CN102361770B - 混合动力驱动系统 - Google Patents

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Abstract

一种混合动力驱动系统设置有通过四个旋转元件执行差速操作的减速器、以及通过至少四个旋转元件执行差速操作的减速器单元，所述减速器单元的所述至少四个旋转元件包括传动地连接至第二旋转电机的输入旋转元件、静止元件、第一输出旋转元件和第二输出旋转元件。此混合动力驱动系统构造成能够从第一分配模式和第二分配模式中选择操作模式，该第一分配模式将第一减速旋转经由第一输出旋转元件传递至输出构件，而该第二分配模式将慢于第一减速旋转的第二减速旋转经由第二输出旋转元件传递至动力分配装置的输入旋转元件。

Description

混合动力驱动系统
技术领域
本发明涉及一种用于混合动力车辆中的混合动力驱动系统，其中所述混合动力车辆中除了发动机以外还设置有两个旋转电机作为驱动力源。
背景技术
近年来，通过结合使用发动机和作为驱动力源的旋转电机来改进发动机燃料效率和减少废气的混合动力车辆已经投入实际使用。例如，日本专利申请公开号No.2008-120139(JP-A-2008-120139)描述了在混合动力车辆中使用的这种驱动系统的一个示例。JP-A-2008-120139中描述的驱动系统是所谓分配混合动力驱动系统，其使用动力分配装置将来自发动机的驱动力分布至输出构件侧和第一旋转电机侧。如JP-A-2008-120139的图1和2中示出的，在此混合动力驱动系统中，发动机1、第一旋转电机2和输出构件5分别连接至使用至少三个旋转元件执行差速操作的动力分配装置4的旋转元件。此外，输出构件5连接至能够设定至少两个速比——即，高速比和低速比——的变速机构6的输出侧，而第二旋转电机3连接至变速机构6的输入侧。此外，离合器机构8设置为选择性地将发动机1连接至第二旋转电机3。其结果是，此混合动力驱动系统实现各种操作模式并且具有卓越的动力传递效率。
在JP-A-2008-120139中描述的混合动力驱动系统中，随着车速提高，操作模式以这样的顺序切换：从离合器机构8释放并且来自发动机1的分布动力和来自第二旋转电机3的减速后的动力均直接传递至输出构件5的模式切换至作为并联模式的机械锁止模式，随后在输出构件的旋转速度被发动机旋转增大的所谓超速传动状态下切换至输出分配模式。通过此混合动力驱动系统结构，通过设置离合器机构8，能够抑制在输出分配模式下当第二旋转电机3用于发电而第一旋转电机2用于动力运转时的动力循环。
如JP-A-2008-120139的段落[0062]中描述的，此混合动力驱动系统构造成当切换至输出分配模式时，变速机构6首先置于空挡状态，使第一马达-发电机2的旋转速度为0或接近于零的低旋转速度。随后，当第二马达-发电机3和发动机同步旋转时，接合离合器机构8，由此完成向输出分配模式的切换。
即，在JP-A-2008-120139中描述的系统中，当试图使第二旋转电机在输出构件侧和动力分配装置的输入旋转元件侧(即，发动机侧)之间切换时，有必要首先将设置在第二旋转电机与输出构件之间的变速机构置于空挡状态，随后使第二旋转电机与动力分配装置的输入旋转元件同步，随后接合离合器机构。然而，此操作可能造成在切换的过程中产生换挡冲击或者驱动力下降，由此可能给乘员带来不愉快的感觉。
发明内容
本发明提供了一种混合动力驱动系统，其包括动力分配装置，将来自发动机的动力分配并将传递至第一旋转电机和输出构件侧，抑制在超速传动状态中在高行驶速度下可能产生的动力循环，并抑制切换模式时的换挡冲击和驱动力下降。
本发明的第一方面涉及一种混合动力驱动系统，其包括：输入构件，该输入构件连接至发动机从而传递驱动力；输出构件，该输出构件连接至车轮从而传递驱动力；第一旋转电机；第二旋转电机；动力分配装置，该动力分配装置通过至少三个旋转元件执行差速操作，至少三个旋转元件包括连接至输入构件从而传递驱动力的输入旋转元件、连接至第一旋转电机从而传递驱动力的反作用力旋转元件、和连接至输出构件从而传递驱动力人输出旋转元件；减速器，该减速器通过至少四个旋转元件执行差速操作，至少四个旋转元件包括连接至第二旋转电机从而传递驱动力的输入旋转元件、固定不转或者选择性地固定不转的静止元件、第一输出旋转元件和第二输出旋转元件；和控制部，该控制部从第一分配模式和第二分配模式中选择混合动力驱动系统的操作模式，在第一分配模式中减速器的输入旋转元件的第一旋转由减速器减速并经由第一输出旋转元件传递至输出构件，在第二分配模式中减速器的输入旋转元件的第二旋转经由第二输出旋转元件传递至动力分配装置的输入旋转元件并且慢于第一旋转。
另外，在本申请中术语“传动地连接”指两个旋转元件以使得能够传递驱动力的方式连接的状态，并且用作这样的概念：其包括两个旋转元件连接从而一起旋转的状态，或者两个旋转元件以使得能够经由一个或者两个或者更多个传递构件传递驱动力的方式连接的状态。这种传递构件的示例包括以相同的旋转速度传递旋转或者在改变旋转速度后传递旋转的各种构件，如轴、齿轮机构、带或者链等。然而，当差动齿轮单元(装置)的旋转元件被称为传动地连接时，其指的是差动齿轮单元的三个旋转元件不经由其他旋转元件而传动地连接在一起的状态。此外，在本申请中，术语“旋转电机”用作这样的概念：其还包括马达(即，电动机)、发电机和能够根据需要起马达作用和起发电机作用的马达-发电机中的任何一个。
此外，在此混合动力驱动系统中，设置动力分配装置使从发动机经由输入构件传递至动力分配装置的驱动力能够分布至第一旋转电机和输出构件侧。此外，本申请的混合动力驱动系统设置有通过至少四个旋转元件执行差速操作的减速器。第二旋转电机传动地连接至此减速器的输入旋转元件。减速器具有固定不转或者选择性地固定不转的静止元件。第二旋转电机的旋转减速并被传递至减速器的第一输出旋转元件和第二输出旋转元件。即，在第一分配模式中，第一旋转经由第一输出旋转元件传递至输出构件，而在第二分配模式中，慢于第一旋转的第二旋转经由第二输出旋转元件传递至动力分配装置的输入旋转元件。
换言之，此混合动力驱动系统在第一分配模式和第二分配模式之间切换操作模式，在第一分配模式中将第一旋转——即减速器输入旋转元件的减速旋转——经由第一输出旋转元件传递至第二输出旋转元件，而在第二分配模式中第二旋转——即比第一旋转减速得更多的、减速器输入旋转元件的旋转——经由第二输出旋转元件传递至动力分配装置的输入旋转元件。此处，第一分配模式是将第二旋转电机的减速旋转直接传递至输出构件的模式，而第二分配模式是将第二旋转电机的减速旋转传递至动力分配装置的输入旋转元件的模式。以此方式提供第二分配模式使得能够抑制动力循环。即，在第二分配模式中，即使当第一旋转电机正在进行动力运转且第二旋转电机正在发电时，发动机的驱动力也直接传递至第二旋转电机，所以能够抑制因使第一旋转电机进行动力运转而产生的驱动力被用于由第二旋转电机发电所造成的动力循环。与此同时，来自第二旋转电机的减速旋转不经过输出构件而传递至动力分配装置的输入旋转元件。因此发动机的驱动力由第二旋转电机的驱动力抵消，所以能够减小需要通过使第一旋转电机动力运转而产生的反作用力的量。其结果是，能够提高当第一旋转电机进行动力运转而第二旋转电机发电时混合动力驱动系统的能量效率。
此外，通过动力分配装置，随着车速提高，第一旋转电机的旋转从正旋转变为负旋转，反作用力旋转元件的旋转也从正旋转变为负旋转，且动力分配装置的输出旋转元件的旋转也改变。因此，使减速器的第二输出旋转元件对应于动力分配装置的输入旋转元件从而使它们同步，并且使减速器的第一输出旋转元件对应于动力分配装置的输出旋转元件从而使它们同步。其结果是，能够在不将变速机构置于空挡状态的情况下切换模式，这使得能够避免当切换模式时的换挡冲击或者驱动力下降。通过此结构，动力分配装置的两个旋转元件仅需要对应于减速器的第一输出旋转元件和第二旋转元件，所以能够适当地设定切换模式时时刻的齿轮速比。此外，减速器既起减小第二旋转电机的旋转速度的作用又执行同步切换。
此处，减速器的输入旋转元件、静止元件、第一输出旋转元件和第二输出旋转元件的旋转速度的顺序能够为i)静止元件，ii)第二输出旋转元件，iii)第一输出旋转元件，和iv)输入旋转元件。
根据此结构，传动地连接至减速器的输入旋转元件的第二旋转电机的旋转能够被减速，随后传递至第一输出旋转元件和第二输出旋转元件。与此同时，比从减速器的输入旋转元件传递至第一输出旋转元件的第一旋转慢的第二旋转、即比第一旋转减速得多的第二旋转能够传递至第二输出旋转元件。因此，根据此结构，第一分配模式和第二分配模式能够适当地实现。
此外，混合动力驱动系统也能够包括第一分配模式接合装置和第二分配模式接合装置，第一分配模式接合装置接合以实现第一分配模式，第二分配模式接合装置接合以实现第二分配模式。
根据此结构，第一分配模式或第二分配模式能够通过接合第一分配模式接合装置或第二分配模式接合装置中的任意一个而释放另一个来选择性地实现。因此，能够通过切换两个接合装置的接合状态而在两个模式之间容易地切换。
此外，能够通过在第二分配模式接合装置两侧上的接合构件的旋转速度相同时接合第二分配模式接合装置来执行从第一分配模式至第二分配模式的切换。能够通过在第一分配模式接合装置两侧上的接合构件的旋转速度相同时接合第一分配模式接合装置来执行从第二分配模式至第一分配模式的切换。
根据此结构，能够在基本没有来自第一分配模式接合装置或者第二分配模式接合装置中的任意一个的接合的冲击的情况下执行第一分配模式与第二分配模式之间的切换。
此外，至少第二分配模式接合装置是啮合式接合装置，其中第二分配模式接合装置两侧上的接合构件相互啮合。
根据此结构，并不像将摩擦接合装置用作第二分配模式接合装置时那样需要用于产生接合压力或者释放压力的液压压力，所以能够抑制来自液压泵的驱动力的损失，由此使得容易提高传动系统的传递效率。此外，当通过向具有第二旋转电机的旋转经由减速器传递至输出构件的结构的已知混合动力驱动系统添加使得能够实现第二分配模式的结构来形成根据本发明的混合动力驱动系统时，没有必要重新设计用于向第二分配模式接合装置供给液压压力的液压通道，所以能够保持壳体等的改变最小化。另外，为了完全消除对供给液压压力的需要，第二分配模式接合装置可以使用电磁致动器执行切换操作以接合或释放。此外，通过根据本申请的混合动力驱动系统的结构，当切换为第二分配模式时，容易使切换成为当第二分配模式接合装置两侧上的接合构件的旋转速度相同时接合第二分配模式接合装置的同步切换。此外，容易使那时的第二分配模式接合装置的传送扭矩接近于零。因此，即使第二分配模式接合装置是啮合式接合装置，也能够抑制接合过程中的冲击并且能够容易地实现快速切换。
此外，控制部可选择将减速器的第一输出旋转元件的旋转传递至输出构件并且将第二输出旋转元件的旋转传递至动力分配装置的输入旋转元件的并联模式。
根据此结构，提供此并联模式使得能够良好地利用发动机的驱动力。即，在此并联模式中，车辆能够仅通过发动机的驱动力行驶而不驱动第一旋转电机和第二旋转电机两者。因此，根据车辆的行驶状态，能够抑制通过旋转电机将发动机的功转换为电力时发生的损失。其结果是，能够提高混合动力驱动系统的效率。
此外，控制部能够选择第三分配模式，在第三分配模式中减速器的输入旋转元件的第三旋转经由减速器的第一输出旋转元件传递至输出构件并且慢于第一旋转。
根据此结构，正如第一分配模式，能够实现第三分配模式，第三分配模式是这样的分配模式，其将减速器输入旋转元件的旋转速度减速后的旋转经由第一输出元件传递至输出构件，即，将已经比第一分配模式的第一旋转减速得多的第三旋转传递至输出构件。因此，在将第二旋转电机的旋转传递至输出构件的第三分配模式中，第二旋转电机的扭矩能够增大成大于第一分配模式中的扭矩，随后传递至输出构件。因此，能够以更大的驱动力驱动车辆，或者能够在保持相同驱动力的同时使第二旋转电机更小。
在本申请中将描述实现上述本发明的第一方面的六个模式(第一模式至第六模式)。第一模式是减速器的静止元件总是固定的模式。第二模式是减速器的静止元件选择性地固定的模式。第三至第六模式是使得能够在上述第一分配模式和第二分配模式之外进一步实现将慢于第一旋转的第三旋转传递至输出构件的第三分配模式的模式。
1.第一模式
在本发明的第一模式中，减速器是包括四个旋转元件的差动齿轮单元，该四个旋转元件按旋转速度的顺序是第一旋转元件、第二旋转元件、第三旋转元件和第四旋转元件。第一旋转元件固定至非旋转构件，第二旋转元件是第二输出旋转元件，第三旋转元件是第一输出旋转元件，而第四旋转元件传动地连接至第二旋转电机。混合动力驱动系统还包括第一接合装置和第二接合装置，该第一接合装置选择性使第一输出旋转元件与输出构件地传动地连接或分离，该第二接合装置选择性使第二输出旋转元件与动力分配装置的输入旋转元件传动地连接或分离。
在本申请中，短语“按旋转速度的顺序”的含义是或者按从高速侧至低速侧的顺序，或者按从低速侧至高速侧的顺序，根据差动齿轮单元的旋转状态，两者均是可能的。在任意一种情况下，旋转元件的顺序不改变。此外，本申请中的术语“分离”指驱动连接被分离的状态，即，两个旋转元件之间不传递驱动力的状态。
在本发明的此第一模式中，第一分配模式能够由以下状态实现：第一接合元件将减速器的第一输出旋转元件传动地连接至输出构件、而第二接合装置将减速器的第二输出旋转元件与动力分配装置的输入旋转元件分离。另一方面，第二分配模式能够由以下状态实现：第一接合元件将减速器的第一输出旋转元件与输出构件分离、而第二接合装置将减速器的第二输出旋转元件传动地连接至动力分配装置的输入旋转元件。因此，在本发明的此第一模式中，通过适当地设定接合装置两者的状态，容易在这些模式两者之间切换。此外，当实现并联模式时，在第一接合装置和第二接合装置均接合的状态下，一个旋转元件的旋转传递至输出构件，而另一个旋转元件的旋转传递至动力分配装置的输入旋转元件。此外，在接合装置均释放的状态下，车辆也能够仅使用从发动机获得的驱动力来行驶。
使用此结构使得能够通过使用旋转元件数量尽可能少的差动齿轮单元来实现几乎没有能量损失的紧凑型混合动力驱动系统。此外，此结构还使得第一接合装置和第二接合装置均能够为啮合式接合装置而非摩擦接合装置。即，在本发明的第一模式中，为了使用用于第一接合装置和第二接合装置两者的啮合式接合装置切换模式，第二旋转电机的驱动力必须大致为“0”。通过本发明的此第一模式，能够使第二旋转电机的驱动力在切换模式的同期大致为“0”，所以能够在不改变发动机操作点(即，不降低发动机效率)的情况下通过啮合式接合装置执行切换。
在本发明的此第一模式的结构中，减速器可由包括四个旋转元件的拉维娜式行星齿轮组形成，拉维娜式行星齿轮组的四个旋转元件按旋转速度的顺序是第一恒星齿轮、共用行星架、共用齿圈和第二恒星齿轮。第一恒星齿轮可固定至非旋转构件，第二恒星齿轮可传动地连接至第二旋转电机，共用行星架可以是第二输出旋转元件，而共用齿圈可以是第一输出旋转元件。
以此方式使用拉维娜式行星齿轮组使得能够实现紧凑且高度可靠的混合动力驱动系统。另外，本申请中的拉维娜式行星齿轮组由一个单小齿轮式行星齿轮组和共享行星架和齿圈的一个双小齿轮式行星齿轮组形成。
2.第二模式
在本发明的第二模式中，减速器由第一差动齿轮单元和第二差动齿轮单元形成，第一差动齿轮单元和第二差动齿轮单元中的每个均具有三个旋转元件，三个旋转元件按旋转速度的顺序是第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件。第一差动齿轮单元的第三旋转元件传动地连接至第二旋转电机，而第一差动齿轮单元的第二旋转元件传动地连接至输出构件。第二差动齿轮单元的第三旋转元件传动地连接至第二旋转电机，且第二差动齿轮单元的第二旋转元件传动地连接至输入构件。混合动力驱动系统还包括：第一接合元件，该第一接合元件将第一差动齿轮单元的第一旋转元件固定至非旋转构件或从非旋转构件释放；和第二接合装置，该第二接合装置将第二差动齿轮单元的第一旋转元件固定至非旋转构件或从非旋转构件释放。
在本发明的此第二模式中，第一分配模式能够由以下状态实现：第一接合装置固定第一差动齿轮单元的第一旋转元件、而第二接合装置释放第二差动齿轮单元的第一旋转元件。另一方面，第二分配模式能够由以下状态实现：第一接合装置释放第一差动齿轮单元的第一旋转元件、而第二接合装置固定第二差动齿轮单元的所述第一旋转元件。因此，在本发明的此第二模式中，通过适当地设定两个接合装置的状态，容易在这两个模式之间切换。此外，当实现并联模式时，在第一接合装置和第二接合装置均接合的状态下，一个旋转元件的旋转传递至输出构件，而另一个旋转元件的旋转传递至动力分配装置的输入旋转元件。此外，在接合装置均释放的状态下，车辆也能够仅使用从发动机获得的驱动力来行驶。
此外，此结构还使得第一接合装置和第二接合装置均能够为啮合式接合装置而非摩擦接合装置。即，在本发明的第二模式中，为了使用用于第一接合装置和第二接合装置两者的啮合式接合装置切换模式，第二旋转电机的驱动力必须大致为“0”。通过本发明的此第二模式，能够使第二旋转电机的驱动力在切换模式的同期大致为“0”，所以能够在不改变发动机操作点(即，不减小发动机效率)的情况下通过啮合式接合装置执行切换。
在本发明的此第二模式的结构中，第一差动齿轮单元可以是双小齿轮式行星齿轮组。第一差动齿轮单元的第一旋转元件可以是行星架，第一差动齿轮单元的第二旋转元件可以是齿圈，而第一差动齿轮单元的第三旋转元件可以是恒星齿轮。第二差动齿轮单元可以是单小齿轮式行星齿轮组，而第二差动齿轮单元的第一旋转元件可以是齿圈，第二差动齿轮单元的第二旋转元件可以是行星架，而第二差动齿轮单元的第三旋转元件可以是恒星齿轮。
使用此结构使得能够通过使用旋转元件数量尽可能少的差动齿轮单元实现几乎没有能量损失的紧凑型混合动力驱动系统。
3.第三模式
在本发明的第三模式中，减速器由包括四个旋转元件的第一差动齿轮单元和包括三个旋转元件的第二差动齿轮单元形成，第一差动齿轮单元的四个旋转元件按旋转速度的顺序是第一旋转元件、第二旋转元件、第三旋转元件和第四旋转元件，第二差动齿轮单元的三个旋转元件按旋转速度的顺序是第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件。第一差动齿轮单元的第三旋转元件传动地连接至输出构件，而第一差动齿轮单元的第四旋转元件传动地连接至第二旋转电机。第二差动齿轮单元的第二旋转元件传动地连接至输入构件，而第二差动齿轮单元的第三旋转元件传动地连接至第二旋转电机。混合动力驱动系统还包括：第一接合装置，该第一接合装置将第一差动齿轮单元的第一旋转元件固定至非旋转构件或从非旋转构件释放；第二接合装置，该第二接合装置将第二差动齿轮单元的第一旋转元件固定至非旋转构件或从非旋转构件释放；和第三接合装置，该第三接合装置使第一差动齿轮单元的第二旋转元件固定至非旋转构件或从非旋转构件释放。
在本发明的此第三模式中，第一分配模式能够通过接合第一接合装置以固定第一差动齿轮单元的第一旋转元件、并释放第二接合装置及第三接合装置实现。另一方面，第二分配模式能够通过接合第二接合装置以固齿第二差动齿轮单元的第一旋转元件、并释放第一接合装置及第三接合装置实现。此外，当实现第三分配模式时，第三接合装置接合以固定第一差动齿轮单元的第二旋转元件，并且释放第一接合装置及第二接合装置。因此，通过本发明的此第三模式，容易通过适当地设定三个接合装置的状态而以可切换的方式实现三个分配模式。此外，当实现并联模式时，接合第二接合装置、并且接合第一接合装置和第三接合装置中的任意一个而释放另一个。此外，通过释放全部三个接合装置，车辆也能够仅使用从发动机获得的驱动力来行驶。
在本发明的此第三模式的结构中，第一差动齿轮单元可以是具有四个旋转元件的拉维娜式行星齿轮组，拉维娜式行星齿轮组的四个旋转元件按旋转速度的顺序是第一恒星齿轮、共用行星架、共用齿圈和第二恒星齿轮。第一差动齿轮单元的第一旋转元件可以是第二恒星齿轮，第一差动齿轮单元的第二旋转元件可以是共用齿圈，第一差动齿轮单元的第三旋转元件可以是共用行星架，而第一差动齿轮单元的第四旋转元件可以是第一恒星齿轮。第二差动齿轮单元可以是单小齿轮式行星齿轮组。第二差动齿轮单元的第一旋转元件可以是齿圈，第二差动齿轮单元的第二旋转元件可以是行星架，而第二差动齿轮单元的第三旋转元件可以是恒星齿轮。使用此结构使得能够适当地实现根据本申请的混合动力驱动系统。
4.第四模式
在本发明的第四模式中，减速器由第一差动齿轮单元和第二差动齿轮单元形成，第一差动齿轮单元和第二差动齿轮单元中的每个均具有三个旋转元件，三个旋转元件按旋转速度的顺序是第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件。第一差动齿轮单元的第二旋转元件传动地连接至第二差动齿轮单元的第二旋转元件，而第一差动齿轮单元的第三旋转元件传动地连接至输出构件。第二差动齿轮单元的第一旋转元件固定至非旋转构件，而第二差动齿轮单元的第三旋转元件传动地连接至第二旋转电机。混合动力驱动系统还包括：第一接合装置，该第一接合装置将第一差动齿轮单元的第一旋转元件固定至非旋转构件或从非旋转构件释放；第二接合装置，该第二接合装置选择性地将第一差动齿轮单元的第二旋转元件与第二差动齿轮单元的第二旋转元件传动地连接或分离；和第三接合装置，该第三接合装置选择性地将第一差动齿轮单元的第一旋转元件与输出构件传动地连接或分离。
在本发明的此第四模式中，第一分配模式能够通过接合第一接合装置以固定第一差动齿轮单元的第一旋转元件、并释放第二接合装置及第三接合装置实现。另一方面，第二分配模式能够通过接合第二接合装置以将第一差动齿轮单元的第二旋转元件和第二差动齿轮单元的第二旋转元件传动地连接至输入构件、并释放第一接合装置及第三接合装置实现。此外，当实现第三分配模式时，接合第三接合装置以将第一差动齿轮单元的第一旋转元件传动地连接至输出构件、并释放第一接合装置及第二接合装置。因此，通过本发明的此第四模式，容易通过适当地设定三个接合装置的状态而以可切换的方式实现三个分配模式。此外，当实现并联模式时，接合第二接合装置，并且接合第一接合装置和第三接合装置中的任意一个而释放另一个。此外，通过释放全部三个接合装置，车辆也能够仅使用从发动机获得的驱动力来行驶。
在本发明的此第四模式的结构中，第一差动齿轮单元可以是双小齿轮行星齿轮组，第一差动齿轮单元的第一旋转元件可以是行星架或恒星齿轮，第一差动齿轮单元的第二旋转元件可以是齿圈，而第一差动齿轮单元的第三旋转元件可以是恒星齿轮或行星架。第二差动齿轮单元可以是单小齿轮式行星齿轮组，第二差动齿轮单元的第一旋转元件可以是齿圈，第二差动齿轮单元的第二旋转元件可以是行星架，而第二差动齿轮单元的第三旋转元件可以是恒星齿轮。使用此结构使得能够适当地实现根据本申请的混合动力驱动系统。
5.第五模式
在本发明的第五模式中，减速器由第一差动齿轮单元和第二差动齿轮单元形成，第一差动齿轮单元和第二差动齿轮单元中的每个均具有三个旋转元件，三个旋转元件按旋转速度的顺序是第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件。第一差动齿轮单元的第一旋转元件传动地连接至第二差动齿轮单元的第二旋转元件，而第一差动齿轮单元的第二旋转元件传动地连接至输出构件。第二差动齿轮单元的第一旋转元件固定至非旋转构件，而第二差动齿轮单元的第三旋转元件传动地连接至第二旋转电机。混合动力驱动系统还包括：第一接合装置，该第一接合装置使第一差动齿轮单元的第三旋转元件与第二差动齿轮单元的第三旋转元件选择性地传动地连接或者分离；第二接合装置，该第二接合装置使第一差动齿轮单元的第一旋转元件和第二差动齿轮单元的第二旋转元件与输入构件选择性地传动地连接或者分离；和第三接合装置，该第三接合装置使第一差动齿轮单元的第一旋转元件与第一差动齿轮单元的第三旋转元件选择性地传动地连接或者分离。
在本发明的此第五模式中，第一分配模式能够通过接合第一接合装置以将第一差动齿轮单元的第三旋转元件传动地连接至第二差动齿轮单元的第三旋转元件、并释放第二接合装置及第三接合装置实现。另一方面，第二分配模式能够通过接合第二接合装置以将第一差动齿轮单元的第一旋转元件和第二差动齿轮单元的第二旋转元件传动地连接至输出构件、并释放第一接合装置及第三接合装置实现。此外，当实现第三分配模式时，接合第三接合装置以将第一差动齿轮单元的第一旋转元件传动地连接至第一差动齿轮单元的第三旋转元件、并且释放第一接合装置及第二接合装置。因此，通过本发明的此第五模式，容易通过适当地设定三个接合装置的状态而以可切换的方式实现三个分配模式。此外，当实现并联模式时，接合第二接合装置，并且接合第一接合装置和第三接合装置中的任意一个而释放另一个。此外，通过释放全部三个接合装置，车辆也能够仅使用从发动机获得的驱动力来行驶。
6.第六模式
在本发明的第六模式中，减速器由第一差动齿轮单元和第二差动齿轮单元形成，第一差动齿轮单元和第二差动齿轮单元中的每个均具有三个旋转元件，三个旋转元件按旋转速度的顺序是第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件。第一差动齿轮单元的第一旋转元件传动地连接至第二差动齿轮单元的第二旋转元件，而第一差动齿轮单元的第二旋转元件传动地连接至输出构件。第二差动齿轮单元的第一旋转元件固定至非旋转构件，而第二差动齿轮单元的第三旋转元件传动地连接至第二旋转电机。混合动力驱动系统还包括：第一接合装置，该第一接合装置选择性地将第一差动齿轮单元的第三旋转元件与第二差动齿轮单元的第三旋转元件传动地连接或者分离；第二接合装置，该第二接合装置选择性地将第一差动齿轮单元的第一旋转元件和第二差动齿轮单元的第二旋转元件与输入构件传动地连接或者分离；和第三接合装置，该第三接合装置将第一差动齿轮单元的第三旋转元件与非旋转构件固定或分离。
在本发明的此第六模式中，第一分配模式能够通过接合第一接合装置以将第一差动齿轮单元的第三旋转元件传动地连接至第二差动齿轮单元的第三旋转元件、并释放第二接合装置及第三接合装置实现。另一方面，第二分配模式能够通过接合第二接合装置以将第一差动齿轮单元的第一旋转元件和第二差动齿轮单元的第二旋转元件传动地连接至输入构件、并释放第一接合装置及第三接合装置实现。此外，当实现第三分配模式时，接合第三接合装置以固定第一差动齿轮单元的第三旋转元件、并且释放第一接合装置及第二接合装置。因此，通过本发明的此第六模式，容易通过适当地设定三个接合装置的状态而以可切换的方式实现三个分配模式。此外，当实现并联模式时，接合第二接合装置，并且接合第一接合装置和第三接合装置中的任意一个而释放另一个。此外，通过释放全部三个接合装置，车辆也能够仅使用从发动机获得的驱动力来行驶。
在上述本发明的第五和第六模式中，第一差动齿轮单元可以是单小齿轮式行星齿轮组，第一差动齿轮单元的第一旋转元件可以是齿圈，第一差动齿轮单元的第二旋转元件可以是行星架，而第一差动齿轮单元的第三旋转元件可以是恒星齿轮。此外，第二差动齿轮单元可以是单小齿轮式行星齿轮单元，第二差动齿轮单元的第一旋转元件可以是齿圈，第二差动齿轮单元的第二旋转元件可以是行星架，而第二差动齿轮单元的第三旋转元件是恒星齿轮。使用此结构使得能够适当地实现根据本申请的混合动力驱动系统。
此外，上述本发明的第三至第六模式的结构还使得第二接合装置能够为啮合式接合装置而非摩擦接合装置。即，在本发明的第三至第六模式中，为了使用用于第二接合装置的啮合式接合装置切换模式，当执行从第一分配模式至第二分配模式的切换时，第二旋转电机的驱动力必须大致为“0”。通过本发明的第三至第六模式，能够使第二旋转电机的驱动力在执行这种模式切换的同期大致为“0”，所以能够在不改变发动机操作点(即，不减小发动机效率)的情况下通过啮合式接合装置执行切换。
附图说明
下文将参照附图在本发明实施方式的详细描述中描述本发明的特征、优点以及技术工业意义，其中相同数字指示相同元件，图中：
图1是根据本发明第一实施方式的混合动力驱动系统的结构的简图；
图2是示出根据本发明第一实施方式的混合动力驱动系统的系统结构的框架格式的视图；
图3是示出根据本发明第一实施方式的每个模式下的多个接合装置的操作状态的操作表；
图4是根据本发明第一实施方式的混合动力驱动系统的各个旋转元件的连接状态的视图；
图5A和图5B是根据本发明第一实施方式的第一分配模式的速度图；
图6是根据本发明第一实施方式的并联模式的速度图；
图7A和图7B是根据本发明第一实施方式的第二分配模式的速度图；
图8是根据本发明第二实施方式的混合动力驱动系统的结构的简图；
图9是示出根据本发明第二实施方式的每个模式下的多个接合装置的操作状态的操作表；
图10是根据本发明第二实施方式的混合动力驱动系统的各个旋转元件的连接状态的视图；
图11A和图11B是根据本发明第二实施方式的第一分配模式的速度图；
图12是根据本发明第二实施方式的并联模式的速度图；
图13A和图13B是根据本发明第二实施方式的第二分配模式的速度图；
图14是根据本发明第三实施方式的混合动力驱动系统的结构的简图；
图15是示出根据本发明第三实施方式的每个模式下的多个接合装置的操作状态的操作表；
图16是根据本发明第三实施方式的第三分配模式的速度图；
图17是根据本发明第三实施方式的第一分配模式的速度图；
图18是根据本发明第三实施方式的第二分配模式的速度图；
图19是根据本发明第三实施方式的第一并联模式的速度图；
图20是根据本发明第三实施方式的第二并联模式的速度图；
图21是根据本发明第四实施方式的混合动力驱动系统的结构的简图；
图22是示出根据本发明第四实施方式的每个模式下的多个接合装置的操作状态的操作表；
图23是根据本发明第四实施方式的第三分配模式的速度图；
图24是根据本发明第四实施方式的第一分配模式的速度图；
图25是根据本发明第四实施方式的第二分配模式的速度图；
图26是根据本发明第四实施方式的第一并联模式的速度图；
图27是根据本发明第四实施方式的第二并联模式的速度图；
图28是根据本发明第五实施方式的混合动力驱动系统的结构的简图；
图29是示出根据本发明第五实施方式的每个模式下的多个接合装置的操作状态的操作表；
图30是根据本发明第五实施方式的第三分配模式的速度图；
图31是根据本发明第五实施方式的第一分配模式的速度图；
图32是根据本发明第五实施方式的第二分配模式的速度图；
图33是根据本发明第五实施方式的第一并联模式的速度图；
图34是根据本发明第五实施方式的第二并联模式的速度图；
图35是根据本发明第六实施方式的混合动力驱动系统的结构的简图；
图36是示出根据本发明第六实施方式的每个模式下的多个接合装置的操作状态的操作表；
图37是根据本发明第六实施方式的第三分配模式的速度图；
图38是根据本发明第六实施方式的第一分配模式的速度图；
图39是根据本发明第六实施方式的第二分配模式的速度图；
图40是根据本发明第六实施方式的第一并联模式的速度图；
图41是根据本发明第六实施方式的第二并联模式的速度图；
图42是根据本发明另一实施方式的混合动力驱动系统的结构的简图。
具体实施方式
1.第一实施方式
将参照附图描述本发明的第一实施方式。图1是根据此实施方式的混合动力驱动系统H的结构的简图。另外，图1中省略了轴对称结构的一部分。图2是示出根据此实施方式的混合动力驱动系统H的系统结构的框架格式的视图。另外，在图2中，实线箭头指示各种信息的传递路径，虚线指示动力传递路径，而白色箭头外轮廓线指示液压压力传递路径。
如图1中示出的，混合动力驱动系统H包括传动地连接至发动机E的输入构件I、传动地连接至车轮W(见图2)的输出构件O、第一旋转电机MG1、第二旋转电机MG2、动力分配装置PD和减速器PR。混合动力驱动系统H还包括第一离合器C1和第二离合器C2，该第一离合器C1选择性地使减速器PR的共用齿圈R1(即，第一输出旋转元件E6)与输出构件O传动地连接或分离，该第二离合器C2选择性地使减速器PR的共用行星架CA1(即，第二输出旋转元件E7)与输入构件I传动地连接或分离。在此实施方式中，第一离合器C1构成本发明的第一接合装置EE1，第二离合器C2构成本发明的第二接合装置EE2。混合动力驱动系统H的这些元件容纳在固定至车辆的非旋转构件——壳体CS中。
如稍后将描述的，根据此实施方式中的混合动力驱动系统H在至少三个混合动力操作模式即，第一分配模式、并联模式和第二分配模式之间切换。以下将详细描述此混合动力驱动系统H的各部分的结构。
1-1.混合动力驱动系统的机械结构
现在将描述混合动力驱动系统H的各种部分的机械结构。如图1中示出的，用作输入构件I的输入轴传动地连接至发动机E。此处，发动机E是通过燃料的燃烧来驱动的内燃发动机。例如能够使用诸如汽油发动机或柴油发动机等各种公知发动机中的任意一个。在此示例中，输入构件I传动地连接至诸如发动机E的曲轴等输出旋转轴从而与输出旋转轴一起旋转。另外，能够将输入构件经由诸如减震器、离合器和变矩器等构件传动地连接至输出旋转轴。另外，因为输入构件I与发动机E的输出旋转轴一起旋转，输入构件I的旋转与发动机E的旋转相同，所以输入构件I的驱动力(即，包括扭矩，同样适用于下文)与发动机E的驱动力相同。
如图2中示出的，用作输出构件O的输出轴经由输出差动齿轮单元DF传动地联接至车轮W(即，驱动轮)。输出构件O与输入构件I同轴地布置。此外，在此混合动力驱动系统H中，发动机E、第一旋转电机MG1、第二旋转电机MG2、动力分配装置PD和减速器PR全部与输入构件I同轴地布置，所以整个混合动力驱动系统H是单轴结构。
如图1中示出的，第一旋转电机MG1具有固定至壳体CS的定子St1，和以可旋转的方式支承在此定子St1的径向内侧上的转子Ro1。第一旋转电机MG1的此转子Ro1传动地连接至恒星齿轮S0以与恒星齿轮S0一起旋转，其中该恒星齿轮S0用作动力分配装置PD的反作用力旋转元件E2。其结果是，第一旋转电机MG1操作作为反作用力接收器，用于使用动力分配装置PD分配(即，分布)来自发动机E的经由输入构件I传递的驱动力。此外，第二旋转电机MG2具有固定至壳体CS的定子St2，和以可旋转的方式支承在此定子St2的径向内侧上的转子Ro2。第二旋转电机MG2的此转子Ro2传动地连接至第二恒星齿轮S2从而与第二恒星齿轮S2一起旋转，该第二恒星齿轮S2用作减速器PR的输入旋转元件E4。其结果是，第二旋转电机MG2经由减速器PR传动地连接至输出构件O或者说行星架CA0，其中行星架CA0为动力分配装置PD的输入旋转元件E1。
如图2中示出的，第一旋转电机MG1经由第一逆变器22电连接至电池21，第二旋转电机MG2经由第二逆变器23电连接至电池21。第一旋转电机MG1和第二旋转电机MG2每个均既起到通过接收电力供给来产生动力的马达(即，电动机)的作用，又起到通过接收动力供给来发电的发电机的作用。如稍后将描述的，取决于旋转方向与驱动力方向之间的关系，第一旋转电机MG1和第二旋转电机MG2中每一个或者起发电机的作用或者起马达的作用。当第一旋转电机MG1或第二旋转电机MG2起发电机的作用时，其或者将产生的电力供给至电池21从而为电池21充电，或者将电力供给至起马达作用的另一旋转电机MG1或MG2从而使该旋转电机MG1或MG2动力运转。此外，当第一旋转电机MG1或第二旋转电机MG2起马达的作用时，其通过接收电池21所充入的电力供给或者由起发电机作用的另一旋转电机MG1或MG2产生的电力供给来进行动力运转。此外，第一旋转电机MG1的操作控制由第一旋转电机控制单元33和第一逆变器22根据来自主控制单元31的控制命令来执行。类似地，第二旋转电机MG2的操作控制由第二旋转电机控制单元34和第二逆变器23根据来自主控制单元31的控制命令来执行。
此处，电池21——该电池21为用于向第一旋转电机MG1和第二旋转电机MG2供电的蓄电装置——能够由诸如家用电源等外部电源充电。在本例中，尽管未在图中示出，但电池21电连接至与外部电源相连的连接器、或者如果外部电源是交流电源则电连接至将该交流电转换为直流电的诸如逆变器等结构，并由外部电源充电。另外，电池21也能够仅使用由第一旋转电机MG1或第二旋转电机MG2产生的电力来充电，而不由外部电源充电。
动力分配装置PD是具有三个旋转元件的差动齿轮单元。此处，如图1中示出的，动力分配装置PD是与输入构件I布置在同一轴线上的单小齿轮式行星齿轮组。即，动力分配装置PD具有支承多个小齿轮的行星架CA0、以及两者均与小齿轮啮合的恒星齿轮S0和齿圈R0作为旋转元件。恒星齿轮S0传动地连接至第一旋转电机MG1的转子从而与转子一起旋转，并且用作动力分配装置PD的反作用力旋转元件E2。行星架CA0传动地连接至输入构件I从而与输入构件I一起旋转，并且用作动力分配装置PD的输入旋转元件E1。齿圈R0传动地连接至输出构件O从而与输出构件O一起旋转，并且用作动力分配装置PD的输出旋转元件E3。按旋转速度的顺序，动力分配装置PD的这些旋转元件是恒星齿轮S0、行星架CA0和齿圈R0。因此，在此实施方式中，恒星齿轮S0是动力分配装置PD的第一旋转元件，行星架CA0是动力分配装置PD的第二旋转元件，而齿圈R0是动力分配装置PD的第三旋转元件。
减速器PR是具有四个旋转元件的差动齿轮单元。此处，减速器PR由具有四个旋转元件的拉维娜(Ravigneaux)式行星齿轮组形成，按旋转速度的顺序，拉维娜式行星齿轮组的四个旋转元件是第一恒星齿轮S1、共用行星架CA1、共用齿圈R1和第二恒星齿轮S2。此处，共用行星架CA1以可旋转的方式支承短小齿轮以及阶梯形长小齿轮，该短小齿轮与第一恒星齿轮S1和共用齿圈R1两者均啮合，阶梯形长小齿轮具有与第二恒星齿轮S2啮合的大直径部和与短小齿轮啮合的小直径部。为了便于下文描述，关于此减速器PR，由共用齿圈R1、共用行星架CA1和位于输入构件I侧(即，动力分配装置PD侧)的第一恒星齿轮S1形成的单小齿轮式行星齿轮组能够被称为第一行星齿轮组PR1，而由共用齿圈R1、共用行星架CA1和输出侧(即，图1中的右侧)上的第二恒星齿轮S2形成的双小齿轮式行星齿轮组能够被称为第二行星齿轮组PR2。在本例中的减速器PR获得为拉维娜式行星齿轮组，其中与输入构件I同轴布置的第一行星齿轮组PR1和第二行星齿轮组PR2组合起来，并且共享共用行星架CA1和共用齿圈R1。
第一行星齿轮组PR1具有支承多个小齿轮的共用行星架CA1、和二者均与那些小齿轮啮合的第一恒星齿轮S1和共用齿圈R1作为旋转元件。第一恒星齿轮S1固定至作为非旋转构件的壳体CS。因此，此第一恒星齿轮S1是减速器PR的静止元件E5。共用行星架CA1经由第二离合器C2——它是第二接合装置EE2——选择性地传动地连接至动力分配装置PD的行星架CA0(即，输入旋转元件E1)。因此，共用行星架CA1是减速器PR的第二输出旋转元件E7。共用齿圈R1经由第一离合器C1——它是第一接合装置EE1——选择性地传动地连接至输出构件O。因此，此共用齿圈R1是减速器PR的第一输出旋转元件E6。
第二行星齿轮组PR2具有支承多个小齿轮的共用行星架CA1、和均与那些小齿轮啮合的第二恒星齿轮S2和共用齿圈R1作为旋转元件。第二恒星齿轮S2传动地连接至第二旋转电机MG2的转子Ro2从而与转子Ro2一起旋转。因此，此第二恒星齿轮S2是减速器PR的输入旋转元件E4。共用行星架CA1和共用齿圈R1由第一行星齿轮组PR1共享。下文描述它们的连接关系。
如图5A至图7B中的速度图的上部中示出的，减速器PR的四个旋转元件按旋转速度的顺序为第一恒星齿轮S1、共用行星架CA1、共用齿圈R1和第二恒星齿轮S2。因此，在此实施方式中，第一恒星齿轮S1是减速器PR的第一旋转元件，共用行星架CA1是减速器PR的第二旋转元件，共用齿圈R1是减速器PR的第三旋转元件，而第二恒星齿轮S2是减速器PR的第四旋转元件。换言之，减速器PR的四个旋转元件按旋转速度的顺序为i)静止元件E5，ii)第二输出旋转元件E7，iii)第一输出旋转元件E6，和iv)输入旋转元件E4。
此外，混合动力驱动系统H包括未示出的油泵。例如，此油泵传动地连接至输入构件I。其结果是，当发动机E被驱动时，通过发动机E的驱动力驱动油泵。例如，能够将齿轮泵或叶轮泵等用作油泵。如将稍后描述的，油泵向液压控制设备35供给液压压力从而接合或释放接合装置C1和C2，并且润滑混合动力驱动系统H的各个部件。
第一离合器C1选择性地使输出构件O与共用齿圈R1——它是减速器PR的第一输出旋转元件E6——传动地连接或分离。因此，第一离合器C1构成本发明的第一接合装置EE1。当第一离合器C1接合时，输出构件O与减速器PR的共用齿圈R1传动地连接，而当第一离合器C1释放时，输出构件O与减速器PR的共用齿圈R1传动地分离。如稍后将描述的，第一分配模式通过接合第一离合器C1实现，所以作为第一接合装置EE1的第一离合器C1起第一分配模式接合装置的作用。
第二离合器C2选择性地使行星架CA0——它是动力分配装置PD的输入旋转元件E1——与共用行星架CA1——它是减速器PR的第二输出旋转元件E7——传动地连接或分离。因此，第二离合器C2构成本发明的第二接合装置EE2。当第二离合器C2接合时，共用行星架CA1和行星架CA0传动地连接，而当第二离合器C2释放时，共用行星架CA1和行星架CA0传动地分离。如稍后将描述的，第二分配模式通过接合第二离合器C2实现，所以作为第二接合装置EE2的第二离合器C2起第二分配模式接合装置的作用。
在此实施方式中，第一离合器C1和第二离合器C2均为摩擦接合装置。可将由液压压力操作的多片离合器用于第一离合器C1和第二离合器C2。如图2中示出的，液压压力从响应于来自主控制单元31的控制命令而操作的液压控制设备35供给至这些接合装置C1和C2。这些接合装置C1和C2的接合或释放由该液压压力控制。由未示出的油泵产生的液压压力供给至此液压控制设备35。
。另外，可将啮合式接合装置用于第一离合器C1和第二离合器C2中的至少一个。此处，此啮合式接合装置是通过接合装置C1或接合装置C2两侧的接合构件的啮合部进行接合的装置。此啮合式接合装置不需要单独的液压压力或诸如电磁力等接合力来保持接合状态。可将手动变速器中常用的同步机构或犬牙式离合器机构等用作此种啮合式接合装置。如稍后将描述的，在此实施方式中，第一离合器C1和第二离合器C2在第二旋转电机MG2不产生驱动力时接合。因此，即使第一离合器C1和第二离合器C2都由啮合式接合装置形成，它们也能够良好地切换至接合状态。此外，如果两个接合装置C1和C2均为啮合式接合装置，则不需要用于产生接合压力或释放压力的液压压力，所以与当这两个接合装置C1和C2均为摩擦接合装置时相比，能够抑制因液压泵造成的驱动力损失，并且能够容易地提高传动系统的传递效率。另外，为了消除对于供给液压压力的需要，可由电磁致动器执行使这些啮合式接合装置在接合状态和释放状态之间切换的操作。
如上述，混合动力驱动系统H设置有减速器PR，所以能够将第二旋转电机MG2的旋转减速，并且能够放大驱动力并将其传递至输出构件O或动力分配装置PD的输入旋转元件。
当第一离合器C1接合而第二离合器C2释放时，由发动机E产生的驱动力通过动力分配装置PD的操作分配并被传递至第一旋转电机MG1和输出构件O。此外，在由减速器PR的操作减速以后，第二旋转电机MG2的旋转和驱动力传递至输出构件O。另一方面，当第一离合器C1释放而第二离合器C2接合时，由发动机E产生的驱动力通过动力分配装置PD和减速器PR的操作分配并被传递至第二旋转电机MG2和输出构件O。此时，当从动力分配装置PD侧看时，减速器PR操作作为增速装置，而当从第二旋转电机MG2侧看时，操作作为减速装置。
1-2.混合动力驱动系统的控制系统的结构
如图2中示出的，混合动力驱动系统H设置有用于控制该系统的各个部件的主控制单元31。主控制单元31与发动机控制单元32、第一旋转电机控制单元33、第二旋转电机控制单元34和液压控制设备35连接，使得能够在这些单元之间传递信息。发动机控制单元32通过控制发动机E的各个部件来控制发动机E以输出所需旋转速度和驱动力(即，扭矩)。第一旋转电机控制单元33通过控制第一逆变器22来控制第一旋转电机MG1以输出所需旋转速度和驱动力(即，扭矩)。第二旋转电机控制单元34通过控制第二逆变器23来控制第二旋转电机MG2以输出所需旋转速度和驱动力(即，扭矩)。液压控制设备35通过调整由未示出的油泵供给的液压压力并将该液压压力分布和供给至接合装置C1和C2来控制接合装置C1和C2的接合或释放。接合装置C1和C2的此接合或释放基于来自主控制单元31的控制命令来执行。
此外，主控制单元31从设置有混合动力驱动系统H的车辆的各个部件中所设置的传感器等获取信息从而获取关于车辆的那些各个部件的信息。在图示的示例中，主控制单元31从电池状态检测传感器Se1、车速传感器Se2、加速器操作检测传感器Se3和制动器操作检测传感器Se4获取信息。电池状态检测传感器Se1检测电池21的充电量等，并且例如由电压传感器或电流传感器等形成。车速传感器Se2检测输出构件O的旋转速度从而检测车速。加速器操作检测传感器Se3检测加速踏板24的操作量。制动器操作检测传感器Se4检测与未示出的车轮制动器操作地联动的制动踏板25的操作量。
主控制单元31使用从传感器Se1至Se4获取的信息从将稍后描述的混合动力驱动系统H的多个操作模式中选择操作模式。主控制单元31通过用液压控制设备35控制第一离合器C1和第二离合器C2的接合状态来切换操作模式。此外，主控制单元31用发动机控制单元32、第一旋转电机控制单元33和第二旋转电机控制单元34协作地控制发动机E、第一旋转电机MG1和第二旋转电机MG2的操作状态，使得车辆对于选定的操作模式而言适当地行驶。
因此，在此实施方式中，主控制单元31包括作为用于执行各种控制的功能部的电池状态检测部41、模式选择部42和切换控制部43。用于以各种方式处理输入数据的主控制单元31的这些功能部由硬件或者软件(即，程序)中的任意一个或两者一起形成，以诸如CPU之类的计算和处理装置作为核心构件。此外，主控制单元31还具有存储部44，该存储部44内存储有用于根据车速和所要求的驱动力确定操作模式的控制映射45。
基于从电池状态检测传感器Se1输出的诸如电压值或电流值的信息，电池状态检测部41估计和检测电池21的诸如充电量等的电池状态。此处，电池的充电量通常指充电状态(SOC)，例如，能够获取为剩余电量与电池21的充电容量的比。
模式选择部42根据车辆部件的状态根据预定的控制映射来选择适当的操作模式。在此实施方式中，模式选择部42使用控制映射45根据车速和所要求的驱动力从多个模式——具体为第一分配模式、并联模式和第二分配模式——中选择一模式作为混合动力操作模式。模式选择部42也能够选择仅使用从发动机获取的驱动力来行驶车辆的第二旋转电机分离模式(即，MG2分离模式)。当选择混合动力操作模式时，随着车速提高，基本上按第一分配模式、并联模式和第二分配模式的顺序选择。
通过根据由模式选择部42选择的操作模式来控制液压控制设备35的操作，切换控制部43接合或释放第一离合器C1和第二离合器C2。因此，切换控制部43执行控制以切换混合动力驱动系统H的操作模式。
1-3.混合动力驱动系统的操作模式
接下来将描述通过根据此实施方式的混合动力驱动系统H实现的操作模式。图3是示出了每个操作模式下的第一离合器C1(即，第一接合装置EE1)和第二离合器C2(即，第二接合装置EE2)的操作状态的操作表。表中，圆形指示对应的接合装置接合(即，连接)，而不存在圆形则指示相应装置释放(即，分离)二
图4是以杠杆的形式示出了根据回到图1中示出的实施方式的混合动力驱动系统H中的差动齿轮单元的各旋转元件的连接状态的视图。图中上方的杠杆对应于减速器PR，而下方的杠杆对应于动力分配装置PD。
图5A、图5B、图6、图7A和图7B是示出了每个操作模式下的动力分配装置PD和减速器PR的操作状态的速度图。在这些速度图中的每一个中，纵轴对应于旋转元件的旋转速度。即，对应于纵轴的“0”指示旋转速度为0。“0”上方是正旋转(即，旋转速度为正)，而“0”下方是负旋转(即，旋转速度为负)。彼此平行地设置的多个纵轴对应于动力分配装置PD和减速器PR的旋转元件。即，纵轴上方的“S0”、“CA0”和“R0”分别对应于动力分配装置PD的恒星齿轮S0、行星架CA0和齿圈R0，而纵轴上方的“S1”、“S2”、“CA1”和“R1”分别对应于减速器PR的第一恒星齿轮S1、第二恒星齿轮S2、共用行星架CA1和共用齿圈R1。
同时，杠杆与纵轴的交叉点附近的“E＝I”、“MG1”、“MG2”和“O”分别对应于传动地连接至旋转元件的发动机E(即，输入构件I)、第一旋转电机MG1、第二旋转电机MG2和输出构件O。在这些速度图中，三角形指示输入构件I(即，发动机E)的旋转速度，圆形指示第一旋转电机MG1的旋转速度，方形指示第二旋转电机MG2的旋转速度，而星形指示输出构件O的旋转速度。每个图中的“×”指示对应的旋转元件固定至作为非旋转构件的壳体。此外，将纵轴上方的旋转元件的附图标记进行连接的“＝”指示多个旋转元件传动地连接从而一起旋转。伴随“＝”的附图标记“C1”或“C2”指示那些旋转元件由第一离合器C1或者第二离合器C2传动地连接。此外，指示每个旋转元件的旋转速度的点旁边的箭头指示在每个操作模式下正常行驶的过程中作用在旋转元件上的扭矩的方向。向上的箭头指示扭矩沿正方向，而向下的箭头指示扭矩沿负方向。下面将详细描述混合动力驱动系统H在多个操作模式中的每一个操作模式下的操作状态。
1-4.第一分配模式
第一分配模式是当车辆的行驶速度低时选择的操作模式。在此操作模式下，在来自发动机E的驱动力由动力分配装置PD分配并被传递至输出构件O的状态下，第二旋转电机MG2的旋转由减速器PR减速并且驱动力传递至输出构件O。此外，第一旋转电机MG1提供用于操作动力分配装置PD的反作用力。即，通过使第一旋转电机MG1产生反作用力而使来自发动机E(即，输入构件I)的驱动力能够经由动力分配装置PD传递至输出构件O。同时，第二旋转电机MG2工作以补偿来自发动机E的驱动力的不足。
如图3中示出的，第一分配模式通过接合第一离合器C1并释放第二离合器C2实现。图5A和图5B是此第一分配模式的速度图，其中图5B示出行驶速度已经从图5A中示出的行驶速度提高的状态。从发动机E经由输入构件I传递至动力分配装置PD的行星架CA0的驱动力由动力分配装置PD分配并被传递至输出构件O。此时，第一旋转电机MG1操作作为反作用力接收器。
在第一分配模式中，第一离合器C1接合，所以共用齿圈R1和输出构件O传动地连接并由此一起旋转。此外，第二离合器C2释放，所以共用行星架CA1能够自由地旋转。第一恒星齿轮S1固定至壳体CS，所以与第二旋转电机MG2的转子Ro2一起旋转的第二恒星齿轮S2的旋转和驱动力由减速器PR减速并被传递至共用齿圈R1。在此状态下，共用齿圈R1传动地连接至输出构件O，所以第二旋转电机MG2的减速后的旋转和驱动力经由共用齿圈R1传递至输出构件O。更具体地，如图5A和图5B中的速度图的下部示出的，在第一分配模式中，第二旋转电机MG2的旋转速度被减速为“γ1”倍(γ1＜1)并传递至输出构件O。此时的减速器速比是“1/γ1”。因此，第二旋转电机MG2的扭矩增大为“1/γ1”倍并传递至输出构件O。在此第一分配模式中，输入旋转元件E4(即，第二恒星齿轮S2)的、由减速器PR减速并经由第一输出旋转元件E6(即，共用齿圈R1)传递至输出构件O的旋转对应于本发明的第一减速旋转。
在此第一分配模式中，根据车速和所要求的驱动力等控制第一旋转电机MG1以输出适当的旋转速度和MG1扭矩，使得发动机E能够以良好的燃料效率操作。即，在发动机以良好的燃料效率状态操作的同时，动力分配装置PD将来自发动机E的驱动力分布至输出构件O和第一旋转电机MG1。在此状态下，第一旋转电机MG1通过在沿正方向旋转的同时沿负方向输出MG1扭矩T1来发电。
1-5.并联模式
并联模式是当车辆的行驶速度已经从第一分配模式提高时选择的操作模式。图6是此并联模式的速度图。如在图中很明显的，在并联模式中，动力分配装置PD与减速器PR的旋转元件的旋转速度之间的关系是恒定的，所以如果确定了任意一个旋转元件的旋转速度，其他旋转元件的旋转速度也变得确定。此处，动力分配装置PD的速度线与减速器PR的速度线重叠于在一条直线上。此外，第一旋转电机MG1的旋转停止，同时将第二旋转电机MG2置于其基本上不产生驱动力的状态。与第一分配模式相比，此并联模式更适合于当所要求的驱动力低时在高车速范围内行驶。
如图3中示出的，并联模式通过既接合第一离合器C1又接合第二离合器C2实现。接合第一离合器C1将共用齿圈R1传动地连接至输出构件O使得它们一起旋转。此外，接合第二离合器C2造成共用行星架CA1与行星架CA0一起旋转，并由此与输入构件I一起旋转。即，动力分配装置PD和减速器PR一起形成具有总共四个元件的差动齿轮单元。其结果是，减速器PR和动力分配装置PD的所有旋转元件的旋转速度之比限制为恒定的。在此操作模式下，使用来自发动机E的驱动力进行行驶。在此并联模式下，第一旋转电机MG1被控制为停止旋转。在此状态下，第二旋转电机MG2基本上既不发电也不进行动力运转。然而，当必要时，第二旋转电机MG2能够用于使用来自电池21的电力进行动力运转，或者能够用于使用车辆的惯性力再生电力(即，发电)。
1-6.第二分配模式
第二分配模式是当车辆的行驶速度从并联模式提高时选择的操作模式。在此操作模式下，在来自发动机E的驱动力由动力分配装置PD分配并被传递至输出构件O的状态下，第二旋转电机MG2的旋转由减速器PR减速且第二旋转电机MG2的驱动力传递至行星架CA0。此外，第一旋转电机MG1提供用于操作动力分配装置PD的反作用力。即，通过使第一旋转电机MG1产生反作用力而使来自发动机E(即，输入构件I)的驱动力经由动力分配装置PD传递至输出构件O。然而，如在图7A和7B中示出的，在输出构件O的旋转速度高而第一旋转电机MG1的旋转速度为负的范围内选择此第二分配模式。此时，第一旋转电机MG1通过在沿负方向旋转的同时沿负方向输出扭矩来进行动力运转，而第二旋转电机MG2发电从而使第一旋转电机MG1能够进行动力运转。因此，与第一分配模式或并联模式相比，第二分配模式更适合于在高车速范围内行驶。
如图3中示出的，第二分配模式通过释放第一离合器C1并接合第二离合器C2实现。图7A和7B是此第二分配模式的速度图，其中图7B示出行驶速度已经从图7A中示出的行驶速度提高的状态。在此操作模式下，车速是高速状态而行驶扭矩相对较低。类似于第一分配模式，从发动机经由输入构件I传递至动力分配装置PD的行星架CA0的驱动力由动力分配装置PD分配并被传递至输出构件O。此时，第一旋转电机MG1操作作为反作用力接收器。
在第二分配模式中，第一离合器C1释放，所以第二旋转电机MG2的驱动力不经由共用齿圈R1直接传递至输出构件O。此外，第二离合器C2接合，所以共用行星架CA1和行星架CA0传动地连接所以它们一起旋转。第一恒星齿轮S1固定至壳体CS，所以与第二旋转电机MG2的转子Ro2一起旋转的第二恒星齿轮S2的旋转和驱动力由减速器PR减速并被传递至共用行星架CA1。在此状态下，共用行星架CA1传动地连接至动力分配装置PD的行星架CA0，所以第二旋转电机MG2的减速后的旋转和驱动力传递至动力分配装置PD的行星架CA0和输入构件I。更具体地，如图7A和7B中的速度图的下部示出的，在第二分配模式中，第二旋转电机MG2的旋转速度减速为“γ2”倍(γ2＜γ1＜1)，随后传递至动力分配装置PD的行星架CA0。此时的减速器速比是“1/γ2”。因此，第二旋转电机MG2的扭矩增大为“1/γ2”倍，随后传递至动力分配装置PD的行星架CA0。在此第二分配模式中，输入旋转元件E4(即，第二恒星齿轮S2)的、由减速器PR减速并经由第二输出旋转元件E7(即，共用行星架CA1)传递至动力分配装置PD的输入旋转元件E1(即，行星架CA0)的旋转对应于本发明的第二减速旋转。此第二减速旋转比第一减速旋转减速得更多(即，减速器速比更大)，所以对于相同的输入旋转元件E4旋转，第二减速旋转比第一减速旋转慢。
在此第二分配模式中，根据车速和所要求的驱动力等控制第一旋转电机MG1以输出适当的旋转速度和扭矩，使得发动机E能够以良好的燃料效率操作。即，第一旋转电机MG1进行动力运转，使得发动机E能够以良好的燃料效率状态操作。在此状态下，第一旋转电机MG1操作作为反作用力接收器。同时，来自发动机E的驱动力由减速器PR增大并被传递至第二旋转电机MG2。在此状态下，第二旋转电机MG2发电。即，在第二分配模式中，第二旋转电机MG2由从发动机E(即，输入构件I)传递的驱动力旋转，并且通过在沿正方向旋转的同时沿负方向输出扭矩而发电。
提供这种第二分配模式使得能够在车辆高速行驶时抑制动力循环。即，在输出构件O的旋转速度高而第一旋转电机MG1的旋转速度为负的范围内，第一旋转电机MG1进行动力运转而第二旋转电机MG2发电。此时选择第二分配模式致使来自发动机E的驱动力直接传递至第二旋转电机MG2，所以能够抑制因进行动力运转的第一旋转电机MG1产生的驱动力被用于通过第二旋转电机MG2发电所造成的动力循环。与此同时，来自第二旋转电机MG2的减速旋转不通过输出构件O而传递至行星架CA0。因此，发动机E的驱动力由第二旋转电机MG2的驱动力抵消。由此，在第二分配模式中，与如第一分配模式中那样、第二旋转电机MG2的旋转和驱动力直接传递至输出构件O时相比，能够减小需要通过使第一旋转电机MG1动力运转而产生的反作用力的量。因此，能够减小将发动机E的驱动力转化成电力的比例，所以能够提高混合动力驱动系统H的能量效率。
1-7.将操作模式从分配模式切换至并联模式
也如图6中示出的，在根据本申请的混合动力驱动系统中，在并联模式下，动力分配装置PD的速度线与减速器PR的速度线重叠。因此，当从第一分配模式切换至并联模式时，该切换可以是当第一离合器C1或第二离合器C2的两侧的接合构件的旋转速度相同时接合第一离合器C1或第二离合器C2的同步切换。一方面，当从第一分配模式切换至并联模式时，随着车速提高，在动力分配装置PD中，传动地连接至第一旋转电机MG1的反作用力旋转元件E2的旋转速度减小，而传动地连接至输出构件O的输出旋转元件E3的旋转速度提高并接近并联模式的旋转速度。另一方面，当从第二分配模式切换至并联模式时，随着车速减小，在动力分配装置PD中，传动地连接至第一旋转电机MG1的反作用力旋转元件E2的旋转速度提高，而传动地连接至输出构件O的输出旋转元件E3的旋转速度减小并接近并联模式的旋转速度。因此，根据本申请中的结构，通过从任一分配模式切换至并联模式，没有必要如在相关技术中很普遍的那样将变速机构置于空挡状态。
此外，采用根据此实施方式的混合动力驱动系统H的结构，当在其中一个分配模式与并联模式之间进行切换的时刻，第一旋转电机MG1的旋转变为“0”，所以此第一旋转电机MG1既不进行动力运转也不发电。与此相结合，第二旋转电机MG2的扭矩也变为“0”。因此，即使用作第一接合装置EE1的第一离合器C1和用作第二接合装置EE2的第二离合器C2均由啮合式接合装置形成，也能够进行切换。此外，即使仅其中一个离合器——即，第一离合器C1或第二离合器C2中的任意一个——由啮合式接合装置形成，当然也能够进行切换。
1-8.MG2分离模式
在根据此实施方式的混合动力驱动系统H中，还能够通过既释放第一离合器C1也释放第二离合器C2并控制第一旋转电机MG1的旋转和驱动力来实现将从发动机E输出的驱动力传递至输出构件O的MG2分离模式。此时，在输出发动机扭矩的反作用力的同时，可将第一旋转电机MG1控制成发电来辅助驱动。
2.第二实施方式
接下来，将描述本发明的第二实施方式。图8是根据此实施方式的混合动力驱动系统H的结构的简图。另外，正如图1中那样，图8中省略了轴对称结构的一部分。如图中示出的，根据此实施方式的混合动力驱动系统H设置有第一制动器B1和第二制动器B2，而未设置上述第一实施方式中的第一离合器C1和第二离合器C2。在此实施方式中，第一制动器B1构成本发明的第一接合装置EE1，而第二制动器B2构成本发明的第二接合装置EE2。此外，减速器PR不是拉维娜式行星齿轮组，而是包括第一差动齿轮单元PR1和第二差动齿轮单元PR2，其中第一差动齿轮单元PR1是双小齿轮式行星齿轮组，而第二差动齿轮单元PR2是单小齿轮式行星齿轮组。以下，将主要描述根据此实施方式的混合动力驱动系统H与根据上述第一实施方式的混合动力驱动系统H之间的差别。另外，未具体描述的那些特点与上述第一实施方式类似。
2-1.混合动力驱动系统的机械结构
在此实施方式中同样，动力分配装置PD的结构类似于上述第一实施方式中的结构。然而，减速器PR的结构与第一实施方式的结构不同。即，在此实施方式中，减速器PR由第一差动齿轮单元PR1和第二差动齿轮单元PR2的组合形成，第一差动齿轮单元PR1和第二差动齿轮单元PR2每个均具有三个旋转元件。
第一差动齿轮单元PR1具有支承多对小齿轮的第一行星架CA1、与那些对小齿轮中的一对啮合的第一恒星齿轮S1、和与另一对小齿轮啮合的第一齿圈R1作为旋转元件。第一恒星齿轮S1传动地连接至第二差动齿轮单元PR2的第二恒星齿轮S2从而与第二恒星齿轮S2一起旋转、而且还传动地连接至第二旋转电机MG2的转子Ro2从而与转子Ro2一起旋转。因此，第一差动齿轮单元PR1的第一恒星齿轮S1和第二差动齿轮单元PR2的第二恒星齿轮S2是减速器PR的输入旋转元件E4。第一行星架CA1被第一制动器B1选择性地固定至作为非旋转构件的壳体CS。因此，当被第一制动器B1固定时，第一行星架CA1是减速器PR的静止元件E5。第一齿圈R1传动地连接至动力分配装置PD的齿圈R0(即，输出旋转元件E3)从而与齿圈R0一起旋转、而且还传动地连接至输出构件O。因此，此第一齿圈R1是减速器PR的第一输出旋转元件E6。此第一差动齿轮单元PR1由双小齿轮式行星齿轮组形成，该双小齿轮式行星齿轮组包括三个旋转元件，按旋转速度的顺序为第一行星架CA1、第一齿圈R1和第一恒星齿轮S1。因此，在此实施方式中，第一行星架CA1是第一差动齿轮单元PR1的第一旋转元件，第一齿圈R1是第一差动齿轮单元PR1的第二旋转元件，而第一恒星齿轮S1是第一差动齿轮单元PR1的第三旋转元件。
第二差动齿轮单元PR2具有支承多个小齿轮的第二行星架CA2、和均与那些小齿轮啮合的第二恒星齿轮S2和第二齿圈R2作为旋转元件。如上述，第二恒星齿轮S2传动地连接至第一差动齿轮单元PR1的第一恒星齿轮S1从而与第一恒星齿轮S1一起旋转、而且还传动地连接至第二旋转电机MG2的转子Ro2从而与转子Ro2一起旋转，由此是减速器PR的输入旋转元件E4。第二行星架CA2传动地连接至动力分配装置PD的行星架CA0(即，输入旋转元件E1)从而与行星架CA0一起旋转，还传动地连接至输入构件I。因此，此第二行星架CA2是减速器PR的第二输出旋转元件E7。第二齿圈R2由第二制动器B2选择性地固定至作为非旋转构件的壳体CS。因此，当由第二制动器B2固定时，第二齿圈R2是减速器PR的静止元件E5。第二差动齿轮单元PR2由单小齿轮式行星齿轮组形成，该单小齿轮式行星齿轮组具有三个旋转元件，按旋转速度的顺序为第二齿圈R2、第二行星架CA2和第二恒星齿轮S2。因此，在此实施方式中，第二齿圈R2是第二差动齿轮单元PR2的第一旋转元件，第二行星架CA2是第二差动齿轮单元PR2的第二旋转元件，而第二恒星齿轮S2是第二差动齿轮单元PR2的第三旋转元件。
如上述，通过将具有三个旋转元件的第一差动齿轮单元PR1中的一个旋转元件(在本例中是第一恒星齿轮S1)传动地连接至具有三个旋转元件的第二差动齿轮单元PR2中的一个旋转元件(在本例中是第二恒星齿轮S2)从而使这两个旋转元件一起旋转，而形成减速器PR。因此，减速器PR是总共具有五个旋转元件的差动齿轮单元。如图11A至图13B中的速度图的上部中示出的，减速器PR的这五个旋转元件按旋转速度的顺序为：相互独立地旋转的第一行星架CA1和第二齿圈R2、第二行星架CA2、第一齿圈R1、和一起旋转的第一恒星齿轮S1和第二恒星齿轮S2。换言之，减速器PR的五个旋转元件的旋转速度的顺序为i)两个静止元件E5，ii)第二输出旋转元件E7，iii)第一输出旋转元件E6，和iv)输入旋转元件E4。
第一制动器B1选择性地固定第一差动齿轮单元PR1的第一行星架CA1，作为减速器PR的两个静止元件E5中的一个。当此第一制动器B1接合时，传动地连接至第一恒星齿轮S1——它是减速器PR的输入旋转元件E4——的第二旋转电机MG2的旋转由第一差动齿轮单元PR1减速并被传递至输出构件O。在此实施方式中，此第一制动器B1构成本发明的第一接合装置EE1。此外，如稍后将描述的，第一分配模式通过接合此第一制动器B1实现，所以此第一制动器B1起本发明的第一分配模式接合装置的作用。
第二制动器B2选择性地固定第二差动齿轮单元PR2的第二齿圈R2，作为减速器PR的两个静止元件E5中的另一个。当此第二制动器B2接合时，传动地连接至第一恒星齿轮S1——它是减速器PR的输入旋转元件E4——的第二旋转电机MG2的旋转由第二差动齿轮单元PR2减速并被传递至作为动力分配装置PD的输入旋转元件E1的行星架CA0。在此实施方式中，此第二制动器B2构成本发明的第二接合装置EE2。此外，如稍后将描述的，第二分配模式通过实接合此第二制动器B2现，所以此第二制动器B2起本发明的第二分配模式接合装置的作用。
在此实施方式中，第一制动器B1和第二制动器B2均为摩擦接合装置。可将通过液压压力操作的多片制动器用于这些制动器，即，第一制动器B1和第二制动器B2。类似于参照图2描述的第一实施方式，液压压力从响应于来自主控制单元31的控制命令而操作的液压控制设备35供给至这些接合装置B1和B2。这些接合装置B1和B2的接合或释放由该液压压力控制。由未示出的油泵产生的液压压力供给至此液压控制设备35。
另外，类似于第一实施方式，可将啮合式接合装置用于第一制动器B1和/或第二制动器B2。如稍后将描述的，在此实施方式中，第一制动器B1和第二制动器B2能够在第二旋转电机MG2不产生驱动力时接合。因此即使第一制动器B1和第二制动器B2都由啮合式接合装置形成，它们也能够良好地切换至接合状态。此外，如果两个接合装置B1和B2均为啮合式接合装置，则不需要用于产生接合压力或释放压力的液压压力，所以与这两个接合装置B1和B2为摩擦接合装置时相比，能够抑制由液压泵造成的驱动力的损失并且能够容易地提高传动系统的传递效率。另外，为了消除对于供给液压压力的需要，可由电磁致动器执行使这些啮合式接合装置在接合状态和释放状态之间切换的操作。
当第一制动器B1接合而第二制动器B2释放时，第二旋转电机MG2的驱动力和旋转在由减速器PR的第一差动齿轮单元PR1的操作减速以后传递至输出构件O。此外，由发动机E产生的驱动力由动力分配装置PD的操作分配并被传递至第一旋转电机MG1和输出构件O。另一方面，当第一制动器B1释放而第二制动器B2接合时，从发动机E产生的驱动力由动力分配装置PD和减速器PR的第二差动齿轮单元PR2的操作分配并被传递至第二旋转电机MG2和输出构件O。此时，当从动力分配装置PD侧看时，减速器PR的第二差动齿轮单元PR2操作作为增速装置，而当从第二旋转电机MG2侧看时操作作为减速装置。
2-2.混合动力驱动系统的控制系统的结构
除了接合装置从离合器C1和C2变为制动器B1和B2，在此实施方式中的控制系统具有与根据上述第一实施方式的图2中示出的总体相同的结构。
2-3.混合动力驱动系统的操作模式
接下来将描述能够通过根据此实施方式的混合动力驱动系统H实现的操作模式。图9是示出在每个操作模式中第一制动器B1(即，第一接合装置EE1)和第二制动器B2(即，第二接合装置EE2)的操作状态的操作表。表中，圆形指示对应的接合装置接合(即，连接)，而不存在圆形则指示对应的装置释放(即，分离)。
图10以杠杆的形式示出根据此实施方式的混合动力驱动系统H中的行星齿轮组的各旋转元件的连接状态的视图。图中，这些杠杆按从上到下的顺序对应于第一差动齿轮单元PR1、第二差动齿轮单元PR2和动力分配装置PD。
图11、图11B、图12、图13A和图13B是示出了在每个操作模式中动力分配装置PD、第一差动齿轮单元PR1和第二差动齿轮单元PR2的操作状态的速度图。这些速度图的描述方法与根据上述第一实施方式的图5A、图5B、图6、图7A和图7B的相同。然而，彼此平行地设置的多个纵轴对应于动力分配装置PD、第一差动齿轮单元PR1和第二差动齿轮单元PR2的旋转元件。纵轴上方的“S0”、“CA0”和“R0”分别对应于动力分配装置PD的恒星齿轮S0、行星架CA0和齿圈R0，纵轴上方的“S1”、“CA1”和“R1”分别对应于第一差动齿轮单元PR1的第一恒星齿轮S1、第一行星架CA1和第一齿圈R1，而纵轴上方的“S2”、“CA2”和“R2”则分别对应于第二差动齿轮单元PR2的第二恒星齿轮S2、第二行星架CA2和第二齿圈R2。将纵轴上方的旋转元件的附图标记进行连接的“＝”指示多个旋转元件传动地连接从而一起旋转。此外，图中的“×”指示对应的旋转元件固定至作为非旋转构件的壳体CS。伴随“×”的附图标记“B1”或“B2”指示旋转元件由第一制动器B1或者第二制动器B2的接合而固定。以下将详细描述在多个操作模式中的每一个中的混合动力驱动系统H的操作状态。
2-4.第一分配模式
第一分配模式当速度车辆的行驶速度低时选择的操作模式。在此操作模式下，在来自发动机E的驱动力由动力分配装置PD分配并被传递至输出构件O的状态下，第二旋转电机MG2的旋转由减速器PR减速并且驱动力传递至输出构件O。此外，在此操作模式下，第一旋转电机MG1提供用于操作动力分配装置PD的反作用力。即，通过使第一旋转电机MG1产生反作用力而使来自发动机E(即，输入构件I)的驱动力经由动力分配装置PD传递至输出构件O。同时，第二旋转电机MG2工作以补偿来自发动机E的驱动力的不足。
如图9中示出的，第一分配模式通过接合第一制动器B1和释放第二制动器B2实现。图11A和图11B是此第一分配模式的速度图，其中图11B示出行驶速度已经从图11A中示出的行驶速度提高的状态。从发动机E经由输入构件I传递至动力分配装置PD的行星架CA0的驱动力由动力分配装置PD分配并被传递至输出构件O。此时，第一旋转电机MG1操作作为反作用力接收器。
在第一分配模式中，第二制动器B2释放，所以第二齿圈R2能够自由旋转。此外，第一制动器B1接合，所以与第二旋转电机MG2的转子Ro2一起旋转的第一恒星齿轮S1的旋转和驱动力由第一差动齿轮单元PR1减速并被传递至第一齿圈R1。此处，第一齿圈R1传动地连接至输出构件O从而与输出构件O一起旋转，所以第二旋转电机MG2的减速后的旋转和驱动力经由第一齿圈R1传递至输出构件O。更具体地，如图11A和图11B中的速度图的下部中示出的，在第一分配模式中，第二旋转电机MG2的旋转速度减速为“γ1”倍(γ1＜1)并传递至输出构件O。此时的减速器速比是“1/γ1”。因此，第二旋转电机MG2的扭矩增大为“1/γ1”倍并传递至输出构件O。在此第一分配模式中，输入旋转元件E4(即，第一恒星齿轮S1)的、由减速器PR减速并经由第一输出旋转元件E6(即，第一齿圈R1)传递至输出构件O的旋转对应于本发明的第一减速旋转。
在此第一分配模式中，根据车速和所要求的驱动力等控制第一旋转电机MG1以输出适当的旋转速度和扭矩，使得发动机E能够以良好的燃料效率操作。即，在发动机以良好的燃料效率状态操作的同时，动力分配装置PD将来自发动机E的驱动力分布至输出构件O和第一旋转电机MG1。在此状态下，第一旋转电机MG1通过在沿正方向旋转的同时沿负方向输出MG1扭矩T1来发电。此外，随着输出构件O的旋转提高，第一旋转电机MG1的旋转速度减小，使得第一旋转电机MG1的旋转越过0变成负旋转。
2-5.并联模式
并联模式是当车辆的行驶速度已经从第一分配模式提高时选择的操作模式。图12是此并联模式的速度图。如从图中很明显的，在并联模式下，动力分配装置PD与减速器PR的旋转元件的旋转速度之间的关系是恒定的，所以如果任意一个旋转元件的旋转速度确定，则其它旋转元件的旋转速度也变得确定。此处，动力分配装置PD的速度线与形成减速器PR的第一差动齿轮单元PR1和第二差动齿轮单元PR2的速度线重叠在一条直线上。在此操作模式下，使第一旋转电机MG1稍稍负旋转，同时将第二旋转电机MG2置于基本上不产生驱动力的状态。与第一分配模式相比，此并联模式更适合于当所要求的驱动力低时在高车速范围内行驶。
如图9中示出的，并联模式通过既接合第一制动器B1又接合第二制动器B2实现。既接合第一制动器B1又接合第二制动器B2的结果是第一行星架CA1和第二齿圈R2——它们是减速器PR的两个静止元件E5——均固定至作为非旋转构件的壳体CS。其结果是，动力分配装置PD、第一差动齿轮单元PR1和第二差动齿轮单元PR2一起形成总共具有五个元件的差动齿轮单元。其结果是，减速器PR和动力分配装置PD的所有旋转元件的旋转速度之比限制为恒定的。在此操作模式下，能够使用来自发动机E的驱动力进行行驶。在此并联模式中，第一旋转电机MG1控制为以低速旋转的同时既不发电也不进行动力运转的状态、或者其发电以辅助驱动的状态。在此状态下，第二旋转电机MG2基本上既不发电也不进行动力运转。然而，当必要时，第二旋转电机MG2可用于使用来自电池21的电力进行动力运转，或者可用于使用车辆的惯性力再生电力(即，发电)。
2-6.第二分配模式
第二分配模式是当车辆的行驶速度从并联模式提高时选择的操作模式。在此操作模式中，在来自发动机E的驱动力由动力分配装置PD分配并被传递至输出构件O的状态下，第二旋转电机MG2的旋转由减速器PR减速并且驱动力传递至行星架CA0。此外，在此操作模式下，第一旋转电机MG1提供用于操作动力分配装置PD的反作用力。即，通过使第一旋转电机MG1产生反作用力而使来自发动机E(即，输入构件I)的驱动力经由动力分配装置PD传递至输出构件O。然而，如图13A和图13B中示出的，在输出构件O的旋转速度为高而第一旋转电机MG1的旋转速度为负的范围中选择此第二分配模式。此时，第一旋转电机MG1通过在沿负方向旋转的同时沿负方向输出扭矩来进行动力运转，而第二旋转电机MG2发电从而使第一旋转电机MG1能够进行动力运转。因此与第一分配模式或并联模式相比，第二分配模式更适合于在高车速范围内行驶。
如图9中示出的，第二分配模式通过释放第一制动器B1并接合第二制动器B2实现。图13A和图13B是此第二分配模式的速度图，其中图13B示出行驶速度已经从图13A中示出的行驶速度提高的状态。在此操作模式中，车速是高速状态而行驶扭矩相对较低。类似于第一分配模式，从发动机E经由输入构件I传递至动力分配装置PD的行星架CA0的驱动力由动力分配装置PD分配并被传递至输出构件O。此时，第一旋转电机MG1操作作为反作用力接收器。
在第二分配模式中，第一制动器B1释放，所以第二旋转电机MG2的驱动力不经由第一齿圈R1直接传递至输出构件O。此外，第二制动器B2接合，所以与第二旋转电机MG2的转子Ro2一起旋转的第二恒星齿轮S2的旋转和驱动力由第二差动齿轮单元PR2减速并被传递至第二行星架CA2。此处，第二行星架CA2传动地连接至行星架CA0和输入构件I从而与行星架CA0和输入构件I一起旋转，所以第二旋转电机MG2的减速后的旋转和驱动力经由第二行星架CA2传递至动力分配装置PD的行星架CA0和输入构件I。更具体地，如图13A和图13B中的速度图中的下部中示出的，在第二分配模式中，第二旋转电机MG2的旋转速度减速为“γ2”倍(γ2＜γ1＜1)，随后传递至动力分配装置PD的行星架CA0。此时的减速器速比是“1/γ2”。因此，第二旋转电机MG2的扭矩增大为“1/γ2”倍，随后传递至动力分配装置PD的行星架CA0。在此第二分配模式中，输入旋转元件E4(即，第二恒星齿轮S2)的、由减速器PR减速并经由第二输出旋转元件E7(即，第二行星架CA2)传递至动力分配装置PD的输入旋转元件E1(即，行星架CA0)的旋转对应于本发明的第二减速旋转。此第二减速旋转比第一减速旋转减速得更多(即，减速器速比更大)，所以相对于相同的输入旋转元件E4的旋转，第二减速旋转慢于第一减速旋转。
在此第二分配模式中，根据车速和所要求的驱动力等控制第一旋转电机MG1以输出适当的旋转速度和扭矩，使得发动机E能够以良好的燃料效率操作。即，第一旋转电机MG1进行动力运转使得发动机E能够以良好的燃料效率状态操作。在此状态下，第一旋转电机MG1操作作为反作用力接收器。同时，来自发动机E的驱动力由减速器PR的第二差动齿轮单元PR2增大并被传递至第二旋转电机MG2。在此状态下，第二旋转电机MG2发电。即，在第二分配模式中，第二旋转电机MG2由从发动机E(即，输入构件I)传递的驱动力旋转，并通过在沿正方向旋转的同时沿负方向输出扭矩来发电。与上述第一实施方式类似，提供这种第二分配模式使得能够在车辆高速行驶时抑制动力循环，以及减小第一旋转电机MG1的反作用力，由此使得能够提高能量效率。
2-7.将操作模式从分配模式切换至并联模式
也如图12中示出的，在根据本申请的混合动力驱动系统中，在并联模式下，动力分配装置PD的速度线与组成减速器PR的第一差动齿轮单元PR1和第二差动齿轮单元PR2的速度线重叠。因此，当从第一分配模式或第二分配模式切换至并联模式时，该切换可以是当由第一制动器B1固定的第一差动齿轮单元PR1的第一行星架CA1的旋转速度或由第二制动器B2固定的第二差动齿轮单元PR2的第二齿圈R2的旋转速度为“0”时接合第一制动器B1或第二制动器B2的同步切换。因此，根据本申请中的结构，从分配模式之一切换至并联模式时，没有必要如在相关技术中很普遍的那样将变速机构置于空挡状态。
与上述第一实施方式不同，采用根据此实施方式的混合动力驱动系统H的结构，当在其中一个分配模式与并联模式之间进行切换时，第一旋转电机MG1的旋转变为以接近“0”的低旋转速度沿负方向旋转，所以此第一旋转电机MG1进行动力运转。与此相结合，第二旋转电机MG2略微发电，但能够进行控制以使得在模式切换过程中扭矩为“0”。此时，能够通过调整发动机E的扭矩来抑制传递至输出构件O的扭矩的波动。执行这种控制使得即使用作第一接合装置EE1的第一制动器B1和用作第二接合装置EE2的第二制动器B2均由啮合式接合装置形成也能切换模式。此外，即使仅其中一个制动器——即，第一制动器B1或第二制动器B2中的任意一个——由啮合式接合装置形成，当然也能够进行切换。
2-8.MG2分离模式
在根据此实施方式的混合动力驱动系统H中，还能够通过既释放第一制动器B1又释放第二制动器B2并且控制第一旋转电机MG1的旋转和驱动力来实现将从发动机E输出的驱动力传递至输出构件O的MG2分离模式。此时，在输出发动机扭矩的反作用力的同时，可将第一旋转电机MG1控制成发电以辅助驱动。
3.第三实施方式
接下来将描述本发明的第三实施方式。图14是根据此实施方式的混合动力驱动系统H的结构的简图。另外，正如图1那样，图14中省略了轴对称结构的一部分。与上述第一和第二实施方式相比，根据此实施方式的混合动力驱动系统H的操作模式有所增加。即，除了第一分配模式、第二分配模式和对应于上述并联模式的第二并联模式以外，此混合动力驱动系统H还包括第三分配模式和第一并联模式。为了实现这些类型的附加模式，接合装置的数量增加至三个，并且减速器PR的结构进行了改变。以下将主要描述根据此实施方式的混合动力驱动系统H与上述根据第一实施方式的混合动力驱动系统H之间的差别。另外，未具体描述的那些特点类似于上述第一实施方式的那些特点。
3-1.混合动力驱动系统的机械结构
在此实施方式中同样，动力分配装置PD的结构类似于上述第一实施方式中的结构。然而，减速器PR的结构与第一实施方式的结构不同。即，在此实施方式中，如图14中示出的，减速器PR由具有四个旋转元件的第一差动齿轮单元PR1和具有三个旋转元件的第二差动齿轮单元PR2的组合形成。
第一差动齿轮单元PR1是具有四个旋转元件的差动齿轮单元。此处，第一差动齿轮单元PR1由具有四个旋转元件的拉维娜式行星齿轮组形成，拉维娜式行星齿轮组的四个旋转元件按旋转速度的顺序为第一恒星齿轮S1、共用行星架CA1、共用齿圈R1和第二恒星齿轮S2。此处，共用行星架CA1以可旋转的方式支承短小齿轮和阶梯形长小齿轮，该短小齿轮既与第一恒星齿轮S1啮合又与共用齿圈R1啮合，而该阶梯形长小齿轮具有与第二恒星齿轮S2啮合的大直径部和与该短小齿轮啮合的小直径部。第一恒星齿轮S1传动地连接至第二差动齿轮单元PR2的第三恒星齿轮S3从而与第三恒星齿轮S3一起旋转、而且还传动地连接至第二旋转电机MG2的转子Ro2从而与转子Ro2一起旋转。因此第一差动齿轮单元PR1的第一恒星齿轮S1和第二差动齿轮单元PR2的第三恒星齿轮S3是减速器PR的输入旋转元件E4。共用行星架CA1传动地连接至动力分配装置PD的齿圈R0(即，输出旋转元件E3)从而与齿圈R0一起旋转、而且还传动地连接至输出构件O。因此，此共用行星架CA1是减速器PR的第一输出旋转元件E6。共用齿圈R1由第三制动器B3选择性地固定至作为非旋转构件的壳体CS。如稍后将描述的，此共用齿圈R1是由第三制动器B3固定从而实现第三分配模式的旋转元件，而不是本发明的减速器PR的静止元件E5。第二恒星齿轮S2由第一制动器B1选择性地固定至作为非旋转构件的壳体CS。当由第一制动器B1固定时，此第二恒星齿轮S2是减速器PR的静止元件E5。在此实施方式中，第一差动齿轮单元PR1的第二恒星齿轮S2是第一差动齿轮单元PR1的第一旋转元件，第一差动齿轮单元PR1的共用齿圈R1是第一差动齿轮单元PR1的第二旋转元件，第一差动齿轮单元PR1的共用行星架CA1是第一差动齿轮单元PR1的第三旋转元件，而第一恒星齿轮S1是第一差动齿轮单元PR1的第四旋转元件。
第二差动齿轮单元PR2是具有三个旋转元件的差动齿轮单元。在本例中，第二差动齿轮单元PR2由单小齿轮式行星齿轮组形成。即，第二差动齿轮单元PR2具有支承多个小齿轮的第三行星架CA3、和二者均与那些小齿轮啮合的第三恒星齿轮S3和第三齿圈R3作为旋转元件。如上述，第三恒星齿轮S3传动地连接至第一差动齿轮单元PR1的第一恒星齿轮S1从而与第一恒星齿轮S1一起旋转、而且还传动地连接至第二旋转电机MG2的转子Ro2从而与转子Ro2一起旋转，由此作为减速器PR的输入旋转元件E4。第三行星架CA3传动地连接至动力分配装置PD的行星架CA0(即，输入旋转元件E1)从而与行星架CAO一起旋转、而且还传动地连接至输入构件I。因此此第三行星架CA3是减速器PR的第二输出旋转元件E7。第三齿圈R3由第二制动器B2选择性地固定至作为非旋转构件的壳体CS。因此，当由第二制动器B2固定时，第三齿圈R3是减速器PR的静止元件E5。第二差动齿轮单元PR2的三个旋转元件按旋转速度的顺序是第三齿圈R3、第三行星架CA3和第三恒星齿轮S3。因此，在此实施方式中，第三齿圈R3是第二差动齿轮单元PR2的第一旋转元件，第三行星架CA3是第二差动齿轮单元PR2的第二旋转元件，而第三恒星齿轮S3是第二差动齿轮单元PR2的第三旋转元件。
如上述，通过将具有四个旋转元件的第一差动齿轮单元PR1中的一个旋转元件(在本例中是第一恒星齿轮S1)传动地连接至具有三个旋转元件的第二差动齿轮单元PR2的一个旋转元件(在本例中是第三恒星齿轮S3)从而使这两个旋转元件一起旋转，而形成减速器PR。因此，减速器PR是总共具有六个旋转元件的差动齿轮单元。如图16至图20中的速度图的上部中示出的，减速器PR的这六个旋转元件中除了共用齿圈R1以外的五个旋转元件按旋转速度的顺序是：相互独立地旋转的第二恒星齿轮S2和第三齿圈R3、第三行星架CA3、共用行星架CA1、以及一起旋转的第一恒星齿轮S1和第三恒星齿轮S3。换言之，减速器PR的这五个旋转元件的旋转速度的顺序是i)两个静止元件E5，ii)第二输出旋转元件E7，iii)第一输出旋转元件E6，和iv)输入旋转元件E4。
第一制动器B1选择性地固定第一差动齿轮单元PR1的第二恒星齿轮S2作为减速器PR的两个静止元件E5中的一个。当此第一制动器B1接合时，传动地连接至第一恒星齿轮S1——它是减速器PR的输入旋转元件E4——的第二旋转电机MG2的旋转由第一差动齿轮单元PR1减速并被传递至输出构件O。在此实施方式中，此第一制动器B1构成本发明的第一接合装置EE1。此外，如稍后将描述的，第一分配模式通过接合此第一制动器B1实现，所以此第一制动器B1起本发明的第一分配模式接合装置的作用。
第二制动器B2选择性地固定第二差动齿轮单元PR2的第三齿圈R3，作为减速器PR的两个静止元件E5中的另一个。当接合此第二制动器B2时，传动地连接至第三恒星齿轮S3——它是减速器PR的输入旋转元件E4——的第二旋转电机MG2的旋转由第二差动齿轮单元PR2减速并被传递至作为动力分配装置PD的输入旋转元件E1的行星架CA0。在此实施方式中，此第二制动器B2构成本发明的第二接合装置EE2。此外，如稍后将描述的，第二分配模式通过接合此第二制动器B2实现，所以此第二制动器B2起本发明的第二分配模式接合装置的作用。
第三制动器B3选择性地固定第一差动齿轮单元PR1的共用齿圈R1。当此第三制动器B3接合时，传动地连接至第一恒星齿轮S1——它是减速器PR的输入旋转元件E4——的第二旋转电机MG2的旋转由第一差动齿轮单元PR1减速并被传递至输出构件O。此处，按旋转速度的顺序，共用齿圈R1设定在由第一制动器B1固定的第二恒星齿轮S2(即，静止元件E5)与传动地连接至输出构件O的共用行星架CA1(即，第一输出旋转元件E6)之间。因此，当第三制动器B3接合时从第二旋转电机MG2传递至输出构件O的旋转比当第一制动器B1接合时减速得更多(即，减速器速比更大)。另外，在此实施方式中，在图17示出的速度图中，共用齿圈R1设置在与动力分配装置PD的行星架CA0和第二差动齿轮单元PR2的第三行星架CA3相同的位置。然而，共用齿圈R1也可在不同位置。在此实施方式中，第三制动器B3构成本发明的第三接合装置EE3。此外，如稍后将描述的，第三分配模式通过接合此第三制动器B3实现，所以此第三制动器B3起第三分配模式接合装置的作用。
在此实施方式中，第一制动器B1、第二制动器B2和第三制动器B3均为摩擦接合装置。可将通过液压压力操作的多片制动器用于这些制动器。类似于参照图2描述的第一实施方式，液压压力从响应于来自主控制单元31的控制命令而操作的液压控制设备35供给至这些接合装置B1、B2、和B3。该液压压力控制这些接合装置B1、B2、和B3的接合或释放。由未示出的油泵产生的液压压力供给至此液压控制设备35。
另外，在根据此实施方式的混合动力驱动系统H中，可将啮合式接合装置用于作为第二接合装置EE2的第二制动器B2。如稍后将描述的，在此实施方式中，第二制动器B2能够在第二旋转电机MG2不产生驱动力时接合。因此，即使第二制动器B2由啮合式接合装置形成，其也能够良好地切换至接合状态。此外，如果第二制动器B2是啮合式接合装置，则不需要用于产生接合压力或释放压力的液压压力，所以与此第二制动器B2是摩擦接合装置时相比，能够抑制由液压泵造成的驱动力的损失并且能够容易地提高传动系统的传递效率。另外，为了消除对供给液压压力的需要，可通过电磁致动器执行使此啮合式接合装置在接合状态和释放状态之间切换的操作。根据此实施方式的混合动力驱动系统H基于仅设置有第一差动齿轮单元PR1作为减速器PR的已知混合动力驱动系统，并且具有第二旋转电机MG2的旋转经由这种减速器PR传递至输出构件O的结构，并且通过向此已知混合动力驱动系统添加第二差动齿轮单元PR2和第二制动器B2来实现第二分配模式。这种结构消除了重新设计将液压压力供给至用作反作用力旋转元件E2的第二制动器B2的油路的需要，这使得能够使对壳体CS等的改变最小化。
3-2.混合动力驱动系统的控制系统的结构
在此实施方式中的控制系统具有与根据上述第一实施方式的图2中示出的结构总体相同的结构，但接合装置从离合器C1和C2变为制动器B1、B2和B3。此外，在此实施方式中，模式选择部42使用控制映射45根据车速和所要求的驱动力从第一分配模式、第二分配模式、第三分配模式、第一并联模式和第二并联模式中选择一种模式作为混合动力操作模式。此外，正如第一实施方式，模式选择部42也可选择第二旋转电机分离模式(即，MG2分离模式)。当选择混合动力操作模式时，随着车速提高，基本上依次选择第三分配模式、第一分配模式、第二并联模式和第二分配模式。在车辆以第三分配模式行驶的时候，根据所要求的驱动力和电池21的充电状态(SOC)等，能够适当地切换成第一并联模式。
3-3.混合动力驱动系统的操作模式
接下来将描述能够通过根据此实施方式的混合动力驱动系统H实现的操作模式。图15是示出在每个操作模式中的第一制动器B1(即，第一接合装置EE1)、第二制动器B2(即，第二接合装置EE2)和第三制动器B3(即，第三接合装置EE3)的操作状态的操作表。表中，圆形指示对应的接合装置接合(即，连接)，而不存在圆形指示对应的装置释放(即，分离)。
图16至图20是示出了在每个操作模式中动力分配装置PD、第一差动齿轮单元PR1和第二差动齿轮单元PR2的操作状态的速度图。这些速度图的描述方法与根据上述第一实施方式的图5A和图5B相同。然而，彼此平行地设置的多个纵轴对应于动力分配装置PD、第一差动齿轮单元PR1和第二差动齿轮单元PR2的旋转元件。纵轴上方的“S0”、“CA0”和“R0”分别对应于动力分配装置PD的恒星齿轮S0、行星架CA0和齿圈R0，纵轴上方的“S1”、“CA1”、“R1”和“S2”分别对应于第一差动齿轮单元PR1的第一恒星齿轮S1、共用行星架CA1、共用齿圈R1和第二恒星齿轮S2，而纵轴上方的“S3”、“CA3”和“R3”分别对应于第二差动齿轮单元PR2的第三恒星齿轮S3、第三行星架CA3和第三齿圈R3。将纵轴上方的旋转元件的附图标记进行连接的“＝”指示多个旋转元件传动地连接从而一起旋转。此外，图中的“×”指示对应的旋转元件固定至作为非旋转构件的壳体CS。伴随该“×”的附图标记“B1”、“B2”或“B3”指示旋转元件通过第一制动器B1、第二制动器B2或第三制动器B3的接合而固定。以下将详细描述在多个操作模式中的每一个中的混合动力驱动系统H的操作状态。
3-4.第三分配模式
第三分配模式是从三个分配模式中为最低车速范围选择的操作模式。在此操作模式下，在来自发动机E的驱动力由动力分配装置PD分配并被传递至输出构件O的状态下，第二旋转电机MG2的旋转由减速器PR减速并且驱动力传递至输出构件O。此外，使第一旋转电机MG1产生反作用力，这使得来自发动机E(即，输入构件I)的驱动力能够经由动力分配装置PD传递至输出构件O。同时，第二旋转电机MG2工作以补偿来自发动机E的驱动力的不足。因此，第三分配模式中部件的操作类似于稍后将描述的第一分配模式中部件的操作，但不同之处在于当第二旋转电机MG2的旋转传递至输出构件O时，该旋转比在第一分配模式中的旋转减速得更多(即，减速器速比更大)。
如图15中示出的，第三分配模式通过接合第三制动器B3并既释放第一制动器B1又释放第二制动器B2实现。图16是此第三分配模式的速度图。从发动机E经由输入构件I传递至动力分配装置PD的行星架CA0的驱动力由动力分配装置PD分配并被传递至输出构件O。此时，第一旋转电机MG1操作作为反作用力接收器。
在第三分配模式中，第二制动器B2释放，所以第三齿圈R3能够自由旋转。其结果是，减速器PR的第二差动齿轮单元PR2被置于基本不起作用的状态。此外，第一制动器B1释放，所以第一差动齿轮单元PR1的第二恒星齿轮S2也能够自由旋转。此外，接合第三制动器B3的结果是与第二旋转电机MG2的转子Ro2一起旋转的第一恒星齿轮S1的旋转和驱动力由第一差动齿轮单元PR1减速并被传递至共用行星架CA1。此处，共用行星架CA1传动地连接至输出构件O从而与输出构件O一起旋转，所以第二旋转电机MG2的减速后的旋转和驱动力经由共用行星架CA1传递至输出构件O。更具体地，如图16中的速度图的下部中示出的，在第三分配模式中，第二旋转电机MG2的旋转速度减速为“γ3”倍(γ3＜γ1＜1)并传递至输出构件O。此时的减速器速比是“1/γ3”。因此第二旋转电机MG2的扭矩增大为“1/γ3”倍并传递至输出构件O。在此第三分配模式中，输入旋转元件E4(即，第一恒星齿轮S1)的、由减速器PR减速并经由第一输出旋转元件E6(即，共用行星架CA1)传递至输出构件O的旋转对应于本发明的第三减速旋转。相对于相同的输入旋转元件E4的旋转，此第三减速旋转比稍后将描述的第一二分配模式中的第一减速旋转减速得更多(即，减速器速比更大)，所以第三减速旋转慢于第一减速旋转。
提供这种第三分配模式使得能够在将第二旋转电机MG2的旋转传递至输出构件O的分配模式中，比第一分配模式更加增大第二旋转电机MG2的扭矩，并将增大的扭矩传递至输出构件O。因此，与根据第一实施方式或第二实施方式的系统相比，能够以更大的驱动力驱动车辆，或者能够在保持相同驱动力的同时减小第二旋转电机MG2的尺寸。
在此第三分配模式中，根据车速和所要求的驱动力等控制第一旋转电机MG1以输出适当的旋转速度和扭矩，使得发动机E能够以良好的燃料效率操作。即，在发动机以良好的燃料效率状态操作的同时，动力分配装置PD将来自发动机E的驱动力分布至输出构件O和第一旋转电机MG1。在此状态下，第一旋转电机MG1通过在沿正方向旋转的同时沿负方向输出MG1扭矩T1来发电。
3-5.第一分配模式
第一分配模式是在中等车速范围内从三个分配模式中选择的操作模式。在此操作模式下，在来自发动机E的驱动力由动力分配装置PD分配并被传递至输出构件O的同时，第二旋转电机MG2的旋转由减速器PR减速并且驱动力传递至输出构件O。此外，使第一旋转电机MG1产生反作用力，这使得来自发动机E(即，输入构件I)的驱动力能够经由动力分配装置PD传递至输出构件O。同时，第二旋转电机MG2工作以补偿来自发动机E的驱动力的不足。因此，在第一分配模式中部件的操作类似于在上述第三分配模式中部件的操作，但不同之处在于，当第二旋转电机MG2的旋转传递至输出构件O时，减速器速比小于在第三分配模式中的减速器比。
如图15中示出的，第一分配模式通过接合第一制动器B1和既释放第二制动器B2又释放第三制动器B3实现。图17是此第一分配模式的速度图。从发动机E经由输入构件I传递至动力分配装置PD的行星架CA0的驱动力由动力分配装置PD分配并被传递至输出构件O。此时，第一旋转电机MG1操作作为反作用力接收器。
在第一分配模式中，第二制动器B2释放，所以第三齿圈R3能够自由旋转。其结果是，减速器PR的第二差动齿轮单元PR2置于其基本不起作用的状态。此外，第三制动器B3释放，所以第一差动齿轮单元PR1的共用齿圈R1也能够自由旋转。此外，接合第一制动器B1的结果是与第二旋转电机MG2的转子Ro2一起旋转的第一恒星齿轮S1的旋转和驱动力由第一差动齿轮单元PR1减速并被传递至共用行星架CA1。此处，共用行星架CA1传动地连接至输出构件O从而与输出构件O一起旋转，所以第二旋转电机MG2的减速后的旋转和驱动力经由共用行星架CA1传递至输出构件O。更具体地，如图17中的速度图的下部中示出的，在第一分配模式中，第二旋转电机MG2的旋转速度减速为“γ1”倍(γ3＜γ1＜1)并传递至输出构件O。此时的减速器速比是“1/γ1”。因此，第二旋转电机MG2的扭矩增大为“1/γ1”倍并传递至输出构件O。在此第一分配模式中，输入旋转元件E4(即，第一恒星齿轮S1)的、由减速器PR减速并经由第一输出旋转元件E6(即，共用行星架CA1)传递至输出构件O的旋转对应于本发明的第一减速旋转。此第一减速旋转不如第三减速旋转和稍后将描述的第二减速旋转减速得多(即，减速器速比较小)，所以相对于相同的输入旋转元件E4的旋转，第一减速旋转快于第三减速旋转和第二减速旋转。
在此第一分配模式中，根据车速和所要求的驱动力等控制第一旋转电机MG1以输出适当的旋转速度和扭矩，使得发动机E能够以良好的燃料效率操作。即，在发动机以良好的燃料效率状态操作的同时，动力分配装置PD将来自发动机E的驱动力分布至输出构件O和第一旋转电机MG1。在此状态下，第一旋转电机MG1通过在沿正方向旋转的同时沿负方向输出MG1扭矩T1来发电。此外，随着输出构件O的旋转提高，第一旋转电机MG1的旋转速度减小，使得第一旋转电机MG1的旋转越过0变为负旋转。在这种负旋转的过程中，第一旋转电机MG1通过沿负方向输出扭矩来进行动力运转。
3-6.第二分配模式
第二分配模式是在最高车速范围中从三个分配模式中选择的操作模式。在此操作模式下，在来自发动机E的驱动力由动力分配装置PD分配并被传递至输出构件O的同时，第二旋转电机MG2的旋转由减速器PR减速而该驱动力传递至行星架CA0。此外，通过使第一旋转电机MG1产生反作用力，使得来自发动机E(即，输入构件I)的驱动力能够经由动力分配装置PD传递至输出构件O。然而，如图18中示出的，在输出构件O的旋转速度高而第一旋转电机MG1的旋转速度为负的范围中选择此第二分配模式。此时，第一旋转电机MG1通过在沿负方向旋转的同时沿负方向输出扭矩来进行动力运转，而第二旋转电机MG2发电以使得第一旋转电机MG1能够进行动力运转。因此，第二分配模式比第一分配模式或第三分配模式更适合于在高车速范围内行驶。
如图15中示出的，第二分配模式通过接合第二制动器B2并既释放第一制动器B1又释放第三制动器B3实现。图18是此第二分配模式的速度图。在此操作模式下，车速是高速度而行驶扭矩相对较低。类似于第一分配模式和第三分配模式，从发动机E经由输入构件I传递至动力分配装置PD的行星架CA0的驱动力由动力分配装置PD分配并被传递至输出构件O。此时，第一旋转电机MG1操作作为反作用力接收器。
在第二分配模式中，第一制动器B1和第三制动器B3释放，所以第一差动齿轮单元PR1的共用齿圈R1和第二恒星齿轮S2能够自由旋转。其结果是，减速器PR的第一差动齿轮单元PR1被置于其基本不起作用的状态。此外，接合第二制动器B2的结果是与第二旋转电机MG2的转子Ro2一起旋转的第三恒星齿轮S3的旋转和驱动力由第二差动齿轮单元PR2减速并被传递至第三行星架CA3。此处，第三行星架CA3传动地连接至行星架CA0和输入构件I从而与行星架CA0和输入构件I一起旋转，所以第二旋转电机MG2的减速后的旋转和驱动力经由第三行星架CA3传递至动力分配装置PD的行星架CA0和输入构件I。更具体地，如图18中的速度图的下部中示出的，在第二分配模式中，第二旋转电机MG2的旋转速度减速为“γ2”倍(γ2＜γ1＜1)并传递至动力分配装置PD的行星架CA0。此时的减速器速比是“1/γ2”。因此第二旋转电机MG2的扭矩增大为“1/γ2”倍并传递至动力分配装置PD的行星架CA0。在此第二分配模式中，输入旋转元件E4(即，第三恒星齿轮S3)的、由减速器PR减速并经由第二输出旋转元件E7(即，第三行星架CA3)传递至动力分配装置PD的输入旋转元件E1(即，行星架CA0)的旋转对应于本发明的第二减速旋转。此第二减速旋转比第一减速旋转减速得更多(即，减速器速比更大)，所以相对于相同的输入旋转元件E4的旋转，第二减速旋转慢于第一减速旋转。
在此第二分配模式中，根据车速和所要求的驱动力等控制第一旋转电机MG1以输出适当的旋转速度和扭矩，使得发动机E能够以良好的燃料效率操作。即，第一旋转电机MG1进行动力运转使得发动机E能够以良好的燃料效率状态操作。在此状态下，第一旋转电机MG1操作作为反作用力接收器。同时，来自发动机E的驱动力由减速器PR的第二差动齿轮单元PR2增大并被传递至第二旋转电机MG2。在此状态下，第二旋转电机MG2发电。即，在第二分配模式中，第二旋转电机MG2由从发动机E(即，输入构件I)传递的驱动力旋转，并通过在沿正方向旋转的同时沿负方向输出扭矩来发电。在此状态下，由发动机E产生的驱动力由动力分配装置PD和减速器PR的第二差动齿轮单元PR2的操作分配并被传递至第二旋转电机MG2和输出构件O。此时，当从动力分配装置PD侧看时，减速器PR的第二差动齿轮单元PR2操作作为增速装置，而当从第二旋转电机MG2侧看时，操作作为减速装置。正如上述第一实施方式，提供这种第二分配模式使得能够当车辆高速行驶时抑制动力循环，以及能够减小第一旋转电机MG1的反作用力，由此使得能够提高能量效率。
3-7.第一并联模式
第一并联模式是在比第二并联模式低的车速范围中从两个并联模式中选择的操作模式。图19是此第一并联模式的速度图。如从图中很明显的，在此第一并联模式中，动力分配装置PD和减速器PR的旋转元件的旋转速度之间的关系是恒定的，所以如果任意一个旋转元件的旋转速度确定，其它旋转元件的旋转速度也变得确定。在此操作模式中，第一旋转电机MG1和第二旋转电机MG2均沿正方向旋转但基本不产生驱动力。与第三分配模式相比，此第一并联模式更适合于当所要求的驱动力低时在相对较高的车速范围内行驶。另外，第一并联模式是这样的模式：在以第三分配模式行驶的同时，根据所要求的驱动力或电池21的充电状态等，能够适当地切换为该模式。
如图15中示出的，第一并联模式通过既接合第二制动器B2又接合第三制动器B3和释放第一制动器B1实现。接合第三制动器B3将第一恒星齿轮S1的旋转速度与共用行星架CA1的旋转速度之比限制为恒定的。此外，接合第二制动器B2将第三恒星齿轮S3的旋转速度与第三行星架CA3的旋转速度之比限制为恒定的。因此，与共用行星架CA1一起旋转的动力分配装置PD齿圈R0的旋转速度和与第三行星架CA3一起旋转的动力分配装置PD行星架CA0的旋转速度之比被限制为恒定的。其结果是，减速器PR和动力分配装置PD的所有旋转元件的旋转速度之比限制为恒定的。因此，在此操作模式下，能够使用来自发动机E的驱动力来进行行驶。第一旋转电机MG1被控制为既不发电也不进行动力运转的状态、或者其发电以辅助驱动的状态。此外，第二旋转电机MG2基本上既不发电也不进行动力运转。然而，当必要时，第二旋转电机MG2可用于使用来自电池21的电力进行动力运转，或者可用于使用车辆的惯性力来再生电力(即，发电)。
3-8.第二并联模式
第二并联模式是在比第一并联模式更高车速范围内从两个并联模式中选择的操作模式。图20是此第二并联模式的速度图。如从图中很明显的，在此第二并联模式中，动力分配装置PD和减速器PR的旋转元件的旋转速度的关系是恒定的，所以如果任意一个旋转元件的旋转速度确定，则其它旋转元件的旋转速度也变得确定。此外，在第二并联模式中，动力分配装置PD的速度线与形成减速器PR的第一差动齿轮单元PR1和第二差动齿轮单元PR2的速度线重叠在一条直线上。在此操作模式下，使第一旋转电机MG1稍稍负旋转，同时第二旋转电机MG2置于其基本上不产生驱动力的状态。与第一分配模式相比，此第二并联模式更适合于当所要求的驱动力低时在高车速范围内行驶。
如图15中示出的，第二并联模式通过既接合第一制动器B1又接合第二制动器B2并释放第三制动器B3实现。既接合第一制动器B1又接合第二制动器B2的结果是第二恒星齿轮S2和第三齿圈R3——它们是减速器PR的两个静止元件E5——均固定至作为非旋转构件的壳体CS。其结果是，动力分配装置PD、第一差动齿轮单元PR1和第二差动齿轮单元PR2一起形成总共具有五个元件的差动齿轮单元。其结果是，减速器PR和动力分配装置PD的所有旋转元件的旋转速度之比限制为恒定的。在此操作模式下，能够使用来自发动机E的驱动力进行行驶。第一旋转电机MG1控制为在以低速旋转的同时既不发电也不进行动力运转的状态、或者其发电以辅助驱动的状态。在此状态下，第二旋转电机MG2基本上既不发电也不进行动力运转。然而，当必要时，第二旋转电机MG2可用于使用来自电池21的电力进行动力运转，或者可用于使用车辆的惯性力来再生电力(即，发电)。
3-9.切换操作模式
通过改变第一制动器B1和第三制动器B3来执行第三分配模式与第一分配模式之间的切换。调整第二旋转电机MG2的旋转速度使得能够当从第三分配模式切换至第一分配模式时调整由第一制动器B1固定的第二恒星齿轮S2的旋转速度使其接近于零、而当从第一分配模式切换至第三分配模式时调整由第三制动器B3固定的共用齿圈R1的旋转速度使其接近于零。然而，为了迅速切换模式，基本需要在两侧的接合构件存在旋转速度差的情况下接合第一制动器B1和第三制动器B3。因此，第一制动器B1和第三制动器B3可由摩擦接合装置形成。
通过在第三制动器B3保持接合的状态下接合或释放第二制动器B2执行第三分配模式与第一并联模式之间的切换。当在车辆以第三分配模式行驶的同时输出构件O的旋转速度提高时，第三齿圈R3的旋转速度逐渐降低。能够通过在第三齿圈R3的旋转速度为“0”时接合第二制动器B2进行切换至第一并联模式。此外，能够仅通过释放第二制动器B2执行从第一并联模式至第三分配模式的切换。因此，第三分配模式与第一并联模式之间的切换可以是当由第二制动器B2固定的第三齿圈R3的旋转速度为“0”时接合第二制动器B2的同步切换。因此根据本申请中的结构，通过第三分配模式与第一并联模式之间的切换，没有必要如在相关技术中很普遍的那样将变速机构置于空挡状态。
此外，第二并联模式与第一分配模式或第二分配模式之间的切换通过切换第一制动器B1和第二制动器B2的接合或释放执行。如图20中示出的，在第二并联模式中，动力分配装置PD的速度线与形成减速器PR的第一差动齿轮单元PR1和第二差动齿轮单元PR2的速度线重叠。因此，当从第二分配模式或第一分配模式切换至第二并联模式时，该切换可以是在由第一制动器B1固定的第一差动齿轮单元PR1的第二恒星齿轮S2、或由第二制动器B2固定的第二差动齿轮单元PR2的第三齿圈R3的旋转速度为“0”的状态下接合第一制动器B1或第二制动器B2的同步切换。此外，能够仅通过释放第一制动器B1或第二制动器B2来执行从第二并联模式至第一分配模式或第二分配模式的切换。因此，根据本申请中的结构，通过第一分配模式或第二分配模式与第二并联模式之间的切换，没有必要如在相关技术中很普遍的那样将变速机构置于空挡状态。
如上述，三个接合装置B1、B2和B3中的第二制动器B2总是在两侧的接合构件的旋转速度相同的状态下(在本例中，当旋转速度为“0”时)接合。此外，当以这种方式接合第二制动器B2时，第二旋转电机MG2的扭矩能够控制为“0”。与此同时，能够通过调整发动机E的扭矩来抑制传递至输出构件O的扭矩的波动。执行这种控制使得用作第二接合装置EE2(即，第二分配模式接合装置)的第一制动器B1能够由啮合式接合装置形成。
3-10.MG2分离模式
在根据此实施方式的混合动力驱动系统H中，还能够通过释放所有的接合装置——即，第一制动器B1、第二制动器B2和第三制动器B3——并控制第一旋转电机MG1的旋转和驱动力来实现将从发动机E输出的驱动力传递至输出构件O的MG2分离模式。此时，第一旋转电机MG1可被控制成在输出发动机扭矩的反作用力的同时进行发电以辅助驱动。
4.第四实施方式
接下来将描述本发明的第四实施方式。图21是根据此实施方式的混合动力驱动系统H的结构的简图。另外，正如在图1中那样，图21中省略了轴对称结构的一部分。类似于上述第三实施方式，根据此实施方式的混合动力驱动系统H能够实现第一分配模式、第二分配模式、第三分配模式、第一并联模式和第二并联模式。然而，减速器PR和该三个接合装置的结构与上述第三实施方式中的那些不同。以下，将主要描述根据此实施方式的混合动力驱动系统H和根据上述第三实施方式的混合动力驱动系统H之间的差别。另外，未具体描述的那些特点类似于第三实施方式在上述那些特点。
4-1.混合动力驱动系统的机械结构
在此实施方式中同样，动力分配装置PD的结构类似于上述第三实施方式(和第一实施方式)中的结构。然而，减速器PR的结构与第三实施方式中的结构不同。即，如图21中示出的，在此实施方式中，减速器PR由第一差动齿轮单元PR1和第二差动齿轮单元PR2的组合形成，该第一差动齿轮单元PR1和第二差动齿轮单元PR2中的每一个均具有三个旋转元件。
第一差动齿轮单元PR1是具有三个旋转元件的差动齿轮单元。此处，第一差动齿轮单元PR1由双小齿轮式行星齿轮组形成。即，第一差动齿轮单元PR1具有支承多对小齿轮的第一行星架CA1、与那些对小齿轮中的一对啮合的第一恒星齿轮S1，和与另一对小齿轮啮合的第一齿圈R1作为旋转元件。第一恒星齿轮S1传动地连接至动力分配装置PD的齿圈R0(即，输出旋转元件E3)从而与齿圈R0一起旋转、而且还传动地连接至输出构件O。因此，第一恒星齿轮S1是减速器PR的第一输出旋转元件E6。第一行星架CA1由第一制动器B1选择性地固定至作为非旋转构件的壳体CS。因此，当由第一制动器B1固定时，第一行星架CA1是减速器PR的静止元件E5。此外，第一行星架CA1经由第二离合器C2选择性地传动地连接至第一恒星齿轮S1和输出构件O。第一齿圈R1传动地连接至第二差动齿轮单元PR2的第二行星架CA2从而与第二行星架CA2一起旋转，而且还经由第一离合器C1传动地连接至动力分配装置PD的行星架CA0和输入构件I。因此，第一差动齿轮单元PR1的此第一齿圈R1和第二差动齿轮单元PR2的第二行星架CA2一起构成减速器PR的第二输出旋转元件E7。第一差动齿轮单元PR1的三个旋转元件按旋转速度的顺序是第一行星架CA1、第一齿圈R1和第一恒星齿轮S1。因此，在此实施方式中，第一行星架CA1是第一差动齿轮单元PR1的第一旋转元件，第一齿圈R1是第一差动齿轮单元PR1的第二旋转元件，而第一恒星齿轮S1是第一差动齿轮单元PR1的第三旋转元件。
第二差动齿轮单元PR2是具有三个旋转元件的差动齿轮单元。在本例中，第二差动齿轮单元PR2由单小齿轮式行星齿轮组形成。即，第二差动齿轮单元PR2具有支承多个小齿轮的第二行星架CA2、和与那些小齿轮啮合的第二恒星齿轮S2和第二齿圈R2作为旋转元件。如上述，第二恒星齿轮S2传动地连接至第二旋转电机MG2的转子Ro2从而与转子Ro2一起旋转。因此，第二差动齿轮单元PR2的第二恒星齿轮S2是减速器PR的输入旋转元件E4。第二行星架CA2传动地连接至第一差动齿轮单元PR1的第一齿圈R1从而与第一齿圈R1一起旋转、而且还经由第一离合器C1选择性地连接至动力分配装置PD的行星架CA0和输入构件I，并且由此是减速器PR的第二输出旋转元件E7。第二齿圈R2选择性地固定至作为非旋转构件的壳体CS。因此，此第二齿圈R2是减速器PR的静止元件E5。第二差动齿轮单元PR2的三个旋转元件按旋转速度的顺序是第二齿圈R2、第二行星架CA2和第二恒星齿轮S2。因此，在此实施方式中，第二齿圈R2是第二差动齿轮单元PR2的第一旋转元件，第二行星架CA2是第二差动齿轮单元PR2的第二旋转元件，而第二恒星齿轮S2是第二差动齿轮单元PR2的第三旋转元件。
如上述，通过将具有三个旋转元件的第一差动齿轮单元PR1的一个旋转元件(在本例中是第一齿圈R1)传动地连接至具有三个旋转元件的第二差动齿轮单元PR2的一个旋转元件(在本例中是第二行星架CA2)从而使这两个旋转元件一起旋转而形成减速器PR。因此减速器PR是总共具有五个旋转元件的差动齿轮单元。如图23至图27中的速度图的上部中示出的，减速器PR的这五个旋转元件按旋转速度的顺序是：相互独立地旋转的第一行星架CA1和第二齿圈R2、一起旋转的第一齿圈R1和第二行星架CA2、第一恒星齿轮S1和第二恒星齿轮S2。换言之，减速器PR的这五个旋转元件的旋转速度的顺序是i)两个静止元件E5，ii)第二输出旋转元件E7，iii)第一输出旋转元件E6，和iv)输入旋转元件E4。
第一制动器B1选择性地固定第一差动齿轮单元PR1的第一行星架CA1作为减速器PR的两个静止元件E5中的一个。当接合此第一制动器B1时，第一行星架CA1和第二齿圈R2——它们是减速器PR的两个静止元件E5——均固定至壳体CS。因此，例如如图24中示出的，形成减速器PR的第一差动齿轮单元PR1和第二差动齿轮单元PR2一起形成总共具有四个元件的差动齿轮单元。因此，传动地连接至第二恒星齿轮S2——它是减速器PR的输入旋转元件E4——的第二旋转电机MG2的旋转由第一差动齿轮单元PR1和第二差动齿轮单元PR2减速并被传递至输出构件O。在此实施方式中，此第一制动器B1构成本发明的第一接合装置EE1。此外，如稍后将描述的，第一分配模式通过接合此第一制动器B1实现，所以此第一制动器B1起本发明的第一分配模式接合装置的作用。
第一离合器C1选择性地使作为动力分配装置PD的输入旋转元件E1的行星架CA0与一起构成减速器PR的第二输出旋转元件E7的第二行星架CA2和第一齿圈R1传动地连接或分离。因此，第一离合器C1构成本发明的第二接合装置EE2。当接合此第一离合器C1时，减速器PR的第一齿圈R1和第二行星架CA2传动地连接至动力分配装置PD的行星架CA0。当释放第一离合器C1时，减速器PR的第一齿圈R1和第二行星架CA2与动力分配装置PD的行星架CA0传动地分离。如稍后将描述的，第二分配模式通过接合此第一离合器C1实现，所以作为第二接合装置EE2的第一离合器C1起第二分配模式接合装置的作用。
第二离合器C2是这样的接合装置：其选择性地使形成减速器PR的第一差动齿轮单元PR1的三个旋转元件中的两个传动地连接从而使它们一起旋转、或使形成减速器PR的第一差动齿轮单元PR1的三个旋转元件中的两个传动地分离。在此实施方式中，第二离合器C2构造成选择性地使第一差动齿轮单元PR1的第一行星架CA1与第一恒星齿轮S1和输出构件O传动地连接或分离。当接合此第二离合器C2时，第一差动齿轮单元PR1处于直接连接状态，其中三个旋转元件全部以相同的速度一起旋转。因此，第一差动齿轮单元PR1将第二旋转电机MG2的旋转和驱动力——其已经由第二差动齿轮单元PR2减速并被传递至第二行星架CA2——经由传动地连接至第二行星架CA2的第一齿圈R1以相同速度传递至输出构件O。在此实施方式中，第二离合器C2构成本发明的第三接合装置EE3。此外，如稍后将描述的，第三分配模式通过接合此第二离合器C2实现，所以此第二离合器C2起第三分配模式接合装置的作用。
在此实施方式中，第一制动器B1、第一离合器C1和第二离合器C2全部为摩擦接合装置。可将通过液压压力操作的多片制动器或多片离合器用于这些接合装置。类似于参照图2描述的第一实施方式，液压压力从响应于来自主控制单元31的控制命令而操作的液压控制设备35供给至这些接合装置B1、C1和C2。这些接合装置B1、C1和C2的接合或释放通过液压压力控制。由未示出的油泵产生的液压压力供给至此液压控制设备35。
另外，在根据此实施方式的混合动力驱动系统H中，可将啮合式接合装置用于作为第二接合装置EE2的第一离合器C1。如稍后将描述的，在此实施方式中，第一离合器C1能够在第二旋转电机MG2不产生驱动力时接合。因此，即使第一离合器C1由啮合式接合装置形成，其也能够良好地切换至接合状态。此外，如果第一离合器C1是啮合式接合装置，所以不需要用于产生接合压力或释放压力的液压压力，使得与此第一离合器C1是摩擦接合装置相比，能够抑制由液压泵造成的驱动力的损失并且能够容易地提高传动系统的传递效率。另外，为了消除对供给液压压力的需要，可通过电磁致动器执行使此啮合式接合装置在接合状态和释放状态之间切换的操作。
4-2.混合动力驱动系统的控制系统的结构
在此实施方式中的控制系统具有与上文引用根据上述第一实施方式的图2描述的根据第三实施方式的结构总体相同的结构，但是接合装置从制动器B1、B2和B3改变为第一制动器B1、第一离合器C1和第二离合器C2。
4-3.混合动力驱动系统的操作模式
接下来将描述能够通过根据此实施方式的混合动力驱动系统H实现的操作模式。图22是示出了在每个操作模式中第一制动器B1(即，第一接合装置EE1)、第一离合器C1(即，第二接合装置EE2)和第二离合器C2(即，第三接合装置EE3)的操作状态的操作表。表中，圆形指示对应的接合装置接合(即，连接)，而不存在圆形指示对应的装置释放(即，分离)。
图23至图27是示出了在每个操作模式中动力分配装置PD、第一差动齿轮单元PR1和第二差动齿轮单元PR2的操作状态的速度图。这些速度图的描述方法与根据上述第一实施方式的图5A和图5B的描述方法相同。然而，彼此平行地设置的多个纵轴对应于动力分配装置PD、第一差动齿轮单元PR1和第二差动齿轮单元PR2的旋转元件。纵轴上方的“S0”、“CA0”和“R0”分别对应于动力分配装置PD的恒星齿轮S0、行星架CA0和齿圈R0，纵轴上方的“S1”、“CA1”和“R1”分别对应于第一差动齿轮单元PR1的第一恒星齿轮S1、第一行星架CA1和第一齿圈R1，而纵轴上方的“S2”、“CA2”和“R2”分别对应于第二差动齿轮单元PR2的第二恒星齿轮S2、第二行星架CA2和第二齿圈R2。对纵轴上方的旋转元件的附图标记进行连接的“＝”指示多个旋转元件传动地连接从而一起旋转。伴随该“＝”的附图标记“C1”或“C2”指示那些旋转元件通过第一离合器C1或者第二离合器C2的接合而传动地连接。此外，图中的“×”指示对应的旋转元件固定至作为非旋转构件的壳体CS。伴随该“×”的附图标记“B1”指示旋转元件通过第一制动器B1的接合固定。以下将详细描述在多个操作模式中的每一个中混合动力驱动系统H的操作状态。
4-4.第三分配模式
如图22中示出的，第三分配模式通过接合第二离合器C2并释放第一制动器B1以及第一离合器C1实现。图23是此第三分配模式的速度图。从发动机E经由输入构件I传递至动力分配装置PD的行星架CA0的驱动力由动力分配装置PD分配并被传递至输出构件O。此时，第一旋转电机MG1操作作为反作用力接收器。
在第三分配模式中，释放第一离合器C1将第二行星架CA2和第一齿圈R1置于它们能够与动力分配装置PD的行星架CA0无关地旋转的状态。此外，释放第一制动器B1将第一行星架CA1置于其能够自由旋转的状态。此外，接合第二离合器C2将第一差动齿轮单元PR1置于三个旋转元件全部以相同的速度一起旋转的直接连接状态。其结果是，与第二旋转电机MG2的转子Ro2一起旋转的第二恒星齿轮S2的旋转和驱动力由第二差动齿轮单元PR2减速并被传递至第一差动齿轮单元PR1的第一齿圈R1，此后其由第一差动齿轮单元PR1以相同的速度传递至输出构件O。更具体地，如图23中的速度图的下部中示出的，在第三分配模式中，第二旋转电机MG2的旋转速度减速为“γ2”倍(γ2＜γ1＜1)，随后传递至输出构件O。此时的减速器速比是“1/γ2”。因此，第二旋转电机MG2的扭矩增大为“1/γ2”倍，随后传递至输出构件O。在此第三分配模式中，输入旋转元件E4(即，第二恒星齿轮S2)的、由减速器PR减速并经由第一输出旋转元件E6(即，第一恒星齿轮S1)传递至输出构件O的旋转对应于本发明的第三减速旋转。此第三减速旋转比稍后将描述的第一分配模式的第一减速旋转减速得更多(即，减速器速比更大)，所以相对于相同的输入旋转元件E4的旋转，第三减速旋转慢于第一减速旋转。
提供这种第三分配模式所造成的效果以及在此第三分配模式中第一旋转电机MG1和第二旋转电机MG2的操作与上述第三实施方式中相同。
4-5.第一分配模式
如图22中示出的，第一分配模式通过接合第一制动器B1并释放第一离合器C1以及第二离合器C2实现。图24是此第一分配模式的速度图。从发动机E经由输入构件I传递至动力分配装置PD的行星架CA0的驱动力由动力分配装置PD分配并被传递至输出构件O。此时，第一旋转电机MG1操作作为反作用力接收器。
在第一分配模式中，释放第一离合器C1将第二行星架CA2和第一齿圈R1置于它们能够与动力分配装置PD的行星架CA0无关地旋转的状态。此外，释放第二离合器C2使第一差动齿轮单元PR1脱离直接连接状态，并且使得第一差动齿轮单元PR1的旋转元件能够自由旋转。此外，接合第一制动器B1的结果是作为减速器PR的两个静止元件E5之一的第一行星架CA1固定至作为非旋转构件的壳体CS。在此状态下，作为减速器PR的两个静止元件E5的第一行星架CA1和第二齿圈R2均固定至壳体CS。因此，形成减速器PR的第一差动齿轮单元PR1和第二差动齿轮单元PR2一起形成总共具有四个元件的差动齿轮单元，并且在这些旋转元件中位于一端处的旋转元件固定至壳体CS。其结果是，传动地连接至第二恒星齿轮S2的第二旋转电机MG2的旋转和驱动力由第一差动齿轮单元PR1和第二差动齿轮单元PR2减速并被传递至输出构件O。更具体地，如图24中的速度图的下部中示出的，在第一分配模式中，第二旋转电机MG2的旋转速度减速为“γ1”倍(γ2＜γ1＜1)，随后传递至输出构件O。此时的减速器速比是“1/γ1”。因此，第二旋转电机MG2的扭矩增大为“1/γ1”倍，随后传递至输出构件O。在此第一分配模式中，输入旋转元件E4(即，第二恒星齿轮S2)的、由减速器PR减速并经由第一输出旋转元件E6(即，第一恒星齿轮S1)传递至输出构件O的旋转对应于本发明的第一减速旋转。此第一减速旋转不如第三减速旋转或稍后将描述的第二减速旋转减速得多(即，减速器速比更小)，所以相对于相同的输入旋转元件E4的旋转，第一减速旋转快于第三减速旋转和第二减速旋转。在这种第一分配模式中的第一旋转电机MG1和第二旋转电机MG2的操作与上述第三实施方式中相同。
4-6.第二分配模式
如图22中示出的，第二分配模式通过接合第一离合器C1并释放第一制动器B1以及第二离合器C2实现。图25是此第二分配模式的速度图。在此操作模式下，车速是高速度，而行驶扭矩相对较低。类似于第一分配模式和第三分配模式，从发动机E经由输入构件I传递至动力分配装置PD的行星架CA0的驱动力由动力分配装置PD分配并被传递至输出构件O。此时，第一旋转电机MG1操作作为反作用力接收器。
在第二分配模式中，第一制动器B1释放，所以第一行星架CA1自由旋转。此外，释放第二离合器C2使第一差动齿轮单元PR1脱离直接连接状态，并且使得第一差动齿轮单元PR1的旋转元件能够自由旋转。此外，第一离合器C1接合，所以行星架CA0传动地连接至第一齿圈R1和第二行星架CA2从而与第一齿圈R1和第二行星架CA2一起旋转。在此状态中，动力分配装置PD和减速器PR的第一差动齿轮单元PR1一起形成总共具有四个元件的差动齿轮单元。此外，与第二旋转电机MG2的转子Ro2一起旋转的第二恒星齿轮S2的旋转和驱动力由第二差动齿轮单元PR2减速并被传递至第二行星架CA2。此处，第二行星架CA2传动地连接至行星架CA0和输入构件I从而与行星架CA0和输入构件I一起旋转，所以第二旋转电机MG2的减速后的旋转和驱动力经由第二行星架CA2传递至行星架CA0和输入构件I。更具体地，如图25中的速度图的下部中示出的，在第二分配模式中，第二旋转电机MG2的旋转速度减速为“γ2”倍(γ2＜γ1＜1)，随后传递至行星架CA0。此时的减速器速比是“1/γ2”。因此，第二旋转电机MG2的扭矩增大为“1/γ2”倍，随后传递至动力分配装置PD的行星架CA0。在此第二分配模式中，输入旋转元件E4(即，第二恒星齿轮S2)的、由减速器PR减速并经由第二输出旋转元件E7(即，第二行星架CA2)传递至动力分配装置PD的输入旋转元件E1(即，行星架CA0)的旋转对应于本发明的第二减速旋转。此第二减速旋转比第一减速旋转减速得更多(即，减速器速比更大)，所以相对于相同的输入旋转元件E4的旋转，第二减速旋转慢于第一减速旋转。
提供这种第二分配模式造成的的效果以及在此第二分配模式中第一旋转电机MG1和第二旋转电机MG2的的操作与上述第三实施方式中相同。
4-7.第一并联模式
如图22中示出的，第一并联模式通过接合第一离合器C1和第二离合器C2并释放第一制动器B1实现。图26是此第一并联模式的速度图。如图中示出的，第一离合器C1接合，所以行星架CA0传动地连接至第一齿圈R1和第二行星架CA2从而与第一齿圈R1和第二行星架CA2一起旋转。在此状态下，动力分配装置PD和减速器PR的第一差动齿轮单元PR1一起形成总共具有四个元件的差动齿轮单元。此外，第二离合器C2接合，这将第一差动齿轮单元PR1置于三个旋转元件以相同的速度全部一起旋转的直接连接状态。其结果是，第一差动齿轮单元PR1和动力分配装置PD的所有旋转元件处于以相同的速度一起旋转的直接连接状态。此时，传动地连接至第二旋转电机MG2的转子Ro2的第二恒星齿轮S2的旋转速度、与隔着第二差动齿轮单元PR2的第一差动齿轮单元PR1和动力分配装置PD的的旋转元件旋转速度之比限制为恒定的。其结果是，减速器PR和动力分配装置PD的所有旋转元件的旋转速度之比限制为恒定的。因此，在此操作模式下，能够使用来自发动机E的驱动力进行行驶。第一旋转电机MG1控制为既不发电也不进行动力运转的状态、或者其发电以辅助驱动的状态。此外，第二旋转电机MG2基本上既不发电也不进行动力运转。然而，当必要时，第二旋转电机MG2可用于使用来自电池21的电力进行动力运转，或者可用于使用车辆的惯性力来再生电力(即，发电)。
4-8.第二并联模式
如图22中示出的，第二并联模式通过接合第一制动器B1和第一离合器C1并释放第二离合器C2实现。图27是此第二并联模式的速度图。如图中示出的，第一制动器B1和第一离合器C1均接合，所以作为减速器PR的两个静止元件E5的第一行星架CA1和第二齿圈R2均固定至作为非旋转构件的壳体CS，并且动力分配装置PD、第一差动齿轮单元PR1和第二差动齿轮单元PR2一起形成总共具有五个元件的差动齿轮单元。其结果是，减速器PR和动力分配装置PD的所有旋转元件的旋转速度之比限制为恒定的。在此操作模式下，能够使用来自发动机E的驱动力进行行驶。第一旋转电机MG1控制为在以低速旋转的同时既不发电也不进行动力运转的状态、或者其发电以辅助驱动的状态。在此状态下，第二旋转电机MG2基本上既不发电也不进行动力运转。然而，当必要时，第二旋转电机MG2可用于使用来自电池21的电力进行动力运转，或者可用于使用车辆的惯性力来再生电力(即，发电)。
4-9.切换操作模式
第三分配模式与第一分配模式之间的切换通过改变第一制动器B1和第二离合器C2而执行。调整第二旋转电机MG2的旋转速度使得能够在从第三分配模式切换至第一分配模式时调整由第一制动器B1固定的第一行星架CA1的旋转速度使其接近于零、或者在从第一分配模式切换至第三分配模式时将由第二离合器C2接合在一起的第一行星架CA1和第一恒星齿轮S1的旋转速度调整成大致相同。然而，为了迅速切换模式，基本需要在两侧的接合构件的存在旋转速度差的情况下接合第一制动器B1和第二离合器C2。因此，第一制动器B1和第二离合器C2可由通过摩擦接合装置形成。
第三分配模式与第一并联模式之间的切换通过在使第二离合器C2保持接合的状态下接合或释放第一离合器C1来执行。当在车辆以第三分配模式行驶的同时输出构件O的旋转速度提高时，动力分配装置PD的行星架CA0的旋转速度与减速器PR的第一齿圈R1和第二行星架CA2的旋转速度逐渐相互接近。能够通过在这些旋转速度相同的状态下接合第一离合器C1来进行向第一并联模式的切换。此外，从第一并联模式至第三分配模式的切换能够仅通过释放第一离合器C1执行。因此，第三分配模式与第一并联模式之间的切换能够是当由第一离合器C1接合在一起的行星架CA0与第一齿圈R1和第二行星架CA2的旋转速度相同时接合第一离合器C1的同步切换。因此，根据本申请中的结构，通过第三分配模式与第一并联模式之间的切换，没有必要如在相关技术中很普遍的那样将变速机构置于空挡状态。
此外，第二并联模式与第一分配模式或第二分配模式之间的切换通过切换第一制动器B1和第一离合器C1的接合或释放执行。如也在图27中示出的，在第二并联模式中，动力分配装置PD的速度线与第一差动齿轮单元PR1和第二差动齿轮单元PR2的速度线重叠。因此，当从第二分配模式切换至第二并联模式时的切换可以是在由第一制动器B1固定的第一行星架CA1的旋转速度为“0”的状态下接合第一制动器B1的同步切换，或者当从第一分配模式切换至第二并联模式时的切换可以是在由第一离合器C1接合在一起的行星架CA0与第一齿圈R1和第二行星架CA2的旋转速度相同的状态下接合第一离合器C1的同步切换。此外，从第二并联模式至第一分配模式或第二分配模式的切换能够通过仅释放第一制动器B1或第一离合器C1来执行。因此，根据本申请中的结构，通过第一分配模式或第二分配模式与第二并联模式之间的切换，没有必要如在相关技术中很普遍的那样将变速机构置于空挡状态。
如上述，三个接合装置B1、C1和C2中的第一离合器C1总是在两侧的接合构件旋转速度相同的状态下接合。此外，当以这种方式接合第一离合器C1时，能够将第二旋转电机MG2的扭矩控制为“0”。与此同时，能够通过调整发动机E的扭矩抑制传递至输出构件O的扭矩的波动。执行这种控制使得用作第二接合装置EE2(即，第二分配模式接合装置)的第一离合器C1能够由啮合式接合装置形成。
4-10.MG2分离模式
在根据此实施方式的混合动力驱动系统H中，还能够通过释放所有接合装置——即，第一制动器B1、第一离合器C1和第二离合器C2——并控制第一旋转电机MG1的旋转和驱动力来实现将从发动机E输出的驱动力传递至输出构件O的MG2分离模式。此时，第一旋转电机MG1能够控制为在输出发送机扭矩的反作用的同时进行发电以辅助驱动。
5.第五实施方式
接下来将描述本发明的第五实施方式。图28是根据此实施方式的混合动力驱动系统H的结构的简图。另外，正如图1那样，图28中省略了轴对称结构的一部分。类似于上述第三实施方式，根据此实施方式的混合动力驱动系统H能够实现第一分配模式、第二分配模式、第三分配模式、第一并联模式和第二并联模式。然而，减速器PR和三个接合装置的结构与上述第三实施方式中的那些不同。以下，将主要描述根据此实施方式的混合动力驱动系统H与根据上述第三实施方式的混合动力驱动系统H之间的差别。另外，未具体描述的那些特点类似于上文的第三实施方式描述的那些特点。
5-1.混合动力驱动系统的机械结构
在此实施方式中同样，动力分配装置PD的结构类似于上述第三实施方式(和第一实施方式)中的结构。然而，减速器PR的结构与第三实施方式中的结构不同。即，在此实施方式中，如图28中示出的，减速器PR由第一差动齿轮单元PR1和第二差动齿轮单元PR2的组合形成，其中第一差动齿轮单元PR1和第二差动齿轮单元PR2中的每一个均具有三个旋转元件。
第一差动齿轮单元PR1是具有三个旋转元件的差动齿轮单元。此处，第一差动齿轮单元PR1由单小齿轮式行星齿轮组形成。即，第一差动齿轮单元PR1具有支承多个小齿轮的第一行星架CA1、和与这些小齿轮啮合的第一恒星齿轮S1和第一齿圈R1作为旋转元件。第一恒星齿轮S1经由第一离合器C1选择性地传动地连接至第二差动齿轮单元PR2的第二恒星齿轮S2和第二旋转电机MG2的转子Ro2，而且还经由第三离合器C3选择性地传动地连接至第一齿圈R1和第二差动齿轮单元PR2的第二行星架CA2。第一行星架CA1传动地连接至动力分配装置PD的齿圈R0(即，输出旋转元件E3)从而与齿圈R0一起旋转、而且还经由第二离合器C2选择性地传动地连接至动力分配装置PD的行星架CA0和输入构件I因此，第一行星架CA1是减速器PR的第一输出旋转元件E6。第一齿圈R1驱动地连接至第二行星架CA2从而与第二行星架CA2一起旋转、并且经由第二离合器C2选择性地传动地连接至动力分配装置PD的行星架CA0和输入构件I。因此，第一差动齿轮单元PR1的第一齿圈R1和第二差动齿轮单元PR2的第二行星架CA2构成减速器PR的第二输出旋转元件E7。此外，第一齿圈R1也可以经由第三离合器C3选择性地传动地连接至第一恒星齿轮S1。第一差动齿轮单元PR1的三个旋转元件按旋转速度的顺序是第一齿圈R1、第一行星架CA1和第一恒星齿轮S1。因此，在此实施方式中，第一齿圈R1是第一差动齿轮单元PR1的第一旋转元件，第一行星架CA1是第一差动齿轮单元PR1的第二旋转元件，而第一恒星齿轮S1是第一差动齿轮单元PR1的第三旋转元件。
第二差动齿轮单元PR2是具有三个旋转元件的差动齿轮单元。在本例中，第二差动齿轮单元PR2由单小齿轮式行星齿轮组形成。即，第二差动齿轮单元PR2具有支承多个小齿轮的第二行星架CA2、和均与那些小齿轮啮合的第二恒星齿轮S2和第二齿圈R2作为旋转元件。第二恒星齿轮S2传动地连接至第二旋转电机MG2的转子Ro2从而与转子Ro2一起旋转。因此，第二差动齿轮单元PR2的第二恒星齿轮S2是减速器PR的输入旋转元件E4。此外，如上述，第二行星架CA2经由第一离合器C1选择性地传动地连接至第一差动齿轮单元PR1的第一恒星齿轮S1。如上述，第二行星架CA2传动地连接至第一差动齿轮单元PR1的第一齿圈R1从而与第一齿圈R1旋转、而且还经由第二离合器C2选择性地传动地连接至动力分配装置PD的行星架CA0和输入构件I，因此是减速器PR的第二输出旋转元件E7。此外，第二行星架CA2选择性地传动地连接至第一齿圈R1，并经由第三离合器C3连接至第一恒星齿轮S1。第二齿圈R2选择性地固定至作为非旋转构件的壳体CS。因此，此第二齿圈R2是减速器PR的静止元件E5。第二差动齿轮单元PR2的三个旋转元件按旋转速度的顺序是第二齿圈R2、第二行星架CA2和第二恒星齿轮S2。因此，在此实施方式中，第二齿圈R2是第二差动齿轮单元PR2的第一旋转元件，第二行星架CA2是第二差动齿轮单元PR2的第二旋转元件，而第二恒星齿轮S2是第二差动齿轮单元PR2的第三旋转元件。
如上述，通过将具有三个旋转元件的第一差动齿轮单元PR1的一个旋转元件(在本例中是第一齿圈R1)传动地连接至具有三个旋转元件的第二差动齿轮单元PR2的一个旋转元件(在本例中是第二行星架CA2)使得这两个旋转元件一起旋转而形成减速器PR。因此，减速器PR是总共具有五个旋转元件的差动齿轮单元。如图30至图34中速度图的的上部中示出的，减速器PR的这五个旋转元件中除了第一恒星齿轮S1以外的四个旋转元件按旋转速度的顺序是第二齿圈R2、一起旋转的第一齿圈R1和第二行星架CA2、第一行星架CA1和第二恒星齿轮S2。换言之，减速器PR的这四个旋转元件的旋转速度的顺序是i)静止元件E5，ii)第二输出旋转元件E7，iii)第一输出旋转元件E6，和iv)输入旋转元件E4。
第一离合器C1选择性地使第一差动齿轮单元PR1的第一恒星齿轮S1与第二差动齿轮单元PR2的第二恒星齿轮S2和第二旋转电机MG2的转子Ro2传动地连接或分离。因此，第一离合器C1构成本发明的第一接合装置EE1。当此第一离合器C1接合时，第一恒星齿轮S1传动地连接至第二恒星齿轮S2。当第一离合器C1释放时，第一恒星齿轮S1与第二恒星齿轮S2传动地分离。如稍后将描述的，第一分配模式通过接合此第一离合器C1实现，所以作为第一接合装置EE1的第一离合器C1起第一分配模式接合装置的作用。
第二离合器C2选择性地使作为动力分配装置PD输入旋转元件E1的行星架CA0与构成减速器PR第二输出旋转元件E7的第一齿圈R1和第二行星架CA2传动地连接或分离。因此，第二离合器C2构成本发明的第二接合装置EE2。当此第二离合器C2接合时，第一齿圈R1和第二行星架CA2传动地连接至行星架CA0。当第二离合器C2释放时，第一齿圈R1和第二行星架CA2与行星架CA0传动地分离。如稍后将描述的，第二分配模式通过接合此第二离合器C2实现，所以作为第二接合装置EE2的第二离合器C2起第二分配模式接合装置的作用。
第三离合器C3是这样的接合装置：其选择性地使形成减速器PR的第一差动齿轮单元PR1的三个旋转元件中的两个传动地连接从而使它们一起旋转、或使形成减速器PR的第一差动齿轮单元PR1的三个旋转元件中的两个传动地分离。在此实施方式中，第三离合器C3构造成选择性地使第一恒星齿轮S1与第一差动齿轮单元PR1的第一齿圈R1传动地连接或分离。当此第三离合器C3接合时，第一差动齿轮单元PR1处于三个旋转元件全部以相同的速度一起旋转的直接连接状态。因此，第一差动齿轮单元PR1将第二旋转电机MG2的旋转和驱动力——其已经由第二差动齿轮单元PR2减速并被传递至第二行星架CA2——经由传动地连接至第二行星架CA2的第一齿圈R1以相同的速度传递至输出构件O。在此实施方式中，第三离合器C3构成本发明的第三接合装置EE3。此外，如稍后将描述的，第三分配模式通过接合此第三离合器C3实现，所以此第三离合器C3起第三分配模式接合装置的作用。
在此实施方式中，第一离合器C1、第二离合器C2和第三离合器C3全部为摩擦接合装置。可将通过液压压力操作的多片离合器用于这些接合装置。类似于参照图2描述的第一实施方式，液压压力从响应于来自主控制单元31的控制命令而操作的液压控制设备35供给至这些接合装置C1、C2和C3。这些接合装置C1、C2和C3的接合或释放通过该液压压力控制。由未示出的油泵产生的液压压力供给至此液压控制设备35。
另外，在根据此实施方式的混合动力驱动系统H中，可将啮合式接合装置用于作为第二接合装置EE2的第二离合器C2。如稍后将描述的，在此实施方式中，第二离合器C2能够在第二旋转电机MG2不产生驱动力时接合。因此即使第二离合器C2由啮合式接合装置形成，也能够良好地切换至接合状态。此外，如果第二离合器C2是啮合式接合装置，则不需要用于产生接合压力或释放压力的液压压力，所以与此第二离合器C2是摩擦接合装置相比，能够抑制由液压泵造成的驱动力的损失，并且能够容易地提高传动系统的传递效率。另外，为了消除对供给液压压力的需要，可通过电磁致动器执行使此啮合式接合装置在接合状态和释放状态之间切换的操作。
5-2.混合动力驱动系统的控制系统的结构
在此实施方式中的控制系统具有与上文引用根据上述第一实施方式的图2描述的根据第三实施方式的结构总体相同的结构，除了接合装置从制动器B1、B2和B3改变为第一离合器C1、第二离合器C2和第三离合器C3。
5-3.混合动力驱动系统的操作模式
接下来将描述能够通过根据此实施方式的混合动力驱动系统H实现的操作模式。图29是示出了在每个操作模式中第一离合器C1(即，第一接合装置EE1)、第二离合器C2(即，第二接合装置EE2)和第三离合器C3(即，第三接合装置EE3)的操作状态的操作表。表中，圆形指示对应的接合装置接合(即，连接)，而不存在圆形指示对应的装置释放(即，分离)。
图30至图34是示出在每个操作模式中动力分配装置PD、第一差动齿轮单元PR1和第二差动齿轮单元PR2的操作状态的速度图。这些速度图的描述方法与根据上述第一实施方式的图5A和图5B等的描述方法相同。然而，彼此平行地设置的多个纵轴对应于动力分配装置PD、第一差动齿轮单元PR1和第二差动齿轮单元PR2的旋转元件。纵轴上方的“S0”、“CA0”和“R0”分别对应于动力分配装置PD的恒星齿轮S0、行星架CA0和齿圈R0，纵轴上方的“S1”、“CA1”和“R1”分别对应于第一差动齿轮单元PR1的第一恒星齿轮S1、第一行星架CA1和第一齿圈R1，而纵轴上方的“S2”、“CA2”和“R2”分别对应于第二差动齿轮单元PR2的第二恒星齿轮S2、第二行星架CA2和第二齿圈R2。对纵轴上方的旋转元件的附图标记进行连接的“＝”指示多个旋转元件传动地连接从而一起旋转。伴随该“＝”的附图标记“C1”、“C2”或“C3”指示那些旋转元件通过第一离合器C1、第二离合器C2或者第三离合器C3的接合传动地连接。此外，图中的“×”指示对应的旋转元件固定至作为非旋转构件的壳体CS。以下将详细描述在多个操作模式中的每一个中的混合动力驱动系统H的操作状态。
5-4.第三分配模式
如图29中示出的，第三分配模式通过接合第三离合器C3并释放第一离合器C1及第二离合器C2实现。图30是此第三分配模式的速度图。从发动机E经由输入构件I传递至动力分配装置PD的行星架CA0的驱动力由动力分配装置PD分配并被传递至输出构件O。此时，第一旋转电机MG1操作作为反作用力接收器。
在第三分配模式中，释放第二离合器C2将第二行星架CA2和第一齿圈R1置于它们能够与动力分配装置PD的行星架CA0无关地旋转的状态。此外，释放第一离合器C1将第一恒星齿轮S1置于它能够与第二恒星齿轮S2无关地旋转的状态。此外，接合第三恒星齿轮S3将第一差动齿轮单元PR1置于三个旋转元件全部以相同的速度一起旋转的直接连接状态。其结果是，与第二旋转电机MG2的转子Ro2一起旋转的第二恒星齿轮S2的旋转和驱动力由第二差动齿轮单元PR2减速并被传递至第一差动齿轮单元PR1的第一齿圈R1，随后其通过第一差动齿轮单元PR1以相同的速度传递至输出构件O。更具体地，如图30中的速度图的下部中示出的，第二旋转电机MG2的旋转速度减速为“γ2”倍(γ2＜γ1＜1)，随后传递至输出构件O。此时的减速器速比是“1/γ2”。因此，第二旋转电机MG2的扭矩增大为“1/γ2”倍，随后传递至输出构件O。在此第三分配模式中，输入旋转元件E4(即，第二恒星齿轮S2)的、由减速器PR减速并经由第一输出旋转元件E6(即，第一行星架CA1)传递至输出构件O的旋转对应于本发明的第三减速旋转。此第三减速旋转减速比稍后将描述的第一分配模式的第一减速旋转减速得更多(即，减速器速比更大)，所以相对于相同的输入旋转元件E4的旋转，第三减速旋转慢于第一减速旋转。
提供这种第三分配模式所造成的效果以及在此第三分配模式中第一旋转电机MG1和第二旋转电机MG2的操作与上述第三实施方式中相同。
5-5.第一分配模式
如图29中示出的，第一分配模式通过接合第一离合器C1并释放第二离合器C2及第三离合器C3实现。图31是此第一分配模式的速度图。从发动机E经由输入构件I传递至动力分配装置PD的行星架CA0的驱动力由动力分配装置PD分配并被传递至输出构件O。此时，第一旋转电机MG1操作作为反作用力接收器。
在第一分配模式中，释放第二离合器C2将第二行星架CA2和第一齿圈R1置于它们能够与动力分配装置PD的行星架CA0无关地旋转的状态。此外，释放第三离合器C3使第一差动齿轮单元PR1脱离直接连接状态，并且使得第一差动齿轮单元PR1的旋转元件能够自由旋转。此外，接合第一离合器C1将第一差动齿轮单元PR1的第一恒星齿轮S1直接连接至第二差动齿轮单元PR2的第二恒星齿轮S2和第二旋转电机MG2的转子Ro2，使得第一恒星齿轮S1与第二恒星齿轮S2和转子Ro2一起旋转。在此状态下，第一差动齿轮单元PR1和第二差动齿轮单元PR2一起形成总共具有四个元件的差动齿轮单元，并且在这些旋转元件中位于一端处的旋转元件(即，第二齿圈R2)固定至壳体CS。其结果是，传动地连接至第二恒星齿轮S2的第二旋转电机MG2的旋转和驱动力由第一差动齿轮单元PR1和第二差动齿轮单元PR2减速并被传递至输出构件O。更具体地，如图31中的速度图的下部中示出的，在第一分配模式中，第二旋转电机MG2的旋转速度减速为“γ1”倍(γ2＜γ1＜1)，随后传递至输出构件O。此时的减速器速比是“1/γ1”。因此，第二旋转电机MG2的扭矩增大为“1/γ1”倍，随后传递至输出构件O。在此第一分配模式中，输入旋转元件E4(即，第二恒星齿轮S2)的、由减速器PR减速并经由第一输出旋转元件E6(即，第一行星架CA1)传递至输出构件O的旋转对应于本发明的第一减速旋转。此第一减速旋转不如第三减速旋转和稍后将描述的第二减速旋转减速得多(即，减速器速比更小)，所以相对于相同的输入旋转元件E4的旋转，第一减速旋转比第三减速旋转和第二减速旋转快。这种第一分配模式中的第一旋转电机MG1和第二旋转电机MG2的操作与上述第三实施方式中的相同。
5-6.第二分配模式
如图29中示出的，第二分配模式通过接合第二离合器C2并释放第一离合器C1及第三离合器C3实现。图32是此第二分配模式的速度图。在此操作模式下，车速是高速度，而行驶扭矩相对较低。类似于第一分配模式和第三分配模式，从发动机E经由输入构件I传递至动力分配装置PD的行星架CA0的驱动力由动力分配装置PD分配并被传递至输出构件O。此时，第一旋转电机MG1操作作为反作用力接收器。
在第二分配模式中，释放第一离合器C1将第一恒星齿轮S1置于其能够与第二恒星齿轮S2无关地旋转的状态。此外，释放第三离合器C3使第一差动齿轮单元PR1脱离直接连接状态，并且使得第一差动齿轮单元PR1的旋转元件能够自由旋转。此外，接合第二离合器C2将行星架CA0直接连接至第一齿圈R1和第二行星架CA2，使得行星架CA0与第一齿圈R1和第二行星架CA2一起旋转。在此状态下，动力分配装置PD和减速器PR的第一差动齿轮单元PR1一起形成总共具有四个元件的差动齿轮单元。此外，与第二旋转电机MG2的转子Ro2一起旋转的第二恒星齿轮S2的旋转和驱动力由第二差动齿轮单元PR2减速并被传递至第二行星架CA2。此处，第二行星架CA2传动地连接至行星架CA0和输入构件I从而与行星架CA0和输入构件I一起旋转，所以第二旋转电机MG2的减速后的旋转和驱动力经由第二行星架CA2传递至动力分配装置PD的行星架CA0和输入构件I。更具体地，如图32中的速度图的下部中示出的，在第二分配模式中，第二旋转电机MG2的旋转速度减速为“γ2”倍(γ2＜γ1＜1)，随后传递至动力分配装置PD的行星架CA0。此时的减速器速比是“1/γ2”。因此，第二旋转电机MG2的扭矩增大为“1/γ2”倍，随后传递至动力分配装置PD的行星架CA0。在此第二分配模式中，输入旋转元件E4(即，第二恒星齿轮S2)的、由减速器PR减速并经由第二输出旋转元件E7(即，第二行星架CA2)传递至动力分配装置PD的输入旋转元件E1(即，行星架CA0)的旋转对应于本发明的第二减速旋转。此第二减速旋转比第一减速旋转减速得更多(即，减速器速比更大)，所以相对于相同的输入旋转元件E4的旋转，第二减速旋转慢于第一减速旋转。
提供这种第二分配模式造成的效果以及在此第二分配模式中第一旋转电机MG1和第二旋转电机MG2的操作与上述第三实施方式中相同。
5-7.第一并联模式
如图29中示出的，第一并联模式通过接合第二离合器C2和第三离合器C3并释放第一离合器C1实现。图33是此第一并联模式的速度图。如图中示出的，第二离合器C2接合，所以行星架CA0传动地连接至第一齿圈R1和第二行星架CA2从而与第一齿圈R1和第二行星架CA2一起旋转。在此状态下，动力分配装置PD和减速器PR的第一差动齿轮单元PR1一起形成总共具有四个元件的差动齿轮单元。此外，第三离合器C3接合，这将第一差动齿轮单元PR1置于三个旋转元件全部以相同的速度一起旋转的直接连接状态。其结果是，第一差动齿轮单元PR1和动力分配装置PD的所有旋转元件处于它们以相同的速度一起旋转的直接连接状态。此时，传动地连接至第二旋转电机MG2的转子Ro2的第二恒星齿轮S2的旋转速度、与隔着第二差动齿轮单元PR2的第一差动齿轮单元PR1和动力分配装置PD的旋转元件的旋转速度之比限制为恒定的。其结果是，减速器PR和动力分配装置PD的所有旋转元件的旋转速度之比限制为恒定的。因此，在此操作模式下，能够使用来自发动机E的驱动力进行行驶。第一旋转电机MG1控制为既不发电也不进行动力运转的状态、或者其发电以辅助驱动的状态。此外，第二旋转电机MG2基本上既不发电也不进行动力运转。然而，当必要时，第二旋转电机MG2可用于使用来自电池21的电力进行动力运转，或者可用于使用车辆的惯性力来再生电力(即，发电)。
5-8.第二并联模式
如图29中示出的，第二并联模式通过接合第一离合器C1和第二离合器C2并释放第三离合器C3实现。图34是此第二并联模式的速度图。如图中示出的，第一离合器C1和第二离合器C2均接合，在第二齿圈R2固定至作为非旋转构件的壳体CS的状态下，动力分配装置PD、第一差动齿轮单元PR1和第二差动齿轮单元PR2一起形成总共具有五个元件的差动齿轮单元。其结果是，减速器PR和动力分配装置PD的所有旋转元件的旋转速度之比限制为恒定的。在此操作模式下，能够使用来自发动机E的驱动力进行行驶。第一旋转电机MG1控制为在以低速旋转的同时既不发电也不进行动力运转的状态、或者其发电以辅助驱动的状态。在此状态下，第二旋转电机MG2基本上既不发电也不进行动力运转。然而，当必要时，第二旋转电机MG2可用于使用来自电池21的电力进行动力运转，或者可用于使用车辆的惯性力来再生电力(即，发电)。
5-9.切换操作模式
通过改变第一离合器C1和第三离合器C3来执行第三分配模式与第一分配模式之间的切换。调整第二旋转电机MG2的旋转速度使得能够在从第三分配模式切换至第一分配模式调整由第一离合器C1接合在一起的第一恒星齿轮S1和第二恒星齿轮S2的旋转速度使其大致相同、或在从第一分配模式切换至第三分配模式时调整由第三离合器C3接合在一起的第一恒星齿轮S1和第一齿圈R1的旋转速度使其大致相同。然而，为了迅速切换模式，基本需要在两侧的接合构件存在旋转速度差的状态下接合第一离合器C1和第三离合器C3。因此第一离合器C1和第三离合器C3可由摩擦接合装置形成。
通过在第三离合器C3保持接合的状态下接合或释放第二离合器C2来执行第三分配模式与第一并联模式之间的切换。当在车辆以第三分配模式行驶的同时输出构件O的旋转速度提高时，动力分配装置PD的行星架CA0的旋转速度与减速器PR的第一齿圈R1和第二行星架CA2的旋转速度逐渐相互接近。在这些旋转速度相同的状态下，能够通过接合第二离合器C2进行向第一并联模式的切换。此外，从第一并联模式至第三分配模式的切换能够仅通过释放第二离合器C2执行。因此，第三分配模式与第一并联模式之间的切换可以是当由第二离合器C2接合在一起的行星架CA0与第一齿圈R1和第二行星架CA2的旋转速度相同时接合第二离合器C2的同步切换。因此，根据本申请中的结构，通过第三分配模式与第一并联模式之间的切换，没有必要如在相关技术中很普遍的那样将变速机构置于空挡状态。
此外，第二并联模式与第一分配模式或第二分配模式之间的切换通过切换第一离合器C1和第二离合器C2的接合或释放执行。如图34中示出的，在第二并联模式中，动力分配装置PD的速度线与形成减速器PR的第一差动齿轮单元PR1和第二差动齿轮单元PR2的速度线重叠。因此，从第二分配模式切换至第二并联模式的切换可以是在由第一离合器C1接合的第一恒星齿轮S1和第二恒星齿轮S2的旋转速度相同的状态下接合第一离合器C1的同步切换，而从第一分配模式切换至第二并联模式的切换可以是在由第二离合器C2接合在一起的行星架CA0与第一齿圈R1和第二行星架CA2的旋转速度相同的状态下接合第二离合器C2的同步切换。此外，从第二并联模式至第一分配模式或第二分配模式的切换能够通过仅释放第一离合器C1或第二离合器C2来执行。因此，根据本申请中的结构，通过第一分配模式或第二分配模式与第二并联模式之间的切换，没有必要如在相关技术中很普遍的那样将变速机构置于空挡状态。
如上述，三个接合装置C1、C2和C3中的第二离合器C2总是在两侧的接合构件的旋转速度相同的状态下接合。此外，当以这种方式接合第二离合器C2时，第二旋转电机MG2的扭矩能够控制为“0”。与此同时，能够通过调整发动机E的扭矩来抑制传递至输出构件O的扭矩的波动。执行这种控制使得用作第二接合装置EE2(即，第二分配模式接合装置)的第二离合器C2能够由啮合式接合装置形成。
5-10.MG2分离模式
在根据此实施方式的混合动力驱动系统H中，还能够通过释放所有接合装置——即，第一离合器C1、第二离合器C2和第三离合器C3——并控制第一旋转电机MG1的旋转和驱动力来实现将从发动机E输出的驱动力传递至输出构件O的MG2分离模式。此时，第一旋转电机MG1能够控制为在输出发动机扭矩的反作用力的同时进行发电以辅助驱动。
6.第六实施方式
接下来将描述本发明的第六实施方式。图35是根据此实施方式的混合动力驱动系统H的结构的简图。另外，正如图1中的，图35中省略了轴对称结构的一部分。类似于上述第三实施方式，根据此实施方式的混合动力驱动系统H能够实现第一分配模式、第二分配模式、第三分配模式、第一并联模式和第二并联模式。然而，减速器PR和三个接合装置的结构与上述第三实施方式中的那些不同。以下将主要描述根据此实施方式的混合动力驱动系统H和根据上述第三实施方式的混合动力驱动系统H之间的差别。另外，未具体描述的那些特点类似于上述那些第三实施方式。
6-1.混合动力驱动系统的机械结构
在此实施方式中同样，动力分配装置PD的结构类似于上述第三实施方式(和第一实施方式)中的结构。然而，减速器PR的结构与第三实施方式中的结构不同。即，在此实施方式中，如图35中示出的，减速器PR由第一差动齿轮单元PR1和第二差动齿轮单元PR2的组合形成，其中第一差动齿轮单元PR1和第二差动齿轮单元PR2中的每一个均具有三个旋转元件。
第一差动齿轮单元PR1是具有三个旋转元件的差动齿轮单元。此处，第一差动齿轮单元PR1由单小齿轮式行星齿轮组形成。即，第一差动齿轮单元PR1具有支承多个小齿轮的第一行星架CA1、和与这些小齿轮啮合的第一恒星齿轮S1和第一齿圈R1作为旋转元件。第一恒星齿轮S1经由第一离合器C1选择性地传动地连接至第二差动齿轮单元PR2的第二恒星齿轮S2和第二旋转电机MG2的转子Ro2，而且还由第一制动器B1选择性地固定至作为非旋转构件的壳体CS。第一行星架CA1传动地连接至动力分配装置PD的齿圈R0(即，输出旋转元件E3)从而与齿圈R0一起旋转、而且还传动地连接至输出构件O。因此，此第一行星架CA1用作减速器PR的第一输出旋转元件E6。第一齿圈R1传动地连接至第二差动齿轮单元PR2的第二行星架CA2从而与第二行星架CA2一起旋转、而且还经由第二离合器C2选择性地传动地连接至动力分配装置PD的行星架CA0和输入构件I。因此，第一差动齿轮单元PR1的第一齿圈R1和第二差动齿轮单元PR2的第二行星架CA2用作减速器PR的第二输出旋转元件E7。第一差动齿轮单元PR1的三个旋转元件按旋转速度的顺序是第一齿圈R1、第一行星架CA1和第一恒星齿轮S1。因此，在此实施方式中，第一齿圈R1是第一差动齿轮单元PR1的第一旋转元件，第一行星架CA1是第一差动齿轮单元PR1的第二旋转元件，而第一恒星齿轮S1是第一差动齿轮单元PR1的第三旋转元件。
第二差动齿轮单元PR2是具有三个旋转元件的差动齿轮单元。在本例中，第二差动齿轮单元PR2由单小齿轮式行星齿轮组形成。即，第二差动齿轮单元PR2具有支承多个小齿轮的第二行星架CA2、和均与那些小齿轮啮合的第二恒星齿轮S2和第二齿圈R2作为旋转元件。第二恒星齿轮S2传动地连接至第二旋转电机MG2的转子Ro2从而与转子Ro2一起旋转。因此，第二差动齿轮单元PR2的第二恒星齿轮S2是减速器PR的输入旋转元件E4。此外，如上述，第二恒星齿轮S2经由第一离合器C1选择性地传动地连接至第一差动齿轮单元PR1的第一恒星齿轮S1。如上述，第二行星架CA2传动地连接至第一差动齿轮单元PR1的第一齿圈R1从而与第一齿圈R1旋转、而且还经由第二离合器C2选择性地传动地连接至动力分配装置PD的行星架CA0和输入构件I，并由此作为减速器PR的第二输出旋转元件E7。第二齿圈R2固定至作为非旋转构件的壳体CS。因此，此第二齿圈R2是减速器PR的静止元件E5。第二差动齿轮单元PR2的三个旋转元件按旋转速度的顺序是第二齿圈R2、第二行星架CA2和第二恒星齿轮S2。因此，在此实施方式中，第二齿圈R2是第二差动齿轮单元PR2的第一旋转元件，第二行星架CA2是第二差动齿轮单元PR2的第二旋转元件，而第二恒星齿轮S2是第二差动齿轮单元PR2的第三旋转元件。
如上述，通过将具有三个旋转元件的第一差动齿轮单元PR1的一个旋转元件(在本例中是第一齿圈R1)传动地连接至具有三个旋转元件的第二差动齿轮单元PR2的一个旋转元件(在本例中是第二行星架CA2)使得这两个旋转元件一起旋转而形成减速器PR。因此，减速器PR是总共具有五个旋转元件的差动齿轮单元。如图37至图41中的速度图的上部示出的，减速器PR的这五个旋转元件中除了第一恒星齿轮S1以外的四个旋转元件按旋转速度的顺序是第二齿圈R2、一起旋转的第一齿圈R1和第二行星架CA2、第一行星架CA1和第二恒星齿轮S2。换言之，减速器PR的这四个旋转元件的旋转速度的顺序是i)静止元件E5，ii)第二输出旋转元件E7，iii)第一输出旋转元件E6，和iv)输入旋转元件E4。
第一离合器C1选择性地使第一差动齿轮单元PR1的第一恒星齿轮S1与第二差动齿轮单元PR2的第二恒星齿轮S2和第二旋转电机MG2的转子Ro2传动地连接或分离。因此，第一离合器C1构成本发明的第一接合装置EE1。当此第一离合器C1接合时，第一恒星齿轮S1传动地连接至第二恒星齿轮S2。当第一离合器C1释放时，第一恒星齿轮S1与第二恒星齿轮S2传动地分离。如稍后将描述的，第一分配模式通过接合此第一离合器C1实现，所以作为第一接合装置EE1的第一离合器C1起第一分配模式接合装置的作用。
第二离合器C2选择性地使作为动力分配装置PD输入旋转元件E1的行星架CA0与构成减速器PR第二输出旋转元件E7的第一齿圈R1和第二行星架CA2传动地连接或分离。因此，第二离合器C2构成本发明的第二接合装置EE2。当此第二离合器C2接合时，第一齿圈R1和第二行星架CA2传动地连接至行星架CA0。当第二离合器C2释放时，第一齿圈R1和第二行星架CA2与行星架CA0传动地分离。如稍后将描述的，第二分配模式通过接合此第二离合器C2实现，所以作为第二接合装置EE2的第二离合器C2起第二分配模式接合装置的作用。
第一制动器B1选择性地固定第一差动齿轮单元PR1的第一恒星齿轮S1。当此第一制动器B1接合时，已经由第二差动齿轮单元PR2减速并被传递至第二行星架CA2和第一齿圈R1的、第二旋转电机MG2的旋转由第一差动齿轮单元PR1进一步减速，随后从第一行星架CA1传递至输出构件O。在此实施方式中，此第一制动器B1构成本发明的第三接合装置EE3。此外，如稍后将描述的，第三分配模式通过接合此第一制动器B1实现，所以此第一制动器B1起第三分配模式接合装置的作用。
在此实施方式中，第一离合器C1、第二离合器C2和第一制动器B1全部为摩擦接合装置。可将通过液压压力操作的多片离合器或多片制动器用于这些接合装置。类似于参照图2描述的第一实施方式，液压压力从响应于来自主控制单元31的控制命令而操作的液压控制设备35供给至这些接合装置C1、C2和B1。这些接合装置C1、C2和B1的接合或释放由该液压压力控制。由未示出的油泵产生的液压压力供给至此液压控制设备35。
另外，在根据此实施方式的混合动力驱动系统H中，可将啮合式接合装置用于作为第二接合装置EE2的第二离合器C2。如稍后将描述的，在此实施方式中，第二离合器C2能够在第二旋转电机MG2不产生驱动力时接合。因此，即使第二离合器C2由啮合式接合装置形成，其也能够良好地切换至接合状态。此外，如果第二离合器C2是啮合式接合装置，则不需要用于产生接合压力或释放压力的液压压力，所以与此第二离合器C2是摩擦接合装置时相比，能够抑制由液压泵造成的驱动力的损失，并且能够容易地提高传动系统的传递效率。另外，为了消除对供给液压压力的需要，可通过电磁致动器执行使此啮合式接合装置在接合状态和释放状态之间切换的操作。
6-2.混合动力驱动系统的控制系统的结构
在此实施方式中的控制系统具有与上文引用根据上述第一实施方式的图2描述的根据第三实施方式的结构总体相同的结构，但是接合装置从制动器B1、B2和B3改变为第一离合器C1、第二离合器C2和第一制动器B1。
6-3.混合动力驱动系统的操作模式
接下来将描述能够通过根据此实施方式的混合动力驱动系统H实现的操作模式。图36是示出在每个操作模式中第一离合器C1(即，第一接合装置EE1)、第二离合器C2(即，第二接合装置EE2)和第一制动器B1(即，第三接合装置EE3)的操作状态的操作表。表中，圆形指示对应的接合装置接合(即，连接)，而不存在圆形指示对应的装置释放(即，分离)。
图37至图41是示出了在每个操作模式中动力分配装置PD、第一差动齿轮单元PR1和第二差动齿轮单元PR2的操作状态的速度图。这些速度图的描述方法与根据上述第一实施方式参照图5A和5B等的描述方法是相同的。然而，彼此平行地设置的多个纵轴对应于动力分配装置PD、第一差动齿轮单元PR1和第二差动齿轮单元PR2的旋转元件。纵轴上方的“S0”、“CA0”和“R0”分别对应于动力分配装置PD的恒星齿轮S0、行星架CA0和齿圈R0，纵轴上方的“S1”、“CA1”和“R1”分别对应于第一差动齿轮单元PR1的第一恒星齿轮S1、第一行星架CA1和第一齿圈R1，而纵轴上方的“S2”、“CA2”和“R2”分别对应于第二差动齿轮单元PR2的第二恒星齿轮S2、第二行星架CA2和第二齿圈R2。对纵轴上方的旋转元件的附图标记进行连接的“＝”指示多个旋转元件传动地连接从而一起旋转。伴随该“＝”的附图标记“C1”或“C2”指示那些旋转元件通过第一离合器C1或第二离合器C2的接合传动地连接。此外，图中的“×”指示对应的旋转元件固定至作为非旋转构件的壳体CS。伴随该“×”的附图标记“B1”指示该旋转元件通过第一制动器B1的接合而固定。以下将详细描述在多个操作模式中的每一个中的混合动力驱动系统H的操作状态。
6-4.第三分配模式
如图36中示出的，第三分配模式通过接合第一制动器B1并释放第一离合器C1及第二离合器C2实现。图37是此第三分配模式的速度图。从发动机E经由输入构件I传递至动力分配装置PD的行星架CA0的驱动力由动力分配装置PD分配并被传递至输出构件O。此时，第一旋转电机MG1操作作为反作用力接收器。
在第三分配模式中，释放第二离合器C2将第二行星架CA2和第一齿圈R1置于它们能够与动力分配装置PD的行星架CA0无关地旋转的状态。此外，释放第一离合器C1将第一恒星齿轮S1置于其能够与第二恒星齿轮S2无关地旋转的状态。此外，接合第一制动器B1将第一差动齿轮单元PR1的第一恒星齿轮S1固定至作为非旋转构件的壳体CS。在此状态下，传动地连接至第二差动齿轮单元PR2的第二行星架CA2的第一齿圈R1的旋转由第一差动齿轮单元PR1减速并被传递至第一行星架CA1和输出构件O。此处，传动地连接至第二恒星齿轮S2从而与第二恒星齿轮S2一起旋转的第二旋转电机MG2的旋转由第二差动齿轮单元PR2减速并传递。因此，在此状态下，第二旋转电机MG2的旋转和驱动力由第二差动齿轮单元PR2和第一差动齿轮单元PR1两者减速，随后从第一行星架CA1传递至输出构件O。更具体地，如图37中的速度图的下部中示出的，在第三分配模式中，第二旋转电机MG2的旋转速度减速为“γ2”倍(γ2＜γ1＜1)，随后传递至第二行星架CA2和第一齿圈R1，此后其由第一差动齿轮单元PR1进一步减速为“γ3”倍(γ3＜1)，随后传递至第一行星架CA1和输出构件O。因此，第二旋转电机MG2的旋转速度最终减速为“γ2×γ3”倍，随后传递至输出构件O。此时的减速器速比是“1/(γ2×γ3)”。因此，第二旋转电机MG2的扭矩增大为“1/(γ2×γ3)”倍，随后传递至输出构件O。在此第三分配模式中，输入旋转元件E4(即，第二恒星齿轮S2)的、由减速器PR减速并经由第一输出旋转元件E6(即，第一行星架CA1)传递至输出构件O的旋转对应于本发明的第三减速旋转。此第三减速旋转比稍后将描述的第一分配模式的第一减速旋转减速得更多(即，减速器速比更大)，所以相对于相同的输入旋转元件E4的旋转，第三减速旋转慢于第一减速旋转。
提供这种第三分配模式所造成的效果以及在此第三分配模式中第一旋转电机MG1和第二旋转电机MG2的操作与上述第三实施方式中相同。
6-5.第一分配模式
如图36中示出的，第一分配模式通过接合第一离合器C1并释放第二离合器C2及第一制动器B1实现。图38是此第一分配模式的速度图。从发动机E经由输入构件I传递至动力分配装置PD的行星架CA0的驱动力由动力分配装置PD分配并被传递至输出构件O。此时，第一旋转电机MG1操作作为反作用力接收器。
在第一分配模式中，释放第二离合器C2将第二行星架CA2和第一齿圈R1置于它们能够与动力分配装置PD的行星架CA0无关地旋转的状态。此外，释放第一制动器B1使第一恒星齿轮S1能够自由旋转。此外，接合第一离合器C1将第一差动齿轮单元PR1的第一恒星齿轮S1直接连接至第二差动齿轮单元PR2的第二恒星齿轮S2和第二旋转电机MG2的转子Ro2，使得第一恒星齿轮S1与第二恒星齿轮S2和转子Ro2一起旋转。在此状态下，第一差动齿轮单元PR1和第二差动齿轮单元PR2一起形成总共具有四个元件的差动齿轮单元，并且在这些旋转元件中位于一端处的旋转元件(即，第二齿圈R2)固定至壳体CS。其结果是，传动地连接至第二恒星齿轮S2的第二旋转电机MG2的旋转和驱动力由第一差动齿轮单元PR1和第二差动齿轮单元PR2减速并被传递至输出构件O。更具体地，如图38中的速度图的下部中示出的，在第一分配模式中，第二旋转电机MG2的旋转速度减速为“γ1”倍(γ2＜γ1＜1)，随后传递至输出构件O。此时的减速器速比是“1/γ1”。因此，第二旋转电机MG2的扭矩增大为“1/γ1”倍，随后传递至输出构件O。在此第一分配模式中，输入旋转元件E4(即，第二恒星齿轮S2)的、由减速器PR减速并经由第一输出旋转元件E6(即，第一行星架CA1)传递至输出构件O的旋转对应于本发明的第一减速旋转。此第一减速旋转不如第三减速旋转和稍后将描述第二减速旋转减速得多(即，减速器速比更小)，所以相对于相同的输入旋转元件E4的旋转，第一减速旋转快于第三减速旋转和第二减速旋转。在这种第一分配模式中的第一旋转电机MG1和第二旋转电机MG2的操作与上述第三实施方式中的相同。
6-6.第二分配模式
如图36中示出的，第二分配模式通过接合第二离合器C2并释放第一离合器C1及第一制动器B1实现。图39是此第二分配模式的速度图。在此操作模式下，车速是高速度，而行驶扭矩相对较低。类似于第一分配模式和第三分配模式，从发动机E经由输入构件I传递至动力分配装置PD的行星架CA0的驱动力由动力分配装置PD分配并被传递至输出构件O。此时，第一旋转电机MG1操作作为反作用力接收器。
在第二分配模式中，释放第一离合器C1将第一恒星齿轮S1置于其能够与第二恒星齿轮S2无关地旋转的状态。此外，释放第一制动器B1使第一恒星齿轮S1能够自由旋转。此外，接合第二离合器C2将行星架CA0直接连接至第一齿圈R1和第二行星架CA2，使得行星架CA0与第一齿圈R1和第二行星架CA2一起旋转。在此状态下，动力分配装置PD和减速器PR的第一差动齿轮单元PR1一起形成总共具有四个元件的差动齿轮单元。此外，与第二旋转电机MG2的转子Ro2一起旋转的第二恒星齿轮S2的旋转和驱动力由第二差动齿轮单元PR2减速并被传递至作为减速器PR第二输出旋转元件E7的第二行星架CA2。此处，第二行星架CA2传动地连接至行星架CA0和输入构件I从而与行星架CA0和输入构件I一起旋转，所以第二旋转电机MG2的减速后的旋转和驱动力经由第二行星架CA2传递至动力分配装置PD的行星架CA0和输入构件I。更具体地，如图39中的速度图的下部中示出的，在第二分配模式中，第二旋转电机MG2的旋转速度减速为“γ2”倍(γ2＜γ1＜1)，随后传递至动力分配装置PD的行星架CA0。此时的减速器速比是“1/γ2”。因此，第二旋转电机MG2的扭矩增大为“1/γ2”倍，随后传递至动力分配装置PD的行星架CA0。在此第二分配模式中，输入旋转元件E4(即，第二恒星齿轮S2)的、由减速器PR减速并经由第二输出旋转元件E7(即，第二行星架CA2)传递至动力分配装置PD的输入旋转元件E1(即，行星架CA0)的旋转对应于本发明的第二减速旋转。此第二减速旋转比第一减速旋转减速得更多(即，减速器速比更大)，所以相对于相同的输入旋转元件E4的旋转，第二减速旋转慢于第一减速旋转。
提供这种第二分配模式的效果以及在此第二分配模式中第一旋转电机MG1和第二旋转电机MG2的操作与上述第三实施方式中相同。
6-7.第一并联模式
如图36中示出的，第一并联模式通过接合第二离合器C2及第一制动器B1并释放第一离合器C1实现。图40是此第一并联模式的速度图。如图中示出的，第二离合器C2接合，所以行星架CA0传动地连接至第一齿圈R1和第二行星架CA2从而与第一齿圈R1和第二行星架CA2一起旋转。在此状态下，动力分配装置PD和减速器PR的第一差动齿轮单元PR1一起形成总共具有四个元件的差动齿轮单元。此外，第一制动器B1接合，所以第一差动齿轮单元PR1的第一恒星齿轮S1固定至作为非旋转构件的壳体CS。在此状态下，动力分配装置PD的行星架CA0和输入构件I——它们传动地连接至减速器PR的第二行星架CA2和第一齿圈R1从而与第二行星架CA2和第一齿圈R1一起旋转——的旋转和驱动力由第一差动齿轮单元PR1以固定的减速器速比减速并被传递至输出构件O。此时，传动地连接至第二旋转电机MG2的转子Ro2的第二恒星齿轮S2的旋转速度、与隔着第二差动齿轮单元PR2的第一差动齿轮单元PR1和动力分配装置PD的旋转元件的旋转速度之比限制为恒定的。其结果是，减速器PR和动力分配装置PD的所有旋转元件的旋转速度之比限制为恒定的。因此，在此操作模式下，能够使用来自发动机E的驱动力进行行驶。第一旋转电机MG1控制为既不发电也不进行动力运转的状态、或者其发电以辅助驱动的状态。此外，第二旋转电机MG2基本上既不发电也不进行动力运转。然而，当必要时，第二旋转电机MG2可用于使用来自电池21的电力进行动力运转，或者可用于使用车辆的惯性力来再生电力(即，发电)。
6-8.第二并联模式
如图36中示出的，第二并联模式通过接合第一离合器C1和第二离合器C2并且释放第一制动器B1实现。图41是此第二并联模式的速度图。如图中示出的，第一离合器C1和第二离合器C2均接合，所以在第二齿圈R2固定至作为非旋转构件的壳体CS的状态下，动力分配装置PD、第一差动齿轮单元PR1和第二差动齿轮单元PR2一起形成总共具有五个元件的差动齿轮单元。其结果是，减速器PR和动力分配装置PD的所有旋转元件的旋转速度之比限制为恒定的。在此操作模式下，能够使用来自发动机E的驱动力进行行驶。第一旋转电机MG1控制为在以低速旋转的同时既不发电也不进行动力运转的状态、或者其发电以辅助驱动的状态。在此状态下，第二旋转电机MG2基本上既不发电也不进行动力运转。然而，当必要时，第二旋转电机MG2可用于使用来自电池21的电力进行动力运转，或者可用于使用车辆的惯性力来再生电力(即，发电)。
6-9.切换操作模式
通过改变第一离合器C1和第一制动器B1来执行第三分配模式与第一分配模式之间的切换。调整第二旋转电机MG2的旋转速度使得能够在从第三分配模式切换至第一分配模式时调整由第一离合器C1接合在一起的第一恒星齿轮S1和第二恒星齿轮S2的旋转速度使得它们大致相同、或者在从第一分配模式切换至第三分配模式时调整由第一制动器B1固定的第一行星架CA1的旋转速度使它接近于零。然而，为了迅速切换模式，基本需要在两侧的接合构件存在旋转速度差的状态下接合第一离合器C1和第一制动器B1。因此，第一离合器C1和第一制动器B1可由摩擦接合装置形成。
通过在第一制动器B1保持接合的状态下接合或释放第二离合器来C2执行第三分配模式与第一并联模式之间的切换。当在车辆以第三分配模式行驶的同时输出构件O的旋转速度提高时，动力分配装置PD的行星架CA0的旋转速度与减速器PR的第一齿圈R1和第二行星架CA2的旋转速度逐渐相互接近。能够通过在这些旋转速度相同的状态下接合第二离合器C2进行向第一并联模式的切换。此外，从第一并联模式至第三分配模式的切换能够仅通过释放第二离合器C2执行。因此，第三分配模式与第一并联模式之间的切换可以是当由第二离合器C2接合在一起的行星架CA0与减速器PR的第一齿圈R1和第二行星架CA2的旋转速度相同时接合第二离合器C2的同步切换。因此，根据本申请中的结构，通过第三分配模式与第一并联模式之间的切换，没有必要如在相关技术中很普遍的那样将变速机构置于空挡状态。
此外，通过切换第一离合器C1和第二离合器C2的接合或释放执行第二并联模式与第一分配模式或第二分配模式之间的切换。如也在图41中示出的，在第二并联模式中，动力分配装置PD的速度线与形成减速器PR的第一差动齿轮单元PR1和第二差动齿轮单元PR2的速度线重叠。因此，当从第二分配模式切换至第二并联模式时的切换可以是在由第一离合器C1接合的减速器PR的第一恒星齿轮S1和第二恒星齿轮S2的旋转速度相同的状态下接合第一离合器C1的同步切换，而当从第一分配模式切换至第二并联模式时的切换可以是在由第二离合器C2接合在一起的动力分配装置PD的行星架CA0和减速器PR的第一齿圈R1和第二行星架CA2的旋转速度相同的状态下接合第二离合器C2的同步切换。此外，从第二并联模式至第一分配模式或第二分配模式的切换能够仅通过释放第一离合器C1或第二离合器C2执行。因此，根据本申请中的结构，通过第一分配模式或第二分配模式与第二并联模式之间的切换，没有必要如在相关技术中很普遍的那样将变速机构置于空挡状态。
如上述，三个接合装置C1、C2和B1中的第二离合器C2总是在两侧接合构件的旋转速度相同的状态下接合。此外，当以这种方式接合第二离合器C2时，第二旋转电机MG2的扭矩能够控制为“0”。与此同时，传递至输出构件O的扭矩的波动能够通过调整发动机E的扭矩来抑制。执行这种控制使用作第二接合装置EE2(即，第二分配模式接合装置)的第二离合器C2能够由啮合式接合装置形成。
6-10.MG2分离模式
在根据此实施方式的混合动力驱动系统H中，还能够通过释放所有接合装置——即，第一离合器C1、第二离合器C2和第一制动器B1——并控制第一旋转电机MG1的旋转和驱动力来实现将从发动机E输出的驱动力传递至输出构件O的MG2分离模式。此时，第一旋转电机MG1能够控制为发电以辅助驱动，同时输出发动机扭矩的反作用力。
7.其他实施方式
(1)减速器PR的具体结构和接合装置相对于上述实施方式中描述的减速器PR的旋转元件的连接结构仅仅是示例。能够实现本发明的所有结构——即使上述那些结构之外的结构——也包括在本发明的范围内。例如，将减速器PR的结构构造成如图42中示出的那样也是本发明的实施方式。图42中示出的减速器PR的结构类似于上述根据第四实施方式的混合动力驱动系统H的减速器PR的结构，但第一差动齿轮单元PR1的第一旋转元件和第三旋转元件改变。即，在图42中示出的减速器PR中，第一恒星齿轮S1是第一旋转元件，并且用作减速器PR的静止元件E5，而第一行星架CA1是第三旋转元件并且用作减速器PR的第一输出旋转元件E6。其它结构与上述第四实施方式的结构相同。
(2)在上述第一实施方式中，第一旋转电机MG1在并联模式下的旋转速度为0。在第二至第五实施方式中，第一旋转电机MG1在并联模式或者第二并联模式下的旋转速度为负。在第六实施方式中，第一旋转电机MG1在第二并联模式下的旋转速度为正。然而，根据车辆的结构等，第一旋转电机MG1在并联模式或者第二并联模式下的旋转速度也可以适当地设定为0、正或负。第一旋转电机MG1在并联模式或者第二并联模式下的旋转速度可通过调整构成动力分配装置PD和减速器PR的差动齿轮单元的齿轮速比而设定。即，通过使动力分配装置PD的反作用力旋转元件E2在速度图上的位置与减速器PR的静止元件E5在速度图上的位置相同，能够使第一旋转电机MG1在相同模式下的旋转速度为0。另一方面，如果反作用力旋转元件E2的位置与动力分配装置PD的输入旋转元件E1在静止元件E5的相同侧，能够使第一旋转电机MG1在相同模式下的旋转速度为正，而如果反作用力旋转元件E2的位置与动力分配装置PD的输入旋转元件E1在静止元件E5的相反侧，则能够使第一旋转电机MG1在相同模式下的旋转速度为负。
(3)在上述第一和第二实施方式中，对于混合动力操作模式，基本地，随着车速提高以第一分配模式、并联模式和第二分配模式的顺序选择。然而，这些实施方式描述的选择模式的顺序仅仅是示例。也可以以能够使得能够根据车辆的行驶状态适当地进行驱动的另一顺序选择模式。例如，随着车速提高以第一分配模式、第二分配模式和并联模式的顺序选择模式的结构也是本发明的实施方式。类似地，在第三至第六实施方式中，对于混合动力操作模式，基本地，以第三分配模式、第一分配模式、第二并联模式和第二分配模式的顺序选择。然而，这些模式也可以以另一顺序选择。例如，随着车速提高以第三分配模式、第一分配模式、第二分配模式和第二并联模式的顺序选择模式的结构也是本发明的实施方式。此外，选择模式的顺序也能够根据所要求的驱动力或者电池21的充电状态等——而非车速——适当地改变。
(4)在上述第一和第二实施方式中，对于混合动力操作模式，以可切换的方式设置有三个模式即，第一分配模式、第二分配模式和并联模式。然而，本发明并不局限于此。例如，以可切换的方式设置第一分配模式和第二分配模式但未以可切换的方式设置并联模式的结构也是本发明的实施方式。此外，在第三至第六实施方式中，对于混合动力操作模式，以可切换的方式设置五个模式即，第一分配模式、第二分配模式、第三分配模式、第一并联模式和第二并联模式。然而，本发明并不局限于此。例如，以可切换的方式设置第一分配模式、第二分配模式和第三分配模式但未以可切换的方式设置两个并联模式的结构，或者设置第一分配模式、第二分配模式、第三分配模式和第二并联模式但未设置第一并联模式的结构也是本发明的实施方式。此外，也可以设置除了上述模式之外的一个或多个模式。
本发明能够用作用于混合动力车辆的驱动系统，其中该混合动力车辆中除了发动机还设置了两个旋转电机作为驱动力源。

Claims (19)

1.一种混合动力驱动系统，其特征在于，包括：
输入构件，所述输入构件连接至发动机从而传递驱动力；
输出构件，所述输出构件连接至车轮从而传递驱动力；
第一旋转电机；
第二旋转电机；
动力分配装置，所述动力分配装置通过第一旋转元件、第二旋转元件以及第三旋转元件这三个旋转元件执行差速操作，所述第一旋转元件为传动地连接至所述第一旋转电机从而传递驱动力的作为恒星齿轮的反作用力旋转元件，所述第二旋转元件为传动地连接至所述输入构件从而传递驱动力的作为行星架的输入旋转元件，所述第三旋转元件为传动地连接至所述输出构件从而传递驱动力的作为齿圈的输出旋转元件，所述动力分配装置的所述三个旋转元件按照转速顺序为所述恒星齿轮、所述行星架以及所述齿圈；
减速器，所述减速器通过至少四个旋转元件执行差速操作，所述至少四个旋转元件包括连接至所述第二旋转电机从而传递驱动力的输入旋转元件、固定不转或者选择性地固定不转的静止元件、第一输出旋转元件和第二输出旋转元件；和
控制部，所述控制部从第一分配模式和第二分配模式中选择所述混合动力驱动系统的操作模式，在所述第一分配模式中，由所述减速器对所述第二旋转电机的旋转进行减速后的第一减速旋转及其驱动力经由所述第一输出旋转元件、不经由所述动力分配装置的输入旋转元件而传递至所述动力分配装置的输出旋转元件，在所述第二分配模式中，利用所述减速器以比所述第一减速旋转大的减速比对所述第二旋转电机的旋转进行减速后的第二减速旋转及其驱动力经由所述第二输出旋转元件、不经由所述动力分配装置的输出旋转元件传递至所述动力分配装置的输入旋转元件。
2.如权利要求1所述的混合动力驱动系统，其中，所述减速器的所述输入旋转元件、所述静止元件、所述第一输出旋转元件和所述第二输出旋转元件的旋转速度的顺序是i)所述静止元件，ii)所述第二输出旋转元件，iii)所述第一输出旋转元件，和iv)所述输入旋转元件。
3.如权利要求1或2所述的混合动力驱动系统，还包括：
第一分配模式接合装置，所述第一分配模式接合装置接合以实现所述第一分配模式；和
第二分配模式接合装置，所述第二分配模式接合装置接合以实现所述第二分配模式。
4.如权利要求3所述的混合动力驱动系统，其中，
通过当位于所述第二分配模式接合装置的两侧上的接合构件的旋转速度相同时接合所述第二分配模式接合装置来执行从所述第一分配模式至所述第二分配模式的切换；以及
通过当位于所述第一分配模式接合装置的两侧上的接合构件的旋转速度相同时接合所述第一分配模式接合装置来执行从所述第二分配模式至所述第一分配模式的切换。
5.如权利要求3所述的混合动力驱动系统，其中，至少所述第二分配模式接合装置是啮合式接合装置，其中位于所述第二分配模式接合装置的两侧上的接合构件相互啮合。
6.如权利要求1或2所述的混合动力驱动系统，其中，
所述控制部选择并联模式，所述并联模式将所述减速器的所述第一输出旋转元件的旋转传递至所述输出构件、并且将所述第二输出旋转元件的旋转传递至所述动力分配装置的所述输入旋转元件。
7.如权利要求1或2所述的混合动力驱动系统，其中，
所述控制部选择第三分配模式，在所述第三分配模式中，所述减速器的所述输入旋转元件的第三旋转经由所述减速器的所述第一输出旋转元件传递至所述输出构件、并且慢于所述第一旋转。
8.如权利要求1或2所述的混合动力驱动系统，其中，
所述减速器是包括四个旋转元件的差动齿轮单元，所述四个旋转元件按旋转速度的顺序是第一旋转元件、第二旋转元件、第三旋转元件，和第四旋转元件；
所述第一旋转元件固定至非旋转构件；
所述第二旋转元件是所述第二输出旋转元件；
所述第三旋转元件是所述第一输出旋转元件；
所述第四旋转元件连接至所述第二旋转电机从而传递驱动力；以及
所述混合动力驱动系统还包括：第一接合装置，所述第一接合装置选择性地将所述第一输出旋转元件连接至所述输出构件从而传递驱动力、或者使所述第一输出旋转元件与所述输出构件分离；和第二接合装置，所述第二接合装置选择性地将所述第二输出旋转元件连接至所述动力分配装置的所述输入旋转元件从而传递驱动力、或者将所述第二输出旋转元件与所述动力分配装置的所述输入旋转元件分离。
9.如权利要求8所述的混合动力驱动系统，其中，所述减速器由包括四个旋转元件的拉维娜式行星齿轮组形成，所述拉维娜式行星齿轮组的四个旋转元件按旋转速度的顺序是第一恒星齿轮、共用行星架、共用齿圈和第二恒星齿轮；
所述第一恒星齿轮固定至非旋转构件；
所述第二恒星齿轮连接至第二旋转电机从而传递驱动力；
所述共用行星架是所述第二输出旋转元件；以及
所述共用齿圈是所述第一输出旋转元件。
10.如权利要求1所述的混合动力驱动系统，其中，
所述减速器由第一差动齿轮单元和第二差动齿轮单元形成，所述第一差动齿轮单元和第二差动齿轮单元中的每个均具有三个旋转元件，所述三个旋转元件按旋转速度的顺序是第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件；
所述第一差动齿轮单元的所述第三旋转元件连接至所述第二旋转电机从而传递驱动力；
所述第一差动齿轮单元的所述第二旋转元件连接至所述输出构件从而传递驱动力；
所述第二差动齿轮单元的所述第三旋转元件连接至所述第二旋转电机从而传递驱动力；
所述第二差动齿轮单元的所述第二旋转元件连接至所述输入构件从而传递驱动力；以及
所述混合动力驱动系统还包括：第一接合元件，所述第一接合元件将所述第一差动齿轮单元的所述第一旋转元件固定至非旋转构件或从非旋转构件释放；和第二接合装置，所述第二接合装置将所述第二差动齿轮单元的所述第一旋转元件固定至非旋转构件或从非旋转构件释放。
11.如权利要求10所述的混合动力驱动系统，其中，
所述第一差动齿轮单元是双小齿轮式行星齿轮组；
所述第一差动齿轮单元的所述第一旋转元件是行星架，所述第一差动齿轮单元的所述第二旋转元件是齿圈，所述第一差动齿轮单元的所述第三旋转元件是恒星齿轮；
所述第二差动齿轮单元是单小齿轮式行星齿轮组；以及
所述第二差动齿轮单元的所述第一旋转元件是齿圈；所述第二差动齿轮单元的所述第二旋转元件是行星架，所述第二差动齿轮单元的所述第三旋转元件是恒星齿轮。
12.如权利要求1所述的混合动力驱动系统，其中，
所述减速器由包括四个旋转元件的第一差动齿轮单元和包括三个旋转元件的第二差动齿轮单元形成，所述第一差动齿轮单元的所述四个旋转元件按旋转速度的顺序是第一旋转元件、第二旋转元件、第三旋转元件和第四旋转元件，所述第二差动齿轮单元的所述三个旋转元件按旋转速度的顺序是第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件；
所述第一差动齿轮单元的所述第三旋转元件连接至所述输出构件从而传递驱动力；
所述第一差动齿轮单元的所述第四旋转元件连接至所述第二旋转电机从而传递驱动力；
所述第二差动齿轮单元的所述第二旋转元件连接至所述输入构件从而传递驱动力；
所述第二差动齿轮单元的所述第三旋转元件连接至所述第二旋转电机从而传递驱动力；以及
所述混合动力驱动系统还包括：第一接合装置，所述第一接合装置将所述第一差动齿轮单元的所述第一旋转元件固定至非旋转构件固定或从非旋转构件释放；第二接合装置，所述第二接合装置将所述第二差动齿轮单元的所述第一旋转元件固定至非旋转构件或从非旋转构件释放；和第三接合装置，所述第三接合装置将所述第一差动齿轮单元的所述第二旋转元件固定至非旋转构件或从非旋转构件释放。
13.如权利要求12所述的混合动力驱动系统，其中，
第一差动齿轮单元是具有四个旋转元件的拉维娜式行星齿轮组，所述拉维娜式行星齿轮组的四个旋转元件按旋转速度的顺序是第一恒星齿轮、共用行星架、共用齿圈和第二恒星齿轮；所述第一差动齿轮单元的所述第一旋转元件是所述第一恒星齿轮，所述第一差动齿轮单元的所述第二旋转元件是所述共用行星架，所述第一差动齿轮单元的所述第三旋转元件是所述共用齿圈，所述第一差动齿轮单元的所述第四旋转元件是所述第二恒星齿轮；
所述第二差动齿轮单元是单小齿轮式行星齿轮组；以及
所述第二差动齿轮单元的所述第一旋转元件是齿圈，所述第二差动齿轮单元的所述第二旋转元件是行星架，所述第二差动齿轮单元的所述第三旋转元件是恒星齿轮。
14.如权利要求1所述的混合动力驱动系统，其中，
所述减速器由第一差动齿轮单元和第二差动齿轮单元形成，所述第一差动齿轮单元和所述第二差动齿轮单元中的每个均具有三个旋转元件，所述三个旋转元件按旋转速度的顺序是第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件；
所述第一差动齿轮单元的所述第二旋转元件连接至所述第二差动齿轮单元的所述第二旋转元件从而传递驱动力；
所述第一差动齿轮单元的所述第三旋转元件连接至所述输出构件从而传递驱动力；
所述第二差动齿轮单元的所述第一旋转元件固定至非旋转构件；
所述第二差动齿轮单元的所述第三旋转元件连接至所述第二旋转电机从而传递驱动力；以及
所述混合动力驱动系统还包括：第一接合装置，所述第一接合装置将所述第一差动齿轮单元的所述第一旋转元件固定至非旋转构件或从非旋转构件释放；第二接合装置，所述第二接合装置选择性地将所述第一差动齿轮单元的所述第二旋转元件和所述第二差动齿轮单元的所述第二旋转元件连接至所述输入构件从而传递驱动力、或者将所述第一差动齿轮单元的所述第二旋转元件和所述第二差动齿轮单元的所述第二旋转元件与所述输入构件分离；和第三接合装置，所述第三接合装置选择性地将所述第一差动齿轮单元的所述第一旋转元件连接至所述输出构件从而传递驱动力、或者将所述第一差动齿轮单元的所述第一旋转元件与所述输出构件分离。
15.如权利要求14所述的混合动力驱动系统，其中，
所述第一差动齿轮单元是双小齿轮行星齿轮组；
所述第一差动齿轮单元的所述第一旋转元件是行星架或恒星齿轮，所述第一差动齿轮单元的所述第二旋转元件是齿圈，所述第一差动齿轮单元的所述第三旋转元件是恒星齿轮或行星架；
所述第二差动齿轮单元是单小齿轮式行星齿轮组；以及
所述第二差动齿轮单元的所述第一旋转元件是齿圈，所述第二差动齿轮单元的所述第二旋转元件是行星架，所述第二差动齿轮单元的所述第三旋转元件是恒星齿轮。
16.如权利要求1所述的混合动力驱动系统，其中，
所述减速器由第一差动齿轮单元和第二差动齿轮单元形成，所述第一差动齿轮单元和所述第二差动齿轮单元中的每个均具有三个旋转元件，所述三个旋转元件按旋转速度的顺序是第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件；
所述第一差动齿轮单元的所述第一旋转元件连接至所述第二差动齿轮单元的所述第二旋转元件从而传递驱动力；
所述第一差动齿轮单元的所述第二旋转元件连接至所述输出构件从而传递驱动力；
所述第二差动齿轮单元的所述第一旋转元件固定至非旋转构件；
所述第二差动齿轮单元的所述第三旋转元件连接至所述第二旋转电机从而传递驱动力；以及
所述混合动力驱动系统还包括：第一接合装置，所述第一接合装置选择性地将所述第一差动齿轮单元的所述第三旋转元件连接至所述第二差动齿轮单元的所述第三旋转元件从而传递驱动力、或者将所述第一差动齿轮单元的所述第三旋转元件与所述第二差动齿轮单元的所述第三旋转元件分离；第二接合装置，所述第二接合装置选择性地将所述第一差动齿轮单元的所述第一旋转元件和所述第二差动齿轮单元的所述第二旋转元件连接至所述输入构件从而传递驱动力、或者将所述第一差动齿轮单元的所述第一旋转元件和所述第二差动齿轮单元的所述第二旋转元件与所述输入构件分离；和第三接合装置，所述第三接合装置选择性地将所述第一差动齿轮单元的所述第一旋转元件连接至所述第一差动齿轮单元的所述第三旋转元件从而传递驱动力、或者将所述第一差动齿轮单元的所述第一旋转元件与所述第一差动齿轮单元的所述第三旋转元件分离。
17.如权利要求中1所述的混合动力驱动系统，其中，
所述减速器由第一差动齿轮单元和第二差动齿轮单元形成，所述第一差动齿轮单元和所述第二差动齿轮单元中的每个均具有三个旋转元件，所述三个旋转元件按旋转速度的顺序是第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件；
所述第一差动齿轮单元的所述第一旋转元件连接至所述第二差动齿轮单元的所述第二旋转元件从而传递驱动力；
所述第一差动齿轮单元的所述第二旋转元件连接至所述输出构件从而传递驱动力；
所述第二差动齿轮单元的所述第一旋转元件固定至非旋转构件；
所述第二差动齿轮单元的所述第三旋转元件连接至所述第二旋转电机从而传递驱动力；以及
所述混合动力驱动系统还包括：第一接合装置，所述第一接合装置选择性地将所述第一差动齿轮单元的所述第三旋转元件连接至所述第二差动齿轮单元的所述第三旋转元件从而传递驱动力、或者将所述第一差动齿轮单元的所述第三旋转元件与所述第二差动齿轮单元的所述第三旋转元件分离；第二接合装置，所述第二接合装置选择性地将所述第一差动齿轮单元的所述第一旋转元件和所述第二差动齿轮单元的所述第二旋转元件连接至所述输入构件从而传递驱动力、或者将所述第一差动齿轮单元的所述第一旋转元件和所述第二差动齿轮单元的所述第二旋转元件与所述输入构件分离；和第三接合装置，所述第三接合装置将所述第一差动齿轮单元的所述第三旋转元件固定至非旋转构件或从非旋转构件释放。
18.如权利要求16所述的混合动力驱动系统，其中，
所述第一差动齿轮单元是单小齿轮式行星齿轮组；
所述第一差动齿轮单元的所述第一旋转元件是齿圈，所述第一差动齿轮单元的所述第二旋转元件是行星架，所述第一差动齿轮单元的所述第三旋转元件是恒星齿轮；
所述第二差动齿轮单元是单小齿轮式行星齿轮单元；以及
所述第二差动齿轮单元的所述第一旋转元件是齿圈，所述第二差动齿轮单元的所述第二旋转元件是行星架，所述第二差动齿轮单元的所述第三旋转元件是恒星齿轮。
19.如权利要求17所述的混合动力驱动系统，其中，
所述第一差动齿轮单元是单小齿轮式行星齿轮组；
所述第一差动齿轮单元的所述第一旋转元件是齿圈，所述第一差动齿轮单元的所述第二旋转元件是行星架，所述第一差动齿轮单元的所述第三旋转元件是恒星齿轮；
所述第二差动齿轮单元是单小齿轮式行星齿轮单元；以及
所述第二差动齿轮单元的所述第一旋转元件是齿圈，所述第二差动齿轮单元的所述第二旋转元件是行星架，所述第二差动齿轮单元的所述第三旋转元件是恒星齿轮。
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