專利名稱：動力輸出裝置以及混合動力汽車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及向驅(qū)動軸輸出動力的動力輸出裝置以及具有該動力輸出裝 置的混合動力汽車。
背景技術(shù)：
以往，作為這種動力輸出裝置而公知有以下動力輸出裝置，該動力輸 出裝置包括內(nèi)燃機、兩個電動機、所謂拉維奈爾赫型的行星齒輪機構(gòu)、以 及能夠選擇性地將行星齒輪機構(gòu)的兩個輸出要素與輸出軸連結(jié)的平行軸式 變速器(例如，參照專利文獻1)。該動力輸出裝置以前輪驅(qū)動車輛為對 象，在該動力輸出裝置中，內(nèi)燃機被橫向地配置，并且內(nèi)燃機和行星齒輪 機構(gòu)、兩個電動機和平行軸式變速器的旋轉(zhuǎn)軸相互平行地延伸。另外，以 往還公知有包括行星齒輪裝置和平行軸式變速器的動力輸出裝置，所述行 星齒輪裝置包括與內(nèi)燃機連接的輸入要素和兩個輸出要素，所述平行軸式 變速器包括分別與該行星齒輪機構(gòu)的對應(yīng)的輸出要素連接的副軸(例如，
參照專利文獻2)。在該動力輸出裝置中，行星齒輪裝置的兩個輸出要素 分別固定在電驅(qū)動部的對應(yīng)的轉(zhuǎn)子的內(nèi)周。另外，以往還公知有包括動力 分配機構(gòu)和兩個離合器的動力輸出裝置，所述動力分配機構(gòu)包括與內(nèi)燃機 連接的輸入要素、與第一電動發(fā)電機連接的反力要素、以及與第二電動發(fā) 電機連接的輸出要素，所述兩個離合器用于將作為輸出部件的車軸選擇性 地與動力分配機構(gòu)的輸出要素和反力要素連接(例如，參照專利文獻 3)。在該動力輸出裝置中， 一旦第一電動發(fā)電機以負旋轉(zhuǎn)進行電動機驅(qū) 動，則控制兩個離合器以使動力分配機構(gòu)的反力要素與輸出部件連接并解 除輸出要素與輸出部件的連接，由此能夠抑制通過由第二電動發(fā)電機使用 輸出部件的動力的一部分而發(fā)出的電力來驅(qū)動第一電動發(fā)電機的動力循環(huán) 的產(chǎn)生。
6專利文獻1 專利文獻2 專利文獻3
日本專利文獻特開2005 — 155891號公報; 日本專利文獻特開2003 — 106389號公報; 日本專利文獻特開2005 —125876號公報。

發(fā)明內(nèi)容
在上述動力輸出裝置中，在通過兩個電動機對來自內(nèi)燃機的動力進行 轉(zhuǎn)矩變換的同時將被要求的動力輸出給驅(qū)動軸，由此能夠使內(nèi)燃機在效率 高的運轉(zhuǎn)點運轉(zhuǎn)，但是關(guān)于在更寬的行駛區(qū)域中提高動力的傳遞效率這一 點，以往的動力輸出裝置還存在有改善的余地。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠在更寬的運轉(zhuǎn)區(qū)域中提高動力 的傳遞效率的動力輸出裝置以及具有該動力輸出裝置的混合動力汽車。
為了達到上述目的，本發(fā)明的動力輸出裝置以及混合動力汽車采用了 以下手段。
本發(fā)明的動力輸出裝置向驅(qū)動軸輸出動力，并包括 內(nèi)燃機；
第一電動機，能夠輸入輸出動力； 第二電動機，能夠輸入輸出動力；
動力分配統(tǒng)合機構(gòu)，構(gòu)成為具有與所述第一電動機的旋轉(zhuǎn)軸連接的第 一要素、與所述第二電動機的旋轉(zhuǎn)軸連接的第二要素、以及與所述內(nèi)燃機 的內(nèi)燃機軸連接的第三要素，并且所述三個要素能夠互相進行差動旋轉(zhuǎn)；
變速傳遞單元，能夠?qū)⑺鰟恿Ψ峙浣y(tǒng)合機構(gòu)的所述第一要素和所述 第二要素選擇性地與所述驅(qū)動軸連結(jié)，并且能夠?qū)乃鰟恿Ψ峙浣y(tǒng)合機 構(gòu)經(jīng)由所述第一要素輸出的動力和從所述動力分配統(tǒng)合機構(gòu)經(jīng)由所述第二 要素輸出的動力分別以預(yù)定的變速比選擇性地傳遞給所述驅(qū)動軸；以及
旋轉(zhuǎn)固定單元，能夠?qū)⑺鰟恿Ψ峙浣y(tǒng)合機構(gòu)的所述第一要素和所述 第二要素中的某一者無法旋轉(zhuǎn)地固定。
在該動力輸出裝置中，如果通過旋轉(zhuǎn)固定單元將動力分配統(tǒng)合機構(gòu)的 第一要素和第二要素中的某一者無法旋轉(zhuǎn)地固定，則能夠?qū)?nèi)燃機的動力 在不伴隨著向電能的轉(zhuǎn)換的情況下從作為輸出要素的第一要素和第二要素中的另一者機械地(直接地)輸出給變速傳遞單元，由此能夠?qū)碜詢?nèi)燃 機的動力經(jīng)由動力分配統(tǒng)合機構(gòu)和變速傳遞單元機械地傳遞給驅(qū)動軸。另 外，在這種動力輸出裝置中，當(dāng)?shù)谝灰鼗虻诙氐霓D(zhuǎn)速位于值0附近 時，動力的傳遞效率相對較高，因此當(dāng)?shù)谝灰鼗虻诙氐霓D(zhuǎn)速位于值 0附近時，如果通過旋轉(zhuǎn)固定單元將該第一要素或第二要素?zé)o法旋轉(zhuǎn)地固 定，則即使是在解除了旋轉(zhuǎn)固定單元對第一要素或第二要素的旋轉(zhuǎn)固定 時，也能夠?qū)恿Φ膫鬟f效率保持為比較高的狀態(tài)。結(jié)果，根據(jù)該動力輸 出裝置，能夠在更寬的運轉(zhuǎn)區(qū)域中很好地提高動力的傳遞效率。
另外，本發(fā)明的動力輸出裝置也可以采用以下方式所述變速傳遞單 元包括第一變速機構(gòu)，能夠?qū)碜运鰟恿Ψ峙浣y(tǒng)合機構(gòu)的所述第一要 素和所述第二要素中的一者的動力以預(yù)定的變速比傳遞給所述驅(qū)動軸；以 及第二變速機構(gòu)，能夠?qū)碜运龅谝灰睾退龅诙刂械牧硪徽叩?動力以預(yù)定的變速比傳遞給所述驅(qū)動軸；所述旋轉(zhuǎn)固定單元能夠?qū)⒉慌c所 述第一變速機構(gòu)和所述第二變速機構(gòu)中的能夠設(shè)定最小變速比的一者相連 接的所述第一要素或所述第二要素?zé)o法旋轉(zhuǎn)地固定。由此，當(dāng)通過變速傳 遞單元的第一變速機構(gòu)和第二變速機構(gòu)中的能夠設(shè)定最小變速比的一者將 來自動力分配統(tǒng)合機構(gòu)的第一要素或第二要素的動力以該最小變速比傳遞 給驅(qū)動軸時，如果通過旋轉(zhuǎn)固定單元將動力分配統(tǒng)合機構(gòu)的第二要素或第 一要素?zé)o法旋轉(zhuǎn)地固定，則能夠在驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速較高時將來自內(nèi)燃機的動 力機械地傳遞給驅(qū)動軸。結(jié)果，根據(jù)該動力輸出裝置，能夠在驅(qū)動軸的轉(zhuǎn) 速較高時將來自內(nèi)燃機的動力高效率地傳遞給驅(qū)動軸，從而能夠改善耗油 率。
另外，也可以采用以下方式所述變速傳遞單元是包括第一變速機構(gòu) 和第二變速機構(gòu)的平行軸式變速器，所述第一變速機構(gòu)具有能夠?qū)⑺鰟?力分配統(tǒng)合機構(gòu)的所述第一要素和所述第二要素中的一者與所述驅(qū)動軸連 結(jié)的、至少一組的平行軸式齒輪系，所述第二變速機構(gòu)具有能夠?qū)⑺鰟?力分配統(tǒng)合機構(gòu)的所述第一要素和所述第二要素中的另一者與所述驅(qū)動軸 連結(jié)的、至少一組的平行軸式齒輪系。根據(jù)這樣的作為平行軸式變速器的 變速傳遞單元，如果通過第一變速機構(gòu)將第一要素和第二要素中的一者與驅(qū)動軸連結(jié)并通過第二變速機構(gòu)將第一要素和第二要素中的另一者與驅(qū)動 軸連結(jié)，則能夠以與通過上述旋轉(zhuǎn)固定單元將動力分配統(tǒng)合機構(gòu)的第一要 素或第二要素?zé)o法旋轉(zhuǎn)地固定了時不同的固定變速比將來自內(nèi)燃機的動力 機械地(直接地)傳遞給驅(qū)動軸。由此，根據(jù)該構(gòu)成，能夠在更寬的運轉(zhuǎn) 區(qū)域中很好地提高動力的傳遞效率。
另外，也可以采用以下方式所述變速傳遞單元是包括第一變速機構(gòu) 和第二變速機構(gòu)的行星齒輪式變速器，所述第一變速機構(gòu)包括第一變速 用行星齒輪機構(gòu)，構(gòu)成為具有與所述動力分配統(tǒng)合機構(gòu)的所述第一要素連 接的輸入要素、與所述驅(qū)動軸連接的輸出要素、可固定要素，并且所述三 個要素能夠互相進行差動旋轉(zhuǎn)；以及第一固定機構(gòu)，能夠?qū)⑺龅谝蛔兯?用行星齒輪機構(gòu)的所述可固定要素?zé)o法旋轉(zhuǎn)地固定；所述第二變速機構(gòu)包 括第二變速用行星齒輪機構(gòu)，構(gòu)成為具有與所述動力分配統(tǒng)合機構(gòu)的所 述第二要素連接的輸入要素、與所述驅(qū)動軸連接的輸出要素、可固定要 素，并且所述三個要素能夠互相進行差動旋轉(zhuǎn)；以及第二固定機構(gòu)，能夠 將所述第二變速用行星齒輪機構(gòu)的所述可固定要素?zé)o法旋轉(zhuǎn)地固定。根據(jù) 這樣的作為行星齒輪式變速器的變速傳遞單元，通過第一固定機構(gòu)和第二 固定機構(gòu)將第一變速用行星齒輪機構(gòu)的可固定要素和第二變速用行星齒輪 機構(gòu)的可固定要素這兩者無法旋轉(zhuǎn)地固定，由此能夠以與通過上述旋轉(zhuǎn)固 定單元將動力分配統(tǒng)合機構(gòu)的第一要素或第二要素?zé)o法旋轉(zhuǎn)地固定了時不 同的固定變速比將來自內(nèi)燃機的動力機械地(直接地)傳遞給驅(qū)動軸。結(jié) 果，根據(jù)該構(gòu)成，能夠在更寬的運轉(zhuǎn)區(qū)域中很好地提高動力的傳遞效率。
在此情況下，也可以采用以下方式所述變速傳遞單元還包括變速用 連接斷開機構(gòu)，該變速用連接斷開機構(gòu)能夠進行所述第一變速用行星齒輪 機構(gòu)和所述第二變速用行星齒輪機構(gòu)中的某一者的所述輸出要素與該一者 的所述可固定要素的連接和該連接的解除。根據(jù)這樣的變速傳遞單元，通 過變速用連接斷開機構(gòu)來連接與該變速用連接斷開機構(gòu)相對應(yīng)的第一變速 用行星齒輪機構(gòu)或第二變速用行星齒輪機構(gòu)的輸出要素和可固定要素，并 且將不與變速用連接斷開機構(gòu)相對應(yīng)的第二變速用行星齒輪機構(gòu)或第一變 速用行星齒輪機構(gòu)的可固定要素?zé)o法旋轉(zhuǎn)地固定，由此能夠以與通過上述
9旋轉(zhuǎn)固定單元將動力分配統(tǒng)合機構(gòu)的第一要素或第二要素?zé)o法旋轉(zhuǎn)地固定
了時、以及將第一變速用行星齒輪機構(gòu)和第二變速用行星齒輪機構(gòu)的可固
定要素這兩者無法旋轉(zhuǎn)地固定了時不同的固定變速比將來自內(nèi)燃機的動力
機械地(直接地)傳遞給驅(qū)動軸。由此，能夠在更寬的運轉(zhuǎn)區(qū)域中很好地
提高動力的傳遞效率。另外，根據(jù)該變速傳遞單元，如果在連接了與變速
用連接斷開機構(gòu)相對應(yīng)的第一變速用行星齒輪機構(gòu)或第二變速用行星齒輪
機構(gòu)的輸出要素和可固定要素并將不與變速用連接斷開機構(gòu)相對應(yīng)的第二
變速用行星齒輪機構(gòu)或第一變速用行星齒輪機構(gòu)的可固定要素?zé)o法旋轉(zhuǎn)地
固定了的狀態(tài)下使該第二變速用行星齒輪機構(gòu)或該第一變速用行星齒輪機
構(gòu)的可固定要素能夠旋轉(zhuǎn)，則能夠通過變速用連接斷開機構(gòu)將與該變速用
連接斷開機構(gòu)相對應(yīng)的第一變速用行星齒輪機構(gòu)或第二變速用行星齒輪機
構(gòu)的各要素實質(zhì)上鎖定而使其一體地旋轉(zhuǎn)，因此能夠?qū)碜詣恿Ψ峙浣y(tǒng)合
機構(gòu)的第一要素或第二要素的動力直接地傳遞給驅(qū)動軸，從而能夠使該狀
態(tài)成為設(shè)定上述最小變速比的狀態(tài)。
另外，本發(fā)明的動力輸出裝置也可以采用以下方式還包括連接斷開
單元，該連接斷開單元能夠進行所述第一電動機與所述第一要素的連接和
該連接的解除、所述第二電動機與所述第二要素的連接和該連接的解除、
以及所述內(nèi)燃機與所述第三要素的連接和該連接的解除中的某一者。在具
有這樣的連接斷開單元的動力輸出裝置中，如果使連接斷開單元解除上述
連接，則能夠通過動力分配統(tǒng)合機構(gòu)的功能將內(nèi)燃機實質(zhì)上從第一電動機
和第二電動機、變速傳遞單元斷開。由此，在該動力輸出裝置中，如果使
連接斷開單元解除上述連接并使內(nèi)燃機停止，則能夠?qū)碜缘谝浑妱訖C和
第二電動機中的至少一者的動力伴隨著變速傳遞單元的變速比的變更而高
效率地傳遞給驅(qū)動軸。因此，根據(jù)該動力輸出裝置，能夠降低對第一電動
機和第二電動機要求的最大轉(zhuǎn)矩等，因此能夠?qū)崿F(xiàn)第一電動機和第二電動
機的進一步的小型化。另外，連接斷開單元配置在第一電動機與第一要素
之間或第二電動機與第二要素之間，能夠進行對應(yīng)的第一電動機或第二電 動機與第一要素或第二要素的連接和該連接的解除，并且變速傳遞單元也
能夠在通過連接斷開單元解除了上述連接時將來自與該連接斷開單元相對
10應(yīng)的第一電動機或第二電動機的動力傳遞給驅(qū)動軸。
本發(fā)明的混合動力汽車具有通過來自驅(qū)動軸的動力而被驅(qū)動的驅(qū)動 輪，并包括
內(nèi)燃機；
第一電動機，能夠輸入輸出動力； 第二電動機，能夠輸入輸出動力；
動力分配統(tǒng)合機構(gòu)，構(gòu)成為具有與所述第一龜動機的旋轉(zhuǎn)軸連接的第 一要素、與所述第二電動機的旋轉(zhuǎn)軸連接的第二要素、以及與所述內(nèi)燃機 的內(nèi)燃機軸連接的第三要素，并且所述三個要素能夠互相進行差動旋轉(zhuǎn)；
變速傳遞單元，能夠?qū)⑺鰟恿Ψ峙浣y(tǒng)合機構(gòu)的所述第一要素和所述 第二要素選擇性地與所述驅(qū)動軸連結(jié)，并且能夠?qū)乃鰟恿Ψ峙浣y(tǒng)合機 構(gòu)經(jīng)由所述第一要素輸出的動力和從所述動力分配統(tǒng)合機構(gòu)經(jīng)由所述第二 要素輸出的動力分別以預(yù)定的變速比選擇性地傳遞給所述驅(qū)動軸；以及
旋轉(zhuǎn)固定單元，能夠?qū)⑺鰟恿Ψ峙浣y(tǒng)合機構(gòu)的所述第一要素和所述 第二要素中的某一者無法旋轉(zhuǎn)地固定。
該混合動力汽車的內(nèi)燃機、第一電動機、第二電動機、動力分配統(tǒng)合 機構(gòu)、變速傳遞單元、以及旋轉(zhuǎn)固定單元構(gòu)成了能夠在更寬的運轉(zhuǎn)區(qū)域中 提高動力的傳遞效率的動力輸出裝置。因此，能夠很好地改善該混合動力 汽車的耗油率和行駛性能。
另外，也可以采用以下方式所述變速傳遞單元包括第一變速機 構(gòu)，能夠?qū)碜运鰟恿Ψ峙浣y(tǒng)合機構(gòu)的所述第一要素和所述第二要素中 的一者的動力以預(yù)定的變速比傳遞給所述驅(qū)動軸；以及第二變速機構(gòu)，能 夠?qū)碜运龅谝灰睾退龅诙刂械牧硪徽叩膭恿σ灶A(yù)定的變速比 傳遞給所述驅(qū)動軸；所述旋轉(zhuǎn)固定單元能夠?qū)⒉慌c所述第一變速機構(gòu)和所 述第二變速機構(gòu)中的能夠設(shè)定最小變速比的一者相連接的所述第一要素或 所述第二要素?zé)o法旋轉(zhuǎn)地固定。 '
另外，也可以采用以下方式所述變速傳遞單元是包括第一變速機構(gòu) 和第二變速機構(gòu)的平行軸式變速器，所述第一變速機構(gòu)具有能夠?qū)⑺鰟?力分配統(tǒng)合機構(gòu)的所述第一要素和所述第二要素中的一者與所述驅(qū)動軸連結(jié)的、至少一組的平行軸式齒輪系，所述第二變速機構(gòu)具有能夠?qū)⑺鰟?力分配統(tǒng)合機構(gòu)的所述第一要素和所述第二要素中的另一者與所述驅(qū)動軸 連結(jié)的、至少一組的平行軸式齒輪系。
另外，也可以采用以下方式所述變速傳遞單元是包括第一變速機構(gòu) 和第二變速機構(gòu)的行星齒輪式變速器，
所述第一變速機構(gòu)包括第一變速用行星齒輪機構(gòu)，構(gòu)成為具有與所 述動力分配統(tǒng)合機構(gòu)的所述第一要素連接的輸入要素、與所述驅(qū)動軸連接 的輸出要素、可固定要素，并且所述三個要素能夠互相進行差動旋轉(zhuǎn)；以 及第一固定機構(gòu)，能夠?qū)⑺龅谝蛔兯儆眯行驱X輪機構(gòu)的所述可固定要素 無法旋轉(zhuǎn)地固定；
所述第二變速機構(gòu)包括第二變速用行星齒輪機構(gòu)，構(gòu)成為具有與所 述動力分配統(tǒng)合機構(gòu)的所述第二要素連接的輸入要素、與所述驅(qū)動軸連接 的輸出要素、可固定要素，并且所述三個要素能夠互相進行差動旋轉(zhuǎn)；以 及第二固定機構(gòu)，能夠?qū)⑺龅诙兯儆眯行驱X輪機構(gòu)的所述可固定要素 無法旋轉(zhuǎn)地固定。
在該情況下，也可以采用以下方式所述變速傳遞單元還包括變速用 連接斷開機構(gòu)，該變速用連接斷開機構(gòu)能夠進行所述第一變速用行星齒輪 機構(gòu)和所述第二變速用行星齒輪機構(gòu)中的某一者的所述輸出要素與該一者 的所述可固定要素的連接和該連接的解除。
另外，本發(fā)明的混合動力汽車也可以采用以下方式還包括連接斷開 單元，該連接斷開單元能夠進行所述第一電動機與所述第一要素的連接和 該連接的解除、所述第二電動機與所述第二要素的連接和該連接的解除、 以及所述內(nèi)燃機與所述第三要素的連接和該連接的解除中的某一者。


圖1是本發(fā)明的實施例的混合動力汽車20的簡要構(gòu)成圖； 圖2是例示出在使實施例的混合動力汽車20隨著發(fā)動機22的運轉(zhuǎn)而 行駛的情況下根據(jù)車速變化使變速器60的變速比向升檔方向變化時的動 力分配統(tǒng)合機構(gòu)40和變速器60的主要要素的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的關(guān)系的說明
12圖3是與圖2相同的說明圖； 圖4是與圖2相同的說明圖； 圖5是與圖2相同的說明圖； 圖6是與圖2相同的說明圖； 圖7是與圖2相同的說明圖； 圖8是與圖2相同的說明圖9是表示以下的共線圖的一個例子的說明圖，該共線圖表示馬達 MG1作為發(fā)電機而發(fā)揮功能、并且馬達MG2作為電動機而發(fā)揮功能時的 動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的各要素和減速齒輪機構(gòu)50的各要素的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 的關(guān)系；
圖10是表示以下的共線圖的一個例子的說明圖，該共線圖表示馬達 MG2作為發(fā)電機而發(fā)揮功能、并且馬達MG1作為電動機而發(fā)揮功能時的 動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的各要素和減速齒輪機構(gòu)50的各要素的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 的關(guān)系；
圖11是表示實施例的混合動力汽車20中的變速器60的變速比與動力 的傳遞效率之間的關(guān)系的說明圖12是用于說明實施例的混合動力汽車20的馬達行駛模式的說明
圖13是表示能夠應(yīng)用于實施例的混合動力汽車20的其他變速器100 的簡要構(gòu)成圖14是變形例的混合動力汽車20A的簡要構(gòu)成圖。
具體實施例方式
以下，使用實施例來說明用于實施本發(fā)明的最佳方式。 圖1是本發(fā)明的實施例的混合動力汽車20的簡要構(gòu)成圖。該圖所示 的混合動力汽車20作為后輪驅(qū)動車輛而構(gòu)成并包括以下等部件發(fā)動機 22，配置在車輛前部；動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40 (差動旋轉(zhuǎn)機構(gòu))，與作為發(fā) 動機22的輸出軸的曲軸26連接；馬達MG1，與動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40連接，可以發(fā)電；馬達MG2，與該馬達MG1同軸配置并經(jīng)由減速齒輪機構(gòu) 50與動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40連接，可以發(fā)電；變速器60，能夠伴隨著變速 比的改變而將來自動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的動力傳遞給驅(qū)動軸67;以及混 合動力用電子控制單元70 (以下，稱為"混合動力ECU")，對整個混 合動力汽車20進行控制。
發(fā)動機22是接受汽油或輕油等炭化氫系燃料的供應(yīng)而輸出動力的內(nèi) 燃機，從發(fā)動機用電子控制單元(以下，稱為發(fā)動機ECU) 24接受燃料 噴射量、點火正時、吸入空氣量等的控制。向發(fā)動機ECU24輸入來自對 發(fā)動機22設(shè)置的、檢測該發(fā)動機22的運轉(zhuǎn)狀態(tài)的各種傳感器的信號。并 且，發(fā)動機ECU24與混合動力ECU70進行通信，根據(jù)來自混合動力 ECU70的控制信號和來自上述傳感器的信號等來控制發(fā)動機22的運轉(zhuǎn)， 并且根據(jù)需要將與發(fā)動機22的運轉(zhuǎn)狀態(tài)相關(guān)的數(shù)據(jù)輸出給混合動力 ECU70。
馬達MG1和馬達MG2均是可以作為發(fā)電機進行動作并可以作為電動 機進行動作的公知的同步發(fā)電電動機，該馬達MG1和馬達MG2經(jīng)由逆變 器31、 32與作為二次電池的蓄電池35進行電力的交換。連接逆變器31、 32和蓄電池35的電線39作為各逆變器31、 32共用的正極母線和負極母 線而構(gòu)成，由馬達MG1、 MG2中的一個發(fā)出的電力可以由另一個馬達消 耗。因此，蓄電池35基于從馬達MG1、 MG2中的一個發(fā)出的電力或不足 的電力而進行充放電，并且如果通過馬達MG1、 MG2取得了電力收支的 平衡，則不進行充放電。馬達MG1、 MG2的驅(qū)動均由馬達用電子控制單 元(以下，稱為"馬達ECU" ) 30控制?？刂岂R達MG1、 MG2的驅(qū)動所 需要的信號，例如來自檢測馬達MG1、 MG2的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置的旋轉(zhuǎn)位 置檢測傳感器33、 34的信號或通過未圖示的電流傳感器檢測出的施加給 馬達MG1、 MG2的相電流等輸入馬達ECU30，從馬達ECU30輸出對逆變 器31、 32的開關(guān)控制信號等。馬達ECU30根據(jù)從旋轉(zhuǎn)位置檢測傳感器 33、 34輸入的信號來執(zhí)行未圖示的轉(zhuǎn)速計算例程，計算出馬達MG1、 MG2的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速Nml、 Nm2。另外，馬達ECU30與混合動力ECU70 進行通信，根據(jù)來自混合動力ECU70的控制信號等來控制馬達MG1、
14MG2的驅(qū)動，并且根據(jù)需要將與馬達MG1、 MG2的運轉(zhuǎn)狀態(tài)相關(guān)的數(shù)據(jù) 輸出給混合動力ECU70。
蓄電池35由蓄電池用電子控制單元(以下，稱為"蓄電池ECU") 36管理。管理蓄電池35所需要的信號，例如來自設(shè)置在蓄電池35的端子 之間的未圖示的電壓傳感器的端子間電壓、來自安裝在與蓄電池35的輸 出端子連接的電線39上的未圖示的電流傳感器的充放電電流、來自安裝 在蓄電池35上的溫度傳感器37的蓄電池溫度Tb等輸入到蓄電池 ECU36。蓄電池ECU36根據(jù)需要將與蓄電池35的狀態(tài)相關(guān)的數(shù)據(jù)通過通 信輸出給混合動力ECU70和發(fā)動機ECU24。另外，蓄電池ECU36為了管 理蓄電池35還根據(jù)由電流傳感器檢測出的充放電電流的積分值而計算出 剩余容量SOC。
動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40與馬達MG1、 MG2、減速齒輪機構(gòu)50、變速器 60 —起容納在未圖示的變速箱中，該動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40離開發(fā)動機22 預(yù)定的距離而與曲軸26同軸配置。實施例的動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40是以下 的雙小齒輪式行星齒輪機構(gòu)，該雙小齒輪式行星齒輪機構(gòu)包括太陽齒輪 41，為外齒齒輪；內(nèi)嚙合齒輪42，與該太陽齒輪41配置在同心圓上，為 內(nèi)齒齒輪；以及行星齒輪架45，可自由自轉(zhuǎn)并可自由公轉(zhuǎn)地保持至少一組 的兩個小齒輪43、 44的組，所述兩個小齒輪43、 44互相嚙合，并且其中 的一個與太陽齒輪41嚙合、另一個與內(nèi)嚙合齒輪42嚙合。該動力分配統(tǒng) 合機構(gòu)40構(gòu)成為太陽齒輪41 (第二要素)、內(nèi)嚙合齒輪42 (第三要 素)、以及行星齒輪架45 (第一要素)能夠互相進行差動旋轉(zhuǎn)。在實施例 中，在動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的作為第二要素的太陽齒輪41上經(jīng)由中空的 太陽齒輪軸41a和中空的第一馬達軸46連接有作為第二電動機的馬達 MG1 (中空的轉(zhuǎn)子)，所述太陽齒輪軸41a從該太陽齒輪41向與發(fā)動機 22相反的一側(cè)(車輛后方)延伸。另外，在作為第一要素的行星齒輪架 45上經(jīng)由配置在動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40與發(fā)動機22之間的減速齒輪機構(gòu)50 和從該減速齒輪機構(gòu)50 (太陽齒輪51)向發(fā)動機22延伸的中空的第二馬 達軸55連接有作為第一電動機的馬達MG2 (中空的轉(zhuǎn)子)。另外，在作 為第三要素的內(nèi)嚙合齒輪42上經(jīng)由內(nèi)嚙合齒輪軸42a和減振器28連接有
15發(fā)動機22的曲軸26，所述內(nèi)嚙合齒輪軸42a通過第二馬達軸55和馬達 MG2而延伸。
另外，如圖1所示，在太陽齒輪軸41a與第一馬達軸46之間設(shè)置有進 行兩者的連接和該連接的解除的離合器CO (連接斷開單元)。在實施例 中，離合器CO例如作為能夠使固定在太陽齒輪軸41a的頂端的卡爪 (dog)與固定在第一馬達軸46的頂端的卡爪以較少的損失嚙合并能夠解 除兩者的嚙合的犬牙式離合器而構(gòu)成，該離合器CO由電氣式、電磁式、 或油壓式執(zhí)行器88驅(qū)動。當(dāng)通過離合器CO解除了太陽齒輪軸41a與第一 馬達軸46的連接時，作為第二電動機的馬達MG1與動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40 的作為第二要素的太陽齒輪41的連接被解除，能夠通過動力分配統(tǒng)合機 構(gòu)40的功能將發(fā)動機22實質(zhì)上與馬達MG1、 MG2或變速器60斷開。
另外，能夠如上所述那樣地經(jīng)由離合器C0與動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的 太陽齒輪41連結(jié)的第一馬達軸46從馬達MG1進一步向與發(fā)動機22的相 反的一側(cè)(車輛后方)延伸而與變速器60連接。并且，行星齒輪架軸 (連結(jié)軸)45a從動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的行星齒輪架45通過中空的太陽 齒輪軸41a和第一馬達軸46向與發(fā)動機22的相反的一側(cè)(車輛后方)延 伸，該行星齒輪架軸45a也與變速器60連接。由此，在實施例中，動力分 配統(tǒng)合機構(gòu)40與兩個馬達MG1、 MG2同軸地配置在彼此同軸配置的馬達 MG1與馬達MG2之間，發(fā)動機22與馬達MG2同軸地并列設(shè)置，并且夾 持動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40而與變速器60相對。即，在實施例中，發(fā)動機 22、馬達MG1、 MG2、動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40、以及變速器60這些動力輸 出裝置的構(gòu)成要素從車輛前方開始按照發(fā)動機22、馬達MG2、(減速齒 輪機構(gòu)50)、動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40、馬達MG1、變速器60的順序配置。 由此，能夠使動力輸出裝置小型化并使其安裝性優(yōu)良而適用于主要驅(qū)動后 輪而行駛的混合動力汽車20。
在實施例中，如上所述，動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的作為第二要素的太 陽齒輪41經(jīng)由太陽齒輪軸41a、離合器C0、以及第一馬達軸46與變速器 60連接，并且動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的作為第一要素的行星齒輪架45經(jīng)由 行星齒輪架軸45a與變速器60連接。由此，在混合動力汽車20中，能夠?qū)恿Ψ峙浣y(tǒng)合機構(gòu)40的太陽齒輪41和行星齒輪架45中的某一者作為接 受從發(fā)動機22輸出的轉(zhuǎn)矩的反力的反力要素并將另一者作為輸出要素而 向變速器60輸出動力。如果將太陽齒輪41作為反力要素，則馬達MG1 作為發(fā)電機而發(fā)揮功能，此時動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40將經(jīng)由內(nèi)嚙合齒輪42 輸入的來自發(fā)動機22的動力根據(jù)太陽齒輪41側(cè)和行星齒輪架45側(cè)的齒輪 比分配給太陽齒輪41側(cè)和行星齒輪架45側(cè)，并且將來自發(fā)動機22的動力 和來自作為電動機發(fā)揮功能的馬達MG2的動力統(tǒng)一而輸出給行星齒輪架 45側(cè)。另外，如果將行星齒輪架45作為反力要素，則馬達MG2作為發(fā)電 機而發(fā)揮功能，此時動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40將經(jīng)由內(nèi)嚙合齒輪42輸入的來 自發(fā)動機22的動力根據(jù)太陽齒輪41側(cè)和行星齒輪架45側(cè)的齒輪比分配給 太陽齒輪41側(cè)和行星齒輪架45側(cè)，并且將來自發(fā)動機22的動力和來自作 為電動機發(fā)揮功能的馬達MG1的動力統(tǒng)一而輸出給太陽齒輪41側(cè)。
減速齒輪機構(gòu)50是以下的單小齒輪式行星齒輪機構(gòu)，該單小齒輪式 行星齒輪機構(gòu)包括太陽齒輪51，為外齒齒輪；內(nèi)嚙合齒輪52，與該太 陽齒輪51配置在同心圓上，為內(nèi)齒齒輪；多個小齒輪53，與太陽齒輪51 和內(nèi)嚙合齒輪52這兩者嚙合；以及行星齒輪架54，可自由自轉(zhuǎn)并可自由 公轉(zhuǎn)地保持多個小齒輪53。減速齒輪機構(gòu)50的太陽齒輪51經(jīng)由上述第二 馬達軸55與馬達MG2的轉(zhuǎn)子連接。并且，減速齒輪機構(gòu)50的內(nèi)嚙合齒 輪52被固定在動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的行星齒輪架45上，由此減速齒輪機 構(gòu)50與動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40實質(zhì)上被一體化。另外，減速齒輪機構(gòu)50的 行星齒輪架54相對于變速箱被固定。因此，通過減速齒輪機構(gòu)50的作 用，來自馬達MG2的動力被減速后被輸入給動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的行星 齒輪架45，并且來自行星齒輪架45的動力被增速后被輸入給馬達MG2。 如果如實施例那樣將減速齒輪機構(gòu)50配置在馬達MG2與動力分配統(tǒng)合機 構(gòu)40之間并使其與動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40 —體化，則能夠進一步使動力輸 出裝置小型化。
變速器60作為能夠多級地設(shè)定變速比的平行軸式自動變速器而構(gòu)成 并包括構(gòu)成一檔齒輪系的第一副軸驅(qū)動齒輪61a和第一副軸從動齒輪 61b、構(gòu)成二檔齒輪系的第二副軸驅(qū)動齒輪62a和第二副軸從動齒輪62b、
17構(gòu)成三檔齒輪系的第三副軸驅(qū)動齒輪63a和第三副軸從動齒輪63b、固定 在變速箱上的固定部件64、固定有各副軸從動齒輪61b 63b和齒輪66b 的副軸65、離合器C1、 C2、安裝在驅(qū)動軸67上的齒輪66a、以及未圖示 的倒檔齒輪系等(以下，酌情將"副軸驅(qū)動齒輪"和"副軸從動齒輪"簡 稱為"齒輪")。在變速器60中， 一檔齒輪系的變速比最大，隨著向二 檔齒輪系、設(shè)定最小變速比的三檔齒輪系轉(zhuǎn)換，變速比變小。
如圖l所示， 一檔齒輪系的第一齒輪61a可自由旋轉(zhuǎn)并在軸向上無法 移動地被從動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的作為第一要素的行星齒輪架45延伸出 的行星齒輪架軸45a保持，并始終與固定在副軸65上的第一齒輪61b嚙 合。同樣地，三檔齒輪系的第三齒輪63a也被行星齒輪架軸45a可自由旋 轉(zhuǎn)并在軸向上無法移動地保持，并始終與固定在副軸65上的第三齒輪63b 嚙合。并且，在實施例中，在行星齒輪架軸45a側(cè)(副軸驅(qū)動齒輪側(cè))配 置有離合器Cl，該離合器Cl能夠?qū)⒌谝积X輪61a (—檔齒輪系)和第三 齒輪63a (三檔齒輪系)中的某一者相對于行星齒輪架軸45a選擇性地固 定，并且能夠使第一齒輪61a和第三齒輪63a這兩者可以相對于行星齒輪 架軸45a自由地旋轉(zhuǎn)(斷開)。在實施例中，離合器Cl例如作為以下犬 牙式離合器而構(gòu)成，該犬牙式離合器能夠使固定在第一齒輪61a上的卡爪 和固定在第三齒輪63a上的卡爪中的某一者而以較少的損失與被行星齒輪 架軸45a無法旋轉(zhuǎn)并可在軸向上自由移動地保持的卡爪嚙合，并且能夠解 除兩者的嚙合，該離合器C1由上述執(zhí)行器88驅(qū)動。這些一檔齒輪系的齒 輪61a、 61b、三檔齒輪系的齒輪63a、 63b、以及離合器Cl構(gòu)成了變速器 60的第一變速機構(gòu)。另外，二檔齒輪系的第二齒輪62a被能夠經(jīng)由離合器 CO與動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的作為第二要素的太陽齒輪41連結(jié)的第一馬達 軸46可自由旋轉(zhuǎn)并在軸向上無法移動地保持，并始終與固定在副軸65上 的第二齒輪62b嚙合。固定在變速箱的內(nèi)周的固定部件64位于由該第二 齒輪62a、 62b構(gòu)成的二檔齒輪系與馬達MG1之間。并且，在實施例中， 在第一馬達軸46側(cè)(副軸驅(qū)動齒輪側(cè))配置有離合器C2，該離合器C2 能夠?qū)⒌诙X輪62a (二檔齒輪系)和固定部件64中的某一者相對于第一 馬達軸46選擇性地固定，并且能夠使第二齒輪62a和固定部件64這兩者
18可以相對于第一馬達軸46自由地旋轉(zhuǎn)(斷開)。在實施例中，離合器C2 例如也作為以下犬牙式離合器而構(gòu)成，該犬牙式離合器能夠使固定在第二
齒輪62a上的卡爪和固定在固定部件64上的卡爪中的某一者以較少的損失 與被第一馬達軸46無法旋轉(zhuǎn)并可在軸向上自由移動地保持的卡爪嚙合， 并且能夠解除兩者的嚙合，該離合器C2由上述執(zhí)行器88驅(qū)動。這些二檔 齒輪系的齒輪62a、 62b、固定部件64、以及離合器C2構(gòu)成了變速器60 的第二變速機構(gòu)。在實施例中，執(zhí)行器88作為一體的執(zhí)行器而被示出， 但是勿庸置疑也可以分別驅(qū)動離合器CO、 Cl、以及C2。
根據(jù)這樣構(gòu)成的變速器60，如果使離合器C2成為斷開狀態(tài)并通過離 合器Cl將第一齒輪61a (—檔齒輪系)和第三齒輪63a (三檔齒輪系)中 的某一者固定在行星齒輪架軸45a上，則能夠?qū)碜孕行驱X輪架軸45a的 動力經(jīng)由第一齒輪61a (—檔齒輪系)或第三齒輪63a (三檔齒輪系)傳遞 給副軸65。另外，如果在使離合器CO連接的同時使離合器Cl成為斷開 狀態(tài)并通過離合器C2將第二齒輪62a (二檔齒輪系)固定在第一馬達軸 46上，則能夠?qū)碜缘谝获R達軸46的動力經(jīng)由第二齒輪62a (二檔齒輪 系)傳遞給副軸65。并且，從行星齒輪架軸45a或第一馬達軸46傳遞給 副軸65的動力經(jīng)由齒輪66a、 66b被傳遞給驅(qū)動軸67，并經(jīng)由差速齒輪68 被最終輸出給作為驅(qū)動輪的后輪69a、 6%。以下，酌情將使用一檔齒輪系 傳遞動力的狀態(tài)稱為"第一變速狀態(tài)(一檔)"，將使用二檔齒輪系傳遞 動力的狀態(tài)稱為"第二變速狀態(tài)(二檔)"，將使用三檔齒輪系傳遞動力 的狀態(tài)稱為"第三變速狀態(tài)(三檔)"。另外，在實施例的變速器60 中，由于離合器C1、 C2被設(shè)置在行星齒輪架軸45a、第一馬達軸46側(cè)， 因此能夠減少通過離合器Cl、 C2將齒輪61a 63a固定在行星齒輪架軸 45a或第一馬達軸46上時的損失。g卩，雖然也與各齒輪系的齒數(shù)比有關(guān)， 但特別是對于包括減速比小的三檔齒輪系的第一變速機構(gòu)來說，在通過離 合器Cl而被固定在第一馬達軸46上之前空轉(zhuǎn)的第三齒輪63a的轉(zhuǎn)速比與 該第三齒輪63a相對應(yīng)的副軸65側(cè)的第三齒輪63b的轉(zhuǎn)速低，因此如果至 少將離合器Cl設(shè)置在行星齒輪架軸45a側(cè)，能夠使第三齒輪63a的卡爪 與行星齒輪架軸45a的卡爪以較少的損失接合?；旌蟿恿CU70作為以CPU72為中心的微處理器而構(gòu)成，除了 CPU72以外，該混合動力ECU70還包括存儲處理程序的ROM74;暫時 存儲數(shù)據(jù)的RAM76;以及未圖示的輸入輸出端口和通信端口。來自點火 開關(guān)(起動開關(guān))80的點火信號、來自檢測作為換檔桿81的操作位置的 換檔位置SP的換檔位置傳感器82的換檔位置SP、來自檢測加速踏板83 的踩下量的加速踏板位置傳感器84的加速器開度Acc、來自檢測制動踏板 85的踩下量的制動踏板位置傳感器86的制動踏板位置BP、以及來自車速 傳感器87的車速V經(jīng)由輸入端口被輸入給混合動力ECU70。如上所述， 混合動力ECU70經(jīng)由通信端口與發(fā)動機ECU24、馬達ECU30、以及蓄電 池ECU36連接，并與發(fā)動機ECU24、馬達ECU30、以及蓄電池ECU36 進行各種控制信號和數(shù)據(jù)的交換。另外，驅(qū)動離合器CO或變速器60的離 合器Cl和C2的執(zhí)行器88也由混合動力ECU70控制。
下面，說明如上構(gòu)成的實施例的混合動力汽車20的動作。 圖2至圖8是例示出在使混合動力汽車20隨著發(fā)動機22的運轉(zhuǎn)而行 駛的情況下根據(jù)車速變化使變速器60的變速比向升檔方向變化時的動力 分配統(tǒng)合機構(gòu)40和變速器60的主要要素的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的關(guān)系的說明圖。 當(dāng)混合動力汽車20以圖2至圖8所示的狀態(tài)行駛時，在混合動力ECU70 根據(jù)對加速器踏板83的踩下量或車速V而進行的總的控制下，通過發(fā)動 機ECU24控制發(fā)動機22，通過馬達ECU30控制馬達MG1、 MG2，通過 混合動力ECU70直接控制執(zhí)行器88 (離合器C0、變速器60的離合器Cl 和C2)。在圖2至圖8中，S軸表示動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的太陽齒輪41 的轉(zhuǎn)速(馬達MG1、即第一馬達軸46的轉(zhuǎn)速Nml) ， R軸表示動力分配 統(tǒng)合機構(gòu)40的內(nèi)嚙合齒輪42的轉(zhuǎn)速(發(fā)動機22的轉(zhuǎn)速Ne) ， C軸表示 動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的行星齒輪架45 (行星齒輪架軸45a和減速齒輪機 構(gòu)50的內(nèi)嚙合齒輪52)的轉(zhuǎn)速。另外，61a軸 63a軸、65軸、以及67 軸分別表示變速器60的第一齒輪64a 第三齒輪63a、副軸65、以及驅(qū)動 軸67的轉(zhuǎn)速。
如圖2所示，當(dāng)混合動力汽車20起動時，使離合器CO連接，使變速 器60的離合器C2成為斷開狀態(tài)，并且在該圖中如以點劃線所示的那樣，通過離合器Cl將第一齒輪61a (—檔齒輪系)固定在行星齒輪架軸45a (行星齒輪架45)上。由此，可以控制馬達MG1、 MG2的驅(qū)動，使動力 分配統(tǒng)合機構(gòu)40的行星齒輪架45成為輸出要素，與該行星齒輪架45連接 的馬達MG2作為電動機而發(fā)揮功能，并且與作為反力要素的太陽齒輪41 連接的馬達MGl作為發(fā)電機而發(fā)揮功能。以下，將馬達MGl作為發(fā)電機 而發(fā)揮功能、并且馬達MG2作為電動機而發(fā)揮功能的模式稱為"第一轉(zhuǎn) 矩變換模式"。將表示這樣的第一轉(zhuǎn)矩變換模式下的動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40 的各要素和減速齒輪機構(gòu)50的各要素的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的關(guān)系的共線圖的一 個例子表示圖9中。在圖9中，S軸、R軸、C軸表示與圖2至圖8相同的 內(nèi)容，54軸表示減速齒輪機構(gòu)50的行星齒輪架54的轉(zhuǎn)速，51軸表示減速 齒輪機構(gòu)50的太陽齒輪51的轉(zhuǎn)速(馬達MG2、即第二馬達軸55的轉(zhuǎn)速 Nm2) ， P表示動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的齒輪比(太陽齒輪41的齒數(shù)/內(nèi)嚙 合齒輪42的齒數(shù))，Pr表示減速齒輪機構(gòu)50的減速比(太陽齒輪51的 齒數(shù)/內(nèi)嚙合齒輪52的齒數(shù))。在該第一轉(zhuǎn)矩變換模式下，將來自發(fā)動機 22的動力通過動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40和馬達MG1 、 MG2進行轉(zhuǎn)矩變換后輸 出給行星齒輪架45，并且能夠通過控制馬達MG1的轉(zhuǎn)速而使發(fā)動機22的 轉(zhuǎn)速與作為輸出要素的行星齒輪架45的轉(zhuǎn)速之比無級且連續(xù)地變化。并 且，輸出給行星齒輪架45 (行星齒輪架軸45a)的動力根據(jù)一檔齒輪系 (第一齒輪61a、 61b)的變速比被變速(減速)后被輸出給驅(qū)動軸67。
一旦在圖2所示的狀態(tài)、即選擇了一檔齒輪系的第一變速狀態(tài)下提高 了混合動力汽車20的車速V，則作為發(fā)電機的馬達MG1的轉(zhuǎn)速會下降， 不久第一馬達軸46的轉(zhuǎn)速會變得與和副軸65的第二齒輪62b嚙合的第二 齒輪62a的轉(zhuǎn)速大致一致。由此，能夠從第一變速狀態(tài)(一檔齒輪系)轉(zhuǎn) 變到第二變速狀態(tài)(二檔齒輪系)。當(dāng)從第一變速狀態(tài)轉(zhuǎn)變到第二變速狀 態(tài)時，如在圖3中以點劃線和雙點劃線所示的那樣，在通過離合器Cl將 第一齒輪61a (—檔齒輪系)固定在行星齒輪架軸45a (行星齒輪架45) 上的狀態(tài)下通過離合器C2將第二齒輪62a (二檔齒輪系)固定在第一馬達 軸46 (太陽齒輪41)上，并且將對馬達MG1和MG2的轉(zhuǎn)矩指令設(shè)定為 值0。在該狀態(tài)下，馬達MG1和MG2不執(zhí)行電動機驅(qū)動或再生而空轉(zhuǎn)，
21)在不伴隨著向電能的轉(zhuǎn)換的情況下以被固 定了的(恒定的)變速比(一檔齒輪系的變速比與二檔齒輪系的變速比之 間的值)被機械地(直接地)傳遞給驅(qū)動軸67。以下，將這樣通過變速器
60將動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的作為第二要素的太陽齒輪41和作為第一要素 的行星齒輪架45這兩者與驅(qū)動軸67連結(jié)的模式稱為"同時接合模式"。 另外，特別地將圖3所示的狀態(tài)稱為"一檔一二檔同時接合狀態(tài)"。
另外，在實施例中，如果從圖2所示的第一變速狀態(tài)進一步降低作為 發(fā)電機的馬達MG1的轉(zhuǎn)速，則能夠在使第一馬達軸46的轉(zhuǎn)速接近于值0 之后，如圖4所示那樣在通過離合器Cl將第一齒輪61a (—檔齒輪系)固 定在行星齒輪架軸45a (行星齒輪架45)上的狀態(tài)下通過離合器C2使固 定部件64與第一馬達軸46 (太陽齒輪41)連結(jié)，將第一馬達軸46、即動 力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的作為第二要素的太陽齒輪41相對于變速箱無法旋轉(zhuǎn) 地固定。在該狀態(tài)下，如果將對馬達MG1和MG2的轉(zhuǎn)矩指令設(shè)定為值 0，則馬達MG1和MG2不執(zhí)行電動機驅(qū)動或再生而空轉(zhuǎn)，來自發(fā)動機22 的動力(轉(zhuǎn)矩)在不伴隨著向電能的轉(zhuǎn)換的情況下以與上述一檔一二檔同 時接合狀態(tài)下的變速比不同的、被固定了的(恒定的)變速比被機械地
(直接地)傳遞給驅(qū)動軸67。以下，將如上所述經(jīng)由一檔齒輪系使動力分 配統(tǒng)合機構(gòu)40的作為第一要素的行星齒輪架45與驅(qū)動軸67連結(jié)、并且使 用離合器C2無法旋轉(zhuǎn)地固定作為第二要素的太陽齒輪41的模式也稱為
"同時接合模式"。另外，特別地將圖4所示的狀態(tài)稱為"一檔固定狀 態(tài)"。
另一方面，如果在圖3所示的一檔一二檔同時接合狀態(tài)下使離合器C1 成為斷開狀態(tài)，則如在圖5中以雙點劃線所示的那樣，通過離合器C2僅 將第二齒輪62a (二檔齒輪系)固定在第一馬達軸46 (太陽齒輪41)上。 由此，能夠控制馬達MG1、 MG2的驅(qū)動，使得動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的太 陽齒輪41成為輸出要素，與該太陽齒輪41連接的馬達MG1作為電動機 而發(fā)揮功能，并且與作為反力要素的行星齒輪架45連接的馬達MG2作為 發(fā)電機而發(fā)揮功能。以下，將馬達MG2作為發(fā)電機而發(fā)揮功能、并且馬 達MG1作為電動機而發(fā)揮功能的模式稱為"第二轉(zhuǎn)矩變換模式"。將表
22示這樣的第二轉(zhuǎn)矩變換模式下的動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的各要素和減速齒 輪機構(gòu)50的各要素的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的關(guān)系的共線圖的一個例子表示圖10
中。在該第二轉(zhuǎn)矩變換模式下，能夠?qū)碜园l(fā)動機22的動力通過動力分 配統(tǒng)合機構(gòu)40和馬達MG1、 MG2進行轉(zhuǎn)矩變換后輸出給太陽齒輪41，并 且能夠通過控制馬達MG2的轉(zhuǎn)速而使發(fā)動機22的轉(zhuǎn)速與作為輸出要素的 太陽齒輪41的轉(zhuǎn)速之比無級且連續(xù)地變化。另外，輸出給太陽齒輪41 (第一馬達軸46)的動力根據(jù)二檔齒輪系(第二齒輪62a、 62b)的變速 比被變速(減速)后被輸出給驅(qū)動軸67。另外，圖10中的標(biāo)號與圖2的 標(biāo)號相同。
一旦在圖5所示的狀態(tài)、即選擇了二檔齒輪系的第二變速狀態(tài)下提高 了混合動力汽車20的車速V，則作為發(fā)電機的馬達MG2的轉(zhuǎn)速會下降， 不久行星齒輪架軸45a的轉(zhuǎn)速會變得與和副軸65的第三齒輪63b嚙合的第 三齒輪63a的轉(zhuǎn)速大致一致。由此，能夠從第二變速狀態(tài)(二檔齒輪系) 轉(zhuǎn)變到第三變速狀態(tài)(三檔齒輪系)。當(dāng)從第二變速狀態(tài)轉(zhuǎn)變到第三變速 狀態(tài)時，如在圖6中以點劃線和雙點劃線所示的那樣，在通過離合器C2 將第二齒輪62a (二檔齒輪系)固定在第一馬達軸46 (太陽齒輪41)上的 狀態(tài)下通過離合器Cl將第三齒輪63a (三檔齒輪系)固定在行星齒輪架軸 45a (行星齒輪架45)上，并且將對馬達MG1和MG2的轉(zhuǎn)矩指令設(shè)定為 值0。在該情況下，也是在上述同時接合模式下馬達MG1和MG2不執(zhí)行 電動機驅(qū)動和再生而空轉(zhuǎn)，來自發(fā)動機22的動力(轉(zhuǎn)矩)在不被轉(zhuǎn)換為 電能的情況下以與一檔一二檔同時接合狀態(tài)或一檔固定狀態(tài)下的變速比不 同的、被固定了的(恒定的)變速比(二檔齒輪系的變速比與三檔齒輪系 的變速比之間的值)被機械地(直接地)傳遞給驅(qū)動軸67。以下，將圖6 所示的狀態(tài)稱為"二檔一三檔同時接合狀態(tài)"。
如果在圖6所示的二檔一三檔同時接合狀態(tài)下使離合器C2成為斷開 狀態(tài)，則如在圖7中以點劃線所示的那樣，通過離合器Cl僅將第三齒輪 63a (三檔齒輪系)固定在行星齒輪架軸45a上，再次轉(zhuǎn)變到上述第一轉(zhuǎn)矩 變換模式。在該情況下，輸出給行星齒輪架45 (行星齒輪架軸45a)的動 力根據(jù)三檔齒輪系(第三齒輪63a、 63b)的變速比(最小變速比)被變速后被輸出給驅(qū)動軸67。并且， 一旦在選擇了三檔齒輪系的第三變速狀態(tài)下
提高了混合動力汽車20的車速V，則作為發(fā)電機的馬達MG1的轉(zhuǎn)速會下 降，如果這樣使馬達MG1的轉(zhuǎn)速下降，則不久第一馬達軸46的轉(zhuǎn)速會接 近于值O。并且，如果第一馬達軸46的轉(zhuǎn)速近似變?yōu)榱酥?，則如圖8所 示，能夠在通過離合器Cl將第三齒輪63a (三檔齒輪系)固定在行星齒輪 架軸45a (行星齒輪架45)上的狀態(tài)下通過離合器C2使固定部件64與第 一馬達軸46 (太陽齒輪41)連結(jié)，將第一馬達軸46、即動力分配統(tǒng)合機 構(gòu)40的作為第二要素的太陽齒輪41相對于變速箱無法旋轉(zhuǎn)地固定。在該 狀態(tài)下，如果將對馬達MG1和MG2的轉(zhuǎn)矩指令設(shè)定為值0，則馬達MG1 和MG2不執(zhí)行電動機驅(qū)動和再生而空轉(zhuǎn)，來自發(fā)動機22的動力(轉(zhuǎn)矩) 在不伴隨著向電能的轉(zhuǎn)換的情況下以與上述一檔一二檔同時接合狀態(tài)、一 檔固定狀態(tài)、以及二檔一三檔同時接合狀態(tài)不同的、被固定了的(恒定 的)變速比被機械地(直接地)傳遞給驅(qū)動軸67。以下，將如上所述經(jīng)由 設(shè)定最小變速比的三檔齒輪系將動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的作為第一要素的 行星齒輪架45與驅(qū)動軸67連結(jié)并使用離合器C2將作為第二要素的太陽 齒輪41無法旋轉(zhuǎn)地固定的模式也稱為"同時接合模式"。另外，特別地 將圖8所示的狀態(tài)稱為"三檔固定狀態(tài)"。在使變速器60的變速比向降 檔方向變化的情況下，基本上執(zhí)行與上述說明相反的順序即可。
這樣，在實施例的混合動力汽車20中，第一轉(zhuǎn)矩變換模式和第二轉(zhuǎn) 矩變換模式伴隨著變速器60的變速比的變更而交替地被切換，因此尤其 當(dāng)提高了作為電動機而發(fā)揮功能的馬達MG2或MG1的轉(zhuǎn)速Nm2或Nml 時，能夠使作為發(fā)電機而發(fā)揮功能的馬達MG1或MG2的轉(zhuǎn)速Nml或 Nm2不變?yōu)樨撝?。因此，在混合動力汽?0中，能夠抑制以下的動力循 環(huán)，從而能夠在更寬的運轉(zhuǎn)區(qū)域中提高動力的傳遞效率，所述動力循環(huán)是 指在第一轉(zhuǎn)矩變換模式下，伴隨著馬達MG1的轉(zhuǎn)速變負，馬達MG2使 用輸出給行星齒輪架軸45a的動力的一部分而進行發(fā)電，并且由馬達MG1 消耗馬達MG2發(fā)出的電力而輸出動力；或者在第二轉(zhuǎn)矩變換模式下，伴 隨著馬達MG2的轉(zhuǎn)速變負，馬達MG1使用輸出給第一馬達軸46的動力 的一部分而進行發(fā)電，并且由馬達MG2消耗馬達MG1發(fā)出的電力而輸出
24動力。另外，由于伴隨著這樣的對動力循環(huán)的抑制而能夠抑制馬達MG1、
MG2的最高轉(zhuǎn)速，因而由此還能夠使馬達MG1、 MG2小型化。另夕卜，在 實施例的混合動力汽車20中，當(dāng)改變變速器60的變速比時，在第一轉(zhuǎn)矩 變換模式與第二轉(zhuǎn)矩變換模式之間暫時執(zhí)行同時接合模式，因此在改變變 速比時不會產(chǎn)生所謂的轉(zhuǎn)矩缺失，從而能夠非常順暢且無沖擊地執(zhí)行變速 比的變更、即第一轉(zhuǎn)矩變換模式與第二轉(zhuǎn)矩變換模式的切換。
另外，如果在上述同時接合模式下使混合動力汽車20行駛，則能夠 以一檔一二檔同時接合狀態(tài)、 一檔固定狀態(tài)、二檔一三檔同時接合狀態(tài)、 以及三檔固定狀態(tài)各自所固有的變速比將來自發(fā)動機22的動力機械地
(直接地)傳遞給驅(qū)動軸67。由此，如圖11所示，能夠在不伴隨著向電 能的轉(zhuǎn)換的情況下增加從發(fā)動機22向驅(qū)動軸67機械地輸出動力的機會、 即使動力的傳遞效率在理論上成為值1的機會，從而能夠在更寬的運轉(zhuǎn)區(qū) 域中進一步提高動力的傳遞效率。 一般來說，在使用了發(fā)動機、兩個電動 機、以及如行星齒輪機構(gòu)這樣的動力分配統(tǒng)合機構(gòu)的動力輸出裝置中，當(dāng) 發(fā)動機與驅(qū)動軸之間的減速比比較大時，發(fā)動機的動力被更多地轉(zhuǎn)換為電 能，因此動力的傳遞效率會惡化，并且存在著會導(dǎo)致馬達MG1、 MG2發(fā) 熱的傾向，因此上述同時接合模式尤其有利于發(fā)動機22與驅(qū)動軸之間的 減速比比較大的情況。并且，在實施例的混合動力汽車20中，當(dāng)通過能 夠設(shè)定變速器60的最小變速比(三檔)的第一變速機構(gòu)將來自動力分配 統(tǒng)合機構(gòu)40的作為第一要素的行星齒輪架45的動力以該最小變速比(三 檔)傳遞給驅(qū)動軸67時，能夠?qū)⒉慌c該第一變速機構(gòu)連接的動力分配統(tǒng) 合機構(gòu)40的作為第二要素的太陽齒輪41通過作為旋轉(zhuǎn)固定單元的離合器 C2而無法旋轉(zhuǎn)地固定。由此，當(dāng)驅(qū)動軸67的轉(zhuǎn)速較高時、即當(dāng)車速V較 高時，能夠?qū)碜园l(fā)動機22的動力機械地高效率地傳遞給驅(qū)動軸67，因 此能夠改善高車速時的耗油率。另外，在能夠?qū)⒆兯倨?0設(shè)定為上述第 一變速狀態(tài)(一檔)或第三變速狀態(tài)(三檔)的第一轉(zhuǎn)矩變換模式下，當(dāng) 馬達MG1和太陽齒輪41的轉(zhuǎn)速位于值0附近時，動力的傳遞效率最高
(參照圖11中的與一檔齒輪副和三檔齒輪副相對應(yīng)的曲線的峰值)。因 此，當(dāng)馬達MG1和太陽齒輪41的轉(zhuǎn)速位于值0附近時，如果通過離合器C2來無法旋轉(zhuǎn)地固定太陽齒輪41并將變速器60設(shè)定為一檔固定狀態(tài)或三 檔固定狀態(tài)，則由圖ll可知，當(dāng)使離合器C2成為斷開狀態(tài)并返回到第一 變速狀態(tài)或第三變速狀態(tài)時，能夠?qū)恿Φ膫鬟f效率保持為較高的狀態(tài)。 結(jié)果，在混合動力汽車20中，能夠在更寬的運轉(zhuǎn)區(qū)域中進一步提高動力 的傳遞效率。
接著，參照圖12來說明在使發(fā)動機22停止了的狀態(tài)下使用來自蓄電 池35的電力而使馬達MG1和馬達MG2輸出動力、由此使混合動力汽車 20行駛的馬達行駛模式。在實施例的混合動力汽車20中，馬達行駛模式 被大致分為僅使馬達MG2輸出動力的第一馬達行駛模式；僅使馬達 MG1輸出動力的第二馬達行駛模式；使馬達MG1和MG2這兩者輸出動 力的第三馬達行駛模式。當(dāng)執(zhí)行第一馬達行駛模式時，例如使離合器CO 和變速器60的離合器C2成為斷開狀態(tài)，并且通過離合器Cl將一檔齒輪 系的第一齒輪61a或三檔齒輪系的第三齒輪63a固定在行星齒輪架軸45a 上，僅控制馬達MG2的驅(qū)動。由此，如在圖12中以點劃線所示的那樣， 從馬達MG2向行星齒輪架45輸出動力，該動力經(jīng)由行星齒輪架軸45a、 一檔齒輪系或三檔齒輪系等被傳遞給驅(qū)動軸67。此時，離合器CO為斷開 狀態(tài)，太陽齒輪41與第一馬達軸46的連接被解除，因此能夠避免由于動 力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的功能而導(dǎo)致被停止了的發(fā)動機22的曲軸26的隨動旋 轉(zhuǎn)，并且能夠通過使離合器C2成為斷開狀態(tài)來避免馬達MG1的隨動旋轉(zhuǎn) (參照圖12中的點劃線)，由此能夠抑制動力的傳遞效率的降低。另 外，當(dāng)執(zhí)行第二馬達行駛模式時，例如使離合器CO和變速器60的離合器 Cl成為斷開狀態(tài)并通過離合器C2將二檔齒輪系的第二齒輪62a固定在第 一馬達軸46上，僅控制馬達MG1的驅(qū)動。由此，如在圖12中以雙點劃 線所示的那樣，從馬達MG1向太陽齒輪41輸出動力，該動力經(jīng)由太陽齒 輪軸41a、第一馬達軸46、 二檔齒輪系等被傳遞給驅(qū)動軸67。此時，離合 器CO為斷開狀態(tài)，太陽齒輪41與第一馬達軸46的連接被解除，因此能 夠避免由于動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的功能而導(dǎo)致被停止了的發(fā)動機22的曲 軸26的隨動旋轉(zhuǎn)，并且能夠通過使離合器Cl成為斷開狀態(tài)來避免馬達 MG2的隨動旋轉(zhuǎn)(參照圖12中的雙點劃線)，由此能夠抑制動力的傳遞
26效率的降低。另外，當(dāng)執(zhí)行第三馬達行駛模式時，在使用離合器Cl和C2 將變速器60設(shè)定為上述一檔一二檔同時接合狀態(tài)或二檔一三檔同時接合
狀態(tài)之后控制馬達MG1和MG2這兩者的驅(qū)動。由此，能夠從馬達MG1 和MG2這兩者輸出動力，從而在馬達行駛模式下將大的動力傳遞給驅(qū)動 軸67，因此能夠確保馬達行駛時的良好的牽引性能。另外，在第一馬達行 駛模式和第二馬達行駛模式下，當(dāng)然也可以在使離合器CO連接、 一個停 止了的馬達MG1或MG2隨動旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下使另一個馬達MG1或MG2輸 出動力(參照圖12中的虛線)。
在實施例的混合動力汽車20中，通過在第一 第三馬達行駛模式之 間進行模式變更，能夠在馬達行駛時改變變速器60的變速比而將動力高 效率地傳遞給驅(qū)動軸67。 S卩，當(dāng)在通過離合器Cl將一檔齒輪系的第一齒 輪61a固定在行星齒輪架軸45a上并僅控制馬達MG2的驅(qū)動的第一馬達行 駛模式下向升檔側(cè)改變變速器60的變速比時，首先使馬達MG1的轉(zhuǎn)速與 二檔齒輪系的第二齒輪62a的轉(zhuǎn)速同步。然后，如果通過離合器C2將第 二齒輪62a固定在第一馬達軸46上，則能夠轉(zhuǎn)變到第三馬達行駛模式、即 上述的一檔一二檔同時接合狀態(tài)。之后，如果使離合器Cl成為斷開狀 態(tài)，則能夠轉(zhuǎn)變到僅控制馬達MG1的驅(qū)動的第二馬達行駛模式，同時能 夠通過離合器C2將二檔齒輪系的第二齒輪62a固定在第一馬達軸46上并 向升檔側(cè)(二檔)改變變速器60的變速比。另外，當(dāng)在通過離合器C2將 二檔齒輪系的第二齒輪62a固定在第一馬達軸46上并僅控制馬達MG1的 驅(qū)動的第二馬達行駛下向升檔側(cè)改變變速器60的變速比時，首先使馬達 MG2的轉(zhuǎn)速與三檔齒輪系的第三齒輪63a的轉(zhuǎn)速同步。然后，如果通過離 合器Cl將第三齒輪63a固定在行星齒輪架軸45a上，則能夠轉(zhuǎn)變到第三 馬達行駛模式、即上述的二檔一三檔同時接合狀態(tài)。之后，如果使離合器 C2成為斷開狀態(tài)，則能夠轉(zhuǎn)變到僅控制馬達MG2的驅(qū)動的第一馬達行駛 模式，通過能夠通過離合器Cl將三檔齒輪系的第三齒輪63a固定在行星 齒輪架軸45a上并向升檔側(cè)(三檔)改變變速器60的變速比。結(jié)果，在實 施例的混合動力汽車20中，即使在馬達行駛模式下也能夠使用變速器60 對行星齒輪架軸45a或第一馬達軸46的轉(zhuǎn)速進行減速并增大轉(zhuǎn)矩，因此能夠降低對馬達MG1、 MG2要求的最大轉(zhuǎn)矩，從而能夠?qū)崿F(xiàn)馬達MG1、 MG2的小型化。另外，在這樣來改變馬達行駛過程中的變速器60的變速 比時也暫時地執(zhí)行第三馬達行駛模式、即同時接合模式，因此在改變變速 比時不會產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩缺失，從而能夠非常順暢且無沖擊地執(zhí)行變速比的變 更。
當(dāng)在馬達行駛模式下使變速器60的變速比向降檔方向變化時，基本 上執(zhí)行與上述說明相反的順序即可。另外，當(dāng)在僅使馬達MG2輸出動力 的第一馬達行駛模式或僅使馬達MG1輸出動力的第二馬達行駛模式下提 高了要求驅(qū)動力、或者蓄電池35的剩余容量SOC下降了時，在控制此前 不輸出動力的馬達MG1或馬達MG2的驅(qū)動并使馬達MG1或馬達MG2的 轉(zhuǎn)速Nml或Nm2與動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的太陽齒輪41或行星齒輪架45 的轉(zhuǎn)速同步之后使離合器CO連接，通過該馬達MG1或MG2對發(fā)動機22 進行電動機帶動而使發(fā)動機22起動即可。由此，能夠在向驅(qū)動軸67順暢 地傳遞動力的同時起動發(fā)動機22。另外，當(dāng)在使馬達MG1和MG2這兩者 輸出動力的第三馬達行駛模式下使發(fā)動機22起動時，在首先根據(jù)變速器 60的目標(biāo)變速比等選擇了使其持續(xù)地輸出動力的一個馬達MG1或MG2之 后，執(zhí)行動力轉(zhuǎn)移處理，該動力轉(zhuǎn)移處理是指將不使其持續(xù)地輸出動力的 另一個馬達MG2或MG1的動力從上述一個馬達MG1或MG2輸出。然 后，在動力轉(zhuǎn)移處理完成后，在通過使離合器C2或C1成為斷開狀態(tài)而將 不使其持續(xù)地輸出動力的另一個馬達MG2或MG1從變速器60斷開之 后，控制該另一個馬達MG2或MG1的驅(qū)動，在使該另一個馬達MG2或 MG1的轉(zhuǎn)速Nm2或Nml與動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的行星齒輪架45或太陽 齒輪41的轉(zhuǎn)速同步之后使離合器C0連接，從而通過該馬達MG2或MG1 對發(fā)動機22進行電動機帶動而使發(fā)動機22起動即可。由此，能夠在向驅(qū) 動軸67順利地傳遞動力的同時使發(fā)動機22起動。另外，在第一馬達行駛 模式和第二馬達行駛模式下，當(dāng)在使離合器C0連接、使一個停止了的馬 達MG1或MG2隨動旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下使另一個馬達MG1或MG2輸出動力 時，如果通過停止了的一個馬達MG1或MG2對發(fā)動機22進行電動機帶 動，則能夠使發(fā)動機22起動。
28如上所述，在實施例的混合動力汽車20中，如果通過作為旋轉(zhuǎn)固定
單元的離合器C2將動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的作為第二要素的太陽齒輪41 無法旋轉(zhuǎn)地固定，則能夠?qū)l(fā)動機22的動力在不轉(zhuǎn)換為電能的情況下從 作為輸出要素的行星齒輪架45 (第一要素)機械地(直接地)輸出給變速 器60，由此能夠?qū)碜园l(fā)動機22的動力經(jīng)由動力分配統(tǒng)合機構(gòu)和變速器 60機械地傳遞給驅(qū)動軸。另外，在混合動力汽車20中，當(dāng)在第一轉(zhuǎn)矩變 換模式下作為第二要素的太陽齒輪41 (馬達MG1)的轉(zhuǎn)速位于值0附近 時，動力的傳遞效率相對較高，因此如果在太陽齒輪41的轉(zhuǎn)速位于值0 附近時通過離合器C2將該太陽齒輪41無法旋轉(zhuǎn)地固定，則即使是在解除 了離合器C2對太陽齒輪41的旋轉(zhuǎn)固定時，也能夠?qū)恿Φ膫鬟f效率保持 為較高的狀態(tài)。結(jié)果，能夠在更寬的運轉(zhuǎn)區(qū)域中很好地提高混合動力汽車 20的動力傳遞效率。另外，在實施例的混合動力汽車20中，當(dāng)通過能夠 設(shè)定變速器60的最小變速比(三檔)的第一變速機構(gòu)將來自動力分配統(tǒng) 合機構(gòu)40的作為第一要素的行星齒輪架45的動力以該最小變速比(三 檔)傳遞給驅(qū)動軸67時，能夠通過作為旋轉(zhuǎn)固定單元的離合器C2將不與 該第一變速機構(gòu)連接的動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的作為第二要素的太陽齒輪 41無法旋轉(zhuǎn)地固定。由此，當(dāng)車速V較高時，能夠?qū)碜园l(fā)動機22的動 力機械地高效率地傳遞給驅(qū)動軸67，因此能夠改善高車速時的耗油率。
另外，本實施例的混合動力汽車20所具有的變速器60包括第一變 速機構(gòu)，具有能夠?qū)恿Ψ峙浣y(tǒng)合機構(gòu)40的作為第一要素的行星齒輪架 45 (行星齒輪架軸45a)與驅(qū)動軸67連結(jié)的至少一組的平行軸式齒輪系； 以及第二變速機構(gòu)，具有能夠?qū)⒆鳛榈诙氐奶桚X輪41 (第一馬達軸 46)與驅(qū)動軸67連結(jié)的至少一組的平行軸式齒輪系；該變速器60能夠?qū)?來自行星齒輪架45和太陽齒輪41的動力選擇性地傳遞給驅(qū)動軸67。因 此，在混合動力汽車20中，能夠通過上述第一轉(zhuǎn)矩變換模式和上述第二 轉(zhuǎn)矩變換模式的切換來抑制動力循環(huán)，因此能夠在更寬的運轉(zhuǎn)區(qū)域中提高 動力的傳遞效率。并且，如果在上述一檔一二檔同時接合狀態(tài)或二檔一三 檔同時接合狀態(tài)下使混合動力汽車20行駛，則能夠以與上述一檔固定狀 態(tài)或三檔固定狀態(tài)不同的、被固定了的變速比將來自發(fā)動機22的動力機
29械地傳遞給驅(qū)動軸67，因此能夠增加在不向電能轉(zhuǎn)換的情況下從發(fā)動機
22向驅(qū)動軸67機械地輸出動力的機會，從而能夠在更寬的運轉(zhuǎn)區(qū)域中進
一步提高動力的傳遞效率。結(jié)果，能夠很好地改善混合動力汽車20的耗 油率和行駛性能。
另外，實施例的混合動力汽車20包括進行太陽齒輪軸41a與第一馬達 軸46、即太陽齒輪41與馬達MG1的連接和該連接的解除的離合器C0。 由此，在混合動力汽車20中，如果通過離合器C0解除了太陽齒輪軸41a 與第一馬達軸46的連接，則能夠通過動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的功能將發(fā)動 機22實質(zhì)上從馬達MG1、 MG2或變速器60斷開。因此，在混合動力汽 車20中，如果使離合器C0成為斷開狀態(tài)并使發(fā)動機22停止，則能夠伴 隨著變速器60的變速比的變更將來自馬達MG1和MG2中的至少一者的 動力高效率地傳遞給驅(qū)動軸67。結(jié)果，在混合動力汽車20中，能夠降低 對馬達MG1和MG2要求的最大轉(zhuǎn)矩，從而能夠?qū)崿F(xiàn)馬達MG1和MG2的 進一步的小型化。但是，離合器C0不限于進行太陽齒輪41與馬達MG1 的連接和該連接的解除。即，離合器CO還可以進行行星齒輪架45 (第一 要素)與行星齒輪架軸45a (馬達MG2)的連接和該連接的解除，或者還 可以進行發(fā)動機22的曲軸26與內(nèi)嚙合齒輪42 (第三要素)的連接和該連 接的解除。
在實施例的混合動力汽車20中，也可以代替平行軸式的變速器60而 采用圖13所例示的行星齒輪式變速器100。圖13所示的變速器100能夠 多級地設(shè)定變速比并包括第一變速用行星齒輪機構(gòu)110，經(jīng)由行星齒輪 架軸45a與動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的作為第一要素的行星齒輪架45連接； 第二變速用行星齒輪機構(gòu)120，與第一馬達軸46連接，該第一馬達軸46 能夠經(jīng)由離合器C0與動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的作為第二要素的太陽齒輪41 連接；制動器B1 (第一固定機構(gòu))，相對于第一變速用行星齒輪機構(gòu)110 設(shè)置；制動器B2 (第二固定機構(gòu))，相對于第二變速用行星齒輪機構(gòu)120 設(shè)置；以及制動器B3 (旋轉(zhuǎn)固定單元)和離合器Cl (變速用連接斷開機 構(gòu))等。第一變速用行星齒輪機構(gòu)110和制動器Bl構(gòu)成了變速器100的 第一變速機構(gòu)，第二變速用行星齒輪機構(gòu)120和制動器B2構(gòu)成了變速器IOO的第二變速機構(gòu)。如圖13所示，第一變速用行星齒輪機構(gòu)110是以下 的單小齒輪式行星齒輪機構(gòu)，該單小齒輪式行星齒輪機構(gòu)包括太陽齒輪 111，與行星齒輪架軸45a連接；內(nèi)嚙合齒輪112，與該太陽齒輪lll配置 在同心圓上，并且為內(nèi)齒齒輪；以及行星齒輪架114，保持多個與太陽齒
輪111和內(nèi)嚙合齒輪112這兩者嚙合的多個小齒輪113，并且與驅(qū)動軸67 連接。該第一變速用行星齒輪機構(gòu)110構(gòu)成為太陽齒輪111 (輸入要 素)、內(nèi)嚙合齒輪112 (可固定要素)、以及行星齒輪架114 (輸出要 素)能夠互相進行差動旋轉(zhuǎn)。另外，第二變速用行星齒輪機構(gòu)120是以下
的單小齒輪式行星齒輪機構(gòu)，該單小齒輪式行星齒輪機構(gòu)包括太陽齒輪
121，與第一馬達軸46連接；內(nèi)嚙合齒輪122，與該太陽齒輪121配置在
同心圓上，并且為內(nèi)齒齒輪；以及與第一變速用行星齒輪機構(gòu)110共用的
行星齒輪架114，保持多個與太陽齒輪121和內(nèi)嚙合齒輪122這兩者嚙合 的多個小齒輪123。該第二變速用行星齒輪機構(gòu)120構(gòu)成為太陽齒輪121 (輸入要素)、內(nèi)嚙合齒輪122 (可固定要素)、以及行星齒輪架114 (輸出要素)能夠互相進行差動旋轉(zhuǎn)。在實施例中，第二變速用行星齒輪 機構(gòu)120與第一變速用行星齒輪機構(gòu)110同軸地并列設(shè)置，并且比該第一 變速用行星齒輪機構(gòu)110靠近車輛前方，第二變速用行星齒輪機構(gòu)120的 齒輪比(太陽齒輪121的齒數(shù)/內(nèi)嚙合齒輪122的齒數(shù))被設(shè)定成比第一變 速用行星齒輪機構(gòu)110的齒輪比(太陽齒輪111的齒數(shù)/內(nèi)嚙合齒輪112的 齒數(shù))Pl大一些。制動器B1能夠?qū)⒌谝蛔兯儆眯行驱X輪機構(gòu)110的內(nèi)嚙 合齒輪112相對于變速箱無法旋轉(zhuǎn)地固定，并且能夠斷開該內(nèi)嚙合齒輪 112而使其可以自由旋轉(zhuǎn)，該制動器B1可以由上述電氣式、電磁式、或油 壓式的執(zhí)行器88驅(qū)動。另外，制動器B2能夠?qū)⒌诙兯儆眯行驱X輪機構(gòu) 120的內(nèi)嚙合齒輪122相對于變速箱無法旋轉(zhuǎn)地固定，并且能夠斷開該內(nèi) 嚙合齒輪122而使其可以自由旋轉(zhuǎn)，該制動器B2與執(zhí)行器B1相同由執(zhí)行 器88驅(qū)動。另外，制動器B3能夠經(jīng)由固定在第一馬達軸46上的定子130 將第一馬達軸46、即動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的作為第二要素的太陽齒輪41 相對于變速箱無法旋轉(zhuǎn)地固定，并且能夠斷開定子130而使第一馬達軸46 可以自由地旋轉(zhuǎn)，該制動器B3與制動器B1、 B2相同由執(zhí)行器88驅(qū)動。
31另外，離合器Cl能夠進行第一變速用行星齒輪機構(gòu)110的作為輸出要素 的行星齒輪架114與作為可固定要素的內(nèi)嚙合齒輪112的連接和該連接的
解除，與制動器B1 B3相同由執(zhí)行器88驅(qū)動。離合器C1例如作為能夠 使固定在行星齒輪架114上的卡爪與固定在內(nèi)嚙合齒輪112上的卡爪以較 少的損失嚙合并能夠解除兩者的嚙合的犬牙式離合器而構(gòu)成。并且，從變 速器100的行星齒輪架114被傳遞給驅(qū)動軸67的動力經(jīng)由差速齒輪68被 最終輸出給作為驅(qū)動輪的后輪69a、 6%。
這樣構(gòu)成的變速器100與例如平行軸式的變速器相比能夠大幅地減小 軸向和徑向上的尺寸。另外，第一變速用行星齒輪機構(gòu)110和第二變速用 行星齒輪機構(gòu)120能夠與發(fā)動機22、馬達MG1、 MG2、以及動力分配統(tǒng) 合機構(gòu)40同軸地配置在它們的下游側(cè)，因此如果使用變速器100，則能夠 簡化軸承并減少軸承的數(shù)量。另外，在該變速器100中，能夠如下地來多 級地設(shè)定變速比。S卩，如果通過制動器B1將第一變速用行星齒輪機構(gòu)110 的內(nèi)嚙合齒輪112相對于變速箱無法旋轉(zhuǎn)地固定，則能夠以基于第一變速 用行星齒輪機構(gòu)110的齒輪比Pl的變速比(Pl/ (l+Pl))對來自行 星齒輪架軸45a的動力進行變速后傳遞給驅(qū)動軸67 (以下，將該狀態(tài)稱為 "第一變速狀態(tài)(一檔)")。另外，如果通過制動器B2將第二變速用 行星齒輪機構(gòu)120的內(nèi)嚙合齒輪122相對于變速箱無法旋轉(zhuǎn)地固定，則能 夠以基于第二變速用行星齒輪機構(gòu)120的齒輪比P2的變速比(p2/ (1 + P2))對來自第一馬達軸46的動力進行變速后傳遞給驅(qū)動軸67 (以下， 將該狀態(tài)稱為"第二變速狀態(tài)(二檔)")。另外，如果通過離合器Cl 連接第一變速用行星齒輪機構(gòu)IIO的行星齒輪架114和內(nèi)嚙合齒輪112， 則構(gòu)成第一變速用行星齒輪機構(gòu)110的太陽齒輪111、內(nèi)嚙合齒輪112、 以及行星齒輪架114實質(zhì)上被鎖定而一體地旋轉(zhuǎn)，因此能夠?qū)碜孕行驱X 輪架軸45a的動力以變速比1傳遞給驅(qū)動軸67，從而能夠使該狀態(tài)成為設(shè) 定了上述最小變速比的狀態(tài)(以下，將該狀態(tài)稱為"第三變速狀態(tài)(三 檔)")。
并且，在變速器100中，如果在第一變速狀態(tài)下通過構(gòu)成第二變速機 構(gòu)的作為第二固定機構(gòu)的制動器B2來固定作為可固定要素的內(nèi)嚙合齒輪122，則通過制動器B1和B2將第一和第二變速用行星齒輪機構(gòu)110、 120 的作為可固定要素的內(nèi)嚙合齒輪112、 122無法旋轉(zhuǎn)地固定，因此能夠?qū)?來自發(fā)動機22的動力以固定變速比機械地(直接地)傳遞給驅(qū)動軸67 (將該狀態(tài)稱為"一檔一二檔同時接合狀態(tài)")，其中所述第一變速狀態(tài) 是指通過制動器B1 (第一固定機構(gòu))將作為可固定要素的內(nèi)嚙合齒輪112 固定并通過第一變速用行星齒輪機構(gòu)110 (第一變速機構(gòu))連結(jié)動力分配 統(tǒng)合機構(gòu)40的行星齒輪架45和驅(qū)動軸67。另外，如果在第二變速狀態(tài)下 通過離合器Cl連接與離合器Cl對應(yīng)的第一變速用行星齒輪機構(gòu)110的作 為輸出要素的行星齒輪架114和作為可固定要素的內(nèi)嚙合齒輪112，則能 夠以與上述一檔一二檔同時接合狀態(tài)不同的固定變速比將來自發(fā)動機22 的動力機械地(直接地)傳遞給驅(qū)動軸67 (將該狀態(tài)稱為"二檔一三檔同 時接合狀態(tài)")，其中所述第二變速狀態(tài)是指無法旋轉(zhuǎn)地固定了不與作為 變速用連接斷開結(jié)構(gòu)的離合器Cl對應(yīng)的第二變速用行星齒輪機構(gòu)120的 內(nèi)嚙合齒輪122。另外，如果在第三變速狀態(tài)下通過作為旋轉(zhuǎn)固定單元的 制動器B3經(jīng)由固定在第一馬達軸46上的定子130將第一馬達軸46、即動 力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的作為第二要素的太陽齒輪41相對于變速箱無法旋轉(zhuǎn) 地固定，則能夠以與上述一檔一二檔同時接合狀態(tài)或二檔一三檔同時接合 狀態(tài)不同的固定變速比將來自發(fā)動機22的動力機械地(直接地)傳遞給 驅(qū)動軸67 (將該狀態(tài)稱為"三檔固定狀態(tài)")，其中所述第三變速狀態(tài)是 指通過離合器Cl來連接第一變速用行星齒輪機構(gòu)110的行星齒輪架114 和內(nèi)嚙合齒輪112。此外，如果在第一變速狀態(tài)下通過作為旋轉(zhuǎn)固定單元 的制動器B3經(jīng)由固定在第一馬達軸46上的定子130將第一馬達軸46、即 動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的作為第二要素的太陽齒輪41相對于變速箱無法旋 轉(zhuǎn)地固定，則能夠以與上述一檔一二檔同時接合狀態(tài)、二檔一三檔同時接 合狀態(tài)、或三檔固定狀態(tài)不同的固定變速比將來自發(fā)動機22的動力機械 地(直接地)傳遞給驅(qū)動軸67 (將該狀態(tài)稱為"一檔固定狀態(tài)")，其中 所述第一變速狀態(tài)是指通過制動器Bl將內(nèi)嚙合齒輪112固定并通過第一 變速用行星齒輪機構(gòu)110來連結(jié)動力分配統(tǒng)合機構(gòu)40的行星齒輪架45和 驅(qū)動軸67。這樣，即使采用行星齒輪式的變速器100，也能夠獲得與使用
33平行軸式的變速器60的情況相同的作用效果。
圖14是表示變形例的混合動力汽車20A的簡要構(gòu)成圖。上述混合動 力汽車20作為后輪驅(qū)動車輛而構(gòu)成，與此相對變形例的混合動力汽車 20A作為前輪驅(qū)動車輛而構(gòu)成。如圖14所示，混合動力汽車20A包括作 為單小齒輪式行星齒輪機構(gòu)的動力分配統(tǒng)合機構(gòu)10，該動力分配統(tǒng)合機構(gòu)
IO包括太陽齒輪11;內(nèi)嚙合齒輪12，與該太陽齒輪11配置在同心圓
上；以及行星齒輪架14，保持多個小齒輪13，該小齒輪13與太陽齒輪11 和內(nèi)嚙合齒輪12這兩者嚙合。在該情況下，發(fā)動機22被橫向配置，發(fā)動 機22的曲軸26與動力分配統(tǒng)合機構(gòu)10的作為第三要素的行星齒輪架14 連接。另外，在動力分配統(tǒng)合機構(gòu)10的作為第一要素的內(nèi)嚙合齒輪12上 連接有中空的內(nèi)嚙合齒輪軸12a,在該內(nèi)嚙合齒輪軸12a上經(jīng)由作為平行 軸式齒輪系的減速齒輪機構(gòu)50A和與第一馬達軸46平行地延伸的第二馬 達軸55連接有馬達MG2。并且，能夠通過離合器Cl將變速器60的構(gòu)成 第一變速機構(gòu)的一檔齒輪系(齒輪61a)和三檔齒輪系(齒輪63a)中的某 一者選擇性地固定在內(nèi)嚙合齒輪軸12a上。另外，在動力分配統(tǒng)合機構(gòu)10 的作為第二要素的太陽齒輪11上連接有太陽齒輪軸lla，該太陽齒輪軸 lla能夠通過中空的內(nèi)嚙合齒輪軸12a而與離合器C0連接，并能夠通過該 離合器CO與第一馬達軸46、即馬達MG1連接。并且，能夠使用離合器 C2將變速器60的構(gòu)成第二變速機構(gòu)的二檔齒輪系(齒輪62a)和被固定 在變速箱上的固定部件64中的某一者選擇性地固定在第一馬達軸46上。 這樣，本發(fā)明的混合動力汽車也可以作為前輪驅(qū)動車輛而構(gòu)成。
以上使用實施例說明了本發(fā)明的實施方式，但是勿庸置疑，本發(fā)明不 受上述實施例的任何限制，可以在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)進行各種 變更。
艮P，上述混合動力汽車20所具有的動力分配統(tǒng)合機構(gòu)也可以是以下 的行星齒輪機構(gòu)，該行星齒輪機構(gòu)包括第一太陽齒輪和第二太陽齒輪， 具有互不相同的齒數(shù)；以及行星齒輪架，保持至少一個階梯齒輪，該階梯 齒輪通過連結(jié)與第一太陽齒輪嚙合的第一小齒輪和與第二太陽齒輪嚙合的 第二小齒輪而構(gòu)成。另外，混合動力汽車20所具有的動力分配統(tǒng)合機構(gòu)也可以是以下的單小齒輪式行星齒輪機構(gòu)，該單小齒輪式行星齒輪機構(gòu)包 括太陽齒輪；內(nèi)嚙合齒輪；以及行星齒輪架，保持至少一個小齒輪，該 小齒輪與太陽齒輪和內(nèi)嚙合齒輪這兩者嚙合。另外，上述混合動力汽車
20、 20A也均可以作為基于后輪驅(qū)動或基于前輪驅(qū)動的四輪驅(qū)動車輛而構(gòu) 成。另外，在上述實施例中，離合器CO、變速器60的離合器C1和C2均 是為損失較少的機械式嚙合離合器的犬牙式離合器，但是也可以使離合器 C0 C2作為濕式多盤離合器而構(gòu)成。并且，在上述實施例中，對安裝在 混合動力汽車20上的動力輸出裝置進行了說明，但是也可以將本發(fā)明的 動力輸出裝置安裝在除了汽車以外的車輛、船舶、航空器等移動體上，還 可以將其組裝到建設(shè)設(shè)備等固定設(shè)備上。 產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明可以利用于動力輸出裝置或混合動力汽車的制造產(chǎn)業(yè)等。
權(quán)利要求
1. 一種動力輸出裝置，向驅(qū)動軸輸出動力，并包括內(nèi)燃機；第一電動機，能夠輸入輸出動力；第二電動機，能夠輸入輸出動力；動力分配統(tǒng)合機構(gòu)，構(gòu)成為具有與所述第一電動機的旋轉(zhuǎn)軸連接的第一要素、與所述第二電動機的旋轉(zhuǎn)軸連接的第二要素、以及與所述內(nèi)燃機的內(nèi)燃機軸連接的第三要素，并且所述三個要素能夠互相進行差動旋轉(zhuǎn)；變速傳遞單元，能夠?qū)⑺鰟恿Ψ峙浣y(tǒng)合機構(gòu)的所述第一要素和所述第二要素選擇性地與所述驅(qū)動軸連結(jié)，并且能夠?qū)乃鰟恿Ψ峙浣y(tǒng)合機構(gòu)經(jīng)由所述第一要素輸出的動力和從所述動力分配統(tǒng)合機構(gòu)經(jīng)由所述第二要素輸出的動力分別以預(yù)定的變速比選擇性地傳遞給所述驅(qū)動軸；以及旋轉(zhuǎn)固定單元，能夠?qū)⑺鰟恿Ψ峙浣y(tǒng)合機構(gòu)的所述第一要素和所述第二要素中的某一者無法旋轉(zhuǎn)地固定。
2. 如權(quán)利要求1所述的動力輸出裝置，其中，所述變速傳遞單元包括第一變速機構(gòu)，能夠?qū)碜运鰟恿Ψ峙浣y(tǒng) 合機構(gòu)的所述第一要素和所述第二要素中的一者的動力以預(yù)定的變速比傳 遞給所述驅(qū)動軸；以及第二變速機構(gòu)，能夠?qū)碜运龅谝灰睾退龅?二要素中的另一者的動力以預(yù)定的變速比傳遞給所述驅(qū)動軸；所述旋轉(zhuǎn)固定單元能夠?qū)⒉慌c所述第一變速機構(gòu)和所述第二變速機構(gòu) 中的能夠設(shè)定最小變速比的一者相連接的所述第一要素或所述第二要素?zé)o 法旋轉(zhuǎn)地固定。
3. 如權(quán)利要求1所述的動力輸出裝置，其中，所述變速傳遞單元是包括第一變速機構(gòu)和第二變速機構(gòu)的平行軸式變 速器，所述第一變速機構(gòu)具有能夠?qū)⑺鰟恿Ψ峙浣y(tǒng)合機構(gòu)的所述第一要 素和所述第二要素中的一者與所述驅(qū)動軸連結(jié)的、至少一組的平行軸式齒 輪系，所述第二變速機構(gòu)具有能夠?qū)⑺鰟恿Ψ峙浣y(tǒng)合機構(gòu)的所述第一要 素和所述第二要素中的另一者與所述驅(qū)動軸連結(jié)的、至少一組的平行軸式齒輪系。
4. 如權(quán)利要求1所述的動力輸出裝置，其中，所述變速傳遞單元是包括第一變速機構(gòu)和第二變速機構(gòu)的行星齒輪式 變速器，所述第一變速機構(gòu)包括第一變速用行星齒輪機構(gòu)，構(gòu)成為具有與所 述動力分配統(tǒng)合機構(gòu)的所述第一要素連接的輸入要素、與所述驅(qū)動軸連接 的輸出要素、可固定要素，并且所述三個要素能夠互相進行差動旋轉(zhuǎn)；以 及第一固定機構(gòu)，能夠?qū)⑺龅谝蛔兯儆眯行驱X輪機構(gòu)的所述可固定要素 無法旋轉(zhuǎn)地固定；所述第二變速機構(gòu)包括第二變速用行星齒輪機構(gòu)，構(gòu)成為具有與所 述動力分配統(tǒng)合機構(gòu)的所述第二要素連接的輸入要素、與所述驅(qū)動軸連接 的輸出要素、可固定要素，并且所述三個要素能夠互相進行差動旋轉(zhuǎn)；以 及第二固定機構(gòu)，能夠?qū)⑺龅诙兯儆眯行驱X輪機構(gòu)的所述可固定要素 無法旋轉(zhuǎn)地固定。
5. 如權(quán)利要求4所述的動力輸出裝置，其中，所述變速傳遞單元還包括變速用連接斷開機構(gòu)，該變速用連接斷開機 構(gòu)能夠進行所述第一變速用行星齒輪機構(gòu)和所述第二變速用行星齒輪機構(gòu) 中的某一者的所述輸出要素與該一者的所述可固定要素的連接和該連接的 解除。
6. 如權(quán)利要求1所述的動力輸出裝置，其中，還包括連接斷開單元，該連接斷開單元能夠進行所述第一電動機與所 述第一要素的連接和該連接的解除、所述第二電動機與所述第二要素的連 接和該連接的解除、以及所述內(nèi)燃機與所述第三要素的連接和該連接的解 除中的某一者。
7. —種混合動力汽車，具有通過來自驅(qū)動軸的動力而被驅(qū)動的驅(qū)動 輪，并包括內(nèi)燃機；第一電動機，能夠輸入輸出動力； 第二電動機，能夠輸入輸出動力；動力分配統(tǒng)合機構(gòu)，構(gòu)成為具有與所述第一電動機的旋轉(zhuǎn)軸連接的第 一要素、與所述第二電動機的旋轉(zhuǎn)軸連接的第二要素、以及與所述內(nèi)燃機 的內(nèi)燃機軸連接的第三要素，并且所述三個要素能夠互相進行差動旋轉(zhuǎn)；變速傳遞單元，能夠?qū)⑺鰟恿Ψ峙浣y(tǒng)合機構(gòu)的所述第一要素和所述 第二要素選擇性地與所述驅(qū)動軸連結(jié)，并且能夠?qū)乃鰟恿Ψ峙浣y(tǒng)合機 構(gòu)經(jīng)由所述第一要素輸出的動力和從所述動力分配統(tǒng)合機構(gòu)經(jīng)由所述第二 要素輸出的動力分別以預(yù)定的變速比選擇性地傳遞給所述驅(qū)動軸；以及旋轉(zhuǎn)固定單元，能夠?qū)⑺鰟恿Ψ峙浣y(tǒng)合機構(gòu)的所述第一要素和所述 第二要素中的某一者無法旋轉(zhuǎn)地固定。
8. 如權(quán)利要求7所述的混合動力汽車，其中，所述變速傳遞單元包括第一變速機構(gòu)，能夠?qū)碜运鰟恿Ψ峙浣y(tǒng) 合機構(gòu)的所述第一要素和所述第二要素中的一者的動力以預(yù)定的變速比傳 遞給所述驅(qū)動軸；以及第二變速機構(gòu)，能夠?qū)碜运龅谝灰睾退龅?二要素中的另 一者的動力以預(yù)定的變速比傳遞給所述驅(qū)動軸；所述旋轉(zhuǎn)固定單元能夠?qū)⒉慌c所述第一變速機構(gòu)和所述第二變速機構(gòu) 中的能夠設(shè)定最小變速比的一者相連接的所述第一要素或所述第二要素?zé)o 法旋轉(zhuǎn)地固定。
9. 如權(quán)利要求7所述的混合動力汽車，其中，所述變速傳遞單元是包括第一變速機構(gòu)和第二變速機構(gòu)的平行軸式變 速器，所述第一變速機構(gòu)具有能夠?qū)⑺鰟恿Ψ峙浣y(tǒng)合機構(gòu)的所述第一要 素和所述第二要素中的一者與所述驅(qū)動軸連結(jié)的、至少一組的平行軸式齒 輪系，所述第二變速機構(gòu)具有能夠?qū)⑺鰟恿Ψ峙浣y(tǒng)合機構(gòu)的所述第一要 素和所述第二要素中的另一者與所述驅(qū)動軸連結(jié)的、至少一組的平行軸式 齒輪系。
10. 如權(quán)利要求7所述的混合動力汽車，其中，所述變速傳遞單元是包括第一變速機構(gòu)和第二變速機構(gòu)的行星齒輪式 變速器，所述第一變速機構(gòu)包括第一變速用行星齒輪機構(gòu)，構(gòu)成為具有與所 述動力分配統(tǒng)合機構(gòu)的所述第一要素連接的輸入要素、與所述驅(qū)動軸連接的輸出要素、可固定要素，并且所述三個要素能夠互相進行差動旋轉(zhuǎn)；以 及第一固定機構(gòu)，能夠?qū)⑺龅谝蛔兯儆眯行驱X輪機構(gòu)的所述可固定要素 無法旋轉(zhuǎn)地固定；所述第二變速機構(gòu)包括第二變速用行星齒輪機構(gòu)，構(gòu)成為具有與所 述動力分配統(tǒng)合機構(gòu)的所述第二要素連接的輸入要素、與所述驅(qū)動軸連接 的輸出要素、可固定要素，并且所述三個要素能夠互相進行差動旋轉(zhuǎn)；以 及第二固定機構(gòu)，能夠?qū)⑺龅诙兯儆眯行驱X輪機構(gòu)的所述可圓定要素 無法旋轉(zhuǎn)地固定。
11. 如權(quán)利要求ll所述的混合動力汽車，其中，所述變速傳遞單元還包括變速用連接斷開機構(gòu)，該變速用連接斷開機 構(gòu)能夠進行所述第一變速用行星齒輪機構(gòu)和所述第二變速用行星齒輪機構(gòu) 中的某一者的所述輸出要素與該一者的所述可固定要素的連接和該連接的 解除。
12. 如權(quán)利要求7所述的混合動力汽車，其中，還包括連接斷開單元，該連接斷開單元能夠進行所述第一電動機與所 述第一要素的連接和該連接的解除、所述第二電動機與所述第二要素的連 接和該連接的解除、以及所述內(nèi)燃機與所述第三要素的連接和該連接的解 除中的某一者。
全文摘要
混合動力汽車(20)包括發(fā)動機(22)；馬達MG1和馬達MG2，分別能夠輸入輸出動力；動力分配統(tǒng)合機構(gòu)(40)，具有與馬達MG1連接的太陽齒輪(41)、與馬達MG2連接的行星齒輪架(45)、與發(fā)動機(22)連接的內(nèi)嚙合齒輪(42)；以及變速器(60)，能夠?qū)⒔?jīng)由太陽齒輪(41)和第一馬達軸(46)輸出的動力和經(jīng)由行星齒輪架(45)和行星齒輪架軸(45a)輸出的動力在伴隨著變速比的變更的情況下選擇性地傳遞給驅(qū)動軸(67)，并且具有用于將動力分配統(tǒng)合機構(gòu)(40)的太陽齒輪(41)無法旋轉(zhuǎn)地固定的固定部件(64)和離合器C2。
文檔編號B60K17/04GK101511622SQ20078003278
公開日2009年8月19日 申請日期2007年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月6日
發(fā)明者大庭秀洋, 勝田浩司, 駒田英明 申請人:豐田自動車株式會社