動力輸出裝置和混合動力汽車制造方法及圖紙

混合動力汽車(20)包括：發動機(22)；馬達(MG1、MG2)；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)、以及與發動機(22)連接的內嚙合齒輪(42)的動力分配綜 合機構(40)；具有與動力分配綜合機構(40)的行星齒輪架(45)連接 的太陽齒輪(61)、與驅動軸(69)連接的行星齒輪架(64)、以及內嚙 合齒輪(62)的行星齒輪機構(PG1)；可固定內嚙合齒輪(62)的制動 器(B1)；具有與動力分配綜合機構(40)的太陽齒輪(41)連接的太陽 齒輪(65)、與行星齒輪機構(PG1)共有的行星齒輪架(64)、以及內 嚙合齒輪(66)的行星齒輪機構(PG2)；以及可固定內嚙合齒輪(66) 的制動器(B2)。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及向驅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。
技術介紹
作為這種動力輸出裝置，以往公知如下的動力輸出裝置，該動力輸出 裝置包括內燃機、兩臺電動機、所謂的拉維奈爾赫型的行星齒輪機構、 以及可將行星齒輪機構的兩個輸出構件選擇性地連接到輸出軸的平行軸式 變速器(例如，參見專利文獻1)。該動力輸出裝置是以前輪驅動車輛為 對象的，在該動力輸出裝置中，內燃機橫向布置，并且內燃機、行星齒輪 機構、兩臺電動機、以及平行軸式變速器的旋轉軸相互平行地延伸。另 外，以往公知如下的動力輸出裝置，該動力輸出裝置包括具有與內燃機 連接的輸入構件和兩個輸出構件的行星齒輪裝置、以及具有分別與該行星 齒輪機構的對應的輸出構件連接的副軸的平行軸式變速器(例如，參見專 利文獻2)。在該動力輸出裝置中，行星齒輪裝置的兩個輸出構件分別被 固定在電驅動部中的對應的轉子的內周上。另外，以往公知如下的動力輸 出裝置，該動力輸出裝置包括動力分配機構和兩個離合器，所述動力分配 機構包含與內燃機連接的輸入構件、與第一電動發電機連接的反作用力構 件、以及與第二電動發電機連接的輸出構件，所述兩個離合器用于使作為 輸出部件的驅動軸選擇性地連接到動力分配機構的輸出構件和反作用力構 件上(例如，參見專利文獻3)。 一旦第一電動發電機以負旋轉執行電動 機驅動，該動力輸出裝置就控制兩個離合器，以使動力分配機構的反作用 力構件連接到輸出部件上，并解除輸出構件與輸出部件的連接，由此抑制 通過由第二電動發電機使用輸出部件的一部分動力而產生的電力來驅動第 一電動發電機的動力循環的產生。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。
技術實現思路
但是，對于主要通過驅動后輪來行駛的車輛，即對于一般的后輪驅動 車輛、或以后輪驅動為主的四輪驅動車輛等來說，由于安裝空間等的原因 難以采用上述專利文獻1中記載的動力輸出裝置。另外，雖然上述專利文 獻2中記載的動力輸出裝置可以后輪驅動車輛為對象，但由于其使用平行 軸式變速器，軸向和徑向上的尺寸大，因而不得不說向車輛上的可安裝性 較差。另外，專利文獻2中記載的動力輸出裝置要求直徑大的轉子，存在 電驅動部的可安裝性差的問題，其可實現性原本就差。另一方面，當將這 種動力輸出裝置應用于主要通過驅動后輪來行駛的車輛時，也需要在更寬 的行駛范圍中提高動力的傳遞效率，在這一點上，以往的動力輸出裝置仍 存在改進的余地。因此，本專利技術的一個目的在于，提供一種適于主要驅動后輪來行駛的 車輛的小型且可安裝性優良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。本專利技術的另一個目的在于，提供一種能夠在更寬的行駛范圍 中提高動力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。為了實現上述的目的，本專利技術的動力輸出裝置以及混合動力汽車采用 了以下的手段。本專利技術的動力輸出裝置是一種向驅動軸輸出動力的動力輸出裝置，其 包括內燃機；第一電動機，可輸入輸出動力； 第二電動機，可輸入輸出動力；動力分配綜合機構，被構成為具有與所述第一電動機的旋轉軸連接的 第一構件、與所述第二電動機的旋轉軸連接的第二構件、以及與所述內燃機的內燃機軸連接的第三構件，并且所述三個構件彼此能夠差動旋轉；和 變速傳遞單元，該變速傳遞單元包括第一變速用差動旋轉機構，被 構成為具有與所述動力分配綜合機構的所述第一構件連接的輸入構件、與 所述驅動軸連接的輸出構件、以及可固定構件，并且所述三個構件彼此能 夠差動旋轉；第二變速用差動旋轉機構，被構成為具有與所述動力分配綜合機構的所述第二構件連接的輸入構件、與所述驅動軸連接的輸出構件、以及可固定構件，并且所述三個構件彼此能夠差動旋轉；第一固定單元， 可固定所述第一變速用差動旋轉機構的所述可固定構件，以使該可固定構 件不能旋轉；以及第二固定單元，可固定所述第二變速用差動旋轉機構的 所述可固定構件，以使該可固定構件不能旋轉。上述動力輸出裝置具備包括有均為三構件式的第一變速用差動旋轉機 構和第二變速用差動旋轉機構的變速傳遞單元。該變速傳遞單元可在內燃 機、第一電動機、第二電動機以及動力分配機構的下游側與它們同軸地配 置，并且例如與平行軸式變速傳遞單元相比能夠大幅度地減小軸向和徑向 上的尺寸。因此，該動力輸出裝置尺寸小且可安裝性優越，并非常適于主 要驅動后輪來行駛的車輛。并且，根據該變速傳遞單元，通過利用第一固 定單元將第一變速用差動旋轉機構的可固定構件固定成不能旋轉，可將動 力分配綜合機構的第一構件用作輸出構件并使與該第一構件連接的第一電 動機作為電動機而發揮功能，并且可使與作為反作用力構件的第二構件連 接的第二電動機作為發電機而發揮功能。另外，根據該變速傳遞單元，通 過利用第二固定單元將第二變速用差動旋轉機構的可固定構件固定成不能 旋轉，可將動力分配綜合機構的第二構件用作輸出構件并使與該第二構件 連接的第二電動機作為電動機而發揮功能，并可使與作為反作用力構件的 第一構件連接的第一電動機作為發電機而發揮功能。因此，在該動力輸出 裝置中，通過適當地對由第一固定單元對第一變速用差動旋轉機構的可固 定構件的固定與由第二固定單元對第二變速用差動旋轉機構的可固定構件 的固定進行切換，尤其在作為電動機而發揮功能的第一或第二電動機的轉 速變高時，能夠使作為發電機而發揮功能的第二或第一電動機的轉速不變 為負值來抑制所謂動力循環的發生。另外，根據該變速差動單元，通過利8用第一固定單元和第二固定單元將第一變速用差動旋轉機構的可固定構件 和第二變速用差動旋轉機構的可固定構件兩者固定成不能旋轉，能夠將來 自內燃機的動力以固定的變速比機械地(直接)傳遞給驅動軸。從而，根 據該動力輸出裝置，可在更寬的運轉范圍內良好地提高動力傳遞效率。此時，所述變速傳遞單元的所述第一變速用差動旋轉機構和所述第二 變速用差動旋轉機構可以是三構件式行星齒輪機構。另外，所述第一變速 用差動旋轉機構可以是單小齒輪式行星齒輪機構，該單小齒輪式行星齒輪 機構具有與所述動力分配綜合機構的所述第一構件連接的太陽齒輪、可 被所述第一固定單元固定成不能旋轉的內嚙合齒輪、以及至少保持一個與 所述太陽齒輪和所述內嚙合齒輪兩者嚙合的小齒輪并與所述驅動軸連接的 行星齒輪架，所述第二變速用差動旋轉機構可以是單小齒輪式行星齒輪機 構，該單小齒輪式行星齒輪機構具有與所述動力分配綜合機構的所述第 二構件連接的太陽齒輪、可被所述第二固定單元固定成不能旋轉的內嚙合 齒輪、以及至少保持一個與所述太陽齒輪和所述內嚙合齒輪兩者嚙合的小 齒輪并與所述第一變速用差動旋轉機構的行星齒輪架以及所述驅動軸連接 的行星齒輪架。由此，當第一變速用差動旋轉機構的內嚙合齒輪被固定 時，能夠將來自動力分配機構的第一構件的動力以基于第一變速用差動旋 轉機構的齒輪比(太陽齒輪的齒數/內嚙合齒輪的齒數)的變速比進行變速 后傳遞給驅動軸。另外，當第二變速用差動旋轉機構的內嚙合齒輪被固定 時，能夠將來自動力分配機構的第二構件的動力以基于第二變速用差動旋 轉機構的齒輪比(太陽齒輪的齒數/內嚙合齒輪的齒數)的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種動力輸出裝置，向驅動軸輸出動力，并包括：　內燃機；　第一電動機，可輸入輸出動力；　第二電動機，可輸入輸出動力；　動力分配綜合機構，被構成為具有與所述第一電動機的旋轉軸連接的第一構件、與所述第二電動機的旋轉軸連接的 第二構件、以及與所述內燃機的內燃機軸連接的第三構件，并且所述三個構件彼此能夠差動旋轉；和　變速傳遞單元，該變速傳遞單元包括：　第一變速用差動旋轉機構，被構成為具有與所述動力分配綜合機構的所述第一構件連接的輸入構件、與所述驅動軸連 接的輸出構件、以及可固定構件，并且所述三個構件彼此能夠差動旋轉；　第二變速用差動旋轉機構，被構成為具有與所述動力分配綜合機構的所述第二構件連接的輸入構件、與所述驅動軸連接的輸出構件、以及可固定構件，并且所述三個構件彼此能夠差動旋轉；　 　第一固定單元，可固定所述第一變速用差動旋轉機構的所述可固定構件，以使該可固定構件不能旋轉；以及　第二固定單元，可固定所述第二變速用差動旋轉機構的所述可固定構件，以使該可固定構件不能旋轉。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2006.9.1 JP 238285/20061. 一種動力輸出裝置，向驅動軸輸出動力，并包括內燃機；第一電動機，可輸入輸出動力；第二電動機，可輸入輸出動力；動力分配綜合機構，被構成為具有與所述第一電動機的旋轉軸連接的第一構件、與所述第二電動機的旋轉軸連接的第二構件、以及與所述內燃機的內燃機軸連接的第三構件，并且所述三個構件彼此能夠差動旋轉；和變速傳遞單元，該變速傳遞單元包括第一變速用差動旋轉機構，被構成為具有與所述動力分配綜合機構的所述第一構件連接的輸入構件、與所述驅動軸連接的輸出構件、以及可固定構件，并且所述三個構件彼此能夠差動旋轉；第二變速用差動旋轉機構，被構成為具有與所述動力分配綜合機構的所述第二構件連接的輸入構件、與所述驅動軸連接的輸出構件、以及可固定構件，并且所述三個構件彼此能夠差動旋轉；第一固定單元，可固定所述第一變速用差動旋轉機構的所述可固定構件，以使該可固定構件不能旋轉；以及第二固定單元，可固定所述第二變速用差動旋轉機構的所述可固定構件，以使該可固定構件不能旋轉。2. 如權利要求1所述的動力輸出裝置，其中，所述變速傳遞單元的所述第一變速用差動旋轉機構和所述第二變速用 差動旋轉機構是三構件式行星齒輪機構。3. 如權利要求2所述的動力輸出裝置，其中，所述第一變速用差動旋轉機構是單小齒輪式行星齒輪機構，該單小齒 輪式行星齒輪機構具有與所述動力分配綜合機構的所述第一構件連接的 太陽齒輪、可被所述第一固定單元固定成不能旋轉的內嚙合齒輪、以及至 少保持一個與所述太陽齒輪和所述內嚙合齒輪兩者嚙合的小齒輪并與所述 驅動軸連接的行星齒輪架，所述第二變速用差動旋轉機構是單小齒輪式行星齒輪機構，該單小齒 輪式行星齒輪機構具有與所述動力分配綜合機構的所述第二構件連接的 太陽齒輪、可被所述第二固定單元固定成不能旋轉的內嚙合齒輪、以及至 少保持一個與所述太陽齒輪和所述內嚙合齒輪兩者嚙合的小齒輪并與所述 第一變速用差動旋轉機構的行星齒輪架以及所述驅動軸連接的行星齒輪 架。4. 如權利要求1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切斷單元，該變速用連接切斷單 元可執行所述第一變速用差動旋轉機構以及所述第二變速用差動旋轉機構 中任一個的所述輸出構件與所述可固定構件之間的連接和該連接的解除。5. 如權利要求4所述的動力輸出裝置，其中，還包括第三固定單元，該第三固定單元可固定所述動力分配綜合機構 的所述第一構件以及所述第二構件中的任一個以使其不能旋轉。6. 如權利要求1所述的動力輸出裝置，其中，還包括連接切斷單元，該連接切斷單元可執行所述第一電動機與所述 第一構件之伺的連接和該連接的解除、所述第二電動機與所述第二構件之 間的連接和該連接的解除、以及所述內燃機與所述第三構件之間的連接和 該連接的解除中的任一種。7. 如權利要求1所述的動力輸出裝置，其中，所述動力分配綜合機構位于所述第一電動機和所述第二電動機的之間 并與該兩個電動機同軸地配置。8. 如權利要求7所述的動力輸出裝置，其中， 所述動力分配綜合機構是三構件式行星齒輪...

【專利技術屬性】
技術研發人員：大庭秀洋，出鹽幸彥，
申請(專利權)人：豐田自動車株式會社，
類型：發明
國別省市：JP