动力输出装置和混合动力汽车制造方法及图纸

混合动力汽车(20)包括：发动机(22)；马达(MG1、MG2)；具 有与马达(MG1)连接的太阳齿轮(41)、与马达(MG2)连接的行星齿 轮架(45)、以及与发动机(22)连接的内啮合齿轮(42)的动力分配综 合机构(40)；具有与动力分配综合机构(40)的行星齿轮架(45)连接 的太阳齿轮(61)、与驱动轴(69)连接的行星齿轮架(64)、以及内啮 合齿轮(62)的行星齿轮机构(PG1)；可固定内啮合齿轮(62)的制动 器(B1)；具有与动力分配综合机构(40)的太阳齿轮(41)连接的太阳 齿轮(65)、与行星齿轮机构(PG1)共有的行星齿轮架(64)、以及内 啮合齿轮(66)的行星齿轮机构(PG2)；以及可固定内啮合齿轮(66) 的制动器(B2)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及向驱动轴输出动力的动力输出装置以及具有该动力输出装 置的混合动力汽车。
技术介绍
作为这种动力输出装置，以往公知如下的动力输出装置，该动力输出 装置包括内燃机、两台电动机、所谓的拉维奈尔赫型的行星齿轮机构、 以及可将行星齿轮机构的两个输出构件选择性地连接到输出轴的平行轴式 变速器(例如，参见专利文献1)。该动力输出装置是以前轮驱动车辆为 对象的，在该动力输出装置中，内燃机横向布置，并且内燃机、行星齿轮 机构、两台电动机、以及平行轴式变速器的旋转轴相互平行地延伸。另 外，以往公知如下的动力输出装置，该动力输出装置包括具有与内燃机 连接的输入构件和两个输出构件的行星齿轮装置、以及具有分别与该行星 齿轮机构的对应的输出构件连接的副轴的平行轴式变速器(例如，参见专 利文献2)。在该动力输出装置中，行星齿轮装置的两个输出构件分别被 固定在电驱动部中的对应的转子的内周上。另外，以往公知如下的动力输 出装置，该动力输出装置包括动力分配机构和两个离合器，所述动力分配 机构包含与内燃机连接的输入构件、与第一电动发电机连接的反作用力构 件、以及与第二电动发电机连接的输出构件，所述两个离合器用于使作为 输出部件的驱动轴选择性地连接到动力分配机构的输出构件和反作用力构 件上(例如，参见专利文献3)。 一旦第一电动发电机以负旋转执行电动 机驱动，该动力输出装置就控制两个离合器，以使动力分配机构的反作用 力构件连接到输出部件上，并解除输出构件与输出部件的连接，由此抑制 通过由第二电动发电机使用输出部件的一部分动力而产生的电力来驱动第 一电动发电机的动力循环的产生。6专利文献1专利文献2 专利文献3日本专利文献特开2005-155891号公报; 日本专利文献特开2003-106389号公报; 日本专利文献特开2005-125876号公报。
技术实现思路
但是，对于主要通过驱动后轮来行驶的车辆，即对于一般的后轮驱动 车辆、或以后轮驱动为主的四轮驱动车辆等来说，由于安装空间等的原因 难以采用上述专利文献1中记载的动力输出装置。另外，虽然上述专利文 献2中记载的动力输出装置可以后轮驱动车辆为对象，但由于其使用平行 轴式变速器，轴向和径向上的尺寸大，因而不得不说向车辆上的可安装性 较差。另外，专利文献2中记载的动力输出装置要求直径大的转子，存在 电驱动部的可安装性差的问题，其可实现性原本就差。另一方面，当将这 种动力输出装置应用于主要通过驱动后轮来行驶的车辆时，也需要在更宽 的行驶范围中提高动力的传递效率，在这一点上，以往的动力输出装置仍 存在改进的余地。因此，本专利技术的一个目的在于，提供一种适于主要驱动后轮来行驶的 车辆的小型且可安装性优良的动力输出装置以及具有该动力输出装置的混 合动力汽车。本专利技术的另一个目的在于，提供一种能够在更宽的行驶范围 中提高动力传递效率的动力输出装置以及具有该动力输出装置的混合动力 汽车。为了实现上述的目的，本专利技术的动力输出装置以及混合动力汽车采用 了以下的手段。本专利技术的动力输出装置是一种向驱动轴输出动力的动力输出装置，其 包括内燃机；第一电动机，可输入输出动力； 第二电动机，可输入输出动力；动力分配综合机构，被构成为具有与所述第一电动机的旋转轴连接的 第一构件、与所述第二电动机的旋转轴连接的第二构件、以及与所述内燃机的内燃机轴连接的第三构件，并且所述三个构件彼此能够差动旋转；和 变速传递单元，该变速传递单元包括第一变速用差动旋转机构，被 构成为具有与所述动力分配综合机构的所述第一构件连接的输入构件、与 所述驱动轴连接的输出构件、以及可固定构件，并且所述三个构件彼此能 够差动旋转；第二变速用差动旋转机构，被构成为具有与所述动力分配综合机构的所述第二构件连接的输入构件、与所述驱动轴连接的输出构件、以及可固定构件，并且所述三个构件彼此能够差动旋转；第一固定单元， 可固定所述第一变速用差动旋转机构的所述可固定构件，以使该可固定构 件不能旋转；以及第二固定单元，可固定所述第二变速用差动旋转机构的 所述可固定构件，以使该可固定构件不能旋转。上述动力输出装置具备包括有均为三构件式的第一变速用差动旋转机 构和第二变速用差动旋转机构的变速传递单元。该变速传递单元可在内燃 机、第一电动机、第二电动机以及动力分配机构的下游侧与它们同轴地配 置，并且例如与平行轴式变速传递单元相比能够大幅度地减小轴向和径向 上的尺寸。因此，该动力输出装置尺寸小且可安装性优越，并非常适于主 要驱动后轮来行驶的车辆。并且，根据该变速传递单元，通过利用第一固 定单元将第一变速用差动旋转机构的可固定构件固定成不能旋转，可将动 力分配综合机构的第一构件用作输出构件并使与该第一构件连接的第一电 动机作为电动机而发挥功能，并且可使与作为反作用力构件的第二构件连 接的第二电动机作为发电机而发挥功能。另外，根据该变速传递单元，通 过利用第二固定单元将第二变速用差动旋转机构的可固定构件固定成不能 旋转，可将动力分配综合机构的第二构件用作输出构件并使与该第二构件 连接的第二电动机作为电动机而发挥功能，并可使与作为反作用力构件的 第一构件连接的第一电动机作为发电机而发挥功能。因此，在该动力输出 装置中，通过适当地对由第一固定单元对第一变速用差动旋转机构的可固 定构件的固定与由第二固定单元对第二变速用差动旋转机构的可固定构件 的固定进行切换，尤其在作为电动机而发挥功能的第一或第二电动机的转 速变高时，能够使作为发电机而发挥功能的第二或第一电动机的转速不变 为负值来抑制所谓动力循环的发生。另外，根据该变速差动单元，通过利8用第一固定单元和第二固定单元将第一变速用差动旋转机构的可固定构件 和第二变速用差动旋转机构的可固定构件两者固定成不能旋转，能够将来 自内燃机的动力以固定的变速比机械地(直接)传递给驱动轴。从而，根 据该动力输出装置，可在更宽的运转范围内良好地提高动力传递效率。此时，所述变速传递单元的所述第一变速用差动旋转机构和所述第二 变速用差动旋转机构可以是三构件式行星齿轮机构。另外，所述第一变速 用差动旋转机构可以是单小齿轮式行星齿轮机构，该单小齿轮式行星齿轮 机构具有与所述动力分配综合机构的所述第一构件连接的太阳齿轮、可 被所述第一固定单元固定成不能旋转的内啮合齿轮、以及至少保持一个与 所述太阳齿轮和所述内啮合齿轮两者啮合的小齿轮并与所述驱动轴连接的 行星齿轮架，所述第二变速用差动旋转机构可以是单小齿轮式行星齿轮机 构，该单小齿轮式行星齿轮机构具有与所述动力分配综合机构的所述第 二构件连接的太阳齿轮、可被所述第二固定单元固定成不能旋转的内啮合 齿轮、以及至少保持一个与所述太阳齿轮和所述内啮合齿轮两者啮合的小 齿轮并与所述第一变速用差动旋转机构的行星齿轮架以及所述驱动轴连接 的行星齿轮架。由此，当第一变速用差动旋转机构的内啮合齿轮被固定 时，能够将来自动力分配机构的第一构件的动力以基于第一变速用差动旋 转机构的齿轮比(太阳齿轮的齿数/内啮合齿轮的齿数)的变速比进行变速 后传递给驱动轴。另外，当第二变速用差动旋转机构的内啮合齿轮被固定 时，能够将来自动力分配机构的第二构件的动力以基于第二变速用差动旋 转机构的齿轮比(太阳齿轮的齿数/内啮合齿轮的齿数)的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动力输出装置，向驱动轴输出动力，并包括：　内燃机；　第一电动机，可输入输出动力；　第二电动机，可输入输出动力；　动力分配综合机构，被构成为具有与所述第一电动机的旋转轴连接的第一构件、与所述第二电动机的旋转轴连接的 第二构件、以及与所述内燃机的内燃机轴连接的第三构件，并且所述三个构件彼此能够差动旋转；和　变速传递单元，该变速传递单元包括：　第一变速用差动旋转机构，被构成为具有与所述动力分配综合机构的所述第一构件连接的输入构件、与所述驱动轴连 接的输出构件、以及可固定构件，并且所述三个构件彼此能够差动旋转；　第二变速用差动旋转机构，被构成为具有与所述动力分配综合机构的所述第二构件连接的输入构件、与所述驱动轴连接的输出构件、以及可固定构件，并且所述三个构件彼此能够差动旋转；　 　第一固定单元，可固定所述第一变速用差动旋转机构的所述可固定构件，以使该可固定构件不能旋转；以及　第二固定单元，可固定所述第二变速用差动旋转机构的所述可固定构件，以使该可固定构件不能旋转。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2006.9.1 JP 238285/20061. 一种动力输出装置，向驱动轴输出动力，并包括内燃机；第一电动机，可输入输出动力；第二电动机，可输入输出动力；动力分配综合机构，被构成为具有与所述第一电动机的旋转轴连接的第一构件、与所述第二电动机的旋转轴连接的第二构件、以及与所述内燃机的内燃机轴连接的第三构件，并且所述三个构件彼此能够差动旋转；和变速传递单元，该变速传递单元包括第一变速用差动旋转机构，被构成为具有与所述动力分配综合机构的所述第一构件连接的输入构件、与所述驱动轴连接的输出构件、以及可固定构件，并且所述三个构件彼此能够差动旋转；第二变速用差动旋转机构，被构成为具有与所述动力分配综合机构的所述第二构件连接的输入构件、与所述驱动轴连接的输出构件、以及可固定构件，并且所述三个构件彼此能够差动旋转；第一固定单元，可固定所述第一变速用差动旋转机构的所述可固定构件，以使该可固定构件不能旋转；以及第二固定单元，可固定所述第二变速用差动旋转机构的所述可固定构件，以使该可固定构件不能旋转。2. 如权利要求1所述的动力输出装置，其中，所述变速传递单元的所述第一变速用差动旋转机构和所述第二变速用 差动旋转机构是三构件式行星齿轮机构。3. 如权利要求2所述的动力输出装置，其中，所述第一变速用差动旋转机构是单小齿轮式行星齿轮机构，该单小齿 轮式行星齿轮机构具有与所述动力分配综合机构的所述第一构件连接的 太阳齿轮、可被所述第一固定单元固定成不能旋转的内啮合齿轮、以及至 少保持一个与所述太阳齿轮和所述内啮合齿轮两者啮合的小齿轮并与所述 驱动轴连接的行星齿轮架，所述第二变速用差动旋转机构是单小齿轮式行星齿轮机构，该单小齿 轮式行星齿轮机构具有与所述动力分配综合机构的所述第二构件连接的 太阳齿轮、可被所述第二固定单元固定成不能旋转的内啮合齿轮、以及至 少保持一个与所述太阳齿轮和所述内啮合齿轮两者啮合的小齿轮并与所述 第一变速用差动旋转机构的行星齿轮架以及所述驱动轴连接的行星齿轮 架。4. 如权利要求1所述的动力输出装置，其中，所述变速传递单元还包括变速用连接切断单元，该变速用连接切断单 元可执行所述第一变速用差动旋转机构以及所述第二变速用差动旋转机构 中任一个的所述输出构件与所述可固定构件之间的连接和该连接的解除。5. 如权利要求4所述的动力输出装置，其中，还包括第三固定单元，该第三固定单元可固定所述动力分配综合机构 的所述第一构件以及所述第二构件中的任一个以使其不能旋转。6. 如权利要求1所述的动力输出装置，其中，还包括连接切断单元，该连接切断单元可执行所述第一电动机与所述 第一构件之伺的连接和该连接的解除、所述第二电动机与所述第二构件之 间的连接和该连接的解除、以及所述内燃机与所述第三构件之间的连接和 该连接的解除中的任一种。7. 如权利要求1所述的动力输出装置，其中，所述动力分配综合机构位于所述第一电动机和所述第二电动机的之间 并与该两个电动机同轴地配置。8. 如权利要求7所述的动力输出装置，其中， 所述动力分配综合机构是三构件式行星齿轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：大庭秀洋，出盐幸彦，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP