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前后輪驅(qū)動車輛的動力傳遞裝置的制作方法

文檔序號:3912941閱讀:245來源:國知局
專利名稱:前后輪驅(qū)動車輛的動力傳遞裝置的制作方法
技術領域
本發(fā)明涉及具有電氣式差動部的前后輪驅(qū)動車輛的動力傳遞裝置,特別涉及改善高速行駛時的燃耗及加速行駛時的動力性能的技術。
背景技術
提出了具有如下裝置的前后輪驅(qū)動車輛(a)電氣式差動部,通過對以能夠傳遞動力的方式與差動機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)要素連接的第一旋轉(zhuǎn)機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)進行控制,控制差動輸入部件的轉(zhuǎn)速和差動輸出部件的轉(zhuǎn)速之間的差動狀態(tài);(b)第二旋轉(zhuǎn)機,以能夠?qū)η昂筝喌闹辽僖环絺鬟f動力的方式配置;(c)前后輪動力分配裝置,包括輸入旋轉(zhuǎn)要素、與前后輪的一方的第一車輪運轉(zhuǎn)地連接的第一輸出旋轉(zhuǎn)要素、及與前后輪的另一方的第二車輪運轉(zhuǎn)地連接的第二輸出旋轉(zhuǎn)要素這三個旋轉(zhuǎn)要素,將從上述差動輸出部件輸入到該輸入旋轉(zhuǎn)要素的動力分配給那些第一輸出旋轉(zhuǎn)要素和第二輸出旋轉(zhuǎn)要素(參照專利文獻1)。圖14(a)中表示概要構(gòu)成(構(gòu)架圖)的混合動力車輛的動力傳遞裝置100是其一個例子,具備電氣式差動部102及前后輪動力分配裝置104。電氣式差動部102具備單小齒輪型差動用行星齒輪裝置106作為差動機構(gòu),在該差動用行星齒輪裝置106的行星齒輪架 SCA上,經(jīng)由作為差動輸入部件的差動輸入軸108等連接有用作主驅(qū)動力源的發(fā)動機110。 另外,在太陽齒輪SS上連接有第一電動發(fā)電機MGl作為第一旋轉(zhuǎn)機,在齒圈SR上一體地連接有差動輸出部件112。前后輪動力分配裝置104以雙小齒輪型的分配用行星齒輪裝置114 為主體而構(gòu)成,該分配用行星齒輪裝置114的齒圈CR為輸入旋轉(zhuǎn)要素,一體地連接于上述差動輸出部件112。另外,太陽齒輪CS為第一輸出旋轉(zhuǎn)要素,經(jīng)由后輪側(cè)輸出軸116等,運轉(zhuǎn)地連接于后輪,行星齒輪架CCA為第二輸出旋轉(zhuǎn)要素,經(jīng)由前輪側(cè)輸出齒輪118等,運轉(zhuǎn)地連接于前輪。在后輪側(cè)輸出軸116上,可傳遞動力地連接有第二電動發(fā)電機MG2作為第二旋轉(zhuǎn)機。而且,這種動力傳遞裝置100如能夠在直線上表示電氣式差動部102的各部轉(zhuǎn)速的圖15的列線圖所示,考慮燃耗等,控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE即差動輸入軸108的轉(zhuǎn)速,并且對第一電動發(fā)電機MGl進行再生控制,以達到根據(jù)差動輸出部件112的轉(zhuǎn)速即車速V而定的規(guī)定的轉(zhuǎn)速NMG1。另外,通過用由該第一電動發(fā)電機MGl的再生控制得到的電能對第二電動發(fā)電機MG2進行動力運行控制,對后輪側(cè)附加輔助轉(zhuǎn)矩,發(fā)動機負荷相應地降低。圖15的列線圖中的各旋轉(zhuǎn)要素(SS、SCA、SR)的間隔的比率根據(jù)差動用行星齒輪裝置106的傳動比 (=太陽齒輪的齒數(shù)/齒圈的齒數(shù))P S而定。圖15還是也一并表示與前后輪動力分配裝置104有關的列線圖的圖,“Rr”為后輪側(cè)輸出軸116的轉(zhuǎn)速即太陽齒輪CS的轉(zhuǎn)速,“Fr”為前輪側(cè)輸出齒輪118的轉(zhuǎn)速即行星齒輪架CCA的轉(zhuǎn)速,在該例中,從后輪側(cè)輸出軸116到后輪的變速比和從前輪側(cè)輸出齒輪118到前輪的變速比相同,表示了那些轉(zhuǎn)速相等的情況。 就該前后輪動力分配裝置104而言,包含齒圈CR的三個旋轉(zhuǎn)要素的間隔的比率也根據(jù)分配用行星齒輪裝置114的傳動比P C而定。專利文獻1 日本特開2004-114944號公報

發(fā)明內(nèi)容
但是,在這種現(xiàn)有動力傳遞裝置中,在高速行駛時,會產(chǎn)生能量循環(huán),能量轉(zhuǎn)換效率(燃耗等)下降,或者在加速行駛時,差動輸入部件的轉(zhuǎn)速受限制而動力性能受制約等, 尚有改善的余地。即,當對圖14的動力傳遞裝置100進行具體說明時,隨著車速V上升,第一電動發(fā)電機MGl的轉(zhuǎn)速NMGl下降,如圖16(a)中實線所示,當使其反轉(zhuǎn)時,需要對其第一電動發(fā)電機MGl進行動力運行控制,并且在通過第二電動發(fā)電機MG2的再生控制來回收此時的電能的情況下,從發(fā)動機110傳遞到第二電動發(fā)電機MG2的動力轉(zhuǎn)換為電能,用其電能對位于上游側(cè)的電氣式差動部102的第一電動發(fā)電機MGl進行動力運行控制,因此在此期間會產(chǎn)生能量循環(huán),能量轉(zhuǎn)換效率變差。另外,在起步時等加速行駛時,如圖16(b)中實線所示,第一電動發(fā)電機MGl的轉(zhuǎn)速NMGl上升,但其轉(zhuǎn)速NMGl有時因防止蓄電裝置的過充電等而被限制到規(guī)定的容許最大轉(zhuǎn)速NMGlmax以下,由此,發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE的上升受制約,有可能得不到充分的輸出。另一方面,尚不是眾所周知,例如圖14(b)所示的動力傳遞裝置120,考慮在上述動力傳遞裝置100的后輪側(cè)配置自動變速器122。而且,在能夠從該自動變速器122的變速比大于1的減速側(cè)變速比到小于1的增速側(cè)變速比進行選擇的情況下,在高速行駛時,當變速比小于1時,后輪用輸出軸116的轉(zhuǎn)速下降,另一方面,在加速行駛時,當變速比大于1 時,后輪用輸出軸116的轉(zhuǎn)速上升。因此,該情況的列線圖在圖16(a)、(b)中分別用虛線表示,高速行駛時的能量循環(huán)降低,并且加速行駛時的發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE的上升制約得以緩和, 但差動輸出部件112的轉(zhuǎn)速即齒圈SR的轉(zhuǎn)速在高速行駛時比后輪用輸出軸116(太陽齒輪 CS)的轉(zhuǎn)速高,且在加速行駛時比后輪用輸出軸116(太陽齒輪⑶)的轉(zhuǎn)速低,因此不一定能夠得到充分滿足,希望進行進一步的改進。本發(fā)明是以上述的情況為背景而開發(fā)的,其目的在于,在具有電氣式差動部的前后輪驅(qū)動車輛的動力傳遞裝置中,抑制高速行駛時的能量循環(huán)而使能量轉(zhuǎn)換效率進一步提高,或者,進一步緩和加速行駛時的差動輸入部件的轉(zhuǎn)速制約而得到優(yōu)異的動力性能。為了實現(xiàn)這種目的,第一發(fā)明提供一種前后輪驅(qū)動車輛的動力傳遞裝置,具有 (a)電氣式差動部,通過對以能夠傳遞動力的方式與差動機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)要素連接的第一旋轉(zhuǎn)機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)進行控制,來控制差動輸入部件的轉(zhuǎn)速和差動輸出部件的轉(zhuǎn)速之間的差動狀態(tài);(b)第二旋轉(zhuǎn)機,以能夠?qū)η昂筝喼械闹辽僖环絺鬟f動力的方式配置;(c)前后輪動力分配裝置,包括輸入旋轉(zhuǎn)要素、與前后輪的一方的第一車輪運轉(zhuǎn)地連接的第一輸出旋轉(zhuǎn)要素、及與前后輪的另一方的第二車輪運轉(zhuǎn)地連接的第二輸出旋轉(zhuǎn)要素這三個旋轉(zhuǎn)要素,將從所述差動輸出部件輸入到該輸入旋轉(zhuǎn)要素的動力分配給該第一輸出旋轉(zhuǎn)要素和該第二輸出旋轉(zhuǎn)要素,所述前后輪驅(qū)動車輛的動力傳遞裝置的特征在于,(d)所述前后輪動力分配裝置構(gòu)成為,在能夠在直線上表示所述三個旋轉(zhuǎn)要素的轉(zhuǎn)速的列線圖上,從一端朝向另一端依次為所述輸入旋轉(zhuǎn)要素、所述第一輸出旋轉(zhuǎn)要素、所述第二輸出旋轉(zhuǎn)要素,并且,(e)從所述第一輸出旋轉(zhuǎn)要素到所述第一車輪的變速比與從所述第二輸出旋轉(zhuǎn)要素到所述第二車輪的變速比不同。第二發(fā)明的特征在于,在第一發(fā)明的前后輪驅(qū)動車輛的動力傳遞裝置的基礎上, 從所述第一輸出旋轉(zhuǎn)要素到所述第一車輪的變速比小于從所述第二輸出旋轉(zhuǎn)要素到所述第二車輪的變速比。第三發(fā)明的特征在于,在第一發(fā)明的前后輪驅(qū)動車輛的動力傳遞裝置的基礎上, 從所述第一輸出旋轉(zhuǎn)要素到所述第一車輪的變速比大于從所述第二輸出旋轉(zhuǎn)要素到所述第二車輪的變速比。第四發(fā)明的特征在于,在第一 第三發(fā)明中任一發(fā)明的前后輪驅(qū)動車輛的動力傳遞裝置的基礎上,(a)在從所述第一輸出旋轉(zhuǎn)要素到所述第一車輪的動力傳遞路徑上具有變速部,所述變速部能夠從變速比大于1的減速側(cè)變速比到變速比小于1的增速側(cè)變速比進行選擇;(b)在高速行駛時,通過選擇所述增速側(cè)變速比使從所述第一輸出旋轉(zhuǎn)要素到所述第一車輪的變速比小于從所述第二輸出旋轉(zhuǎn)要素到所述第二車輪的變速比,在加速行駛時,通過選擇所述減速側(cè)變速比使從所述第一輸出旋轉(zhuǎn)要素到所述第一車輪的變速比大于從所述第二輸出旋轉(zhuǎn)要素到所述第二車輪的變速比。第五發(fā)明的特征在于,在第二或第四發(fā)明的前后輪驅(qū)動車輛的動力傳遞裝置的基礎上,具備高速行駛時差動控制單元,所述高速行駛時差動控制單元在高速行駛時根據(jù)所述差動輸出部件的轉(zhuǎn)速對所述第一旋轉(zhuǎn)機進行動力運行控制而驅(qū)動所述第一旋轉(zhuǎn)機旋轉(zhuǎn), 以將所述差動輸入部件的轉(zhuǎn)速保持為規(guī)定值,并且對所述第二旋轉(zhuǎn)機進行再生控制而回收電能。第六發(fā)明的特征在于,在第三或第四發(fā)明的前后輪驅(qū)動車輛的動力傳遞裝置的基礎上,具備加速行駛時差動控制單元,所述加速行駛時差動控制單元在加速行駛時對所述第一旋轉(zhuǎn)機進行再生控制而回收電能,并且根據(jù)預定的再生條件限制該再生控制時的該第一旋轉(zhuǎn)機的轉(zhuǎn)速。發(fā)明效果在這種前后輪驅(qū)動車輛的動力傳遞裝置中,構(gòu)成為,在能夠在直線上表示前后輪動力分配裝置的三個旋轉(zhuǎn)要素的轉(zhuǎn)速的列線圖上,從一端朝向另一端依次為輸入旋轉(zhuǎn)要素、第一輸出旋轉(zhuǎn)要素、第二輸出旋轉(zhuǎn)要素,因此,當使從第一輸出旋轉(zhuǎn)要素到第一車輪的變速比和從第二輸出旋轉(zhuǎn)要素到第二車輪的變速比因自動變速器的有無及前后輪的最終減速比不同等而不同時,在三個旋轉(zhuǎn)要素中,位于列線圖的端部的輸入旋轉(zhuǎn)要素的轉(zhuǎn)速最大或最小。因此,在高速行駛時,當以該輸入旋轉(zhuǎn)要素的轉(zhuǎn)速變小的方式確定上述變速比時,具體而言,當?shù)谝卉囕唫?cè)的變速比小于第二車輪側(cè)時,與電氣式差動部連接的第一旋轉(zhuǎn)機的向動力運行旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)變化被抑制該輸入旋轉(zhuǎn)要素的轉(zhuǎn)速下降的量,因此相應地難以產(chǎn)生能量循環(huán),或者,動力運行旋轉(zhuǎn)方向的轉(zhuǎn)速下降,能量循環(huán)造成的能量損失降低, 能量轉(zhuǎn)換效率提高。另外,在起步時等加速行駛時,當以輸入旋轉(zhuǎn)要素的轉(zhuǎn)速變大的方式確定上述變速比時,具體而言,當?shù)谝卉囕唫?cè)的變速比大于第二車輪側(cè)時,容許差動輸入部件的轉(zhuǎn)速上升該輸入旋轉(zhuǎn)要素的轉(zhuǎn)速上升的量,能夠使與該差動輸入部件連接的發(fā)動機等驅(qū)動力源的轉(zhuǎn)速上升而提高動力性能(功率)。第二發(fā)明在從第一輸出旋轉(zhuǎn)要素到第一車輪的變速比小于從第二輸出旋轉(zhuǎn)要素到第二車輪的變速比的情況下,輸入旋轉(zhuǎn)要素進而電氣式差動部的差動輸出部件的轉(zhuǎn)速下降。因此,例如第五發(fā)明所述,在高速行駛時進行高速行駛時差動控制的情況下,與電氣式差動部連接的第一旋轉(zhuǎn)機的向動力運行旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)變化被抑制差動輸出部件的轉(zhuǎn)速下降的量,因此難以產(chǎn)生能量循環(huán),或者,能量循環(huán)造成的能量損失降低,能量轉(zhuǎn)換效率提高,所述高速行駛時差動控制為,以將差動輸入部件的轉(zhuǎn)速保持為規(guī)定值的方式,根據(jù)差動輸出部件的轉(zhuǎn)速并根據(jù)需要對第一旋轉(zhuǎn)機進行動力運行控制而驅(qū)動第一旋轉(zhuǎn)機旋轉(zhuǎn),并且對第二旋轉(zhuǎn)機進行再生控制而回收電能。在不具備第五發(fā)明的高速行駛時差動控制單元、 且以第一旋轉(zhuǎn)機不會向動力運行旋轉(zhuǎn)方向發(fā)生旋轉(zhuǎn)變化且總是被進行再生控制的狀態(tài)行駛的情況下,也能夠?qū)⒉顒虞斎氩考男D(zhuǎn)上升抑制差動輸出部件的轉(zhuǎn)速下降的量并使車速上升,能夠避免能量循環(huán)造成的能量轉(zhuǎn)換效率下降并提高最高車速。第三發(fā)明在從第一輸出旋轉(zhuǎn)要素到第一車輪的變速比大于從第二輸出旋轉(zhuǎn)要素到第二車輪的變速比的情況下,輸入旋轉(zhuǎn)要素進而電氣式差動部的差動輸出部件的轉(zhuǎn)速上升。因此,例如,如第六發(fā)明所述,在加速行駛時進行加速行駛時差動控制的情況下,可以使第一旋轉(zhuǎn)機的轉(zhuǎn)速限制造成的差動輸入部件的轉(zhuǎn)速上升的制約緩和差動輸出部件的轉(zhuǎn)速上升的量,使與該差動輸入部件連接的發(fā)動機等驅(qū)動力源的轉(zhuǎn)速上升,從而得到優(yōu)異的動力性能,所述加速行駛時差動控制為,對第一旋轉(zhuǎn)機進行再生控制而回收電能并且根據(jù)預定的再生條件限制該再生控制時的該第一旋轉(zhuǎn)機的轉(zhuǎn)速。在不具備第六發(fā)明的加速行駛時差動控制單元且在第一旋轉(zhuǎn)機的再生控制時未限制其轉(zhuǎn)速的情況下,也容許差動輸入部件的轉(zhuǎn)速上升差動輸出部件的轉(zhuǎn)速上升的量,因此能夠使與該差動輸入部件連接的發(fā)動機等驅(qū)動力源的轉(zhuǎn)速上升,從而提高加速時等的動力性能。第四發(fā)明在從第一輸出旋轉(zhuǎn)要素到第一車輪的動力傳遞路徑上具有變速部,所述變速部能夠從變速比大于1的減速側(cè)變速比到小于1的增速側(cè)變速比進行選擇,在高速行駛時,通過選擇增速側(cè)變速比,使從第一輸出旋轉(zhuǎn)要素到第一車輪的變速比小于從第二輸出旋轉(zhuǎn)要素到第二車輪的變速比,在加速行駛時,通過選擇減速側(cè)變速比,使從第一輸出旋轉(zhuǎn)要素到第一車輪的變速比大于從第二輸出旋轉(zhuǎn)要素到第二車輪的變速比,在這種情況下,在高速行駛時,與所述第二發(fā)明同樣,可以將第一旋轉(zhuǎn)機的向動力運行旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)變化抑制差動輸出部件的轉(zhuǎn)速下降的量,從而提高能量轉(zhuǎn)換效率,另一方面,在加速行駛時,與所述第三發(fā)明同樣,容許差動輸入部件的轉(zhuǎn)速上升差動輸出部件的轉(zhuǎn)速上升的量,能夠使與該差動輸入部件連接的發(fā)動機等驅(qū)動力源的轉(zhuǎn)速上升,從而提高動力性能。


圖1是對適用本發(fā)明的前后輪驅(qū)動車輛的動力傳遞裝置進行說明的構(gòu)架圖;圖2是對設置于圖1的動力傳遞裝置的自動變速器的一個例子進行說明的圖;(a) 是自動變速器的構(gòu)架圖;(b)是對在使(a)的自動變速器的多個檔位成立時配合的摩擦配合裝置進行說明的工作表;圖3是對圖1的動力傳遞裝置具備的電子控制裝置的輸入輸出信號的一個例子進行說明的圖;圖4是對設置于圖1的動力傳遞裝置的換檔操作裝置的一個例子進行說明的圖;圖5是對由圖3的電子控制裝置執(zhí)行的控制功能的主要部分進行說明的功能塊線圖;圖6是將對發(fā)動機行駛和電動機行駛進行切換的驅(qū)動力源切換控制所使用的驅(qū)動力源映射的一個例子與自動變速器的變速控制所使用的變速映射的一個例子一并表示的圖7是圖1的動力傳遞裝置具備的發(fā)動機的燃耗映射的一個例子;圖8是在能夠在直線上表示圖1的動力傳遞裝置的電氣式差動部的三個旋轉(zhuǎn)要素的轉(zhuǎn)速關系的列線圖,且是一并表示前后輪動力分配裝置的列線圖的圖;(a)是高速穩(wěn)定行駛時的一個例子;(b)是加速行駛時的一個例子;圖9(a)是對在高速行駛時因第一電動發(fā)電機MGl的動力運行控制而引起能量循環(huán)的發(fā)動機轉(zhuǎn)速的一個例子進行說明的圖;(b)是在加速行駛時因進行再生控制的第一電動發(fā)電機MGl的轉(zhuǎn)速限制而被限制的發(fā)動機轉(zhuǎn)速的一個例子進行說明的圖;圖10是對本發(fā)明的另一實施例進行說明的構(gòu)架圖,都是不具備自動變速器的情況;(a)是后輪側(cè)最終減速比(差速比)ir小于前輪側(cè)最終減速比(差速比)if的情況;(b) 是后輪側(cè)最終減速比ir大于前輪側(cè)最終減速比if的情況;圖11是對本發(fā)明的再另一實施例進行說明的構(gòu)架圖;(a)是適用于以橫置式的前輪驅(qū)動車輛為基礎的前后輪驅(qū)動車輛的情況;(b)是分配用行星齒輪裝置的連接形態(tài)不同的情況;圖12是對本發(fā)明的再另一實施例進行說明的構(gòu)架圖,且是對使用雙小齒輪型行星齒輪裝置作為前后輪動力分配裝置的差動機構(gòu)的二種例子進行說明的構(gòu)架圖;圖13是對本發(fā)明的再另一實施例進行說明的圖,且是對應于上述圖8的圖,是在電氣式差動部的列線圖的位于中間的行星齒輪架SCA上連接有差動輸出部件的情況;圖14(a)是對現(xiàn)有的混合動力型前后輪驅(qū)動車輛的動力傳遞裝置的一個例子進行說明的構(gòu)架圖,(b)是在(a)的動力傳遞裝置的后輪側(cè)設有自動變速器的情況;圖15是能夠在直線上表示圖14(a)的動力傳遞裝置的電氣式差動部的三個旋轉(zhuǎn)
要素的轉(zhuǎn)速關系的列線圖,且是一并表示前后輪動力分配裝置的列線圖的圖,是通常的穩(wěn)定行駛時的情況;
圖16是將圖14的(a)、(b)的動力傳遞裝置的高速穩(wěn)定行駛時及加速行駛時的列線圖進行比較而表示的圖。
標號說明
10,200,202動力傳遞裝置
12,250 電氣式差動部
14、210、220、230、240 前后輪動力分配裝置
16差動用行星齒輪裝置(差動機構(gòu))
18差動輸入軸(差動輸入部件)
22差動輸出部件
30自動變速器(變速部)
34后輪(第一車輪)
44前輪(第二車輪)
80電子控制裝置
92高速行駛時差動控制單元
94加速行駛時差動控制單元
MGl第一電動發(fā)電機(第一旋轉(zhuǎn)機)
MG2第二電動發(fā)電機(第二旋轉(zhuǎn)機)
具體實施例方式本發(fā)明優(yōu)選適用于汽油發(fā)動機或柴油發(fā)動機等內(nèi)燃機作為主驅(qū)動力源而與電氣式差動部的差動輸入部件連接的混合動力型前后輪驅(qū)動車輛,但作為該主驅(qū)動力源,也可以采用電動機及電動發(fā)電機等內(nèi)燃機以外的驅(qū)動力源。電氣式差動部可以為如下等種種形態(tài),S卩,作為差動機構(gòu),例如,具備單小齒輪型或雙小齒輪型的單一行星齒輪裝置構(gòu)成,但也可以使用多個行星齒輪裝置構(gòu)成,也可以采用錐齒輪式差動裝置。該電氣式差動部構(gòu)成為,例如,在可以在直線上表示分別與上述第一旋轉(zhuǎn)機、差動輸入部件、及差動輸出部件連接的差動機構(gòu)的三個旋轉(zhuǎn)要素的轉(zhuǎn)速的列線圖上,與該差動輸入部件連接的旋轉(zhuǎn)要素位于中間,但也可以適用于以與差動輸出部件連接的旋轉(zhuǎn)要素位于中間的方式構(gòu)成的情況。上述高速行駛時差動控制單元及加速行駛時差動控制單元的控制形態(tài)因上述電氣式差動部的連接形態(tài)而不同。即,在構(gòu)成為與差動輸入部件連接的旋轉(zhuǎn)要素在列線圖上位于中間的情況下,高速行駛時差動控制單元構(gòu)成為,根據(jù)上述差動輸出部件的轉(zhuǎn)速,對上述第一旋轉(zhuǎn)機進行動力運行控制,以使其向與該差動輸出部件相反的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn),加速行駛時差動控制單元構(gòu)成為,在驅(qū)動上述第一旋轉(zhuǎn)機向與上述差動輸入部件相同的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)時,對該第一旋轉(zhuǎn)機進行再生控制而回收電能。另外,在構(gòu)成為與差動輸出部件連接的旋轉(zhuǎn)要素位于中間的情況下,高速行駛時差動控制單元構(gòu)成為,根據(jù)上述差動輸出部件的轉(zhuǎn)速,對上述第一旋轉(zhuǎn)機進行動力運行控制,以使其向與該差動輸出部件相同的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn),加速行駛時差動控制單元構(gòu)成為,在驅(qū)動上述第一旋轉(zhuǎn)機向與上述差動輸入部件相反的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)時,對該第一旋轉(zhuǎn)機進行再生控制而回收電能。第一旋轉(zhuǎn)機及第二旋轉(zhuǎn)機的旋轉(zhuǎn)機為旋轉(zhuǎn)電氣機械,優(yōu)選使用電動機及選擇性地得到發(fā)電機功能的電動發(fā)電機,但也可以如下等根據(jù)差動控制的形態(tài)使用電動機或發(fā)電機,例如,如第六發(fā)明所述,在加速行駛時進行差動控制的情況下,也可以采用發(fā)電機作為第一旋轉(zhuǎn)機,所述差動控制為,對第一旋轉(zhuǎn)機進行再生控制而回收電能并且根據(jù)預定的再生條件限制該再生控制時的該第一旋轉(zhuǎn)機的轉(zhuǎn)速。也可以使用電動機及發(fā)電機雙方而構(gòu)成第一旋轉(zhuǎn)機及第二旋轉(zhuǎn)機。第二旋轉(zhuǎn)機也可以與針對前后輪的動力傳遞路徑連接為一體,但也可以為經(jīng)由離合器等離合裝置而連接,或經(jīng)由進行增速或減速的變速器而連接等種種形態(tài)。也可以配置于前后輪雙方,或配置于左右輪雙方。另外,只要是以至少能夠?qū)η拜喕蚝筝唫鬟f動力的方式連接即可,不一定需要與從前后輪動力分配裝置到前后輪之間的動力傳遞路徑連接。前后輪動力分配裝置與電氣式差動部同樣,例如具備由單小齒輪型或雙小齒輪型的單一行星齒輪裝置作為差動機構(gòu)而構(gòu)成,但可以為如下等種種形態(tài),即也可以使用多個行星齒輪裝置構(gòu)成,也可以使用錐齒輪式的差動裝置。在差動機構(gòu)為單小齒輪型的單一行星齒輪裝置的情況下,在列線圖上位于中間的行星齒輪架為第一輸出旋轉(zhuǎn)要素,太陽齒輪及齒圈為輸入旋轉(zhuǎn)要素及第二輸出旋轉(zhuǎn)要素的一方及另一方。在差動機構(gòu)為雙小齒輪型的單一行星齒輪裝置的情況下,在列線圖上位于中間的齒圈為第一輸出旋轉(zhuǎn)要素,太陽齒輪及行星齒輪架為輸入旋轉(zhuǎn)要素及第二輸出旋轉(zhuǎn)要素的一方及另一方。上述前后輪動力分配裝置的輸入旋轉(zhuǎn)要素和上述差動輸出部件也可以連接為一體,但也可以為經(jīng)由離合器等離合裝置而連接,或經(jīng)由進行增速或減速的變速器而連接等種種形態(tài)。另外,第一輸出旋轉(zhuǎn)要素及第二輸出旋轉(zhuǎn)要素只要與前后輪中的一方及另一方連接即可,哪一個連接前輪側(cè)還是后輪側(cè)都可以。在第四發(fā)明中,在從第一輸出旋轉(zhuǎn)要素到第一車輪的動力傳遞路徑上設有變速部,但也可以在從第二輸出旋轉(zhuǎn)要素到第二車輪的動力傳遞路徑上設置變速部,也可以在其雙方設置變速部。該變速部既可以是行星齒輪式及平行軸式等有級變速器,也可以是皮帶式等無級變速器。在第二發(fā)明及第三發(fā)明的實施時,不一定需要這種變速部,例如,也可以對前側(cè)左右輪動力分配裝置及后側(cè)左右輪動力分配裝置的最終減速比(差速比)進行變更等而形成不同的變速比。另外,變速部不一定需要從變速比大于1的減速側(cè)變速比到小于1的增速側(cè)變速比進行選擇,也可以僅選擇減速側(cè)變速比或僅選擇增速側(cè)變速比。在如第四發(fā)明所述在從第一輸出旋轉(zhuǎn)要素到第一車輪的動力傳遞路徑上設有變速部的情況下,上述第二旋轉(zhuǎn)機可傳遞動力地配置于例如第一輸出旋轉(zhuǎn)要素和變速部之間的動力傳遞路徑,但也可以配置于變速部和第一車輪之間的動力傳遞路徑,也可以配置于第二車輪側(cè)的動力傳遞路徑。第一發(fā)明 第四發(fā)明優(yōu)選適用于具備進行產(chǎn)生能量循環(huán)的差動控制的第五發(fā)明的高速行駛時差動控制單元、及限制第一旋轉(zhuǎn)機的再生控制時的轉(zhuǎn)速的第六發(fā)明的加速行駛時差動控制單元的情況,但也可以適用于不具備那些高速行駛時差動控制單元及加速行駛時差動控制單元的情況。在該情況下,也可以得到如下效果,即,當?shù)谝卉囕唫?cè)的變速比小于第二車輪側(cè)而差動輸出部件的轉(zhuǎn)速下降時,能夠避免能量循環(huán)造成的能量轉(zhuǎn)換效率的降低且能夠提高最高車速,另一方面,當?shù)谝卉囕唫?cè)的變速比大于第二車輪側(cè)而差動輸出部件的轉(zhuǎn)速上升時,能夠使與差動輸入部件連接的發(fā)動機等驅(qū)動力源的轉(zhuǎn)速上升而提高加速時等的動力性能
實施例下面,參照附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明。圖1是對本發(fā)明之一實施例即混合動力型前后輪驅(qū)動車輛的動力傳遞裝置10進行說明的構(gòu)架圖,具備電氣式差動部12及前后輪動力分配裝置14。電氣式差動部12具備單小齒輪型的差動用行星齒輪裝置16作為差動機構(gòu),在該差動用行星齒輪裝置16的行星齒輪架SCA上,經(jīng)由作為差動輸入部件的差動輸入軸18等,連接有用作主驅(qū)動力源的發(fā)動機 20,并且在太陽齒輪SS上連接有第一電動發(fā)電機MGl作為第一旋轉(zhuǎn)機,在齒圈SR上一體地連接有差動輸出部件22。發(fā)動機20為汽油發(fā)動機或柴油發(fā)動機等內(nèi)燃機,直接連接于差動輸入軸18,或經(jīng)由未圖示的脈動吸收減振器等間接地連接于差動輸入軸18。第一電動發(fā)電機MGl可以選擇性地發(fā)揮電動機及發(fā)電機雙方的功能,但在本實施例中,主要用作發(fā)電機。這樣構(gòu)成的電氣式差動部12,由于差動用行星齒輪裝置16的三個旋轉(zhuǎn)要素即太陽齒輪SS、行星齒輪架SCA、齒圈SR分別能夠相互地相對旋轉(zhuǎn)而成為發(fā)揮差動作用的差動狀態(tài),因此發(fā)動機20的輸出分配給第一電動發(fā)電機MGl和差動輸出部件22。通過用所分配的發(fā)動機20的輸出的一部分來驅(qū)動第一電動發(fā)電機MGl旋轉(zhuǎn),而利用該第一電動發(fā)電機 MGl的再生控制(發(fā)電控制)產(chǎn)生電能,利用該電能,對設置于后輪側(cè)的動力傳遞路徑的第二電動發(fā)電機MG2進行動力運行控制,并且剩余的電能給蓄電池即蓄電裝置64(參照圖5) 充電。另外,電氣式差動部12作為電氣式的差動裝置發(fā)揮功能,設為所謂的無級變速狀態(tài)
9(電氣的CVT狀態(tài)),不管發(fā)動機20的規(guī)定旋轉(zhuǎn)如何,差動輸出部件22的旋轉(zhuǎn)根據(jù)第一電動發(fā)電機MGl的轉(zhuǎn)速而連續(xù)變化。S卩,電氣式差動部12作為其變速比YS(=差動輸入軸 18的轉(zhuǎn)速/差動輸出部件22的轉(zhuǎn)速)從最小值Y Smin連續(xù)變化到最大值、Smax的電氣式的無級變速器發(fā)揮功能。這樣,通過對以能夠傳遞動力的方式與電氣式差動部12連接的第一電動發(fā)電機MGl的運轉(zhuǎn)狀態(tài)進行控制,來控制差動輸入軸18的轉(zhuǎn)速即發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE 和差動輸出部件22的轉(zhuǎn)速之間的差動狀態(tài)。前后輪動力分配裝置14以作為差動機構(gòu)發(fā)揮功能的單小齒輪型的分配用行星齒輪裝置M為主體而構(gòu)成,該分配用行星齒輪裝置M的齒圈CR為輸入旋轉(zhuǎn)要素,一體地連接于上述差動輸出部件22。另外,行星齒輪架CCA —體地連接于后輪側(cè)輸出軸沈,太陽齒輪CS —體地連接于前輪側(cè)輸出齒輪觀。而且,后輪側(cè)輸出軸沈經(jīng)由自動變速器30及后側(cè)左右輪動力分配裝置32等而運轉(zhuǎn)地連接于左右后輪34,并且在自動變速器30和行星齒輪架CCA之間的動力傳遞路徑上,可傳遞動力地連接有第二電動發(fā)電機MG2。第二電動發(fā)電機MG2可以選擇性地發(fā)揮電動機及發(fā)電機雙方的功能,但在本實施例中,主要用作電動機, 驅(qū)動后輪34旋轉(zhuǎn)而進行電動機行駛,或在以上述發(fā)動機20為驅(qū)動力源的行駛時給予輔助轉(zhuǎn)矩。另外,前輪側(cè)輸出齒輪觀經(jīng)由反轉(zhuǎn)齒輪36、從動齒輪38、傳動軸40、及前側(cè)左右輪動力分配裝置42等而運轉(zhuǎn)地連接于左右前輪44。另外,上述電氣式差動部12、前后輪動力分配裝置14、第一電動發(fā)電機MG1、第二電動發(fā)電機MG2相對于其軸心大致對稱地構(gòu)成,因此在圖1的構(gòu)架圖中,省略其下側(cè)半部分。S卩,本實施例的前后輪驅(qū)動車輛是以FR(前置發(fā)動機·后輪驅(qū)動)車為基礎的四輪驅(qū)動車輛,通過在電氣式差動部12和第二電動發(fā)電機MG2之間配置行星齒輪式的前后輪動力分配裝置14,也從電氣式差動部12向前輪44傳遞動力。圖8的(a)、(b)都是能夠在直線上表示上述電氣式差動部12的三個旋轉(zhuǎn)要素 (SS、SCA、SR)的轉(zhuǎn)速的列線圖,且是一并表示前后輪動力分配裝置14的列線圖的圖。由單小齒輪型的差動用行星齒輪裝置16得到差動作用的電氣式差動部12的各旋轉(zhuǎn)要素(SS、 SCA,SR)的間隔的比率根據(jù)差動用行星齒輪裝置16的傳動比P S而定,由單小齒輪型的分配用行星齒輪裝置M得到差動作用的前后輪動力分配裝置14的各旋轉(zhuǎn)要素(CS、CCA、CR) 的間隔的比率根據(jù)分配用行星齒輪裝置M的傳動比P C而定。而且,在本實施例中,在電氣式差動部12的三個旋轉(zhuǎn)要素(SS、SCA、SR)中在列線圖上位于中間的行星齒輪架SCA上連接有發(fā)動機20,在相對于該行星齒輪架SCA間隔小的一側(cè)的齒圈SR上連接有差動輸出部件22,在間隔大的一側(cè)的太陽齒輪SS上連接有第一電動發(fā)電機MG1。另外,前后輪動力分配裝置14的三個旋轉(zhuǎn)要素(CS、CCA、CR)中在列線圖上位于中間的行星齒輪架CCA為第一輸出旋轉(zhuǎn)要素,在本實施例中,經(jīng)由后輪用輸出軸26運轉(zhuǎn)地連接于后輪34,間隔小的一側(cè)的齒圈CR為輸入旋轉(zhuǎn)要素,一體地與上述電氣式差動部12的齒圈SR連接,相反側(cè)的太陽齒輪CS為第二輸出旋轉(zhuǎn)要素,經(jīng)由前輪用輸出齒輪觀運轉(zhuǎn)地連接于前輪44。后輪34相當于前后輪的一方的第一車輪,前輪44相當于前后輪的另一方的第二車輪。上述差動用行星齒輪裝置16的傳動比PS、分配用行星齒輪裝置對的傳動比PC分別考慮轉(zhuǎn)矩分配比等而適當設定。在此,在上述前輪側(cè)輸出齒輪觀及從動齒輪38的齒數(shù)彼此相等,且向相同的方向等速旋轉(zhuǎn),并且后輪34側(cè)的最終減速比(差速比)ir和前輪44側(cè)的最終減速比(差速比)if彼此相等,且自動變速器30的變速比YT=I的情況下,從前后輪動力分配裝置14到后輪34、前輪44的變速比Yr及Yf彼此相等。由此,在直行行駛中,行星齒輪架CCA及太陽齒輪CS彼此以相同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn),前后輪動力分配裝置14大致一體地旋轉(zhuǎn),并且在轉(zhuǎn)彎時等在前后輪產(chǎn)生了轉(zhuǎn)速差的情況下,容許那些行星齒輪架CCA及太陽齒輪CS的差動旋轉(zhuǎn)。另一方面,在自動變速器30的變速比YT為小于1的增速側(cè)變速比時,從前后輪動力分配裝置14到后輪34的變速比Yr小于到前輪44的變速比Y f,因此在直行行駛中,如圖8 (a) 所示,后輪34側(cè)的行星齒輪架CCA與前輪44側(cè)的太陽齒輪CS相比成為相對低速的旋轉(zhuǎn), 作為輸入旋轉(zhuǎn)要素的齒圈CR即差動輸出部件22及齒圈SR的轉(zhuǎn)速根據(jù)傳動比P C成為比行星齒輪架CCA還低速的旋轉(zhuǎn)。另外,在自動變速器30的變速比YT為大于1的減速側(cè)變速比時,從前后輪動力分配裝置14到后輪34的變速比Yr大于到前輪44的變速比γ f,因此在直行行駛中,如圖8 (b)所示,后輪34側(cè)的行星齒輪架CCA與前輪44側(cè)的太陽齒輪CS 相比成為相對高速的旋轉(zhuǎn),作為輸入旋轉(zhuǎn)要素的齒圈CR即差動輸出部件22及齒圈SR的轉(zhuǎn)速根據(jù)傳動比P C成為比行星齒輪架CCA還高速的旋轉(zhuǎn)。自動變速器30相當于變速部,是從變速比Y T大于1的減速側(cè)變速比到小于1的增速側(cè)變速比可進行選擇的有級變速器。圖2是對這種自動變速器30的一個例子進行說明的圖,(a)是構(gòu)架圖,是具備單小齒輪型的第一行星齒輪裝置50、單小齒輪型的第二行星齒輪裝置52、及單小齒輪型的第三行星齒輪裝置M的行星齒輪式變速器。第一行星齒輪裝置50具備第一太陽齒輪Si、以可自轉(zhuǎn)及公轉(zhuǎn)的方式支承行星齒輪的第一行星齒輪架CA1、 經(jīng)由行星齒輪與第一太陽齒輪Sl嚙合的第一齒圈R1,第一行星齒輪架CAl —體地連接于上述后輪側(cè)輸出軸26。另外,第一太陽齒輪Sl經(jīng)由制動器BO選擇性地連接于變速箱(以下簡單地稱為箱體)56而使旋轉(zhuǎn)停止,并且經(jīng)由離合器CO選擇性地連接于第一行星齒輪架 CAl。第二行星齒輪裝置52具備第二太陽齒輪S2、以可自轉(zhuǎn)及公轉(zhuǎn)的方式支承行星齒輪的第二行星齒輪架CA2、經(jīng)由行星齒輪與第二太陽齒輪S2嚙合的第二齒圈R2,第三行星齒輪裝置M具備第三太陽齒輪S3、以可自轉(zhuǎn)及公轉(zhuǎn)的方式支承行星齒輪的第三行星齒輪架CA3、經(jīng)由行星齒輪與第三太陽齒輪S3嚙合的第三齒圈R3。而且,第二齒圈R2經(jīng)由離合器Cl而選擇性地連接于上述第一齒圈Rl。第二太陽齒輪S2及第三太陽齒輪S3彼此連接為一體,經(jīng)由離合器C2選擇性地連接于上述第一齒圈R1,并且經(jīng)由制動器Bl選擇性地連接于箱體56而使旋轉(zhuǎn)停止。第三行星齒輪架CA3經(jīng)由制動器B2選擇性地連接于箱體56而使旋轉(zhuǎn)停止。另外,第二行星齒輪架CA2及第三齒圈R3彼此連接為一體,并且一體地連接于AT輸出軸58,輸出變速后的旋轉(zhuǎn)。該自動變速器30也相對于軸心大致對稱地構(gòu)成,在圖 2(a)的構(gòu)架圖中,省略其下側(cè)半部分。上述離合器0)丄1丄2、制動器肌』1、82(以下,在不特別區(qū)別的情況下,簡單地表示為離合器C、制動器B)為液壓式摩擦配合裝置,由通過液壓致動器按壓相互重疊的多片摩擦板的濕式多片型、及通過液壓致動器將卷繞于旋轉(zhuǎn)的筒的外周面的一根或二根帶的一端張緊的帶式制動器等構(gòu)成,將介插有上述部件的兩側(cè)的部件連接為一體。而且,如圖2 (b) 的工作表所示,通過使那些離合器C及制動器B選擇性地配合、釋放,使第一速檔“1st” 0/D檔“0/D”這四個前進檔及斷開動力傳遞的空檔“N”等成立。第一速檔“1st”及第二速檔“2nd”為變速比Y T(=后輪側(cè)輸出軸沈的轉(zhuǎn)速/AT輸出軸58的轉(zhuǎn)速)大于1的減速側(cè)變速比,0/D檔“0/D”為變速比γ T小于1的增速側(cè)變速比。圖2(b)記載的變速比YT 是一個例子,是第一行星齒輪裝置50的傳動比Pl=O. 418、第二行星齒輪裝置52的傳動比P 2 = 0. 532、第三行星齒輪裝置M的傳動比P 3 = 0. 418的情況。另外,后退行駛通過在將自動變速器30設為例如第一速檔“1st”的狀態(tài)下驅(qū)動第二電動發(fā)電機MG2向反轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)來執(zhí)行。如上所述構(gòu)成的動力傳遞裝置10由作為無級變速器發(fā)揮功能的電氣式差動部12 和自動變速器30作為整體而構(gòu)成無級變速器,但通過將電氣式差動部12的變速比Y S控制為恒定,也可以由電氣式差動部12和自動變速器30構(gòu)成與有級變速器等同的狀態(tài)。具體而言,電氣式差動部12作為無級變速器發(fā)揮功能,且與電氣式差動部12串聯(lián)的自動變速器30作為有級變速器發(fā)揮功能,由此相對于自動變速器30的至少一個檔G,差動輸出部件 22、進而后輪側(cè)輸出軸沈的轉(zhuǎn)速進行無級變化,在該檔位G可以得到無級的變速比范圍。另外,通過將電氣式差動部12的變速比Y S控制為恒定,且使離合器C及制動器B選擇性地進行配合動作而使第一速檔“1st” 0/D檔“0/D”中的某一檔成立,來使每個檔位都可以得到動力傳遞裝置10的總變速比。例如,當以將電氣式差動部12的變速比Y S固定為“1” 的方式控制第一電動發(fā)電機MGl的轉(zhuǎn)速NMGl時,關于該電氣式差動部12及自動變速器30 的合計變速比,與自動變速器30的第一速檔“1st” 0/D檔“0/D”各檔的變速比Y T相同。圖3對輸入到用于控制本實施例的動力傳遞裝置10的電子控制裝置80的信號及從該電子控制裝置80輸出的信號進行例示。該電子控制裝置80包括由CPU、ROM、RAM、及輸入輸出接口等構(gòu)成的所謂的微型計算機而構(gòu)成,通過利用MM的暫時存儲功能且按照預先存儲于ROM的程序進行信號處理,來執(zhí)行與發(fā)動機20、第一電動發(fā)電機MG1、第二電動發(fā)電機MG2有關的混合動力驅(qū)動控制、自動變速器30的變速控制等。從圖3所示的各傳感器及開關等向電子控制裝置80分別供給表示發(fā)動機水溫 TEMPw的信號、表示變速桿66 (參照圖4)的換檔位置Psh及“M”位置的操作次數(shù)等的信號、表示發(fā)動機20的轉(zhuǎn)速即發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE的信號、指示M模式(手動變速行駛模式)的信號、表示空調(diào)工作的信號、表示與AT輸出軸58的轉(zhuǎn)速Not對應的車速V的信號、表示自動變速器 30的液壓油溫Ttm的信號、表示側(cè)制動器操作的信號、表示腳踏制動器操作的信號、表示催化劑溫度的信號、表示與駕駛員的輸出要求量對應的油門踏板的操作量即油門操作量(開度)Acc的信號、表示凸輪角的信號、表示雪地模式設定的信號、表示車輛的前后加速度G的信號、表示自動巡航行駛的信號、表示車輛的重量(車重)的信號、表示各車輪的車輪速的信號、表示第一電動發(fā)電機MGl的轉(zhuǎn)速NMGl的信號、表示第二電動發(fā)電機MG2的轉(zhuǎn)速NMG2 的信號、表示蓄電裝置64的蓄電量(剩余量)SOC的信號等。另外,從上述電子控制裝置80輸出向控制發(fā)動機輸出的發(fā)動機輸出控制裝置 60 (參照圖5)的控制信號、向?qū)绨l(fā)動機20的進氣管所具備的電子節(jié)氣門的節(jié)氣門開度 θ ΤΗ進行操作的節(jié)氣門致動器的驅(qū)動信號、及控制向基于燃料噴射裝置的進氣管或發(fā)動機 20的汽缸內(nèi)的燃料供給量的燃料供給量信號、對基于點火裝置的發(fā)動機20的點火時期進行指示的點火信號、用于調(diào)節(jié)增壓壓力的增壓壓力調(diào)節(jié)信號等。另外,分別輸出用于使電動空調(diào)工作的電動空調(diào)驅(qū)動信號、分別對第一電動發(fā)電機MG1、第二電動發(fā)電機MG2的工作進行指示的指示信號、用于使換檔指示器工作的換檔位置(操作位置)顯示信號、用于顯示傳動比的傳動比顯示信號、用于顯示處于雪地模式的雪地模式顯示信號、用于使防止制動時的車輪滑移的ABS致動器工作的ABS工作信號、顯示選擇了 M模式的M模式顯示信號、為控制電氣式差動部12及自動變速器30的液壓式摩擦配合裝置的液壓致動器而使液壓控制電路70(參照圖5)所含的電磁閥(線性電磁閥)工作的閥指示信號、用于通過設置于該液壓控制電路70的調(diào)節(jié)閥(調(diào)壓閥)調(diào)節(jié)管路液壓PL的信號、用于使用于調(diào)節(jié)該管路液壓 PL的原始壓力的液壓源即電動液壓泵工作的驅(qū)動指示信號、用于驅(qū)動電動加熱器的信號、 向巡航控制器控制用計算機的信號等。圖4是表示作為通過人為的操作來切換多種換檔位置Psh的切換裝置的換檔操作裝置68的一個例子的圖。該換檔操作裝置68配置于例如駕駛座的旁邊,具備為選擇多種換檔位置Psh而操作的變速桿66。變速桿66設置為向如下位置進行手動操作用于設為動力傳遞裝置10內(nèi)的動力傳遞路徑被斷開后的空檔狀態(tài)即中立狀態(tài)且鎖定自動變速器30的 AT輸出軸58的停車用的“P(停車檔)”位置、用于后退行駛的“R(倒檔)”位置、用于設為動力傳遞裝置10內(nèi)的動力傳遞路徑被斷開后的中立狀態(tài)的“N(空檔)”位置、使自動變速模式(D檔)成立而以電氣式差動部12的無級變速比范圍和自動變速器30的總的前進檔 “ 1st” “0/D”執(zhí)行自動變速控制的“D (驅(qū)動檔)”位置、或用于使手動變速行駛模式(M模式)成立而設定限制自動變速器30的高速側(cè)的變速級的所謂變速檔的“M(手動檔)”位置。上述“M”位置例如在車輛的前后方向上與上述“D”位置相同的位置沿車輛的寬度方向鄰接而設置,通過向“M”位置操作變速桿66,根據(jù)變速桿66的操作來選擇D檔至L檔這四個變速檔中的某一檔。具體而言,在該“M”位置且在車輛的前后方向上設有升檔位置 “ + ”、及降檔位置“_”,當向那些升檔位置“ + ”或降檔位置“_”操作變速桿66時,變速檔就一個一個地升降。D檔至L檔這四個變速檔是能夠進行動力傳遞裝置10的自動變速控制的變化范圍內(nèi)的高速側(cè)(變速比小的一側(cè))的變速比不同的多種變速檔,具體而言,自動變速器 30的可變速的高速側(cè)檔一個一個地減小,D檔的最高速檔為0/D檔“0/D”,但在3檔設為第三速檔“3rd”,在2檔設為第二速檔“2nd”,在L檔設為第一速檔“1st”。另外,變速桿66通過彈簧等施力單元會從上述升檔位置“ + ”及降檔位置“_”自動恢復到“M”位置。圖5是對基于電子控制裝置80的控制功能的主要部分進行說明的功能塊線圖,功能上具備有級變速控制單元82及混合動力控制單元90。有級變速控制單元82按照預先存儲的圖6所示的變速線圖、即以車速V和要求輸出轉(zhuǎn)矩TOUT (油門操作量Acc等)為參數(shù)而預先存儲的具有升檔線(實線)及降檔線(點劃線)的關系(變速線圖、變速映射),基于由實際的車速V及要求輸出轉(zhuǎn)矩TOUT表示的車輛狀態(tài),判斷是否應執(zhí)行自動變速器30 的變速,即,判斷自動變速器30的應變速的檔,執(zhí)行自動變速器30的自動變速控制,以得到該判斷出的檔。這時,有級變速控制單元82按照例如圖2所示的配合表,為了使規(guī)定的檔成立, 向液壓控制電路70輸出使參與自動變速器30的變速的液壓式摩擦配合裝置(離合器 C、制動器B)配合及釋放的指令(變速輸出指令、液壓指令),即,通過使參與自動變速器 30的變速的釋放側(cè)摩擦配合裝置釋放并且使配合側(cè)摩擦配合裝置配合來執(zhí)行雙離合器 (clutch-to-clutch)變速的指令。液壓控制電路70根據(jù)該指令,通過線性電磁閥等使參與變速的液壓式摩擦配合裝置的配合壓按照規(guī)定的液壓變化圖譜變化,使釋放側(cè)摩擦配合裝置釋放并且使配合側(cè)摩擦配合裝置配合而執(zhí)行自動變速器30的變速。另一方面,混合動力控制單元90使發(fā)動機20在效率高的工作范圍工作,并且既控制發(fā)動機20和第二電動發(fā)電機MG2的驅(qū)動力分配,又使第一電動發(fā)電機MGl的發(fā)電產(chǎn)生的反作用力變化為最優(yōu)而控制電氣式差動部12的作為電氣式無級變速器的變速比YS。艮口, 在此時的行駛車速V下,根據(jù)作為駕駛員的輸出要求量的油門操作量Acc及車速V,計算出車輛的目標(要求)輸出,并且根據(jù)該車輛的目標輸出和充電要求值,計算出必要的總目標輸出。然后,考慮傳遞損失、輔機負荷、第二電動發(fā)電機MG2的輔助轉(zhuǎn)矩等,計算出目標發(fā)動機輸出,以得到該總目標輸出,控制發(fā)動機20并且控制第一電動發(fā)電機MGl的發(fā)電量,以成為得到該目標發(fā)動機輸出的發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE和發(fā)動機轉(zhuǎn)矩TE。另外,為了使為使發(fā)動機20在效率高的工作范圍工作而設定的發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE、和由車速V及自動變速器30的檔確定的差動輸出部件22的轉(zhuǎn)速即齒圈SR的轉(zhuǎn)速相匹配,使電氣式差動部12作為電氣式無級變速器發(fā)揮功能。即,混合動力控制單元90基于在由發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE和發(fā)動機20的輸出轉(zhuǎn)矩(發(fā)動機轉(zhuǎn)矩)TE構(gòu)成的二維坐標內(nèi)、為了在無級變速行駛時兼顧駕駛性和燃耗兩者而事先實驗地求出并存儲的圖7中虛線所示的發(fā)動機20 的最優(yōu)燃耗曲線(燃耗映射、關系),根據(jù)車速V確定動力傳遞裝置10的總變速比的目標值,以使發(fā)動機20沿該最優(yōu)燃耗曲線工作,然后考慮自動變速器30的檔,控制電氣式差動部12的變速比Y S,以得到該目標值。這時,混合動力控制單元90將由第一電動發(fā)電機MGl發(fā)出的電能經(jīng)過逆變器62 供給到蓄電裝置64及第二電動發(fā)電機MG2,因此發(fā)動機20的動力的主要部分機械地傳遞向差動輸出部件22,發(fā)動機20的動力的一部分為使第一電動發(fā)電機MGl發(fā)電而消耗,因此轉(zhuǎn)換為電能。該電能經(jīng)過逆變器62供給到第二電動發(fā)電機MG,驅(qū)動該第二電動發(fā)電機MG2, 該轉(zhuǎn)矩施加于后輪側(cè)輸出軸26。通過與從該電能的產(chǎn)生到由第二電動發(fā)電機MG2消耗相關的設備,將發(fā)動機20的動力的一部分轉(zhuǎn)換為電能,構(gòu)成直到將該電能轉(zhuǎn)換為機械能的電氣通路。在通常的穩(wěn)定行駛時,如圖8(a)中實線所示,第一電動發(fā)電機MGl的轉(zhuǎn)速NMGl大致保持為0,或根據(jù)車速V向與發(fā)動機旋轉(zhuǎn)方向相同的正轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn),通過再生控制而產(chǎn)生電能,并且阻擋由發(fā)動機20驅(qū)動差動輸出部件22 (齒圈SR)向正轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)時的反作用力。另外,混合動力控制單元90不管是在車輛的停止中還是行駛中,都通過由電氣式差動部12的電氣的CVT功能控制第一電動發(fā)電機轉(zhuǎn)速NMG1,來將發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE維持為大致恒定,或控制為任意的轉(zhuǎn)速。另外,混合動力控制單元90在功能上具備發(fā)動機輸出控制單元,所述發(fā)動機輸出控制單元,除為進行節(jié)氣控制而通過節(jié)氣門致動器對電子節(jié)氣門進行開關控制以外,還為控制燃料噴射而控制燃料噴射裝置的燃料噴射量及噴射時期,將為了控制點火時期而控制點火器等點火裝置的點火時期的指令單獨或組合地輸出到發(fā)動機輸出控制裝置60,執(zhí)行發(fā)動機20的輸出控制,以使其產(chǎn)生必要的發(fā)動機輸出。例如,基本上根據(jù)未圖示的預先存儲的關系,基于油門操作量Acc,驅(qū)動節(jié)氣門致動器,以油門操作量Acc越增加則越使節(jié)氣門開度θ TH增加的方式執(zhí)行節(jié)氣控制。另外,混合動力控制單元90不管是在發(fā)動機20的停止還是怠速狀態(tài),都能夠通過電氣式差動部12的電氣的CVT功能(差動作用)進行電動機行駛。例如,一般在發(fā)動機效率比高轉(zhuǎn)矩范圍差的較低的輸出轉(zhuǎn)矩范圍即低發(fā)動機轉(zhuǎn)矩范圍、或車速V較低的車速范圍即低負荷范圍中,將發(fā)動機20設為停止或怠速狀態(tài),執(zhí)行僅使用第二電動發(fā)電機MG2作為驅(qū)動力源而行駛的電動機行駛。例如,在圖6中,比實線A更靠原點側(cè)、即低轉(zhuǎn)矩側(cè)或低車速側(cè)為預定的電動機行駛范圍。在該電動機行駛時,成為僅驅(qū)動后輪34而行駛的后輪驅(qū)動行駛。在發(fā)動機20正在停止時,為了抑制該發(fā)動機20的拖滯而提高燃耗,例如,優(yōu)選通過將第一電動發(fā)電機MGl設為無負荷狀態(tài)而使其空轉(zhuǎn),通過電氣式差動部12的電氣的CVT功能(差動作用)將發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE維持為0或大致0。即使在電動機行駛范圍,在規(guī)定的加速時等,也根據(jù)需要使發(fā)動機20工作,以發(fā)動機20及第二電動發(fā)電機MG2雙方為驅(qū)動力源而行駛。另外,為了進行蓄電裝置64的充電及預熱等,根據(jù)需要,將發(fā)動機20設為運轉(zhuǎn)狀態(tài)?;旌蟿恿刂茊卧?0即使在以發(fā)動機20為驅(qū)動力源而行駛的發(fā)動機行駛時,也可以通過將上述的電氣通路的來自第一電動發(fā)電機MGl的電能及/或來自蓄電裝置64的電能供給到第二電動發(fā)電機MG2,且驅(qū)動該第二電動發(fā)電機MG2而對后輪34賦予轉(zhuǎn)矩,來實現(xiàn)用于輔助發(fā)動機20的動力的所謂轉(zhuǎn)矩輔助。例如,在對油門踏板進行較大的踏入操作的加速行駛時及上坡路等中,對第二電動發(fā)電機MG2進行動力運行控制而進行轉(zhuǎn)矩輔助。在圖6中,比實線A更靠外側(cè)、即高轉(zhuǎn)矩側(cè)或高車速側(cè)為進行發(fā)動機行駛的發(fā)動機行駛范圍, 但根據(jù)需要,進行利用第二電動發(fā)電機MG2實現(xiàn)的轉(zhuǎn)矩輔助。另外,也可以不設定圖6的實線A所示的電動機行駛范圍,將整個范圍都設為發(fā)動機行駛范圍,用對第一電動發(fā)電機MGl 進行再生控制而得到的電能,通過第二電動發(fā)電機MG2進行轉(zhuǎn)矩輔助。另外,混合動力控制單元90通過將第一電動發(fā)電機MGl設為無負荷狀態(tài)而使其自由旋轉(zhuǎn)即空轉(zhuǎn),可以使電氣式差動部12成為不能進行轉(zhuǎn)矩傳遞的狀態(tài),即成為與電氣式差動部12內(nèi)的動力傳遞路徑被斷開后的狀態(tài)等同的狀態(tài),且成為不產(chǎn)生來自電氣式差動部 12的輸出的狀態(tài)。即,混合動力控制單元90通過將第一電動發(fā)電機MGl設為無負荷狀態(tài), 可以將電氣式差動部12設為電氣地斷開該動力傳遞路徑的中立狀態(tài)(空檔狀態(tài))。另外,混合動力控制單元90具有作為再生控制單元的功能,所述再生控制單元, 在油門關閉的慣性行駛時(滑行行駛時)及利用腳踏制動器實現(xiàn)的制動時等,在為了提高燃耗而通過車輛的動能即從后輪34輸入的反驅(qū)動力來驅(qū)動第二電動發(fā)電機MG2旋轉(zhuǎn)時,對該第二電動發(fā)電機MG2進行再生控制,使其作為發(fā)電機而工作,將該電能經(jīng)由逆變器62充電到蓄電裝置64。該再生控制以成為基于用于得到與蓄電裝置64的蓄電容量SOC及制動器踏板操作量相應的制動力的液壓制動器實現(xiàn)的制動力的制動力分配等而確定的再生量的方式進行控制。如圖5的功能塊線圖所示,混合動力控制單元90還在功能上具備高速行駛時差動控制單元92及加速行駛時差動控制單元94。高速行駛時差動控制單元92在隨著車速V的上升而差動輸出部件22即齒圈SR的轉(zhuǎn)速上升的情況下,為了將發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE保持為規(guī)定值,根據(jù)需要,例如,如圖8中虛線所示,對第一電動發(fā)電機MGl進行動力運行控制而驅(qū)動第一電動發(fā)電機MGl向反轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。在這種情況下,通過第二電動發(fā)電機MG2的再生控制來回收該第一電動發(fā)電機MGl的動力運行控制所需要的電能,但由于從發(fā)動機20傳遞到第二電動發(fā)電機MG2的動力被轉(zhuǎn)換為電能,且用該電能對位于上游側(cè)的電氣式差動部12的第一電動發(fā)電機MGl進行動力運行控制,因此在此期間會產(chǎn)生能量循環(huán),能量轉(zhuǎn)換效率變差。 發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE是對該能量循環(huán)造成的能量轉(zhuǎn)換效率的惡化及發(fā)動機20的燃耗特性等進行綜合判斷而定,但當車速V為規(guī)定值以上時,對第一電動發(fā)電機MGl向反轉(zhuǎn)方向進行動力運行控制的高速行駛時差動控制不可避免。
在該情況下,本實施例的前后輪動力分配裝置14為,單小齒輪型的分配用行星齒輪裝置M的齒圈CR作為輸入旋轉(zhuǎn)要素連接于差動輸出部件22,向配置有自動變速器30 的后輪側(cè)輸出的后輪側(cè)輸出軸26連接于行星齒輪架CCA。因此,當自動變速器30的檔為變速比YT< 1的0/D檔“0/D”,且從前后輪動力分配裝置14到后輪34的變速比Yr小于到前輪44的變速比Y f時,如圖8 (a)所示,后輪34側(cè)的行星齒輪架CCA與前輪44側(cè)的太陽齒輪CS相比,成為相對低速的旋轉(zhuǎn),并且作為輸入旋轉(zhuǎn)要素的齒圈CR即差動輸出部件 22及齒圈SR的轉(zhuǎn)速根據(jù)傳動比P C而變成比行星齒輪架CCA還低速的旋轉(zhuǎn)。這樣,當差動輸出部件22的轉(zhuǎn)速下降時,如果發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE相同,則第一電動發(fā)電機MGl的向反轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)變化會被抑制該下降的量,且實施高速行駛時差動控制的頻率減少,所述高速行駛時差動控制,根據(jù)差動輸出部件22的轉(zhuǎn)速對第一電動發(fā)電機MGl進行動力運行控制而驅(qū)動第一電動發(fā)電機MGl向反轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn),并且對第二電動發(fā)電機MG2進行再生控制而回收電能?;蛘?,即使在實施高速行駛時差動控制的情況下,對第一電動發(fā)電機MGl進行動力運行控制的反轉(zhuǎn)方向的轉(zhuǎn)速也會降低。由此,難以產(chǎn)生能量循環(huán),或者,能量循環(huán)造成的能量損失下降,能量轉(zhuǎn)換效率提高。圖8(a)的實線為如下情況通過使差動輸出部件22即齒圈SR的轉(zhuǎn)速下降,可以將發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE保持為規(guī)定值,且將第一電動發(fā)電機MGl的轉(zhuǎn)速NMGl維持為大致0,能夠避免能量循環(huán)。虛線為上述圖14(a)所示的現(xiàn)有動力傳遞裝置100的情況,僅發(fā)動機轉(zhuǎn)速 NE的上升不能對應,綜合判斷能量轉(zhuǎn)換效率而實施對第一電動發(fā)電機MGl向反轉(zhuǎn)方向進行動力運行控制的高速行駛時差動控制,能量轉(zhuǎn)換效率因能量循環(huán)而變差。圖9(a)是就本實施例、圖14(a)所示的現(xiàn)有混合動力車輛、及圖14(b)所示的在現(xiàn)有混合動力車輛上搭載有自動變速器122 (與本實施例的自動變速器30相同)的例子而言將引起能量循環(huán)的發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE進行比較而表示的圖。上述三個例子都是在比直線所示的圖形靠右側(cè)即達到高車速時,會產(chǎn)生驅(qū)動第一電動發(fā)電機MGl向反轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)的能量循環(huán),但根據(jù)本實施例,與現(xiàn)有混合動力車輛及現(xiàn)有混合動力車輛+AT相比,引起能量循環(huán)的范圍大大地減小,能量轉(zhuǎn)換效率相應提高。上述加速行駛時差動控制單元94實施加速行駛時差動控制,所述加速行駛時差動控制,在加速行駛時對第一電動發(fā)電機MGl進行再生控制而回收電能,并且根據(jù)預定的再生條件限制該再生控制時的第一電動發(fā)電機MGl的轉(zhuǎn)速NMG1。關于再生條件,例如在由第一電動發(fā)電機MGl得到的電能比由第二電動發(fā)電機MG2消耗的電能大的情況下,為了避免蓄電裝置64的過充電,或由蓄電裝置64自身的容許最大充電量(功率)等來規(guī)定,基于蓄電裝置64的蓄電量SOC等,預先設定容許最大轉(zhuǎn)速NMGlmax。而且,當這樣由容許最大轉(zhuǎn)速NMGlmax限制第一電動發(fā)電機MGl的轉(zhuǎn)速NMGl時,會根據(jù)車速V即差動輸出部件22的轉(zhuǎn)速限制發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE,有可能得不到所希望的輸出。在該情況下,本實施例的前后輪動力分配裝置14中,單小齒輪型的分配用行星齒輪裝置M的齒圈CR作為輸入旋轉(zhuǎn)要素連接于差動輸出部件22,向配置有自動變速器30的后輪側(cè)輸出的后輪側(cè)輸出軸26連接于行星齒輪架CCA。因此,當自動變速器30的檔為變速比YT > 1的第一速檔“1st”或第二速檔“2nd”,且從前后輪動力分配裝置14到后輪34 的變速比Yr大于到前輪44的變速比Yf時,如圖8(b)所示,后輪34側(cè)的行星齒輪架CCA 與前輪44側(cè)的太陽齒輪CS相比,成為相對高速的旋轉(zhuǎn),并且作為輸入旋轉(zhuǎn)要素的齒圈CR即差動輸出部件22及齒圈SR的轉(zhuǎn)速根據(jù)傳動比P C而成為比行星齒輪架CCA還高速的旋轉(zhuǎn)。這樣,當使差動輸出部件22的轉(zhuǎn)速上升時,可以將第一電動發(fā)電機MGl的轉(zhuǎn)速限制造成的發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE的上升制約緩和該上升的量,可以使發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE上升而得到優(yōu)異的動力性能(功率)。圖8(b)的實線為如下情況在第一電動發(fā)電機轉(zhuǎn)速NMGl被限制為容許最大轉(zhuǎn)速 NMGlmax的情況下,通過使差動輸出部件22即齒圈SR的轉(zhuǎn)速上升,而使發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE對應于該上升而上升。虛線為上述圖14(a)所示的現(xiàn)有動力傳遞裝置100的情況,差動輸出部件22的轉(zhuǎn)速與前輪側(cè)輸出齒輪觀的轉(zhuǎn)速相同,通過該差動輸出部件22的轉(zhuǎn)速,將發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE限制為低旋轉(zhuǎn),不能得到所希望的輸出。圖9(b)是在起步加速時為防止蓄電裝置64的過充電而將第一電動發(fā)電機轉(zhuǎn)速 NMGl限制為預定的容許最大轉(zhuǎn)速NMGlmax的情況下,就本實施例、和圖14(b)所示的在現(xiàn)有混合動力車輛上搭載有自動變速器122 (與本實施例的自動變速器30相同)的例子而言將車速V和發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE的關系進行比較來表示的圖。自動變速器30、122的檔都固定為第一速檔“ 1st”。在本實施例中,與現(xiàn)有混合動力車輛+AT相比,可以使發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE上升到高旋轉(zhuǎn),能夠得到優(yōu)異的動力性能(功率)。另外,在未搭載有自動變速器的圖14(a)所示的現(xiàn)有混合動力車輛的情況下,差動輸出部件22相對于車速V的轉(zhuǎn)速為比現(xiàn)有混合動力車輛+AT還低的旋轉(zhuǎn)(參照圖16(b)),因此圖9(b)所示的發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE也成為比現(xiàn)有混合動力車輛+AT還低的旋轉(zhuǎn),不能得到充分的動力性能(功率)。這樣,本實施例的前后輪驅(qū)動車輛的動力傳遞裝置10構(gòu)成為,在能夠在直線上表示前后輪動力分配裝置14的三個旋轉(zhuǎn)要素(CS、CCA、CR)的轉(zhuǎn)速的列線圖上,從一端朝向另一端依次為輸入旋轉(zhuǎn)要素、第一輸出旋轉(zhuǎn)要素、第二輸出旋轉(zhuǎn)要素。具體而言,單小齒輪型的分配用行星齒輪裝置M的齒圈CR為輸入旋轉(zhuǎn)要素,連接于差動輸出部件22,行星齒輪架 CCA為第一輸出旋轉(zhuǎn)要素,連接于后輪側(cè)輸出軸沈,太陽齒輪CS為第二輸出旋轉(zhuǎn)要素,連接于前輪側(cè)輸出齒輪觀。因此,在從第一輸出旋轉(zhuǎn)要素即行星齒輪架CCA到后輪34的變速比Yr和從第二輸出旋轉(zhuǎn)要素即太陽齒輪CS到前輪44的變速比Yf因自動變速器30的有無及前后輪的最終減速比if、ir不同等而不同的情況下,在三個旋轉(zhuǎn)要素(CS、CCA、CR) 中,位于端部的輸入旋轉(zhuǎn)要素即齒圈CR的轉(zhuǎn)速為最大或最小。因此,當高速行駛時以作為輸入旋轉(zhuǎn)要素的齒圈CR的轉(zhuǎn)速變小的方式設定上述變速比Yr及Yf時,具體而言,當后輪側(cè)的變速比Yr小于前輪側(cè)的變速比Yf時,如圖 8(a)所示,會使該齒圈CR進而電氣式差動部12的差動輸出部件22(齒圈SR)的轉(zhuǎn)速下降, 會將與電氣式差動部12連接的第一電動發(fā)電機MGl的向動力運行旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)變化抑制該轉(zhuǎn)速下降的量。由此,難以產(chǎn)生能量循環(huán),或者,動力運行旋轉(zhuǎn)方向的轉(zhuǎn)速下降而能量循環(huán)造成的能量損失降低,能量轉(zhuǎn)換效率提高。在不具備上述高速行駛時差動控制單元92、 且以第一電動發(fā)電機MGl不會發(fā)生被進行動力運行控制的向反轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)變化而總是被進行再生控制的狀態(tài)行駛的情況下,也能夠?qū)⒉顒虞斎胼S18的旋轉(zhuǎn)上升抑制差動輸出部件22的轉(zhuǎn)速下降的量,并能夠使車速V上升,能夠避免能量循環(huán)造成的能量轉(zhuǎn)換效率的下降,并能夠提高最高車速。另外,在起步時等加速行駛時,當以作為輸入旋轉(zhuǎn)要素的齒圈CR的轉(zhuǎn)速變大的方式設定上述變速比Yr及Yf時,具體而言,當后輪側(cè)的變速比Yr大于前輪側(cè)的變速比Y f時,如圖8 (b)所示,會使該齒圈CR進而電氣式差動部12的差動輸出部件22 (齒圈SR) 的轉(zhuǎn)速上升,會將第一電動發(fā)電機MGl的轉(zhuǎn)速限制造成的差動輸入軸18即行星齒輪架SCA 的轉(zhuǎn)速上升的制約緩和該轉(zhuǎn)速上升的量。由此,可容許使與該差動輸入軸18連接的發(fā)動機 20的轉(zhuǎn)速NE上升,可提高加速時的動力性能(功率)。在不具備加速行駛時差動控制單元 94且在第一電動發(fā)電機MGl的再生控制時不限制該轉(zhuǎn)速的情況下,也容許差動輸入軸18的轉(zhuǎn)速上升差動輸出部件22的轉(zhuǎn)速上升的量,因此能夠使與該差動輸入軸18連接的發(fā)動機 20的轉(zhuǎn)速上升而提高加速時等的動力性能。在本實施例中,在從前后輪動力分配裝置14到后輪34的動力傳遞路徑上,配置有能夠從變速比大于1的減速側(cè)變速比到小于1的增速側(cè)變速比進行選擇的自動變速器30, 在高速行駛時,當選擇增速側(cè)變速比的0/D檔“0/D”時,后輪側(cè)的變速比Yr小于前輪側(cè)的變速比Yf,電氣式差動部12的差動輸出部件22即齒圈SR的轉(zhuǎn)速下降,另一方面,在加速行駛時,當選擇減速側(cè)變速比的第一速檔“1st”或第二速檔“2nd”時,后輪側(cè)的變速比Y r 大于前輪側(cè)的變速比Y f,電氣式差動部12的差動輸出部件22即齒圈SR的轉(zhuǎn)速上升。而且,在高速行駛時,根據(jù)需要,進行高速行駛時差動控制單元92執(zhí)行的差動控制,但通過使電氣式差動部12的差動輸出部件22即齒圈SR的轉(zhuǎn)速下降,來抑制第一電動發(fā)電機MGl的向反轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)變化,從而難以產(chǎn)生能量循環(huán),或者,能量循環(huán)造成的能量損失下降,能量轉(zhuǎn)換效率提高。另外,在加速行駛時,根據(jù)需要,進行加速行駛時差動控制單元94執(zhí)行的差動控制,但通過電氣式差動部12的差動輸出部件22即齒圈SR的轉(zhuǎn)速上升,來緩和第一電動發(fā)電機MGl的轉(zhuǎn)速限制造成的差動輸入軸18的轉(zhuǎn)速上升的制約,可使與該差動輸入軸 18連接的發(fā)動機20的轉(zhuǎn)速NE上升,從而得到優(yōu)異的動力性能(功率)。接著,對本發(fā)明的另一實施例進行說明。另外,在下面的實施例中,在與上述實施例共同的部分附帶同一符號,省略詳細的說明。圖10(a)、(b)都是對應于上述圖1的構(gòu)架圖,是任一動力傳遞裝置200、202都不具備上述自動變速器30的情況。(a)的動力傳遞裝置200中,后輪34側(cè)的最終減速比ir 小于上述實施例,在上述實施例中,與自動變速器30的檔被設為增速側(cè)變速比的0/D檔“0/ D”的情況同樣,后輪側(cè)的變速比Yr小于前輪側(cè)的變速比Yf,如圖8(a)所示,電氣式差動部12的差動輸出部件22即齒圈SR的轉(zhuǎn)速為低旋轉(zhuǎn)。而且,通過這樣將差動輸出部件22 即齒圈SR的轉(zhuǎn)速設為低旋轉(zhuǎn),來抑制第一電動發(fā)電機MGl的向反轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)變化,從而難以產(chǎn)生能量循環(huán),或者,能量循環(huán)造成的能量損失下降,能量轉(zhuǎn)換效率提高。圖10(b)的動力傳遞裝置202中,前輪44側(cè)的最終減速比if小于上述實施例,在上述實施例中,與自動變速器30的檔被設為減速側(cè)變速比的第一速檔“1st”或第二速檔 “2nd”的情況同樣,后輪側(cè)的變速比Yr大于前輪側(cè)的變速比Yf,如圖8(b)所示,電氣式差動部12的差動輸出部件22即齒圈SR的轉(zhuǎn)速為高旋轉(zhuǎn)。而且,通過這樣將差動輸出部件 22即齒圈SR的轉(zhuǎn)速設為高旋轉(zhuǎn),例如來緩和第一電動發(fā)電機MGl的轉(zhuǎn)速限制造成的差動輸入軸18的轉(zhuǎn)速上升的制約,可使與該差動輸入軸18連接的發(fā)動機20的轉(zhuǎn)速NE上升,從而得到優(yōu)異的動力性能(功率)。圖11 (a)、(b)是對上述前后輪動力分配裝置14的另一例進行說明的構(gòu)架圖。圖 11(a)的前后輪動力分配裝置210為以橫置式前輪驅(qū)動車輛為基礎的前后輪驅(qū)動車輛的情況,差動用行星齒輪裝置M的齒圈CR為輸入旋轉(zhuǎn)要素且連接于上述差動輸出部件22這一點沒有變化,但在作為第一輸出旋轉(zhuǎn)要素的行星齒輪架CCA上連接有前輪側(cè)輸出軸212,在該前輪側(cè)輸出軸212上設有上述第二電動發(fā)電機MG2及自動變速器30,另一方面,在作為第二輸出旋轉(zhuǎn)要素的太陽齒輪CS上連接有后輪側(cè)輸出齒輪214。作為后輪側(cè)輸出齒輪214, 采用錐齒輪,也可以直接與傳動軸等連接。在這種情況下,只有前后輪不同,實質(zhì)上得到與上述實施例同樣的作用效果。圖11(b)的前后輪動力分配裝置220中,差動用行星齒輪裝置M的太陽齒輪CS 為輸入旋轉(zhuǎn)要素,連接于上述差動輸出部件22,行星齒輪架CCA為第一輸出旋轉(zhuǎn)要素,連接于上述后輪側(cè)輸出軸26,齒圈CR為第二輸出旋轉(zhuǎn)要素,連接于上述前輪側(cè)輸出齒輪觀。在這種情況下,也得到與上述實施例同樣的作用效果。另外,該前后輪動力分配裝置220也能夠適用于如(a)所示以橫置式前輪驅(qū)動車輛為基礎的前后輪驅(qū)動車輛,如括號所示,只要將前輪側(cè)輸出軸212與作為第一輸出旋轉(zhuǎn)要素的行星齒輪架CCA連接,且將后輪側(cè)輸出齒輪214與作為第二輸出旋轉(zhuǎn)要素的齒圈CR連接即可。圖12(a)、(b)是對上述前后輪動力分配裝置14的再另一例進行說明的構(gòu)架圖,使用雙小齒輪型的分配用行星齒輪裝置232代替上述分配用行星齒輪裝置M。圖12(a)的前后輪動力分配裝置230中,分配用行星齒輪裝置232的太陽齒輪CS為輸入旋轉(zhuǎn)要素,連接于上述差動輸出部件22,齒圈CR為第一輸出旋轉(zhuǎn)要素,連接于上述后輪側(cè)輸出軸沈,行星齒輪架CCA為第二輸出旋轉(zhuǎn)要素,連接于上述前輪側(cè)輸出齒輪28。在這種情況下,也得到與上述實施例同樣的作用效果。另外,該前后輪動力分配裝置230也能夠適用于以橫置式前輪驅(qū)動車輛為基礎的前后輪驅(qū)動車輛,如括號所示,只要將前輪側(cè)輸出軸212與作為第一輸出旋轉(zhuǎn)要素的齒圈CR連接,且將后輪側(cè)輸出齒輪214與作為第二輸出旋轉(zhuǎn)要素的行星齒輪架CCA連接即可。圖12(b)的前后輪動力分配裝置MO中,分配用行星齒輪裝置232的行星齒輪架 CCA為輸入旋轉(zhuǎn)要素,連接于上述差動輸出部件22,齒圈CR為第一輸出旋轉(zhuǎn)要素,連接于上述后輪側(cè)輸出軸26,太陽齒輪CS為第二輸出旋轉(zhuǎn)要素,連接于上述前輪側(cè)輸出齒輪觀。在這種情況下,也得到與上述實施例同樣的作用效果。另外,該前后輪動力分配裝置240也能夠適用于以橫置式前輪驅(qū)動車輛為基礎的前后輪驅(qū)動車輛,如括號所示,只要將前輪側(cè)輸出軸212與作為第一輸出旋轉(zhuǎn)要素的齒圈CR連接,且將后輪側(cè)輸出齒輪214與作為第二輸出旋轉(zhuǎn)要素的太陽齒輪CS連接即可。圖13是對上述電氣式差動部12的另一例進行說明的列線圖,該電氣式差動部250 在上述差動用行星齒輪裝置16的太陽齒輪SS上連接有第一電動發(fā)電機MGl這一點沒有變化,是在列線圖上位于中間的行星齒輪架SCA上連接有上述差動輸出部件22,且在齒圈SR 上連接有上述差動輸入軸18而連接有發(fā)動機20的情況。在這種情況下,在通常的穩(wěn)定行駛時及加速行駛時,第一電動發(fā)電機MGl向反轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn),并且被進行再生控制,另一方面, 在高速行駛時,根據(jù)需要,第一電動發(fā)電機MGl以向與差動輸出部件22相同的正轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)的方式被進行動力運行控制。在該實施例中,與虛線所示的現(xiàn)有混合動力車輛相比,也是通過在(a)的高速行駛時使差動輸出部件22即行星齒輪架SCA的轉(zhuǎn)速下降,另一方面,在 (b)的加速行駛時使差動輸出部件22即行星齒輪架SCA的轉(zhuǎn)速上升,來得到與上述實施例同樣的作用效果。即,在高速行駛時,根據(jù)需要,進行高速行駛時差動控制單元92執(zhí)行的差動控制,但通過使差動輸出部件22即行星齒輪架SCA的轉(zhuǎn)速下降,來抑制第一電動發(fā)電機MGl的向正轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn),從而難以產(chǎn)生能量循環(huán),或者,能量循環(huán)造成的能量損失下降,能量轉(zhuǎn)換效率提高。另外,在加速行駛時,根據(jù)需要,進行加速行駛時差動控制單元94執(zhí)行的差動控制,但通過使差動輸出部件22即行星齒輪架SCA的轉(zhuǎn)速上升,來緩和第一電動發(fā)電機MGl的轉(zhuǎn)速限制造成的差動輸入軸18的轉(zhuǎn)速上升的制約,可使與該差動輸入軸18連接的發(fā)動機20的轉(zhuǎn)速NE上升,可得到優(yōu)異的動力性能(功率)。另外,在上述實施例中,作為電氣式差動部12或250的差動機構(gòu),使用單小齒輪型的差動用行星齒輪裝置16,但也可采用雙小齒輪型的行星齒輪裝置。以上基于附圖對本發(fā)明的實施例進行了詳細說明,但那些終究是一種實施方式, 本發(fā)明可用基于本領域技術人員的知識加以種種變更、改進的方式來實施。工業(yè)實用性在本發(fā)明的前后輪驅(qū)動車輛的動力傳遞裝置中,構(gòu)成為,在能夠在直線上表示前后輪動力分配裝置的三個旋轉(zhuǎn)要素的轉(zhuǎn)速的列線圖上,從一端朝向另一端依次為輸入旋轉(zhuǎn)要素、第一輸出旋轉(zhuǎn)要素、第二輸出旋轉(zhuǎn)要素,因此在從第一輸出旋轉(zhuǎn)要素到第一車軸的變速比和從第二輸出旋轉(zhuǎn)要素到第二車軸的變速比因自動變速器的有無及前后輪的最終減速比的不同等而不同的情況下,在三個旋轉(zhuǎn)要素中,位于端部的輸入旋轉(zhuǎn)要素的轉(zhuǎn)速為最大或最小。因此,在高速行駛時,當以該輸入旋轉(zhuǎn)要素的轉(zhuǎn)速變小的方式設定上述變速比時,會將與電氣式差動部連接的第一旋轉(zhuǎn)機的向動力運行旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)變化抑制該輸入旋轉(zhuǎn)要素的轉(zhuǎn)速下降的量,從而難以產(chǎn)生能量循環(huán),能量轉(zhuǎn)換效率提高,另一方面,在加速行駛時,當以輸入旋轉(zhuǎn)要素的轉(zhuǎn)速變大的方式設定上述變速比時,容許差動輸入部件的轉(zhuǎn)速上升該輸入旋轉(zhuǎn)要素的轉(zhuǎn)速上升的量,會使與該差動輸入部件連接的發(fā)動機等驅(qū)動力源的轉(zhuǎn)速上升從而得到優(yōu)異的動力性能,優(yōu)選應用于要求得到優(yōu)異的能量轉(zhuǎn)換效率及動力性能的各種前后輪驅(qū)動車輛。
權(quán)利要求
1.一種前后輪驅(qū)動車輛的動力傳遞裝置,具有電氣式差動部,通過對以能夠傳遞動力的方式與差動機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)要素連接的第一旋轉(zhuǎn)機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)進行控制,來控制差動輸入部件的轉(zhuǎn)速和差動輸出部件的轉(zhuǎn)速之間的差動狀態(tài);第二旋轉(zhuǎn)機,以能夠?qū)η昂筝喼械闹辽僖环絺鬟f動力的方式配置;及前后輪動力分配裝置,包括輸入旋轉(zhuǎn)要素、與前后輪的一方的第一車輪運轉(zhuǎn)地連接的第一輸出旋轉(zhuǎn)要素及與前后輪的另一方的第二車輪運轉(zhuǎn)地連接的第二輸出旋轉(zhuǎn)要素這三個旋轉(zhuǎn)要素,將從所述差動輸出部件輸入到該輸入旋轉(zhuǎn)要素的動力分配給該第一輸出旋轉(zhuǎn)要素和該第二輸出旋轉(zhuǎn)要素,所述前后輪驅(qū)動車輛的動力傳遞裝置的特征在于,所述前后輪動力分配裝置構(gòu)成為,在能夠在直線上表示所述三個旋轉(zhuǎn)要素的轉(zhuǎn)速的列線圖上,從一端朝向另一端依次為所述輸入旋轉(zhuǎn)要素、所述第一輸出旋轉(zhuǎn)要素、所述第二輸出旋轉(zhuǎn)要素,并且,從所述第一輸出旋轉(zhuǎn)要素到所述第一車輪的變速比與從所述第二輸出旋轉(zhuǎn)要素到所述第二車輪的變速比不同。
2.如權(quán)利要求1所述的前后輪驅(qū)動車輛的動力傳遞裝置,其特征在于,從所述第一輸出旋轉(zhuǎn)要素到所述第一車輪的變速比小于從所述第二輸出旋轉(zhuǎn)要素到所述第二車輪的變速比。
3.如權(quán)利要求1所述的前后輪驅(qū)動車輛的動力傳遞裝置,其特征在于,從所述第一輸出旋轉(zhuǎn)要素到所述第一車輪的變速比大于從所述第二輸出旋轉(zhuǎn)要素到所述第二車輪的變速比。
4.如權(quán)利要求1 3中任一項所述的前后輪驅(qū)動車輛的動力傳遞裝置,其特征在于,在從所述第一輸出旋轉(zhuǎn)要素到所述第一車輪的動力傳遞路徑上具有變速部,所述變速部能夠從變速比大于1的減速側(cè)變速比到變速比小于1的增速側(cè)變速比進行選擇,在高速行駛時,通過選擇所述增速側(cè)變速比使從所述第一輸出旋轉(zhuǎn)要素到所述第一車輪的變速比小于從所述第二輸出旋轉(zhuǎn)要素到所述第二車輪的變速比,在加速行駛時,通過選擇所述減速側(cè)變速比使從所述第一輸出旋轉(zhuǎn)要素到所述第一車輪的變速比大于從所述第二輸出旋轉(zhuǎn)要素到所述第二車輪的變速比。
5.如權(quán)利要求2或4所述的前后輪驅(qū)動車輛的動力傳遞裝置,其特征在于,具備高速行駛時差動控制單元,所述高速行駛時差動控制單元在高速行駛時根據(jù)所述差動輸出部件的轉(zhuǎn)速對所述第一旋轉(zhuǎn)機進行動力運行控制而驅(qū)動所述第一旋轉(zhuǎn)機旋轉(zhuǎn),以將所述差動輸入部件的轉(zhuǎn)速保持為規(guī)定值,并且對所述第二旋轉(zhuǎn)機進行再生控制而回收電能。
6 如權(quán)利要求3或4所述的前后輪驅(qū)動車輛的動力傳遞裝置,其特征在于,具備加速行駛時差動控制單元,所述加速行駛時差動控制單元在加速行駛時對所述第一旋轉(zhuǎn)機進行再生控制而回收電能,并且根據(jù)預定的再生條件限制該再生控制時的該第一旋轉(zhuǎn)機的轉(zhuǎn)速。
全文摘要
構(gòu)成前后輪動力分配裝置(14)的分配用行星齒輪裝置(24)的齒圈(CR)與差動輸出部件(22)連接,行星齒輪架(CCA)連接于后輪側(cè),太陽齒輪(CS)連接于前輪側(cè),并且,在后輪側(cè)的動力傳遞路徑上配置有能夠從減速側(cè)變速比變速至增速側(cè)變速比的自動變速器(30)。在高速行駛時,當設為增速側(cè)變速比時,后輪側(cè)的變速比γr小于前輪側(cè)的變速比γf,通過使差動輸出部件(22)的轉(zhuǎn)速下降,驅(qū)動第一電動發(fā)電機(MG1)向反轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)的能量循環(huán)得以抑制,能量轉(zhuǎn)換效率提高。在加速行駛時,當設為減速側(cè)變速比時,后輪側(cè)的變速比γr大于前輪側(cè)的變速比γf,通過使差動輸出部件(22)的轉(zhuǎn)速上升,容許發(fā)動機轉(zhuǎn)速(NE)上升,動力性能提高。
文檔編號B60K6/365GK102245418SQ20088013228
公開日2011年11月16日 申請日期2008年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月9日
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