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混合动驱动装置

阅读:162发布:2023-01-10

专利汇可以提供混合动驱动装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供一种采用双 马 达分离方式的混合动 力 驱动装置,其可以确保低速范围的 加速 性能,并且高速范围的燃油效率也很高。具备与 发动机 驱动连结的 输入轴 、与 车轮 驱动连结的 输出轴 ,具备第一 电动机 及第二电动机,具备依转速的顺序构成第一、第二、第三旋转要素的 动力分配 用行星 齿轮 ,其中第一电动机与第一旋转要素连接,输入轴与第二旋转要素连接,中间 传动轴 和第二电动机与第三旋转要素连接,并且具备 变速器 ,其具有多个变速级,将从中间传动轴传递来的动力向输出轴输出,该变速器的多个变速级至少具备增速变速级和减速变速级,另外,在配设有第一电动机及第二电动机的电动机部与具备变速器的变速器部之间,设有中间传动轴所贯穿的隔壁。,下面是混合动驱动装置专利的具体信息内容。

1.一种混合动驱动装置,其具备与发动机驱动连结的输入轴、 与车轮驱动连结的输出轴
具备第一电动机及第二电动机,
具备依转速的顺序构成第一、第二、第三旋转要素的动力分配用行 星齿轮,其中,上述第一电动机与上述第一旋转要素连接,上述输入轴 与上述第二旋转要素连接,中间传动轴和上述第二电动机与上述第三旋 转要素连接,并且
具备变速器,其具有多个变速级,将从上述中间传动轴传递来的动 力向上述输出轴输出,
上述变速器的上述多个变速级至少具备:将上述中间传动轴的转速 增加而向上述输出轴输出的增速变速级、以及将上述中间传动轴的转速 减小而向上述输出轴输出的减速变速级,
在配设有上述第一电动机及第二电动机的电动机部与具备上述变 速器的变速器部之间,设有上述中间传动轴所贯穿的隔壁。
2.根据权利要求1所述的混合动力驱动装置,其中,
上述变速器具有第一制动器、传递上述中间传动轴的旋转的第一离 合器及第二离合器、以及依转速的顺序构成第一、第二、第三、第四旋 转要素的变速用行星齿轮组
上述第一旋转要素根据上述第一制动器选择性地固定于机壳上,
上述第二旋转要素根据上述第二离合器选择性地传递上述中间传 动轴的旋转,上述第三旋转要素可以将输出旋转向上述输出轴输出,
上述第四旋转要素根据上述第一离合器选择性地传递上述中间传 动轴的旋转,上述第一离合器与第二离合器配置于上述变速用行星齿轮 组与上述第二电动机之间,
上述第一离合器的输出侧传递构件穿过上述第二离合器的输出侧 传递构件的内径侧,与构成上述变速用行星齿轮组的上述第四旋转要素 连结。
3.根据权利要求2所述的混合动力驱动装置,其中,上述变速器 还具有第二制动器,构成上述变速用行星齿轮组的第二旋转要素根据上 述第二制动器选择性地固定于机壳上。
4.根据权利要求2或3所述的混合动力驱动装置,其中,将上述第 一离合器及上述第二离合器配置于比上述电动机的径向外表面更靠向 内侧,并且将上述第一离合器与上述第二离合器的至少一部分沿轴向重 叠地配置。
5.根据权利要求4所述的混合动力驱动装置,其中,上述第一离 合器配置于比上述第二离合器更靠向内径侧。
6.根据权利要求3所述的混合动力驱动装置,其中,上述变速器 还具有第三离合器,构成上述变速用行星齿轮组的第一旋转要素根据上 述第三离合器选择性地传递中间传动轴的旋转。
7.根据权利要求6所述的混合动力驱动装置,其中,上述第三离 合器配置于比上述变速用行星齿轮组更靠向上述电动机侧,并且配置于 比上述电动机的径向外表面更靠向内侧,
上述第三离合器与上述第一离合器、第二离合器的任意一方或双方 在轴向上重叠地进行配置。
8.根据权利要求6或7所述的混合动力驱动装置,其中,上述第一 离合器的输出侧传递构件穿过上述第三离合器的输出侧传递构件的内 径侧,而与构成上述变速用行星齿轮组的上述第四旋转要素连结。
9.根据权利要求1所述的混合动力驱动装置,其中,上述变速器 具有第一制动器、传递中间传动轴的旋转的第一离合器及第二离合器、 以及依转速的顺序构成第一、第二、第三、第四旋转要素的变速用行星 齿轮组,
上述第一旋转要素根据上述第一制动器选择性地固定于机壳上,
上述第二旋转要素根据上述第二离合器选择性地传递上述中间传 动轴的旋转,上述第三旋转要素可以将输出旋转向上述输出轴输出,
上述第四旋转要素根据上述第一离合器选择性地传递上述中间传 动轴的旋转,在上述第一离合器与第二离合器之间配置上述变速用行星 齿轮组,上述第一离合器的输出侧传递构件至少相对于上述第二离合器 的输出侧传递构件在轴向上配置于不同的位置
10.根据权利要求9所述的混合动力驱动装置,其中,上述变速器 还具有第二制动器,构成上述变速用行星齿轮组的第二旋转要素根据上 述第二制动器选择性地固定于机壳上。
11.根据权利要求9或10所述的混合动力驱动装置,其中,上述第 一离合器及上述第二离合器配置于比上述电动机的径向外表面更靠向 内侧。
12.根据权利要求10所述的混合动力驱动装置,其中,上述变速器 还具有第三离合器,构成上述变速用行星齿轮组的第一旋转要素根据上 述第三离合器选择性地传递中间传动轴的旋转。
13.根据权利要求12所述的混合动力驱动装置,其中,上述第三离 合器配置于比上述变速用行星齿轮组更靠向上述电动机侧,并且配置于 比上述电动机的径向外表面更靠向内侧。
14.根据权利要求12所述的混合动力驱动装置,其中,上述第一离 合器的输出侧传递构件穿过上述第三离合器的输出侧传递构件的内径 侧,而与构成上述变速用行星齿轮组的上述第四旋转要素连结。
15.根据权利要求2或9所述的混合动力驱动装置,其中,
上述变速用行星齿轮组具备具有恒星齿轮、行星架内齿圈的三要 素的第一行星齿轮及第二行星齿轮而构成,
上述第一行星齿轮的恒星齿轮根据第一制动器选择性地固定于机 壳上,
上述第一行星齿轮的行星架与上述第二行星齿轮的内齿圈连结,并 且根据第二离合器选择性地传递中间传动轴的旋转,
上述第一行星齿轮的内齿圈与上述第二行星齿轮的行星架连结,并 且与上述输出轴驱动连结,
上述第二行星齿轮的恒星齿轮根据第一离合器选择性地传递中间 传动轴的旋转。
16.根据权利要求2或9所述的混合动力驱动装置,其中,
上述变速用行星齿轮组具备具有恒星齿轮、行星架及内齿圈的三要 素的第一行星齿轮及第二行星齿轮而构成,
上述第一行星齿轮的内齿圈根据第一制动器选择性地固定于机壳 上,
上述第一行星齿轮的行星架与上述第二行星齿轮的内齿圈连结,并 且根据第二离合器选择性地传递中间传动轴的旋转,
上述第一行星齿轮的恒星齿轮与上述第二行星齿轮的恒星齿轮连 结,并且根据第一离合器选择性地传递中间传动轴的旋转,
上述第二行星齿轮的行星架与上述输出轴驱动连结。
17.根据权利要求2或9所述的混合动力驱动装置,其中,
上述变速用行星齿轮组通过具备如下的拉维瑙式行星齿轮组而构 成,即,具有支承长行星小齿轮及短行星小齿轮的公共行星架,且上述 长行星小齿轮与上述短行星小齿轮、一侧的恒星齿轮及公共内齿圈啮 合,上述短行星小齿轮与另一侧的恒星齿轮啮合
上述一侧的恒星齿轮根据第一离合器选择性地传递中间传动轴的 旋转,
上述另一侧的恒星齿轮根据第一制动器选择性地固定于机壳上,
上述公共行星架根据第二离合器选择性地传递中间传动轴的旋转,
上述公共内齿圈与上述输出轴驱动连结。
18.根据权利要求1所述的混合动力驱动装置,其中,
上述变速器具有将旋转要素选择性地固定于机壳上的第一制动器 及第二制动器、传递上述中间传动轴的旋转的第一离合器及第二离合 器、以及依转速的顺序构成第一、第二、第三、第四旋转要素的变速用 行星齿轮组,
根据对上述第一制动器、第二制动器、第一离合器及第二离合器的 接合/脱离状态的设定,将上述中间传动轴的转速以四个不同的变速比 向上述输出轴输出。
19.根据权利要求18所述的混合动力驱动装置,其中,
对于上述变速用行星齿轮组,
构成上述变速用行星齿轮组的上述第一旋转要素根据第一制动器 选择性地固定于机壳上,
构成上述变速用行星齿轮组的上述第二旋转要素根据上述第二离 合器选择性地传递上述中间传动轴的旋转,并且根据上述第二制动器选 择性地固定于机壳上,
构成上述变速用行星齿轮组的上述第三旋转要素可以将输出旋转 向上述输出轴输出,
构成上述变速用行星齿轮组的上述第四旋转要素根据上述第一离 合器选择性地传递上述中间传动轴的旋转。
20.根据权利要求18或19所述的混合动力驱动装置,其中,
上述变速用行星齿轮组具备具有恒星齿轮、行星架及内齿圈的三要 素的第一行星齿轮及第二行星齿轮而构成,
上述第一行星齿轮的恒星齿轮根据上述第一制动器选择性地固定 于机壳上,
上述第一行星齿轮的行星架与上述第二行星齿轮的内齿圈连结,根 据第二离合器选择性地传递中间传动轴的旋转,并且根据上述第二制动 器选择性地固定于机壳上,
上述第一行星齿轮的内齿圈与上述第二行星齿轮的行星架连结,并 且与上述输出轴驱动连结,
上述第二行星齿轮的恒星齿轮根据上述第一离合器选择性地传递 中间传动轴的旋转。
21.根据权利要求18或19所述的混合动力驱动装置,其中,
上述变速用行星齿轮组具备具有恒星齿轮、行星架及内齿圈的三要 素的第一行星齿轮及第二行星齿轮而构成,
上述第一行星齿轮的内齿圈根据上述第一制动器选择性地固定于 机壳上,
上述第一行星齿轮的行星架与上述第二行星齿轮的内齿圈连结,根 据第二离合器选择性地传递中间传动轴的旋转,并且根据上述第二制动 器选择性地固定于机壳上,
上述第一行星齿轮的恒星齿轮与上述第二行星齿轮的恒星齿轮连 结,并且根据第一离合器选择性地传递中间传动轴的旋转,
上述第二行星齿轮的行星架与上述输出轴驱动连结。
22.根据权利要求18或19所述的混合动力驱动装置,其中,
上述变速用行星齿轮组通过具备如下的拉维瑙式行星齿轮组而构 成,即,具有支承长行星小齿轮及短行星小齿轮的公共行星架,且上述 长行星小齿轮与上述短行星小齿轮、一侧的恒星齿轮及公共内齿圈啮 合,上述短行星小齿轮与另一侧的恒星齿轮啮合,
上述一侧的恒星齿轮根据上述第一离合器选择性地传递中间传动 轴的旋转,
上述另一侧的恒星齿轮根据上述第一制动器选择性地固定于机壳 上,
上述公共行星架根据上述第二离合器选择性地传递中间传动轴的 旋转,并且根据上述第二制动器选择性地固定于机壳上,
上述公共内齿圈与上述输出轴驱动连结。
23.根据权利要求19所述的混合动力驱动装置,其中,上述变速器 还具有第三离合器,构成上述变速用行星齿轮组的第一旋转要素根据上 述第三离合器选择性地传递中间传动轴的旋转。
24.根据权利要求2、9、18或19中任意一项所述的混合动力驱动 装置,其中,通过将上述第一离合器接合,而在向构成上述变速用行星 齿轮组的第四旋转要素传递上述中间传动轴的旋转的传动状态下,形成 前进级中变速比最大的齿轮级。
25.根据权利要求2、9、18或19中任意一项所述的混合动力驱动 装置,其中,上述变速用行星齿轮组通过具备如下的拉维瑙式行星齿轮 组而构成,即,具有支承长行星小齿轮及短行星小齿轮的公共行星架, 且上述长行星小齿轮与上述短行星小齿轮、一侧的恒星齿轮及公共内齿 圈啮合,上述短行星小齿轮与另一侧的恒星齿轮啮合。
26.根据权利要求3或10所述的混合动力驱动装置,其中,除了上 述第二制动器以外,还具备防止上述第二旋转要素的反转的单向离合 器,上述第二制动器及上述单向离合器择一地动作。
27.根据权利要求1所述的混合动力驱动装置,其中,上述变速器 具有:第一、第二制动器;传递上述中间传动轴的旋转的第一、第二、 第三离合器;依转速的顺序构成第一、第二、第三、第四旋转要素,并 包括第一行星齿轮和第二行星齿轮的变速用行星齿轮组,
上述第一行星齿轮及第二行星齿轮都具备恒星齿轮、行星架、内齿 圈而构成,
将变速用行星齿轮组的第一旋转要素与上述第一行星齿轮的恒星 齿轮结合,
将变速用行星齿轮组的第二旋转要素和第二行星齿轮的内齿圈与 上述第一行星齿轮的行星架结合,
将变速用行星齿轮组的第三旋转要素和第二行星齿轮的行星架与 上述第一行星齿轮的内齿圈结合,
将第四旋转要素与上述第二行星齿轮的恒星齿轮结合,
上述变速用行星齿轮组的第一旋转要素根据上述第三离合器选择 性地与上述中间传动轴连结,并且根据上述第一制动器选择性地与非旋 转构件连结,
上述变速用行星齿轮组的第二旋转要素根据上述第二离合器与上 述中间传动轴选择性地连结,并且根据上述第二制动器选择性地与非旋 转构件连结,
上述变速用行星齿轮组的第三旋转要素可以将输出旋转向上述输 出轴输出,
上述第四旋转要素根据上述第一离合器选择性地与上述中间传动 轴连结,
将上述中间传动轴的转速增大而输出的增速变速级,在第二离合器 及第一制动器的接合状态下实现,
将上述中间传动轴的转速减小而输出的减速变速级,在第一离合器 及第一制动器的接合状态下实现。
28.一种混合动力驱动装置,其具备与发动机驱动连结的输入轴、 与车轮驱动连结的输出轴,
具备第一电动机及第二电动机,
具备依转速的顺序构成第一、第二、第三旋转要素的动力分配用行 星齿轮,其中上述第一电动机与上述第一旋转要素连接,上述输入轴与 上述第二旋转要素连接,中间传动轴和上述第二电动机与上述第三旋转 要素连接,并且
具备变速器,其具有多个变速级,将从上述中间传动轴传递来的动 力向上述输出轴输出,
上述变速器具有:第一、第二制动器;传递上述中间传动轴的旋转 的第一、第二、第三离合器;依转速的顺序构成第一、第二、第三、第 四旋转要素,并包括第一行星齿轮和第二行星齿轮的变速用行星齿轮 组,
上述第一行星齿轮及第二行星齿轮都具备恒星齿轮、行星架、内齿 圈,
将变速用行星齿轮组的第一旋转要素与上述第一行星齿轮的恒星 齿轮结合,
将变速用行星齿轮组的第二旋转要素和第二行星齿轮的内齿圈与 上述第一行星齿轮的行星架结合,
将变速用行星齿轮组的第三旋转要素和第二行星齿轮的行星架与 上述第一行星齿轮的内齿圈结合,
将第四旋转要素与上述第二行星齿轮的恒星齿轮结合,
上述变速用行星齿轮组的第一旋转要素根据上述第三离合器选择 性地与上述中间传动轴连结,并且根据上述第一制动器选择性地与非旋 转构件连结,
上述变速用行星齿轮组的第二旋转要素根据上述第二离合器与上 述中间传动轴选择性地连结,并且根据上述第二制动器选择性地与非旋 转构件连结,
上述变速用行星齿轮组的第三旋转要素可以将输出旋转向上述输 出轴输出,
上述第四旋转要素根据上述第一离合器选择性地与上述中间传动 轴连结。
29.根据权利要求28所述的混合动力驱动装置,其中,将上述中间 传动轴的转速增大而输出的增速变速级在第二离合器及第一制动器的 接合状态下实现,
将上述中间传动轴的转速减小而输出的减速变速级在第一离合器 及第一制动器的接合状态下实现。
30.根据权利要求28或29所述的混合动力驱动装置,其中,在配 设有上述第一电动机及第二电动机的电动机部与具备上述变速器的变 速器部之间,设有上述中间传动轴所贯穿的隔壁。
31.根据权利要求28或29所述的混合动力驱动装置,其中,除了 上述第二制动器以外,还具备防止上述第二旋转要素的反转的单向离合 器,上述第二制动器及上述单向离合器择一地动作。

说明书全文

技术领域

发明涉及一种混合动驱动装置,其具备与发动机驱动连结的输 入轴、与车轮驱动连结的输出轴;具备第一电动机及第二电动机;具备 依转速的顺序构成第一、第二、第三旋转要素的动力分配用行星齿轮, 该行星齿轮将上述第一电动机与上述第一旋转要素连接,将上述输入轴 与上述第二旋转要素连接,将中间传动轴和上述第二电动机与上述第三 旋转要素连接;并且具备变速器,其具有多个变速级,将由上述中间传 动轴传递来的动力向上述输出轴输出。

背景技术

该种混合动力驱动装置如专利文献1中所公布的那样,是在从配设 于发动机侧的输入轴侧开始朝向输出轴侧的驱动传动系统中,依次具备 第一电动机、动力分配用行星齿轮、第二电动机、变速器而构成。
如果是该构成的混合动力驱动装置,则可以在利用第一电动机的作 用将发动机的转速维持在燃油效率最高的状态的同时,利用第二电动机 在输出侧补偿处于过度或不足的扭距。
专利文献1中,提出在和第二电动机一体化旋转的第二旋转轴、与 用来输出动力的驱动轴之间,夹设具备三级变速级的变速器,而可以无 降低动力传递效率地进行变速的混合动力驱动装置。
专利文献2提出设置作为差速状态切换装置的切换离合器C0及切 换制动器B0,该差速状态切换装置将动力分配机构选择性地切换为可 以作为电气性无级变速器动作的动作状态(无级变速状态)、可以作为 具有恒变速比的变速器动作的恒变速状态。其结果可以实现混合动力驱 动装置的小式化或燃油效率的提高。
该专利文献中,采用了可以实现前进时从4级到8级的变速级,并 且可以实现后退时1级或2级的变速级的变速器。
专利文献1:日本国特开2005-61498号公报
专利文献2:日本国特开2005-206136号公报
专利文献1中所公布的技术中,将使用差速齿轮机构进行了动力分 配后的驱动作为变速器输入而接收,将变速后的输出向驱动轮传递,然 而由于变速级被限定为3级,并且只可以在变速器的输出轴的转速与输 入轴的转速达到相同的直接连结状态下实现最高速级,因此对于更高速 范围中的燃油效率的提高(高速燃油效率)仍有改善的余地。
专利文献2中所公布的技术中,相对于发动机的转速可以获得减速 状态(低档状态)的输出,可以在需要牵引力的低速范围中提高相对加 速性能。另外,通过将分配发动机动力的动力分配机构中一个齿轮要素 定,而相对于发动机的转速增加向变速器输入的旋转轴的转速,将该 增加了的转速向变速器输出轴同速地传递,就可以抑制能量变换损失, 提高高速范围中的燃油效率。但是,该文献中所公布的技术中,由于在 变速器侧,无法增加其输入转速,无法在该状态下将发动机的转速无级 变速,因此无法通过最佳燃油效率线路使发动机动作,燃油效率差。所 以,在以下方面仍有改善的余地,即,将被称作双达分离(2motor split)方式的动力分配机构充分地活用在可作为电气性无级变速器而动 作的动作状态(无级变速状态),所谓双马达分离方式是将行星齿轮的 一个旋转要素与发动机的输出轴连接,将该行星齿轮的另外两个旋转要 素与连结在第一马达和驱动轮的传递轴连接,再将第二马达与该传递轴 连接。

发明内容

本发明是鉴于上述的问题而完成的,其目的在于,提供一种采用双 马达分离方式的混合动力驱动装置,其可以确保低速范围的加速性能, 并且高速范围的燃油效率也很高。
用于实现上述目的的本发明的本申请第一特征构成是:具备与发动 机驱动连结的输入轴、与车轮驱动连结的输出轴;具备第一电动机及第 二电动机;具备依转速的顺序构成第一、第二、第三旋转要素的动力分 配用行星齿轮,其中,上述第一电动机与上述第一旋转要素连接,上述 输入轴与上述第二旋转要素连接,中间传动轴和上述第二电动机与上述 第三旋转要素连接;并且具备变速器,其具有多个变速级,将从上述中 间传动轴传递来的动力向上述输出轴输出,上述变速器的上述多个变速 级至少具备:将上述中间传动轴的转速增加而向上述输出轴输出的增速 变速级、将上述中间传动轴的转速减小而向上述输出轴输出的减速变速 级;在配设有上述第一电动机及第二电动机的电动机部与具备上述变速 器的变速器部之间,设有上述中间传动轴所贯穿的隔壁。
所谓“连接”除了包括可以直接地进行驱动的传接的构造以外,还 包括借助多个构件间接地进行的构造。
所谓“电动机”包括起到马达或发电动机的任意一方的作用的构件, 以及根据需要起到作为马达的作用及作为发电动机的作用双方的构件。
该混合动力驱动装置被设为,在采用双马达分离方式的同时,变速 器具备增速变速级和减速变速级。所以,利用减速变速级可以可靠地应 对在低速范围中的加速,可以应对在高速范围中的燃油效率提高。另外, 由于变速器可以应对较宽的速度范围,因此可以在采用紧凑的电动机的 同时,在低速范围内实现较大的驱动力,在高速范围内实现燃油效率的 提高,同时可以充分地利用双马达分离方式的优点。另外,通过利用动 力分配用行星齿轮,增大发动机的驱动力,并且增大发动机的转速而向 变速器输入,进一步增大由该变速器增大了的转速,就可以提高能量效 率,实现良好的高速燃油效率。
另外,在通过在电动机部与变速器部之间设置中间传动轴所贯穿的 隔壁,而可以将由发动机、电动机或它们双方产生的驱动力向变速器传 递的构成中,可以将因有可能存在于变速器部的杂物侵入到电动机部而 对电动机的动作造成影响的情况抑制为最小限度。
在构成具备上述的本申请第一特征构成的混合动力驱动装置时,作 为第二特征构成,优选设为如下构成,即,上述变速器具有第一制动器、 传递上述中间传动轴的旋转的第一离合器及第二离合器、依转速的顺序 构成第一、第二、第三、第四旋转要素的变速用行星齿轮组,上述第一 旋转要素根据上述第一制动器选择性地固定于机壳上,上述第二旋转要 素根据上述第二离合器选择性地传递上述中间传动轴的旋转,上述第三 旋转要素可以将输出旋转向上述输出轴输出,上述第四旋转要素根据上 述第一离合器选择性地传递上述中间传动轴的旋转,上述第一离合器与 第二离合器配置于上述变速用行星齿轮组与上述第二电动机之间,上述 第一离合器的输出侧传递构件穿过上述第二离合器的输出侧传递构件 的内径侧,与构成上述变速用行星齿轮组的上述第四旋转要素连结。
所谓“传递”包括将旋转原样不变地直接传递的状态及将旋转增速 或减速而间接地传递的状态。
所谓“固定于机壳上”包括利用制动器而基于机壳被直接固定的状 态及借助固定于机壳上的构件,间接地利用制动器基于机壳被固定的状 态。
该构成的混合动力驱动装置中,通过使第二离合器和第一制动器动 作,向第二旋转要素传递中间传动轴的旋转,停止第一旋转要素的旋转, 就可以实现先前所说明的增速变速级,可以将被动力分配而输入变速器 中来的转速以增速状态从第三旋转要素向输出轴输出。另一方面,通过 使第一离合器和第一制动器动作,向第四旋转要素传递中间传动轴的旋 转,停止第一旋转要素的旋转,就可以实现先前所说明的减速级,可以 将被动力分配而输入变速器中来的转速以减速状态从第三旋转要素向 输出轴输出。
另外,在实现增速状态的驱动状态中,虽然第四旋转要素被进行强 烈的高速旋转,然而由于第一离合器的输出侧传递构件穿过第二离合器 的输出侧传递构件的内径侧与第四旋转要素连结,因此可以抑制其高速 旋转带来的影响。其结果是,例如可以抑制因离心力使第一离合器变形, 离合器的输入输出构件彼此接触而使行驶性能降低的情况。
另外,通过将第一离合器、第二离合器收纳于变速用行星齿轮组与 第二电动机之间,就可以夹隔该部位地将第二电动机及行星齿轮组之类 的重量部配设于两侧而获得紧凑且取得了平衡的混合动力驱动装置。
在具备上述的本申请第二特征构成的混合动力驱动装置中,最好上 述变速器还具有第二制动器,构成上述变速用行星齿轮组的第二旋转要 素根据上述第二制动器选择性地固定于机壳上。
通过采用该构成,就可以实现第一离合器与第二制动器在实质上作 用的更有效的变速级。
在此前所说明的混合动力驱动装置中,最好将上述第一离合器及上 述第二离合器配置于比上述电动机的径向外表面更靠内侧,并且将上述 第一离合器与上述第二离合器的至少一部分沿轴向重叠地配置。
混合动力驱动装置中可以采用的电动机是具有规定的宽度的较大 的构件,这样通过将第一及第二离合器保持成上述位置关系,就可以将 混合动力驱动装置的径向的大小最大限度地收缩到电动机的外径以内, 另外,通过将第一离合器与第二离合器在轴向上重叠,可以缩短混合动 力驱动装置的轴向长度。
该构成中,当设为将第一离合器配置于比第二离合器更靠向内径侧 的构成时,则可以形成在缩短轴向长度的同时在径向上也很紧凑的构 成。
在以上所说明的具备第二制动器的构成中,最好上述变速器还具有 第三离合器,构成上述变速用行星齿轮组的第一旋转要素根据上述第三 离合器选择性地传递中间传动轴的旋转。
在该构成的情况下,通过利用第三离合器向第一旋转要素传递中间 传动轴的旋转,并且利用第二制动器停止第二旋转要素的旋转,就可以 向第三旋转要素(输出轴)输出与中间传动轴相反方向的驱动力及旋转, 可以利用机械的变速实现后退。其结果是,可以在后退级中获得驱动力, 并且可以长时间地稳定地进行后退。另外,还可以避免伴随着后退在马 达侧产生很大的发热的情况。
在采用此种具备了第三离合器的构成的情况下,最好上述第三离合 器配置于比上述变速用行星齿轮组更靠向上述电动机侧,并且配置于比 上述电动机的径向外表面更靠向内侧,上述第三离合器被与上述第一离 合器、第二离合器的任意一方或双方在轴向上重叠地进行配置。
通过采用该构成,就可以合适地限制混合动力驱动装置的径向的宽 度及轴向的长度,可以获得紧凑的混合动力驱动装置。
另外,上述具备第三离合器的构成中,最好上述第一离合器的输出 侧传递构件穿过上述第三离合器的输出侧传递构件的内径侧,与构成上 述变速用行星齿轮组的上述第四旋转要素连结。
在与第三离合器的输出侧传递构件的关系方面,通过将第一离合器 的输出侧传递构件配设于内径侧,则可以避免有时会达到高速的该构件 受到高速旋转的影响而产生问题的情况。
在构成具备上述的本申请第一特征构成的混合动力驱动装置时,作 为第三特征构成,优选设为如下构成,即,上述变速器具有第一制动器、 传递中间传动轴的旋转的第一离合器及第二离合器、以及依转速的顺序 构成第一、第二、第三、第四旋转要素的变速用行星齿轮组,上述第一 旋转要素根据上述第一制动器选择性地固定于机壳上,上述第二旋转要 素根据上述第二离合器选择性地传递上述中间传动轴的旋转,上述第三 旋转要素可以将输出旋转向上述输出轴输出,上述第四旋转要素根据上 述第一离合器选择性地传递上述中间传动轴的旋转,在上述第一离合器 与第二离合器之间配置上述变速用行星齿轮组,上述第一离合器的输出 侧传递构件至少相对于上述第二离合器的输出侧传递构件在轴向上配 置于不同的位置。
该构成的混合动力驱动装置中,也可以通过使第二离合器与第一制 动器动作,向第二旋转要素传递中间传动轴的旋转,并停止第一旋转要 素的旋转,来实现先前所说明的增速变速级,将被动力分配而输入变速 器中来的转速以增速状态从第三旋转要素向输出轴输出。另一方面,可 以通过使第一离合器和第一制动器动作,向第四旋转要素传递中间传动 轴的旋转,并停止第一旋转要素的旋转,来实现先前所说明的减速级, 可以将被动力分配而输入变速器中来的转速以减速状态从第三旋转要 素向输出轴输出。
另外,在实现增速状态的驱动状态中,虽然第四旋转要素被进行强 烈的高速旋转,然而可以避免第一离合器的输出侧传递构件与第二离合 器的输出侧传递构件重合的情况,进而可以减小第一离合器的输出侧传 递构件的直径。所以,例如可以抑制第一离合器因离心力变形,该离合 器的输入输出构件彼此接触而使行驶性能降低的情况。
另外,当将第一离合器、第二离合器夹隔着变速用行星齿轮组而被 配设时,则提高在离合器的配设位置上的选择性,可以通过将较大一侧 的离合器配设于变速用行星齿轮的任意一方等操作,来获得紧凑并且取 得了平衡的混合动力驱动装置。
在上述的本申请第三特征构成的混合动力驱动装置中,最好上述变 速器还具有第二制动器,构成上述变速用行星齿轮组的第二旋转要素根 据上述第二制动器选择性地固定于机壳上。
通过采用该构成,就可以实现第一离合器与第二制动器在实质上作 用的更有效的变速级。
另外,最好将上述第一离合器及上述第二离合器配置于比上述电动 机的径向外表面更靠向内侧。
混合动力驱动装置中可以采用的电动机虽然是具有规定的宽度的 较大的构件,但是通过将第一及第二离合器保持为上述位置关系,就可 以将混合动力驱动装置的径向的大小最大限度地收缩在电动机的外径 以内。
另外,该构成中,当设为将第一离合器配置于比第二离合器更靠向 内径侧的构成时,则可以形成在径向上也很紧凑的构成。
在以上所说明的具备第三特征构成并具备第二制动器的构成中,最 好上述变速器还具有第三离合器,构成上述变速用行星齿轮组的第一旋 转要素根据上述第三离合器选择性地传递中间传动轴的旋转。
在该构成的情况下,通过利用第三离合器向第一旋转要素传递中间 传动轴的旋转,并且利用第二制动器停止第二旋转要素的旋转,就可以 向第三旋转要素(输出轴)输出与中间传动轴相反方向的驱动力及旋转, 可以利用机械的变速实现后退。所以,可以在后退级中获得驱动力,并 且可以长时间地稳定地进行后退。另外,还可以避免伴随着后退在马达 侧产生很大的发热的情况。
在采用此种具备了第三离合器的构成的情况下,最好上述第三离合 器配置于比上述变速用行星齿轮组更靠向上述电动机侧,并且配置于比 上述电动机的径向外表面更靠向内侧。
通过采用该构成,就可以合适地限制混合动力驱动装置的径向的宽 度及轴向的长度,可以获得紧凑的混合动力驱动装置。
另外,上述具备第三离合器的构成中,最好上述第一离合器的输出 侧传递构件穿过上述第三离合器的输出侧传递构件的内径侧,而与构成 上述变速用行星齿轮组的上述第四旋转要素连结。
在与第三离合器的输出侧传递构件的关系方面,通过将第一离合器 的输出侧传递构件配设于内径侧,则可以避免有时会达到高速的该构件 受到高速旋转的影响而产生问题的情况。
作为此前所说明的变速用行星齿轮组,在将变速用行星齿轮组实质 上设为2个行星齿轮的组合而构成的情况下,可以采用如下所示的构成。
第一构成
将变速用行星齿轮组作为具备了具有恒星齿轮、行星架内齿圈的 三要素的第一行星齿轮及第二行星齿轮的组合来构成,上述第一行星齿 轮的恒星齿轮根据第一制动器选择性地固定于机壳上,上述第一行星齿 轮的行星架与上述第二行星齿轮的内齿圈连结,并且根据第二离合器选 择性地传递中间传动轴的旋转,上述第一行星齿轮的内齿圈与上述第二 行星齿轮的行星架连结,并且与上述输出轴驱动连结,上述第二行星齿 轮的恒星齿轮根据第一离合器选择性地传递中间传动轴的旋转。
通过如此设置,则可以利用三要素的简单的行星齿轮的组合,实现 具备了增速变速级及减速变速级的混合动力驱动装置。该构成无论是在 采用本申请的第一特征构成、第二特征构成还是第三特征构成的哪个构 成的情况下,都可以适用。
第二构成
将变速用行星齿轮组作为具备了具有恒星齿轮、行星架及内齿圈的 三要素的第一行星齿轮及第二行星齿轮的组合来构成,上述第一行星齿 轮的内齿圈根据第一制动器选择性地固定于机壳上,上述第一行星齿轮 的行星架与上述第二行星齿轮的内齿圈连结,并且根据第二离合器选择 性地传递中间传动轴的旋转,上述第一行星齿轮的恒星齿轮与上述第二 行星齿轮的恒星齿轮连结,并且根据第一离合器选择性地传递中间传动 轴的旋转,上述第二行星齿轮的行星架与上述输出轴驱动连结。
通过如此设置,则可以利用三要素的简单的行星齿轮的组合,实现 具备了增速变速级及减速变速级的混合动力驱动装置。该构成无论是在 采用本申请的第一特征构成、第二特征构成还是第三特征构成的哪个构 成的情况下,都可以适用。
第三构成
上述变速用行星齿轮组通过具备如下的拉维瑙(Ravigneaux)式行 星齿轮组而构成,即,具有支承长行星小齿轮及短行星小齿轮的公共行 星架,且上述长行星小齿轮与上述短行星小齿轮、一侧的恒星齿轮及公 共内齿圈啮合,上述短行星小齿轮与另一侧的恒星齿轮啮合,上述一侧 的恒星齿轮根据第一离合器选择性地传递中间传动轴的旋转,上述另一 侧的恒星齿轮根据第一制动器选择性地固定于机壳上,上述公共行星架 根据第二离合器选择性地传递中间传动轴的旋转,上述公共内齿圈与上 述输出轴驱动连结。
通过如此设置,就可以使用单一的拉维瑙式行星齿轮组,实现具备 了增速变速级及减速变速级的混合动力驱动装置。该构成可以适用于本 申请的第一特征构成、第三特征构成中。
在构成具备上述的本申请第一特征构成的混合动力驱动装置时,作 为第四特征构成设为如下构成,即,上述变速器具有将旋转要素选择性 地固定于机壳上的第一制动器及第二制动器、传递上述中间传动轴的旋 转的第一离合器及第二离合器、以及依转速的顺序构成第一、第二、第 三、第四旋转要素的变速用行星齿轮组,根据对上述第一制动器、第二 制动器、第一离合器及第二离合器的接合/脱离状态的设定,将上述中 间传动轴的转速以四个不同的变速比向上述输出轴输出。
通过如此设置,就可以实现具备了如下的变速器的构成,即,在利 用四个摩擦接合要素的动作的控制,实现包括增速变速级及减速变速级 的四个变速比,有效地利用双马达分离方式的优点的同时,进行机械的 变速,可以将电动机小型化。另外,可以将构成变速器的行星齿轮组用 两个行星齿轮来构成,可以获得因具备变速器而实现的电动机的小型 化,可以将加入了为了实现小型化所需的变速器自身的尺寸的混合动力 驱动装置整体紧凑化。另外,可以良好地应对比较宽的速度范围,并且 可以使行驶燃油效率良好。
为了实现具备上述的第四特征构成的混合动力驱动装置,对于上述 变速用行星齿轮组,最好构成上述变速用行星齿轮组的上述第一旋转要 素根据第一制动器选择性地固定于机壳上,构成上述变速用行星齿轮组 的上述第二旋转要素根据上述第二离合器选择性地传递上述中间传动 轴的旋转,并且由根据第二制动器选择性地固定于机壳上,构成上述变 速用行星齿轮组的上述第三旋转要素可以将输出旋转向上述输出轴输 出,构成上述变速用行星齿轮组的上述第四旋转要素根据上述第一离合 器选择性地传递上述中间传动轴的旋转。
如到目前所示,通过使第二离合器和第一制动器动作,向第二旋转 要素传递中间传动轴的旋转,停止第一旋转要素的旋转,就可以实现先 前所说明的增速变速级,可以将被动力分配而输入到变速器的转速以增 速状态从第三旋转要素向输出轴输出。另一方面,通过使第一离合器和 第一制动器动作,向第四旋转要素传递中间传动轴的旋转,停止第一旋 转要素的旋转,就可以实现先前所说明的减速级,可以将被动力分配而 输入到变速器的转速以减速状态从第三旋转要素向输出轴输出。另外, 可以实现第一离合器与第二制动器动作的更有效的变速级。
作为具备了第四特征构成的变速用行星齿轮组,在将变速用行星齿 轮组实质上设为2个行星齿轮的组合而构成时,可以采用如下所示的构 成。
第一构成
通过具备具有恒星齿轮、行星架及内齿圈的三要素的第一行星齿轮 及第二行星齿轮来构成上述变速用行星齿轮组,上述第一行星齿轮的恒 星齿轮根据上述第一制动器选择性地固定于机壳上,上述第一行星齿轮 的行星架与上述第二行星齿轮的内齿圈连结,根据第二离合器选择性地 传递中间传动轴的旋转,并且根据上述第二制动器选择性地固定于机壳 上,上述第一行星齿轮的内齿圈与上述第二行星齿轮的行星架连结,并 且与上述输出轴驱动连结,上述第二行星齿轮的恒星齿轮根据上述第一 离合器选择性地传递中间传动轴的旋转。
通过如此设置,就可以利用三要素的简单的行星齿轮的组合,实现 具备了增速变速级及减速变速级的、可进行四级变速的混合动力驱动装 置。
第二构成
通过具备具有恒星齿轮、行星架及内齿圈的三要素的第一行星齿轮 及第二行星齿轮来构成上述变速用行星齿轮组,上述第一行星齿轮的内 齿圈根据上述第一制动器选择性地固定于机壳上,上述第一行星齿轮的 行星架与上述第二行星齿轮的内齿圈连结,根据第二离合器选择性地传 递中间传动轴的旋转,并且根据上述第二制动器选择性地固定于机壳 上,上述第一行星齿轮的恒星齿轮与上述第二行星齿轮的恒星齿轮连 结,并且根据第一离合器选择性地传递中间传动轴的旋转,上述第二行 星齿轮的行星架与上述输出轴驱动连结。
通过如此设置,就可以利用三要素的简单的行星齿轮的组合,实现 具备了增速变速级及减速变速级的、可进行四级变速的混合动力驱动装 置。
第三构成
通过具备如下的拉维瑙式行星齿轮组而构成上述变速用行星齿轮 组,即,具有支承长行星小齿轮及短行星小齿轮的公共行星架,且上述 长行星小齿轮与上述短行星小齿轮、一侧的恒星齿轮及公共内齿圈啮 合,上述短行星小齿轮与另一侧的恒星齿轮啮合,上述一侧的恒星齿轮 根据上述第一离合器选择性地传递中间传动轴的旋转,上述另一侧的恒 星齿轮根据上述第一制动器选择性地固定于机壳上,上述公共行星架根 据上述第二离合器选择性地传递中间传动轴的旋转,并且根据上述第二 制动器选择性地固定于机壳上,上述公共内齿圈与上述输出轴驱动连 结。
通过如此设置,就可以使用单一的拉维瑙式行星齿轮组,实现具备 了增速变速级及减速变速级的、可进行四级变速的混合动力驱动装置。
在此前所说明的具备本申请第四特征的混合动力驱动装置中,最好 采用如下构成,即,上述变速器还具有第三离合器,构成上述变速用行 星齿轮组的第一旋转要素根据上述第三离合器选择性地传递中间传动 轴的旋转。
通过如此设置,就可以通过利用第三离合器向第一旋转要素传递中 间传动轴的旋转,并且利用第二制动器停止第二旋转要素的旋转,来向 第三旋转要素(输出轴)输出与中间传动轴相反方向的驱动力及旋转, 可以利用机械的变速实现后退。可以在后退级中获得驱动力,并且可以 长时间地稳定地进行后退。另外,还可以避免伴随着后退在马达侧产生 很大的发热的情况。
对于此前所说明的第一离合器,最好通过将该第一离合器接合,而 在向构成上述变速用行星齿轮组的第四旋转要素传递上述中间传动轴 的旋转的传动状态下,形成前进级中变速比最大的齿轮级。
该构成是规定第一离合器所参与的变速级的构成,然而参与需要最 大的驱动力的变速比(减速比)最大的齿轮级的离合器(第一离合器) 很容易变得比较大型化。
但是,在具备了第二、第三特征构成的混合动力驱动装置中,通过 将其输出侧传递构件配设于内径侧,就可以实现平衡良好的配置。
另外,在具备了第四特征构成的混合动力驱动装置中,可以充分地 实现具备了如下的变速器的构成,即,根据对四个摩擦接合要素的动作 的控制,可以实现包括增速变速级及减速变速级的四个变速比,在有效 地利用双马达分离方式的优点的同时,进行机械的变速。
另外,在具备了本申请第二、第三特征构成、第四特征构成的混合 动力驱动装置中,当通过具备如下的拉维瑙式行星齿轮组而构成其变速 用行星齿轮组时,则可以实现能够利用紧凑的行星齿轮组来实现本申请 目的的混合动力驱动装置。该拉维瑙式行星齿轮组,具有支承长行星小 齿轮及短行星小齿轮的公共行星架,其中上述长行星小齿轮与上述短行 星小齿轮、一侧的恒星齿轮及公共内齿圈啮合,上述短行星小齿轮与另 一侧的恒星齿轮啮合,。
在此前所说明的构成中,在具备第二制动器的情况下,最好采用如 下的构成,即,除了第二制动器以外,还具备防止上述第二旋转要素的 反转的单向离合器,上述第二制动器及上述单向离合器择一地动作。   可以通过第一离合器与单向离合器动作而实现防止变速用行星齿轮 组的第二旋转要素的反转的一个变速级,并且可以通过第三离合器与第 二制动器动作而实现其他的变速级。其结果是,可以作为整体减轻加在 第二制动器上的载荷,长时间地实现稳定的动作。
作为本申请的目的,在采用双马达分离方式的混合动力驱动装置 中,出于提供可以确保低速范围的加速性能并且高速范围中的燃油效率 也很高的混合动力驱动装置的目的,提供如下的混合动力驱动装置,其 具备与发动机驱动连结的输入轴、与车轮驱动连结的输出轴;具备第一 电动机及第二电动机;具备依转速的顺序构成第一、第二、第三旋转要 素的动力分配用行星齿轮,其中上述第一电动机与上述第一旋转要素连 接,上述输入轴与上述第二旋转要素连接,中间传动轴和上述第二电动 机与上述第三旋转要素连接;并且具备变速器,其具有多个变速级,将 从上述中间传动轴传递来的动力向上述输出轴输出,最好将变速器如此 前所说明的那样设为以下的构成。
即,变速器具有:第一、第二制动器;传递上述中间传动轴的旋转 的第一、第二、第三离合器;依转速的顺序构成第一、第二、第三、第 四旋转要素,并包括第一行星齿轮和第二行星齿轮的变速用行星齿轮 组,上述第一行星齿轮及第二行星齿轮都具备恒星齿轮、行星架、内齿 圈,变速用行星齿轮组的第一旋转要素与上述第一行星齿轮的恒星齿轮 结合,变速用行星齿轮组的第二旋转要素和第二行星齿轮的内齿圈与上 述第一行星齿轮的行星架结合,变速用行星齿轮组的第三旋转要素和第 二行星齿轮的行星架与上述第一行星齿轮的内齿圈结合,第四旋转要素 与上述第二行星齿轮的恒星齿轮结合,上述变速用行星齿轮组的第一旋 转要素根据上述第三离合器选择性地与上述中间传动轴连结,并且根据 上述第一制动器选择性地与非旋转构件连结,上述变速用行星齿轮组的 第二旋转要素根据上述第二离合器与上述中间传动轴选择性地连结,并 且根据上述第二制动器选择性地与非旋转构件连结,上述变速用行星齿 轮组的第三旋转要素可以将输出旋转向上述输出轴输出,上述第四旋转 要素根据上述第一离合器选择性地与上述中间传动轴连结。
另外,最好将上述中间传动轴的转速增大而输出的增速变速级在第 二离合器及第一制动器的接合状态下实现,将上述中间传动轴的转速减 小而输出的减速变速级在第一离合器及第一制动器的接合状态下实现。
在“传递”中,包括将旋转原样不动地直接传递的状态;及将旋转 增速及减速而间接地传递的状态。
所谓“结合”包括各齿轮设于旋转要素上的情况;及齿轮间设于相 同的旋转要素上的情况,若为“与中间传动轴连结”,则可以传递中间 传动轴的旋转。
在“与非旋转构件连结”中,包括利用制动器而基于机壳等非旋转 构件直接被固定的状态;及借助固定于非旋转构件上的构件利用制动器 而基于非旋转构件间接被固定的状态。
另外,所谓“第二离合器及第一制动器的接合状态”是指它们以外 的离合器及制动器处于脱离状态,”第一离合器及第一制动器的接合状 态」也相同,是指它们以外的离合器及制动器处于脱离状态。
通过采用该构成,就可以通过使第二离合器与第一制动器动作,向 变速用行星齿轮组的第二旋转要素传递中间传动轴的旋转,停止变速用 行星齿轮组的第一旋转要素的旋转,来实现增速变速级,将被动力分配 而输入到变速器的转速以增速状态从变速用行星齿轮组的第三旋转要 素向输出轴输出。
另一方面,通过使第一离合器和第一制动器动作,向第四旋转要素 传递中间传动轴的旋转,停止变速用行星齿轮组的第一旋转要素的旋 转,就可以实现先前所说明的减速级,可以将被动力分配而输入到变速 器的转速以减速状态从变速用行星齿轮组的第三旋转要素向输出轴输 出。
另外,可以实现第一离合器与第二制动器在实质上动作的更有效的 变速级。
通过利用第三离合器向变速用行星齿轮组的第一旋转要素传递中间 传动轴的旋转,并且利用第二制动器停止变速用行星齿轮组的第二旋转 要素的旋转,就可以向变速用行星齿轮组的第三旋转要素(输出轴)输 出与中间传动轴相反方向的驱动力及旋转,可以利用机械的变速实现后 退。其结果是,可以在后退级中获得驱动力,并且可以长时间地稳定地 进行后退。另外,还可以避免伴随着后退在马达侧产生很大的发热的情 况。
根据上述的构成,就上述变速器的上述多个变速级而言,至少具备 将上述中间传动轴的转速增大而向上述输出轴输出的增速变速级、以及 将上述中间传动轴的转速减小而向上述输出轴输出的减速变速级。
另外,在该构成中,也就是通过在配设有上述第一电动机及第二电 动机的电动机部与具备上述变速器的变速器部之间,设置上述中间传动 轴所贯穿的隔壁,就可以形成将由发动机、电动机或它们双方产生的驱 动力向变速器传动的构成中,可以将因有时存在于变速器部的杂物侵入 电动机部而对电动机的动作造成影响的情况抑制为最小限度。
另外,最好采用如下的构成,即,除了第二制动器以外,还具备防 止上述变速用行星齿轮组的第二旋转要素的反转的单向离合器,上述第 二制动器及上述单向离合器择一地动作。
可以通过第一离合器与单向离合器动作而实现防止变速用行星齿轮 组的第二旋转要素的反转的一个变速级,并且可以通过第三离合器与第 二制动器动作而实现其他的变速级。其结果是,可以作为整体减轻加在 第二制动器上的载荷,长时间地实现稳定的动作。
附图说明
图1是表示混合动力驱动装置的整体概略构造的图。
图2是表示第一实施方式的变速器附近的构造的详细情况的图。
图3是第一实施方式的骨架图。
图4是第一实施方式的动作表。
图5是第一实施方式的速度线图。
图6是第一实施方式的驱动状态的说明图。
图7是第一实施方式的驱动力线图。
图8是表示第二实施方式的变速器附近的构造的详细情况的图。
图9是第二实施方式的骨架图。
图10是第三实施方式的骨架图。
图11是第三实施方式的速度线图。
图12是第四实施方式的骨架图。
图13是第五实施方式的骨架图。
图14是第五实施方式的动作表。
图15是第五实施方式的速度线图。
图16是第六实施方式的骨架图。
图17是第六实施方式的动作表。
图18是第六实施方式的速度线图。
图19是第一实施方式的其他实施方式(第七实施方式)的骨架图。
附图说明如下:
HE...混合动力驱动装置;MC...变速器体;E...发动机;I...输入轴; D...减震器;MG1...第一电动机;PG0...动力分配用行星齿轮;MG2... 第二电动机;In...变换器;B...电池;MP...电动机部;ECU...电子控 制装置;M1...第一中间轴;M2...第二中间轴(中间传动轴);SC...变 速器;O...输出轴;C1...第一离合器(摩擦接合要素);C2...第二离合 器(摩擦接合要素);C3...第三离合器(摩擦接合要素);B1...第一制 动器(摩擦接合要素);B2...第二制动器(摩擦接合要素);F1...单向离 合器(摩擦接合要素);PG1...第一行星齿轮;PG2...第二行星齿轮; PGS...行星齿轮组;PGR...拉维瑙式行星齿轮组;s...恒星齿轮;ca...行 星架;r...内齿圈;t...传递构件;rm...旋转要素。

具体实施方式

对于本发明的实施方式,以下基于附图进行说明。
混合动力驱动装置HE具备从发动机E接收驱动力的输入轴I、用 于向驱动轮(未图示)输出驱动力的输出轴O而构成,在图1所示的混 合动力驱动装置HE中,构成为将输入轴I和输出轴O沿着这些轴的轴 向设置。当然,本申请发明并不限定于将这些轴沿着轴向设置的构成, 也可以是输入轴和输出轴形成并列配置,可以是任意的。
如图1所示,配设有电动机MG1、MG2及动力分配用行星齿轮PG0 的电动机部MP设置于输入轴I侧,并且配设有变速器SC的变速器部 SP设置于输出轴O侧。在电动机部MP与变速器部SP的交界部位, 设有隔壁SW。该隔壁SW被设为与变速器体MC呈分体,通过固定螺 栓从电动机部MP安装于变速器体MC上。
混合动力驱动装置HE构成为随着从输入轴I朝向输出轴O延伸, 具备第一电动机MG1、动力分配用行星齿轮PG0、第二电动机MG2, 并且还在输出轴O侧具备变速器SC。
这些机器被收纳于径向宽度大致上从输入轴I侧朝向输出轴O侧变 小的变速器体MC中来构成。
在输入轴I与输出轴O之间,与这些轴同轴地配设有第一中间轴 M1及第二中间轴M2。输入轴I与第一中间轴M1借助减震器D连接, 发动机输出的变动由减震器D吸收,再向第一中间轴M1传递。第一中 间轴M1与第二中间轴M2,以可借助动力分配用行星齿轮PG0来传递 驱动地连接。输出轴O被与这些中间轴M1、M2同轴地配设。
本申请中,变速器SC起到将向第二中间轴M2传递来的驱动转速 变速或者以相同转速向输出轴O传递的作用。所以,该变速器SC的输 入要素为第二中间轴M2,输出要素为输出轴O。将该变速器SC的输 入要素称作“中间传动轴”。变速器SC作为变速级,具备将输入要素的 转速减小而输出的减速输出级、以及将之增大而输出的增速变速级双 方。
本申请中,虽然对多个实施方式进行说明,然而在变速器SC的驱 动传动上游侧(即为发动机E侧,图1等中为隔壁SW的左侧)的构造 是共同的。所以,以下的说明中,首先进行对变速器SC的上游侧的构 造的说明,之后对包括变速器SC的变速器后面的构造进行说明。
变速器的驱动传动上游侧的构造
从第一中间轴M1到第二中间轴M2的驱动传动是通过从发动机E 侧朝向变速器SC侧所设置的第一电动机MG1、动力分配用行星齿轮 PG0、第二电动机MG2而进行的。
这两个电动机MG1、MG2可以起到接收电能的供给而产生动力的 作为马达的作用、接收动力的供给而产生电能的作为发电动机的作用, 其动作由来自电子控制装置ECU的控制指令支配。各个电动机MG1、 MG2借助变换器In与电池B电连接,可以接收电能的供给而作为马达 动作,此外还可以将因作为发电动机动作而产生的电能储存于电池B 中,或者向其他的电动机输送而将其驱动。
另外,该电子控制装置ECU以对后述的摩擦接合要素的接合/脱离 的动作状态都能够控制的方式构成,例如依照预先储存的变速映像,基 于车速和对车辆要求的驱动力(例如踏板的踏入量)来控制摩擦接 合要素,以便用变速器SC实现合适的变速级。
如果对电子控制装置ECU对两电动机MG1、MG2的基本的控制形 态进行简单说明,则对于第一电动机MG1而言,控制电动机MG1的 转速,以便发动机E处于燃油效率最高的动作状态(以发动机的效率可 达最高的转速运转的状态)下,维持发动机旋转。对于第二电动机MG2 而言,以满足对车辆所要求的要求扭距的方式控制输出扭距。
在动力分配用行星齿轮PG0中,图示的例子所采用的是具备恒星齿 轮s0、可旋转地支承行星小齿轮的行星架ca0及内齿圈r0的单行星齿 轮。该动力分配用行星齿轮PG0将第一中间轴M1与其行星架s0一体 化旋转地连接,将第一电动机MG1的转子与其恒星齿轮s0一体化旋转 地连接,另外,将其内齿圈r0与第二中间轴M2一体化旋转地连接。 该第二中间轴M2被构成为与第二电动机MG2的转子一体化地旋转。
给出在采用了该连接构造时的动力分配用行星齿轮PG0的速度线 图的是图5左侧的图。图5右侧的图是与后述的第一实施方式中所具备 的变速用行星齿轮组PGS1的动作对应的图。
速度线图中,纵轴对应于各旋转要素的转速。与纵轴对应地记载的 “0”表示转速为零,上侧为正,下侧为负。“1”“2”“-1”等表示与 作为记载的对象的行星齿轮或行星齿轮组的输入转速的比。配设于横向 的各纵线对应于所表述的行星齿轮或行星齿轮组中的旋转要素。与各旋 转要素对应的纵线间的分开距离关系与设置于旋转要素上的齿轮间的 齿轮比对应。在速度线图中,跨及多条纵线地延伸的倾斜粗线或横粗线 表示行星齿轮(或行星齿轮组)的一个动作状态。
回到图5左侧所示的速度线图而进行说明,同图中位于左端的纵线 (记作“S0”)对应于作为恒星齿轮s0的第一旋转要素(rm1),该旋转 要素与第一电动机MG1的转子一体化地旋转。
位于中央的纵线(记作“Ca0”)对应于作为行星架ca0的第二旋转 要素(rm2),该旋转要素接收来自发动机E的驱动旋转,与第一中间 轴M1一体化地旋转。图中纵轴的“1”的旁处所记载的“Er”表示它是 发动机转速
位于右侧的纵线(记作“R0”)对应于作为内齿圈r0的第三旋转要 素(rm3),该旋转要素与第二中间轴及与之连接的第二电动机MG2的 转子一体化地旋转。
在该动力分配用行星齿轮PG0的情况下,第二旋转要素rm2为输 入要素,第三旋转要素rm3为输出要素。此外,第二中间轴M2是此前 所说明的“中间传动轴”。
图示的动作状态中,倾斜粗线向右侧升高,与作为第二旋转要素rm2 的行星架ca0的转速(对应于发动机转速Er)相比,恒星齿轮s0(第 一旋转要素rm1)侧处于低速(图示的例子中设为0),内齿圈r0(第 三旋转要素rm3)侧处于高速。即,显示出超速驱动状态。
该动作状态下,第一电动机MG1会受到相对发动机驱动的反作用 力,来自发动机E的驱动力被分配,向第一电动机MG1及第二中间轴 M2传递。此时,第一电动机MG1作为发电动机工作。另一方面,第 二中间轴M2上,在超速驱动状态(第二中间轴M2比发动机E的转速 更快地旋转的状态)下传动有剩余的动力。此外,在第二中间轴M2上, 发动机驱动的剩余量和由第二电动机MG2追加或削减的驱动力被向变 速器SC传递。
在变速器体MC的外壁的下侧安装有集油盘op。此外,在由该集油 盘op和变速器体MC的外壁包围的油室内配置有油压控制装置OFC。 油压控制装置OFC也被称作体,具备多个电磁控制阀。此外,油压 控制装置OFC通过使各电磁控制阀动作,而进行将连结混合动力驱动 装置HE的各部与油OP的油路连通或断开的控制。这样,油压控制 装置OFC通过将来自油泵OP的压油向第一电动机MG1、第二电动机 MG2及变速器SC等各部供给而进行冷却或润滑,并且对来自油泵OP 的压油进行供给或断开的控制,从而对使由变速器SC的制动器B1、 B2或离合器C1、C2、C3构成的摩擦接合机构发生接合或解除接合的 动作进行控制。这里,油泵OP配置于比第二电动机MG2更靠发动机 E侧的变速器体MC内的下方侧。图中所示的油泵OP由以发动机E的 驱动力驱动的机械式的转子式机油泵构成。此外,油泵OP的从动齿轮 OPg被设置为与驱动齿轮PG0g啮合,该驱动齿轮PG0g和动力分配用 行星齿轮PG0的行星架ca0一体化旋转。另外,油泵OP与油压控制装 置OFC通过设置于变速器体MC中的油路or0连通。此外,虽然未图 示,但是为了在发动机E停止时,可以向油压控制装置OFC供给压油, 也可以设为具备电动油泵的构成。
在隔壁SW的内部,形成有与油压控制装置OFC连通的径向油路 or1及轴向油路or2。这里,径向油路or1经由设置于变速器体MC的 阶梯部中的油路or3与油压控制装置OFC连通。此外,以可以向设置 于第二中间轴M2中的油路or4供给来自油压控制装置OFC的油的方 式构成。从该第二中间轴M2的油路or4向变速器SC或第二电动机 MG2等各部中供给油。而且,分别设有多条隔壁SW的径向油路or1 及轴向油路or2,从而构成为可以向混合动力驱动装置HE的各部分别 供给油。
包括变速器的变速器在内的后面的驱动传递
本申请中,作为变速器SC的构成介绍七个实施方式。
如果对各实施方式的关系进行说明,则第一~第四及第七实施方式 是实现前进4速后退1速的方式,第五实施方式实现前进6速后退1速, 第六实施方式实现前进8速后退2速。
第一实施方式
表示了该实施方式的变速器后面的具体的构成的是图2,骨架图为 图3。
从这些图中可以判明,变速器SC构成为具备由一对单行星齿轮 PG1、PG2构成的行星齿轮组PGS1,并且与构成该行星齿轮组PGS1 的旋转要素对应地具备多个摩擦接合要素C1、C2、C3、B1、B2、F1。
作为摩擦接合要素,具备第一离合器C1、第二离合器C2及第三离 合器C3、第一制动器B1及第二制动器B2,并且具备单向离合器F1。 表示这些摩擦接合要素的动作表的是图4。
驱动传动
基于作为骨架图的图3、作为摩擦接合要素的动作表的图4、作为速 度线图的图5右侧的图、表示各变速级的驱动传动状态的图6及作为驱 动力线图的图7,说明如下。
将构成行星齿轮组PGS1的一对行星齿轮按照从作为变速器SC的 输入构件的第二中间轴M2朝向输出轴O,依次称作第一行星齿轮PG1、 第二行星齿轮PG2,则从骨架图中可以判明,这些行星齿轮PG1、PG2 是分别具备了恒星齿轮s1、s2、行星架ca1、ca2及内齿圈r1、r2的三 要素的单行星齿轮。
如果对与摩擦接合要素的关系进行说明,则采用了如下的构成,即, 第一行星齿轮PG1的恒星齿轮s1根据第一制动器B1选择性地固定于 变速器体MC上,第一行星齿轮PG1的行星架ca1与第二行星齿轮PG2 的内齿圈r2连结,根据第二离合器C2选择性地传递第二中间轴M2的 旋转,并且根据第二制动器B2选择性地固定于变速器体MC上。对于 该行星架ca1的旋转,由单向离合器F1来阻止其反转。
另外,采用如下的构成,即,第一行星齿轮PG1的内齿圈r1与第 二行星齿轮PG2的行星架ca2连结,并且与输出轴O驱动连结,第二 行星齿轮PG2的恒星齿轮s2根据第一离合器C1选择性地传递第二中 间轴M2的旋转。
另外,形成如下构成,即,第一行星齿轮PG1的恒星齿轮s1根据 第三离合器C3选择性地传递第二中间轴M2的旋转。
该变速器SC的速度线图成为图5中右图所示的图。所以,由该速 度线图可知,根据旋转要素不同存在着这样的部件,其相对于有时随着 变速而以超速驱动状态输入到变速器SC中的发动机转速,以-1倍~2 倍左右的速度进行旋转。
记载于速度线图的上侧的内容表示构成各行星齿轮的各旋转要素 与纵线间的对应。“R1、Ca1、S1”分别表示第一行星齿轮PG1的内齿 圈r1、行星架ca1、恒星齿轮s1,“R2、Ca2、S2”分别表示第二行星齿 轮PG2的内齿圈r2、行星架ca2、恒星齿轮s2。
如果对同图中纵线与旋转要素的对应进行说明,则从右侧到左侧, 依次确定如下各个要素的位置,即:设有第一行星齿轮PG1的恒星齿 轮s1的旋转要素(第一旋转要素rm1)、与第一行星齿轮PG1的行星架 ca1一体化旋转地构成且设有第二行星齿轮PG2的内齿圈r2的旋转要 素(第二旋转要素rm2)、设有第一行星齿轮PG1的内齿圈r1且与第 二行星齿轮PG2的行星架ca2一体化旋转的旋转要素(第三旋转要素 rm3)、设有第二行星齿轮PG2的恒星齿轮s2的旋转要素(第四旋转要 素rm4)。所以,该实施方式中,行星齿轮组PGS1相当于变速用行星 齿轮组。
第三旋转要素rm3由于与输出轴O一体化,因此利用变速器SC变 速后的转速可以根据标注为输出的、从右侧开始第三条纵线上所记载的 “○”的位置来判定该状态下的转速。后面所说明的速度线图也依照该记 载样式。
对于速度线图中所记载的“○”标注为“1ST”、“2ND”、“3RD”、 “4TH”、“REV”,表示与各个变速状态的对应。这里,“1ST”表示前进 1速级,“2ND”表示前进2速级,“3RD”表示前进3速级,另外“4TH” 表示前进4速级。另外,“REV”表示后退级。对于后面所说明的速度线 图,也依照该记载样式。另外,图15或图18中,“5~8TH”分别表示 前进5~8速级。而且,“REV1”“REV2”表示后退1级及后退2级。
行星齿轮组PGS1的各旋转要素的顺序设置对于前进的情况采用依 照从低速侧朝向高速侧的顺序设置,对于后退的情况则变为从高速侧朝 向低速侧。任何的情况下,旋转要素的顺序都不会改变。
该实施方式的变速器SC的各旋转要素与各摩擦接合要素的关系如 图3中所判明的那样,形成以下的构造。
第一旋转要素rm1根据第一制动器B1选择性地固定于变速器体 MC上。另外,向该第一旋转要素rm1利用第三离合器C3选择性地传 递第二中间轴M2的旋转。
第二旋转要素rm2根据第二离合器C2选择性地传递第二中间轴 M2的旋转,并且根据第二制动器B2选择性地固定于变速器体MC上。 第三旋转要素rm3可以将输出旋转向输出轴O输出。第四旋转要素rm4 根据第一离合器C1选择性地传递第二中间轴M2的旋转。
图4是表示各变速级的各摩擦接合要素C1、C2、C3、B1、B2、F1 的状态的动作表。动作表中,“○”表示该摩擦接合要素处于接合状态, “无标记”表示摩擦接合要素处于非接合状态。另外“(○)”表示通过单 向离合器F1动作而在记载的摩擦接合要素B2中实现实质上与接合状态 相同的状态。
如同表所示,本申请的变速器SC中,通过在各变速级中将某两个 摩擦接合要素维持接合状态,将剩余的摩擦接合要素设为非接合,来实 现各变速级。
变速
对采用了以上的构成的该实施方式的变速状态进行说明。
图6是在与图3对应的骨架图上以粗线表示驱动传动的图。从图上 上侧开始,表示前进1速级、前进2速级、前进3速级、前进4速级及 后退级的驱动传动状态。
1前进1速(1ST)
该变速级中,如图4的动作表中所示,仅第一离合器C1及单向离 合器F1被设为接合状态。如最上段所示,通过将第一离合器C1接合, 向第三中间轴M3传动第二中间轴M2的旋转。第二行星齿轮PG2中, 通过利用单向离合器F1阻止内齿圈r2的反转,将来自恒星齿轮s2的 输入旋转减速,作为行星架ca2的旋转输出。
2前进2速(2ND)
该变速级中,如图4的动作表中所示,仅第一离合器C1及第一制 动器B1被设为接合状态。如从上方起第二段中所示,通过将第一离合 器C1接合,向第三中间轴M3传动第二中间轴M2的旋转。另一方面, 对于由第一行星齿轮PG1、第二行星齿轮PG2构成的行星齿轮组PGS1, 通过停止第一行星齿轮PG1的恒星齿轮s1的旋转,将来自恒星齿轮s2 的输入旋转减速,作为行星架ca2的旋转输出。该状态下的减速比小于 前进1速。
3前进3速(3RD)
该变速级中,如图4的动作表中所示,仅第一离合器C1及第二离 合器C2被设为接合状态。如从上方起第三段中所示,通过将第一离合 器C1接合,向第三中间轴M3传动第二中间轴M2的旋转。另一方面, 利用第二离合器C2的接合,就第二行星齿轮PG2而言,由于其恒星齿 轮s2与内齿圈r2的转速达到相同,因此该行星齿轮PG2被固定。其结 果是,第二中间轴M2的旋转被原样不动地向输出轴O传递,成为所谓 的直接连结状态。
4前进4速(4TH)
该变速级中,如图4的动作表中所示,仅第二离合器C2及第一制 动器B1被设为接合状态。如从下方起第二段中所示,通过将第二离合 器C2接合,向第一行星齿轮PG1的行星架ca1传递第二中间轴M2的 旋转。第一行星齿轮PG1中,通过利用第一制动器B1停止恒星齿轮s1 的旋转,将来自行星架ca1的输入旋转增速,作为内齿圈r1的旋转输 出。
该状态下,将第二中间轴M2的旋转增速而向第二行星齿轮PG2的 行星架ca2传递,而作为第一离合器C1的输出侧传递构件并且设有第 二行星齿轮PG2的恒星齿轮s2的第三中间轴M3(图5的速度线图中, 成为第四旋转要素rm4,与图上左侧开始第四条纵线对应)就会以非常 高的速度旋转。但是,该实施方式中,由于第三中间轴M3设于变速器 SC的轴心位置,因此可以避免因受到离心力等的影响,离合器的输入 输出构件彼此接触而使行驶性能降低的情况。
5后退(REV)
该变速级中,如图4的动作表中所示,仅第三离合器C3及第二制 动器B2被设为接合状态。如最下段中所示,通过将第三离合器C3接 合,向第一行星齿轮PG1的恒星齿轮s1传动第二中间轴M2的旋转。 第一行星齿轮PG1中,通过利用第二制动器B2停止行星架ca1的旋转, 将来自恒星齿轮s1的输入旋转反转,作为内齿圈r1的旋转输出。
图7是对于如上所述地可进行4级变速的本申请的混合动力驱动装 置,表示其变速状态的图。
横轴表示车速,纵轴表示驱动力。此外,以从下侧向右上方向延伸 的3条单点划线表示伴随着车速的增加的变速交界。同图上箭头的左侧 所记载的变速级表示变速前的变速级,箭头的右侧记载的变速级表示变 速后的变速级。上述电子控制装置ECU中,基于如该图中所示的映像 在变速器SC中决定应当变速的变速级,恰当地控制摩擦接合要素。其 结果是,可以减小电动机侧的负荷,可以使用紧凑的机器。
以上是该实施方式的伴随着变速的驱动传动状态的说明,以下在参 照图2的同时,对行星齿轮组PGS1与摩擦接合要素的配置关系及向变 速器体MC中的收纳关系进行说明。
从同图中可以判明,本申请的混合动力驱动装置HE中,作为离合 器C1、C2、C3及制动器B1、B2,采用了多片式的构件。
离合器C1、C2、C3通过利用以油压沿轴向移动的活塞的滑动,将 设置于离合毂ch侧的多个摩擦片向设置于离合器鼓侧的多个被摩擦片 推压,从而在接合状态下实现离合器输入构件(例如离合器鼓)与离合 器输出构件(与上述离合器鼓对应的离合毂)之间的驱动传动,而在脱 离状态下不会引起驱动传动。
制动器B1、B2通过利用以油压沿轴向移动的活塞,将设置于制动 器壳bh侧的多个摩擦片向设置于变速器体MC侧的多个被摩擦片推压, 来停止与制动器壳bh连结的旋转构件的旋转。
单向离合器F1在本例的情况下,采用在轴承外圈ol与轴承内圈il 之间具备防倒转卡的楔块式单向离合器,其中,轴承外圈ol被固定 于将第一制动器B1的活塞p可以滑动地收纳的制动轮缸bc的内周侧面 上;轴承内圈il被连结在与第一行星齿轮PG1的行星架ca1一体化的 制动器壳bh上。
如果对各摩擦接合要素的配置进行说明,则在第二电动机MG2与 行星齿轮组PGS1之间的轴向的大致中央部位,在内径侧(比第二离合 器C2、第三离合器C3、第一制动器B1及第二制动器B2更靠内径侧) 配设有第一离合器C1。
相对于该第一离合器C1,在其外径侧,从第二电动机MG2侧开始, 依次配设有第二离合器C2、第三离合器C3、第一制动器B1、第二制 动器B2。此外,单向离合器F1在第一离合器C1与行星齿轮组PGS1 之间,被配设于第一制动器B1的制动轮缸bc的内径侧。
从图2中还可以判明,变速器体MC构成为随着从输入轴I侧到 输出轴O侧,其径向宽度逐渐变小。
所以,通过将第二电动机MG2的径向外侧位置与先前所说明的第 二离合器C2、第三离合器C3、第一制动器B1、第二制动器B2的径向 外侧位置间的关系设定为:后者侧与前者侧相比处于内侧,就实现了越 靠近输出轴O侧则宽度越小的混合动力驱动装置。
另外,通过相对于第一离合器C1,将第二离合器C2、第三离合 器C3、第一制动器B1、第二制动器B2沿径向配设于外侧,并且将第 二离合器C2、第三离合器C3及第一制动器B1相对于第一离合器C1 沿轴向重叠(在位置上存在重合的区域),则在轴向上也可以实现紧凑 的构成。
第一离合器C1的输出侧传递构件(本例的情况是与离合毂ch连 结的第三中间轴M3(该轴构成本申请的第一传递构件t1),在其输出轴 侧端设有第二行星齿轮PG2的恒星齿轮s2,构成行星齿轮组PGS1的 第四旋转要素rm4);与第二离合器C2的输出侧传递构件(本例的情况 是与离合毂ch连结的第二传递构件t2,其输出轴侧端与第一行星齿轮 PG1的行星架ca1连接,构成行星齿轮组PGS1的第二旋转要素rm2); 与第三离合器C3的输出侧传递构件(本例的情况是与离合毂ch连结的 第三传递构件t3,在其输出轴侧端设有第一行星齿轮PG1的恒星齿轮 s1,构成行星齿轮组PGS1的第一旋转要素rm1)的关系如图2中所判 明的那样,是使轴心相同的构件,在轴心部位配设有第三中间轴M3(第 一传递构件t1),在其径向外侧,依次配设有第二传递构件t2、第三传 递构件t3。
在先前所说明的图5右侧所示的速度线图中,处于前进4速的这 些构件的速度关系是,越是处于径向内侧的构件越高速旋转,通过采用 该配置构成,在像本申请那样的产生超速驱动状态的混合动力驱动装置 中,通过将有时会以最高速旋转的构件M3(t1)配设于轴心侧,则可 以避免离合器的输入输出构件彼此接触而使行驶性能降低的情况。
第二实施方式
将该实施方式的变速器SC后面的具体的构造表示于图8中,将其 骨架图表示于图9中。如果对该实施方式与第一实施方式的差异进行说 明,则第一实施方式中,第一离合器C1配设于第二电动机MG2与行 星齿轮组PGS1之间,相对地在该实施方式中,第一离合器C1配设于 行星齿轮组PGS2的输出轴O侧。
该例子中,将第二中间轴M2与第三中间轴M3以利用花键轴一 体化旋转的方式连结。此外还如下地构成,即,来自第二行星齿轮PG2 的行星架ca2的输出被经由可以与之一体化旋转地设置的输出鼓OD及 第四中间轴M4向输出轴O传递。
所以,骨架图就成为图9所示的样子,摩擦接合要素的动作表与 图4所示的表相同。另外,速度线图与图5右侧所示的图相同。
以下,在参照图8的同时,对该方式的行星齿轮组PGS2、摩擦 接合要素C1、C2、C3、B1、B2、F1的配置关系及向变速器体MC中 的收纳关系进行说明。
该实施方式中,具备作为变速用行星齿轮组的行星齿轮组PGS2, 以夹持该行星齿轮组PGS2的方式配设摩擦接合要素。
即,如图8所示,在第二电动机MG2与行星齿轮组PGS2之间, 在其内径侧(比第一离合器C3、第一制动器B1及第二制动器B2更靠 内径侧)配设第二离合器C2,并且在其外径侧配设第三离合器C3、第 一制动器B1及第二制动器B2。另一方面,相对于行星齿轮组PGS2, 在与上述的摩擦接合要素相反一侧(输出轴O侧)配设第一离合器C1。
单向离合器F1在第二离合器C2与行星齿轮组PGS2之间,配设 于第一制动器B1的制动轮缸bc的内径侧。
该例子中,混合动力驱动装置HE的变速器体MC也被构成为随 着从输入轴I侧到输出轴O侧其轴的径向宽度逐渐变小。
就这一点而言,对于在第二电动机MG2的径向外侧位置与先前所 说明的第三离合器C3、第一制动器B1、第二制动器B2的径向外侧位 置的关系,通过将后者侧设为比前者侧更处于内径侧,就可以实现在径 向上不会产生很大宽度的混合动力驱动装置。
另外,通过相对于第二离合器C2,将第三离合器C3、第一制动 器B1、第二制动器B2在径向上配设于外侧,并且使第三离合器C3及 第一制动器B1相对于第二离合器C2在轴向上重叠(在位置上存在重 合的区域),则在轴向上也可以实现紧凑的构成。
以下,对第一离合器C1的输出侧传递构件(本例的情况是与离 合毂ch连结的第一传递构件t1,在其输出轴侧端设有第二行星齿轮PG2 的恒星齿轮s2,成为行星齿轮组PGS2的第四旋转要素rm4);与第二 离合器C2的输出侧传递构件(本例的情况是与离合毂ch连结的第二传 递构件t2,其输出轴侧端与第一行星齿轮PG1的行星架ca1连接,成 为行星齿轮组PGS2的第二旋转要素rm2);与第三离合器C3的输出侧 传递构件(本例的情况是与离合毂ch连结的第三传递构件t3,其输出 侧端与第一行星齿轮PG1的恒星齿轮s1连结,成为行星齿轮组PGS2 的第一旋转要素rm1)的关系进行说明。
如图8中所判明的那样,第三中间轴M3、第一传递构件t1、第 二传递构件t2、第三传递构件t3是使轴心相同的构件,在轴心部位配 设有第三中间轴M3,并且在其径向外侧,使轴向的位置不同地配设第 一传递构件t1、第二传递构件t2。第三传递构件t3配设于第二传递构 件t2的径向外侧。第二传递构件t2、第三传递构件t3可以从图上左侧 向右侧输出驱动,第一传递构件t1可以从图上右侧向左侧输出驱动。
在先前所说明的图5右侧所示的速度线图中,处于前进4速的这 些构件的速度中第一传递构件t1为最高速,通过采用该配置构成,在 像本申请那样的产生超速驱动状态的混合动力驱动装置中,通过将有时 会以最高速旋转的构件尽可能地配设于轴心侧,就可以避免离合器的输 入输出构件之间接触而使行驶性能降低的情况。
第三实施方式
基于作为第三实施方式的骨架图的图10、作为摩擦接合要素动作表 的图4、作为速度线图的图11,首先对该方式的驱动传递进行说明。
该实施方式中,当也将构成作为变速用行星齿轮组的行星齿轮组 PGS3的一对行星齿轮PG,按照从作为变速器SC的输入构件的第二中 间轴M2朝向输出轴O依次称作第一行星齿轮PG1、第二行星齿轮PG2 时,则这些行星齿轮是分别具备了恒星齿轮s1、s2、行星架ca1、ca2 及内齿圈r1、r2的单行星齿轮。
如果对与摩擦接合系数的关系进行叙述,则采用了如下的构成, 即,第一行星齿轮PG1的内齿圈r1根据第一制动器B1选择性地固定 于变速器体MC上,第一行星齿轮PG1的行星架ca1与第二行星齿轮 PG2的内齿圈r2连结,根据第二离合器C2择性地传递第二中间轴M2 的旋转选,并且根据第二制动器B2选择性地固定于变速器体MC上。 与先前的例子相同,对于其旋转,由单向离合器F1来阻止其反转。
另外,采用如下的构成,即,第一行星齿轮PG1的恒星齿轮s1 与第二行星齿轮PG2的恒星齿轮s2连结,并且根据第一离合器C1选 择性地传递第二中间轴M2的旋转,第二行星齿轮PG2的行星架ca2 与输出轴O驱动连结。
另外,形成如下构成,即,第一行星齿轮PG1的内齿圈r1根据 第三离合器C3选择性地传递第二中间轴M2的旋转。
该变速器SC的速度线图成为图11中所示的图。由该速度线图可 知,存在这样的旋转要素,其相对于有时会随着变速而以超速驱动状态 输入倒变速器SC的发动机转速,以-1倍~2倍左右的速度进行旋转。
将构成各行星齿轮PG的三个要素与纵线对应地表示于速度线图 上侧。“R1、Ca1、S1”分别表示对应于第一行星齿轮PG1的内齿圈r1、 行星架ca1、恒星齿轮s1,“R2、Ca2、S2”分别表示对应于第二行星齿 轮PG2的内齿圈r2、行星架ca2、恒星齿轮s2。
如果对同图中所示的纵线进行说明,则从右侧到左侧,依次确定 如下各要素的位置,即:设有第一行星齿轮PG1的内齿圈r1的旋转要 素(就行星齿轮组PGS3而言成为第一旋转要素rm1)、与第一行星齿 轮PG1的行星架ca1一体化旋转地构成且设有第二行星齿轮PG2的内 齿圈r2的旋转要素(就行星齿轮组PGS3而言成为第二旋转要素rm2)、 与第二行星齿轮PG2的行星架ca2一体化旋转的旋转要素(就行星齿 轮组PGS3而言成为第三旋转要素rm3)、设有第一行星齿轮PG1的恒 星齿轮s1及第二行星齿轮PG2的恒星齿轮s2的旋转要素(就行星齿轮 组PGS3而言成为第四旋转要素rm4)。
上述第三旋转要素rm3由于与输出轴O一体化,因此利用变速器 SC变速后的转速可以根据标注为输出的、从左侧开始第二条纵线上所 记载的“○”来判定该状态下的转速。以后所说明的速度线图也依照该记 载样式。
对于速度线图中所记载的“○”标注为“1ST”、“2ND”、“3RD”、 “4TH”、“REV”,表示与各个变速级的对应。这些表述的识别与前面 第一实施方式中所记载的相同。
行星齿轮组PGS3中各旋转要素的顺序设置对于前进的情况采用 依照从低速侧朝向高速侧来标号,对于后退的情况则变为从高速侧朝向 低速侧。任何的情况下,旋转要素的编号顺序都不会改变。
该实施方式的变速器的各旋转要素与各摩擦接合要素的关系如图 10中所判明的那样,形成以下的构造。第一旋转要素rm1根据第一制 动器B1选择性地固定于变速器体MC上,第二旋转要素rm2根据第二 离合器C2选择性地传递中间轴M2的旋转,且根据第二制动器B2选 择性地固定于变速器体MC上。另外,第三旋转要素rm3可以将输出 旋转向输出轴O输出,第四旋转要素rm4根据第一离合器C1选择性地 传递第二中间轴M2的旋转。另外,根据第三离合器C3向第一旋转要 素rm1选择性地传递中间轴M2的旋转。该关系与前面在第一实施方式 中所说明的相同。
该实施方式中,各摩擦接合要素的接合·脱离状态的选择也与图4 中给出的动作表中所示的组合相同。所以,变速器SC中,在各变速级 中将某两个摩擦接合要素维持为接合状态,将剩余的摩擦接合要素设为 非接合,来实现各变速级。
变速
基于动作表、速度线图对采用了以上的构成的该实施方式的变速状 态进行说明。
1前进1速(1ST)
该变速级中,如图4的动作表中所示,仅第一离合器C1及单向离 合器F1被设为接合状态。向第三中间轴M3传递第二中间轴M2的旋 转,通过将第一离合器C1接合,向第二行星齿轮PG2的恒星齿轮s2 传动该旋转。第二行星齿轮PG2中,通过利用单向离合器F1阻止内齿 圈r2的反转,而将来自恒星齿轮s2的输入旋转减速,作为行星架ca2 的旋转向输出轴输出。
2前进2速(2ND)
该变速级中,如图4的动作表中所示,仅第一离合器C1与第一制 动器B1被设为接合状态。向第三中间轴M3传递第二中间轴M2的旋 转,通过将第一离合器C1接合,向第二行星齿轮PG2的恒星齿轮s2 传动该旋转。另一方面,对于由第一行星齿轮PG1、第二行星齿轮PG2 构成的行星齿轮组PGS3,通过停止第一行星齿轮PG1的内齿圈r1的 旋转,将来自恒星齿轮s1、s2的输入旋转减速,作为第二行星齿轮PG2 的行星架ca2的旋转向输出轴O输出。该状态下的减速比小于前进1 速。
3前进3速(3RD)
该变速级中,如图4的动作表中所示,仅第一离合器C1与第二离 合器C2被设为接合状态。该状态下,向第三中间轴M3传递第二中间 轴M2的旋转,通过将第一离合器C1接合,向第二行星齿轮PG2的恒 星齿轮s2传动该旋转。由于就第一行星齿轮PG1而言,恒星齿轮s1 与行星架ca1的转速相同,就第二行星齿轮PG2而言,恒星齿轮s2与 行星架ca2的转速相同,因此这些行星齿轮PG就处在被固定了的状态。 其结果是,第二中间轴M2的旋转被原样不动地向输出轴O传递,成为 所谓的直接连结状态。
4前进4速(4TH)
该变速级中,如图4的动作表中所示,仅第二离合器C2与第一制 动器B1被设为接合状态。通过将第二离合器C2接合,向第一行星齿 轮PG1的行星架ca1及第二行星齿轮PG2的内齿圈r2传动第二中间轴 M2的旋转。第一行星齿轮PG1中,通过利用第一制动器B1停止内齿 圈r1的旋转,将来自行星架ca1的输入旋转增速,作为第二行星齿轮 PG2的行星架ca2的旋转输出。
该状态下,将第二中间轴M2的旋转增速而向第一行星齿轮PG1 的恒星齿轮s1及第二行星齿轮PG2的恒星齿轮s2传递,而作为第一离 合器C1的输出侧传递构件的第一传递构件t1(在速度线图中,成为第 四旋转要素rm4,与图上左端的纵线对应)就会以非常高的速度旋转。 但是,该实施方式中,由于该第一传递构件t1相对于第三中间轴M3 设于其紧外侧的变速器的轴心位置(内径侧),因此可以避免因受到离 心力等的影响,离合器的输入输出构件彼此接触而使行驶性能降低的情 况。
在这一点上,该第三实施方式中,与第二实施方式相同,如图10 所示,是通过将作为第二离合器C2的输出侧传递构件的第二传递构件 t2、作为第一离合器C1的输出侧传递构件的第一传递构件t1双方,以 使两者间的轴向位置不同的方式沿轴径方向设置在第三中间轴M3的紧 外径侧,来防止问题的发生。
5后退(REV)
该变速级中,如图4的动作表中所示,仅第三离合器C3及第二制 动器B2被设为接合状态。通过将第三离合器C3接合,向第一行星齿 轮PG1的内齿圈r1传动第二中间轴M2的旋转。第一行星齿轮PG1中, 通过利用第二制动器B2停止行星架ca1的旋转,将来自内齿圈r1的输 入旋转反转,作为第二行星齿轮PG2的行星架ca2的旋转向输出轴输 出。
第四实施方式
以上,在此前所说明的实施方式中,通过具备一对单行星齿轮,将 构成行星齿轮的各要素恰当地连结,而构成了变速用行星齿轮组PGS1、 PGS2、PGS3,而第四实施方式是将所谓的拉维瑙式行星齿轮组PGR (PGS4)作为变速用行星齿轮组而使用的例子。
该拉维瑙式行星齿轮组PGR如图12所示,对于一对恒星齿轮s1、 s2,具备公共的行星架cc、内齿圈rc来构成。
另外,具体来说,具有支承长行星小齿轮lp及短行星小齿轮sp的 公共行星架cc,将该长行星小齿轮lp与短行星小齿轮sp、一侧的恒星 齿轮s2及公共内齿圈rc啮合,将短行星小齿轮sp与另一侧的恒星齿轮 s1啮合。
此外,由另一侧的恒星齿轮s1与公共行星架cc及内齿圈rc构成的 第一行星齿轮PG1以使公共行星架cc可以旋转地支承一对相互啮合的 行星小齿轮的方式构成,从而设为构成双行星小齿轮式的行星齿轮的构 造。
由一侧的恒星齿轮s2与公共行星架cc及内齿圈rc构成的第二行星 齿轮PG2以使公共行星架cc可以旋转地支承单一的行星小齿轮的方式 构成,从而设为构成单行星小齿轮式的行星齿轮的构造。
将对构成该拉维瑙式行星齿轮组PGR的各要素与摩擦接合要素 的连结关系进行如下说明。
如作为该实施方式的骨架图的图12所示,采用如下的构造,即,第 二行星齿轮PG2的恒星齿轮s2根据第一离合器C1选择性地传递第二 中间轴M2的旋转,第一行星齿轮PG1的恒星齿轮s1根据第一制动器 B1选择性地固定于变速器体MC上。另外,第二中间轴M2的旋转根 据第三离合器C3被选择性地传递。此外,公共行星架cc根据第二离合 器C2选择性地传递第二中间轴M2的旋转,并且根据第二制动器B2 选择性地固定于变速器体MC上。该例子的情况下,也可以利用单向离 合器F1来阻止其反转。另外,采用了将其内齿圈rc与输出轴O驱动连 结的构成。
通过采用该构造,就可以通过依照前面图4中所示的动作表,控 制第一离合器C1、第二离合器C2、第一制动器B1、第二制动器B2的 状态,来实现前进1速、前进2速、前进3速及前进4速。
另外,在该变速器SC上也具备第三离合器C3,而该第三离合器 C3有时根据上述第一制动器B1选择性地固定于变速器体MC上,可以 向另一侧的恒星齿轮s1选择性地传递中间轴M2的旋转,从而也可以 与前面的例子相同地实现后退级。
该例子中,虽然省略了速度线图,但是就成为变速用行星齿轮组 的行星齿轮组PGS4而言,设有第一行星齿轮PG1的恒星齿轮s1的第 一旋转要素根据第一制动器B1选择性地固定于变速器体MC上,与公 共的行星架cc连结的第二旋转要素根据第二离合器C2选择性地传递中 间轴M2的旋转。另外,设有公共的内齿圈rc的第三旋转要素可以将 旋转输出向输出轴O输出,设有第二行星齿轮PG2的恒星齿轮s2的第 四旋转要素根据第一离合器C1选择性地传递中间轴M2的旋转。
另外,出于反转用途,向第二旋转要素经由第三离合器C3选择性 地传递第二中间轴M2的旋转。
以上是该实施方式的伴随着变速的驱动传动状态的说明,以下将 对该方式中的行星齿轮组与摩擦接合要素的配置关系进行说明。
该例子中,以将行星齿轮组PGS4夹持的方式配设摩擦接合要素。
即,在第二电动机MG2与变速用行星齿轮组PGS4之间,在其内 径侧配设第一离合器C1,并且在其外径侧配设第三离合器C3、第一制 动器B1。另一方面,相对于行星齿轮组PGS4,在与上述的摩擦接合要 素相反一侧(输出轴O侧)配设第二离合器C2。第二制动器B2配设 于第二离合器C2的外径侧,在第一制动器B1与第二制动器B2之间配 设单向离合器F1。
另外,通过相对于第一离合器C1,将第三离合器C3、第一制动 器B1、第二制动器B2在径向上配设于外侧,并且将第三离合器C3相 对于第一离合器C1在轴向上重叠(在位置上存在重合的区域),则在轴 向上也可以实现紧凑的构成。
该实施方式中,第二中间轴M2的下面侧超出第一离合器C1的 位置,延伸至作为行星齿轮组PGS4的输出轴O侧的第二离合器C2的 输入位置。
此外,对于第一离合器C1的输出侧传递构件(即为第一传递构件 t1,在其输出轴侧端设有恒星齿轮s2,成为行星齿轮组PGS4的第四旋 转要素);与第二离合器C2的输出侧传递构件(即为第二传递构件t2, 其输出轴侧端与拉维瑙式行星齿轮组的行星架cc连接,成为行星齿轮 组PGS4的第二旋转要素)的关系,如从图12中可以判明的那样,第 一传递构件t1、第二传递构件t2是旋转轴心相同的构件,在轴心部位 配设第三中间轴M3(它将第二中间轴M2的旋转向第二离合器C2的 输入侧传递),并且在其径向外侧,配设第一传递构件t1,在更靠外径 侧配设第二传递构件t2。
与先前所说明的相同,处于前进4速的这些构件的速度中,第一 传递构件t1以最高速旋转,而通过采用该配置构成,针对于像本申请 那样的产生超速驱动状态的混合动力驱动装置HE,就可以通过将有时 会以最高速旋转的构件尽可能地配设于轴心侧,来避免例如因离合器的 输入输出构件彼此接触而使行驶性能降低的情况。
以上所说明的第一到第四实施方式中,形成起到以下的作用效果 的混合动力驱动装置。
1.在采用了双马达分离方式的同时,采用比较简单的构造的变速器 SC,在变速器中可以实现增大输入转速的增速变速级及后退级。
2.可以实现将发动机转速增大而输入到变速器的状态,而在全部变 速级中,可以防止摩擦接合要素的输出传递构件处于过旋转的情况。特 别是,由于增大变速比的混合动力驱动装置有输出传递构件的转速变快 的倾向,因此是有利的。
3.由于在变速控制中不需要同时进行离合器的接合、脱离的控制和 其他的离合器的脱离、接合的控制,因此很难产生变速振动。
进一步多级化了的实施方式
此前所说明的实施方式是可以利用变速器实现前进4级/后退1级的 混合动力驱动装置的例子,而以下所示的第五实施方式、第六实施方式 是进一步多级化了的例子。
在第五实施方式中实现了前进6级/后退1级,在第六实施方式中实 现了前进8级/后退2级。
以下将基于骨架图、动作表及速度线图对这些实施方式进行说明。
这些实施方式中,向变速器的输入之前的构造与先前所说明的构造 相同,即从发动机E侧朝向输出轴O侧,具备第一电动机MG1、动力 分配用行星齿轮PG0、第二电动机MG2来构成,动力分配用行星齿轮 PG0的内齿圈r0的旋转被输入到变速器SC中。所以,也会产生输入 处于超速驱动状态的高速旋转的状态。
第五实施方式
图13表示该实施方式的骨架图,图14中表示动作表,图15中表示 速度线图。
如骨架图中所示,该方式的变速器SC中所设置的行星齿轮组PGS5 被作为设置于输入侧的第一行星齿轮PG1、设置于输出侧的拉维瑙式行 星齿轮组PGR的组合而构成。该例子中,该拉维瑙式行星齿轮组PGR 相当于变速用行星齿轮组。第一行星齿轮PG1用于将传向变速器SC中 的输入旋转变速而向该变速用行星齿轮组传递。
第一行星齿轮PG1是具备恒星齿轮s1、行星架ca1、内齿圈r1 的单行星齿轮。拉维瑙式行星齿轮组PGR具备一对恒星齿轮s2、s3、 公共的行星架cc及公共的内齿圈rc而构成。该第一行星齿轮PG1的恒 星齿轮s1总是固定于变速器体MC上。
该拉维瑙式行星齿轮组PGR针对一对恒星齿轮s2、s3具备公共 的行星架cc及内齿圈rc而构成。更具体来说,设为如下的构成,即, 具有支承长行星小齿轮lp及短行星小齿轮sp的公共行星架cc,其中, 长行星小齿轮lp与短行星小齿轮sp、一侧的恒星齿轮s2及公共内齿圈 rc啮合,短行星小齿轮sp与另一侧的恒星齿轮s3啮合,这样,若将由 配设于输入侧的恒星齿轮s2、共行星架cc及内齿圈rc构成的行星齿轮 称作第二行星齿轮PG2;将由配设于输出侧的恒星齿轮s3、公共行星架 cc及内齿圈rc构成的行星齿轮称作第三行星齿轮PG3时,则第二行星 齿轮PG2就成为单行星小齿轮行星齿轮,第三行星齿轮PG3成为双行 星小齿轮式的行星齿轮。
图15中所示的速度线图中,在同图左侧,表示有关第一行星齿轮 PG1的动作状态的速度线图,同图右侧,表示有关拉维瑙式行星齿轮组 PGR的动作状态的速度线图。
同图左侧的速度线图中,图上侧表示构成第一行星齿轮PG1的各 要素与纵线间的对应。其中,“S1、Ca1、R1”分别表示设置了第一行星 齿轮PG1的恒星齿轮s1的旋转要素、与行星架ca1连结的旋转要素、 设置了内齿圈r1的旋转要素。
同图右侧的速度线图中,图上侧表示构成第二、三行星齿轮PG2、 PG3的各要素与纵线间的对应。其中,“S2、Ca2、R2”分别表示设置了 第二行星齿轮PG2的恒星齿轮s2的旋转要素、与行星架cc连结的旋转 要素、设置了内齿圈rc的旋转要素。“S3、Ca3、R3”分别表示设置了 第三行星齿轮PG3的恒星齿轮s3的旋转要素、与行星架cc连结的旋转 要素、设置了内齿圈rc的旋转要素。在拉维瑙式行星齿轮PGR的情况 下,在第二行星齿轮PG2与第三行星齿轮PG3之间,共用行星架cc 及内齿圈rc。
回到图13,该例子中,采用了如下的构造,即,一侧的恒星齿轮 (第三行星齿轮PG3的恒星齿轮s3)根据第一离合器C1选择性地传递 经第一恒星齿轮PG1而减速了的减速旋转,另一侧的恒星齿轮(第二 行星齿轮PG2的恒星齿轮s2)根据第一制动器B1选择性地固定于变速 器体MC上。另外,拉维瑙式行星齿轮组PGR的行星架cc根据第二离 合器C2选择性地传递变速器SC的输入旋转,并且根据第二制动器B2 选择性地固定于变速器体MC上。另外,拉维瑙式行星齿轮组PGS的 内齿圈rc与输出轴O驱动连结。
另外,设为利用单向离合器F1来阻止拉维瑙式行星齿轮组PGR 的行星架cc的反转的构成,并且为了实现后退级,采用了向第二行星 齿轮PG2的恒星齿轮s2根据第三离合器C3选择性地传递第一行星齿 轮PG1的行星架cc的旋转的构成。
变速
1前进1速(1ST)
该变速级中,如图14的动作表中所示,仅第一离合器C1及单向离 合器F1被设为接合状态。通过将第一离合器C1接合,而向设置了第 三行星齿轮PG3的恒星齿轮s3的第一传递构件t1传递相对于输入旋转 被减速了的第一行星齿轮PG1的行星架ca1的旋转。拉维瑙式行星齿 轮组PGR中,通过利用单向离合器F1阻止公共行星架cc的反转,将 来自第三行星齿轮PG3的恒星齿轮s3的输入旋转减速,作为公共内齿 圈rc的旋转向输出轴O输出。
2前进2速(2ND)
该变速级中,如图14的动作表中所示,仅第一离合器C1与第一制 动器B1被设为接合状态。通过将第一离合器C1接合,而向设置了第 三行星齿轮PG3的恒星齿轮s3的第一传递构件t1传递相对于输入旋转 被减速了的第一行星齿轮PG1的行星架ca1的旋转。拉维瑙式行星齿 轮PGR中,通过利用第一制动器B1来停止第二行星齿轮PG2的恒星 齿轮s2的旋转,将来自第三行星齿轮PG3的恒星齿轮s3的输入旋转减 速,作为公共内齿圈rc的旋转向输出轴输出。该状态下的减速比小于 前进1速。
3前进3速(3RD)
该变速级中,如图14的动作表中所示,仅第一离合器C1与第三离 合器C3被设为接合状态。在第一行星齿轮PG1的行星架ca1的旋转向 第三行星齿轮PG3的恒星齿轮s3传递的状态下,将输入旋转向公共的 行星架cc传递。其结果是,第一行星齿轮PG1的行星架ca1的旋转被 原样不动地向输出轴O传递。
4前进4速(4TH)
该变速级中,如图14的动作表中所示,仅第一离合器C1及第二离 合器C2被设为接合状态。通过将第一离合器C1接合,将输入旋转被 减速的第一行星齿轮PG1的行星架ca1的旋转向第三行星齿轮PG3的 恒星齿轮s3传递,将变速器SC输入旋转向公共行星架cc传递。其结 果是,将相对于恒星齿轮s3的旋转处于增速状态而相对于公共行星架 cc处于减速状态的旋转作为第三行星齿轮PG3的内齿圈r3的旋转输 出。
5前进5速(5TH)
该变速级中,如图14的动作表中所示,仅第二离合器C2及第三离 合器C3被设为接合状态。通过将第二离合器C2接合,将变速器SC的 输入旋转向公共行星架cc传递,并且将第一行星齿轮PG1的行星架ca1 的旋转作为第二行星齿轮PG2的恒星齿轮s2的旋转传递。
该状态下,就第三行星齿轮PG3而言,作为第一离合器C1的输 出侧传递构件的第一传递构件t1以非常高的速度旋转。但是,该实施 方式中,由于该第一传递构件t1相对于中间轴M3,设置在其紧外侧的 变速器SC的轴心侧(内径侧),因此就可以避免因受离心力等的影响, 离合器的输入输出构件彼此接触而使行驶性能降低的情况。
6前进6速(6TH)
该变速级中,如图14的动作表中所示,仅第二离合器C2及第一制 动器B1被设为接合状态。通过将第二离合器C2接合,将变速器SC的 输入旋转向公共行星架cc传递。此外,由于第二行星齿轮PG2的恒星 齿轮s2的旋转被第一制动器B1停止,因此可以将相对于公共行星架cc 的旋转为增速状态的旋转作为第三行星齿轮PG3的内齿圈rc的旋转输 出。该增速大于前进5级。
该状态下,就第三行星齿轮PG3而言,作为第一离合器C1的输 出侧传递构件的第一传递构件t1以比前进5速中的状态更高的速度旋 转。但是,由于该第一传递构件t1相对于中间轴M3设置在其紧外侧的 变速器SC的轴心侧(内径侧),因此就可以避免因受离心力等的影响, 离合器的输入输出构件彼此接触而使行驶性能降低的情况。
该实施方式中的、变速器SC的输入旋转与输出旋转的关系如下, 输入旋转是从第二中间轴M2向第一行星齿轮PG1的内齿圈r1传递的 旋转,输出旋转成为拉维瑙式行星齿轮组PGR的公共内齿圈rc的旋转。 这样,变速器SC中,就会在前进5级、前进6级中实现超速驱动状态 (成为增速变速级)。
7后退(REV)
该变速级中,如图14的动作表中所示,仅第三离合器C3及第二制 动器B2被设为接合状态。通过将第三离合器C3接合,而向第二行星 齿轮PG2的恒星齿轮s2传递作为减速了的输入旋转的第一行星齿轮 PG1的行星架ca1的旋转。第二行星齿轮PG2中,通过利用第二制动 器B2停止行星架cc的旋转,而将来自恒星齿轮s2的输入旋转反转, 作为公共内齿圈rc的旋转向输出轴输出。
如先前所示,该实施方式中,拉维瑙式行星齿轮组PGR相当于本 申请中所说的变速用行星齿轮组,而在图15中给出的速度线图中所记 载的纵线的下侧分别表示了第一~第四旋转要素rm1、rm2、rm3、rm4 的。
第六实施方式
图16表示该实施方式的骨架图,图17中表示动作表,图18中表示 速度线图。
如骨架图中所示,该实施方式中,也与第五实施方式相同,将设置 于输入侧的第一行星齿轮PG1、设置于输出侧的拉维瑙式行星齿轮组 PGR组合而构成。
该例子中,第一行星齿轮PG1具备恒星齿轮s1、行星架ca1、内齿 圈r1,是行星架ca1可以旋转地支承相互啮合的一对行星小齿轮的双行 星小齿轮式的行星齿轮。
该拉维瑙式行星齿轮组PGR也是相对于一对恒星齿轮s2、s3, 具备公共的行星架cc及内齿圈rc而构成。该例子中,也采用如下的构 成,即,具有支承长行星小齿轮lp及短行星小齿轮sp的公共行星架cc, 其中,长行星小齿轮lp与短行星小齿轮sp、一侧的恒星齿轮s2及公共 内齿圈rc啮合,短行星小齿轮sp与另一侧的恒星齿轮s3啮合,这样, 将由配设于输入侧的恒星齿轮s2、共行星架cc及内齿圈rc构成的行星 齿轮称作第二行星齿轮PG2;将由配设于输出侧的恒星齿轮s3、公共行 星架cc及内齿圈rc构成的行星齿轮称作第三行星齿轮PG3。
另外采用了如下的构成,即,在上述第五实施方式基础上,追加了 新的第四离合器C4,根据该第四离合器C4,将同时作为变速器SC的 输入旋转的第一行星齿轮PG1的行星架ca1的旋转向第二行星齿轮 PG2的恒星齿轮s2选择性地传递。
图18中所示的速度线图中,在同图左侧,表示有关第一行星齿轮 PG1的动作状态的速度线图,同图右侧,表示有关拉维瑙式行星齿轮组 PGR的动作状态的速度线图。
本实施方式的图18中所示的速度线图的记载依照第五实施方式 的图15的记载方式。
该例子中,也是一侧的恒星齿轮(第三行星齿轮PG3的恒星齿轮 s3)根据第一离合器C1选择性地传递由第一行星齿轮PG1减速了的减 速旋转,另一侧的恒星齿轮(第二行星齿轮PG2的恒星齿轮s2)根据 第一制动器B1选择性地固定于变速器体MC上。另外,采用如下的构 造,拉维瑙式行星齿轮组PGR的行星架cc根据第二离合器C2选择性 地传递变速器SC的输入旋转,并且根据第二制动器B2选择性地固定 于变速器体MC上。另外,采用拉维瑙式行星齿轮组PGR的内齿圈rc 与输出轴O驱动连结的构造。
另外,设为利用单向离合器F1来阻止拉维瑙式行星齿轮组PGR 的行星架cc的反转的构成,并且为了实现后退级,采用了根据第三离 合器C3选择性地向第二行星齿轮PG2的恒星齿轮s2传递第一行星齿 轮PG1的内齿圈r1的旋转的构成。
另外,亦如先前所示,采用了如下的构成,即,根据第四离合器 C4,将同时作为变速器SC的输入旋转的第一行星齿轮PG1的行星架 ca1的旋转选择性地向第二行星齿轮PG2的恒星齿轮s2传递。
变速
前进1速(1ST)~前进3速(3RD)的变速动作由于与第五实施 方式的对应的变速级在实质上相同,因此省略说明。
4前进4速(4TH)
该变速级中,如图17的动作表中所示,仅第一离合器C1及第四离 合器C4被设为接合状态。通过将第一离合器C1接合,向第一传递构 件t1传动第一行星齿轮PG1的内齿圈r1的旋转。通过将第四离合器 C4接合,在拉维瑙式行星齿轮组PGR中,将第一行星齿轮PG1的行 星架ca1的旋转以减速状态向输出轴O输出。
5前进5速(5TH)
该变速级中,如图17的动作表中所示,仅第一离合器C1及第二离 合器C2被设为接合状态。该状态下,实质上与先前在第五实施方式中 所说明的前进4级相同,公共行星架cc的旋转被减速,作为公共内齿 圈rc的旋转向输出轴输出。
6前进6速(6TH)
该变速级中,如图17的动作表中所示,仅第二离合器C2及第四离 合器C4被设为接合状态。该状态下,变速器SC的输入旋转被直接作 为公共内齿圈rc的旋转向输出轴O输出。
7前进7速(7TH)
该变速级中,如图17的动作表中所示,仅第二离合器C2及第三离 合器C3被设为接合状态。通过将第二离合器C2接合,将第二中间轴 M2的旋转向公共行星架cc传递,并且通过将第三离合器C3接合,将 第一行星齿轮PG1的内齿圈r1的旋转作为第二行星齿轮PG2的恒星齿 轮s2的旋转传递。其结果是,将相对于公共行星架cc的旋转为增速状 态的旋转作为第三行星齿轮PG3的内齿圈rc的旋转输出。
该状态下,就第三行星齿轮PG3而言,作为第一离合器C1的输 出侧传递构件的第一传递构件t1以非常高的速度旋转。但是,该实施 方式中,由于该第一传递构件t1相对于第三中间轴M3设置在其紧外侧 的变速器SC的轴心侧(内径侧),因此就可以避免因受离心力等的影响, 离合器的输入输出构件彼此接触而使行驶性能降低的情况。
8前进8速(8TH)
该变速级中,如图17的动作表中所示,仅第二离合器C2及第一制 动器B1被设为接合状态。通过将第二离合器C2接合,将第二中间轴 M2的旋转向公共行星架cc传递。此外,由于第二行星齿轮PG2的恒 星齿轮s2的旋转被第一制动器B1停止,因此将相对于公共行星架cc 的旋转为增速状态的旋转作为内齿圈rc的旋转输出。
该状态下,就第三行星齿轮PG3而言,作为第一离合器C1的输出 侧传递构件的第一传递构件t1以比前进7速的状态更高的速度旋转。 但是,由于该第一传递构件t1相对于第二中间轴M2设置在其紧外侧的 变速器的轴心侧(内径侧),因此就可以避免因受离心力等的影响,离 合器的输入输出构件彼此接触而使行驶性能降低的情况。
该实施方式中的、变速器SC的输入旋转与输出旋转的关系如下, 输入旋转是从第二中间轴M2向第一行星齿轮PG1的行星架ca1传递的 旋转,输出旋转成为拉维瑙式行星齿轮组PGR的公共内齿圈rc的旋转。 这样,变速器SC中,前进7级、前进8级就会实现超速驱动状态(成 为增速变速级)。
9后退1(REV1)
该变速级中,如图17的动作表中所示,仅第三离合器C3及第二制 动器B2被设为接合状态。通过将第三离合器C3接合,而向第二行星 齿轮PG2的恒星齿轮s2传动第一行星齿轮PG1的内齿圈r1的旋转。 第二行星齿轮PG2中,通过利用第二制动器B2停止公共行星架cc的 旋转,而将来自恒星齿轮s2的输入旋转反转,作为公共内齿圈rc的旋 转向输出轴O输出。
10后退2(REV2)
该变速级中,如图17的动作表中所示,仅第四离合器C4及第二制 动器B2被设为接合状态。通过将第四离合器C4接合,而向第二行星 齿轮PG2的恒星齿轮s2传动第一行星齿轮PG1的行星架ca1的旋转。 第二行星齿轮PG2中,通过利用第二制动器B2停止公共行星架cc的 旋转,而将恒星齿轮s2的输入旋转反转,作为公共内齿圈rc的旋转向 输出轴输出。该旋转的速度比后退1速更高。
该实施方式中,该拉维瑙式行星齿轮组PGR相当于变速用行星齿 轮组。在图18所示的速度线图中记载的纵线的下侧表示了第一~第四 旋转要素rm1、rm2、rm3、rm4的对应。
第一实施方式的其他实施方式
第七实施方式
图19中表示该实施方式的骨架图。该例子中,也是将第一离合器 C1、第二离合器C2及第三离合器C3设置于第二电动机MG2与变速 用行星齿轮组之间。另外,行星齿轮组PGS7是作为一对单行星齿轮 PG1、PG2的组合而构成的。
如果以与第一实施方式的比较来说明,则虽然第二行星齿轮PG2的 各旋转要素与第一离合器C1、输出轴O、第二制动器B2的关系相同, 但是在该例子中,第一行星齿轮PG1的恒星齿轮s1连结第一离合器C1 的输出侧传递构件t1,选择性地传动第二中间轴M2的旋转。采用了向 行星架ca1从第二离合器C2选择性地传动第二中间轴M2的旋转的构 造,且行星架查ca1与第二行星齿轮PG2的内齿圈r2一体化旋转地构 成。其结果是,还会受到第二制动器B2及单向离合器F1的动作控制。   另外,内齿圈r1可以根据第一制动器B1来停止其旋转,并且根据 第三离合器C3选择性地传递第二中间轴M2的旋转。
此外,该实施方式中,也可以通过依照图4所示的动作表,使摩 擦接合要素C1、C2、C3、B1、B2、F1动作,来实现前进4级、后退 1级。
工业上的可利用性
可以提供如下的混合动力驱动装置,是采用双马达分离方式的混 合动力驱动装置,可以确保低速范围的加速性能,并且可以使高速范围 的燃油效率较高。
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