CN103358880A - 汽车用驱动装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种汽车用驱动装置及其控制方法。其在具有由行星齿轮组构成的变速器的混合动力汽车的驱动装置中能够顺畅地切换驱动模式。设置于输入轴（10）与输出轴（12）之间的第1行星齿轮单元（16）具有至少4个旋转构件，当将该旋转构件从一侧向另一侧依次作为第1构件、第2构件、第3构件、第4构件以与第1行星齿轮单元（16）的齿数比相对应的间隔沿横轴排列于共用速度线图上时，第1构件能够与输入轴（10）相连结，第2构件能够与输出轴（12）相连结，第3构件能够固定于静止部（74），使第4构件与第1电动发电机（90）相连结。

Description

汽车用驱动装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及具有内燃机（发动机）和马达这两种动力源的、所谓的混合动力汽车的驱动装置，特别是涉及一种能够将从发动机输入的动力经由行星齿轮向输出轴传递并具有电动发电机（以下，记作M／G）的汽车用驱动装置及其控制方法。

背景技术

以往，作为此种汽车用驱动装置，公知有如下例子：该汽车用驱动装置包括具有多个行星齿轮组的变速器、离合器以及1个M／G，该离合器以及1个M／G位于该变速器与发动机之间，且该汽车用驱动装置利用发动机和M／G来进行混合动力驱动（例如，参照专利文献1）。

另外，公知有如下例子：该汽车用驱动装置包括具有多个行星齿轮组的变速器、动力分割行星齿轮组以及两个M／G，且该汽车用驱动装置利用发动机和M／G来进行混合动力驱动（例如，参照专利文献2）。

专利文献1：日本特开2011－157068号公报

专利文献2：日本特许第4200461号公报

但是，由于在上述以往的汽车用驱动装置中是通过一边使离合器、制动器这样的摩擦元件滑动一边进行驱动模式的切换的，因此存在有引发所谓的自动变速器的变速冲击这样的现象的问题。

欲解决的问题点为，由于一边使离合器、制动器等摩擦元件滑动一边进行驱动模式的切换，因此该切换时引发冲击这一点。

发明内容

本发明的目的在于能够在具有由行星齿轮组构成的变速器的混合动力汽车的驱动装置中顺畅地切换驱动模式。

本发明的特征在于，包括：发动机；输入轴，其能够接收来自该发动机的动力；输出轴；第1行星齿轮单元，其设置于输入轴与输出轴之间，并将输入轴的旋转速度向输出轴的旋转速度转换；及第1电动发电机，第1行星齿轮单元具有至少4个旋转构件，当将表示旋转构件的速度轴以与第1行星齿轮单元的齿数比相对应的间隔从一端向另一端沿横轴排列于以几何学方式表示各旋转构件的旋转速度的共用速度线图上，且从该一端起依次作为第1构件、第2构件、第3构件、第4构件时，第1构件能够与输入轴相连结，第2构件能够与输出轴相连结，第3构件能够固定于静止部，使第4构件与第1电动发电机相连结。

由于能够在不使离合器、制动器等摩擦元件滑动的情况下切换驱动模式，因此本发明的汽车用驱动装置及其控制方法具有能够顺畅地进行该切换的效果。

附图说明

图1是表示本发明的实施例1的汽车用驱动装置的主要部分的概略图。

图2是表示实施例1的汽车用驱动装置的动作表的图。

图3是实施例1的汽车用驱动装置的共用速度线图。

图4是表示本发明的实施例2的汽车用驱动装置的主要部分的概略图。

图5是表示实施例2的汽车用驱动装置的动作表的图。

图6是实施例2的汽车用驱动装置的共用速度线图。

图7是表示本发明的实施例3的汽车用驱动装置的主要部分的概略图。

图8是表示实施例3的汽车用驱动装置的动作表的图。

图9是实施例3的汽车用驱动装置的共用速度线图。

图10是表示本发明的实施例4的汽车用驱动装置的主要部分的概略图。

图11是表示实施例4的汽车用驱动装置的动作表的图。

图12是实施例4的汽车用驱动装置的共用速度线图。

图13是表示本发明的实施例5的汽车用驱动装置的主要部分的概略图。

图14是表示实施例5的汽车用驱动装置的动作表的图。

图15是实施例5的汽车用驱动装置的共用速度线图。

具体实施方式

以下，基于各实施例并且参照附图说明本发明的实施方式的汽车用驱动装置。

另外，在以下的各实施例中，对于与实施例1相同的结构且实质上相同的部分标注相同的附图标记，省略包括动作在内的说明。

另外，后述所说明的共用速度线图和动作表的描绘方法在以下的各实施例中也基本相同。

实施例1

图1是本发明的实施例1的汽车用驱动装置的主要部分的概略图。

实施例1的汽车用驱动装置包括被发动机1驱动的输入轴10和以与该输入轴10同轴心的方式设置的输出轴12。

输出轴12借助未图示的差动装置等驱动汽车的车轮。

在输入轴10与输出轴12之间配置有由第1行星齿轮组20、第2行星齿轮组30这两个行星齿轮组构成的第1行星齿轮单元16。第1行星齿轮组20和第2行星齿轮组30均为通常被称作单小齿轮型的行星齿轮组，且第1行星齿轮组20和第2行星齿轮组30形成为相同的结构。

即，第1行星齿轮组20由第1太阳轮22、第1冕状齿轮24以及第1齿轮架28这3个旋转元件构成，该第1齿轮架28以使与第1太阳轮22和第1冕状齿轮24相啮合的多个第1小齿轮26旋转自由的方式轴支承该多个第1小齿轮26，第2行星齿轮组30由第2太阳轮32、第2冕状齿轮34以及第2齿轮架38这3个旋转元件构成，该第2齿轮架38以使与第2太阳轮32和第2冕状齿轮34相啮合的多个第2小齿轮36旋转自由的方式轴支承该多个第2小齿轮36。

接着，说明上述各旋转元件与其他旋转构件间的连结关系。

输入轴10能够经由第1离合器60与中间构件14相连结，该中间构件14能够经由第2离合器62与第1太阳轮22相连结，另外，该中间构件14能够经由第3离合器64分别与彼此连结的第1冕状齿轮24和第2齿轮架38相连结。

彼此连结的第1齿轮架28和第2冕状齿轮34与输出轴12相连结。

另外，彼此连结的第1冕状齿轮24和第2齿轮架38能够利用制动器76固定于壳体（静止部）74。

第2太阳轮32在始终与第1M／G90相连结的同时能够利用套筒70（相当于其他实施例的第1套筒）选择与中间构件14相连结、或选择机械性地固定于壳体74。

即，套筒70能够利用未图示的拨叉和致动器在轴向上移动，当套筒70向图中左侧移动时，其与形成于中间构件14的犬齿14a相啮合，当向右侧移动时，其与同壳体74呈一体的犬齿74a相啮合。另外，在图1中描绘的是套筒70位于不与上述两者中的任一者相啮合的中立位置。

在此，第1太阳轮22构成本发明的第1构件，彼此连结的第1齿轮架28和第2冕状齿轮34构成本发明的第2构件，彼此连结的第1冕状齿轮24和第2齿轮架38构成本发明的第3构件，第2太阳轮32构成本发明的第4构件。

如上所述，本发明的第4构件与第1M／G90相连结。

接着，参照图2所示的动作表和图3所示的共用速度线图说明图1所示的汽车用驱动装置的动作。

在图2的动作表中，在纵向上，分别分配了以下所说明的各行驶模式和与该行驶模式相对应的各驱动模式，在横向上，分别分配了离合器等连结元件。即，将第1离合器60设为“C1”，将第2离合器62设为“C2”，将第3离合器64设为“C3”，将制动器76设为“B”，将套筒70设为“S”。

表中的○符号表示第1离合器60等连结元件的连结、卡合，用括弧括起来的○符号表示虽然进行连结、卡合，但不一定是动力传递所必需的情况。

在此，说明图3所示的、实施例1的共用速度线图。

共用速度线图的纵向表示将输入轴10的旋转速度设为1的情况下的各旋转构件的旋转速度，在横向上，以与第1行星齿轮组20和第2行星齿轮组30的各齿数比相对应的间隔地分配各旋转构件并以纵线描绘每个旋转构件的速度轴。在图3中，从左侧起，依次排列有本发明的第1～第4的各旋转构件。

另外，由于EV行驶的速度线是以与基本上相对应的HV行驶的驱动模式相符的方式描绘的，因此，第1M／G90的旋转速度并不一定为1或－1。

关于标注于共用速度线图的各速度轴上方的符号，太阳轮为S，冕状齿轮为R，齿轮架为C，另外，上述符号后方的数字1、2表示各自所属的行星齿轮组名的第1、第2，例如，S1表示第1太阳轮22、R1表示第1冕状齿轮24、C1表示第1齿轮架28。

在此，关于用于描绘共用速度线图的各行星齿轮组的齿数比（太阳轮的齿数／冕状齿轮的齿数）α，是将第1行星齿轮组20的α1设为0.613，将第2行星齿轮组30的α2设为0.38的情况，以下的变速比的计算也是基于该齿数比来进行说明的。

表示各旋转构件的纵线以标注在各纵线间的下方的间隔配置。

图3的共用速度线图中的各旋转构件的纵线与速度线（粗线）间的交点的纵向高度表示各旋转构件的旋转速度。

因而，输出轴12的旋转速度是“C1”和“R2”所示的第2构件的纵线与所添加的“H1”等的速度线间的交点的纵向位置，将该输出轴12的旋转速度与输入轴10的旋转速度1间的比设为变速比，从而能够根据共用速度线图以几何的方式计算并求得该变速比。

另外，虽然省略了图示，但是为了使图1所示的汽车用驱动装置动作，根据需要而具有液压泵、电池、各种传感器、控制器、变压器、变速杆、致动器等，且以下的动作是基于控制器的指示来进行的。

另外，在以下的说明中，将与发动机1的旋转方向同方向的旋转定义为“正转”，将与发动机1的旋转方向反方向的旋转定义为“反转”并进行说明。

首先，仅将电池所储存的电力作为动力源，说明作为电动汽车（EV）行驶的EV行驶。

EV行驶包括E1模式（第1电动汽车行驶模式）、E2模式（第2电动汽车行驶模式）以及ER模式，如动作表所示，通过连结制动器76来进行E1模式。

在共用速度线图中，所添加的H1、E1的速度线表示E1模式，该速度线与表示输出轴12的旋转速度的“C1”和“R2”所示的纵线间的交点的纵向位置为1／（1+α1），表示第1M／G90的旋转速度的“S2”所示的纵线与E1模式的速度线间的交点为－1／α2（1+α1），因此E1模式的变速比（第1M／G90的旋转速度／输出轴12的旋转速度）为－1／α2，车辆形成为减速的前进行驶。

即，由于第1M／G90的旋转方向与输出轴12的旋转方向彼此相反，因此在前进的情况下，使第1M／G90反转。另外，虽然后退的ER模式与E1模式相同，也连结了制动器76，但是如共用速度线图所示，在后退的情况下，使第1M／G90正转。

另外，在E1模式中连结第2离合器62（C2）是为了预先准备向下述的E2模式、后述的H1模式进行切换。

接着，在E2模式中，以解除制动器76的连结但连结了第2离合器62和第3离合器64的方式进行驱动。由此，由于第1行星齿轮单元16形成为一体，因此第1M／G90与输出轴12被直接连结。即，变速比为1。

由于第1离合器60在E1模式、E2模式中被解放，因此，与发动机1的旋转无关地仅利用第1M／G90进行驱动。即，能够在该EV行驶中预先停止发动机1。

另外，在后述的、使发动机1旋转的HV行驶中，在以驾驶员放开加速踏板的状态停止了发动机1的情况下，能够切换E1模式或E2模式，能够使第1M／G90发电。

通过将第1M／G90的发电所获得的电力存储在电池内并在下一次加速等时使用，从而进行所谓的能量再生，减少与燃油消耗相当的电力消耗。

接着，说明通过起动发动机1且并用该发动机1与第1M／G90来驱动混合动力汽车（HV）的HV行驶。

HV行驶用于电池的充电量减少的情况下的一般行驶、需要EV行驶中无法获得的较大的驱动力的加速或爬坡、以及高速行驶等。

虽然在HV行驶中第1M／G90也能够驱动（辅助）或发电，但是HV行驶基本上是利用发动机1的动力来驱动汽车的。在HV行驶中，包括H1模式～H4模式这4种变速比不同的驱动模式，从而能够与车速等相对应地选择最佳的驱动模式。

首先，说明发动机1的起动。

在汽车为了暖机等而起动停止中的发动机1的过程中，将套筒70向左侧移动并与中间构件14相连结，并且连结第1离合器60，使第1M／G90正转，从而发动机1被正转驱动。因此，利用燃料供给、点火动作等通常的方法起动发动机1。

作为除了上述方法以外的起动方法，说明在前进行驶中进行发动机1的起动的情况。

汽车在前进行驶时，第1齿轮架28和第2冕状齿轮34正转。因此，通过使第1M／G90发电或驱动，能够使第2齿轮架38和第1冕状齿轮24正转，因此通过与第1离合器60一起卡合第2离合器62或第3离合器64，能够使发动机1正转，能够进行与上述相同的起动。

接着，说明从起步向HV行驶的转换。

首先，以上述的E1模式进行通常的起步，在达到某种程度的车速的情况下，利用上述的方法起动发动机1，向HV行驶转换。

在汽车进行低速行驶的情况下的H1模式中，通过连结第1离合器60、第2离合器62与制动器76来进行驱动。

另外，在以发动机1停止的状态快速起步的情况下，一边起动发动机1一边起步。在该情况下，连结第1离合器60、第2离合器62，并一边使制动器76滑动，一边以较大的转矩驱动第1M／G90。由此，第1M／G90的一部分转矩用于发动机1的驱动，剩余部分进行输出轴12的驱动。由此，能够在起动发动机1之后使发动机1与第1M／G90合力，使制动器76滑动直至某种程度的车速，从而快速起步。

如上述所说明的那样，根据图3的共用速度线图能求得H1模式中的变速比（输入轴10的旋转速度／输出轴12的旋转速度）。

表示输出轴12的旋转速度的、“C1”和“R2”所示的纵线与所添加的H1、E1的速度线间的交点的纵向位置为α1／（1＋α1），表示输出轴12的旋转速度的、“C1”和“R2”所示的纵线与输入轴10的旋转速度间的比为该交点的纵向位置的倒数。H1模式的变速比为（1＋α1）／α1，若以上述的齿数比进行计算，则为2.631。

此时，第1M／G90也能够与发动机1一起进行驱动，且第1M／G90与上述的E1模式相同，以反转进行驱动。

因而，当将发动机1的转矩设为Te，将反转的第1M／G90的转矩设为－Tm时，以两者进行驱动的情况下的输出轴12的转矩To为Te（1＋α1）／α1＋Tm／α2。

此时，若停止向第1M／G90供给电力，则仅以发动机1的驱动进行行驶，若继续向第1M／G90供给电力，则形成为由发动机1和第1M／G90这两者所进行的驱动。当然，也能够一边以H1模式进行行驶，一边通过以第1M／G90进行发电来对电池进行充电。

由于H1模式是使第1M／G90旋转的驱动，因此构成本发明的第1电动发电机旋转模式。

接着，如下所述地进行向H2模式的切换。

如共用速度线图所示，欲使H1模式的速度线向H2模式的速度线变化，只需使反转的第1M／G90的旋转速度变化为0（零）即可。即，当在H1模式中解除制动器76的连结并且使第1M／G90发电时，第4构件的第2太阳轮32的旋转速度下降且不久后成为0，从而形成为所添加的H2的速度线。

通过在该第2太阳轮32的旋转速度为0的状态下使套筒70向右侧移动并与犬齿74a相卡合，从而将第4构件的第2太阳轮32固定于壳体74。

若以与上述相同的方式计算H2模式的变速比，则为｛α1（1＋α2）＋α2｝／｛α1（1＋α2）｝，若采用上述的齿数比，则为1.449。

在H2模式中，由于第1M／G90被固定于壳体74，因此无论是由第1M／G90所进行的驱动还是发电均无法进行。但是，若解除套筒70的与犬齿74a间的卡合并使第1M／G90旋转，则变速比变化为与H2模式不同的值，从而能够进行由第1M／G90所进行的驱动或发电。

另外，在解除套筒70的卡合时，通过使第1M／G90产生消除作用于套筒70的转矩的转矩，从而能够顺畅地解除该卡合。

由于H2模式是停止第1M／G90的驱动的模式，因此构成本发明的第1电动发电机非旋转模式。

接着，若欲进行向H3模式的切换，则只需以与上述相同的方式解除套筒70的卡合并向第1M／G90供给电力，提高旋转速度并使其变化至所添加的H3的速度线即可。

然后，当在第1M／G90的旋转速度成为1的时刻连结第1离合器60、第2离合器62以及第3离合器64时，使包含第1M／G90在内的旋转构件整体机械性地形成为一体并旋转。因而，变速比为1。

即使是在H3模式中，既可以通过对第1M／G90供给电力而使其与发动机1一起协作驱动，也可以利用第1M／G90进行发电。

由于H3模式是使第1M／G90旋转的驱动的模式，因此构成本发明的第1电动发电机旋转模式。

接着，向H4模式的切换为：解除第2离合器62的连结，与上述方式相反地使第1M／G90发电，降低作为第4构件的第2太阳轮32的旋转速度，该旋转速度形成为0的点为H4模式的速度线。

之后，与H2模式相同，使套筒70与犬齿74a相卡合，并将第2太阳轮32固定于壳体74。

H4模式中的变速比为1／（1＋α2），为0.725的增速（超速传动）。

与上述的H2模式相同，即使是在H4模式中，也无法进行由第1M／G90所进行的驱动、发电。但是，通过解除套筒70的卡合而使第1M／G90旋转，变速比变化为与H4模式不同的值，从而能够进行由第1M／G90所进行的驱动或发电。

由于H4模式是使第1M／G90停止驱动的模式，因此构成本发明的第1电动发电机非旋转模式。

上述的第1电动发电机旋转模式与第1电动发电机非旋转模式的行驶能够一边与行驶条件、电池的充电情况相对应地交替切换一边进行行驶。

即，在运用电池所储存的电力进行加速的情况下、通过使发动机1停止的减速进行能量再生的情况下，选择第1电动发电机旋转模式来进行行驶，在除此以外的情况下，主要选择第1电动发电机非旋转模式来进行行驶。

另外，欲利用由第1M／G90所进行的驱动或发电来进行上述的驱动模式的切换，则第1M／G90需要与此相符的容量（输出），但是假设在全力驱动发动机1的情况下等且在切换驱动模式时第1M／G90的容量不足的情况下，能够仅在切换驱动模式之间的期间集中进行发动机1的输出。

另外，以上的说明是分开进行了EV行驶与HV行驶的情况，但是在实际的行驶中，能够与汽车的行驶条件等相对应地一边交替切换EV行驶与HV行驶一边进行行驶。

作为一例，说明从E1模式向E2模式的切换。

在从E1模式向E2模式的切换中，使第1M／G90的旋转方向从反转向正转较大地变化。

因而，在比较高速的行驶中，很难顺畅地进行从E1模式直接向E2模式的切换。但是，若在此夹设HV行驶的驱动模式，则情况会发生有较大的变化。

即，在E1模式中，当连接第1离合器60，起动发动机1，从而切换为H1模式，并一边以发动机1进行驱动，一边以与从上述的H1模式向H2模式的切换相同的方式改变第1M／G90的旋转速度，从反转经由停止进行正转，并向H3模式转换，并且解除第1离合器60的卡合，停止发动机1时，顺畅地切换为E2模式。

在该情况下，在共用速度线图上暂时形成为与H2模式相同的速度线，但是在不使套筒70移动的情况下直接改变第1M／G90的旋转速度而转换为H3模式，因此，当解放第1离合器60并停止发动机1时，切换为E2模式。

如上所述，由于通过在起动了发动机1的基础上改变第1M／G90的旋转速度，从而从H1模式经由H2模式转换为H3模式，因此能够在不产生变速冲击的情况下从E1模式向E2模式转换。

在此，E1模式相当于本发明的第1电动汽车行驶模式，E2模式相当于本发明的第2电动汽车行驶模式。

以上为实施例1的作用，但是在实施例1中，能够获得如下所述的效果。

首先，与现有技术（在通常的前进4档的自动变速器中，摩擦元件通常为5个，而且为了追加M／G，另需1个离合器）相比，能够在减少了离合器的数量的基础上任意地选择仅使用电池的电力的EV行驶与使用发动机1的动力的HV行驶。

即，若能够确保某种程度的电池的容量，则能够容易地将市区等低负荷行驶设为EV行驶，在高速、爬坡等高负荷行驶时，切换为HV行驶而进行驱动。即，适用于包含所谓的插件混合动力汽车在内的混合动力汽车的驱动装置。

然后，如上所述，由于通过控制第1M／G90的旋转速度，能够宛如无级变速器（CVT）那样地顺畅地进行HV行驶中的各驱动模式的切换，因此能够以不产生如以往例那样的使用了通常的自动变速器的情况下的变速冲击的方式进行切换。进而，由此减少了对于切换时的离合器、制动器的滑动、与此相伴的发热、摩耗的担心，因此能够较小地设计上述离合器、制动器的热容量，具有能够谋求上述离合器、制动器的小型化这样的优点。

而且，在该情况下，由于能够减少离合器数量，因此能够减少制造成本、重量，并且能够通过减少非动作的离合器的打滑阻力损失来提高动力传递效率，能够期待燃油消耗的改善。

另外，虽然H1模式的变速比为2.6左右，比通常的手动变速器等小，但是，由于能够在E1模式下以第1M／G90的驱动进行起步、即使是在H1模式下也能够在发动机1的驱动以外还根据需要利用第1M／G90进行辅助，因此不存在输出轴12的转矩不足的情况。而且，若将起步所使用的E1模式考虑为通常的变速器的第1速，则能够将H1模式的大致2.6的变速比看做第2速，可以说相当于前进5档的变速器。

而且，当车辆在高速道路等上行驶时，通常，考虑有H4模式下的驱动，但是由于第1M／G90在H4模式中基本上不旋转，因此明确有不存在因第1M／G90在发动机1的带动下一起旋转所导致的损失，从而能够期待燃油消耗的改善。

而且，如上所述，设有通过使第1M／G90与发动机1一起旋转来驱动输出轴12的第1电动发电机旋转模式和通过停止第1M／G90而仅使发动机1驱动输出轴12的第1电动发电机非旋转模式，并通过与行驶条件相对应地在上述的第1电动发电机旋转模式和第1电动发电机非旋转模式之间交替切换上述两种模式，能够一边确保顺畅的切换，一边谋求燃油消耗的改善。

而且，如图1所明确的那样，由于能够将第1离合器60、第2离合器62、第3离合器64配置于发动机1与第1行星齿轮单元16之间，因此通过使放入有上述离合器的壳体74的室与放入行星齿轮组16的一侧分离而使用干式的摩擦元件，也能够在不使用液压的情况下利用弹簧的弹性力进行连结。

另外，即使为非干式，也能够将摩擦离合器等替换为爪型离合器。由于上述爪型离合器也与降低空闲的非动作的摩擦离合器等的阻力损失、改善动力传递效率有关，因此能够期待改善燃油消耗这样的优点。

另外，在将输入轴10与第1构件设为非连结的状态下，具有仅以第1M／G90驱动输出轴12的第1电动汽车行驶模式和以与该第1电动汽车行驶模式不同的变速比且仅以上述第1M／G90驱动输出轴12的第2电动汽车行驶模式，由于在第1电动汽车驱动模式与第2电动汽车行驶模式之间的切换过程中夹设有连结输入轴和第1构件并利用发动机1驱动输出轴12的驱动模式，因此能够顺畅地进行第1电动汽车驱动模式与第2电动汽车行驶模式之间的切换。

实施例2

接着，说明本发明的实施例2的汽车用驱动装置。

图4是本发明的实施例2的汽车用驱动装置的主要部分的概略图。

另外，在以下的各实施例中，也省略了第1电动发电机旋转模式、第1电动发电机非旋转模式的说明、以及第1电动汽车行驶模式、第2电动汽车行驶模式的说明。

实施例2中的与实施例1的第1不同点为第1行星齿轮单元16的结构不同。即，在实施例2中，通常，第1行星齿轮单元16为被称作拉威挪式的复合行星齿轮。即，该第1行星齿轮单元16由与第1太阳轮22相啮合的多个内小齿轮26a、与该内小齿轮26a和第1冕状齿轮24相啮合的多个外小齿轮26b、轴支承上述内小齿轮26a和外小齿轮26b的第1齿轮架28以及与该外小齿轮26b相啮合的第2太阳轮32构成。

因此，构成第1～第4构件的元件与实施例1的情况不同。

即，第1太阳轮22构成本发明的第1构件，第1冕状齿轮24构成本发明的第2构件，第1齿轮架28构成本发明的第3构件，第2太阳轮32构成本发明的第4构件。

第2不同点为中间构件14与各旋转构件间的连结手法不同。首先，能够利用第1套筒70选择性地连接第1构件的第1太阳轮22或第4构件的第2太阳轮32。即，与中间构件14一体旋转的第1套筒70能够利用与中间构件14呈一体地旋转的转换机构14b在轴向上移动。

转换机构14b的局部从形成于中间构件14的孔14c进入到径向内侧并与第1套筒70相卡合，通过利用未图示的拨叉等使转换机构14b在轴向上移动，从而能够使第1套筒70移动。

当第1套筒70向图中右侧移动时，其能够与第1太阳轮22侧的犬齿22a相卡合，当第1套筒70向左侧移动时，其能够与第2太阳轮32的犬齿32a相卡合。

另外，虽然将转换机构14b与第1套筒70设为单独的部件，但是转换机构14b本身也能够与配对犬齿22a、32a相啮合。

而且，第2太阳轮32利用单向离合器86在向一侧旋转的旋转方向上自动地与中间构件14相连结。即，在正转方向上，第2太阳轮32的旋转速度不会超过中间构件14。

另外，在中间构件14与单向离合器86之间具有弹簧86a。弹簧86a是为了顺畅地进行与单向离合器86并行设置的第1套筒70的、与配对犬齿32a间的卡合与解除卡合而设置的。

即，在第2太阳轮32与中间构件14之间并行地配置有由第1套筒70所进行的机械性的连结和由单向离合器86所进行的连结。

通常，在与单向离合器并行地设置了机械性的连结部件的情况下，需谋求在解除机械性的连结的卡合时不会因与单向离合器间的干涉作用而需要较大的力、或不会产生异音的对策。

虽然省略了上述的详细的说明，但是例如只要如图4所示，在单向离合器86与第1套筒70之间的路径内具有弹簧86a即可（另外，该详细内容参照本申请人所申请的日本特愿2011－242748的记载）。

这一点，包含以下的实施例在内，即使是在与单向离合器并行地设置了机械性的连结的情况下也相同。

而且，第2太阳轮32能够利用锁定机构80固定于壳体74。即，锁定机构80能够通过与犬齿32b相啮合而将第2太阳轮32机械性地固定于壳体74。锁定机构80为通常的自动变速器中的驻车锁定机构较好。

第3不同点是能够选择性地进行如下操作：使第1齿轮架28经由第2套筒72与中间构件14的犬齿14a相连结、或将第1齿轮架28经由第2套筒72固定于壳体74侧。

即，当第2套筒72向图中左侧移动时，其能够与中间构件14相卡合，当第2套筒72向右侧移动时，其固定于壳体74。

而且，第1齿轮架28利用第2单向离合器88在反转方向上始终与壳体74相卡合。

另外，第4不同点是第2构件的第1冕状齿轮24能够经由第2离合器62与输出轴12相连结。

而且，输出轴12与输出齿轮12a形成为一体，输出齿轮12a经由未图示的配对齿轮驱动车轮。因而，实施例2是适用于在车辆前部配置了发动机的前轮驱动车、或后部发动机后轮驱动车的结构。

其他的结构、连结与实施例1相同。

接着，说明实施例2的动作。

参照图5所示的动作表说明实施例2的动作。关于图5的动作表中的连结元件，将第1套筒70设为“S1”，将第2套筒72设为“S2”，将第1单向离合器86设为“OWC1”，将第2单向离合器88设为“OWC2”。另外，在表内，以箭头表示上述连结元件中的第1套筒70与第2套筒72的移动方向，在未标注箭头的情况下，表示中立。

然后，以虚线描绘的箭头表示在EV行驶中，当制动而进行能量再生时卡合的状态。该表示方法也共用于以下的实施例。

另外，图6所示的共用速度线图基本上与实施例1相同，但是由于第1行星齿轮单元16的结构不同，因此上部所示的旋转元件名、下部所标注的各纵线间的距离与齿数比间的关系与实施例1不同。

这一点，在以下的实施例中也采用了相同的描绘方式。

实施例2与实施例1相比，减少了两个离合器等摩擦元件数，取而代之的是追加了第2套筒72、锁定机构80、第1单向离合器86以及第2单向离合器88，但是基本的连结关系与实施例1相同。

以下，简单地说明各驱动模式。由于如实施例1中所说明的那样，能够根据共用速度线图以几何的方式算出各自的变速比，因此省略详细的说明。

首先，在E1模式中，通过卡合第2离合器62并利用第1单向离合器86自动地将第1齿轮架28固定于壳体74来进行驱动。与实施例1相同，通过使第1M／G90反转来进行驱动。此时，虽然第1套筒70也向右侧移动并与中间构件14相连结，但是这是为了预先准备向后述的E2模式或H1模式进行切换，与E1模式下的驱动无关。

接着，E2模式是通过将第2套筒72向左侧移动并连结第1齿轮架28与中间构件14来进行的。与实施例1中所说明的内容相同，期望经由后述的H1模式与H2模式来进行E1模式与E2模式的切换。

另外，在实施例2中具有E2’模式，其与后述的H3’模式相对应，但是E2’模式与E2模式的不同点在于，使第1套筒70位于中立位置而使第1行星齿轮单元16在单向离合器86的作用下仅在第1M／G90所驱动的方向上成为一体。

因而，在E2’模式中，无法从输出轴12侧驱动第1M／G90而使其发电。但是，当在EV行驶中进行惯性行驶时，能够预先停止第1M／G90。

接着，后退的ER模式是通过与E1模式相同地卡合第2离合器62并利用第2套筒72将第1齿轮架28固定于壳体74来进行的，通过预先将第1套筒70向左侧移动，能够预先准备向后述的HR模式进行切换。

接着，说明HV行驶。

动作表中，第2离合器62完全卡合，从而在H1模式中的快速起步中，进行滑动的控制。即，通过在需要同时进行车辆的起步和发动机1的起动的情况下使第2离合器62略微滑动，能够在车的起步之前起动发动机1。

如上所述，由于基本的连结关系与实施例1相同，其他的HV行驶中的动作也相同，因此省略详细的说明。

实施例2除了具有与实施例1中所说明的相同的效果，还能够获得如下这样的效果。

首先，摩擦元件仅为第1离合器60、第2离合器62这两个，与通常的自动变速器相比，数量大幅地减少。与该减少的部分相对应地追加有第2套筒72、锁定机构80等，利用上述的变更，能够使对动力传递效率影响较大的摩擦元件的空转时的打滑阻力较小。

而且，由于也能够是利用未图示的弹簧的张力始终连结第1离合器60与第2离合器62的类型，因此若解除第1离合器60与第2离合器62的卡合、或将滑动时的致动器设为电动，则也能够省略通常的自动变速器所具有的这样的利用发动机1进行驱动的液压泵，由此所带来的消除液压泵驱动损失的效果较大。

因而，能够比实施例1更多地期待由较少的摩擦元件数量所带来的制造成本、重量等的降低、燃油消耗的改善。

实施例3

接着，说明本发明的实施例3的汽车用驱动装置。

图7是本发明的实施例3的汽车用驱动装置的主要部分的概略图。

实施例3在除了第1行星齿轮单元16以外还具有构成本发明的减速齿轮的第2行星齿轮单元18，这一点上与实施例1不同。

首先，第1行星齿轮单元16与实施例1相同，由均为单小齿轮型的第1行星齿轮组20和第2行星齿轮组30构成，第2太阳轮32构成本发明的第1构件，彼此连结的第2齿轮架38与第1冕状齿轮24构成本发明的第2构件，彼此连结的第1齿轮架28与第2冕状齿轮34构成本发明的第3构件，第1太阳轮22构成本发明的第4构件。

构成第1构件的第2太阳轮32能够经由第1套筒70与中间构件14相连结。

构成第2构件的第2齿轮架38与第1冕状齿轮24能够经由第2离合器62和后述的第2行星齿轮单元18与输出轴12相连结。

构成第3构件的第1齿轮架28与第2冕状齿轮34能够利用第1锁定机构80与中间构件14相连结，并且能够利用能与第2冕状齿轮34和第1齿轮架28侧的犬齿28c相啮合的第2锁定机构82固定于壳体74。

另外，第1锁定机构80利用从第1行星齿轮单元16的外侧经由形成于第1齿轮架28的孔28b进行操作的摇臂28a与犬齿14d相啮合，并机械性地连结第1齿轮架28与中间构件14。当然，第1锁定机构80只要具有与上述所述的功能相同的功能即可，也可以是如第1套筒70那样的爪型离合器。

构成第4构件的第1太阳轮22与第1M／G90相连结，能够选择借助第2套筒72与中间构件14相连结、或借助第2套筒72固定于壳体74。

接着，第2行星齿轮单元18设置于输出轴12与第2构件之间，且与第1行星齿轮单元16相同，由均为单小齿轮型的第3行星齿轮组40与第4行星齿轮组50构成，第4冕状齿轮54能够经由第2离合器62与第1行星齿轮单元16的第1冕状齿轮24和第2齿轮架38相连结。

第3齿轮架48与输出轴12相连结，彼此连结的第3冕状齿轮44与第4齿轮架58能够利用第3套筒73与中间构件14相连结。即，通过使第3套筒73向右侧移动并与犬齿44c相卡合，第3冕状齿轮44和第4齿轮架58与中间构件14相连结。

另外，第3齿轮架48以多个小齿轮46旋转自由的方式轴支承该多个小齿轮46，第4齿轮架58以多个小齿轮56旋转自由的方式轴支承该多个小齿轮56。

另外，第3太阳轮42与第4太阳轮52能够利用能与上述的犬齿52a相啮合的第3锁定机构84固定于壳体74。

然后，与使用了实施例2的转换机构的机构中所说明的内容相同，第1转换机构38a和第2转换机构38c通过孔38b而使第1转换机构38a的局部与第1套筒70相卡合，第2转换机构38c的局部与第3套筒73相卡合。由此，第1转换机构38a能够利用未图示的拨叉使第1套筒70在轴向上移动，第2转换机构38c能够利用未图示的拨叉使第3套筒73在轴向上移动。

在此，第4冕状齿轮54构成本发明的第5构件，彼此连结的第3冕状齿轮44和第4齿轮架58构成本发明的第6构件，第3齿轮架48构成本发明的第7构件，彼此连结的第3太阳轮42和第4太阳轮52构成本发明的第8构件。

接着，说明实施例3的动作。

参照图8所示的动作表和图9所示的共用速度线图说明实施例3的动作。

图8的动作表的描绘方法基本上与实施例1、实施例2相同。

图9的共用速度线图在左侧描绘了第1行星齿轮单元16，在右侧描绘了第2行星齿轮单元18，并以单点划线连结在两者间连结着的第1冕状齿轮24（R1）、第2齿轮架38（C2）与第4冕状齿轮54（R4）。

在此，由于能够根据共用速度线图算出各变速比，因此省略说明。

实施例3利用第1行星齿轮单元16与第2行星齿轮单元18间的协作，能够获得HV行驶中的、前进的情况下的9种变速比的驱动模式。

其中，H1模式～H3模式是利用第2行星齿轮单元18对从第1行星齿轮单元16的第2构件接受的转矩进行减速并向输出轴12传递的模式，H4模式～H9模式是利用第2行星齿轮单元18对从输入轴10向第3冕状齿轮44和第4齿轮架58输入的转矩进行变速并向输出轴12传递的模式。

如图8的动作表所示，在EV行驶的前进的情况下能够获得5种变速比的驱动模式。在共用速度线图的速度线中并未添加EV行驶，但是如下所述，EV行驶的驱动模式与HV行驶的驱动模式相对应、速度线各自通用。

即，E1模式与H1模式相对应，E2模式与H3模式相对应，E3模式与H5模式相对应，E4模式与H7模式相对应，E5模式与H9模式相对应。

另外，在动作表中，第1锁定机构80的卡合均被括弧括了起来，该第1锁定机构80的卡合与动力传递无关，是为了进行由第1M／G90所进行的、H3模式与H4模式之间以及H4模式与H5模式之间的切换而卡合的。

另外，与实施例2相同，能够在第1太阳轮22与中间构件14之间具有单向离合器、能够以分别与第2锁定机构82和第3锁定机构84并行的方式具有单向离合器，由此对驱动模式的切换的控制变得容易。

另外，在动作表中，第2离合器62始终处于卡合状态，从而与实施例2中所说明的内容相同，在快速起步时，进行使第2离合器62滑动的控制。

如上所述，在实施例3中，第2行星齿轮单元18与第1行星齿轮单元16相同，具有4个旋转构件，但是只要与其他的实施例中的第1行星齿轮单元16相同地具有至少4个旋转构件，就能够发挥相同的功能。

实施例3除了具有与实施例1中所说明的效果相同的效果以外，还能够获得如下这样的效果。

即，由于驱动模式的数量较多，因此能够与汽车的行驶条件相对应地极其细致地选择驱动模式来进行驱动。

另外，摩擦元件仅为第1离合器60与第2离合器62这两个，且其他均为机械性的连结。第1离合器60和第2离合器62利用未图示的弹簧的张力始终卡合，从而能够容易地实施仅在解放时利用致动器解除卡合的方式。

因而，能够在不使用以发动机1进行驱动的液压泵的情况下达成目的。

另外，由于摩擦元件较少，因此上述摩擦元件的空闲时的打滑阻力较少，从而减少了与动力传递相伴的损失，因此能够期待燃油消耗的改善。

当然，与减少的摩擦元件数相对应地，在制造成本、所需空间、重量的方面上也具有优点。

实施例4

接着，说明本发明的实施例4的汽车用驱动装置。

图10是本发明的实施例4的汽车用驱动装置的主要部分的概略图。

实施例4在如下方面与实施例1大不相同：在第1行星齿轮单元16与输入轴10之间具有第2M／G92和构成本发明的转矩分割行星齿轮的第3行星齿轮组40。

即，从输入轴10输入的发动机1的转矩被第3行星齿轮组40分割，一部分向第2M／G92传递，另一部分如后所述地向第1行星齿轮单元16传递。

以下，说明实施例4的结构和各旋转构件间的连结。

首先，上游侧的第3行星齿轮组40为单小齿轮型，且由第3太阳轮42、第3冕状齿轮44、以与第3太阳轮42和第3冕状齿轮44相啮合的多个第3小齿轮46旋转自由的方式轴支承该多个第3小齿轮46的第3齿轮架48这3个旋转元件构成。

第3齿轮架48能够与输入轴10相连结，第3太阳轮32能够与第2M／G92相连结，第3冕状齿轮44能够与后述的第1行星齿轮单元16的第1构件和第4构件相连结。

即，与实施例2中所说明的内容相同，通过了孔44b的转换机构44a能够利用移动的第1套筒70分别选择性地与犬齿24a的第1构件和犬齿32a的第4构件相连结，并且经由第1单向离合器86在向一侧旋转的旋转方向上始终与第4构件相连结。

第1单向离合器86在第4构件向正转方向驱动第3冕状齿轮32的方向上卡合。

接着，第1行星齿轮单元16由均为单小齿轮型的第1行星齿轮组20和第2行星齿轮组30构成，第1冕状齿轮24构成本发明的第1构件，并能够接受被第3行星齿轮组40分割的转矩，彼此连结的第2齿轮架28与第2冕状齿轮24构成本发明的第2构件，并与输出轴12相连结，第2齿轮架28构成本发明的第3构件，并能够利用第2单向离合器88和第2套筒72固定于壳体74，彼此连结的第1太阳轮22和第2太阳轮32构成本发明的第4构件而与第2M／G92相连结，并且能够如上所述地与第3冕状齿轮44相连结。

另外，第2齿轮架38的反转方向上的旋转被第2单向离合器88固定于壳体74。

另外，当第2套筒72向图10中左侧移动时，能够将第2齿轮架28固定于壳体74，当第2套筒72向图10中右侧移动时，其与犬齿34a相啮合而连结第2冕状齿轮34与第2齿轮架38。当连结第2冕状齿轮34与第2齿轮架38时，第1行星齿轮单元16与输出轴12形成为一体。

接着，说明实施例4的动作。

参考图11所示的动作表和图12所示的共用速度线图说明实施例4的动作。

图12的共用速度线图共用第1冕状齿轮24（R1）与第3冕状齿轮44（R3）的纵线，并以第3行星齿轮组40靠近该纵线的左侧，第1行星齿轮单元16靠近该纵线的右侧的方式进行描绘。

首先，仅以第1M／G90进行驱动的EV行驶包括前进的E1模式、E2模式、进行制动时的能量再生的B1模式、B2模式，还包括后退的ER模式。

如动作表所示，在E1模式中，通过自动地连结第2单向离合器88而使第1M／G90向逆方向旋转来进行减速驱动。此时，虽然第1套筒70连结着第1冕状齿轮24与第3冕状齿轮44，但是这是为了预先准备向后述的E2模式或H1模式进行转换。

接着，在E2模式中，当使第1M／G90向正转方向旋转时，在第1单向离合器86的作用下，与第1M／G90相连结的第1太阳轮22和第2太阳轮32与第1冕状齿轮24相连结而使第1行星齿轮单元16形成为一体，第1M／G90对输出轴12进行直接驱动。

即，由于在前进行驶的过程中，当使第1M／G90向反转方向旋转时，利用E1模式进行减速驱动，当使第1M／G90向正转方向旋转时，利用E模式进行直接驱动，因此无需操作离合器、套筒等连结元件。

由于上述的E1模式、E2模式均为第2单向离合器88与第1单向离合器86所作用的驱动，因此无法从输出轴12侧驱动第1M／G90。

因此，在进行制动时的能量再生的B1模式和B2模式中，如动作表所示，分别进行将第2套筒72向左侧移动的第2齿轮架38的向壳体74的固定和将第2套筒72向右侧移动的第1行星齿轮单元16的一体化，从而能够从输出轴12侧驱动第1M／G90。

另外，关于后退的ER模式，进行将第2套筒72向左侧移动的第2齿轮架38的向壳体74的固定和利用第1M／G90的正转进行的反转减速驱动。在此，将第1套筒70向右侧移动而连结第1M／G90与第3冕状齿轮44也是为了预先准备向后述的HR模式进行转换。

由于上述的EV行驶的速度线较为简单，因此未在图12的共用速度线图中描绘。

接着，关于HV行驶，首先，说明发动机1的起动。

通过使第2M／G92正转来进行汽车停止了的状态下的发动机1的起动，但是此时需要固定第3冕状齿轮44，为此，将第2套筒72向右侧移动，并且使第1M／G90产生正转方向上的转矩而不使第3冕状齿轮44旋转。

由此，发动机1能够向正转方向减速驱动地进行起动。

另外，由于汽车在行驶中，第3冕状齿轮44进行正转，因此通过使第2M／G92产生正转方向的转矩，发动机1被驱动而进行正转。

关于HV行驶，由于并不是如实施例1～实施例3那样的变速比固定的机械性的驱动，因此在图12所示的共用速度线图中，描绘了代表性的状态的速度线。

首先，说明转矩的传递。

如动作表所示，H1模式形成为与E1模式相同的连结关系。

从输入轴10向第3行星齿轮组40输入的转矩被分割而向第3冕状齿轮44与第3太阳轮42传递。该分割比率如下：在将第3行星齿轮组40的齿数比设为α3的情况下，1／（1＋α1）的转矩从第3冕状齿轮44驱动第1冕状齿轮24，α3／（1＋α3）的转矩从第3太阳轮42驱动第2M／G92。

该转矩分割比率在后述的H2模式、H3模式、HR模式等中也相同。

第3太阳轮42与第3冕状齿轮44的旋转速度以一者增高则另一者降低的方式变化。

从第3冕状齿轮44向第1冕状齿轮24传递的转矩被第1行星齿轮单元16减速而驱动输出轴12。

另一方面，利用从第3太阳轮42向第2M／G92传递的转矩使第2M／G92发电。当将利用该发电所获得的电力向第1M／G90供给时，第1M／G90与E1模式下的说明相同地对输出轴12进行减速驱动。

当将第2M／G92所发出的电力全部向第1M／G90供给时，在输出轴12低速旋转的情况下，第1M／G90的驱动转矩较大，并以随着输出轴12的旋转速度上升，第1M／G90的驱动转矩下降的方式变化。

因而，从输入轴10向输出轴12传递的动力的一部分为电气传递，剩余部分为机械性的传递，发挥作为机械·电气式的CVT（无级变速器）的功能。

在共用速度线图中，所添加的H1a的速度线表示了在H1模式中向H2模式切换前的状态。另外，H2模式具有从H1模式至H3模式的中转的作用，且如后所述，H2模式也是一种独立的驱动模式。

在共用速度线图中，与输出轴12相连结的第1齿轮架28（C1）、第2冕状齿轮34（R1）的纵线与H1a的速度线相交的点的高度方向位置表示输出轴12的旋转速度，说明以不改变该速度的方式从H1模式向H3模式切换的情况。

在H1模式中，如上所述，第1M／G90向反转方向驱动第1太阳轮22和第2太阳轮32，但是当以H3模式为目标向H2模式切换时，使第1M／G90产生正转方向上的转矩。然后，当第1M／G90发挥能够与作用于第1冕状齿轮24的来自第3冕状齿轮44的转矩相对抗的转矩时，作用于第2单向离合器88的转矩不久后成为0（零），第2齿轮架38的向壳体74的固定被解除，反转的第1M／G90的旋转速度逐渐接近0，不久后变为正转，最后，如E2模式的动作中所说明的那样，在第1单向离合器88的作用下，第1行星齿轮单元16成为一体而进行动力传递。该状态为所添加的H3’的速度线。

旋转速度从H1a速度线向H3’速度线无级变化，该变化的状态为H2模式的一部分。速度线的无级变化指的是不会产生与上述切换相伴的变速冲击那样的情况。

H3’模式是第1M／G90的转矩比向第1冕状齿轮24输入的转矩的反作用力大的状态，与E2模式相同，第1行星齿轮单元16成为一体，因此第3冕状齿轮44的转矩与第1M／G90的转矩一起对输出轴12进行直接驱动。

另外，在使第1M／G90的转矩小于向第1冕状齿轮24输入的转矩的反作用力之前，将第2套筒72向右侧移动而使第1行星齿轮单元16成为一体。此时，在H3’模式中，第1行星齿轮单元16成为一体，因此易于将第2套筒72向右侧移动。H3模式的速度线与H3’模式相同。

在H3’模式、H3模式的情况下，也如在H1模式中所说明的那样，第3太阳轮42和第3冕状齿轮44的旋转速度以一者升高则另一者降低的方式变化。因而，在H3模式中，也进行作为CVT的作用。

如上所述，H2模式与从H1模式向H3模式的变化的中途的状态不同，能够进行一定的变速驱动。该变速驱动表示为所添加的H2b的速度线。

H2b速度线是将第3齿轮架48（C3）的旋转速度设为1的情况，与H1模式下的说明相同，通过使第2M／G92发电而利用该电力驱动第1M／G。

在该情况下，虽然也取决于各行星齿轮组20、30、40的齿数比，但是能够以第2M／G92与第1M／G90的旋转速度相差得不大的状态使发电电力和驱动电力平衡地进行驱动。

因而，能够在第2M／G92与第1M／G90的旋转速度均降低了的状态下传递发动机1的动力。共用速度线图所示的H2b就是这种状态，由于此时的输出轴12的旋转速度接近于输入轴10的旋转速度，因此变速比（输入轴10的旋转速度／输出轴12的旋转速度）为接近1的值。

H2b的速度线所示的驱动被限定于变速比比较窄的范围，但是第2M／G92和第1M／G90的旋转速度均较低指的是电气动力传递比率较低，由于机械性的动力传递较高，因此能够将与电气动力传递相伴的发热等的损失抑制得较低。

另外，所添加的H2c的速度线为H2模式，表示了在高速行驶中的、驾驶员将脚离开加速踏板的情况下等的、以切断向发动机1的燃料供给但是发动机1的旋转并未停止的方式进行惯性行驶的情况下等的状态。

在该情况下，虽然旋转方向不同，但是第1M／G90与第2M／G92的旋转速度形成为相同的水平能够使发动机1的旋转速度维持在较低的状态，接着，在进行加速时，能够顺畅地进行发动机1的起动。

在后退的HR模式中，第3冕状齿轮44的转矩经由套筒70向第2太阳轮32传递，并与第1M／G90的转矩合并而被第2行星齿轮组40反转减速驱动。

在共用速度线图中，所添加的HR的速度线为与前进中的H1a相同的变速比的状态，第3行星齿轮组40侧的速度线与H1a相同。

因而，以双点划线将连结着的第3冕状齿轮44与第2太阳轮32连结起来。

当然，在以上的各HV行驶中，既可以将第2M／G92所发出的电力的一部分用作电池的充电，相反，也可以在第2M／G92所发出的电力中添加电池的电力而进行第1M／G90的驱动。

另外，由于由第2套筒72所进行的H3模式等的直接驱动只要使第1行星齿轮单元16形成为一体即可，因此也可以将第2套筒72设置于与图10不同的旋转构件之间。

实施例4的汽车用驱动装置除了具有实施例1中所说明的效果以外，还具有以下这样的效果。

在HV行驶中，大致分成覆盖了低速的较大范围的行驶的H1模式、虽然是在中速的狭窄范围内但能够进行高效率的驱动的H2模式、覆盖了中速以上的较大范围的行驶的H3’模式和H3模式这3种驱动模式，但是由于能够以无级的方式进行各驱动模式间的切换，因此不会产生切换的冲击。

而且，由于通过在第1单向离合器86与第2单向离合器88的作用下改变第1M／G90的旋转方向，从而能够进行H1模式～H3’模式间的驱动模式的切换，因此也具有模式切换的控制较为容易这样的特征。

而且，由于能够在完全不使用离合器等摩擦元件的情况下进行上述的驱动，因此也具有无需利用发动机1进行驱动的液压泵、减少了与动力传递相伴的损失、谋求燃油消耗的改善、并且减少制造成本、重量等优点。

另外，由于在E1模式、H1模式、HR模式中，对来自发动机1的转矩进行减速而将其向输出轴12传递，因此具有不需要为了确保输出轴12的最大转矩所需的较大的第1M／G90这样的优点。特别是由于也对来自发动机1的后退的驱动转矩进行减速而进行传递，因此能够获得较大的后退的驱动转矩这样的优点较为明显。

实施例5

接着，说明本发明的实施例5的汽车用驱动装置。

图13是本发明的实施例5的汽车用驱动装置的主要部分的概略图。

实施例5与实施例4相同，在第1行星齿轮单元16与输入轴10之间具有构成本发明的转矩分割行星齿轮的第3行星齿轮组40和与该第3行星齿轮组40相关联的第2M／G92这一点上与实施例1不同。

在此，以与实施例4的区别为中心进行说明。

作为实施例5的与实施例4之间的区别，首先，第1行星齿轮单元16的结构不同，其是与实施例2相同的被称作拉威挪式的复合行星齿轮，且本发明的第1构件～第4构件的结构也与实施例2相同。

第3冕状齿轮44能够经由与其一体地旋转的第1套筒70选择性地在与犬齿32a相啮合的情况下与第2太阳轮32相连接、或在与犬齿22a相啮合的情况下与第1太阳轮22相连结。

另外，第1齿轮架28能够经由第2套筒72选择性地进行向壳体74的固定、或与同犬齿44c相啮合的第3冕状齿轮44间的连结。

在第2套筒72与第3冕状齿轮44相连结的情况下，第1行星齿轮单元16成为一体。

并且，实施例5在第1M／G90配置为与输入轴10平行并利用成对的齿轮32c、90a与第4构件的第2太阳轮相连结这一点上与实施例4不同。

另外，具有能够与输入轴10侧的齿10a相啮合的锁定机构80，以能够将输入轴10固定于壳体74。锁定机构80既可以是固定发动机1的未图示的飞轮的外周的机构，也可以是固定第3齿轮架48的机构。

而且，在输出轴12上，与实施例2相同地设有输出齿轮12a，并能够驱动未图示的配对齿轮。因而，包含上述的第1M／G90的配置在内，实施例5也是适用于在车辆前部配置了发动机的前轮驱动车、或后部发动机后轮驱动车的结构。

其他的连结关系基本上与实施例4相同，省略说明。

接着，说明实施例5的动作。

在此，也以与实施例4间的区别为中心，参考图14所示的动作表和图15所示的共用速度线图进行说明。

另外，共用速度线图的与上述的第1行星齿轮单元16的结构相对应地描绘于下部的齿数比的关系与实施例4不同。并且，为了易于理解，速度线仅描绘了与实施例4不同的部分。

首先，说明由能够利用锁定机构80将输入轴10固定于壳体74的方式所带来的区别。

将输入轴10固定于壳体74的目的是为了在EV行驶中将第2M／G92用于驱动和制动时的发电。

即，当第3齿轮架48与输入轴10一起被固定时，第2M／G92能够对第3冕状齿轮44进行反转减速驱动。因而，如动作表所示，在E1模式中，进而能够利用第1行星齿轮单元16对第3冕状齿轮44的转矩进行减速而能够驱动输出轴12，因此，与实施例1相比，能够使输出轴12的转矩增大与此相对应的量。

在共用速度线图中，在左侧的第3行星齿轮组40上所添加的E1的速度线是在将第2M／G92的旋转速度设为－1的情况下，在EV行驶中固定了第3齿轮架48的速度线，在E1模式、E2模式、ER模式中第3行星齿轮组40的速度线是共用的。

第1行星齿轮单元16侧的速度线根据驱动模式而有所不同，在E1模式中，形成为所添加的E1的线，第2太阳轮32反转。

另外，由于在E2模式中，第1行星齿轮单元16成为一体，因此形成为所添加的E2的速度线，第3冕状齿轮44的转矩与第1M／G90的转矩合并，对输出轴12进行直接驱动。

接着，E3模式相当于实施例4中的E1模式，第1M／G90利用第1行星齿轮单元16对输出轴12进行反转减速驱动。

另外，E4模式相当于实施例4的E2模式，被第1M／G90驱动的齿轮32b对输出轴12进行直接驱动。

如此一来，通过将输入轴10固定于壳体74，除了第1M／G90以外，第2M／G92也能够进行驱动和制动时的发电。

接着，在HV行驶中，H1模式～H3模式基本上与实施例4相同。但是，在如上所述地以使第2套筒72与第3冕状齿轮44相卡合的方式使第1行星齿轮单元16成为一体这一点上不同。

接着，H4模式通过使第2套筒72将第1齿轮架28和第3冕状齿轮44连结起来，能够进行实施例4中不存在的驱动。即，当在连结了第1齿轮架28与第3冕状齿轮44的基础上使第1M／G90和第2M／G92这两者停止时，发动机1的旋转能够被第3行星齿轮组40增速，进而能够被第1行星齿轮单元16增速而驱动输出轴12。

即使不使第1M／G90和第2M／G92这两者停止，也能够进行增速驱动。

即，在共用速度线图中，如所添加的E4的速度线那样，使第1M／G90停止，使第2M／G92略微旋转来发出维持该停止的电力，从而能够在不消耗电池的电力的情况下进行增速驱动。

这样的增速驱动意味着在高速行驶等时能够将发动机1的旋转速度保持得较低，并且也意味着在第1M／G90和第2M／G92未高速旋转的情况下达成目的。

当然，也可以如锁定机构80那样，设置机械性地固定第1M／G90和第2M／G92的部件。在该情况下，变速比为1／（1＋α2）（1＋α3）。

实施例5除了具有与实施例4中所说明的效果相同的效果以外，还能够获得如下这样的效果。

首先，由于通过如上所述地固定输入轴10，从而能够除了第1M／G90以外，也使第2M／G92的转矩参与到在EV行驶中的驱动和发电中，因此能够获得更大的驱动力、制动力。

另外，由于能够连结第3冕状齿轮44和第1齿轮架28，因此通过使第1M／G90和第2M／G92的旋转速度形成为接近于停止的状态，能够以较大的增速比驱动输出轴12，因此能够在这种程度的高速行驶中降低发动机1的旋转速度、改善燃油消耗。

以上，如所说明的那样，在上述实施例的汽车用驱动装置中均具有如下这样的特征。

由于能够与情况相对应地分开使用仅使用了电池的电力的EV行驶和使用发动机1的动力的HV行驶，因此本发明是适用于混合动力汽车、插件混合动力汽车的驱动装置的驱动装置。

上述的各实施例是在使用电动马达和电池的前提下进行说明的，但是即使是将上述的电动马达和电池替换为作为液压泵的液压马达和蓄电池的组合也能够获得相同的效果。

本发明的汽车用驱动装置能够基于本领域技术人员的常识选择与汽车的行驶条件相对应的最佳的驱动模式进行驱动、基于GPS（全球定位系统）、车辆导航系统等信息在较长的坡道上行驶时、在高速道路的入口处、和在气温较低且汽车的供暖热源不充足的情况下等，以与自动地切换为HV行驶等的控制方面的研究相配合的技术方案来实施本发明的汽车用驱动装置。

产业上的可利用性

本发明的汽车用驱动装置特别是能够应用于重视行驶成本、要求减轻环境负担的小轿车等中，但是并不局限于此，也能够应用于利用内燃机和电动发电机的各种车辆中。

附图标记说明

1、发动机；10、输入轴；12、输出轴；14、中间构件；16、行星齿轮单元；18、第2行星齿轮单元；20、第1行星齿轮组；22、第1太阳轮；24、第1冕状齿轮；26、第1小齿轮；28、第1齿轮架；30、第2行星齿轮组；32、第2太阳轮；34、第2冕状齿轮；36、第2小齿轮；38、第2齿轮架；40、第3行星齿轮组；42、第3太阳轮；44、第3冕状齿轮；46、第3小齿轮；48、第3齿轮架；50、第4行星齿轮组；52、第4太阳轮；54、第4冕状齿轮；56、第4小齿轮；58、第4齿轮架；60、第1离合器；62、第2离合器；64、第3离合器；70、第1套筒；72、第2套筒；73、第3套筒；74、壳体（静止部）；76、制动器；80、锁定机构，第1锁定机构；82、第2锁定机构；84、第3锁定机构；86、单向离合器，第1单向离合器；88、第2单向离合器；90、第1M／G；92、第2M／G。

Claims (15)

1.一种汽车用驱动装置，其特征在于，

该汽车用驱动装置包括：

发动机；

输入轴，其能够接收来自该发动机的动力；

输出轴；

第1行星齿轮单元，其设置于上述输入轴与上述输出轴之间，并将上述输入轴的旋转速度向上述输出轴的旋转速度转换；及

第1电动发电机，

上述第1行星齿轮单元具有至少4个旋转构件，当将表示上述旋转构件的速度轴以与上述第1行星齿轮单元的齿数比相对应的间隔从一端向另一端沿横轴排列于以几何学方式表示上述各旋转构件的旋转速度的共用速度线图上，且从该一端起依次作为第1构件、第2构件、第3构件、第4构件时，

上述第1构件能够与上述输入轴相连结，

上述第2构件能够与上述输出轴相连结，

上述第3构件能够固定于静止部，

使上述第4构件与上述第1电动发电机相连结。

2.根据权利要求1所述的汽车用驱动装置，其特征在于，

能够使上述第3构件或上述第4构件与上述输入轴相连结。

3.根据权利要求1或2所述的汽车用驱动装置，其特征在于，

能够将上述第4构件固定于上述静止部。

4.根据权利要求3所述的汽车用驱动装置，其特征在于，

将上述第4构件固定于上述静止部的部件是机械性的连结机构。

5.根据权利要求1或2所述的汽车用驱动装置，其特征在于，

上述第1构件、上述第3构件以及上述第4构件能够分别与中间构件相连结，上述中间构件能够经由第1离合器与上述输入轴相连结。

6.根据权利要求5所述的汽车用驱动装置，其特征在于，

上述中间构件与上述第1构件、上述第3构件以及上述第4构件间的连结手段中的至少1个是由爪型离合器所进行的机械性的连结。

7.根据权利要求1～4中任一项所述的汽车用驱动装置，其特征在于，

该汽车用驱动装置具有介于上述第1构件与上述输入轴之间的转矩分割行星齿轮和第2电动发电机，上述转矩分割行星齿轮将从上述输入轴输入的转矩分割而向上述第1构件和上述第2电动发电机传递。

8.根据权利要求7所述的汽车用驱动装置，其特征在于，

该汽车用驱动装置在上述第1构件与上述转矩分割行星齿轮之间设有第1单向离合器，另外，在上述第3构件与上述静止部之间设有第2单向离合器，且该汽车用驱动装置具有使上述行星齿轮单元成为一体的离合器。

9.根据权利要求7或8所述的汽车用驱动装置，其特征在于，

能够将上述输入轴固定于上述静止部。

10.根据权利要求1～6中任一项所述的汽车用驱动装置，其特征在于，

该汽车用驱动装置具有介于上述第2构件与上述输出轴之间并由减速齿轮构成的第2行星齿轮单元，该第2行星齿轮单元具有至少4个旋转构件，当在上述共用速度线图上，将接着从该一端起的、从上述第1构件至第4构件的顺序依次作为第5构件、第6构件、第7构件、第8构件时，上述第5构件与上述第2构件相连结，上述第6构件能够与上述输入轴相连结，上述第7构件与上述输出轴相连结，上述第8构件能够固定于上述静止部。

11.根据权利要求1～8中任一项所述的汽车用驱动装置，其特征在于，

上述第1行星齿轮单元由第1行星齿轮组和第2行星齿轮组构成，该第1行星齿轮组具有第1太阳轮、第1冕状齿轮、第1齿轮架这3个旋转元件，该第2行星齿轮组具有第2太阳轮、第2冕状齿轮、第2齿轮架这3个旋转元件，上述第2冕状齿轮构成上述第1构件，通过连结上述第1冕状齿轮和上述第2齿轮架而构成上述第2构件，上述第1齿轮架构成上述第3构件，通过连结上述第1太阳轮和上述第2太阳轮而构成上述第4构件。

12.根据权利要求1～8中任一项所述的汽车用驱动装置，其特征在于，

上述第1行星齿轮单元由第1行星齿轮组和第2行星齿轮组构成，该第1行星齿轮组具有第1太阳轮、第1冕状齿轮、第1齿轮架这3个旋转元件，该第2行星齿轮组具有第2太阳轮、第2冕状齿轮、第2齿轮架这3个旋转元件，上述第1太阳轮构成上述第1构件，通过连结上述第1齿轮架和上述第2冕状齿轮而构成上述第2构件，通过连结上述第1冕状齿轮和上述第2齿轮架而构成上述第3构件，上述第2太阳轮构成上述第4构件。

13.根据权利要求1～8中任一项所述的汽车用驱动装置，其特征在于，

上述第1行星齿轮单元具有第1太阳轮、第2太阳轮、第1冕状齿轮、与该第1冕状齿轮和上述第2太阳轮相啮合的第1小齿轮、与该第1小齿轮和上述第1太阳轮相啮合的第2小齿轮及轴支承该第2小齿轮和上述第1小齿轮的第1齿轮架，上述第1太阳轮构成上述第1构件，上述第1冕状齿轮构成上述第2构件，上述第1齿轮架构成上述第3构件，上述第2太阳轮构成上述第4构件。

14.一种汽车用驱动装置的控制方法，其是对具有如下特征的汽车用驱动装置进行控制的控制方法，该汽车用驱动装置包括：

发动机；

输入轴，其能够接收来自该发动机的动力；

输出轴；

第1行星齿轮单元，其设置于上述输入轴与上述输出轴之间，并将上述输入轴的旋转速度向上述输出轴的旋转速度转换；及

第1电动发电机，

上述第1行星齿轮单元具有至少4个旋转构件，当将表示上述旋转构件的速度轴以与上述第1行星齿轮单元的齿数比相对应的间隔从一端向另一端沿横轴排列于以几何学方式表示上述各旋转构件的旋转速度的共用速度线图上，且从该一端起依次作为第1构件、第2构件、第3构件、第4构件时，

上述第1构件能够与上述输入轴相连结，

上述第2构件能够与上述输出轴相连结，

上述第3构件能够固定于静止部，

使上述第4构件与上述第1电动发电机相连结，

该汽车用驱动装置的控制方法的特征在于，

设有第1电动发电机旋转模式和第1电动发电机非旋转模式，并在上述第1电动发电机旋转模式和第1电动发电机非旋转模式之间交替切换上述模式，上述第1电动发电机旋转模式通过连结上述输入轴与上述第1构件而使上述第1电动发电机与上述发动机一起旋转，进而驱动上述输出轴，上述第1电动发电机非旋转模式使上述第1电动发电机停止，仅以上述发动机驱动上述输出轴。

15.根据权利要求14所述的汽车用驱动装置的控制方法，其特征在于，

该控制方法具有第1电动汽车行驶模式和第2电动汽车行驶模式，在于上述第1电动汽车驱动模式与上述第2电动汽车行驶模式之间进行切换的过程中夹设了连结上述输入轴与上述第1构件之间而利用上述发动机驱动上述输出轴的驱动模式，上述第1电动汽车行驶模式在将上述输入轴与上述第1构件之间设为非连结的状态下，仅以上述第1电动发电机驱动上述输出轴，上述第2电动汽车行驶模式利用与该第1电动汽车行驶模式不同的变速比且仅以上述第1电动发电机驱动上述输出轴。

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