动力输出设备以及配备有动力输出设备的混合动力车辆制造技术

本发明专利技术涉及动力输出设备以及配备有动力输出设备的混合动力车辆。本发明专利技术的混合动力车辆配备有动力分配集成机构及变速器。动力分配集成机构包括与电动机（ＭＧ２）连接的行星轮架、与电动机（ＭＧ１）连接的太阳轮以及与发动机连接的齿圈。变速器包括第一变速行星齿轮机构、第二变速行星齿轮机构、被构造以不可旋转方式来固定第一变速行星齿轮机构的齿圈（６２）并以可旋转方式释放该齿圈并且将该齿圈与由第一变速行星齿轮机构及第二变速行星齿轮机构共享的共用行星轮架连接的制动离合器、以及被构造以不可旋转方式来固定第二变速行星齿轮机构的齿圈（６６）并以可旋转方式来释放该齿圈并且将该齿圈与共用行星轮架连接的制动离合器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及配置以向驱动轴输出动力的动力输出设备，并涉及配备有 上述动力输出设备的混合动力车辆。
技术介绍
动力输出设备的一种现有结构包括内燃机、两个电动机、拉维列奥克斯(Ravigneaux)式行星齿轮机构以及平行轴式变速器，所述平行轴式变 速器被布置以选择性地将输出构件与行星齿轮机构的分别连接至电动机的 两个输出元件其中一者连结(例如，参见专利文献1，日本专利早期公开 号2005-155891)。动力输出设备的另一种现有结构包括行星齿轮机构以 及平行轴式变速器，行星齿轮机构具有连接至内燃机的输入元件以及分别 连接至电动机的两个输出元件；平行轴式变速器具有分别连接至行星齿轮 机构的相应输出元件和与输出轴连结的两根副轴(例如，参见专利文献 2，日本专利早期公开号2003-106389)。在这些现有动力输出设备中，平 行轴式变速器对行星齿轮机构的输出元件进行切换以与输出构件或与输出 轴连结。日本专利早期公开号2005-155891 日本专利早期公开号2003-106389因为用于安装动力输出设备的空间有限，故难以将上述专利文献1中 的动力输出设备应用至以后轮驱动系统作为主驱动系统的车辆(即，后轮 驱动车辆或基于后轮驱动的四轮驱动车辆)。可将上述专利文献2中的动 力输出设备应用至后轮驱动车辆。但是，上述平行轴式变速器在轴向及径 向均具有较大尺寸，因此不适于在车辆上安装。专利文献2中的动力输出 设备还需要大直径的转子，由此导致其电气驱动系统体积庞大，不适于在 车辆上安装。此外，专利文献2中的动力输出设备的实际使用的可能性也5较低。在将专利文献2中的动力输出设备应用至以后轮驱动系统作为主驱动系统的车辆时，需要在较宽广的驱动范围(drive range)使传动效率得 到进一步改进。因此，仍存在对具有这些现有结构的动力输出设备进行改 进的空间。
技术实现思路
因此，需要尺寸减小的动力输出设备，以有利地安装在车辆上并特别 适用于以后轮驱动系统作为主驱动系统的车辆。在上述动力输出设备及配 备有该动力输出设备的混合动力车辆中，还需要在较广的驱动范围使传动 效率得到改进。通过应用于动力输出设备及应用于配备有动力输出设备的混合动力车 辆的以下构造，本专利技术可实现上述需求中的至少一部分。根据一个方面，本专利技术涉及一种动力输出设备，其被配置以向驱动轴 输出动力。所述动力输出设备包括内燃机；第一电动机，其能够输入动 力并输出动力；第二电动机，其能够输入动力并输出动力；动力分配集成 机构，其具有与所述第一电动机的转轴连接的第一元件、与所述第二电动 机的转轴连接的第二元件以及与所述内燃机的发动机轴连接的第三元件， 并且所述动力分配集成机构被配置以允许所述三个元件相互进行差动旋 转；以及变速传递组件，其包括第一变速差动旋转机构，其具有与所述 动力分配集成机构的所述第一元件连接的输入元件、与所述驱动轴连接的 输出元件、以及可固定元件，并且所述第一变速差动旋转机构被配置以允 许所述三个元件相互进行差动旋转；第一固定装置，其被配置以不可旋转 方式来固定所述第一变速差动旋转机构的所述可固定元件，并以可旋转方 式来释放所述可固定元件；第一连接装置，其被配置以使所述第一变速差 动旋转机构的所述输出元件与所述可固定元件连接和分离；第二变速差动 旋转机构，其具有与所述动力分配集成机构的所述第二元件连接的输入元 件、与所述驱动轴连接的输出元件、以及可固定元件，并且所述第二变速 差动旋转机构被配置以允许所述三个元件相互进行差动旋转；第二固定装 置，其被配置以不可旋转方式来固定所述第二变速差动旋转机构的所述可固定元件，并以可旋转方式来释放所述可固定元件；以及第二连接装置，其被配置以使所述第二变速差动旋转机构的所述输出元件与所述可固定元件连接和分离。根据本专利技术的一个方面的动力输出设备配备有包括三元件式第一变速 差动旋转机构及三元件式第二变速差动旋转机构的变速传递组件。变速传 递组件位于内燃机、第一电动机、第二电动机以及动力分配集成机构的下 游，并与内燃机、第一电动机、第二电动机以及动力分配集成机构共轴布 置。相较于平行轴式变速传递组件，这样布置的变速传递组件使得其轴向 及其径向的尺寸均得以减小。因此根据本专利技术的该方面的动力输出设备尺 寸减小，有利于在车辆上安装，并特别适用于以后轮驱动系统作为主驱动 系统的车辆。在变速传递组件的一个状态下，第一固定装置被设定为以不 可旋转方式来固定第一变速差动旋转机构的可固定元件，同时第二固定结 构被设定为以可旋转方式来释放第二变速差动旋转机构的可固定元件。上 述设定使得动力分配集成机构的第一元件作为输出元件工作，并使得与第 一元件连接的第一电动机起电动机的作用，同时使得与用作反应元件的第 二元件连接的第二电动机起发电机的作用。在变速传递组件的另一种状态 中，第一连接装置被设定为将第一变速差动旋转机构的输出元件与可固定 元件连接，同时第二固定结构被设定为以可旋转方式来释放第二变速差动 旋转机构的可固定元件。上述设定使得动力分配集成机构的第一元件作为 输出元件工作，并使得与第一元件连接的第一电动机起电动机的作用，同 时使得与作为反应元件的第二元件连接的第二电动机起发电机的作用。在 变速传递组件的再一种状态中，第一固定装置被设定为以可旋转方式来释 放第一变速差动旋转机构的可固定元件，同时第二固定结构被设定为以不 可旋转方式来固定第二变速差动旋转机构的可固定元件。上述设定使得动 力分配集成机构的第二元件作为输出元件工作并使得与第二元件连接的第 二电动机起电动机的作用，同时使得与作为反应元件的第一元件连接的第 一电动机起发电机的作用。在根据本专利技术该方面的动力输出设备中，第一 固定装置、第二固定装置以及第一连接装置受到恰当的控制以防止由于起 发电机作用的第二电动机或第一电动机响应于起电动机作用的第一电动机或第二电动机的转速增大而产生的负转速所导致的动力循环(power circulation)。在变速传递组件的另一种状态中，第一固定装置及第二固定 结构被设定为以不可旋转方式来固定第一变速差动旋转机构的可固定元件 以及第二变速差动旋转机构的可固定元件两者。上述设定使得内燃机的动 力以固定变速比(change gear ratio)机械(直接)地传递至驱动轴。在变 速传递组件的再一种状态下，第一连接装置被设定为将第一变速差动旋转 机构的输出元件与可固定元件连接，同时第二固定结构被设定为以不可旋 转方式来固定第二变速差动旋转机构的可固定元件。上述设定使得内燃机 的动力能够以为1的固定变速比(其不同于第一变速差动旋转机构的可固 定元件及第二变速差动旋转机构的可固定元件都处于不可旋转方式的设定 情况下的变速比)机械(直接)地传递至驱动轴。在此情况下，将第二固 定结构设定为以可旋转方式来释放第二变速差动旋转机构的可固定元件使 得第一连接装置大致将第一变速差动旋转机构的各个元件锁止并一同旋 转。上述设定使得可将来自动力分配集成机构的第一元件的动力以为1的 变速比直接传递至驱动轴。在变速传递组件的另一种状态下，第一连接装 置被设定为将第一变速差动旋转机构的输出元件与可固定元件连接，同时 第二连接装置被设定为将第二变速差动旋转机构的输出元件与可固定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动力输出设备，其被配置以向驱动轴输出动力，所述动力输出设备包括：内燃机；第一电动机，其能够输入动力并输出动力；第二电动机，其能够输入动力并输出动力；动力分配集成机构，其具有与所述第一电动机的转轴连接的第一元件、与所述第二电动机的转轴连接的第二元件以及与所述内燃机的发动机轴连接的第三元件，并且所述动力分配集成机构被配置以允许所述三个元件相互进行差动旋转；以及　变速传递组件，其包括：第一变速差动旋转机构，其具有与所述动力分配集成机构的所述第一元件连接的输入元件、与所述驱动轴 连接的输出元件、以及可固定元件，并且所述第一变速差动旋转机构被配置以允许所述三个元件相互进行差动旋转；第一固定装置，其被配置以不可旋转方式来固定所述第一变速差动旋转机构的所述可固定元件，并以可旋转方式来释放所述可固定元件；第一连接装置，其被配置以使所述第一变速差动旋转机构的所述输出元件与所述可固定元件连接和分离；第二变速差动旋转机构，其具有与所述动力分配集成机构的所述第二元件连接的输入元件、与所述驱动轴连接的输出元件、以及可固定元件，并且所述第二变速差动旋转机构被配置以允许所述三个元件相互进行差动旋转；第二固定装置，其被配置以不可旋转方式来固定所述第二变速差动旋转机构的所述可固定元件，并以可旋转方式来释放所述可固定元件；以及第二连接装置，其被配置以使所述第二变速差动旋转机构的所述输出元件与所述可固定元件连接和分离。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：大庭秀洋，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]