CN109311379A - 变速驱动桥装置 - Google Patents

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speed drives
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松下昌弘
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    • B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/54—Transmission for changing ratio
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L50/16—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines with provision for separate direct mechanical propulsion
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    • F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H3/087—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears
    • F16H3/091—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears including a single countershaft
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    • F16H3/46—Gearings having only two central gears, connected by orbital gears
    • F16H3/48—Gearings having only two central gears, connected by orbital gears with single orbital gears or pairs of rigidly-connected orbital gears
    • F16H3/52—Gearings having only two central gears, connected by orbital gears with single orbital gears or pairs of rigidly-connected orbital gears comprising orbital spur gears
    • F16H3/54—Gearings having only two central gears, connected by orbital gears with single orbital gears or pairs of rigidly-connected orbital gears comprising orbital spur gears one of the central gears being internally toothed and the other externally toothed
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    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/72—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously
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    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
    • F16H37/0806—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with a plurality of driving or driven shafts
    • F16H37/0813—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with a plurality of driving or driven shafts with only one input shaft
    • F16H37/082—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with a plurality of driving or driven shafts with only one input shaft and additional planetary reduction gears
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    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4816—Electric machine connected or connectable to gearbox internal shaft
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Abstract

用于混合动力车辆的变速驱动桥装置(1)，该混合动力车辆装备有发动机(2)、第一旋转电机(3)和第二旋转电机(4)，该变速驱动桥装置单独地将发动机(2)的动力和第一旋转电机(3)的动力传输到驱动轮侧上的输出轴(12)，并且还将发动机(2)的动力传输到第二旋转电机(4)。此外，变速驱动桥装置(1)装备有：输入轴(11)，与发动机(2)的旋转轴(2a)同轴连接；以及切换机构(20A)，至少置于该输入轴(11)上，并在高齿轮级(11H、15H)和低齿轮级(11L、15L)之间切换。

Description

变速驱动桥装置
技术领域
本发明涉及一种用于混合动力车辆的变速驱动桥装置，该混合动力车辆包括发动机和两个旋转电机。
背景技术
传统上，在包括发动机和旋转电机(电动机、发电机和电动发电机)的混合动力车辆中，在实际使用中在车辆行驶同时切换行驶模式。行驶模式包括：EV模式，其中车辆仅通过使用电池的充电电力的电动机行驶；串联模式，其中车辆仅通过电动机行驶，同时驱动发电机以通过发动机产生电力；以及并联模式，其中车辆通过一起使用发动机和电动机来行驶。通过控制置于变速驱动桥装置内部的动力传输路径上的诸如套筒或离合器的机构来执行行驶模式的切换。该机构例如设置在发动机和发电机之间的动力传输路径内的轴或发动机和驱动轮之间的动力传输路径内的轴上(参见专利文献1和2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本的公开专利公开号：11-170877
专利文献2：日本的公开专利公开号：2013-180680
发明内容
本发明要解决的问题
顺便提及，当可以在不切换行驶模式的情况下响应于驾驶员的请求输出或车辆速度来切换档位时，行驶模式增加并且因此预期驾驶性或燃料经济性的改善。为了实现这一点，可以在变速驱动桥装置内设置多个可切换的齿轮。然而，由于具有工作油或润滑油功能的油储存在变速驱动桥装置的壳体中，因此仅当设置有切换多个档位的机构时，由于油的阻力可能增加。例如，在齿轮或切换机构浸入油中的状态(所谓的油浴状态)下，这些机构将搅拌油并且油浴损失(油抗性)可能增加。
本发明的目的是提供一种能够在抑制由油浴引起的损失的同时增加行驶模式的变速驱动桥装置。此外，该目的不受限制，并且本发明的另一个目的是展示由用于执行稍后描述的本发明的实施例中所示的每个构造导出的操作和效果，并且这些操作和效果不能通过传统技术获得。
解决该问题的方法
(1)本文公开的变速驱动桥装置是用于混合动力车辆的变速驱动桥装置，该混合动力车辆包括发动机、第一旋转电机和第二旋转电机，并且该变速驱动桥装置可操作为用于单独地将发动机的动力和第一旋转电机的动力传输到驱动轮侧上的输出轴，并且还将发动机的动力传输给第二旋转电机，该变速驱动桥装置包括：同轴地连接到发动机的旋转轴的输入轴；以及切换机构，该切换机构至少置于输入轴上以切换高齿轮级和低齿轮级。此外，第一旋转电机是指电力发电机(电动发电机)或包括旋转电枢或场并且至少具有电动机功能的电动机。此外，第二旋转电机是指电力发电机(电动发电机)或包括旋转电枢或场且至少具有电力发电机功能的电力发电机。
(2)变速驱动桥装置还可包括：中间轴，其设置在输入轴和输出轴之间的动力传输路径上，其中，切换机构可包括两个选择机构，这些选择机构分别选择高齿轮级和低齿轮级，并且其中，两个选择机构中的一个可以置于输入轴上，其另一个可以置于位于中间轴上的位置处，并且在垂直于轴向方向的方向上与该一个选择机构重叠。
(3)变速驱动桥装置还可包括置于输出轴中的差速齿轮，其中高齿轮级可在变速驱动桥装置的壳体内相对于低齿轮级设置在差速齿轮的相对侧。
(4)切换机构可以包括环形套筒，该环形套筒与输入轴组合以便不能相对旋转并且可以在轴向方向上滑动，并且套筒通过沿轴向方向移动，使所述高齿轮级和所述低齿轮级中的至少一个空转齿轮相对于所述输入轴转动成旋转连接状态。
(5)变速驱动桥装置还可包括：第二旋转电机轴，其与第二旋转电机的旋转轴同轴连接，其中输入轴可连接到第二旋转电机轴并且当套筒移动时，输入轴的旋转速度可以通过第二旋转电机调节到驱动轮的旋转速度。
(6)套筒可以允许形成在径向方向内侧的花键齿与一个空转齿轮的接合齿啮合以进入旋转连接状态。
(7)替代性地，切换机构包括行星齿轮，该行星齿轮包括太阳齿轮、齿轮架和环形齿轮、能够限制所述行星齿轮的部件中的两个的离合器，以及能够限制所述行星齿轮的所述部件中的一个的制动器。
(8)在这种情况下，制动器可以限制太阳齿轮。
本发明的有益效果
通过用于切换高齿轮级和低齿轮级的切换机构，可以增加行驶模式。此外，由于切换机构置于输入轴中，因此可以防止切换机构变为油浴状态。因此，可以在抑制由油浴引起的损失的同时增加行驶模式。
附图说明
图1是示出根据实施例的包括变速驱动桥装置的车辆的内部构造的俯视图。
图2是包括图1的变速驱动桥装置的动力传动系的示意性侧视图。
图3是示出图2的动力传动系的概略图。
图4是示出根据第一修改实例的动力传动系的概略图。
图5是示出根据第二修改实例的动力传动系的概略图。
图6是示出根据第三修改实例的动力传动系的概略图。
图7(a)是示出根据第四修改实例的动力传动系的概略图，并且图7(b)是列线图。
图8(a)是示出根据第五修改实例的动力传动系的概略图，并且图8(b)是列线图。
图9(a)是示出第六修改实例的动力传动系的概略图，并且图9(b)是列线图。
图10(a)是示出根据第七修改实例的动力传动系的概略图，并且图10(b)是列线图。
图11(a)是示出根据第八修改实例的动力传动系的概略图，并且图11(b)是列线图。
图12(a)是示出根据第九修改实例的动力传动系的概略图，并且图12(b)是列线图。
具体实施方式
将参考附图描述实施例的变速驱动桥装置。以下实施例中的每一个仅仅是实例，并不意图排除在以下实施例中未提及的各种修改和技术的应用。在不脱离其主旨的情况下，可以将实施例的构造修改为各种形式。此外，可以适当地选择或适当地组合构造。
[1.整体构造]
该实施例的变速驱动桥1(变速驱动桥装置)应用于图1所示的车辆10。车辆10是混合动力车辆，其包括发动机2、行驶马达3(电动机、第一旋转电机)和电力发电机4(电力发电机、第二旋转电机)。发电机4连接到发动机2并且可独立于马达3的运行状态而运行。此外，车辆10设置有三种行驶模式，所述驶模式包括EV模式、串联模式和并联模式。这些行驶模式可选择地响应于车辆状态、行驶状态或由电子控制装置(未示出)输出的驾驶员的请求而选择，并且因此发动机2、马达3和发电机4可以响应于类型而单独使用。应当注意到，马达3可具有发电功能(发电机的功能)，并且发电机4可具有电动机功能(电动机的功能)。
EV模式是在发动机2和发电机4停止的同时仅使用驱动电池(未示出)的充电电力而由马达3驱动车辆10的行驶模式。在行驶负载和行驶速度低或电池充电水平高的情况下选择EV模式。串联模式是在通过发动机2驱动发电机4以产生电力的同时，由马达3使用动力驱动车辆10的行驶模式。在行驶负载和行驶速度是中间的或电池充电水平低的情况下选择串联模式。并联模式是这样的行驶模式，其中车辆10主要由发动机2驱动，并且车辆10的驱动由马达3适当地辅助，并且在行驶负载和行驶速度为较高的情况下选择。
发动机2和马达3通过变速驱动桥1并联连接到驱动轮8，并且发动机2和马达3中每一个的动力分别传输到所述驱动轮。此外，发电机4和驱动轮8通过变速驱动桥1并联连接到发动机2，并且除了驱动轮8之外，发动机2的动力也传输到发电机4。
变速驱动桥1是通过集成包括差速齿轮18(差速装置，以下称为“差速器18”)和变速器(减速器)的最终驱动器(最终减速器)而获得的动力传输装置，并且包括多个机构，这些机构负责驱动源和从动装置之间的动力的传输。该实施例的变速驱动桥1被构造为可在高/低状态(高速级和低速级)之间切换。当车辆以并联模式行驶时，响应于电子控制装置的行驶状态或请求输出，切换高齿轮级和低齿轮级。
发动机2是燃烧汽油或轻油的内燃机(汽油发动机或柴油发动机)。发动机2是所谓的横置发动机，其中曲轴2a(旋转轴)的方向横向地设置成与车辆10的车辆宽度方向对齐并且固定到变速驱动桥1的右侧面。曲轴2a平行于驱动轮8的驱动轴9设置。发动机2的运转状态由电子控制装置控制。
马达3和发电机4都是电力发电机(电动发电机)，其具有电动机的功能和电力发电机的功能。马达3主要用作驱动车辆10的电动机，并且在再生电时用作电力发电机。发电机4在起动发动机2时用作电动机(起动机)，并且在操作发动机2时通过发动机的动力产生电力。在马达3和发电机4中的每一个的周边(或内部)设置有转换DC电流和AC电流的逆变器(未示出)。通过控制逆变器来控制马达3和发电机4中的每一个的旋转速度。马达3、发电机4和每个逆变器中的每一个的操作状态由电子控制装置控制。
本实施例的马达3形成为使用旋转轴3a作为中心轴线而形成圆柱形状的外形，并且以其底面朝向变速驱动桥1的姿势固定到变速驱动桥1的左侧面。本实施例的发电机4形成为使得以旋转轴4a为中心轴线而形成圆柱形状的外形，并且以其底面朝向变速驱动桥1与马达3类似的姿势固定到变速驱动桥1的左侧面。
图2是从左侧观察发动机2、马达3、发电机4和包括变速驱动桥1的动力传动系7的侧视图。在侧视图中省略了发动机2。如图2所示，除了马达3和发电机4之外，泵5设置在变速驱动桥1的左侧面中。泵5是液压产生装置，其利用驱动轮8的动力将用作工作油或润滑油的油压送到液压回路(未示出)。
本实施例的泵5设置在变速驱动桥1的左侧面中的相对低的位置处。在图2所示的实例中，泵5在驱动轴9下方的位置处设置在变速驱动桥1的壳体1C的底部附近。在至少车辆10停止的状态下，油被收集到壳体1C内的图中的点状图案周围的区域。泵5设置成其一部分位于油的油位下方。在图3之后的概略图中，泵5和变速驱动桥1以集成状态示出(泵5内置在壳体1C中)。
[2.变速驱动桥]
在图3中示出了包括该实施例的变速驱动桥1的动力传动系7的概略图。如图2和3所示，变速驱动桥1设有六个平行布置的轴11至16。在下文中，将与曲轴2a同轴连接的旋转轴称为输入轴11。类似地，与驱动轴9同轴连接的旋转轴、马达3的旋转轴3a和发电机4的旋转轴4a将分别称为输出轴12、马达轴13(第一旋转电机轴)和发电机轴14(第二旋转电机轴)。另外，设置在输入轴11和输出轴12之间的动力传输路径上的旋转轴将被称为第一中间轴15，并且设置在马达轴13和输出轴12之间的动力传输路径上的旋转轴将被称为第二中间轴16。
在所有六个轴11至16中，两个端部通过轴承(未示出)由壳体1C轴向支撑。此外，在位于输入轴11、输出轴12、马达轴13和发电机轴14的每个轴上的壳体1C的侧面中形成开口(未示出)，并且所述轴通过这些开口连接到曲轴2a等。此外，泵5的旋转轴连接到第一中间轴15。
如图2所示，第一中间轴15设置在六个轴11至16中的最低位置(在壳体1C的底部附近)，并且当至少车辆10停止时浸入收集在壳体1C内的油中(处于油浴状态)。车辆10停止时除了第一中间轴15之外的轴位于油的油位之上，并且被设置为与第一中间轴15相比，即使油的油位在由于车辆10在行驶状态下的振动或倾斜而从图2所示的状态改变的情况下也不容易浸入油中。
在变速驱动桥1内部形成三个动力传输路径。具体地，从输入轴11延伸到输出轴12的动力传输路径(下文中，称为“第一路径51”)、从马达轴13延伸到输出轴12的动力传输路径(下文中，称为“第二路径52”)以及从输入轴11延伸到发电机轴14的动力传输路径(下文中，称为“第三路径53”)形成为通过图2中的双点划线表示。
第一路径51(第一机构)是涉及从发动机2到驱动轮8的动力传输并且在发动机2的操作期间负责动力传输的路径。稍后描述的切换机构20A置于第一路径51的行程中，以用于切换动力传输启用/禁用状态和高/低状态。第二路径52(第二机构)是涉及从马达3到驱动轮8的动力传输并且负责马达3的动力传输的路径。稍后将描述的连接/断开机构置于第二路径52的行程中以启用或禁用动力传输。第三路径53(第三机构)是涉及从发动机2到发电机4的动力传输并且在起动发动机和通过发动机2产生电力时负责动力传输的路径。
接下来，将参考图3详细描述变速驱动桥1的构造。在下面的描述中，“固定齿轮”是指与轴成一体并且不能相对于轴旋转的齿轮。此外，“空转齿轮”是指可枢转地支撑以便可相对于轴旋转的齿轮。
一个固定齿轮11a和两个空转齿轮11H和11L设置在输入轴11中，并且切换机构20A置于其中。固定齿轮11a设置在壳体1C的右侧面附近(邻近)，并且通常与设置在发电机轴14中的固定齿轮14a啮合。也就是说，输入轴11和发电机轴14通过两个固定齿轮11a和14a彼此连接，使得动力可以在发动机2和发电机4之间传输。此外，具有通过防止过大扭矩来保护动力传输机构的功能的扭矩限制器6置于曲轴2a上。
具有不同齿数的两个空转齿轮11H和11L通常分别与两个固定齿轮15H和15L啮合，所述固定齿轮设置在第一中间轴15中并具有不同数量的齿啮合(teeth engage)。在该实施例中，具有少量齿的一个空转齿轮11L设置在固定齿轮11a附近，而具有大量齿的另一个空转齿轮11H设置在壳体1C的左侧面附近(差速器18相对于一个空转齿轮11L的相对侧)。一个具有少量齿的空转齿轮11L与一个具有大量齿的固定齿轮15L啮合以形成低齿轮级。相反，具有大量齿的另一个空转齿轮11H与具有少量齿的另一个固定齿轮15H啮合以形成高齿轮级。
也就是说，在第一中间轴15中，具有大直径的固定齿轮15L设置在靠近差速器18的位置处，并且具有小直径的固定齿轮15H设置在远离差速器18的位置处。由于第一中间轴15与具有置于其中的差速器18的输出轴12相邻，例如，在这些齿轮布置的情况下，沿着壳体1C中的第一中间轴15的部分可以向外减小直径(远离差速器18的方向)。替代性地，当设置有输出轴12的开口的壳体侧面设置在具有大直径的固定齿轮15L和具有小直径的固定齿轮15H之间时，沿着壳体1C中的第一中间轴15的部分可以在尺寸上总体地减小。利用这种构造，用于连接驱动轴9的空间固定在壳体1C外部的输出轴12的延长线上。
空转齿轮11H的左侧部分设置有与固定齿轮15H接合的齿面部分，并且接合齿轮11d设置成与从齿面部分的右侧突出的接触部分组合。空转齿轮11L的右侧部分设置有与固定齿轮15L接合的齿面部分，并且接合齿轮11e设置成与从齿面部分的左侧突出的接触部分组合。每个接合齿轮11d和11e的前端部分(径向方向上的外端部分)设置有接合齿(未示出)。
切换机构20A设置在两个空转齿轮11H和11L之间，并且可操作以控制发动机2的动力连接/断开状态并切换高齿轮级和低齿轮级。本实施例的切换机构20A包括固定到输入轴11的轮毂21h和与轮毂21h(输入轴11)组合的环形套筒21s，以便不能相对旋转并且可在输入轴11的轴向方向上滑动。致动器(未示出)由电子控制装置控制，并且因此套筒21s从图中的空档位置移动到左右两侧。花键齿(未示出)沿径向方向形成在套筒21s的内侧，以与接合齿轮11d和11e的接合齿啮合。通过花键齿和接合齿的啮合，套筒21s与接合齿轮11d或接合齿轮11e啮合。
当套筒21s位于空档位置时，两个空转齿轮11H和11L都处于空转状态。在这种情况下，即使当发动机2运转时，发动机2的动力(输入轴11的旋转)也不会传输到输出轴12。也就是说，在这种情况下，发动机2的动力传输被中断。在这种情况下，当第一中间轴15旋转时(也就是说，驱动轮8旋转)，两个空转齿轮11H和11L随着该旋转而旋转(空转)。在此，由于空转齿轮11H和11L设置在输入轴11中并且不处于油浴状态，因此通过根据第一中间轴15旋转的旋转而产生的摩擦很小。
当套筒21s从空档位置移动到左侧和右侧中的任何一个以便与两个空转齿轮11H和11L的接合齿轮11d和11e中的一个啮合时，输入轴11的旋转传输到空转齿轮11H和11L中的一个。在下文中，该状态将被称为可旋转连接状态。在该实施例的变速驱动桥1中，套筒21s通过向右侧移动而使低齿轮级的空转齿轮11L相对于输入轴11转动到旋转连接状态，从而与空转齿轮11L的接合齿轮11e啮合。相反，套筒21s通过向左侧移动而使高齿轮级的空转齿轮11H相对于输入轴11转动到旋转连接状态，从而与空转齿轮11H的接合齿轮11d啮合。
此外，当套筒21s移动时，本实施例的变速驱动桥1通过发电机4将输入轴11的旋转速度调节为驱动轮8的旋转速度同步。也就是说，当套筒21s与空转齿轮11H和11L的接合齿轮11d和11e中的一个啮合时(在选择高齿轮级或低齿轮级或切换高齿轮级和低齿轮级时)，发电机4的逆变器由电子控制装置控制，使得输入轴11的旋转速度在接合之前被调节到第一中间轴15的旋转速度。
作为控制方法，例如，例如可以为了实现同步而通过传感器检测输入轴11和驱动轮8之间的旋转速度差(旋转差)、并且响应于旋转速度差对来自发电机4的输入轴11的旋转施加负载的方法。替代性地，例如可以通过传感器检测驱动轮8的旋转速度并控制发电机4的旋转速度与该旋转速度同步的方法。
在第一中间轴15中，固定齿轮15a邻近低侧固定齿轮15L的右侧设置，并且泵5邻近高侧固定齿轮15H的左侧设置。由泵5压送的油被供应到液压回路中，该液压回路包括设置在第一中间轴15中的油路入口(未示出)和设置在第二中间轴16中的油路入口5b。第一中间轴15的固定齿轮15a通常与设置在输出轴12中的差速器18的环形齿轮18a啮合。此外，差速器18的环形齿轮18a通常也与在第二中间轴16上的位置处设置在壳体1C的左侧面附近的固定齿轮16b啮合。
第二中间轴16设置有连接/断开机构，该连接/断开机构包括空转齿轮16a和离合器17、以及设置在固定齿轮16b和空转齿轮16a之间的停车齿轮19。空转齿轮16a固定到离合器17的一个接合部件17a并且通常与设置在马达轴13中的固定齿轮13a接合以旋转，以便跟随马达轴13的旋转。离合器17是多盘式离合器，其控制马达3的动力连接/断开状态，并且包括固定到空转齿轮16a的一个接合部件17a和固定到第二中间轴16的另一个接合部件17b。此外，离合器17设置在壳体1C的右侧面附近。
接合部件17a是从马达3输入动力的部件，并且接合部件17b是向驱动轮8输出动力的部件。这些接合部件17a和17b响应于从油路入口5b流动的油的液压压力沿分离方向(脱离方向)和接近方向(接合方向)被驱动。当离合器17接合时，马达3的动力通过固定齿轮13a和空转齿轮16a传输到驱动轮8，并且驱动轮8的旋转传输到马达3。也就是说，当离合器17接合时，通过马达3的动力运行和再生发电变得可能。相反，当车辆通过发动机2行驶(马达3停止)的同时离合器17脱离时，空转齿轮16a空转并且驱动轮8的旋转不会传输到马达3。因此，马达3不旋转并且阻力减小。
应注意，可采用这样的构造，其中包括多个电磁阀(开/关电磁阀、线性电磁阀等)的压力调节器设置在液压回路，并且由泵5压送的油压被调节到适当的油压，从而控制离合器17的接合/脱离。替代性地，可以提供电子控制联接器来代替泵5和多盘式离合器17，使得通过电子控制装置来启用或禁用动力传输。
停车齿轮19是构成停车锁定装置并且固定到第二中间轴16的部件。当驾驶员选择P范围时，停车齿轮19与停车止轮垫(未示出)接合以禁止第二中间轴16(也就是说，输出轴12)的旋转。
差速器18通过差速器壳体、小齿轮轴、差速小齿轮和侧齿轮将传输到环形齿轮18a的动力传输到输出轴12。
[3.运行与效果]
(1)上述变速驱动桥1设置有切换机构20A，并且当车辆以并联模式行驶时，响应于行驶状态或请求输出切换高齿轮级和低齿轮级。也就是说，由于发动机2的动力可以在并联模式中切换到两个等级的同时传输(输出)，因此可以增加行驶模式并获得改善驾驶性和燃料经济性以及改进车辆适销性的效果。
此外，在上述变速驱动桥1中，由于除了第一中间轴15之外的轴设置成不容易浸入油中并且切换机构20A置于输入轴11中，因此可以容易地防止切换机构20A成为油浴状态。因此，由于可以抑制由油浴引起的损失，因此可以提高变速驱动桥1的传输效率。
此外，在上述车辆10中，由于可以单独输出发动机2和马达3的动力，因此可以在通过马达3的动力来切换高/低状态时覆盖扭矩空缺。因此，由于可以抑制传输冲击并且降低紧急执行高/低状态的必要性，因此可以简化切换机构20A的构造。
(2)在上述变速驱动桥1中，高齿轮级(空转齿轮11H和固定齿轮15H)相对于低齿轮级(空转齿轮11L和固定齿轮15L)在壳体1C内设置在差速器18的相对侧。也就是说，由于具有大直径的齿轮(固定齿轮15L)设置在靠近差速器18的位置处，并且具有小直径的齿轮(固定齿轮15H)在远离差速器18的位置处设置在与输出轴12相邻的轴(第一中间轴15)上，沿着壳体1C中的第一中间轴15的部分可以在整体上减小直径或尺寸、例如沿向外方向(远离差速器18移动的方向)。因此，可以确保用于将驱动轴9连接在壳体1C外部的输出轴12的延长线上的空间，同时防止壳体1C的尺寸增大。
(3)在上述变速驱动桥1中，设置在输入轴11中的切换机构20A包括套筒21s，并且当套筒21s沿轴向方向移动时，高齿轮级和低齿轮级中的至少一个的空转齿轮11H和11L可以相对于输入轴11进入旋转连接状态。由于在使用套筒21s的切换机构20A中传动比不受限制，因此可以自由地设定高齿轮级和低齿轮级中的每一个的传动比。
此外，在上述变速驱动桥1中，设置在输入轴11中的空转齿轮11H和11L中的任何一个进入可旋转连接状态，另一个空转齿轮通过其扭矩被放大的第一中间轴15旋转。也就是说，由于在上述实施例中没有，当通过由发动机2的动力旋转的输入轴11使空转齿轮旋转时，如果空转齿轮部分处于油浴状态，则空转齿轮在放大之前通过扭矩(动力)旋转。结果，空转齿轮的消耗扭矩相对于用于驱动车辆10的扭矩(输出扭矩)的比率增加。相反，如在上述实施例中那样，当空转齿轮11H和11L通过第一中间轴15旋转时，即使当空转齿轮11H和11L的一部分处于油浴状态时，也可以抑制损失(消耗扭矩的比率)。
(4)在上述变速驱动桥1中，由于控制发电机4的逆变器，使得当套筒21s移动时输入轴11的旋转速度被调节到驱动轮8的旋转速度，套筒21s和空转齿轮11H和11L的接合齿轮11d和11e中的一个(也就是说，选择高齿轮级或低齿轮级，或切换高齿轮级和低齿轮级)之间的接合可以顺利得到执行。
(5)此外，由于通过使用发电机4以这种方式同步旋转，因此可以通过使接合齿轮11d和11e的接合齿与套筒21s的花键齿啮合而选择高齿轮级或低齿轮级，或切换高齿轮级和低齿轮级。也就是说，由于可以不使用昂贵的同步机构，所以切换机构20A可以具有简单的构造并且能够以低成本制造。
[4.修改实例]
上述变速驱动桥1是实例，并且其构造不限于上述构造。在下文中，将参考图4到12描述变速驱动桥1的修改实例。图4至图12是示出根据第一至第九修改实例的包括变速驱动桥1的动力传动系7的概略图。在上述实施例或修改实例的部件中，将给予与上述实施例或修改实例或相似附图标记(具有相同数字和不同字母的附图标记)的部件相同的附图标记，并将省略其重复描述。
与上述实施例类似，根据图4至6中所示的三个修改实例的变速驱动桥1设有包括套筒的切换机构。同时，根据图7至图12中所示的六个修改实例的变速驱动桥1包括切换机构，该切换机构包括行星齿轮、离合器和制动器。与上述切换机构20A类似，切换机构至少置于输入轴11中，并且可操作以切换高齿轮级和低齿轮级。在下文中，将描述修改实例。
[4-1.第一修改实例]
如图4所示，除了形成高齿轮级的空转齿轮11H和固定齿轮15H的布置与形成低齿轮级的空转齿轮11L和固定齿轮15L的布置不同之外，根据第一修改实例的变速驱动桥1具有与上述实施例相同的构造。也就是说，在该修改实例中，低齿轮级位相对于高齿轮级设置在差速器18的相对侧上。同样在这种构造中，可以获得排除(2)的效果。
[4-2.第二修改实例]
如图5所示，除了切换机构20B包括分别选择高齿轮级和低齿轮级的两个选择机构22和23之外，根据第二修改实例的变速驱动桥1具有与上述实施例相同的构造。两个选择机构22和23中的一个置于输入轴11中，并且另一个置于第一中间轴15中。此外，这些选择机构22和23设置在垂直于轴向方向的方向上的重叠位置处。
在该修改实例中，选择机构22包括固定在输入轴11上的轮毂22h和与轮毂22h(输入轴11)结合，以便不能旋转且能输入轴11的轴向方向上滑动的环形套筒22s。类似地，选择机构23包括固定到第一中间轴15的轮毂23h和与轮毂23h(第一中间轴15)组合以便不能旋转并且能在第一中间轴15的轴向方向上滑动的环形套筒23s。这些套筒22s和23s在径向方向内侧也具有花键齿(未示出)。
此外，与上述空转齿轮11L相比，具有大量齿的固定齿轮11H'设置在输入轴11中的选择机构22的左侧并，并且与上述固定齿轮15L相比，具有少量齿的空转齿轮15H'设置在第一中间轴15中的选择机构23的左侧。固定齿轮11H'和空转齿轮15H'通常彼此啮合。此外，空转齿轮15H'的左侧部分设置有与固定齿轮11H'啮合的齿面部分，并且接合齿轮15d设置成与从齿面部分的右侧突出的接触部分组合。此外，接合齿轮15d的前端部分还设置有接合齿(未示出)。
当所有套筒22s和23s都位于空档位置时，两个空转齿轮15H'和11L都处于空转状态，从而中断发动机2的动力传输。在套筒23s位于空档位置的同时，当套筒22s从空转状态向右侧移动以与空转齿轮11L的接合齿轮11e接合时，发动机2的动力(输入轴11的旋转)通过空转齿轮11L和固定齿轮15L传输到输出轴12。也就是说，在这种情况下，低齿轮级的空转齿轮11L相对于输入轴11进入旋转连接状态。此外，在套筒22s位于空档位置的同时，当套筒23s从空转状态向左侧移动以与空转齿轮15H'的接合齿轮15d啮合时，发动机2的动力通过空转齿轮11L和固定齿轮11H'和空转齿轮15H'传输到输出轴12。也就是说，在这种情况下，高齿轮级的空转齿轮15H'相对于第一中间轴15进入旋转连接状态。
同样在这种构造中，由于构成切换机构20B的两个选择机构22和23中的一个设置在输入轴11中，因此可以抑制由油浴引起的损失。此外，根据该修改实例，由于切换机构20B包括两个选择机构22和23，并且这些选择机构22和23在垂直于轴向方向的方向上设置在重叠位置处，因此与包括上述切换机构20A的变速驱动桥1相比，可以缩短变速驱动桥1的轴向尺寸(整个长度)。
此外，由于两个选择机构22和23同时操作以切换高/低状态，因此与一个切换机构20A相比，可以缩短用于切换高/低状态的时间。也就是说，当设置两个选择机构22和23时，两个空转齿轮15H'和11L中的一个从空转状态切换到可旋转连接状态，而另一个从可旋转连接状态切换到空转状态。结果，可以迅速切换高/低状态。
[4-3.第三修改实例]
如图6所示，除了设置在输入轴11中的切换机构20C和两个空转齿轮11H和11L具有不同的位置关系和不同的形状之外，根据第三修改实例的变速驱动桥1具有与上述实施例相同的构造。该修改实例的切换机构20C设置在固定齿轮11a和低侧空转齿轮11L之间，并且两个空转齿轮11H和11L彼此相邻设置。也就是说，高侧空转齿轮11H相对于低侧空转齿轮11L设置在壳体1C的左侧面附近。
切换机构20C包括固定到输入轴11的轮毂21h和这样的环形套筒21s'，该环形套筒与轮毂21h(输入轴11)组合以便不能旋转并且能沿输入轴11的轴向方向滑动。低侧空转齿轮11L形成为其内部直径大于上述实施例的内部直径，其左侧部分设置有与固定齿轮15L啮合的齿面部分，并且接合齿轮11e被设置为与从齿面部分的右侧突出的接触部分组合。同时，高侧空转齿轮11H形成为其左端设置有与固定齿轮15H啮合的齿面部分，其右端设置有与接合齿轮11d结合的接触部分，并且具有小的外部直径的圆柱形部分形成在它们之间(中间部分)。圆柱形部分是穿透空转齿轮11L的内部(轴侧)的部分。因此，空转齿轮11H的接合齿轮11d设置在空转齿轮11L的接合齿轮11e的右侧。
套筒21s'的左侧部分设有花键齿，该花键齿与空转齿轮11H和11L的每个接合齿轮11d和11e的接合齿啮合。当套筒21s'位于图的空档位置时，两个空转齿轮11H和11L都进入空转状态，从而中断发动机2的动力传输。当套筒21s'从空转状态向右侧移动时，套筒21s'与空转齿轮11L的接合齿轮11e啮合，使得发动机2的动力通过空转齿轮11L和固定齿轮15L传输到输出轴12。也就是说，在这种情况下，低齿轮级的空转齿轮11L相对于输入轴11进入旋转连接状态。
相反，当套筒21s'从空转状态向左侧移动时，套筒21s'与空转齿轮11H的接合齿轮11d啮合，使得发动机2的动力通过空转齿轮11H和固定齿轮15H传输到输出轴12。也就是说，在这种情况下，高齿轮级的空转齿轮11H相对于输入轴11进入旋转连接状态。
因此，同样在根据修改实例的变速驱动桥1的构造中，可以获得与上述实施例相同的效果。
[4-4.第四修改实例]
如图7(a)所示，根据第四修改实例的变速驱动桥1设置有切换机构20D，该切换机构包括单个小齿轮型行星齿轮30D、可操作以限制行星齿轮30D的部件中两个的离合器35D，以及可操作以限制行星齿轮30D的部件中一个的制动器36D。图7(b)是列线图，并且图中的竖直轴线对应于旋转速度(或旋转速度比)，并且图的水平轴线的S、C和R分别对应于太阳齿轮、齿轮架和环形齿轮。
行星齿轮30D包括形成为空转齿轮的太阳齿轮31d、通过连接部件37d连接到输入轴11的环形齿轮33d、设置在太阳齿轮31d和环形齿轮33d之间的齿轮架32d、以及由齿轮架32d可旋转地支撑并且通常与太阳齿轮31d和环形齿轮33d啮合的小齿轮34d。离合器35D是多盘式离合器，其控制发动机2和齿轮的动力连接/断开状态，并包括两个接合部件35a和35b。制动器36D是多盘式制动器，其与行星齿轮30D和离合器35D一起控制档位，并包括两个部件36a和36b。
除了与小齿轮34d啮合的内齿之外，该修改实例的环形齿轮33d还包括与发电机轴14的固定齿轮14a啮合的外齿。由于环形齿轮33d固定到固定到输入轴11的连接部件37d，因此发动机2的动力通过连接部件37d输入到环形齿轮33d。离合器35D的一个接合部件35a固定到齿轮架32d。空转齿轮11b固定到接合部件35a，并且空转齿轮11b通常与设置在第一中间轴15中的固定齿轮15b啮合。也就是说，空转齿轮11b与齿轮架32d一起旋转，并将发动机2的动力传输到输出轴12。太阳齿轮31d被可枢转地支撑以便可相对于输入轴11旋转，其左侧部分设有与小齿轮34d啮合的齿面部分，以及离合器35D的另一个接合部件35b和制动器36D的第一部件36a固定到从齿面部分的右侧突出的突出部分。
响应于从设置在输入轴11的左端的油路入口5c流出的油的液压压力，离合器35D在接合部件35a和35b的分离方向(脱离方向)和接近方向(接合方向)上被驱动。也就是说，离合器35D响应于液压压力而释放或限制行星齿轮30D的部件中的太阳齿轮31d和齿轮架32d。此外，制动器36D设置在太阳齿轮31d的突出部分的前端侧，并且第二部件36b固定到壳体1C的右侧面。响应于从设置在输入轴11的右端的油路入口5d流出的油的液压压力，制动器36D在两个部件36a和36b的分离方向(脱离方向)和接近方向(接合方向)上被驱动并限制或释放太阳齿轮31d。
在该修改实例的变速驱动桥1中，在离合器35D被接合或制动器36D限制太阳齿轮31d的状态下，输入到环形齿轮33d的动力从齿轮架32d输出并通过空转齿轮11b和固定齿轮15b传输到第一中间轴15(驱动轮8)。同时，当离合器35D脱离并且制动器36D释放太阳齿轮31d时，输入到环形齿轮33d的动力不会传输到驱动轮8。也就是说，在这种情况下，发动机2的动力传输被中断。无论离合器35D和制动器36D的状态如何，输入到环形齿轮33d的发动机2的动力也从固定齿轮14a传输到发电机4。
当在离合器35D接合的同时释放制动器36D时，太阳齿轮31d和齿轮架32d被限制并一起旋转。在这种情况下，列线图示于图7(b)的左侧。由于所有三个部件的旋转速度相同，因此传动比变为1。同时，当制动器36D在离合器35D脱离的同时限制太阳齿轮31d时，禁止太阳齿轮31d的旋转。在这种情况下，在图7(b)的右侧示出了列线图，并且齿轮架32d的旋转速度(输出)变得低于环形齿轮33d的旋转速度(输入)。
也就是说，当禁止太阳齿轮31d的旋转时，发动机2的旋转减小(扭矩被放大)并从齿轮架32d输出，并且因此传动比变得大于1。换句话说，在这种情况下，在太阳齿轮31d和齿轮架32d被限制的状态下(传动比为1的状态)，建立低齿轮级。应注意，从列线图中可以明显看出，由于太阳齿轮31d的旋转被禁止，所以与齿轮架32d或环形齿轮33d的旋转被禁止的情况相比，低齿轮级的传动比变为接近高齿轮级(传动比为1)的传动比的值。
如上所述，在根据修改实例的变速驱动桥1中，通过控制切换机构20D的离合器35D和制动器36D，可以切换高齿轮级(传动比为1)和低齿轮级。此外，由于可以通过切换离合器35D的接合/脱离状态和制动器36D的限制/释放状态来切换高/低状态，因此与套筒21s的切换控制相比，控制变得容易并且可以抑制切换时的声音的产生。
顺便提及，车辆通过发动机2的动力行驶的并联模式是当行驶负载和行驶速度高时选择的行驶模式。因此，由于在并联模式下设计高齿轮级和低齿轮级的传动比时假设档位在高车辆速度范围内进行切换，因此传动比需要彼此接近。相反，在根据修改实例的变速驱动桥1中，由于制动器36D限制太阳齿轮31d，所以可以使高齿轮级和低齿轮级的传动比彼此接近。
此外，在根据修改实例的变速驱动桥1中，由于切换机构20D与上述实施例类似地设置在输入轴11中，因此可以抑制由油浴引起的损失。
[4-5.第五修改实例]
如图8(a)所示，根据第五修改实例的变速驱动桥1设置有切换机构20E，该切换机构包括单个小齿轮型行星齿轮30E、可操作以限制行星齿轮30E的部件中两个的离合器35E、以及可操作以限制行星齿轮30E的部件中一个的制动器36E。修改实例的变速驱动桥1与第四修改实例的不同之处在于，从输入轴11到切换机构20E的行星齿轮30E的动力传输路径不同，并且切换机构20E的构造不同。
与上述实施例的输入轴11相比，该修改实例的输入轴11具有短的轴向长度，并且其左端固定到第一连接部件37e。第一连接部件37e在其中心处固定到输入轴11，并且在径向方向上的外端部处固定到第二连接部件38e。第二连接部件38e用于将设置在输入轴11中的空转齿轮11c连接到行星齿轮30E的环形齿轮33e。空转齿轮11c通常与发电机轴14的固定齿轮14a啮合。因此，发动机2的动力通过第一连接部件37e和第二连接部件38e从输入轴11传输到空转齿轮11c(发电机4)和环形齿轮33e。
在输入轴11的左侧设置有第二轴39，该第二轴与输入轴11同轴并且设置成与输入轴11分离。第二轴39的两个端部通过轴承(未示出)由壳体1C轴向支撑。在第二轴39中，行星齿轮30E的太阳齿轮31e设置为固定齿轮，并且离合器35E的一个接合部件35b和制动器36E的第一部件36a被固定。此外，在该修改实例的齿轮架32e中，离合器35E的另一个接合部件35a被固定，并且上述空转齿轮11b被固定。
响应于从设置在第二轴39的的左端的油路入口5c流出的油的液压压力，离合器35E在接合部件35a和35b的分离方向(脱离方向)和接近方向(接合方向)上被驱动，并且响应于液压压力而释放或限制太阳齿轮31e和齿轮架32e。同时，在制动器36E中，第一部件36a固定到第二轴39，并且第二部件36b固定到壳体1C的左侧面。制动器36E响应于从油路入口5d流动的油的液压压力而在两个部件36a和36b的分离方向(脱离方向)和接近方向(接合方向)上被驱动并限制或释放太阳齿轮31e。
因此，同样在修改实例的变速驱动桥1中，类似于第四修改实例，在离合器35E接合或制动器36E限制太阳齿轮31e的状态下，输入到环形齿轮33e的动力从齿轮架32e、并且通过空转齿轮11b和固定齿轮15b传输到第一中间轴15(驱动轮8)。同时，当离合器35E脱离并且制动器36E释放太阳齿轮31e时，发动机2的动力传输被中断。无论离合器35E和制动器36E的状态如何，输入到环形齿轮33e的发动机2的动力也从固定齿轮14a传输到发电机4。
当在离合器35E接合的同时释放制动器36E时，太阳齿轮31e和齿轮架32e被限制并一起旋转。在这种情况下，列线图在图8(b)的左侧示出。此外，当制动器36E在离合器35E脱离的同时限制太阳齿轮31e时，禁止太阳齿轮31e的旋转。在这种情况下，列线图示于图8(b)的右侧。从这些列线图中可以明显看出，同样在根据修改实例的变速驱动桥1中，与第四修改实例类似，可以通过控制切换机构20E的离合器35E和制动器36E来切换高齿轮级(传动比“1”)和低齿轮级。另外，可以获得与第四修改实例相同的效果。
[4-6.第六修改实例]
如图9(a)所示，根据第六修改实例的变速驱动桥1设置有切换机构20F，该切换机构20F包括单个小齿轮型行星齿轮30F、可操作以限制行星齿轮30F的部件中两个的离合器35F、以及可操作以限制行星齿轮30F的部件中一个的制动器36F。修改实例的变速驱动桥1与第五修改实例的变速驱动桥的不同之处在于，行星齿轮30F的动力输入输出路径不同，并且切换机构20F的构造不同。
同样在修改实例的输入轴11中，其左端与上述第五修改实例类似地固定到第一连接部件37f。在此，第一连接部件37f在径向方向上的外端部处固定到齿轮架32f。此外，设置在输入轴11中的空转齿轮11c固定到齿轮架32f。此外，空转齿轮11c通常与发电机轴14的固定齿轮14a啮合。因此，发动机2的动力通过第一连接部件37f从输入轴11传输到齿轮架32f，并通过空转齿轮11c传输到发电机4。
另外，在修改实例的变速驱动桥1中，与第五修改实例同样地设置第二轴39。此外，在第二轴39中，行星齿轮30F的太阳齿轮31f设置为固定齿轮，并且离合器35F的一个接合部件35b和制动器36F的第一部件36a固定。此外，空转齿轮11b通过第二连接部件38f连接到修改实例的环形齿轮33f。第二连接部件38f和空转齿轮11b都设置成可相对于第二轴39旋转，并与环形齿轮33f一起旋转。离合器35F的另一个接合部件35a固定到第二连接部件38f。
与第五修改实例类似，离合器35F响应于从油路入口5c流出的油的液压压力而在接合部件35a和35b的分离方向(脱离方向)和接近方向(接合方向)被驱动，并且响应于液压压力而释放或限制太阳齿轮31f和环形齿轮33f。此外，在制动器36F中，类似于第五修改实例，第一部件36a固定到第二轴39，并且第二部件36b固定到壳体1C的左侧面。响应于从油路入口5d流出的油的液压压力，制动器36F在两个部件36a和36b的分离方向(脱离方向)和接近方向(接合方向)上被驱动并限制或释放太阳齿轮31f。
在修改实例的变速驱动桥1中，在离合器35F接合或制动器36F限制太阳齿轮31f的状态下，输入到齿轮架32f的动力从环形齿轮33f输出并通过空转齿轮11b和固定齿轮15b传输到第一中间轴15(驱动轮8)。同时，当离合器35F脱离并且制动器36F释放太阳齿轮31f时，发动机2的动力传输被中断。无论离合器35F和制动器36F的状态如何，输入到齿轮架32f的发动机2的动力也从空转齿轮11c传输到发电机4。
当在离合器35F接合的同时释放制动器36F时，太阳齿轮31f和环形齿轮33f被限制并一起旋转。在这种情况下，列线图表示在图9(b)的左侧。由于所有三个部件的旋转速度相同，因此传动比变为1。同时，当制动器36F在离合器35F脱离的同时限制太阳齿轮31f时，禁止太阳齿轮31f的旋转。在这种情况下，在图9(b)的右侧示出了列线图，并且环形齿轮33f的旋转速度(输出)变得高于齿轮架32f的旋转速度(输入)。
也就是说，当禁止太阳齿轮31f的旋转时，发动机2的旋转增加并从环形齿轮33f输出，因此传动比变得小于1。换句话说，在这种情况下，高齿轮级在太阳齿轮31f和环形齿轮33f被限制的状态下(传动比“1”的状态)建立。从列线图中可以明显看出，由于太阳齿轮31f的旋转被禁止，因此与齿轮架32f或环形齿轮33f的旋转被禁止的情况相比，高齿轮级的传动比变得接近低齿轮级的传动比(传动比为“1”)。
因此，同样在修改实例的变速驱动桥1中，由于高齿轮级和低齿轮级(传动比“1”)与上述第四修改实例类似地切换，因此控制变得容易并且可以抑制切换高/低状态时的声音的产生。此外，由于制动器36F与第四修改实例类似地限制太阳齿轮31f，所以可以使高齿轮级和低齿轮级的传动比彼此接近。此外，在根据修改实例的变速驱动桥1中，由于切换机构20F与上述实施例类似地设置在输入轴11中，因此可以抑制由油浴引起的损失。
[4-7.第七修改实例]
如图10(a)所示，根据第七修改实例的变速驱动桥1设置有切换机构20G，该切换机构包括阶梯式小齿轮型行星齿轮30G、可操作以限制行星齿轮30G的部件中的两个的离合器35G、以及可操作以限制行星齿轮30G的部件中的一个的制动器36G。也就是说，该修改实例的变速驱动桥1与第四至第六修改实例的变速驱动桥的不同之处在于，行星齿轮30G是阶梯式小齿轮型。
与第五修改实例类似，修改实例的变速驱动桥1设置有第二轴39。输入轴11的左端固定到离合器35G的一个接合部件35a。太阳齿轮31g作为固定齿轮设置在第二轴39中，并且齿轮架32g固定到接合部件35a。此外，具有相互不同齿数的两个小齿轮34g和34g'由齿轮架32g可旋转地支撑。具有大量齿的一个小齿轮34g通常与太阳齿轮31g啮合，而具有少量齿的另一个小齿轮34g'通常与环形齿轮33g啮合。
环形齿轮33g通过连接部件38g连接到空转齿轮11b。所有连接部件38g和空转齿轮11b设置在第二轴39中以相对可旋转并且与环形齿轮33g一起旋转。空转齿轮11b通常与第一中间轴15的固定齿轮15b接合。也就是说，在该修改实例中，发动机2的动力输入到齿轮架32g，并从环形齿轮33g输出。
在第二轴39中，离合器35G的另一个接合部件35b固定到太阳齿轮31g的右侧，并且制动器36G的第一部件36a固定到太阳齿轮31g的左侧。应注意，制动器36G的第二部件36b固定到壳体1C。与第五修改实例类似，离合器35G响应于从油路入口5c流出的油的液压压力而在接合部件35a和35b的分离方向(脱离方向)和接近方向(接合方向)被驱动，并且响应于液压压力而释放或限制太阳齿轮31g和齿轮架32g。此外，制动器36G响应于从油路入口5c流动的油的液压压力而在两个部件36a和36b的分离方向(脱离方向)和接近方向(接合方向)上被驱动并限制或释放太阳齿轮31g。
在该修改实例的变速驱动桥1中，当离合器35G脱离并且制动器36G释放太阳齿轮31g时，发动机2的动力传输被中断。同时，当在离合器35G接合的同时释放制动器36G时，太阳齿轮31g和齿轮架32g被限制并一起旋转。因此，如图10(b)的左侧的列线图所示，传动比变为1。同时，当制动器36G在离合器36G脱离的同时限制太阳齿轮31g时，禁止太阳齿轮31g的旋转。因此，如图10(b)的右侧的列线图所示，环形齿轮33g的旋转速度(输出)变得高于齿轮架32g的旋转速度(输入)。也就是说，在这种情况下，由于发动机2的旋转增加并从环形齿轮33g输出，因此传动比变得小于1(高齿轮级)。
因此，同样在修改实例的变速驱动桥1中，高齿轮级和低齿轮级(传动比“1”)可以与上述实施例类似地切换。此外，可以从与上述实施例和第四修改实例的构造相同的构造获得相同的效果。
[4-8.第八修改实例]
如图11(a)所示，根据第八修改实例的变速驱动桥1设置有切换机构20H，该切换机构2包括CR-CR型行星齿轮30H、可操作以限制行星齿轮30H的部件中的至少两个的离合器35H、以及可操作以限制行星齿轮30H的部件中的一个的制动器36H。在此，在图11(b)所示的列线图中，短划线(')被添加到右排行星齿轮的部件。
与第七修改实例类似，修改实例的变速驱动桥1设置有第二轴39。输入轴11的左端固定到离合器35H的一个接合部件35a。此外，在行星齿轮30H中，左排齿轮架32h和右排环形齿轮33h'连接，并且左排环形齿轮33h和右排齿轮架32h'连接。左排齿轮架32h连接到通常与第一中间轴15的固定齿轮15b啮合的空转齿轮11b。也就是说，发动机2的动力从左排齿轮架32h输出。
此外，左排太阳齿轮31h作为固定齿轮设置在第二轴39中，并且右排太阳齿轮31h'作为空转齿轮设置在第二轴39中。离合器35H的另一个接合部件35b固定到第二轴39的右端，并且接合部件35b与固定到输入轴11的接合部件35a接合，使得发动机2的动力输入到左排太阳齿轮31h。此外，离合器35H的另一个接合部件35b'也固定到右排齿轮架32h'。此外，制动器36H的第一部件36a固定到右排太阳齿轮31h'。此外，制动器36H的第二部件36b固定到壳体1C。
离合器35H响应于从油路入口5c流出的油的液压压力而在固定到输入轴11的接合部件35a中在两个接合部件35b和35b'的分离方向(脱离方向)和接近方向(接合方向)上被驱动。当所有两个接合部件35b和35b'都脱离时，发动机2的动力传输被中断。此外，在接合部件35a和35b彼此接合的状态下，发动机2的动力传输到左排太阳齿轮31h。
当接合部件35b'与接合部件35a接合时，除了接合部件35b和制动器36H被释放之外，左排太阳齿轮31h、左排环形齿轮33h(右排齿轮架32h')以及左排齿轮架32h(右排环形齿轮33h')被限制并一起旋转。在这种情况下，列线图示于图11(b)的左侧。由于所有六个部件的旋转速度相同，因此传动比变为1。同时，当仅接合部件35b与接合部件35a接合并且制动器36H限制右排太阳齿轮31h'时，禁止太阳齿轮31h'的旋转。在这种情况下，在图11(b)的右侧示出了列线图，并且左排齿轮架32h(输出)的旋转速度变得低于左侧太阳齿轮31h的旋转速度(输入)。
也就是说，当禁止太阳齿轮31h'的旋转时，发动机2的旋转减小(扭矩被放大)并从齿轮架32h输出，并因此传动比变得大于1(低齿轮级)。因此，同样在修改实例的变速驱动桥1中，高齿轮级(传动比“1”)和低齿轮级可以与上述实施例类似地切换。此外，可以从与上述实施例和第四修改实例的构造相同的构造获得相同的效果。
[4-9.第九修改实例]
如图12(a)所示，根据第九修改实例的变速驱动桥1设置有切换机构20J，该切换机构包括拉威挪型行星齿轮30J、可操作以限制行星齿轮30J的部件中的至少两个的离合器35J、以及可操作以限制行星齿轮30J的部件中的一个的制动器36J。
也就是说，行星齿轮30J通过单个小齿轮型行星齿轮(右排)和双小齿轮型行星齿轮(左排)的组合获得，并且右排小齿轮34j'通常设置为与左排小齿轮34j啮合的长小齿轮。此外，齿轮架32j和环形齿轮33j通常用于两个行星齿轮系。此外，在图12(b)所示的列线图中，左排太阳齿轮31j用“S”表示，并且右排太阳齿轮31j'用“S'”表示。
在修改实例的变速驱动桥1中，离合器35J的一个接合部件35a固定到输入轴11。在行星齿轮30J中，环形齿轮33j通过连接部件38j连接到空转齿轮11b。连接部件38j和空转齿轮11b都设置成可相对于输入轴11旋转，并与环形齿轮33j一起旋转。此外，空转齿轮11b通常与第一中间轴15的固定齿轮15b啮合。也就是说，在该修改实例中，发动机2的动力从环形齿轮33j输出。
所有左右太阳齿轮31j和31j'都作为空转齿轮设置在输入轴11中。此外，离合器35J的其他接合部件35b和35b'分别固定到左右太阳齿轮31j和31j'。此外，制动器36J的第一部件36a固定到右排太阳齿轮31j'。应注意，制动器36J的第二部件36b固定到壳体1C。
离合器35J响应于从油路入口5c流出的油的液压压力而在固定到输入轴11的接合部件35a中在两个接合部件35b和35b'的分离方向(脱离方向)和接近方向(接合方向)上被驱动。当所有两个接合部件35b和35b'都脱离时，发动机2的动力传输被中断。此外，在接合部件35a和35b彼此接合的状态下，发动机2的动力传输到左排太阳齿轮31j。也就是说，在该修改实例中，发动机2的动力输入到左排太阳齿轮31j。
当接合部件35b和35b'与接合部件35a接合并且制动器36J被释放时，左右太阳齿轮31j和31j'被限制并一起旋转。在这种情况下，列线图在图12(b)的左侧示出。由于所有四个部件的旋转速度相同，因此传动比变为1。同时，当仅接合部件35b与接合部件35a接合并且制动器36J限制右排太阳齿轮31j'时，禁止太阳齿轮31j'的旋转。在这种情况下，在图12(b)的右侧示出了列线图，并且环形齿轮33j的旋转速度(输出)变得低于左排太阳齿轮31j的旋转速度(输入)。
也就是说，当禁止太阳齿轮31j'的旋转时，发动机2的旋转减小(扭矩被放大)并从环形齿轮33j输出，并因此传动比变得大于1(低齿轮级)。因此，同样在修改实例的变速驱动桥1中，高齿轮级(传动比“1”)和低齿轮级可以与上述实施例类似地切换。此外，可以从与上述实施例和第四修改实例的构造相同的构造获得相同的效果。
[5.其他]
虽然已经描述了本发明的实施例和修改实例，但是本发明不限于上述实施例等，并且可以在不脱离本发明的主旨的情况下修改为各种形式。例如，可以提供多盘式离合器作为用于切换高齿轮级和低齿轮级的切换机构，而不是套筒21s等。此外，当切换机构包括行星齿轮、离合器和制动器时，高齿轮级和低齿轮级可以以这样的方式切换：即，除了太阳齿轮之外的部件受到制动器的限制并且两个部件受到离合器的限制。
此外，发动机2、马达3、发电机4和泵5相对于变速驱动桥1的相对位置不限于上述位置。可以响应于相对位置设定变速驱动桥1内的六个轴11至16的布置。此外，设置在变速驱动桥1内的轴中的齿轮的布置也是示例性的，并且不限于上述实例。可以省略置于涉及从马达3到驱动轮8的动力传输的第二路径52的行程中的离合器17。
附图标记列表
1 变速驱动桥(变速驱动桥装置)
1C 壳体
2 发动机
2a 曲轴(旋转轴)
3 电机(电动机、第一旋转电机)
4 发电机(电力发电机、第二旋转电机)
8 驱动轮
10 车辆
11 输入轴
12 输出轴
14 发电机轴(第二旋转电机轴)
15 第一中间轴(中间轴)
18 差速器(差速齿轮)
20A、20B、20C、20D、20E、20F、20G、20H、20J 切换机构
21s、21s'、22s、23s 套筒
22、23 选择机构
30D、30E、30F、30G、30H、30J 行星齿轮
31d、31e、31f、31g、31h、31h'、31j、31j' 太阳齿轮
32d、32e、32f、32g、32h、32h'、32j 齿轮架
33d、33e、33f、33g、33h、33h'、33j 环形齿轮
35D、35E、35F、35G、35H、35J 离合器
36D、36E、36F、36G、36H、36J 制动器

Claims (8)

1.一种用于混合动力车辆的变速驱动桥装置，所述混合动力车辆包括发动机、第一旋转电机和第二旋转电机，并且所述变速驱动桥装置能操作为单独地将所述发动机的动力和所述第一旋转电机的动力传输到驱动轮侧上的输出轴，并且还将所述发动机的动力传输到所述第二旋转电机，所述变速驱动桥装置包括：
输入轴，与所述发动机的旋转轴同轴连接；以及
切换机构，至少置于所述输入轴上，以切换高齿轮级和低齿轮级。
2.根据权利要求1所述的变速驱动桥装置，还包括：
中间轴，设置在所述输入轴和所述输出轴之间的动力传输路径上，
其中，所述切换机构包括分别选择所述高齿轮级和所述低齿轮级的两个选择机构，并且
其中，所述两个选择机构中的一个选择机构置于所述输入轴上，并且其中另一个选择机构置于位于所述中间轴上的位置处，并且在垂直于轴向方向的方向上与所述一个选择机构重叠。
3.根据权利要求1或2所述的变速驱动桥装置，还包括：
差速齿轮，置于所述输出轴中，
其中，所述高齿轮级在所述变速驱动桥装置的壳体内相对于所述低齿轮级设置在所述差速齿轮的相对侧上。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的变速驱动桥装置，
其中，所述切换机构包括环形套筒，所述环形套筒与所述输入轴组合，以便不能相对旋转并且能沿轴向方向相对滑动，并且
其中，所述套筒通过沿所述轴向方向移动，使所述高齿轮级和所述低齿轮级的至少一个空转齿轮相对于所述输入轴转动成旋转连接状态。
5.根据权利要求4所述的变速驱动桥装置，还包括：
第二旋转电机轴，与所述第二旋转电机的旋转轴同轴连接，
其中，所述输入轴连接到所述第二旋转电机轴，并且当所述套筒移动时，所述输入轴的旋转速度通过所述第二旋转电机调节到驱动轮的旋转速度。
6.根据权利要求5所述的变速驱动桥装置，
其中，所述套筒允许在径向方向在内侧形成的花键齿，以与所述一个空转齿轮的接合齿啮合，从而进入所述旋转连接状态。
7.根据权利要求1所述的变速驱动桥装置，
其中，所述切换机构包括行星齿轮，该行星齿轮包括太阳齿轮、齿轮架和环形齿轮、能够限制所述行星齿轮的部件中的两个的离合器、以及能够限制所述行星齿轮的部件中的一个的制动器。
8.根据权利要求7所述的变速驱动桥装置，
其中，所述制动器限制所述太阳齿轮。
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