态SOC大于规定的阈值S时，模式切换单元132通过电动马达10的作动可能时间的比较切换至合适的模式，因此能够使车辆以合适的模式行驶。例如，在第2模式中，当仅基于电动马达10的电动行驶模式下的作动可能时间T1超过了规定的阈值B时，切换至电动行驶模式。另外，比较第1模式以及第2模式的各自的作动开始时间，切换至作动时间较长一方的模式。

[0139] 实施例4

[0140] 图14是说明本发明的另外的实施例的车辆用驱动装置180的一部分的概要图。本实施例的车辆用驱动装置180，在上述的图1的车辆用驱动装置7中，在电动马达10和变矩器6之间还设置有行星齿轮装置182。并且，通过以能够传递动力的方式将行星齿轮装置182的各旋转元件进行连接，来构成差动机构184。

[0141] 在差动机构184中，行星齿轮装置182的太阳轮S选择性地经由离合器Cs与导轮6s连接，并且选择性地经由制动器Bs与静止构件、即壳体11连接。行星齿轮装置182的行星架CA选择性地经由离合器Ci与输入轴22连接。行星齿轮装置182的齿圈R与电动马达10连接。这里，在本实施例的车辆用驱动装置180中，太阳轮S构成本发明的第1旋转元件RE1，行星架CA构成本发明的第2旋转元件RE2，齿圈R构成本发明的第3旋转元件RE3。另外，在本实施例中，离合器Cs构成本发明的第1断续单元，离合器Ci构成本发明的第2断续单元，制动器Bs构成本发明的第3断续单元

[0142] 在如上述那样构成的车辆用驱动装置180中，也与上述的实施例相同，通过根据车辆的行驶条件使离合器Cs、离合器Ci以及制动器Bs连接或断开，能够适宜地实施基于电动马达10的驱动/再生控制(第2模式)、变矩器6的可变容量控制(第1模式)以及作为以往的变矩器的作动(第3模式)。

[0143] 图15是表示基于离合器Cs、Ci以及制动器Bs的接合状态的车辆用驱动装置180的模式和关系的接合作动表。例如，通过将离合器Cs和离合器Ci设为接合状态(连接状态)(在图15中相当于“○”)，可以作为能够控制变矩器导轮6的容量的第1模式发挥作用。若离合器Cs被接合，则电动马达10和导轮6s以能够传递动力的方式经由行星齿轮装置182连接。另外，若离合器Ci接合，则由于输入轴22和行星架CA连接，所以行星架Ci作为反力产生构件发挥作用。另外，输入轴22经由自动变速机8与车轮连接，因此相对于其他的旋转元件惯性(惯性力)较大，因此能够作为反力产生构件发挥作用。由此，能够将输入轴22作为反力基准，利用电动马达10控制导轮6s的旋转速度，从而能够使变矩器导轮6作为可变容量型变矩器发挥功能。

[0144] 另外，通过将离合器Ci和制动器Bs设为接合(连接)状态，电动马达10以能够传递动力的方式经由行星齿轮装置182与输入轴22连接(第2模式)。由此，能够利用电动马达10对输入轴进行旋转驱动，并且，能够利用由输入轴22传递的驱动力进行基于电动马达10的再生。此时，通过将制动器Bs接合，太阳轮S作为反力产生构件发挥作用。 [0145] 另外，在离合器Cs接合并且离合器Ci释放的状态下(在图15中相当于空栏)，若将制动器Bs适宜地接合(包括滑移接合)或者释放(在图15中相当于“◎”)，则成为第3模式。若使制动器Bs接合，则离合器Cs接合，从而使导轮6s停止旋转。即，通过在上述的状态下将制动器Bs适宜地接合或者释放，能够使变矩器6的导轮6s以与以往的变矩器导轮同样的方式动作。具体来讲，例如在变矩器6的变矩范围中，通过接合(连接)制动器Bs使变矩器6内的作动油的流动发生变化，而使转矩增大。另外，在耦合范围中，通过释放(断开)制动器Bs使导轮6s空转，使其作为流体连接器发挥作用。另外，若将制动器Bs一直释放，则变矩器6以与流体连接器同样的方式作动。

[0146] 并且，在离合器Ci释放并且制动器Bs接合的状态下，若适宜地接合(包括滑移接合)或者释放离合器Cs，则成为第3模式。若将离合器Cs接合，则制动器Bs接合，从而使导轮6s停止旋转。即，通过在上述状态下适当地接合或者释放离合器Cs，能够使变矩器6的导轮6s以与以往的变矩器导轮相同的方式作动。具体来讲，例如在变矩器6的变矩范围内，通过接合(连接)离合器Cs使变矩器6内的作动油的流动发生变化，而使转矩增大。另外，在耦合范围中，通过释放(断开)离合器Cs使导轮6s空转，使其作为流体连接器发挥作用。另外，若将离合器Cs一直释放，则变矩器6以与流体连接器同样的方式作动。 [0147] 另外，在本实施例中，通过设置行星齿轮装置182，电动马达10的驱动力通过行星齿轮装置182被变换成转矩输出。即，即使电动马达10的输出较小，也能够由行星齿轮装置182放大转矩，来输出规定的驱动力。由此，也能够使电动马达10小型化。 [0148] 如上所述，根据本实施例，即使是如上述那样构成的车辆用驱动装置180，若执行本控制也能够得到和上述的实施例同样的效果，进而，设置有行星齿轮装置182，并将行星齿轮装置182的各旋转元件如上述那样连接，所以电动马达10的输出转矩经由行星齿轮装置182被变换成转矩。由此，能够将电动马达10进一步小型化。

[0149] 上面根据附图对本发明的实施例进行了详细的说明，但是本发明在其他的方式中也可应用。

[0150] 例如，在上述的实施例中，在车辆驱动装置7的后级部分设置有有级式的自动变速机8，但是该自动变速机8并不限定于有级式的变速机，例如也可以是带式无级变速机等的无级变速机。即，变速机的构造在本发明中可以在不矛盾的范围内自由地变更。 [0151] 另外，分别独立地记载了上述的各实施例，但是也可以将它们组合实施。 [0152] 另外，在上述的实施例的车辆用驱动装置180中，行星齿轮装置182的连接关系并不被特别限定，还可以由多个行星齿轮装置、或者双行星轮式的行星齿轮装置构成。 [0153] 另外，在上述的实施例中，根据油门开度Acc和车速V计算必要驱动力，但是也可以代替油门开度Acc根据节气门开度θTH来计算。

[0154] 另外，在上述的实施例中，通过反馈控制或者前馈控制实施电动马达10的控制，但是也可以通过例如定时控制等其他的方法控制。

[0155] 另外，在上述的实施例中，设置有制动器Bs，但是由于即使是没有第3模式的构成也能够得到充分的效果，所以不一定必须设置制动器Bs。

[0156] 另外，上面所记述的只不过是一种实施方式，本发明也可以以根据本领域技术人员的知识进行各种变更、改良后的方式实施。

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车辆的锁止离合器控制装置及锁止离合器控制方法	2020-05-18	199
经修正的锁止离合器	2020-05-15	292
锁止离合器控制系统	2020-05-15	286
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锁止离合器的控制装置	2020-05-17	351
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锁止离合器	2020-05-11	801
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车辆用驱动装置的控制装置

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