CN101535077A - 连结装置、具有该连结装置的动力输出装置以及混合动力车辆 - Google Patents

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CN101535077A CNA2007800427560A CN200780042756A CN101535077A CN 101535077 A CN101535077 A CN 101535077A CN A2007800427560 A CNA2007800427560 A CN A2007800427560A CN 200780042756 A CN200780042756 A CN 200780042756A CN 101535077 A CN101535077 A CN 101535077A
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China
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motor
movably
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CNA2007800427560A
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大庭秀洋
出盐幸彦
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Abstract

变速器(60)所具有的离合器C1包括：第一结合部(110)，设置在第一马达轴(46)上；第二结合部(120)，与第一结合部(110)在轴向上隔开间隔而设置在行星齿轮架轴(45a)上；第三结合部(130)，包围第一及第二结合部(110、120)而设置在太阳齿轮轴(62a)上；第一可动结合部件(151)，能够与第一及第三结合部(110、130)的双方结合并能够在轴向上移动；第二可动结合部件(152)，能够与第二及第三结合部(120、130)的双方结合并能够在轴向上移动；第一及第二执行器(141、142)，使各可动结合部件(151、152)在轴向上移动。

Description

连结装置、具有该连结装置的动力输出装置以及混合动力车辆
技术领域
本发明涉及用于相互连结旋转要素的连结装置、具有该连结装置的动力输出装置以及混合动力车辆。
背景技术
以往，作为这种动力输出装置而公知有以下动力输出装置，该动力输出装置包括内燃机、两个电动机、所谓拉维奈尔赫型的行星齿轮机构、以及能够将行星齿轮机构的两个输出要素选择性地与输出轴连结的平行轴式变速器(例如，参照专利文献1)。另外，以往还公知有包括行星齿轮装置和平行轴式变速器的动力输出装置，所述行星齿轮装置包括与内燃机连接的输入要素和两个输出要素，所述平行轴式变速器包括分别与该行星齿轮机构的对应的输出要素连接的副轴(例如，参照专利文献2)。另外，还公知有包括内燃机、两个行星齿轮机构、以及与各个行星齿轮机构的一个输出轴连接的电动机等并能够将来自各个行星齿轮机构的另一个输出轴的动力选择性地输出给动力输出轴的动力输出装置(例如，参照专利文献3)。
专利文献1：日本专利文献特开2005—155891号公报；
专利文献2：日本专利文献特开2003—106389号公报；
专利文献3：日本专利文献特开2005—001564号公报。
发明内容
在上述动力输出装置中，通过将来自两个输出要素的动力选择性地输出给输出轴，能够提高动力的传递效率。但是，在上述各个动力输出装置中，为了将来自两个输出要素的动力选择性地输出给输出轴而使用平行轴式变速器，因此会导致构造复杂化、安装空间增大的问题。
因此，本发明的主要目的在于提供一种能够将第一旋转要素和第二旋转要素选择性地与第三旋转要素连结并具有更加简单、紧凑的结构的连结装置、具有该连结装置的动力输出装置以及混合动力车辆。
为了达到上述主要目的，本发明的连结装置、具有该连结装置的动力输出装置以及混合动力车辆采用了以下手段。
本发明的连结装置能够将相互同轴配置的第一旋转要素和第二旋转要素选择性地与和所述第一及第二旋转要素同轴配置的第三旋转要素连结，所述连结装置包括：
第一结合部，设置在所述第一旋转要素上；
第二结合部，与所述第一结合部在所述第一、第二及第三旋转要素的轴向上隔开间隔而设置在所述第二旋转要素上；
第三结合部，包围所述第一及第二结合部中的至少一者的外周而设置在所述第三旋转要素上；
第一可动结合要素，能够与所述第一及第二结合部中的另一者和所述第三结合部的双方结合，并被配置成能够在所述轴向上移动；
第一驱动单元，使所述第一可动结合要素在所述轴向上移动；
第二可动结合要素，能够与被所述第三结合部包围的所述第一及第二结合部中的一者和所述第三结合部的双方结合，并被配置成能够在所述轴向上移动；以及
第二驱动单元，使所述第二可动结合要素在所述轴向上移动。
在该连结装置中，通过第一驱动单元使第一可动结合要素在第一、第二及第三旋转要素的轴向上进退移动，由此能够使第一可动结合要素与第一结合部和第三结合部这两者结合而使第一旋转要素与第三旋转要素连结，或者解除第一旋转要素与第三旋转要素的连结。另外，通过第二驱动单元使第二可动结合要素在第一、第二及第三旋转要素的轴向上进退移动，由此能够使第二可动结合要素与第二结合部和第三结合部这两者结合而使第二旋转要素与第三旋转要素连结，或者解除第二旋转要素与第三旋转要素的连结。因此，根据该连结装置，能够将第一及第二旋转要素中的一者或双方选择性地与第三旋转要素连结。并且，通过以包围第一及第二结合部中的至少一者的外周的方式将第三结合部设置在第三旋转要素上，由此特别是能够缩短连结装置的沿上述轴向的长度，由此能够更加紧凑地构成连结装置。并且，该连结装置由较少的部件构成，因而能够使整体更加简单地构成。
另外，本发明的连结装置也可以采用以下方式：所述第三结合部具有包围所述第一及第二结合部的双方的外周的筒状部，所述第一可动结合要素是可在所述轴向上自由滑动地由所述筒状部的内周部支承的环状部件，并且经由贯穿在所述筒状部上形成的第一孔部的第一连结部件而与所述第一驱动单元连结，所述第一结合部能够与所述第一可动结合要素的内周部结合，所述第二可动结合要素是可在所述轴向上自由滑动地由所述筒状部的内周部支承的环状部件，并且经由贯穿在所述筒状部上形成的第二孔部的第二连结部件而与所述第二驱动单元连结，所述第二结合部能够与所述第二可动结合要素的内周部结合。这样，通过以包围第一及第二结合部这两者的外周的方式将第三结合部设置在第三旋转要素上，能够缩短沿上述轴向的长度，从而能够更加紧凑地构成连结装置的整体。并且，如果在筒状部上形成孔部并经由贯穿该孔部的连结部件来连结各可动结合要素和与其相对应的驱动单元，则能够将第一及第二驱动单元配置在筒状部的外侧。
在该情况下，所述第一及第二结合部可以是从所述第一或第二旋转要素向径向延伸并包括能够与所述第一或第二可动结合要素的内周部结合的外周部的凸缘部。由此，使第一及第二结合部的外周部与第三结合部的筒状部的内周部之间的间隔更小，因此能够使第一及第二可动结合要素进一步小型化，从而能够减轻第一及第二驱动单元的驱动负担。
另外，本发明的连结装置也可以采用以下方式：所述第三结合部包括包围所述第一及第二结合部中的至少一者的外周的筒状部，与被所述第三结合部包围的所述第一及第二结合部中的一者相对应的所述第一或第二可动结合要素是可在所述轴向上自由滑动地由所述筒状部的内周部支承的环状部件，并且经由贯穿在所述筒状部上形成的孔部的连结部件而与所述第一或第二驱动单元连结，被所述第三结合部包围的所述第一及第二结合部中的一者能够与和该一者相对应的所述第一或第二可动结合要素的内周部结合，与所述第一及第二结合部中的另一者相对应的所述第一或第二可动结合要素能够与所述筒状部的自由端部结合。这样，即使以包围第一及第二结合部中的至少一者的外周的方式将第三结合部设置在第三旋转要素上，也能够缩短沿上述轴向的长度，从而能够更加紧凑地构成连结装置的整体。并且，如果使与第一及第二结合部中的另一者相对应的第一或第二可动结合要素能够与筒状部的自由端部结合，则能够容易地连结该可动结合要素和与其相对应的驱动单元，并且能够使连结装置整体的结构更加简单。
在该情况下，所述第一及第二结合部中的另一者可以在所述第一或第二旋转要素的端部的外周形成。由此，与该第一及第二结合部中的另一者相对应的第一或第二可动结合要素可在上述轴向上自由滑动地被第一或第二旋转要素的端部支承，因此能够使该可动结合要素的移动稳定并顺畅。
另外，所述第一、第二及第三旋转要素中的至少一者可以形成为中空。即，如果应用于至少一者形成为中空并相互同轴配置的第一、第二及第三旋转要素，则本发明的连结装置极其有用。
并且，本发明的连结装置可以还包括：第一环状部件，固定在所述第一可动结合要素和所述第一驱动单元中的一者上；第一支承部件，固定在所述第一可动结合要素和所述第一驱动单元中的另一者上，并且可自由旋转地支承所述第一环状部件；第二环状部件，固定在所述第二可动结合要素和所述第二驱动单元中的一者上；以及第二支承部件，固定在所述第二可动结合要素和所述第二驱动单元中的另一者上，并且可自由旋转地支承所述第二环状部件。由此，能够允许至少与第一及第三结合部中的一者结合而旋转的第一可动结合要素很好地进行旋转并通过第一驱动单元使第一可动结合要素更加可靠地移动，并且能够允许至少与第二及第三结合部中的一者结合而旋转的第二可动结合要素很好地进行旋转并通过第二驱动单元使第二可动结合要素更加可靠地移动。
本发明的动力输出装置向驱动轴输出动力并包括：
内燃机；
第一电动机，能够输入输出动力；
第二电动机，能够输入输出动力；
动力分配统合机构，包括与所述第一电动机的旋转轴连接的第一要素、与所述第二电动机的旋转轴连接的第二要素、以及与所述内燃机的内燃机轴连接的第三要素，并且构成为这三个要素能够相互进行差动旋转；以及
连结装置，该连结装置包括：
第一旋转要素，与所述动力分配统合机构的所述第一及第二要素中的一者连接；
第二旋转要素，与所述第一旋转要素同轴配置，并且与所述动力分配统合机构的所述第一及第二要素中的另一者连接；
第三旋转要素，与所述第一及第二旋转要素同轴配置，并且与所述驱动轴连接；
第一结合部，设置在所述第一旋转要素上；
第二结合部，与所述第一结合部在所述第一、第二及第三旋转要素的轴向上隔开间隔而设置在所述第二旋转要素上；
第三结合部，包围所述第一及第二结合部中的至少一者的外周而设置在所述第三旋转要素上；
第一可动结合要素，能够与所述第一及第二结合部中的另一者和所述第三结合部的双方结合，并被配置成能够在所述轴向上移动；
第一驱动单元，使所述第一可动结合要素在所述轴向上移动；
第二可动结合要素，能够与被所述第三结合部包围的所述第一及第二结合部中的一者和所述第三结合部的双方结合，并被配置成能够在所述轴向上移动；以及
第二驱动单元，使所述第二可动结合要素在所述轴向上移动。
该动力输出装置具有上述连结装置，能够将来自动力分配统合机构的第一及第二要素的动力选择性地输出给驱动轴。因此，根据该动力输出装置，当通过连结装置使动力分配统合机构的第一要素与驱动轴连结时，能够使与作为输出要素的第一要素连接的第一电动机作为电动机而发挥功能，并且使与作为反力要素的第二要素连接的第二电动机作为发电机而发挥功能。另外，当通过连结装置使动力分配统合机构的第二要素与驱动轴连结时，能够使与作为输出要素的第二要素连接的第二电动机作为电动机而发挥功能，并且使与作为反力要素的第一要素连接的第一电动机作为发电机而发挥功能。由此，根据该动力输出装置，通过适当地切换通过连结装置实现的连结状态，特别是能够使得当作为电动机而发挥功能的第一或第二电动机的转速变高时作为发电机而发挥功能的第二或第一电动机的转速不会变为负的值，从而能够抑制所谓的动力循环的发生。另外，根据该动力输出装置，如果通过连结装置使动力分配统合机构的第一要素和第二要素这两者与驱动轴连结，则能够将来自发动机的动力以固定的变速比机械地(直接地)传递给驱动轴。结果，根据该动力输出装置，能够在更宽的运转区域中大幅地提高动力的传递效率。并且，由于上述连结装置能够简单并紧凑地构成，因此能够使具有该连结装置的动力输出装置也简单并紧凑地构成。连结装置的第一及第二旋转要素也可以经由变速单元等而与动力分配统合机构的第一或第二要素连接，连结装置的第三旋转要素也可以经由变速单元等与驱动轴连接。
本发明的混合动力车辆包括通过来自驱动轴的动力而被驱动的驱动轮，所述混合动力车辆还包括：
内燃机；
第一电动机，能够输入输出动力；
第二电动机，能够输入输出动力；
动力分配统合机构，包括与所述第一电动机的旋转轴连接的第一要素、与所述第二电动机的旋转轴连接的第二要素、以及与所述内燃机的内燃机轴连接的第三要素，并且构成为这三个要素能够相互进行差动旋转；以及
连结装置，该连结装置包括：
第一旋转要素，与所述动力分配统合机构的所述第一及第二要素中的一者连接；
第二旋转要素，与所述第一旋转要素同轴配置，并且与所述动力分配统合机构的所述第一及第二要素中的另一者连接；
第三旋转要素，与所述第一及第二旋转要素同轴配置，并且与所述驱动轴连接；
第一结合部，设置在所述第一旋转要素上；
第二结合部，与所述第一结合部在所述第一、第二及第三旋转要素的轴向上隔开间隔而设置在所述第二旋转要素上；
第三结合部，包围所述第一及第二结合部中的至少一者的外周而设置在所述第三旋转要素上；
第一可动结合要素，能够与所述第一及第二结合部中的另一者和所述第三结合部的双方结合，并被配置成能够在所述轴向上移动；
第一驱动单元，使所述第一可动结合要素在所述轴向上移动；
第二可动结合要素，能够与被所述第三结合部包围的所述第一及第二结合部中的一者和所述第三结合部的双方结合，并被配置成能够在所述轴向上移动；以及
第二驱动单元，使所述第二可动结合要素在所述轴向上移动。
该混合动力车辆能够在更宽的运转区域中提高动力的传递效率，从而能够很好地改善耗油率和行驶性能。
附图说明
图1是本发明的实施例的混合动力车辆20的简要构成图；
图2是实施例的混合动力车辆20的变速器60所包括的离合器C1的截面图；
图3是离合器C1的说明图；
图4是例示了在使实施例的混合动力车辆20随着发动机22的运转而行驶的情况下使变速器60的变速比根据车速变化而向升档方向变化时的动力分配统合机构40和变速器60的主要要素的转速和转矩的关系的说明图；
图5是与图4相同的说明图；
图6是与图4相同的说明图；
图7是与图4相同的说明图；
图8是表示以下的共线图的一个例子的说明图，该共线图表示马达MG1作为发电机而发挥功能、并且马达MG2作为电动机而发挥功能时的动力分配统合机构40的各要素和减速齿轮机构50的各要素的转速和转矩的关系；
图9是表示以下的共线图的一个例子的说明图，该共线图表示马达MG2作为发电机而发挥功能、并且马达MG1作为电动机而发挥功能时的动力分配统合机构40的各要素和减速齿轮机构50的各要素的转速和转矩的关系；
图10是用于说明实施例的混合动力车辆20的马达行驶模式的说明图；
图11是变形例的离合器C1A的截面图；
图12是变形例的混合动力车辆20A的简要构成图；
图13是变形例的混合动力车辆20B的简要构成图；
图14是变形例的混合动力车辆20C的简要构成图。
具体实施方式
以下，使用实施例来说明用于实施本发明的最佳方式。
图1是本发明的实施例的混合动力车辆20的简要构成图。该图所示的混合动力车辆20作为后轮驱动车辆而构成并包括以下等部件：发动机22，配置在车辆前部；动力分配统合机构40(差动旋转机构)，与作为发动机22的输出轴的曲轴26连接；马达MG1，与动力分配统合机构40连接，可以发电；马达MG2，与所述马达MG1同轴配置并经由减速齿轮机构50与动力分配统合机构40连接，可以发电；变速器60，能够将来自动力分配统合机构40的动力进行变速后传递给驱动轴66；以及混合动力用电子控制单元70(以下称为“混合动力ECU”)，对整个混合动力车辆20进行控制。
发动机22是接受汽油或轻油等炭化氢系燃料的供应而输出动力的内燃机，从发动机用电子控制单元(以下称为发动机ECU)24接受燃料喷射量、点火正时、吸入空气量等的控制。向发动机ECU24输入来自对发动机22设置的、检测该发动机22的运转状态的各种传感器的信号。并且，发动机ECU24与混合动力ECU70进行通信，根据来自混合动力ECU70的控制信号和来自上述传感器的信号等来控制发动机22的运转，并且根据需要将与发动机22的运转状态相关的数据输出给混合动力ECU70。
马达MG1和马达MG2均是可以作为发电机进行动作并可以作为电动机进行动作的公知的同步发电电动机，该马达MG1和马达MG2经由逆变器31、32与作为二次电池的蓄电池35进行电力的交换。连接逆变器31、32和蓄电池35的电线39作为各逆变器31、32共用的正极母线和负极母线而构成，由马达MG1、MG2中的一个发出的电力可以由另一个马达消耗。因此，蓄电池35基于从马达MG1、MG2中的一个产生的电力或不足的电力而进行充放电，并且如果通过马达MG1、MG2取得了电力收支的平衡，则不进行充放电。马达MG1、MG2的驱动均由马达用电子控制单元(以下称为“马达ECU”)30控制。控制马达MG1、MG2的驱动所需要的信号，例如来自检测马达MG1、MG2的转子的旋转位置的旋转位置检测传感器33、34的信号或通过未图示的电流传感器检测出的施加给马达MG1、MG2的相电流等输入马达ECU30，从马达ECU30输出对逆变器31、32的开关控制信号等。马达ECU30根据从旋转位置检测传感器33、34输入的信号来执行未图示的转速计算例程，计算出马达MG1、MG2的转子的转速Nm1、Nm2。另外，马达ECU30与混合动力ECU70进行通信，根据来自混合动力ECU70的控制信号等来控制马达MG1、MG2的驱动，并且根据需要将与马达MG1、MG2的运转状态相关的数据输出给混合动力ECU70。
蓄电池35由蓄电池用电子控制单元(以下称为“蓄电池ECU”)36管理。管理蓄电池35所需要的信号，例如来自设置在蓄电池35的端子之间的未图示的电压传感器的端子间电压、来自安装在与蓄电池35的输出端子连接的电线39上的未图示的电流传感器的充放电电流、来自安装在蓄电池35上的温度传感器37的蓄电池温度Tb等输入到蓄电池ECU36。蓄电池ECU36根据需要将与蓄电池35的状态相关的数据通过通信输出给混合动力ECU70和发动机ECU24。另外，蓄电池ECU36为了管理蓄电池35还根据由电流传感器检测出的充放电电流的积分值而计算出剩余容量SOC。
动力分配统合机构40与马达MG1、MG2、减速齿轮机构50、变速器60一起容纳在未图示的变速箱中，该动力分配统合机构40离开发动机22预定的距离而与曲轴26同轴配置。实施例的动力分配统合机构40是以下的双小齿轮式行星齿轮机构，该双小齿轮式行星齿轮机构包括：太阳齿轮41，为外齿齿轮；内啮合齿轮42，与该太阳齿轮41配置在同心圆上，为内齿齿轮；以及行星齿轮架45，可自由自转并可自由公转地保持至少一组的两个小齿轮43、44的组，所述两个小齿轮43、44互相啮合，并且其中的一个与太阳齿轮41啮合、另一个与内啮合齿轮42啮合。该动力分配统合机构40构成为太阳齿轮41(第二要素)、内啮合齿轮42(第三要素)、以及行星齿轮架45(第一要素)能够互相进行差动旋转。在实施例中，动力分配统合机构40的齿轮比ρ(太阳齿轮41的齿数除以内啮合齿轮42的齿数而得到的值)小于0.5。在动力分配统合机构40的作为第二要素的太阳齿轮41上经由中空的太阳齿轮轴41a和中空的第一马达轴46连接有作为第二电动机的马达MG1(中空的转子)，所述太阳齿轮轴41a和第一马达轴46从该太阳齿轮41向与发动机22相反的一侧(车辆后方)延伸并构成一系列的中空轴。另外，在作为第一要素的行星齿轮架45上经由配置在动力分配统合机构40与发动机22之间的减速齿轮机构50和从该减速齿轮机构50(太阳齿轮51)向发动机22延伸的中空的第二马达轴(第二轴)55连接有作为第一电动机的马达MG2(中空的转子)。另外，在作为第三要素的内啮合齿轮42上经由内啮合齿轮轴42a和减振器28连接有发动机22的曲轴26，所述内啮合齿轮轴42a通过第二马达轴55和马达MG2而延伸。
减速齿轮机构50是以下的单小齿轮式行星齿轮机构，该单小齿轮式行星齿轮机构包括：太阳齿轮51，为外齿齿轮；内啮合齿轮52，与该太阳齿轮51配置在同心圆上，为内齿齿轮；多个小齿轮53，与太阳齿轮51和内啮合齿轮52这两者啮合；以及行星齿轮架54，可自由自转并可自由公转地保持多个小齿轮53。在实施例中，减速齿轮机构50构成为当动力分配统合机构40的齿轮比为ρ时减速齿轮机构50的减速比(太阳齿轮51的齿数/内啮合齿轮52的齿数)为ρ/(1—ρ)附近的值。减速齿轮机构50的太阳齿轮51经由上述第二马达轴55与马达MG2的转子连接。并且，减速齿轮机构50的内啮合齿轮52被固定在动力分配统合机构40的行星齿轮架45上，由此减速齿轮机构50与动力分配统合机构40实质上被一体化。另外，减速齿轮机构50的行星齿轮架54相对于变速箱被固定。因此，通过减速齿轮机构50的作用，来自马达MG2的动力被减速后被输入给动力分配统合机构40的行星齿轮架45，并且来自行星齿轮架45的动力被增速后被输入给马达MG2。如果如实施例那样将减速齿轮机构50配置在马达MG2与动力分配统合机构40之间并使其与动力分配统合机构40一体化，则能够进一步使动力输出装置小型化。
另外，如图1所示，在太阳齿轮轴41a与第一马达轴46之间设置有进行两者的连接和该连接的解除的离合器C0(连接断开单元)。在实施例中，离合器C0例如作为能够经由结合部件使固定在太阳齿轮轴41a的顶端的卡爪(dog)与固定在第一马达轴46的顶端的卡爪以较少的损失连结并能够解除两者的连结的犬牙式离合器而构成，所述结合部件由电气式、电磁式、或油压式执行器100驱动。当通过离合器C0解除了太阳齿轮轴41a与第一马达轴46的连接时，作为第二电动机的马达MG1与动力分配统合机构40的作为第二要素的太阳齿轮41的连接被解除，能够通过动力分配统合机构40的功能将发动机22实质上与马达MG1、MG2或变速器60断开。另外，在动力分配统合机构40的附近设置有制动器B0，该制动器B0作为能够固定第二马达轴55而使其无法旋转的固定单元来发挥作用，所述第二马达轴55是马达MG2的旋转轴。在实施例中，制动器B0例如作为能够经由结合部件使固定在行星齿轮架45上的卡爪与固定在变速箱上的固定用卡爪以较少的损失连结并能够解除两者的连结的犬牙式离合器而构成，所述结合部件由电气式、电磁式、或油压式执行器101驱动。当通过制动器B0连结了行星齿轮架45的卡爪和变速箱侧的固定用卡爪时，行星齿轮架45无法旋转，因此能够通过动力分配统合机构40的功能固定减速齿轮机构50的太阳齿轮51和第二马达轴55(马达MG2)而使其无法旋转。
另外，能够如上述那样地经由离合器C0与动力分配统合机构40的太阳齿轮41连结的第一马达轴46从马达MG1进一步向与发动机22相反的一侧(车辆后方)延伸而能够与变速器60连接。并且，行星齿轮架轴(连结轴)45a从动力分配统合机构40的行星齿轮架45通过中空的太阳齿轮轴41a和第一马达轴46向与发动机22的相反的一侧(车辆后方)延伸，该行星齿轮架轴45a也能够与变速器60连接。由此，在实施例中，动力分配统合机构40与两个马达MG1、MG2同轴地配置在彼此同轴配置的马达MG1与马达MG2之间，发动机22与马达MG2同轴地并列设置，并且夹持动力分配统合机构40而与变速器60相对。即，在实施例中，发动机22、马达MG1、MG2、动力分配统合机构40、以及变速器60这些动力输出装置的构成要素从车辆前方开始按照发动机22、马达MG2、(减速齿轮机构50)、动力分配统合机构40、马达MG1、变速器60的顺序大致同轴地配置。由此，能够使动力输出装置小型化并使其安装性优良而适用于主要驱动后轮而行驶的混合动力车辆20。
变速器60包括：变速用差动旋转机构61，是能够以预定的减速比将输入的动力进行减速后输出的单小齿轮式行星齿轮机构(减速机构)；以及作为本发明的连结装置的离合器C1。变速用差动旋转机构61包括：作为输入要素的太阳齿轮62；作用固定要素的内啮合齿轮63，与所述太阳齿轮62配置在同心圆上；以及作为输出要素的行星齿轮架65，保持多个小齿轮64，所述小齿轮64与太阳齿轮62和内啮合齿轮63这两者啮合。该变速用差动旋转机构61构成为太阳齿轮62、内啮合齿轮63、行星齿轮架65能够相互进行差动旋转。如图1所示，变速用差动旋转机构61的内啮合齿轮63无法旋转地被固定在变速箱上。另外，在变速用差动旋转机构61的行星齿轮架65上连接有向车辆后方延伸的驱动轴66，驱动轴66经由差速齿轮68与作为驱动轮的后轮69a、69b连结。
如图1和图2所示，离合器C1能够将与动力分配统合机构40的作为第二要素的太阳齿轮41连接的中空的第一马达轴(第一旋转要素)46和从作为第一要素的行星齿轮架45延伸出来并贯穿第一马达轴46的行星齿轮架轴(第二旋转要素)45a中的一者或双方选择性地与从变速用差动旋转机构61的太阳齿轮62向车辆前方延伸的太阳齿轮轴(第三旋转要素)62a连结。在实施例中，离合器C1作为所谓犬牙式离合器而构成并包括：第一结合部110，在第一马达轴46的一端(图中的右端)形成；第二结合部120，在行星齿轮架轴45a的一端(图中的右端)形成；第三结合部130，在太阳齿轮轴62a的一端(图中的左端)形成；第一可动结合部件151，能够与第一结合部110、第三结合部130这两者结合，并且能够在第一马达轴46、行星齿轮架轴45a、太阳齿轮轴62a的轴向上移动；第一执行器141，使所述第一可动结合部件151在轴向上移动；第二可动结合部件152，能够与第二结合部120和第三结合部130这两者结合，并且能够在轴向上移动；以及第二执行器142，使所述第二可动结合部件152在轴向上移动。第一及第二执行器141、142是能够使环状的驱动部件143、144在第一马达轴46等的轴向上进退的、形成为环状的电气式、电磁式、或油压式执行器，该第一及第二执行器141、142被固定在变速箱的内周面上。
如图2所示，第一结合部110是从作为第一旋转要素的第一马达轴46的端部向径向外侧延伸的凸缘状的部位，在其外周形成有键槽(槽)111。另外，第二结合部120是从作为第二旋转要素的行星齿轮架轴45a的端部向径向外侧延伸的凸缘状的部位，并且与第一马达轴46的第一结合部110相比位于车辆后方，所述行星齿轮架轴45a的端部从中空的第一马达轴46的端部突出来。即，第二结合部120在第一马达轴46、行星齿轮架轴45a、太阳齿轮轴62a的轴向上与第一结合部110隔开间隔而设置在行星齿轮架轴45a上。在实施例中，第二结合部120具有与第一结合部110相同的外径，在其外周形成有键槽(槽)121。并且，第三结合部130在作为第三旋转要素的太阳齿轮轴62a的一端形成并包围第一结合部110和第二结合部120这两者的外周。如图2所示，第三结合部130包括：凸缘部131，从太阳齿轮轴62a的一端向径向外侧延伸；以及筒状部132，从凸缘部131的外周部向车辆前方(图中的左侧)延伸，并且在其内周形成有未图示的键槽(槽)。在实施例中，凸缘部131具有比第一结合部110和第二结合部120大的外径，与第二结合部120隔开预定的间隔而相对。另外，在实施例中，从凸缘部131延伸出来的筒状部132的自由端到达比第一马达轴46的第一结合部110更靠车辆前方的位置。并且，在第三结合部130的筒状部132的内周与第一结合部110和第二结合部120的外周之间如图2所示形成有间隙。
第一可动结合部件151作为能够配置在第一结合部110与第三结合部130的筒状部132之间并呈环状的短的套筒而形成。在第一可动结合部件151的内周形成有能够与第一结合部110的键槽111结合的齿部(卡爪)153。另外，在第一可动结合部件151的外周形成有能够与形成在筒状部132的内周的键槽相结合的齿部(卡爪)155，第一可动结合部件151嵌入到筒状部132的内部并经由键槽可在轴向上自由滑动地被支承。另一方面，第二可动结合部件152作为能够配置在第二结合部120与第三结合部130的筒状部132之间并呈环状的短的套筒而形成。在第二可动结合部件152的内周形成有能够与第二结合部120的键槽121结合的齿部(卡爪)154。另外，在第二可动结合部件152的外周形成有能够与形成在筒状部132的内周的键槽相结合的齿部(卡爪)156，第二可动结合部件152也嵌入到筒状部132的内部并经由键槽可在轴向上自由滑动地被支承。
另外，如图2和图3所示，在第三结合部130的筒状部132上形成有多个在周向上隔开预定的间隔并与第一可动结合部件151相对应的、在所述轴向上延伸的长孔133，连结销157贯穿各个长孔133。该连结销157的一端被固定在第一可动结合部件151的外周，另一端被固定在厚度薄的连结环159的内周，所述连结环159可自由转动地由环状的支承部件161保持并包围筒状部132的外周。并且，保持连结环159的支承部件161被固定在第一执行器141的驱动部件143的顶端，所述第一执行器141被固定在变速箱的内周面上。并且，如图2和图3所示，在第三结合部130的筒状部132上形成有多个在上述轴向上延伸的长孔134，所述多个长孔134与第二可动结合部件152相对应，并且按照与上述长孔133相互错开的方式在周向上隔开预定的间隔。连结销158贯穿各个长孔134。该连结销158的一端被固定在第二可动结合部件152的外周，另一端被固定在厚度薄的连结环160的内周，所述连结环160可自由转动地由环状的支承部件162保持并包围筒状部132的外周。并且，保持连结环160的支承部件162被固定在第二执行器142的驱动部件144的顶端，所述第二执行器142被固定在变速箱的内周面上。
根据如上构成的离合器C1，如果通过第一执行器141使第一可动结合部件151如图2所示那样移动以与第一结合部110结合，则使第一马达轴46与变速用差动旋转机构61的太阳齿轮轴62a以较少的损失连结，由此如果离合器C0连接，则动力分配统合机构40的作为第二要素的太阳齿轮41与驱动轴66经由太阳齿轮轴41a、第一马达轴46、以及变速用差动旋转机构61而连结(以下，将这样的通过离合器C1而形成的连结状态称为“太阳齿轮连结状态”)。另外，在图2所示的状态下，如果通过第二执行器142使第二可动结合部件152向图2的箭头方向移动以与第二结合部120结合，则使行星齿轮架轴45a与变速用差动旋转机构61的太阳齿轮轴62a以较少的损失连结，由此第一马达轴46和行星齿轮架轴45a这两者、即动力分配统合机构40的太阳齿轮41和行星齿轮架45这两者经由变速用差动旋转机构61而与驱动轴66连结(以下，将这样的通过离合器C1而形成的连结状态称为“两要素连结状态”)。并且，在该两要素连结状态下，如果通过第一执行器141使第一可动结合部件151向图2的箭头方向移动而解除该第一可动结合部件151与第一结合部110的结合，则仅是动力分配统合机构40的行星齿轮架45经由行星齿轮架轴45a和变速用差动旋转机构61与驱动轴66连结(以下，将这样的通过离合器C1而形成的连结状态称为“行星齿轮架连结状态”)。这样，通过作为本发明的连结装置的离合器C1，能够将第一马达轴(第一旋转要素)46和行星齿轮架轴(第二旋转要素)45a中的一者或双方选择性地与变速用差动旋转机构61的太阳齿轮轴(第三旋转要素)62a连结。
另外，混合动力ECU70作为以CPU72为中心的微处理器而构成，除了CPU72以外，该混合动力ECU70还包括：存储处理程序的ROM74；暂时存储数据的RAM76；以及未图示的输入输出端口和通信端口。来自点火开关(起动开关)80的点火信号、来自检测作为换档杆81的操作位置的换档位置SP的换档位置传感器82的换档位置SP、来自检测加速踏板83的踩下量的加速踏板位置传感器84的加速器开度Acc、来自检测制动踏板85的踩下量的制动踏板位置传感器86的制动踏板位置BP、以及来自车速传感器87的车速V经由输入端口被输入给混合动力ECU70。如上所述，混合动力ECU70经由通信端口与发动机ECU24、马达ECU30、以及蓄电池ECU36连接，并与发动机ECU24、马达ECU30、以及蓄电池ECU36进行各种控制信号和数据的交换。另外，驱动离合器C0或制动器B0的执行器100、101，驱动变速器60的离合器C1的第一可动结合部件151和第二可动结合部件152的第一执行器141和第二执行器142也由混合动力ECU70控制。
下面，参照图4至图10来说明实施例的混合动力车辆20的动作。图4至图7是例示了在使混合动力车辆20随着发动机22的运转而行驶的情况下使变速器60的变速比根据车速变化而向升档方向变化时的动力分配统合机构40和变速器60的主要要素的转速和转矩的关系的说明图。当混合动力车辆20在图4至图7所示的状态下行驶时，在混合动力ECU70根据对加速踏板83的踩下量和车速V而进行的综合控制下，通过发动机ECU24控制发动机22，通过马达ECU30控制马达MG1、MG2，通过混合动力ECU70直接控制执行器100、101、141、142(离合器C0、制动器B0、变速器60的离合器C1)。在图4至图10中，S轴表示动力分配统合机构40的太阳齿轮41的转速(马达MG1、即第一马达轴46的转速Nm1)，R轴表示动力分配统合机构40的内啮合齿轮42的转速(发动机22的转速Ne)，C轴表示动力分配统合机构40的行星齿轮架45(行星齿轮架轴45a和减速齿轮机构50的内啮合齿轮52)的转速，54轴表示减速齿轮机构50的行星齿轮架54的转速，51轴表示减速齿轮机构50的太阳齿轮51的转速(马达MG2、即第二马达轴55的转速Nm2)。另外，62轴表示变速器60的变速用差动旋转机构61的太阳齿轮62的转速，65、66轴表示变速用差动旋转机构61的行星齿轮架65和驱动轴66的转速，63轴表示变速用差动旋转机构61的内啮合齿轮63的转速。
当使混合动力车辆20随着发动机22的运转而行驶时，基本上制动器B0不动作(off)，并且离合器C0连接，马达MG1、即第一马达轴46经由太阳齿轮轴41a与动力分配统合机构40的太阳齿轮41连接。并且，当混合动力车辆20的车速V较低时，变速器60的离合器C1被设定为第一可动结合部件151与第一结合部110的结合被解除、并且第二可动结合部件152与第二结合部120相结合的上述行星齿轮架连结状态。以下，将该状态称为变速器60的“第一变速状态(一档)”(图4)。在这样的第一变速状态下，动力分配统合机构40的作为第一要素的行星齿轮架45经由行星齿轮架轴45a、离合器C1、以及变速用差动旋转机构61与驱动轴66连结。因此，在第一变速状态下，能够控制马达MG1、MG2的驱动，使得动力分配统合机构40的行星齿轮架45成为输出要素，经由减速齿轮机构50而与该行星齿轮架45连接的马达MG2作为电动机而发挥功能，并且与作为反力要素的太阳齿轮41连接的马达MG1作为发电机而发挥功能。此时，动力分配统合机构40将经由内啮合齿轮42输入的来自发动机22的动力根据太阳齿轮41侧和行星齿轮架45侧的齿轮比ρ分配给太阳齿轮41侧和行星齿轮架45侧，并且将来自发动机22的动力和来自作为电动机发挥功能的马达MG2的动力统一而输出给行星齿轮架45侧。以下，将这样的马达MG1作为发电机而发挥功能、并且马达MG2作为电动机而发挥功能的模式称为“第一转矩变换模式”。将表示这样的第一转矩变换模式下的动力分配统合机构40的各要素和减速齿轮机构50的各要素的转速和转矩的关系的共线图的一个例子表示图8中。在图8中，S轴、R轴、C轴、54轴、以及51轴表示与图4至图7相同的内容，ρ表示动力分配统合机构40的齿轮比，ρr表示减速齿轮机构50的减速比。另外，在图8中，粗线箭头表示作用在各要素上的转矩，当箭头在图中朝向上方时表示转矩的值为正，当箭头在图中朝向下方时表示转矩的值为负(图4至图7、图9、图10也相同)。在该第一转矩变换模式下，能够将来自发动机22的动力通过动力分配统合机构40和马达MG1、MG2进行转矩变换后输出给行星齿轮架45，并且能够通过控制马达MG1的转速而使发动机22的转速与作为输出要素的行星齿轮架45的转速之比无级且连续地变化。并且，输出给行星齿轮架45的动力经由行星齿轮架轴45a和离合器C1被传递给变速用差动旋转机构61的太阳齿轮62，并且根据基于变速用差动旋转机构61的齿轮比ρx(参照图4)的变速比(ρx/(1+ρx))被变速(减速)后被输出给驱动轴66。
一旦在图4所示的状态，即变速器60处于第一变速状态、并且转矩变换模式为第一转矩变换模式的状态下提高了混合动力车辆20的车速V，则不久动力分配统合机构40的行星齿轮架45的转速与太阳齿轮41的转速变得大致相同。由此，在使第二可动结合部件152与第二结合部120相结合的状态下通过离合器C1的第一执行器141使第一可动结合部件151与第一结合部110相结合，将离合器C1设定为上述的两要素连结状态，从而能够使动力分配统合机构40的行星齿轮架45和太阳齿轮41这两者与变速用差动旋转机构61连结。并且，如果在该状态下将对马达MG1和MG2的转矩指令设定为值0，则如图5所示，马达MG1和MG2不执行电动机驱动或再生而空转，来自发动机22的动力(转矩)在不伴随着向电能的转换的情况下以固定(恒定)的变速比(基于变速用差动旋转机构61的齿轮比ρx的变速比)被机械地(直接地)传递给驱动轴66。以下，将这样通过离合器C1而使动力分配统合机构40的行星齿轮架45和太阳齿轮41这两者与变速用差动旋转机构61连结的模式称为“同时结合模式”，特别地将图5所示的状态称为“一档—二档同时结合状态”。
在图5所示的一档—二档同时结合状态下，行星齿轮架轴45a与第一马达轴46的转速一致，因此能够容易地解除第一可动结合部件151与第一结合部110的结合，将离合器C1设定为上述的太阳齿轮连结状态，解除行星齿轮架轴45a与变速用差动旋转机构61的连结。以下，将这样的离合器C1被设定为太阳齿轮连结状态的状态称为变速器60的“第二变速状态(二档)”(图6)。在这样的第二变速状态下，动力分配统合机构40的作为第二要素的太阳齿轮41经由太阳齿轮轴41a、第一马达轴46、离合器C1、以及变速用差动旋转机构61与驱动轴66连结。由此，在第二变速状态下，能够控制马达MG1、MG2的驱动，使得动力分配统合机构40的太阳齿轮41成为输出要素，与该太阳齿轮41连接的马达MG1作为电动机而发挥功能，并且与作为反力要素的行星齿轮架45连接的马达MG2作为发电机而发挥功能。此时，动力分配统合机构40将经由内啮合齿轮42输入的来自发动机22的动力根据太阳齿轮41侧和行星齿轮架45侧的齿轮比ρ分配给太阳齿轮41侧和行星齿轮架45侧，并且将来自发动机22的动力和来自作为电动机发挥功能的马达MG1的动力统一而输出给太阳齿轮41侧。以下，将这样的马达MG2作为发电机而发挥功能、并且马达MG1作为电动机而发挥功能的模式称为“第二转矩变换模式”。将表示这样的第二转矩变换模式下的动力分配统合机构40的各要素和减速齿轮机构50的各要素的转速和转矩的关系的共线图的一个例子表示图9中。图9中的符号与图8相同。在该第二转矩变换模式下，能够将来自发动机22的动力通过动力分配统合机构40和马达MG1、MG2进行转矩变换后输出给太阳齿轮41，并且能够通过控制马达MG2的转速而使发动机22的转速与作为输出要素的太阳齿轮41的转速之比无级且连续地变化。并且，输出给太阳齿轮41的动力经由太阳齿轮轴41a、第一马达轴46、离合器C1被传递给变速用差动旋转机构61的太阳齿轮62，并且根据基于变速用差动旋转机构61的齿轮比ρx的变速比(ρx/(1+ρx))被变速(减速)后被输出给驱动轴66。
一旦在图6所示的状态，即变速器60处于第二变速状态、并且转矩变换模式为第二转矩变换模式的状态下提高了混合动力车辆20的车速V，则不久马达MG2、第二马达轴55、以及动力分配统合机构40的作为第一要素的行星齿轮架45的转速会接近零。由此，使制动器B0动作(on)，从而能够无法旋转地固定第二马达轴55(马达MG2)和行星齿轮架45。并且，如果在通过离合器C1使第一马达轴46与变速用差动旋转机构61连结并通过制动器B0无法旋转地固定了第二马达轴55和行星齿轮架45的状态下将对马达MG1和MG2的转矩指令设定为值0，则马达MG1和MG2不执行电动机驱动或再生而空转，来自发动机22的动力(转矩)如图7所示在不伴随着向电能的转换的情况下以固定(恒定)的变速比(基于动力分配统合机构40的齿轮比ρ和变速用差动旋转机构61的齿轮比ρx的变速比)被变速后被直接传递给驱动轴66。以下，将这样在离合器C0连接的状态下通过变速器60的离合器C1使第一马达轴46与变速用差动旋转机构61连结并通过制动器B0无法旋转地固定了第二马达轴55和行星齿轮架45的模式也称为“同时结合模式”，特别地将图7所示的状态称为“二档固定状态”。在使变速器60的变速比向降档方向变化的情况下，基本上执行与上述说明相反的顺序即可。
这样，在实施例的混合动力车辆20中，第一转矩变换模式和第二转矩变换模式伴随着变速器60的第一及第二变速状态的切换而交替地被切换，因此尤其当提高了作为电动机而发挥功能的马达MG2或MG1的转速Nm2或Nm1时，能够使作为发电机而发挥功能的马达MG1或MG2的转速Nm1或Nm2不变为负值。因此，在混合动力车辆20中，能够抑制以下的动力循环，从而能够在更宽的运转区域中提高动力的传递效率，所述动力循环是指：在第一转矩变换模式下，伴随着马达MG1的转速变负，马达MG2使用输出给行星齿轮架45的动力的一部分而进行发电，并且由马达MG1消耗马达MG2发出的电力而输出动力；或者在第二转矩变换模式下，伴随着马达MG2的转速变负，马达MG1使用输出给太阳齿轮41的动力的一部分而进行发电，并且由马达MG2消耗马达MG1发出的电力而输出动力。另外，由于伴随着这样的对动力循环的抑制而能够抑制马达MG1、MG2的最高转速，因而由此还能够使马达MG1、MG2小型化。另外，如果在上述同时结合模式下使混合动力车辆20行驶，则能够以固定变速比将来自发动机22的动力机械地(直接地)传递给驱动轴66，因此能够增加在不伴随着向电能的转换的情况下从发动机22向驱动轴66机械地输出动力的机会，从而能够在更宽的运转区域中进一步提高动力的传递效率。一般来说，在使用了发动机、两个电动机、以及如行星齿轮机构这样的动力分配统合机构的动力输出装置中，当发动机与驱动轴之间的减速比比较大时，发动机的动力被更多地转换为电能，因此动力的传递效率会恶化，并且存在着会导致马达MG1、MG2发热的倾向，因此上述同时结合模式尤其有利于发动机22与驱动轴之间的减速比比较大的情况。并且，在实施例的混合动力车辆20中，当改变变速器60的变速状态时，在第一转矩变换模式与第二转矩变换模式之间暂时执行同时结合模式，因此在改变变速状态时不会产生转矩缺失，从而能够非常顺畅且无冲击地执行变速状态的变更、即第一转矩变换模式与第二转矩变换模式的切换。
接着，参照图10来简要地说明在使发动机22停止了的状态下使用来自蓄电池35的电力而使马达MG1和马达MG2输出动力、由此使混合动力车辆20行驶的马达行驶模式。在实施例的混合动力车辆20中，马达行驶模式被大致分为：在使离合器C0连接而使马达MG1与动力分配统合机构40的太阳齿轮41连接的状态下使马达MG1和MG2中的一个输出动力的离合器连接一马达行驶模式；在解除了通过离合器C0形成的马达MG1与动力分配统合机构40的太阳齿轮41的连接的状态下使马达MG1和MG2中的一个输出动力的离合器断开一马达行驶模式；在解除了通过离合器C0形成的马达MG1与动力分配统合机构40的太阳齿轮41的连接的状态下能够利用来自马达MG1和MG2这两者的动力的二马达行驶模式。在选择了马达行驶模式的情况下，使制动器B0处于非动作状态。
当执行离合器连接一马达行驶模式时，在离合器C0连接的状态下通过将离合器C1设定为行星齿轮架连结状态而将变速器60设定为第一变速状态并仅使马达MG2输出动力，或者在离合器C0连接的状态下通过将离合器C1设定为太阳齿轮连结状态而将变速器60设定为第二变速状态并仅使马达MG1输出动力。在该离合器连接一马达行驶模式下，通过离合器C0来连接动力分配统合机构40的太阳齿轮41和第一马达轴46，因此不输出动力的马达MG1或MG2被输出动力的马达MG2或MG1带动而空转(参照图10中的虚线)。另外，当执行离合器断开一马达行驶模式时，在解除了通过离合器C0形成的马达MG1与动力分配统合机构40的太阳齿轮41的连接的状态下，通过将离合器C1设定为行星齿轮架连结状态而将变速器60设定为第一变速状态并仅使马达MG2输出动力，或者通过将离合器C1设定为太阳齿轮连结状态而将变速器60设定为第二变速状态并仅使马达MG1输出动力。在该离合器断开一马达行驶模式下，如图10中的点划线和双点划线所示，通过离合器C0形成的太阳齿轮41与马达MG1的连接被解除，因此能够通过动力分配统合机构40的功能来避免被停止了的发动机22的曲轴26的随动旋转或停止了的马达MG1、MG2的随动旋转，由此能够抑制动力的传递效率的降低。另外，当执行二马达行驶模式时，在解除了通过离合器C0形成的马达MG1与动力分配统合机构40的太阳齿轮41的连接的状态下将离合器C1设定为两要素连结状态，由此将变速器60设定为上述一档—二档同时结合状态，在此基础上控制马达MG1和MG2中的至少一个的驱动。由此，能够在避免了发动机22的随动旋转的同时使马达MG1和MG2这两者输出动力，在马达行驶模式下将大的动力传递给驱动轴66，因此能够很好地执行坡路起动，并确保了马达行驶时的良好的牵引性能等。
并且，在实施例的混合动力车辆20中，一旦选择了离合器断开一马达行驶模式，则能够为了将动力高效地传递给驱动轴66而容易地改变变速器60的变速状态。例如，在离合器断开一马达行驶模式下，当将离合器C1设定为行星齿轮架连结状态、将变速器60设定为第一变速状态并仅使马达MG2输出动力时，如果调整马达MG1的转速Nm1以使第一马达轴46与行星齿轮架轴45a同步旋转并将离合器C1设定为两要素连结状态，则能够转变到上述的一档—二档同时结合状态、即二马达行驶模式。并且，如果在该状态下将离合器C1设定为太阳齿轮连结状态并仅使马达MG1输出动力，则能够在上述第二变速状态下将由马达MG1输出的动力传递给驱动轴66。当在离合器断开一马达行驶模式下使变速器60的变速状态向降档方向变化时，基本上执行与上述说明相反的顺序即可。结果，在实施例的混合动力车辆20中，即使在马达行驶模式下也能够使用变速器60对行星齿轮架45或太阳齿轮41的转速进行变速并增大转矩，因此能够降低对马达MG1、MG2要求的最大转矩，从而能够实现马达MG1、MG2的小型化。另外，当这样在马达行驶过程中改变变速器60的变速状态时也暂时地执行变速器60的同时结合状态、即二马达行驶模式，因此在改变变速状态时不会产生转矩缺失，从而能够非常顺畅且无冲击地执行变速状态的变更。另外，当在这些马达行驶模式下提高了要求驱动力、或者蓄电池35的剩余容量SOC下降了时，通过按照变速器60的变速状态(离合器C1的离合器位置)而不输出动力的马达MG1或MG2来带动(cranking)发动机22，由此使发动机22起动。
如上所述，在实施例的混合动力车辆20中，通过变速器60所包括的离合器C1的第一执行器141使第一可动结合部件151在第一马达轴46等的轴向上进退移动，由此能够使可自由滑动地由第三结合部130的筒状部132支承的第一可动结合部件151与第一结合部110结合而使第一马达轴46与变速用差动旋转机构61的太阳齿轮轴62a连结，或者能够解除第一可动结合部件151与第一结合部110的结合而解除第一马达轴46与太阳齿轮轴62a的连结。另外，通过离合器C1的第二执行器142使第二可动结合部件152在第一马达轴46等的轴向上进退移动，由此能够使可自由滑动地由第三结合部130的筒状部132支承的第二可动结合部件152与第二结合部120结合而使行星齿轮架轴45a与太阳齿轮轴62a连结，或者能够解除第二可动结合部件152与第二结合部120的结合而解除行星齿轮架轴45a与太阳齿轮轴62a的连结。这样，通过离合器C1，能够使第一马达轴46和行星齿轮架轴45a中的一者或双方经由变速用差动旋转机构61选择性地与驱动轴66连结。因此，在混合动力车辆20中，当通过变速器60的离合器C1使动力分配统合机构40的行星齿轮架45经由变速用差动旋转机构61与驱动轴66连结时，能够使与作为输出要素的行星齿轮架45连接的第一电动机、即马达MG2作为电动机而发挥功能，并且能够使与作为反力要素的太阳齿轮41连接的第二电动机、即马达MG1作为发电机而发挥功能。另外，当通过变速器60的离合器C1使动力分配统合机构40的太阳齿轮41经由变速用差动旋转机构61与驱动轴66连结时，能够使与作为输出要素的太阳齿轮41连接的马达MG1作为电动机而发挥功能，并且使与作为反力要素的行星齿轮架45连接的马达MG2作为发电机而发挥功能。由此，在混合动力车辆20中，通过利用离合器C1来适当地进行连结状态的切换，特别是能够使得当作为电动机而发挥功能的马达MG2或MG1的转速Nm2或Nm1变高时作为发电机而发挥功能的马达MG1或MG2的转速Nm1或Nm2不会变为负的值，从而能够抑制所谓的动力循环的发生。另外，如果通过变速器60的离合器C1使动力分配统合机构40的行星齿轮架45和太阳齿轮41这两者与变速用差动旋转机构61的太阳齿轮62连结，则能够将来自发动机22的动力以固定的变速比机械地(直接地)传递给驱动轴66。结果，在混合动力车辆20中，能够在更宽的运转区域中大幅地提高动力的传递效率，从而能够很好地改善耗油率和行驶性能。
另外，在上述离合器C1中，第三结合部130以包围第一结合部110和第二结合部120这两者的外周的方式设置在太阳齿轮轴62a上。由此，特别是能够缩短离合器C1的沿上述轴向的长度，从而能够进一步使离合器C1小型化。并且，离合器C1由较少的部件构成，因而能够使整体更加简单地构成。因此，如果使用离合器C1，则能够更加简单、紧凑地构成具有发动机22、马达MG1和MG2、动力分配统合机构40、以及包括离合器C1的变速器60的动力输出装置。
并且，如果如上述实施例那样在第三结合部130的筒状部132上形成长孔133、134并经由贯穿该长孔133、134的连结销157、158来连结第一及第二可动结合部件151、152和与其相对应的第一及第二执行器141、142，则能够使第一及第二执行器141、142位于筒状部132的外侧而将其固定在变速箱上。另外，在实施例中，第一及第二结合部110、120是从第一马达轴46和行星齿轮架轴45a向径向延伸并在外周部包括键槽111、121的凸缘状的部位，其中所述键槽111、121能够与形成在第一或第二可动结合部件151、152的内周的齿部相结合。由此，第一及第二结合部110、120的外周部与第三结合部130的筒状部132的内周部的间隔被进一步缩小，因此能够使第一及第二可动结合部件151、152进一步小型化，从而能够减轻第一及第二执行器141、142的驱动负担。并且，上述离合器C1具有：经由连结销157固定在第一可动结合部件151上的连结环159、固定在第一执行器141的驱动部件143上并可自由转动地支承连结环159的支承部件161、经由连结销158固定在第二可动结合部件152上的连结环160、以及固定在第二执行器142的驱动部件144上并可自由转动地支承连结环160的支承部件162。由此，能够允许至少与第三结合部130结合并至少与太阳齿轮轴62a一起旋转的第一及第二可动结合部件151、152的良好的旋转，同时能够通过第一执行器141更加可靠地使第一可动结合部件151移动并通过第二执行器142更加可靠地使第二可动结合部件152移动。
以下，参照图11至图14来说明本发明的变形例。为了避免重复的说明，对与针对上述混合动力车辆20而说明了的要素相同的要素标注相同的标号并省略详细的说明。
图11是表示变形例的离合器C1A的截面图。在图11所示的离合器C1A中，在第一马达轴46的端部(图中的右端)的外周面形成有构成第一结合部110A的键槽111。另外，离合器C1A的第二结合部120与上述离合器C1相同，在第一马达轴46等的轴向上与第一结合部110A隔开间隔而设置在行星齿轮架轴45a上，并且能够与第二可动结合部件152的内周部相结合。另一方面，离合器C1A的第三结合部130A的轴向长度比图2等所示的离合器C1短，并且在其自由端部(在图11的例子中为外周面)包括具有键槽(槽)135的筒状部132A。在该情况下，行星齿轮架轴45a的第二结合部120的外周被第三结合部130A的筒状部132A完全包围。与此相对，第一马达轴46的第一结合部110A、即键槽111如图11所示在轴向上未被第三结合部130A的筒状部132A完全包围，或者仅顶端的一部分被包围。并且，离合器C1A的第一可动结合部件151A包括：环状的凸缘部，在内周具有齿部153，该齿部153能够与在第一马达轴46的外周面上形成的键槽111(第一结合部110A)相结合；以及短筒状的自由端部，从所述凸缘部的外周向第三结合部130A的筒状部132A(车辆后方)延伸。在图11的例子中，在该第一可动结合部件151A的自由端部的内周面上形成有齿部155，该齿部155能够与在第三结合部130A的筒状部132A上形成的键槽135相结合。并且，第一可动结合部件151A嵌入到第一马达轴46的端部并经由键槽111可在轴向上自由滑动地被支承。与被第三结合部130A的筒状部132A包围的第二结合部120相对应的第二可动结合部件152可在轴向上自由滑动地由筒状部132A的内周部支承，并经由连结销158等而与第二执行器142连结，所述连结销158贯穿形成在筒状部132A上的长孔134。
这样，即使以仅完全包围第二结合部120的外周的方式将第三结合部130A设置在太阳齿轮轴62a上，也能够缩短第一马达轴46等的沿轴向的长度，从而能够进一步使离合器C1A的整体小型化。另外，如果使用能够与在第三结合部130A的筒状部132A的自由端部形成的键槽135相结合的第一可动结合部件151A，则能够不像上述离合器C1那样使用筒状部132的长孔133和连结销157等，从而能够容易地连结第一可动结合部件151A和第一执行器141并进一步使离合器C1A的整体小型化。并且，如图11的例子所示，如果使第一结合部110A为形成在第一马达轴46的端部的外周面的键槽111，则第一可动结合部件151A可在轴向上自由滑动地由第一马达轴46的端部支承，因此能够使第一可动结合部件151A稳定并顺畅地移动。在图11的例子中，在第一可动结合部件151A的凸缘部的背面固定支承部件161的侧表面，并且将可自由转动地由支承部件161支承的连结环159固定在第一执行器141的驱动部件143上。
图12是本发明的混合动力车辆的变形例的混合动力车辆20A的简要构成图。在该图所示的混合动力车辆20A中，在太阳齿轮轴41a与第一马达轴46之间设置有离合器C0′，该离合器C0′作为执行太阳齿轮轴41a与第一马达轴46这两者的连接和该连接的解除的连接断开单元而发挥功能，并且作为无法旋转地固定作为马达MG1的旋转轴的第一马达轴46(太阳齿轮41)的固定单元而发挥功能。另外，在混合动力车辆20A中，中空的第一马达轴46与变速器60A的变速用差动旋转机构(变速单元)61的作为输入要素的太阳齿轮62连接。并且，在变速器60A中，在变速用差动旋转机构61的作为输出要素的行星齿轮架65上连接有向车辆后方延伸的中空的行星齿轮架轴65a，在该行星齿轮架轴65a的端部形成有第一结合部110。并且，与动力分配统合机构40的行星齿轮架45连接的行星齿轮架轴45a贯穿第一马达轴46和变速用差动旋转机构61(行星齿轮架轴65a)并在端部具有第二结合部120，在驱动轴66的端部形成有第三结合部130。由此，变速器60A的离合器C1能够使与变速用差动旋转机构61的作为输出要素的行星齿轮架65连接并向车辆后方延伸的中空的行星齿轮架轴(第一旋转要素)65a和贯穿第一马达轴46及变速用差动旋转机构61(行星齿轮架轴65a)的行星齿轮架轴(第二旋转要素)45a中的一者或双方选择性地与驱动轴(第三旋转要素)66连结。即，在变速器60A中，作为离合器C1的第一旋转要素的行星齿轮架轴65a经由能够将输入的动力进行变速后输出的变速用差动旋转机构61和第一马达轴46等而与动力分配统合机构40的作为第二要素的太阳齿轮41连接。即使在这样构成的混合动力车辆20A中，也能够取得与上述混合动力车辆20相同的作用和效果。
图13是其他变形例的混合动力车辆20B的简要构成图。该图所示的混合动力车辆20B相当于将图1的混合动力车辆20的离合器C0和制动器B0置换为图12的离合器C0′并将变速器60置换为包括离合器C1、C2和变速用差动旋转机构(减速单元)61的变速器60B而形成的混合动力车辆。变速器60B的离合器C1能够使第一马达轴46和行星齿轮架轴45a中的一者或双方选择性地与变速用差动旋转机构61的太阳齿轮62连结。在该情况下，变速器60B所包括的离合器C1的作为第三旋转要素的太阳齿轮轴62a如图13所示那样为了使行星齿轮架轴45a能够向车辆后方延伸而形成为中空。另外，变速器60B的离合器C2与离合器C1(C1A)同样地构成，包括第一结合部210、第二结合部220、第三结合部230、第一可动结合部件251、第二可动结合部件252、第一执行器241和第二执行器242。在该情况下，在变速用差动旋转机构61的作为输出要素的行星齿轮架65上连接有向车辆后方延伸的中空的行星齿轮架轴65a，在该行星齿轮架轴65a的端部形成有第一结合部210。并且，与动力分配统合机构40的行星齿轮架45连接的行星齿轮架轴45a贯穿太阳齿轮轴62a和变速用差动旋转机构61(行星齿轮架轴65a)并在端部具有第二结合部220，在驱动轴66的端部形成有第三结合部230。由此，离合器C2能够使与变速用差动旋转机构61的作为输出要素的行星齿轮架65连接的中空的行星齿轮架轴(第一旋转要素)65a和与动力分配统合机构40的作为第一要素的行星齿轮架45连接的行星齿轮架轴(第二旋转要素)45a中的一者或双方选择性地与驱动轴(第三旋转要素)66连结。如果使用这样的变速器60B，则能够通过控制离合器C1和C2而利用变速用差动旋转机构61将来自动力分配统合机构40的行星齿轮架45和太阳齿轮41中的一者的动力进行减速后传递给驱动轴66，或者将来自行星齿轮架45的动力直接传递给驱动轴66，或者将来自发动机22的动力以固定变速比机械地(直接地)传递给驱动轴66。因此，即使在图13所示的混合动力车辆20B中，也能够取得与上述混合动力车辆20、20A相同的作用和效果。
图14是其他变形例的混合动力车辆20C的简要的构成图。该图所示的混合动力车辆20C相当于使上述混合动力车辆20B作为前轮驱动车辆而构成的混合动力车辆。在该情况下，如图14所示，混合动力车辆20C包括动力分配统合机构10，该动力分配统合机构10是以下的单小齿轮式行星齿轮机构，该单小齿轮式行星齿轮机构包括：太阳齿轮11，为外齿齿轮；内啮合齿轮12，具有形成在其内周的内齿和形成在其外周的外齿，并且与太阳齿轮11配置在同心圆上；以及行星齿轮架14，保持多个小齿轮13，该多个小齿轮13与太阳齿轮11和内啮合齿轮12的内齿这两者啮合。在动力分配统合机构10的作为第二要素的太阳齿轮11上经由太阳齿轮轴11a、离合器C0′、第一马达轴46而连接有作为第二电动机的马达MG1。另外，在动力分配统合机构40的作为第一要素的内啮合齿轮12上经由减速齿轮机构50和中空的第二马达轴55而连接有作为第一电动机的马达MG2。并且，在动力分配统合机构40的作为第三要素的行星齿轮架14上经由通过第二马达轴55和马达MG2而延伸的行星齿轮架轴14a和减振器28而连接有发动机22的曲轴26。
并且，混合动力车辆20C包括与上述变速器60、60B不同的变速器90。该变速器90包括：第一连结齿轮系，包括动力分配统合机构10的内啮合齿轮12和与该内啮合齿轮12的外齿始终啮合的第一从动齿轮91；第二连结齿轮系，包括安装在第一马达轴46上的驱动齿轮47和与该驱动齿轮47始终啮合的第二从动齿轮92；传动轴93，与发动机22的曲轴26、第一马达轴46、第二马达轴55平行地延伸；变速用差动旋转机构94，为单小齿轮式行星齿轮机构；输出齿轮轴99a，具有输出齿轮99，该输出齿轮99与安装在齿轮机构67所包括的驱动轴66上的齿轮啮合；以及离合器C11和C12。第一连结齿轮系的第一从动齿轮91可自由转动地由未图示的轴承支承而安装在与第一马达轴46和第二马达轴55平行延伸的中空的第一齿轮轴91a上。另外，第二从动齿轮92在与第一齿轮轴91a隔开预定的间隔的状态下可自由转动地由未图示的轴承支承而安装在与第一马达轴46和第二马达轴55平行地延伸的第二齿轮轴92a上。传动轴93通过上述第一齿轮轴91a的内部而与第一马达轴46和第二马达轴55平行地延伸，在其顶端(图中的右端)连接有变速用差动旋转机构94。变速用差动旋转机构94是以下的单小齿轮式行星齿轮机构，该单小齿轮式行星齿轮机构包括：与传动轴93连接的太阳齿轮(输入要素)95、与该太阳齿轮95配置在同心圆上的内啮合齿轮(固定要素)96、以及保持多个与太阳齿轮95和内啮合齿轮96这两者啮合的小齿轮97的行星齿轮架(输出要素)98。在变速用差动旋转机构94的作为输出要素的行星齿轮架98上连接有中空的行星齿轮架轴98a，传动轴93通过该行星齿轮架轴98a而固定在太阳齿轮95上。具有输出齿轮99的输出齿轮轴99a可以绕第一齿轮轴91a(以及传动轴93)自由旋转地由未图示的轴承支承。并且，来自输出齿轮99的动力被传递给齿轮机构67所包括的驱动轴66，并最终经由差速齿轮68而被输出给作为驱动轮的前轮69c、69d。变速器90所包括的离合器C11能够使第一齿轮轴91a和第二齿轮轴92a中的一者或双方选择性地与传动轴93连结。在图14的例子中，离合器C11包括：在中空的第一齿轮轴(第一旋转要素)91a的一端(图中的左端)形成的第一结合部110，在第二齿轮轴(第二旋转要素)92a的一端(图中的右端)形成的第二结合部120；设置在从中空的第一齿轮轴91a突出来的传动轴(第三旋转要素)93上的第三结合部130；第一及第二可动结合部件151、152；以及第一及第二执行器141、142。另外，变速器90所包括的离合器C12能够使来自变速用差动旋转机构94的行星齿轮架轴98a和第一齿轮轴91a中的一者或双方选择性地与输出齿轮轴99a连结。在图14的例子中，离合器C12包括：在来自变速用差动旋转机构94的行星齿轮架轴(第一旋转要素)98a的端部(图中的左端)形成的第一结合部210；在第一齿轮轴(第二旋转要素)91a的另一端(图中的右端)形成的第二结合部220；在中空的输出齿轮轴(第三旋转要素)99a的端部形成的第三结合部230；第一及第二可动结合部件251、252；以及第一及第二执行器241、242。这样，本发明的混合动力车辆也可以作为前轮驱动车辆而构成，在图14的混合动力车辆20C中，也能够取得与上述混合动力车辆20、20A、20B相同的作用和效果。
上述离合器C1、C1A、C11、C12均用于将从两个旋转要素输入的动力选择性地输出给一个旋转要素，但是不限于此。即，离合器C1等也可以作为将从一个旋转要素输入的动力选择性地输出给两个旋转要素的部件而构成。并且，可以使作为上述离合器C1等的应用对象的三个旋转要素中的至少一个形成为中空，但是不限于此。另外，在上述实施例中，将动力输出装置作为安装在混合动力车辆20、20A、20B、20C上的装置而进行了说明，但是本发明的动力输出装置也可以安装在汽车以外的车辆或船舶、航空器等移动体上，或者还可以安装在建设设备等固定设备上。
以上使用实施例说明了本发明的实施方式，但是勿庸置疑本发明不限于上述实施例，可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变更。
产业上的可利用性
本发明可以利用在连结装置、动力输出装置、以及混合动力车辆的制造产业等中。

Claims (9)

1.一种连结装置，能够将相互同轴配置的第一旋转要素和第二旋转要素选择性地与和所述第一及第二旋转要素同轴配置的第三旋转要素连结，所述连结装置包括：
第一结合部，设置在所述第一旋转要素上；
第二结合部，与所述第一结合部在所述第一、第二及第三旋转要素的轴向上隔开间隔而设置在所述第二旋转要素上；
第三结合部，包围所述第一及第二结合部中的至少一者的外周而设置在所述第三旋转要素上；
第一可动结合要素，能够与所述第一及第二结合部中的另一者和所述第三结合部的双方结合，并被配置成能够在所述轴向上移动；
第一驱动单元，使所述第一可动结合要素在所述轴向上移动；
第二可动结合要素，能够与被所述第三结合部包围的所述第一及第二结合部中的一者和所述第三结合部的双方结合，并被配置成能够在所述轴向上移动；以及
第二驱动单元，使所述第二可动结合要素在所述轴向上移动。
2.如权利要求1所述的连结装置，其中，
所述第三结合部具有包围所述第一及第二结合部的双方的外周的筒状部，
所述第一可动结合要素是可在所述轴向上自由滑动地由所述筒状部的内周部支承的环状部件，并且经由贯穿在所述筒状部上形成的第一孔部的第一连结部件而与所述第一驱动单元连结，
所述第一结合部能够与所述第一可动结合要素的内周部结合，
所述第二可动结合要素是可在所述轴向上自由滑动地由所述筒状部的内周部支承的环状部件，并且经由贯穿在所述筒状部上形成的第二孔部的第二连结部件而与所述第二驱动单元连结，
所述第二结合部能够与所述第二可动结合要素的内周部结合。
3.如权利要求2所述的连结装置，其中，
所述第一及第二结合部是从所述第一或第二旋转要素向径向延伸并包括能够与所述第一或第二可动结合要素的内周部结合的外周部的凸缘部。
4.如权利要求1所述的连结装置，其中，
所述第三结合部包括包围所述第一及第二结合部中的至少一者的外周的筒状部，
与被所述第三结合部包围的所述第一及第二结合部中的一者相对应的所述第一或第二可动结合要素是可在所述轴向上自由滑动地由所述筒状部的内周部支承的环状部件，并且经由贯穿在所述筒状部上形成的孔部的连结部件而与所述第一或第二驱动单元连结，
被所述第三结合部包围的所述第一及第二结合部中的一者能够与和该一者相对应的所述第一或第二可动结合要素的内周部结合，
与所述第一及第二结合部中的另一者相对应的所述第一或第二可动结合要素能够与所述筒状部的自由端部结合。
5.如权利要求4所述的连结装置，其中，
所述第一及第二结合部中的另一者在所述第一或第二旋转要素的端部的外周形成。
6.如权利要求1所述的连结装置，其中，
所述第一、第二及第三旋转要素中的至少一者形成为中空。
7.如权利要求1所述的连结装置，其中，还包括：
第一环状部件，固定在所述第一可动结合要素和所述第一驱动单元中的一者上；
第一支承部件，固定在所述第一可动结合要素和所述第一驱动单元中的另一者上，并且可自由旋转地支承所述第一环状部件；
第二环状部件，固定在所述第二可动结合要素和所述第二驱动单元中的一者上；以及
第二支承部件，固定在所述第二可动结合要素和所述第二驱动单元中的另一者上，并且可自由旋转地支承所述第二环状部件。
8.一种动力输出装置，向驱动轴输出动力并包括：
内燃机；
第一电动机，能够输入输出动力；
第二电动机，能够输入输出动力；
动力分配统合机构，包括与所述第一电动机的旋转轴连接的第一要素、与所述第二电动机的旋转轴连接的第二要素、以及与所述内燃机的内燃机轴连接的第三要素，并且构成为这三个要素能够相互进行差动旋转；以及
连结装置，该连结装置包括：
第一旋转要素，与所述动力分配统合机构的所述第一及第二要素中的一者连接；
第二旋转要素，与所述第一旋转要素同轴配置，并且与所述动力分配统合机构的所述第一及第二要素中的另一者连接；
第三旋转要素，与所述第一及第二旋转要素同轴配置，并且与所述驱动轴连接；
第一结合部，设置在所述第一旋转要素上；
第二结合部，与所述第一结合部在所述第一、第二及第三旋转要素的轴向上隔开间隔而设置在所述第二旋转要素上；
第三结合部，包围所述第一及第二结合部中的至少一者的外周而设置在所述第三旋转要素上；
第一可动结合要素，能够与所述第一及第二结合部中的另一者和所述第三结合部的双方结合，并被配置成能够在所述轴向上移动；
第一驱动单元，使所述第一可动结合要素在所述轴向上移动；
第二可动结合要素，能够与被所述第三结合部包围的所述第一及第二结合部中的一者和所述第三结合部的双方结合，并被配置成能够在所述轴向上移动；以及
第二驱动单元，使所述第二可动结合要素在所述轴向上移动。
9.一种混合动力车辆，包括通过来自驱动轴的动力而被驱动的驱动轮，所述混合动力车辆还包括：
内燃机；
第一电动机，能够输入输出动力；
第二电动机，能够输入输出动力；
动力分配统合机构，包括与所述第一电动机的旋转轴连接的第一要素、与所述第二电动机的旋转轴连接的第二要素、以及与所述内燃机的内燃机轴连接的第三要素，并且构成为这三个要素能够相互进行差动旋转；以及
连结装置，该连结装置包括：
第一旋转要素，与所述动力分配统合机构的所述第一及第二要素中的一者连接；
第二旋转要素，与所述第一旋转要素同轴配置，并且与所述动力分配统合机构的所述第一及第二要素中的另一者连接；
第三旋转要素，与所述第一及第二旋转要素同轴配置，并且与所述驱动轴连接；
第一结合部，设置在所述第一旋转要素上；
第二结合部，与所述第一结合部在所述第一、第二及第三旋转要素的轴向上隔开间隔而设置在所述第二旋转要素上；
第三结合部，包围所述第一及第二结合部中的至少一者的外周而设置在所述第三旋转要素上；
第一可动结合要素，能够与所述第一及第二结合部中的另一者和所述第三结合部的双方结合，并被配置成能够在所述轴向上移动；
第一驱动单元，使所述第一可动结合要素在所述轴向上移动；
第二可动结合要素，能够与被所述第三结合部包围的所述第一及第二结合部中的一者和所述第三结合部的双方结合，并被配置成能够在所述轴向上移动；以及
第二驱动单元，使所述第二可动结合要素在所述轴向上移动。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103442917A (zh) * 2011-06-07 2013-12-11 爱信艾达株式会社 车辆用驱动装置
CN105270158A (zh) * 2014-06-19 2016-01-27 现代自动车株式会社 混合动力车辆的动力传动***
CN110087927A (zh) * 2016-12-21 2019-08-02 戴姆勒股份公司 用于汽车的传动装置

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011087995A1 (de) * 2011-12-08 2013-06-13 Zf Friedrichshafen Ag Getriebe und Antriebstrang mit einem Getriebe
US9890818B2 (en) 2012-12-03 2018-02-13 Dti Group, B.V. Clutch and/or brake module
JP5994794B2 (ja) * 2013-01-08 2016-09-21 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
JP2015051648A (ja) * 2013-09-05 2015-03-19 株式会社豊田自動織機 車両制御装置
KR101509704B1 (ko) * 2013-10-28 2015-04-07 현대자동차 주식회사 하이브리드 차량의 동력전달장치
EP3040571B1 (en) * 2014-01-31 2020-05-06 DTI Group B.V. Brake Module
JP2016130115A (ja) * 2015-01-15 2016-07-21 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車の駆動制御装置
JP6475188B2 (ja) * 2016-04-28 2019-02-27 トヨタ自動車株式会社 駆動装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3412544B2 (ja) * 1999-02-04 2003-06-03 トヨタ自動車株式会社 動力出力装置およびその制御方法
JP4246317B2 (ja) * 1999-02-23 2009-04-02 本田技研工業株式会社 車両用電動式駆動装置
JP3711853B2 (ja) * 2000-09-14 2005-11-02 いすゞ自動車株式会社 ハイブリッド駆動装置
DE10133919A1 (de) 2001-07-12 2003-01-23 Bayerische Motoren Werke Ag Elektromechanisches Getriebe
JP4240860B2 (ja) * 2001-09-06 2009-03-18 トヨタ自動車株式会社 動力出力装置およびその制御方法
JP3640954B2 (ja) 2003-06-12 2005-04-20 本田技研工業株式会社 ハイブリッド車両の動力伝達装置
JP2005125876A (ja) * 2003-10-22 2005-05-19 Toyota Motor Corp ハイブリッド車の駆動装置
JP4228954B2 (ja) 2003-11-06 2009-02-25 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車の駆動装置
JP4069898B2 (ja) * 2004-04-12 2008-04-02 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車の駆動装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103442917A (zh) * 2011-06-07 2013-12-11 爱信艾达株式会社 车辆用驱动装置
CN105270158A (zh) * 2014-06-19 2016-01-27 现代自动车株式会社 混合动力车辆的动力传动***
CN110087927A (zh) * 2016-12-21 2019-08-02 戴姆勒股份公司 用于汽车的传动装置

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