CN113276659A - 动力传递装置 - Google Patents
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- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
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Abstract
本发明提供在将差动装置所包括的三个旋转要素中的一个旋转要素固定于固定构件的状态下将一方的动力源的动力向驱动轮传递的动力传递装置。在差动装置所具有的三个旋转要素中的任一个选择性地固定于固定构件的动力传递装置中,第2动力源与三个旋转要素中的利用连接切换装置固定于固定构件的旋转要素以外的旋转要素连结,差动装置利用连接切换装置,在将三个旋转要素中的任一个与输入轴连结且将剩余的旋转要素中的一方固定于固定构件并且将剩余的旋转要素中的另一方与第1输出轴连结的第1模式、与三个旋转要素分别与第2动力源、第1输出轴及第2输出轴连结的第2模式之间进行切换。
Description
技术领域
本发明涉及动力传递装置。
背景技术
作为搭载于车辆的动力传递装置,已知有将来自发动机(第1动力源)的动力向前轮和后轮分配并传递的分动器。分动器的输出侧与前轮用传动轴和后轮用传动轴连结。并且,在分动器中,能够在仅向一方的传动轴输出动力的二轮驱动状态与向两方的传动轴输出动力的四轮驱动状态之间进行切换。
在专利文献1中公开了如下内容:在分动器壳体内具备副动力源(第2动力源)的分动器中,将从第2动力源输出的动力经由一个行星齿轮装置(差动装置)向前轮及后轮传递。在专利文献1所记载的结构中,通过将差动装置所包括的三个旋转要素中的一个旋转要素固定于分动器壳体(固定构件),能够使差动装置作为变速器发挥功能,将第1动力源的旋转利用差动装置进行变速并向输出构件传递。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2010/141682号
发明内容
发明所要解决的课题
在将2个动力源与差动装置连接并固定差动装置的旋转要素的情况下,在如专利文献1所记载的结构那样能够固定于固定构件的旋转要素和与任一个动力源连接的旋转要素相同地构成的动力传递装置中,无法将2个动力源的动力向输出轴传递。
本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的在于,提供能够在将差动装置所包括的三个旋转要素中的一个旋转要素固定于固定构件的状态下将一方的动力源的动力向驱动轮传递的动力传递装置。
用于解决课题的技术方案
本发明是一种动力传递装置,具备:输入轴,所述输入轴输入来自第1动力源的动力;第2动力源;第1输出轴,所述第1输出轴向第1驱动轮传递动力;第2输出轴,所述第2输出轴向第2驱动轮传递动力;差动装置,所述差动装置具有三个旋转要素;及连接切换装置,所述连接切换装置选择性地切换所述输入轴、所述第1输出轴、所述第2输出轴及所述三个旋转要素的连接关系,所述连接切换装置构成为将所述三个旋转要素中的任一个旋转要素选择性地固定于固定构件,所述动力传递装置的特征在于,所述第2动力源与所述三个旋转要素中的利用所述连接切换装置固定于所述固定构件的旋转要素以外的旋转要素连结,所述差动装置能够利用所述连接切换装置切换为多个模式,所述多个模式包括:第1模式,在所述第1模式下,所述三个旋转要素中的任一个旋转要素与所述输入轴连结,且剩余的旋转要素中的一方固定于所述固定构件,并且剩余的旋转要素中的另一方与所述第1输出轴连结;及第2模式,在所述第2模式下,所述三个旋转要素分别与所述第2动力源、所述第1输出轴及所述第2输出轴连结。
根据该结构,对于具备第2动力源的动力传递装置,在构成差动装置的三个旋转要素中的、固定于固定构件的旋转要素以外的旋转要素连接有第2动力源。由此,在将一个旋转要素固定于固定构件的状态下传递动力的情况下,能够使第2动力源的动力向第1输出轴及第2输出轴传递。
另外,也可以是一种分动器,具备:输入轴,所述输入轴输入来自第1动力源的动力;马达,所述马达作为第2动力源发挥功能;第1输出轴,所述第1输出轴向主驱动轮传递动力;第2输出轴,所述第2输出轴向副驱动轮传递动力;行星齿轮装置,所述行星齿轮装置具有三个旋转要素;变速切换部,所述变速切换部对将所述输入轴的旋转利用所述行星齿轮装置进行变速并向所述第1输出轴传递的变速状态和使所述输入轴的旋转不变速地向所述第1输出轴传递的非变速状态进行切换;及分配切换部,所述分配切换部对仅向所述第1输出轴和所述第2输出轴中的所述第1输出轴传递动力的非分配状态和向所述第1输出轴和所述第2输出轴传递动力的分配状态进行切换,所述分动器构成为在所述变速切换部成为所述变速状态的情况下将所述三个旋转要素中的任一个旋转要素固定于固定构件,其中,所述马达与所述三个旋转要素中的利用所述变速切换部固定于所述固定构件的旋转要素以外的旋转要素连结,所述行星齿轮装置能够利用所述变速切换部及所述分配切换部切换为多个模式,所述多个模式包括:第3模式,在所述第3模式下,所述三个旋转要素中的两个旋转要素互相连结,且任一个旋转要素与所述第1输出轴连结;第1模式,在所述第1模式下,所述三个旋转要素中的任一个旋转要素与所述输入轴连结,且剩余的旋转要素中的一方固定于所述固定构件,并且剩余的旋转要素中的另一方与所述第1输出轴连结;及第2模式,在所述第2模式下,所述三个旋转要素分别与所述马达、所述第1输出轴及所述第2输出轴连结。
根据该结构,在行星齿轮装置所包括的三个旋转要素中的一个旋转要素与固定构件连结的状态下利用第1动力源的动力来驱动主驱动轮的情况下,能够使马达的动力向主驱动轮传递。
另外,也可以是,所述三个旋转要素包括与所述马达连结的第1旋转要素、第2旋转要素及第3旋转要素,所述变速切换部具有切换所述输入轴的连接对象的输入切换构件,所述输入切换构件在将所述输入轴与所述第1旋转要素连结的第1输入状态和将所述输入轴与所述第1输出轴直接连结的第2输入状态之间进行切换,在所述行星齿轮装置成为所述第3模式且所述三个旋转要素一体旋转的情况下,所述输入切换构件成为所述第2输入状态而将所述输入轴与所述第1输出轴直接连结,在所述行星齿轮装置成为所述第1模式且所述第1旋转要素成为输入要素、所述第2旋转要素成为固定于所述固定构件的反作用力要素、所述第3旋转要素成为与所述第1输出轴连结的输出要素的情况下,所述输入切换构件成为所述第1输入状态而将所述输入轴与所述第1旋转要素连结,在所述行星齿轮装置成为所述第2模式且所述三个旋转要素能够差动的情况下,所述输入切换构件成为所述第2输入状态而将所述输入轴与所述第1输出轴直接连结。
根据该结构,能够利用输入切换构件来切换将输入轴的动力向行星齿轮装置传递的动力传递路径和将输入轴的动力不经由行星齿轮装置地向第1输出轴传递的动力传递路径。
另外,也可以是,还具备向所述第2输出轴传递动力的传递部,所述分配切换部具有:第1分配切换构件,所述第1分配切换构件将所述第1输出轴与所述传递部选择性地连结;及第2分配切换构件,所述第2分配切换构件选择性地将所述第2旋转要素或所述第3旋转要素与所述传递部连结,所述第1分配切换构件在将所述第1输出轴与所述传递部连结的情况下将所述第2旋转要素与所述第1输出轴连结的第1分配状态、在不将所述第1输出轴与所述传递部连结的情况下将所述第2旋转要素与所述第1输出轴连结的第1非分配状态、及在不将所述第1输出轴与所述传递部连结的情况下将所述第3旋转要素与所述第1输出轴连结的第2非分配状态之间进行切换,所述第2分配切换构件是也作为所述变速切换部发挥功能的构件,在将所述第2旋转要素与所述第3旋转要素连结的一体化状态、将所述第3旋转要素与所述固定构件连结的固定状态、及将所述第2旋转要素与所述传递部连结的第2分配状态之间进行切换,所述变速切换部是将所述第2分配切换构件作为接合要素的接合装置,并在将所述第2分配切换构件与所述固定构件连结的接合状态和将所述第2分配切换构件以能够旋转的方式释放的释放状态之间进行切换。
根据该结构,能够利用第1分配切换构件和第2分配切换构件来切换将输入轴的动力仅向第1输出轴传递的非分配状态和将向第1输出轴传递的动力的一部分向传递部分配的分配状态。
另外,也可以是,在所述第2分配切换构件成为所述固定状态且所述行星齿轮装置成为所述第1模式的情况下,所述输入切换构件能够在所述第1输入状态与所述第2输入状态之间进行切换,并且所述第1分配切换构件能够在所述第1分配状态与所述第1非分配状态之间进行切换,在所述行星齿轮装置成为所述第1模式时,在所述输入切换构件成为所述第1输入状态且所述第1分配切换构件成为所述第1分配状态的情况下,成为如下第1驱动状态:来自所述第1动力源的动力及所述马达的动力经由所述行星齿轮装置向所述主驱动轮和所述副驱动轮分配,并且将所述输入轴的旋转及所述马达的旋转利用所述行星齿轮装置进行变速并向所述主驱动轮及所述副驱动轮传递。
根据该结构,能够将马达的动力经由设定为第1模式的行星齿轮装置向主驱动轮传递。
另外,也可以是,在所述行星齿轮装置成为所述第1模式时,在所述输入切换构件成为所述第2输入状态且所述第1分配切换构件成为所述第1非分配状态的情况下,成为如下第2驱动状态:来自所述第1动力源的动力从所述输入轴向所述第1输出轴直接传递,且所述马达的动力经由所述行星齿轮装置向所述第1输出轴传递,并且来自所述第1动力源的动力及所述马达的动力不向所述第2输出轴传递。
根据该结构,能够将马达的动力经由设定为第1模式的行星齿轮装置向主驱动轮传递。
另外,也可以是,在所述行星齿轮装置成为所述第3模式且所述三个旋转要素一体旋转的情况下,所述第1分配切换构件在所述第1分配状态、所述第1非分配状态及所述第2非分配状态之间进行切换。
根据该结构,在行星齿轮装置设定为第3模式的状态下,能够切换第1分配切换构件的连接关系。
另外,也可以是,在所述行星齿轮装置成为所述第2模式且所述三个旋转要素能够差动的情况下,所述第1分配切换构件成为所述第2非分配状态,所述第2分配切换构件成为所述第2分配状态。
根据该结构,在行星齿轮装置设定为第2模式的状态下,能够使第1分配切换构件成为第2非分配状态,使第2分配切换构件成为第2分配状态。
另外,也可以是,还具备向所述第2输出轴传递动力的传递部,所述变速切换部具有:第1接合装置,所述第1接合装置将所述第3旋转要素作为接合要素,并在将所述第3旋转要素与所述固定构件连结的接合状态和将所述第3旋转要素以能够旋转的方式释放的释放状态之间进行切换;及第2接合装置,所述第2接合装置将所述第2旋转要素及所述第3旋转要素作为接合要素,并在将所述第2旋转要素与所述第3旋转要素接合的接合状态和将所述第2旋转要素以能够相对于所述第3旋转要素相对旋转的方式释放的释放状态之间进行切换,所述分配切换部具有分配切换构件,所述分配切换构件切换将所述第1输出轴与所述传递部连结的第1分配状态和将所述第3旋转要素与所述传递部连结的第2分配状态。
根据该结构,能够构成具备具有第1接合装置和第2接合装置的变速切换部的分动器。
另外,也可以是,在所述行星齿轮装置成为所述第2模式且所述三个旋转要素能够差动的情况下,所述第1接合装置成为所述释放状态,所述第2接合装置成为所述释放状态,所述分配切换构件成为不与所述第1输出轴连结的所述第2分配状态。
根据该结构,在行星齿轮装置设定为第2模式的状态下,能够释放第1接合装置,释放第2接合装置,使分配切换构件成为第2分配状态。
另外,也可以是,在所述行星齿轮装置成为所述第1模式的情况下,所述第1接合装置成为所述接合状态而将所述第3旋转要素与所述固定构件连结,所述第2接合装置成为所述释放状态而使所述第2旋转要素能够旋转,所述分配切换构件成为不与所述第3旋转要素连结的所述第1分配状态。
根据该结构,通过将第1接合装置接合,能够将行星齿轮装置设定为第1模式,并且能够使分配切换构件成为第1分配状态。
另外,也可以是,还具备向所述第2输出轴传递动力的传递部,所述三个旋转要素包括与所述输入轴连结的第1旋转要素、第2旋转要素、及与所述马达连结的第3旋转要素,所述变速切换部具有:第1接合装置,所述第1接合装置将所述第2旋转要素作为接合要素,并在将所述第2旋转要素与所述固定构件连结的接合状态和将所述第2旋转要素以能够旋转的方式释放的释放状态之间进行切换;及第2接合装置,所述第2接合装置将所述第2旋转要素及所述第3旋转要素作为接合要素,并在将所述第2旋转要素与所述第3旋转要素接合的接合状态和将所述第3旋转要素以能够相对于所述第2旋转要素相对旋转的方式释放的释放状态之间进行切换,所述分配切换部是也作为切换所述输入轴的连接对象的输入切换部发挥功能的构件,并具有选择性地将所述输入轴或所述传递部与所述第1输出轴连结的第1分配切换构件及选择性地将所述第2旋转要素或所述第3旋转要素与所述传递部连结的第2分配切换构件。
根据该结构,能够将马达与第3旋转要素连结的行星齿轮装置应用于分动器。
另外,也可以是,在所述行星齿轮装置成为所述第2模式且所述三个旋转要素能够差动的情况下,所述第1接合装置成为所述释放状态,所述第2接合装置成为所述释放状态,所述第1分配切换构件成为不与所述传递部连结并将所述输入轴与所述第1输出轴直接连结的非分配状态,所述第2分配切换构件成为不与所述第3旋转要素连结并将所述第2旋转要素与所述传递部连结的第1分配状态。
根据该结构,即使在马达与第3旋转要素连结的情况下,也能够将马达的动力向驱动轮传递。
另外,也可以是,在所述行星齿轮装置成为所述第1模式的情况下,所述第1接合装置成为所述接合状态而将所述第2旋转要素与所述固定构件连结,所述第2接合装置成为所述释放状态而使所述第3旋转要素能够旋转,所述第1分配切换构件成为不与所述输入轴连结并将所述第1输出轴与所述传递部连结的第2分配状态,所述第2分配切换构件成为不与所述第2旋转要素连结并将所述第3旋转要素与所述传递部连结的第3分配状态。
根据该结构,即使在马达与第3旋转要素连结的情况下,也能够将马达的动力向驱动轮传递。
另外,也可以是,还具备向所述第2输出轴传递动力的传递部,所述三个旋转要素包括与所述马达连结的第1旋转要素、第2旋转要素及第3旋转要素,所述变速切换部具有将所述输入轴与所述第1旋转要素选择性地连结的输入切换构件,所述分配切换部是也作为切换所述输入轴的连接对象的输入切换部发挥功能的构件,并具有将所述第1输出轴与所述传递部选择性地连结的第1分配切换构件及将所述第2旋转要素与所述传递部选择性地连结的第2分配切换构件,所述第1分配切换构件在将所述第1输出轴与所述传递部连结的情况下不与所述输入轴连结并将所述第2旋转要素与所述第1输出轴连结的第1分配状态、和在不将所述第1输出轴与所述传递部连结的情况下将所述输入轴与所述第1输出轴连结的非分配状态之间进行切换,所述第2分配切换构件在将所述第2旋转要素与所述第3旋转要素连结的一体化状态、将所述第3旋转要素与所述固定构件连结的固定状态、及将所述第2旋转要素与所述传递部连结的第2分配状态之间进行切换,所述变速切换部是将所述第2分配切换构件作为接合要素的接合装置,并在将所述第2分配切换构件与所述固定构件连结的接合状态和将所述第2分配切换构件以能够旋转的方式释放的释放状态之间进行切换。
根据该结构,能够利用第1分配切换构件切换输入轴与第1输出轴的连接关系。
另外,也可以是,在所述第2分配切换构件成为所述固定状态且所述行星齿轮装置成为所述第1模式的情况下,所述输入切换构件成为将所述输入轴与所述第1旋转要素连结的第1输入状态,所述第1分配切换构件成为所述第1分配状态而将所述第1输出轴与所述传递部连结。
根据该结构,即使是利用第1分配切换构件切换输入轴与第1输出轴的连接关系的结构,第1分配切换构件也能够将第1输出轴与传递部连结。
另外,也可以是,在所述行星齿轮装置成为所述第3模式且所述三个旋转要素一体旋转的情况下,所述输入切换构件成为不将所述输入轴与所述第1旋转要素连结的第2输入状态,所述第1分配切换构件成为所述非分配状态,在所述第2分配切换构件成为所述固定状态且所述行星齿轮装置成为所述第1模式的情况下,所述输入切换构件成为将所述输入轴与所述第1旋转要素连结的第1输入状态,所述第1分配切换构件成为所述第1分配状态而将所述第1输出轴与传递部连结,在所述行星齿轮装置成为所述第2模式且所述三个旋转要素能够差动的情况下,所述输入切换构件成为不将所述输入轴与所述第1旋转要素连结的第2输入状态,所述第1分配切换构件成为所述非分配状态,所述第2分配切换构件成为所述第2分配状态而将所述第2旋转要素与所述传递部连结。
根据该结构,即使是利用第1分配切换构件切换输入轴与第1输出轴的连接关系的结构,第1分配切换构件也能够将第1输出轴与传递部连结。
另外,也可以是,所述行星齿轮装置为单小齿轮型的行星齿轮装置,所述第1旋转要素为太阳轮,所述第2旋转要素为齿轮架,所述第3旋转要素为齿圈。
根据该结构,能够将行星齿轮装置由单小齿轮型构成。
发明的效果
在本发明中,对于具备第2动力源的动力传递装置,在构成差动装置的三个旋转要素中的、固定于固定构件的旋转要素以外的旋转要素连接有第2动力源。由此,在将一个旋转要素固定于固定构件的状态下传递动力的情况下,能够使第2动力源的动力向第1输出轴及第2输出轴传递。
附图说明
图1是示意性地示出搭载有第1实施方式的动力传递装置的车辆的骨架图。
图2是示出第1实施方式的分动器成为第1驱动状态的情况的骨架图。
图3是示出成为第1驱动状态的情况下的行星齿轮装置中的旋转要素的状态的共线图。
图4是示出第1实施方式的分动器成为第2驱动状态的情况的骨架图。
图5是示出成为第2驱动状态的情况下的行星齿轮装置中的旋转要素的状态的共线图。
图6是示出第1实施方式的分动器成为第3驱动状态的情况的骨架图。
图7是示出成为第3驱动状态的情况下的行星齿轮装置中的旋转要素的状态的共线图。
图8是示出第1实施方式的分动器成为第4驱动状态的情况的骨架图。
图9是示出成为第4驱动状态的情况下的行星齿轮装置中的旋转要素的状态的共线图。
图10是示出第1实施方式的分动器成为第5驱动状态的情况的骨架图。
图11是示出成为第5驱动状态的情况下的行星齿轮装置中的旋转要素的状态的共线图。
图12是示意性地示出第2实施方式的动力传递装置中的分动器的骨架图。
图13是示意性地示出第3实施方式的动力传递装置中的分动器的骨架图。
图14是示意性地示出第4实施方式的动力传递装置中的分动器的骨架图。
图15是示意性地示出第5实施方式的动力传递装置中的分动器的骨架图。
图16是示出第5实施方式的分动器成为第2驱动状态的情况的骨架图。
图17是示出第5实施方式的分动器成为第3驱动状态的情况的骨架图。
图18是示出第5实施方式的分动器成为第4驱动状态的情况的骨架图。
图19是示出第5实施方式的分动器成为第5驱动状态的情况的骨架图。
图20是示意性地示出第5实施方式的第1变形例中的分动器的骨架图。
图21是示出第5实施方式的第1变形例中的分动器成为第2驱动状态的情况的骨架图。
图22是示意性地示出第5实施方式的第2变形例中的分动器的骨架图。
图23是示意性地示出第6实施方式的动力传递装置中的分动器的骨架图。
图24是示出第6实施方式的动力传递装置中的分动器成为第2驱动状态的情况的骨架图。
图25是示意性地示出第6实施方式的第1变形例中的分动器的骨架图。
图26是示意性地示出第6实施方式的第2变形例中的分动器的骨架图。
图27是示意性地示出第7实施方式的动力传递装置中的分动器的骨架图。
图28是示出在第7实施方式中成为第2驱动状态的情况下的行星齿轮装置中的旋转要素的状态的共线图。
图29是示出在第7实施方式中成为第3驱动状态的情况下的行星齿轮装置中的旋转要素的状态的共线图。
图30是示出在第7实施方式中成为第5驱动状态的情况下的行星齿轮装置中的旋转要素的状态的共线图。
图31是示意性地示出第7实施方式的第1变形例中的分动器的骨架图。
图32是示意性地示出第7实施方式的第2变形例中的分动器的骨架图。
附图标记说明
1 车辆
2 发动机(第1动力源)
3、3R、3L 前轮
4、4R、4L 后轮
10 动力传递装置
11 变速器
12 分动器
13 前传动轴
14 后传动轴
20 分动器壳体
21 输入轴
22 后轮侧输出轴(第1输出轴)
23 前轮侧输出轴(第2输出轴)
24 行星齿轮装置
25 传递部
29 固定构件
30 马达
40 连接切换装置
41 第1牙嵌离合器
42 第2牙嵌离合器
43 第3牙嵌离合器
44 第1切换套筒
45 第2切换套筒
46 第3切换套筒
47 第1摩擦离合器
48 第2摩擦离合器
51 第1旋转构件
52 第2旋转构件
53 第3旋转构件
C 齿轮架
S 太阳轮
R 齿圈
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式的动力传递装置进行具体说明。此外,本发明并不限定于以下说明的实施方式。
图1是示意性地示出搭载有第1实施方式的动力传递装置的车辆的骨架图。车辆1具备作为动力源的发动机2、左右的前轮3L、3R、左右的后轮4L、4R、及将发动机2的动力分别向前轮3和后轮4传递的动力传递装置10。该车辆1是以前置发动机后轮驱动为基础的四轮驱动车辆。后轮4是在二轮驱动行驶中、四轮驱动行驶中均成为驱动轮的主驱动轮。另一方面,前轮3是副驱动轮,在二轮驱动行驶中成为从动轮,在四轮驱动行驶中成为驱动轮。
动力传递装置10具备与发动机2连结的变速器11、与变速器11连结的作为前后轮动力分配装置的分动器12、与分动器12分别连结的前传动轴13及后传动轴14、与前传动轴13连结的前轮用差动齿轮机构15、与后传动轴14连结的后轮用差动齿轮机构16、与前轮用差动齿轮机构15连结的左右的前轮车轴17L、17R、及与后轮用差动齿轮机构16连结的左右的后轮车轴18L、18R。此外,在不特别区分车轮和车轴的左右的情况下,省略附图标记L、R,记载为前轮3、后轮4、前轮车轴17、后轮车轴18。
从发动机2输出的动力经由变速器11向分动器12传递。并且,传递到分动器12的动力从分动器12依次经由后传动轴14、后轮用差动齿轮机构16、后轮车轴18的后轮侧的动力传递路径而向后轮4传递。另外,向后轮4侧传递的动力的一部分通过分动器12向前轮3侧分配,依次经由前传动轴13、前轮用差动齿轮机构15、前轮车轴17的前轮侧的动力传递路径而向前轮3传递。
图2是示出第1实施方式的分动器成为第1驱动状态的情况的骨架图。第1实施方式的分动器12具备作为非旋转构件的分动器壳体20。分动器12在分动器壳体20内具备输入轴21、向作为主驱动轮的后轮4输出动力的作为第1输出轴的后轮侧输出轴22、向作为副驱动轮的前轮3输出动力的作为第2输出轴的前轮侧输出轴23、及将输入轴21的旋转进行变速并向后轮侧输出轴22传递的作为变速部的行星齿轮装置24。另外,分动器12在分动器壳体20内具备作为向前轮侧输入的输入部发挥功能的传递部25、向前轮侧输出轴23输出动力的主动齿轮26、与前轮侧输出轴23一体地设置的从动齿轮27、及将主动齿轮26与从动齿轮27之间连结的前轮用驱动链28,作为形成前轮侧的动力传递路径的旋转构件。而且,分动器12在分动器壳体20内具备作为动力源发挥功能的马达30和切换旋转构件的连接状态的连接切换装置40。
输入轴21是将来自发动机2的动力向分动器12输入的输入构件。来自发动机2的动力经由变速器11向输入轴21传递。例如,输入轴21与变速器11的输出构件(未图示)花键嵌合。
后轮侧输出轴22是从分动器12向后轮4输出动力的输出构件。该后轮侧输出轴22是与输入轴21配置在同一轴线上并与后传动轴14连结的主驱动轴。
前轮侧输出轴23是从分动器12向前轮3输出动力的输出构件。该前轮侧输出轴23是配置在与输入轴21及后轮侧输出轴22不同的轴线上并与前传动轴13连结的副驱动轴。前轮侧输出轴23通过主动齿轮26的旋转而旋转。主动齿轮26与传递部25以一体旋转的方式连结。
传递部25是向前轮侧输出轴23传递动力的旋转构件。传递部25利用连接切换装置40在传递后轮侧输出轴22的动力的连接状态与不传递后轮侧输出轴22的动力的切断状态之间进行切换。传递部25及主动齿轮26配置为能够相对于后轮侧输出轴22相对旋转。在分动器12中,在与后轮侧输出轴22相同的旋转中心上配置有传递部25、主动齿轮26、行星齿轮装置24。
行星齿轮装置24由具有三个旋转要素的单小齿轮型的行星齿轮装置构成。该行星齿轮装置24作为将来自发动机2的旋转进行变速并输出的变速部发挥功能。如图2所示,行星齿轮装置24具备太阳轮S、将互相啮合的多对小齿轮支承为能够自转且能够公转的齿轮架C、及经由小齿轮而与太阳轮S啮合的齿圈R作为三个旋转要素。太阳轮S是作为输入要素发挥功能的第1旋转要素。在太阳轮S始终连结有作为第2动力源发挥功能的马达30。齿轮架C是作为输出要素发挥功能的第2旋转要素。齿圈R是作为反作用力要素发挥功能的第3旋转要素。
作为三个旋转要素的太阳轮S、齿轮架C、齿圈R利用连接切换装置40选择性地切换连接对象。在这三个旋转要素分别连结有一体旋转的旋转构件。
在太阳轮S连结有作为行星齿轮装置24的输入部发挥功能的第1旋转构件51。第1旋转构件51是与太阳轮S一体旋转的构件,具有输入齿轮齿51a。在输入齿轮齿51a连结有作为第1动力源的发动机2侧的旋转构件。另外,在第1旋转构件51安装有被输入来自马达30的动力的输入齿轮33。输入齿轮33与第1旋转构件51一体旋转。
在齿轮架C连结有作为行星齿轮装置24的输出部发挥功能的第2旋转构件52。第2旋转构件52是与齿轮架C一体旋转的构件,具有第1输出齿轮齿52a和第2输出齿轮齿52b。
在齿圈R连结有作为行星齿轮装置24的输出部发挥功能的第3旋转构件53。第3旋转构件53是与齿圈R一体旋转的构件,具有第1输出齿轮齿53a和第2输出齿轮齿53b。
马达30是能够作为电动机及发电机发挥功能的电动发电机(MG)。马达30具备转子、定子及与转子一体旋转的输出轴,经由变换器与电池电连接。如图2所示,在马达30的输出轴设置有减速齿轮31。减速齿轮31与中间轴齿轮32啮合。该中间轴齿轮32与输入齿轮33啮合。由减速齿轮31、中间轴齿轮32及输入齿轮33形成了减速齿轮列。因此,在从马达30输出的动力经由中间轴齿轮32向输入齿轮33传递时,马达30的旋转被变速(减速)并向太阳轮S传递。
连接切换装置40是对构成分动器12的旋转构件的连接状态进行切换的装置。具体而言,连接切换装置40选择性地切换与行星齿轮装置24的各旋转要素一体旋转的第1旋转构件51、第2旋转构件52、第3旋转构件53的连接对象。如图2所示,连接切换装置40具备第1牙嵌离合器41、第2牙嵌离合器42及第3牙嵌离合器43。
第1牙嵌离合器41是作为输入切换部及变速切换部发挥功能的接合装置。如图2所示,第1牙嵌离合器41将输入轴21选择性地与太阳轮S或后轮侧输出轴22连结。第1牙嵌离合器41是所谓的高低切换部(变速切换部),对将输入轴21的旋转利用行星齿轮装置24进行变速并向后轮侧输出轴22传递的变速状态和不将输入轴21的旋转进行变速地向后轮侧输出轴22传递的直接连结状态进行切换。即,第1牙嵌离合器41对将来自发动机2的动力不经由行星齿轮装置24地向后轮侧输出轴22传递的第1输入状态和将来自发动机2的动力经由行星齿轮装置24向后轮侧输出轴22传递的第2输入状态进行切换。
该第1牙嵌离合器41具有作为输入切换构件的第1切换套筒44。第1切换套筒44具有与输入轴21的齿轮齿21a啮合的第1齿轮齿44a和与后轮侧输出轴22的第1齿轮齿22a或第1旋转构件51的输入齿轮齿51a啮合的第2齿轮齿44b。第1切换套筒44通过第1牙嵌离合器41的致动器而在轴向上移动。并且,第1切换套筒44在第1齿轮齿44a与输入轴21始终啮合的状态下,以第2齿轮齿44b的啮合对象成为后轮侧输出轴22和第1旋转构件51中的任一方的方式进行切换。在第2齿轮齿44b与第1旋转构件51的输入齿轮齿51a啮合的情况下,第1牙嵌离合器41成为变速状态(第2输入状态)。另一方面,在第2齿轮齿44b与后轮侧输出轴22的第1齿轮齿22a啮合的情况下,第1牙嵌离合器41成为直接连结状态(第1输入状态)。
第2牙嵌离合器42是作为变速切换部及分配切换部发挥功能的接合装置。第2牙嵌离合器42作为变速切换部具有将行星齿轮装置24的齿圈R选择性地固定于固定构件29的功能和将齿轮架C与齿圈R以一体旋转的方式连结的功能。第2牙嵌离合器42作为分配切换部具有将成为输出要素的齿轮架C与传递部25连结的功能。即,第2牙嵌离合器42对齿圈R被机械地固定的固定状态(变速状态)、齿轮架C与齿圈R一体化的一体化状态、及齿轮架C与传递部25连结的分配状态(差动状态)进行切换。固定构件29是分动器壳体20自身、或与分动器壳体20一体化的非旋转构件。
该第2牙嵌离合器42具有作为第2分配切换构件的第2切换套筒45。第2切换套筒45具有与同齿轮架C一体旋转的第2旋转构件52的第1输出齿轮齿52a啮合的第1齿轮齿45a、与同齿圈R一体旋转的第3旋转构件53的第1输出齿轮齿53a或传递部25的第1输入齿轮齿25a啮合的第2齿轮齿45b、及与固定构件29啮合的第3齿轮齿45c。第2切换套筒45通过第2牙嵌离合器42的致动器而在轴向上移动。并且,第2切换套筒45在将齿轮架C与齿圈R以能够一体旋转的方式连结的一体化状态、将齿圈R与固定构件29连结的固定状态、及将齿轮架C与传递部25连结的分配状态之间进行切换。
第3牙嵌离合器43是作为分配切换部发挥功能的接合装置。第3牙嵌离合器43将后轮侧输出轴22与前轮3侧的传递部25选择性地连结。即,第3牙嵌离合器43对将向后轮侧输出轴22传递的动力的一部分向前轮侧输出轴23分配的分配状态和不将向后轮侧输出轴22传递的动力向前轮侧输出轴23分配的非分配状态进行切换。
该第3牙嵌离合器43具有作为第1分配切换构件的第3切换套筒46。第3切换套筒46具有与后轮侧输出轴22的第2齿轮齿22b啮合的第1齿轮齿46a、与同齿轮架C一体旋转的第2旋转构件52的第2输出齿轮齿52b啮合的第2齿轮齿46b、及与传递部25的第2输入齿轮齿25b啮合的第3齿轮齿46c。该第2齿轮齿46b和第3齿轮齿46c能够与同齿圈R一体旋转的第3旋转构件53的第2输出齿轮齿53b啮合。第3切换套筒46通过第3牙嵌离合器43的致动器而在轴向上移动。并且,第3切换套筒46将齿圈R或齿轮架C与后轮侧输出轴22连接,并且将后轮侧输出轴22与传递部25选择性地连结。也就是说,第3切换套筒46对不将后轮侧输出轴22与传递部25连结的非分配状态和将后轮侧输出轴22与传递部25连结的分配状态进行切换。
这样,连接切换装置40作为输入切换部、变速切换部及分配切换部发挥功能。输入切换部对将输入轴21与后轮侧输出轴22直接连结的直接连结状态(第1输入状态)和将输入轴21与行星齿轮装置24的太阳轮S连结的变速状态(第2输入状态)进行切换。该输入切换部为高低切换部,因此包含于变速切换部。变速切换部对将输入轴21的旋转进行变速并向后轮侧输出轴22传递的变速状态和使输入轴21的旋转不变速地向后轮侧输出轴22传递的非变速状态进行切换。并且,分配切换部对将从输入轴21输入的动力仅向后轮4传递的非分配状态(二轮驱动状态)和将从输入轴21输入的动力向前轮3和后轮4分配并传递的分配状态(四轮驱动状态)进行切换。
分动器12通过使行星齿轮装置24作为变速部发挥功能,能够使高速侧变速档Hi及低速侧变速档Lo中的任一方成立而将来自变速器11的旋转进行变速并向后级传递。另外,分动器12在成为四轮驱动状态时,对后传动轴14与前传动轴13之间的旋转差动不被限制的差动状态和它们之间的旋转差动被限制的非差动状态进行切换。即,分动器12在分配状态下,能够对后轮侧输出轴22与传递部25成为能够差动的状态的情况和后轮侧输出轴22与传递部25成为非差动状态的情况进行切换。
另外,如图1所示,车辆1具备控制车辆1的电子控制装置100。电子控制装置100向使连接切换装置40工作的致动器输出指令信号,控制连接切换装置40的动作。例如,电子控制装置100构成为包括具备CPU、RAM、ROM、输入输出接口等的微型计算机。CPU通过利用RAM的临时存储功能并按照预先存储于ROM的程序进行信号处理,从而执行车辆1的各种控制。
向电子控制装置100输入来自搭载于车辆1的各种传感器的信号。例如,来自发动机转速传感器、马达旋转角度传感器、车速传感器、加速器开度传感器、用于通过驾驶员的操作来选择高速侧变速档Hi的Hi范围选择开关、用于通过驾驶员的操作来选择四轮驱动状态的4WD选择开关的传感器信号被输入到电子控制装置100。电子控制装置100基于被输入的传感器信号执行车辆1的驱动控制等。并且,从电子控制装置100输出控制发动机2的指令信号、控制变速器11的指令信号、控制分动器12的指令信号等。控制分动器12的指令信号包括控制马达30的指令信号、控制连接切换装置40的指令信号。总之,分动器12能够利用行星齿轮装置24和连接切换装置40切换为多个驱动状态。
因此,电子控制装置100在对分动器12的驱动状态进行控制时,通过对作为第2动力源的马达30的动作进行控制,并且对连接切换装置40的连接状态进行控制,从而对行星齿轮装置24的工作状态进行控制。行星齿轮装置24通过由电子控制装置100执行连接切换装置40的切换控制,能够在第1模式(第1工作状态)、第2模式(第2工作状态)及第3模式(第3工作状态)之间进行切换。
第3模式是行星齿轮装置24所包括的三个旋转要素中的两个旋转要素互相连结且任一个旋转要素与后轮侧输出轴22连结的工作状态。第1模式是行星齿轮装置24所包括的三个旋转要素中的任一个旋转要素与输入轴21连结且剩余的旋转要素中的一方固定于固定构件29并且剩余的旋转要素中的另一方与后轮侧输出轴22连结的工作状态。第2模式是行星齿轮装置24所包括的三个旋转要素分别与马达30、后轮侧输出轴22、前轮侧输出轴23连结的工作状态。
这样,行星齿轮装置24作为变速部发挥功能,并且还作为变速切换部及分配切换部发挥功能。也就是说,在分动器12中,通过包括连接切换装置40和行星齿轮装置24的结构作为输入切换部、变速切换部、分配切换部发挥功能,从而切换为多个驱动状态。第1实施方式的分动器12能够设定为第1驱动状态、第2驱动状态、第3驱动状态、第4驱动状态、第5驱动状态。
在此,参照图2~图11,对第1~第5驱动状态进行说明。此外,在图3、图5、图7、图9、图11中,示出了表示行星齿轮装置24的旋转状态的共线图,将马达30记载为“MG”,将发动机2记载为“ENG”,将太阳轮S记载为“S”,将齿轮架C记载为“C”,将齿圈R记载为“R”,将第2牙嵌离合器42记载为“CL1”。
首先,参照图2~图3,对第1驱动状态进行说明。第1驱动状态是仅向前后轮中的后轮4传递动力的二轮驱动状态,是连接切换装置40成为非分配状态且行星齿轮装置24成为变速状态的情况。在第1驱动状态下,能够将发动机2和马达30的动力向后轮4传递,发动机2的旋转能够在分动器12中在保持非减速的状态下进行二轮驱动。
如图2所示,在分动器12成为第1驱动状态的情况下,行星齿轮装置24成为齿圈R被机械地固定的第1模式,在连接切换装置40中,第1牙嵌离合器41成为直接连结状态,并且第3牙嵌离合器43成为非分配状态。也就是说,第1切换套筒44与输入轴21和后轮侧输出轴22啮合。第2切换套筒45与第3旋转构件53和固定构件29啮合。第3切换套筒46与第2旋转构件52和后轮侧输出轴22啮合。
这样,在第1驱动状态下,由于是输入轴21与后轮侧输出轴22直接连结的直接连结状态,因此从发动机2传递到输入轴21的动力不经由行星齿轮装置24地向后轮侧输出轴22传递。因此,输入轴21的旋转不被变速地向后轮侧输出轴22传递。另一方面,马达30经由变速状态的行星齿轮装置24与后轮侧输出轴22连结。因此,在第1驱动状态下,在将马达30的动力向后轮侧输出轴22传递时,如图3所示,将马达30的旋转利用行星齿轮装置24进行变速并向后轮侧输出轴22传递。另外,在第1驱动状态下,能够进行仅利用马达30的动力使车辆1行驶的EV行驶模式。
接着,参照图4~图5,对第2驱动状态进行说明。第2驱动状态是仅向前后轮中的后轮4传递动力的二轮驱动状态,是连接切换装置40成为非分配状态且行星齿轮装置24成为非变速状态的情况。在第2驱动状态下,能够将发动机2和马达30的动力向后轮4传递,发动机2的旋转能够在分动器12中在保持非减速的状态下进行二轮驱动。
如图4所示,在分动器12成为第2驱动状态的情况下,行星齿轮装置24成为齿轮架C与齿圈R以能够一体旋转的方式连结的第3模式,在连接切换装置40中,第1牙嵌离合器41成为直接连结状态,并且第3牙嵌离合器43成为非分配状态。也就是说,第1切换套筒44与输入轴21和后轮侧输出轴22啮合。第2切换套筒45与第2旋转构件52和第3旋转构件53啮合。第3切换套筒46与第2旋转构件52和后轮侧输出轴22啮合。
这样,在第2驱动状态下,由于输入轴21与后轮侧输出轴22直接连结,因此从发动机2传递到输入轴21的动力不经由行星齿轮装置24地向后轮侧输出轴22传递。因此,输入轴21的旋转不被变速地向后轮侧输出轴22传递。另外,虽然马达30经由行星齿轮装置24与后轮侧输出轴22连结,但行星齿轮装置24为非变速状态。因此,在第2驱动状态下,在将马达30的动力向后轮侧输出轴22传递时,如图5所示,三个旋转要素成为同一转速。
接着,参照图6~图7,对第3驱动状态进行说明。第3驱动状态是向前轮3和后轮4传递动力的四轮驱动状态,是连接切换装置40成为分配状态且行星齿轮装置24成为分配状态(差动状态)的情况。在第3驱动状态下,能够利用从马达30输出的马达转矩进行前后分配控制。第3驱动状态是所谓的转矩分配4WD模式。转矩分配模式的目的在于,利用马达30的动力使前轮3产生驱动力,使向传递部25和后轮侧输出轴22传递的动力分配变化。
如图6所示,在分动器12成为第3驱动状态的情况下,行星齿轮装置24成为太阳轮S、齿轮架C及齿圈R能够差动的第2模式,在连接切换装置40中,第1牙嵌离合器41成为直接连结状态,第2牙嵌离合器42成为分配状态,第3牙嵌离合器43成为分配状态。也就是说,第1切换套筒44与输入轴21和后轮侧输出轴22啮合。第2切换套筒45与第2旋转构件52和传递部25啮合。第3切换套筒46与第3旋转构件53和后轮侧输出轴22啮合。这样,在利用第3切换套筒46将第3旋转构件53与后轮侧输出轴22连结的情况下,第3切换套筒46的第1齿轮齿46a与后轮侧输出轴22的第2齿轮齿22b啮合,第3切换套筒46的第2齿轮齿46b与第3旋转构件53的第2输出齿轮齿53b啮合。
这样,在第3驱动状态下,由于是输入轴21与后轮侧输出轴22直接连结的直接连结状态,因此从发动机2传递到输入轴21的动力不经由行星齿轮装置24地向后轮侧输出轴22传递。因此,输入轴21的旋转不被变速地向后轮侧输出轴22传递。另外,行星齿轮装置24为能够差动的分配状态,因此马达30的动力经由行星齿轮装置24向传递部25和后轮侧输出轴22分配并传递。因此,在第3驱动状态下,如图7所示,能够利用从马达30输出的转矩来控制向前轮侧和后轮侧传递的动力的分配。
接着,参照图8~图9,对第4驱动状态进行说明。第4驱动状态是向前轮3和后轮4传递动力的四轮驱动状态,是连接切换装置40成为分配状态且行星齿轮装置24成为非变速状态的情况。在第4驱动状态下,能够将发动机2的旋转在分动器12中在保持非减速的状态下进行固定分配4WD模式。另外,第4驱动状态成为分动器12被设定为高速侧变速档Hi的Hi模式。
如图8所示,在分动器12成为第4驱动状态的情况下,行星齿轮装置24成为齿轮架C与齿圈R以能够一体旋转的方式连结的第3模式,在连接切换装置40中,第1牙嵌离合器41成为直接连结状态,且第3牙嵌离合器43成为分配状态。也就是说,第1切换套筒44与输入轴21和后轮侧输出轴22啮合。第2切换套筒45与第2旋转构件52和第3旋转构件53啮合。第3切换套筒46与第2旋转构件52或第3旋转构件53、和后轮侧输出轴22及传递部25啮合。这样,在利用第3切换套筒46将后轮侧输出轴22与传递部25连结的情况下,第3切换套筒46的第2齿轮齿46b与第2旋转构件52的第2输出齿轮齿52b和第3旋转构件53的第2输出齿轮齿53b中的任一方啮合即可。
这样,在第4驱动状态下,由于输入轴21与后轮侧输出轴22直接连结,因此从发动机2传递到输入轴21的动力不经由行星齿轮装置24地向后轮侧输出轴22传递。因此,输入轴21的旋转不被变速地向后轮侧输出轴22传递。另外,虽然马达30经由行星齿轮装置24与后轮侧输出轴22连结,但行星齿轮装置24为非变速状态。因此,在第4驱动状态下,在将马达30的动力向后轮侧输出轴22传递时,如图9所示,三个旋转要素成为同一转速。
接着,参照图10~图11,对第5驱动状态进行说明。第5驱动状态是向前轮3和后轮4传递动力的四轮驱动状态,通过使连接切换装置40成为分配状态且行星齿轮装置24成为变速状态来设定。在第5驱动状态下,能够进行将发动机2的旋转利用分动器12进行减速的固定分配4WD模式。另外,第5驱动状态成为分动器12被设定为低速侧变速档Lo的Lo模式。也就是说,在第5驱动状态下,即使在Lo模式下也能够利用马达30来驱动后轮4。
如图10所示,在分动器12成为第5驱动状态的情况下,行星齿轮装置24成为齿圈R被机械地固定的第1模式,在连接切换装置40中,第1牙嵌离合器41成为第2输入状态(变速状态),且第3牙嵌离合器43成为分配状态。也就是说,第1切换套筒44与输入轴21和第1旋转构件51啮合。第2切换套筒45与第3旋转构件53和固定构件29啮合。第3切换套筒46与第2旋转构件52和后轮侧输出轴22啮合。
这样,在第5驱动状态下,由于输入轴21与第1旋转构件51连结,因此从发动机2传递到输入轴21的动力经由行星齿轮装置24向后轮侧输出轴22传递。另外,由于行星齿轮装置24为变速状态,因此输入轴21的旋转被行星齿轮装置24变速并向后轮侧输出轴22传递。同样,马达30也经由变速状态的行星齿轮装置24与后轮侧输出轴22连结。因此,在第5驱动状态下,在将马达30的动力向后轮侧输出轴22传递时,如图11所示,将马达30的旋转利用行星齿轮装置24进行变速并向后轮侧输出轴22传递。
如以上说明的那样,根据第1实施方式,在行星齿轮装置24所包括的三个旋转要素中的固定于固定构件29的旋转要素以外的旋转要素始终连结有马达30。因此,即使在行星齿轮装置24将一个旋转要素固定于固定构件29的变速状态下,也能够将马达30的动力向后轮侧输出轴22传递。由此,在行星齿轮装置24成为变速状态的情况下,能够对发动机2的动力附加马达30的动力并向后轮4传递。而且,在行星齿轮装置24成为变速状态的情况下,能够将马达30的旋转利用行星齿轮装置24进行变速并向后轮4传递。
此外,作为上述的第1实施方式的变形例,行星齿轮装置24也可以由双小齿轮型的行星齿轮装置构成。在分动器12具备双小齿轮型的行星齿轮装置的情况下,马达30与太阳轮S始终连结,选择性地固定于固定构件29的旋转要素成为齿轮架C,作为输出要素发挥功能的旋转要素成为齿圈R。
另外,作为别的变形例,也可以是输入轴21与行星齿轮装置24的太阳轮S始终连接的结构。在该情况下,第1牙嵌离合器41在将输入轴21与后轮侧输出轴22直接连结的接合状态和将输入轴21从后轮侧输出轴22切断分离的释放状态之间进行切换。
另外,作为别的变形例,在第3模式下行星齿轮装置24的三个旋转要素一体旋转的情况下,不限于齿轮架C与齿圈R以能够一体旋转的方式连结的情况。也就是说,以能够一体旋转的方式连结的两个旋转要素没有特别限定。而且,也可以将三个旋转要素全部以能够一体旋转的方式连结。
另外,作为别的变形例,在第1模式下,行星齿轮装置24的三个旋转要素中的固定于固定构件29的旋转要素只要是输入要素以外的要素即可,可以是任意的旋转要素。例如,也可以将齿轮架C作为固定于固定构件29的固定要素,将齿圈R作为输出要素。总之,只要能够相对于来自输入轴21的输入固定行星齿轮装置24的一个旋转要素并对输入要素和输出要素赋予转速差即可。在上述实施方式中,作为能够进行最减速的组合,构成为将太阳轮S作为输入要素,将齿轮架C作为输出要素,将齿圈R作为固定要素。
另外,在上述实施方式中,作为在第2模式下向前轮侧的动力传递为最大的组合,将太阳轮S作为输入要素,将齿轮架C作为输出要素,但也可以是其他的组合。例如,也可以是,在第3模式下,将齿圈R作为输入要素,将齿轮架C作为输出要素。此外,在行星齿轮装置24为单小齿轮型的情况下将马达30连接于齿轮架C的结构、或者在行星齿轮装置24为双小齿轮型的情况下将马达30连接于齿圈R的结构无法进行转矩分配,因此不包含于本发明。
另外,作为别的变形例,构成连接切换装置40的接合装置只要能够实现第1模式、第2模式及第3模式的连接状态即可,其数量、形态(牙嵌离合器、摩擦离合器等)能够自由地选择。上述实施方式是为了小型化而能够用三个牙嵌离合器实现全部的连接状态的结构例。
另外,只要是在Lo模式时能够进行马达驱动的结构即可,如果是固定要素以外的旋转要素,也可以将马达30与任意的旋转要素连接。此外,马达30的配置、连接时的减速的有无(减速齿轮31等)、向马达30的变速机构的追加等没有特别限定。能够根据车辆1、马达30的规格适当选择。在上述实施方式中,作为在Lo模式时能够将发动机2的旋转和马达30的旋转利用行星齿轮装置24同时减速且能够在二轮驱动状态下共有减速功能的例子,是与发动机2同样地进行与太阳轮S的连接并省略了马达单独的变速功能的结构例。
接着,对第2实施方式的动力传递装置进行说明。在第2实施方式中,与第1实施方式不同,在行星齿轮装置24的三个旋转要素能够差动的情况下,构成为向前轮3输出动力的输出要素成为齿圈R。此外,在第2实施方式的说明中,对与第1实施方式同样的构成引用附图标记,并省略说明。
图12是示意性地示出第2实施方式的动力传递装置中的分动器的骨架图。在第2实施方式的分动器12中,行星齿轮装置24的齿轮架C与后轮侧输出轴22始终连结。齿轮架C与后轮侧输出轴22以一体旋转的方式连结。
连接切换装置40具备第1牙嵌离合器41、第2牙嵌离合器42、第3牙嵌离合器43、第1摩擦离合器47及第2摩擦离合器48。
第2牙嵌离合器42将齿圈R选择性地固定于固定构件29。第2牙嵌离合器42所具有的第2切换套筒45与第3旋转构件53的第1输出齿轮齿53a始终啮合。第2切换套筒45通过第2牙嵌离合器42的致动器而在轴向上移动,在与固定构件29啮合的接合状态和不与固定构件29啮合的释放状态之间进行切换。
第3牙嵌离合器43在将齿圈R与传递部25连结的第1分配状态和将后轮侧输出轴22与传递部25连结的第2分配状态之间进行切换。第3牙嵌离合器43所具有的第3切换套筒46通过第3牙嵌离合器43的致动器而在轴向上移动,在不与后轮侧输出轴22啮合的状态下与第3旋转构件53和传递部25啮合的第1分配状态和在不与第3旋转构件53啮合的状态下与后轮侧输出轴22及传递部25啮合的第2分配状态之间进行切换。
第1摩擦离合器47是将齿圈R选择性地固定于固定构件29的摩擦接合装置,构成为通过液压致动器而进行工作的液压式。该第1摩擦离合器47具有固定侧的第1摩擦接合要素和与齿圈R一体旋转的旋转侧的第2摩擦接合要素,通过液压产生接合力。也就是说,在第1摩擦离合器47中,能够通过控制液压来控制接合力。并且,当第1摩擦离合器47接合时,齿圈R不能旋转,当第1摩擦离合器47释放时,齿圈R能够旋转。
例如,在将齿圈R固定于固定构件29时,在释放第2牙嵌离合器42的状态下将第1摩擦离合器47从释放状态切换为接合状态。并且,在使第1摩擦离合器47成为接合状态的状态下,将第2牙嵌离合器42从释放状态切换为接合状态。之后,当第2牙嵌离合器42成为接合状态时,能够使第1摩擦离合器47释放。由此,即使不供给用于使第2摩擦离合器48产生接合力的液压,也能够以机械力固定齿圈R。
第2摩擦离合器48是将齿圈R与齿轮架C选择性地接合的摩擦接合装置,构成为通过液压致动器而进行工作的液压式。该第2摩擦离合器48具有与齿圈R一体旋转的旋转侧的第1摩擦接合要素和与齿轮架C一体旋转的旋转侧的第2摩擦接合要素,通过液压产生接合力。第2摩擦离合器48也能够通过控制液压来控制接合力。并且,当第2摩擦离合器48接合时,齿轮架C与齿圈R以能够一体旋转的方式连结,当第2摩擦离合器48释放时,齿轮架C能够相对于齿圈R相对旋转。
另外,如图12所示,在第2实施方式的分动器12成为第3驱动状态的情况下,行星齿轮装置24成为太阳轮S、齿轮架C及齿圈R能够差动的第2模式,在连接切换装置40中,第1牙嵌离合器41成为直接连结状态,第2牙嵌离合器42成为释放状态,第3牙嵌离合器43成为第1分配状态,第1摩擦离合器47成为释放状态,第2摩擦离合器48成为释放状态。也就是说,第2切换套筒45与固定构件29不啮合。这样,在第2实施方式的第3驱动状态下,行星齿轮装置24能够差动,马达30的动力经由行星齿轮装置24从齿圈R向传递部25传递。
此外,在上述的第2实施方式中,对具备第2牙嵌离合器42的结构进行了说明,但作为第2实施方式的变形例,也可以是不具备第2牙嵌离合器42的结构。另外,能够将上述的第1实施方式的变形例应用于第2实施方式。
接着,对第3实施方式的动力传递装置进行说明。在第3实施方式中,与第1实施方式、第2实施方式不同,输入轴21与太阳轮S始终连结,并且马达30与齿圈R始终连结。此外,在第3实施方式的说明中,对与第1实施方式、第2实施方式同样的构成引用附图标记,并省略说明。
图13是示意性地示出第3实施方式的动力传递装置中的分动器的骨架图。在第3实施方式的分动器12中,在太阳轮S始终连结有输入轴21。太阳轮S与输入轴21以一体旋转的方式连结。而且,在齿圈R始终连结有马达30。
连接切换装置40具备第2牙嵌离合器42、第3牙嵌离合器43、第1摩擦离合器47及第2摩擦离合器48。即,在第3实施方式中,不具备上述的第1牙嵌离合器41。此外,第2摩擦离合器48与第2实施方式是同样的,因此省略说明。
第2牙嵌离合器42切换行星齿轮装置24与传递部25的连接关系,将传递部25选择性地与齿轮架C或齿圈R连结。该第2牙嵌离合器42所具有的第2切换套筒45是与第2旋转构件52、第3旋转构件53及传递部25啮合的切换构件,在将齿轮架C与传递部25连结的分配状态和将齿圈R与传递部25连结的分配状态之间进行切换。
第3牙嵌离合器43切换输入轴21、后轮侧输出轴22及传递部25的连接关系。第3牙嵌离合器43在将输入轴21与后轮侧输出轴22直接连结的直接连结状态和将传递部25与后轮侧输出轴22连结的变速状态之间进行切换。第3牙嵌离合器43所具有的第3切换套筒46与输入轴21、后轮侧输出轴22及传递部25啮合。第3切换套筒46通过第3牙嵌离合器43的致动器而在轴向上移动,在与输入轴21和后轮侧输出轴22啮合的直接连结状态和与后轮侧输出轴22和传递部25啮合的变速状态之间进行切换。
第1摩擦离合器47是将齿轮架C选择性地固定于固定构件29的摩擦接合装置,构成为通过液压致动器而进行工作的液压式。该第1摩擦离合器47具有固定侧的第1摩擦接合要素和与齿轮架C一体旋转的旋转侧的第2摩擦接合要素,通过液压产生接合力。并且,当第1摩擦离合器47接合时,齿轮架C不能旋转,当第1摩擦离合器47释放时,齿轮架C能够旋转。
另外,如图13所示,在第3实施方式的分动器12成为第3驱动状态的情况下,行星齿轮装置24成为太阳轮S、齿轮架C及齿圈R能够差动的第2模式,在连接切换装置40中,第2牙嵌离合器42成为分配状态,第3牙嵌离合器43成为非分配状态,第1摩擦离合器47成为释放状态,第2摩擦离合器48成为释放状态。也就是说,第2切换套筒45与第2旋转构件52和传递部25啮合。第3切换套筒46与输入轴21和后轮侧输出轴22啮合。这样,在第3实施方式的第3驱动状态下,行星齿轮装置24能够差动,马达30的动力从齿轮架C向传递部25传递。
此外,作为上述的第3实施方式的变形例,也可以具备将齿轮架C与固定构件29选择性地连结的牙嵌离合器。能够将上述的第1实施方式的变形例应用于第3实施方式。
接着,对第4实施方式的动力传递装置进行说明。在第4实施方式中,与第1实施方式不同,第3牙嵌离合器43构成为也作为输入切换部发挥功能。此外,在第4实施方式的说明中,对与第1实施方式同样的构成引用附图标记,并省略说明。
图14是示意性地示出第4实施方式的动力传递装置中的分动器的骨架图。在第4实施方式的分动器12中,第3牙嵌离合器43能够将输入轴21与后轮侧输出轴22选择性地连结。
第1牙嵌离合器41在将输入轴21与太阳轮S连结的变速状态(接合状态)和不将输入轴21与太阳轮S连结的非变速状态(释放状态)之间进行切换。
第3牙嵌离合器43切换输入轴21、后轮侧输出轴22、齿轮架C、齿圈R及传递部25的连接关系。第3牙嵌离合器43所具有的第3切换套筒46在与输入轴21、第2旋转构件52及后轮侧输出轴22啮合的第1非分配状态、与输入轴21、第3旋转构件53及后轮侧输出轴22啮合的第2非分配状态、及与第2旋转构件52、后轮侧输出轴22及传递部25啮合的分配状态之间进行切换。第3切换套筒46还具有第4齿轮齿46d。第4齿轮齿46d与输入轴21的齿轮齿21b啮合。
另外,如图14所示,在第4实施方式的分动器12成为第5驱动状态的情况下,行星齿轮装置24成为齿圈R被机械地固定的第1模式,在连接切换装置40中,第1牙嵌离合器41成为变速状态(接合状态),第3牙嵌离合器43成为分配状态。也就是说,第1切换套筒44与输入轴21和第1旋转构件51啮合。第2切换套筒45与第3旋转构件53和固定构件29啮合。第3切换套筒46与第2旋转构件52、后轮侧输出轴22及传递部25啮合。
此外,能够将上述第1实施方式的变形例应用于第4实施方式。
另外,在第1实施方式中,由于能够进行二轮驱动下的EV行驶,因此在分动器12成为第1驱动状态的情况下实施EV行驶模式,由此马达30的旋转被分动器12变速并向后轮4传递。而且,在第1实施方式中,在分动器12成为第2驱动状态的情况下能够实施EV行驶模式。也就是说,通过在分动器12成为第2驱动状态的情况下实施EV行驶模式,从而马达30的旋转在分动器12中在保持非减速的状态下向后轮4传递。并且,在第1实施方式中,后轮4是第1驱动轮,前轮3是第2驱动轮。
另外,在第1实施方式中,第2牙嵌离合器42是将行星齿轮装置24所具有的三个旋转要素中的任一个与固定构件29选择性地连结的固定切换部。也就是说,连接切换装置40具有固定切换部。并且,固定切换部在将第3旋转要素连结于固定构件29的固定状态和将第3旋转要素以能够旋转的方式释放的非固定状态之间进行切换。
另外,在第1实施方式中,在分动器12成为第4驱动状态及第5驱动状态的情况下,第3切换套筒46与传递部25连结。另一方面,在分动器12成为第1驱动状态、第2驱动状态、第3驱动状态的情况下,第3切换套筒46不与传递部25连结。而且,在分动器12成为第3驱动状态的情况下,第2切换套筒45与传递部25连结。另一方面,在分动器12成为第1驱动状态、第2驱动状态、第4驱动状态、第5驱动状态的情况下,第2切换套筒45不与传递部25连结。
另外,在第1实施方式中,连接切换装置40选择性地切换输入轴21、后轮侧输出轴22、前轮侧输出轴23、太阳轮S、齿轮架C及齿圈R的连接关系。并且,输入切换部切换输入轴21的连接对象。另外,分配切换部将后轮侧输出轴22选择性地与齿轮架C或齿圈R连结。该分配切换部在将后轮侧输出轴22与齿轮架C连结的第1连接状态和将后轮侧输出轴22与齿圈R连结的第2连接状态之间进行切换。而且,分配切换部能够切换为将后轮侧输出轴22与齿轮架C及齿圈R连结的第3连接状态。
更详细而言,分配切换部具有将后轮侧输出轴22选择性地与齿轮架C或齿圈R连结的第1分配切换构件及将齿轮架C与齿圈R选择性地连结的第2分配切换构件。第1分配切换构件在第1连接状态、第2连接状态及第3连接状态之间进行切换。第2分配切换构件在将齿轮架C与齿圈R连结的第4连接状态和不将齿轮架C与齿圈R连结的第5连接状态之间进行切换。也就是说,第3牙嵌离合器43及第3切换套筒46在第1连接状态、第2连接状态及第3连接状态之间进行切换。第2牙嵌离合器42及第2切换套筒45在第4连接状态与第5连接状态之间进行切换。
另外,如第2实施方式、第3实施方式那样,在连接切换装置40具备第2摩擦离合器48并利用第2摩擦离合器48将齿圈R与齿轮架C选择性地接合的结构中,第2摩擦离合器48作为第2分配切换构件发挥功能。也就是说,如图12所示,在第2实施方式中,第3牙嵌离合器43及第3切换套筒46在第1连接状态与第2连接状态之间进行切换。并且,第2摩擦离合器48在第4连接状态与第5连接状态之间进行切换。
接着,对第5实施方式的动力传递装置进行说明。在第5实施方式中,与第1实施方式不同,构成为在EV行驶模式时能够进行仅将前轮3作为驱动轮的二轮驱动行驶的动力传递装置10。此外,在第5实施方式的说明中,对与第1实施方式同样的构成引用附图标记,并省略说明。
第5实施方式的车辆1具备在EV行驶模式中能够进行将前轮3作为驱动轮并将后轮4作为从动轮的二轮驱动行驶的动力传递装置10。前轮3在EV行驶模式时的二轮驱动行驶中和四轮驱动行驶中成为驱动轮。后轮4在EV行驶模式时的二轮驱动行驶中成为从动轮,在四轮驱动行驶中成为驱动轮。在该第5实施方式中,后轮4是第1驱动轮,前轮3是第2驱动轮。
图15是示意性地示出第5实施方式的动力传递装置中的分动器的骨架图。在第5实施方式的分动器12中,行星齿轮装置24的齿轮架C与作为前轮侧的输入部的传递部25始终连结。齿轮架C与传递部25以一体旋转的方式连结。即,齿轮架C以能够传递动力的方式与前轮侧输出轴23始终连接。
马达30与输入轴21及后轮侧输出轴22配置在同一轴线上,并构成为与第1旋转构件51一体旋转。马达30具有安装于第1旋转构件51的转子30a。转子30a与太阳轮S以一体旋转的方式连结。因此,转子30a、第1旋转构件51及太阳轮S一体旋转。
第2牙嵌离合器42将齿圈R选择性地固定于固定构件29。也就是说,该第2牙嵌离合器42是固定切换部。第2牙嵌离合器42所具有的第2切换套筒45与固定构件29始终啮合。第2切换套筒45在与第3旋转构件53的第1输出齿轮齿53a啮合的接合状态(固定状态)和不与第1输出齿轮齿53a啮合的释放状态(非固定状态)之间进行切换。
第3牙嵌离合器43切换后轮侧输出轴22、齿轮架C及齿圈R的连接关系。第3牙嵌离合器43在不将后轮侧输出轴22与齿圈R及齿轮架C连结的第1非分配状态(第6连接状态)、将齿圈R与齿轮架C连结的第2非分配状态(第7连接状态)、将后轮侧输出轴22与齿圈R连结的第1分配状态(第2连接状态)、将后轮侧输出轴22与齿圈R及齿轮架C连结的第2分配状态(第3连接状态)、及将后轮侧输出轴22与齿轮架C连结的第3分配状态(第1连接状态)之间进行切换。也就是说,第5实施方式的第3牙嵌离合器43,作为分配切换部,能够切换为不将后轮侧输出轴22与齿圈R及齿轮架C连结的第6连接状态和将齿圈R与齿轮架C连结的第7连接状态。
该第3牙嵌离合器43具有作为第1分配切换构件及第2分配切换构件发挥功能的第3切换套筒46。第3切换套筒46具有与后轮侧输出轴22的第2齿轮齿22b及第3旋转构件53的第2输出齿轮齿53b啮合的第1齿轮齿46a、和与第2旋转构件52的第2输出齿轮齿52b、第3旋转构件53的第2输出齿轮齿53b及后轮侧输出轴22的第2齿轮齿22b啮合的第2齿轮齿46b。并且,第3切换套筒46在仅与后轮侧输出轴22啮合的第1非分配状态(第6连接状态)、在不与后轮侧输出轴22啮合的状态下与第3旋转构件53及第2旋转构件52啮合的第2非分配状态(第7连接状态)、在不与第2旋转构件52啮合的状态下与后轮侧输出轴22及第3旋转构件53啮合的第1分配状态(第2连接状态)、与后轮侧输出轴22、第3旋转构件53及第2旋转构件52啮合的第2分配状态(第3连接状态)、及在不与第3旋转构件53啮合的状态下与后轮侧输出轴22及第2旋转构件52啮合的第3分配状态(第1连接状态)之间进行切换。也就是说,第5实施方式的第3切换套筒46,作为分配切换构件,能够切换为仅与后轮侧输出轴22啮合的第6连接状态和在不与后轮侧输出轴22啮合的状态下与第3旋转构件53及第2旋转构件52啮合的第7连接状态。并且,第3牙嵌离合器43也作为第2分配切换构件发挥功能,因此意味着在作为第1分配切换构件而成为第1连接状态、第3连接状态、第7连接状态且将齿轮架C与齿圈R连结的情况下作为第2分配切换构件而成为第4连接状态。同样,意味着第3牙嵌离合器43在作为第1分配切换构件而成为第2连接状态、第6连接状态的情况下作为第2分配切换构件而成为第5连接状态。
在此,参照图15~图19,对由第5实施方式的分动器12实现的第1~第5驱动状态进行说明。
首先,参照图15,对第5实施方式的第1驱动状态进行说明。第5实施方式的第1驱动状态是仅向前后轮中的前轮3传递动力的二轮驱动状态,是连接切换装置40成为非分配状态且行星齿轮装置24成为变速状态的情况。在该第1驱动状态下,能够在使发动机2停止的状态下将马达30的动力向前轮3传递,能够进行马达30的旋转被分动器12减速的二轮驱动。
如图15所示,在第5实施方式的分动器12成为第1驱动状态的情况下,行星齿轮装置24成为齿圈R被机械地固定的第1模式,在连接切换装置40中,第1牙嵌离合器41成为直接连结状态,第2牙嵌离合器42成为释放状态,第3牙嵌离合器43成为第1非分配状态(第6连接状态)。也就是说,第2切换套筒45与第3旋转构件53和固定构件29啮合。第3切换套筒46仅与后轮侧输出轴22啮合。
这样,在第1驱动状态下,虽然是发动机2与后轮侧输出轴22直接连结的直接连结状态,但在发动机2停止期间,后轮侧输出轴22不会被发动机2驱动。另一方面,马达30经由变速状态的行星齿轮装置24与前轮侧输出轴23连结。因此,在第1驱动状态下,在将马达30的动力向前轮侧输出轴23传递时,将马达30的旋转利用行星齿轮装置24进行变速并向前轮侧输出轴23传递。
接着,参照图16,对第5实施方式的第2驱动状态进行说明。第5实施方式的第2驱动状态是仅向前后轮中的前轮3传递动力的二轮驱动状态,是连接切换装置40成为非分配状态且行星齿轮装置24成为非变速状态的情况。在该第2驱动状态下,能够在使发动机2停止的状态下将马达30的动力向前轮3传递,马达30的旋转能够在分动器12中在保持非减速的状态下进行二轮驱动。
如图16所示,在第5实施方式的分动器12成为第2驱动状态的情况下,行星齿轮装置24成为齿轮架C与齿圈R以能够一体旋转的方式连结的第3模式,在连接切换装置40中,第1牙嵌离合器41成为直接连结状态,且第3牙嵌离合器43成为第2非分配状态(第7连接状态)。也就是说,第2切换套筒45不与第3旋转构件53啮合。第3切换套筒46与第2旋转构件52和第3旋转构件53啮合。
这样,在第2驱动状态下,虽然是发动机2与后轮侧输出轴22直接连结的直接连结状态,但在发动机2停止期间,后轮侧输出轴22不会被发动机2驱动。另外,虽然马达30经由行星齿轮装置24与前轮侧输出轴23连结,但行星齿轮装置24为非变速状态。因此,在第2驱动状态下,在将马达30的动力向前轮侧输出轴23传递时,行星齿轮装置24的三个旋转要素成为同一转速。即,使马达30的旋转不利用行星齿轮装置24进行变速地向前轮侧输出轴23传递。
接着,参照图17,对第5实施方式的第3驱动状态进行说明。如图17所示,在第5实施方式的分动器12成为第3驱动状态的情况下,行星齿轮装置24成为太阳轮S、齿轮架C及齿圈R能够差动的第2模式,在连接切换装置40中,第1牙嵌离合器41成为直接连结状态,第2牙嵌离合器42成为释放状态,第3牙嵌离合器43成为第1分配状态(第2连接状态)。也就是说,第2切换套筒45不与第3旋转构件53啮合。第3切换套筒46与第3旋转构件53和后轮侧输出轴22啮合。
接着,参照图18,对第5实施方式的第4驱动状态进行说明。如图18所示,在第5实施方式的分动器12成为第4驱动状态的情况下,行星齿轮装置24成为齿轮架C与齿圈R以能够一体旋转的方式连结的第3模式,在连接切换装置40中,第1牙嵌离合器41成为直接连结状态,第2牙嵌离合器42成为释放状态,第3牙嵌离合器43成为第2分配状态(第3连接状态)。也就是说,第2切换套筒45不与第3旋转构件53啮合。第3切换套筒46与第2旋转构件52、第3旋转构件53及后轮侧输出轴22啮合。
接着,参照图19,对第5实施方式的第5驱动状态进行说明。首先,在第5实施方式的第5驱动状态下,即使是Lo模式,也能够利用马达30来驱动前轮3。并且,如图19所示,在第5实施方式的分动器12成为第5驱动状态的情况下,行星齿轮装置24成为齿圈R被机械地固定的第1模式,在连接切换装置40中,第1牙嵌离合器41成为第2输入状态,第2牙嵌离合器42成为接合状态,第3牙嵌离合器43成为第3分配状态(第1连接状态)。也就是说,第2切换套筒45与固定构件29和第3旋转构件53啮合。第3切换套筒46与后轮侧输出轴22和第2旋转构件52啮合。
如以上说明了的那样,根据第5实施方式,即使在EV行驶模式时能够仅驱动前轮3的动力传递装置10中,也能够得到与第1实施方式同样的效果。
此外,作为第5实施方式的变形例,也可以具备将齿轮架C与齿圈R选择性地连结的摩擦接合装置。在图20和图21中例示该变形例。
如图20所示,在第5实施方式的第1变形例中的分动器12中,连接切换装置40具备第1牙嵌离合器41、第2牙嵌离合器42、第3牙嵌离合器43及摩擦离合器401。此外,摩擦离合器401的硬件结构,与第2实施方式的第2摩擦离合器48是同样的。
在该第1变形例中,在通过第1牙嵌离合器41成为直接连结状态、第2牙嵌离合器42成为释放状态、第3牙嵌离合器43成为第1分配状态或第1非分配状态从而在行星齿轮装置24中齿轮架C与齿圈R相对旋转的情况下,能够将摩擦离合器401切换为接合状态和释放状态。
例如,如图20所示,在第1牙嵌离合器41将输入轴21与后轮侧输出轴22连结、第2牙嵌离合器42释放、第3牙嵌离合器43将齿圈R与后轮侧输出轴22连结的情况下,通过使摩擦离合器401成为接合状态,从而分动器12成为第4驱动状态,通过使摩擦离合器401成为释放状态,从而分动器12成为第3驱动状态。也就是说,在第1变形例中,即使不通过第3牙嵌离合器43的致动器使第3切换套筒46在轴向上移动,也能够通过使摩擦离合器401的状态变化来进行第3驱动状态与第4驱动状态的切换。并且,也可以是,在通过将摩擦离合器401从释放状态切换为接合状态从而从第3驱动状态转变为第4驱动状态的情况下,在使摩擦离合器401接合的状态下,使第3切换套筒46在轴向上移动,使第3切换套筒46与第2旋转构件52、第3旋转构件53及后轮侧输出轴22连结。在该情况下,也可以在第3切换套筒46从第1分配状态转变为第2分配状态之后,将摩擦离合器401从接合状态切换为释放状态。
另外,如图21所示,在第1牙嵌离合器41将输入轴21与后轮侧输出轴22连结、第2牙嵌离合器42释放、第3牙嵌离合器43仅与后轮侧输出轴22连结的情况下,通过使摩擦离合器401成为接合状态而使分动器12成为第2驱动状态。也就是说,在第1变形例中,即使不通过第3牙嵌离合器43的致动器使第3切换套筒46在轴向上移动,也能够通过将摩擦离合器401从释放状态切换为接合状态来实现第2驱动状态。
另外,在第1变形例中,也可以具备用于将齿轮架C与齿圈R选择性地接合的专用的牙嵌离合器来代替摩擦离合器401。而且,在该第1变形例中,也可以具备用于将齿圈R与固定构件29连结的专用的摩擦接合装置来代替第2牙嵌离合器42。
另外,作为第5实施方式的第2变形例,也可以除了将齿轮架C与齿圈R选择性地连结的摩擦接合装置(摩擦离合器401)之外,还具备将齿圈R选择性地固定于固定构件29的摩擦接合装置。在图22中例示该第2变形例。
如图22所示,在第5实施方式的第2变形例中的分动器12中,连接切换装置40具备第1牙嵌离合器41、第2牙嵌离合器42、第3牙嵌离合器43、第1摩擦离合器47及第2摩擦离合器48。此外,第1摩擦离合器47与第2实施方式的第1摩擦离合器47是同样的。第2摩擦离合器48的硬件结构与变形例的摩擦离合器401是同样的。
在该第2变形例中,在通过第1牙嵌离合器41成为直接连结状态、第2牙嵌离合器42成为释放状态、第3牙嵌离合器43成为第1非分配状态从而在行星齿轮装置24中齿轮架C与齿圈R相对旋转的情况下,能够对第1摩擦离合器47与第2摩擦离合器48的接合状态和释放状态进行切换。
例如,如图22所示,在第1牙嵌离合器41将输入轴21与后轮侧输出轴22连结、第2牙嵌离合器42释放、第3牙嵌离合器43仅与后轮侧输出轴22连结的情况下,通过第1摩擦离合器47成为接合状态且第2摩擦离合器48成为释放状态从而分动器12成为第1驱动状态,通过第1摩擦离合器47成为释放状态且第2摩擦离合器48成为接合状态从而分动器12成为第2驱动状态。也就是说,在第2变形例中,即使不使第2牙嵌离合器42及第3牙嵌离合器43工作,也能够通过使第1摩擦离合器47及第2摩擦离合器48的状态变化来进行第1驱动状态与第2驱动状态的切换。
接着,对第6实施方式的动力传递装置进行说明。在第6实施方式中,与第5实施方式不同,构成为能够将前轮侧输出轴23从齿轮架C选择性地切断分离的动力传递装置10。此外,在第6实施方式的说明中,对与第5实施方式同样的构成引用附图标记,并省略说明。
首先,第6实施方式的车辆1与第1实施方式同样地,具备在EV行驶模式中能够进行将后轮4作为驱动轮并将前轮3作为从动轮的二轮驱动行驶的动力传递装置10。在该第6实施方式中,后轮4是第1驱动轮,前轮3是第2驱动轮。
图23是示意性地示出第6实施方式的动力传递装置中的分动器的骨架图。在第6实施方式的分动器12中,行星齿轮装置24的齿轮架C与前轮侧输出轴23始终不连结。齿轮架C和前轮侧输出轴23构成为能够相对旋转。
连接切换装置40具备第1牙嵌离合器41、第2牙嵌离合器42、第3牙嵌离合器43及第4牙嵌离合器402。此外,第3牙嵌离合器43所具有的第3切换套筒46作为第1分配切换构件及第2分配切换构件发挥功能。
第4牙嵌离合器402是作为分配切换部发挥功能的接合装置,将齿轮架C与前轮侧输出轴23选择性地连结。该第4牙嵌离合器402能够切换为将齿轮架C与前轮侧输出轴23连结的第8连接状态(接合状态)和将齿轮架C与前轮侧输出轴23切断分离的第9连接状态(释放状态)。即,第4牙嵌离合器402对将向后轮侧输出轴22传递的动力的一部分向前轮侧输出轴23分配的分配状态和不将向后轮侧输出轴22传递的动力向前轮侧输出轴23分配的非分配状态进行切换。
该第4牙嵌离合器402具有作为第3分配切换构件的第4切换套筒403。第4切换套筒403具有与传递部25的第1输入齿轮齿25a啮合且与同齿轮架C一体旋转的第2旋转构件52的第2输出齿轮齿52b啮合的第1齿轮齿403a。第2旋转构件52能够与传递部25相对旋转,具有第2输出齿轮齿52b。第4切换套筒403通过第4牙嵌离合器402的致动器而在轴向上移动。并且,第4切换套筒403在第1齿轮齿403a与传递部25的第1输入齿轮齿25a始终啮合的状态下,与第2旋转构件52的第2输出齿轮齿52b选择性地啮合。也就是说,第4切换套筒403在不将齿轮架C与传递部25连结的第9连接状态(释放状态)和将齿轮架C与传递部25连结的第8连接状态(接合状态)之间进行切换。
如图23所示,在第6实施方式的分动器12成为第1驱动状态的情况下,行星齿轮装置24成为齿圈R被机械地固定的第1模式,在连接切换装置40中,第1牙嵌离合器41成为直接连结状态,第2牙嵌离合器42成为接合状态,第3牙嵌离合器43成为第3分配状态(第1连接状态),第4牙嵌离合器402成为释放状态(切断状态)。也就是说,第4切换套筒403不与第2旋转构件52啮合。第3切换套筒46在不与第3旋转构件53啮合的状态下与后轮侧输出轴22及第2旋转构件52啮合。
这样,在第6实施方式的第1驱动状态下,虽然是输入轴21与后轮侧输出轴22直接连结的直接连结状态,但在发动机2停止期间,后轮侧输出轴22不会被发动机2驱动。另一方面,马达30经由变速状态的行星齿轮装置24与前轮侧输出轴23连结。因此,在第1驱动状态下,在将马达30的动力向后轮侧输出轴22传递时,将马达30的旋转利用行星齿轮装置24进行变速并向后轮侧输出轴22传递。也就是说,在第6实施方式中,通过在分动器12成为第1驱动状态的情况下实施EV行驶模式,能够进行马达30的旋转被分动器12变速的二轮驱动。
如图24所示,在第6实施方式的分动器12成为第2驱动状态的情况下,行星齿轮装置24成为齿轮架C与齿圈R以能够一体旋转的方式连结的第3模式,在连接切换装置40中,第1牙嵌离合器41成为直接连结状态,第2牙嵌离合器42成为释放状态,第3牙嵌离合器43成为第2分配状态(第3连接状态),第4牙嵌离合器402成为释放状态(切断状态)。也就是说,第4切换套筒403不与第2旋转构件52啮合。第3切换套筒46与后轮侧输出轴22、第3旋转构件53及第2旋转构件52啮合。
这样,在第6实施方式的第2驱动状态下,虽然是输入轴21与后轮侧输出轴22直接连结的直接连结状态,但在发动机2停止期间,后轮侧输出轴22不会被发动机2驱动。另外,虽然马达30经由行星齿轮装置24与后轮侧输出轴22连结,但行星齿轮装置24为非变速状态。因此,在第2驱动状态下,在将马达30的动力下向后轮侧输出轴22传递时,行星齿轮装置24的三个旋转要素成为同一转速。即,使马达30的旋转不利用行星齿轮装置24进行变速地向后轮侧输出轴22传递。也就是说,在第6实施方式中,通过在分动器12成为第2驱动状态的情况下实施EV行驶模式,能够进行马达30的旋转被分动器12变速的二轮驱动。
此外,作为第6实施方式的变形例,也可以具备将齿轮架C与齿圈R选择性地连结的摩擦接合装置。在图25中例示该变形例。
如图25所示,在第6实施方式的第1变形例中的分动器12中,连接切换装置40具备第1牙嵌离合器41、第2牙嵌离合器42、第3牙嵌离合器43及摩擦离合器401。此外,摩擦离合器401与第5实施方式的第1变形例中的摩擦离合器401是同样的。
在该第1变形例中,在通过第1牙嵌离合器41成为直接连结状态、第2牙嵌离合器42成为释放状态、第3牙嵌离合器43成为第3分配状态(第1连接状态)从而在行星齿轮装置24中齿轮架C与齿圈R相对旋转的情况下,能够将摩擦离合器401切换为接合状态和释放状态。
例如,如图25所示,在第1牙嵌离合器41将输入轴21与后轮侧输出轴22连结、第2牙嵌离合器42释放、第3牙嵌离合器43将齿轮架C与后轮侧输出轴22连结的情况下,通过使摩擦离合器401成为接合状态从而分动器12成为第2驱动状态。也就是说,在第1变形例中,即使不通过第3牙嵌离合器43的致动器使第3切换套筒46在轴向上移动,也能够通过将摩擦离合器401从释放状态切换为接合状态来实现第2驱动状态。
另外,作为第6实施方式的第2变形例,也可以除了将齿轮架C与齿圈R选择性地连结的摩擦接合装置(摩擦离合器401)之外,还具备将齿圈R选择性地固定于固定构件29的摩擦接合装置。在图26中例示该第2变形例。
如图26所示,在第6实施方式的第2变形例中的分动器12中,连接切换装置40具备第1牙嵌离合器41、第2牙嵌离合器42、第3牙嵌离合器43、第1摩擦离合器47及第2摩擦离合器48。此外,第1摩擦离合器47和第2摩擦离合器48与第5实施方式的第1摩擦离合器47和第2摩擦离合器48是同样的。
在该第2变形例中,在通过第1牙嵌离合器41成为直接连结状态、第2牙嵌离合器42成为释放状态、第3牙嵌离合器43成为第3分配状态(第1连接状态)从而在行星齿轮装置24中齿轮架C与齿圈R相对旋转的情况下,能够对第1摩擦离合器47与第2摩擦离合器48的接合状态和释放状态进行切换。
例如,如图26所示,在第1牙嵌离合器41将输入轴21与后轮侧输出轴22连结、第2牙嵌离合器42释放、第3牙嵌离合器43与后轮侧输出轴22和齿轮架C连结的情况下,通过第1摩擦离合器47成为接合状态且第2摩擦离合器48成为释放状态从而分动器12成为第1驱动状态,通过第1摩擦离合器47成为释放状态且第2摩擦离合器48成为接合状态从而分动器12成为第2驱动状态。也就是说,在第2变形例中,即使不使第2牙嵌离合器42及第3牙嵌离合器43工作,也能够通过使第1摩擦离合器47及第2摩擦离合器48的状态变化来进行第1驱动状态与第2驱动状态的切换。
接着,对第7实施方式的动力传递装置进行说明。在第7实施方式中,与第5实施方式不同,构成连接切换装置40的接合装置按照各旋转构件的连接对象而各设置有一个。此外,在第7实施方式的说明中,对与第5实施方式同样的构成引用附图标记,并省略说明。
如图27所示,第7实施方式的连接切换装置40具备第1离合器410、第2离合器420、第3离合器430、第4离合器440、第5离合器450及第1制动器460。
第1离合器410是作为输入切换部及变速切换部发挥功能的接合装置,是将输入轴21与后轮侧输出轴22选择性地连结的摩擦接合装置。该第1离合器410具有与输入轴21一体旋转的第1摩擦接合要素411和与后轮侧输出轴22一体旋转的第2摩擦接合要素412,通过液压产生接合力。也就是说,在第1离合器410中,能够通过控制液压来控制接合力。并且,第1离合器410切换为将输入轴21与后轮侧输出轴22连结的接合状态(直接连结状态)和不将输入轴21与后轮侧输出轴22连结的释放状态(切断分离状态)。当第1离合器410接合时,输入轴21与后轮侧输出轴22以能够一体旋转的方式连接,当第1离合器410释放时,输入轴21与后轮侧输出轴22以能够相对旋转的方式被切断分离。
第2离合器420是作为输入切换部及变速切换部发挥功能的接合装置,是将输入轴21与太阳轮S选择性地连结的牙嵌离合器。并且,第2离合器420切换为将输入轴21与太阳轮S连结的接合状态(输入状态)和不将输入轴21与太阳轮S连结的释放状态(切断分离状态)。当第2离合器420接合时,输入轴21与太阳轮S以能够一体旋转的方式连接。当第2离合器420释放时,输入轴21与太阳轮S以能够相对旋转的方式被切断分离。
该第2离合器420具有作为输入切换构件的第1切换套筒421。第1切换套筒421具有与输入轴21的齿轮齿21a及第1旋转构件51的输入齿轮齿51a啮合的齿轮齿421a。该第1切换套筒421通过第2离合器420的致动器而在轴向上移动。并且,第1切换套筒421在齿轮齿421a与输入轴21始终啮合的状态下,在与第1旋转构件51的输入齿轮齿51a啮合的接合状态和不与输入齿轮齿51a啮合的释放状态之间进行切换。也就是说,在齿轮齿421a与第1旋转构件51的输入齿轮齿51a啮合的情况下,第2离合器420成为接合状态(输入状态)。另一方面,在齿轮齿421a不与输入齿轮齿51a啮合的情况下,第2离合器420成为释放状态(切断分离状态)。
这样,第1离合器410及第2离合器420是所谓的高低切换部(变速切换部),对将输入轴21的旋转利用行星齿轮装置24进行变速并向后轮侧输出轴22传递的变速状态和使输入轴21的旋转不变速地向后轮侧输出轴22传递的直接连结状态进行切换。即,利用第1离合器410和第2离合器420来切换将来自发动机2的动力不经由行星齿轮装置24向后轮侧输出轴22传递的第1输入状态和将来自发动机2的动力经由行星齿轮装置24向后轮侧输出轴22传递的第2输入状态。
第3离合器430是作为分配切换部发挥功能的接合装置,是将后轮侧输出轴22与齿圈R选择性地连结的牙嵌离合器。并且,第3离合器430切换为将后轮侧输出轴22与齿圈R连结的接合状态(第2连接状态)和不将后轮侧输出轴22与齿圈R连结的释放状态(第3连接状态)。当第3离合器430接合时,成为将向后轮侧输出轴22传递的动力的一部分向前轮侧输出轴23分配的分配状态。当第3离合器430释放时,成为不将向后轮侧输出轴22传递的动力向前轮侧输出轴23分配的非分配状态。
该第3离合器430具有作为第1分配切换构件发挥功能的第3切换套筒431。第3切换套筒431具有与后轮侧输出轴22的第2齿轮齿22b及第3旋转构件53的第2输出齿轮齿53b啮合的齿轮齿431a。该第3切换套筒431通过第3离合器430的致动器而在轴向上移动。并且,第3切换套筒431在齿轮齿431a与第3旋转构件始终啮合的状态下,在与后轮侧输出轴22的第2齿轮齿22b啮合的接合状态和不与第2齿轮齿22b啮合的释放状态之间进行切换。在齿轮齿431a与后轮侧输出轴22的第2齿轮齿22b啮合的情况下,第2离合器420成为接合状态。另一方面,在齿轮齿431a不与后轮侧输出轴22的第2齿轮齿22b啮合的情况下,第3离合器430成为释放状态。这样,第3切换套筒431能够作为第1分配切换构件在第2连接状态与第3连接状态之间进行切换。
第4离合器440是作为分配切换部发挥功能的接合装置,是将齿轮架C与后轮侧输出轴22选择性地连结的摩擦接合装置。该第4离合器440具有与齿轮架C一体旋转的第1摩擦接合要素和与后轮侧输出轴22一体旋转的第2摩擦接合要素,通过液压产生接合力。在第4离合器440中,能够通过控制液压来控制接合力。并且,第4离合器440切换为将齿轮架C与后轮侧输出轴22连结的接合状态(第1连接状态)和不将齿轮架C与后轮侧输出轴22连结的释放状态(第3连接状态)。当第4离合器440接合时,齿轮架C与后轮侧输出轴22以能够一体旋转的方式连接。当第4离合器440释放时,齿轮架C与后轮侧输出轴22以能够相对旋转的方式被切断分离。这样,第4离合器440具有作为第1分配切换构件的功能,能够在第1连接状态与第3连接状态之间进行切换。也就是说,第3离合器430和第4离合器440是分配作为第1分配切换构件的功能的构件。因此,由第3离合器430和第4离合器440作为第1分配切换构件发挥功能,能够切换为第1连接状态、第2连接状态及第3连接状态。
第5离合器450是作为变速切换部及分配切换部发挥功能的接合装置,是将齿轮架C与齿圈R选择性地连结的摩擦接合装置。该第5离合器450具有与齿圈R一体旋转的第1摩擦接合要素和与齿轮架C一体旋转的第2摩擦接合要素,通过液压产生接合力。在第5离合器450中,能够通过控制液压来控制接合力。并且,第5离合器450切换为将齿圈R与齿轮架C连结的接合状态(第4连接状态)和不将齿圈R与齿轮架C连结的释放状态(第5连接状态)。当第5离合器450接合时,齿轮架C与齿圈R以能够一体旋转的方式连结。当第5离合器450释放时,齿轮架C与齿圈R以能够相对旋转(能够差动)的方式被切断分离。这样,第5离合器450具有作为第2分配切换构件的功能,能够在第4连接状态与第5连接状态之间进行切换。
第1制动器460是作为固定切换部及变速切换部发挥功能的接合装置,是将齿圈R与固定构件29选择性地连结的牙嵌离合器。并且,第1制动器460切换为将齿圈R与固定构件29连结的接合状态(固定状态)和不将齿圈R与固定构件29连结的释放状态(非固定状态)。即,第1制动器460将齿圈R选择性地固定于固定构件29。因此,第1制动器460对齿圈R被机械地固定的固定状态和齿圈R能够旋转的释放状态进行切换。
该第1制动器460具有作为变速切换构件及固定切换构件的第2切换套筒461。第2切换套筒461具有与第3旋转构件53的第1输出齿轮齿53a及固定构件29啮合的齿轮齿461a。例如,第2切换套筒461在与固定构件29始终啮合的状态下通过第1制动器460的致动器而在轴向上移动。第2切换套筒461在与第3旋转构件53的第1输出齿轮齿53a啮合的接合状态和不与第1输出齿轮齿53a啮合的释放状态之间进行切换。即,第2切换套筒461在将齿圈R与固定构件29连结的固定状态和不将齿圈R与固定构件29连结的释放状态之间进行切换。
在此,对由第7实施方式的分动器12实现的第1~第5驱动状态进行说明。
在第7实施方式的分动器12成为第1驱动状态的情况下,行星齿轮装置24成为齿圈R被机械地固定的第1模式,在连接切换装置40中,第1离合器410成为接合状态(直接连结状态),第2离合器420成为释放状态,第3离合器430成为释放状态,第4离合器440成为释放状态,第5离合器450成为释放状态,第1制动器460成为接合状态(固定状态)。
在第7实施方式的分动器12成为第2驱动状态的情况下,行星齿轮装置24成为齿轮架C与齿圈R以能够一体旋转的方式连结的第3模式,在连接切换装置40中,第1离合器410成为接合状态(直接连结状态),第2离合器420成为释放状态,第3离合器430成为释放状态,第4离合器440成为释放状态,第5离合器450成为接合状态(一体化状态),第1制动器460成为释放状态。因此,在该第2驱动状态下,在将马达30的动力向前轮侧输出轴23传递时,如图28所示,三个旋转要素成为同一转速。另外,在该第2驱动状态下,由于第1离合器410接合,因此发动机2与后轮侧输出轴22以能够传递动力的方式连接,但由于发动机2停止,因此动力未被传递到后轮侧输出轴22。
此外,在图28、图29、图30中,示出表示行星齿轮装置24的旋转状态的共线图,将马达30记载为“MG”,将发动机2记载为“ENG”,将太阳轮S记载为“S”,将齿轮架C记载为“C”,将齿圈R记载为“R”,将第1离合器410记载为“CL1”,将第2离合器420记载为“CL2”,将第3离合器430记载为“CL3”,将第4离合器440记载为“CL4”,将第5离合器450记载为“CL5”。
在第7实施方式的分动器12成为第3驱动状态的情况下,行星齿轮装置24成为太阳轮S、齿轮架C及齿圈R能够差动的第2模式,在连接切换装置40中,第1离合器410成为接合状态(直接连结状态),第2离合器420成为释放状态,第3离合器430成为接合状态(分配状态),第4离合器440成为释放状态,第5离合器450成为释放状态,第1制动器460成为释放状态。
这样,在第3驱动状态下,由于是输入轴21与后轮侧输出轴22直接连结的直接连结状态,因此从发动机2传递到输入轴21的动力不经由行星齿轮装置24地向后轮侧输出轴22传递。因此,输入轴21的旋转不被变速地向后轮侧输出轴22传递。另外,行星齿轮装置24为能够差动的分配状态,因此马达30的动力经由行星齿轮装置24向传递部25和后轮侧输出轴22分配并传递。因此,在第3驱动状态下,如图29所示,能够利用从马达30输出的转矩来控制向前轮侧和后轮侧传递的动力的分配。
在第7实施方式的分动器12成为第4驱动状态的情况下,行星齿轮装置24成为齿轮架C与齿圈R以能够一体旋转的方式连结的第3模式,在连接切换装置40中,第1离合器410成为接合状态(直接连结状态),第2离合器420成为释放状态,第3离合器430成为接合状态(分配状态)或释放状态,第4离合器440成为接合状态(分配状态)或释放状态,第5离合器成为接合状态(一体化状态)或释放状态。
在该第4驱动状态下,差动被限制的行星齿轮装置24与后轮侧输出轴22连结即可。因此,在第3离合器430成为接合状态的情况下,第4离合器440成为接合状态,第5离合器450成为释放状态和接合状态中的任一方。在第3离合器430成为释放状态的情况下,第4离合器440及第5离合器450成为接合状态。另外,在第4离合器440成为释放状态的情况下,第3离合器430及第5离合器450成为接合状态。
这样,在第5驱动状态下,输入轴21与第1旋转构件51连结,因此从发动机2传递到输入轴21的动力经由行星齿轮装置24向后轮侧输出轴22传递。另外,行星齿轮装置24为变速状态,因此输入轴21的旋转被行星齿轮装置24变速并向后轮侧输出轴22传递。同样,马达30也经由变速状态的行星齿轮装置24与后轮侧输出轴22连结。因此,在第5驱动状态下,在将马达30的动力向后轮侧输出轴22传递时,如图30所示,将马达30的旋转利用行星齿轮装置24进行变速并向后轮侧输出轴22传递。
此外,作为第7实施方式的变形例,也可以利用一个接合装置来实现第1离合器410和第2离合器420分别具有的功能。在图31中例示该变形例。
如图31所示,在第7实施方式的第1变形例中的分动器12中,连接切换装置40具备第7离合器470、第3离合器430、第4离合器440、第5离合器450及第1制动器460。第7离合器470与第5实施方式的第1牙嵌离合器41是同样的。因此,第7离合器470在第1~第4驱动状态下成为将输入轴21与后轮侧输出轴22连结的直接连结状态,在第5驱动状态下成为将输入轴21与太阳轮S连结的第2输入状态(变速状态)。
另外,作为第7实施方式的第2变形例,也可以利用一个接合装置实现第5离合器450和第1制动器460分别具有的功能,并且利用一个接合装置实现第3离合器430和第4离合器440分别具有的功能。在图32中例示该第2变形例。
如图32所示,在第7实施方式的第2变形例中的分动器12中,连接切换装置40具备第7离合器470、第8离合器480及第9离合器490。
第8离合器480将第7实施方式的第5离合器450和第1制动器460分别具有的功能汇总为一个。该第8离合器480是作为分配切换部及变速切换部发挥功能的接合装置,是切换固定构件29、齿轮架C及齿圈R的连接关系的牙嵌离合器。并且,第8离合器480在仅与固定构件29连结的释放状态(非固定状态且第5连接状态)、将齿圈R与齿轮架C连结的一体化状态(第4连接状态)、及将齿圈R与固定构件29连结的固定状态之间进行切换。
该第8离合器480具有作为分配切换构件及固定切换构件的第2切换套筒481。第2切换套筒481具有与第2旋转构件52的第1输出齿轮齿52a、第3旋转构件53的第1输出齿轮齿53a及固定构件29啮合的第1齿轮齿481a和与第2旋转构件52的第1输出齿轮齿52a及第3旋转构件53的第1输出齿轮齿53a啮合的第2齿轮齿481b。第2切换套筒481通过第8离合器480的致动器而在轴向上移动。并且,第2切换套筒481在仅与固定构件29啮合的释放状态(非固定状态且第5连接状态)、在不与固定构件29啮合的状态下与第2旋转构件52及第3旋转构件53啮合的一体化状态(第4连接状态)、及在不与第2旋转构件52啮合的状态下与第3旋转构件53及固定构件29啮合的固定状态之间进行切换。也就是说,第2切换套筒481作为第2分配切换构件发挥功能,能够在第4连接状态与第5连接状态之间进行切换。
第9离合器490将第7实施方式的第3离合器430和第4离合器440的功能汇总为一个。该第9离合器490具有作为分配切换构件的第3切换套筒491。并且,第9离合器490与第5实施方式的第3牙嵌离合器43是同样的。也就是说,第9离合器490及第3切换套筒491在不将后轮侧输出轴22与齿圈R及齿轮架C连结的第1非分配状态(第6连接状态)、将齿圈R与齿轮架C连结的第2非分配状态(第7连接状态)、将后轮侧输出轴22与齿圈R连结的第1分配状态(第2连接状态)、将后轮侧输出轴22与齿圈R及齿轮架C连结的第2分配状态(第3连接状态)、及将后轮侧输出轴22与齿轮架C连结的第3分配状态(第1连接状态)之间进行切换。也就是说,第9离合器490及第3切换套筒491作为第1分配切换构件发挥功能,能够在第1连接状态与第2连接状态之间进行切换。
在该第2变形例的分动器12成为第1驱动状态的情况下,行星齿轮装置24成为齿圈R被机械地固定的第1模式,在连接切换装置40中,第7离合器470成为直接连结状态,第8离合器480成为固定状态,第9离合器490成为第1非分配状态。也就是说,第2切换套筒481与第2旋转构件52和第3旋转构件53啮合。第3切换套筒491仅与后轮侧输出轴22啮合。
在该第2变形例的分动器12成为第2驱动状态的情况下,行星齿轮装置24成为齿轮架C与齿圈R以能够一体旋转的方式连结的第3模式,在连接切换装置40中,第7离合器470成为直接连结状态,第8离合器480成为一体化状态,第9离合器490成为第1非分配状态。也就是说,第2切换套筒481在不与固定构件29啮合的状态下与第2旋转构件52和第3旋转构件53啮合。第3切换套筒491仅与后轮侧输出轴22啮合。
在该第2变形例的分动器12成为第3驱动状态的情况下,行星齿轮装置24成为太阳轮S、齿轮架C及齿圈R能够差动的第2模式,在连接切换装置40中,第7离合器470成为直接连结状态,第8离合器480成为释放状态,第9离合器490成为第1分配状态。也就是说,第2切换套筒481仅与固定构件29啮合。第3切换套筒491与第3旋转构件53和后轮侧输出轴22啮合。
在该第2变形例的分动器12成为第4驱动状态的情况下,行星齿轮装置24成为齿轮架C与齿圈R以能够一体旋转的方式连结的第3模式,在连接切换装置40中,第7离合器470成为直接连结状态,第8离合器480成为一体化状态,第9离合器490成为第3分配状态。也就是说,第2切换套筒481在不与固定构件29啮合的状态下与第2旋转构件52和第3旋转构件53啮合。第3切换套筒491与第2旋转构件52和后轮侧输出轴22啮合。
在该第2变形例的分动器12成为第5驱动状态的情况下,行星齿轮装置24成为齿圈R被机械地固定的第1模式,在连接切换装置40中,第7离合器470成为第2输入状态(变速状态),第8离合器480成为固定状态,第9离合器490成为第3分配状态。也就是说,第2切换套筒481与固定构件29和第3旋转构件53啮合。第3切换套筒491与第2旋转构件52和后轮侧输出轴22啮合。
此外,在第5~第7实施方式中,马达30并不限定于与输入轴21及后轮侧输出轴22配置在同一轴线上的构造。也就是说,也可以是,马达30配置于与输入轴21及后轮侧输出轴22不同的轴线上,经由齿轮机构(例如减速器)与太阳轮S连结。在第5~第7实施方式中,也可以如第1实施方式那样马达30经由中间轴齿轮32与第1旋转构件51以能够传递动力的方式连接。换言之,第1~第4实施方式也可以是,如第5实施方式那样马达30与输入轴21及后轮侧输出轴22配置在同一轴线上,并构成为与太阳轮S一体旋转。
另外,在第1~第7实施方式中,行星齿轮装置24只要由具有三个旋转要素且旋转要素彼此能够形成差动作用的差动装置构成即可。也就是说,只要是构成为能够固定三个旋转要素中的任一个旋转要素的差动装置即可。另外,能够将电动发电机记载为旋转电机。总之,由于马达30由旋转电机(电动发电机)构成,因此能够利用来自发动机2的动力进行发电,或者能够利用从驱动轮输入的动力进行再生发电。由马达30发电产生的电力储存于电池。而且,第1动力源和第2动力源可以是发动机和旋转电机中的任一种。例如,第1动力源也可以是旋转电机,第2动力源也可以是发动机。另外,在第1模式下,对于三个旋转要素,至少固定要素固定于固定构件29即可。也就是说,在第1模式下,行星齿轮装置24成为变速状态即可,因此输入要素与输出要素的连接对象没有特别限定。总之,第1模式包括在输入要素没有连接第1动力源的状态。
Claims (21)
1.一种动力传递装置,具备:
输入轴,所述输入轴输入来自第1动力源的动力;
第2动力源;
第1输出轴,所述第1输出轴向第1驱动轮传递动力;
第2输出轴,所述第2输出轴向第2驱动轮传递动力;
差动装置,所述差动装置具有三个旋转要素;及
连接切换装置,所述连接切换装置选择性地切换所述输入轴、所述第1输出轴、所述第2输出轴及所述三个旋转要素的连接关系,
所述连接切换装置构成为将所述三个旋转要素中的任一个旋转要素选择性地固定于固定构件,
所述动力传递装置的特征在于,
所述第2动力源与所述三个旋转要素中的利用所述连接切换装置固定于所述固定构件的旋转要素以外的旋转要素连结,
所述差动装置能够利用所述连接切换装置切换为多个模式,
所述多个模式包括:
第1模式,在所述第1模式下,所述三个旋转要素中的任一个旋转要素与所述输入轴连结,且剩余的旋转要素中的一方固定于所述固定构件,并且剩余的旋转要素中的另一方与所述第1输出轴连结;及
第2模式,在所述第2模式下,所述三个旋转要素分别与所述第2动力源、所述第1输出轴及所述第2输出轴连结。
2.根据权利要求1所述的动力传递装置,其特征在于,
所述三个旋转要素包括与所述第2动力源连结的第1旋转要素、第2旋转要素及第3旋转要素,
所述连接切换装置具有:
输入切换部,所述输入切换部切换所述输入轴的连接对象;及
固定切换部,所述固定切换部将所述三个旋转要素中的任一个旋转要素选择性地固定于所述固定构件,
所述输入切换部在将所述输入轴与所述第1旋转要素连结的第1输入状态和将所述输入轴与所述第1输出轴直接连结的第2输入状态之间进行切换,
所述固定切换部在将所述第3旋转要素与所述固定构件连结的固定状态和将所述第3旋转要素以能够旋转的方式释放的非固定状态之间进行切换,
在所述差动装置成为所述第1模式、所述第1旋转要素成为输入要素、所述第2旋转要素成为与所述第1输出轴连结的输出要素、所述第3旋转要素成为固定于所述固定构件的反作用力要素的情况下,所述输入切换部成为所述第1输入状态而将所述输入轴与所述第1旋转要素连结,
在所述差动装置成为所述第2模式且所述三个旋转要素能够差动的情况下,所述输入切换部成为所述第2输入状态而将所述输入轴与所述第1输出轴直接连结。
3.根据权利要求2所述的动力传递装置,其特征在于,
所述连接切换装置具有将所述第1输出轴选择性地与所述第2旋转要素或所述第3旋转要素连结的分配切换部,
所述分配切换部在将所述第1输出轴与所述第2旋转要素连结的第1连接状态和将所述第1输出轴与所述第3旋转要素连结的第2连接状态之间进行切换。
4.根据权利要求3所述的动力传递装置,其特征在于,
在所述固定切换部成为所述固定状态且所述差动装置成为所述第1模式的情况下,所述输入切换部能够在所述第1输入状态与所述第2输入状态之间进行切换,
在所述差动装置成为所述第1模式时,在所述输入切换部成为所述第1输入状态且所述分配切换部成为所述第1连接状态的情况下,成为如下驱动状态:来自所述第1动力源的动力及所述第2动力源的动力经由所述差动装置而向所述第1驱动轮和所述第2驱动轮分配,并且将所述输入轴的旋转及所述第2动力源的旋转利用所述差动装置进行变速并向所述第1驱动轮及所述第2驱动轮传递。
5.根据权利要求3或4所述的动力传递装置,其特征在于,
在所述差动装置成为所述第2模式且所述三个旋转要素能够差动的情况下,所述分配切换部成为所述第2连接状态。
6.根据权利要求3~5中任一项所述的动力传递装置,其特征在于,
所述多个模式包括第3模式,在所述第3模式下,所述三个旋转要素中的两个旋转要素互相连结,且任一个旋转要素与所述第1输出轴和所述第2输出轴中的任一方连结。
7.根据权利要求6所述的动力传递装置,其特征在于,
所述分配切换部能够切换为将所述第1输出轴与所述第2旋转要素及所述第3旋转要素连结的第3连接状态,
在通过所述分配切换部成为所述第3连接状态从而所述差动装置成为所述第3模式且所述三个旋转要素一体旋转的情况下,所述输入切换部能够在所述第1输入状态与所述第2输入状态之间进行切换。
8.根据权利要求7所述的动力传递装置,其特征在于,
所述分配切换部具有:
第1分配切换构件,所述第1分配切换构件将所述第1输出轴选择性地与所述第2旋转要素或所述第3旋转要素连结;及
第2分配切换构件,所述第2分配切换构件将所述第2旋转要素与所述第3旋转要素选择性地连结,
所述第1分配切换构件在所述第1连接状态、所述第2连接状态及所述第3连接状态之间进行切换,
所述第2分配切换构件在将所述第2旋转要素与所述第3旋转要素连结的第4连接状态和不将所述第2旋转要素与所述第3旋转要素连结的第5连接状态之间进行切换,
在通过所述第1分配切换构件成为所述第3连接状态从而所述差动装置成为所述第3模式且所述三个旋转要素一体旋转的情况下,所述输入切换部能够在所述第1输入状态与所述第2输入状态之间进行切换,所述第2分配切换构件能够在所述第4连接状态与所述第5连接状态之间进行切换。
9.根据权利要求6所述的动力传递装置,其特征在于,
所述分配切换部具有:
第1分配切换构件,所述第1分配切换构件将所述第1输出轴选择性地与所述第2旋转要素或所述第3旋转要素连结;及
第2分配切换构件,所述第2分配切换构件将所述第2旋转要素与所述第3旋转要素选择性地连结,
所述第1分配切换构件在所述第1连接状态与所述第2连接状态之间进行切换,
所述第2分配切换构件在将所述第2旋转要素与所述第3旋转要素连结的第4连接状态和不将所述第2旋转要素与所述第3旋转要素连结的第5连接状态之间进行切换,
在通过所述第2分配切换构件成为所述第4连接状态从而所述差动装置成为所述第3模式且所述三个旋转要素一体旋转的情况下,所述输入切换部能够在所述第1输入状态与所述第2输入状态之间进行切换,所述第1分配切换构件能够在所述第1连接状态与所述第2连接状态之间进行切换。
10.根据权利要求3~9中任一项所述的动力传递装置,其特征在于,
所述分配切换部能够切换为将所述第1输出轴与所述第2旋转要素及所述第3旋转要素中的任一方均不连结的第6连接状态,
在通过所述固定切换部成为所述固定状态从而所述差动装置成为所述第1模式的情况下,所述输入切换部能够在所述第1输入状态与所述第2输入状态之间进行切换,所述分配切换部能够选择所述第6连接状态。
11.根据权利要求10所述的动力传递装置,其特征在于,
所述分配切换部能够切换为在不与所述第1输出轴连结的状态下将所述第2旋转要素与所述第3旋转要素连结的第7连接状态,
在通过所述分配切换部成为所述第7连接状态从而在所述差动装置中所述三个旋转要素一体旋转的情况下,所述输入切换部能够在所述第1输入状态与所述第2输入状态之间进行切换。
12.根据权利要求8或9所述的动力传递装置,其特征在于,
所述分配切换部能够切换为将所述第1输出轴与所述第2旋转要素及所述第3旋转要素中的任一方均不连结的第6连接状态,
在通过所述第2分配切换构件成为所述第4连接状态从而所述差动装置成为所述第3模式且所述三个旋转要素一体旋转的情况下,所述输入切换部能够在所述第1输入状态与所述第2输入状态之间进行切换,所述分配切换部能够选择所述第6连接状态。
13.根据权利要求8或9所述的动力传递装置,其特征在于,
所述连接切换装置具有将所述第2旋转要素与所述第2输出轴选择性地连结的第3分配切换构件,
所述第3分配切换构件在将所述第2旋转要素与所述第2输出轴连结的第8连接状态和将所述第2旋转要素与所述第2输出轴切断分离的第9连接状态之间进行切换。
14.根据权利要求13所述的动力传递装置,其特征在于,
在所述差动装置成为所述第1模式时,在所述输入切换部成为所述第2输入状态、所述第1分配切换构件成为所述第1连接状态、所述第3分配切换构件成为第9连接状态的情况下,成为如下驱动状态:在来自所述第1动力源的动力不向所述第1输出轴及所述第2输出轴传递的状态且所述第2动力源的动力不向所述第2输出轴传递的状态下,将所述第2动力源的动力经由所述差动装置向所述第1输出轴传递。
15.根据权利要求13所述的动力传递装置,其特征在于,
在通过所述第2分配切换构件成为所述第4连接状态从而所述差动装置成为所述第3模式且所述三个旋转要素一体旋转的情况下,所述第3分配切换构件成为所述第9连接状态,所述第1分配切换构件能够在所述第1连接状态与所述第2连接状态之间进行切换。
16.根据权利要求8所述的动力传递装置,其特征在于,
所述连接切换装置具有将所述第2旋转要素与所述第2输出轴选择性地连结的第3分配切换构件,
所述第3分配切换构件在将所述第2旋转要素与所述第2输出轴连结的第8连接状态和将所述第2旋转要素与所述第2输出轴切断分离的第9连接状态之间进行切换,
在通过所述第1分配切换构件成为所述第3连接状态从而所述差动装置成为所述第3模式且所述三个旋转要素一体旋转的情况下,所述第3分配切换构件成为所述第9连接状态。
17.根据权利要求8或9所述的动力传递装置,其特征在于,
所述固定切换部具有第1接合装置,所述第1接合装置将所述第3旋转要素作为接合要素,并在将所述第3旋转要素与所述固定构件连结的接合状态和将所述第3旋转要素以能够旋转的方式释放的释放状态之间进行切换,
所述分配切换部具有第2接合装置,所述第2接合装置将所述第2旋转要素及所述第3旋转要素作为接合要素,并在将所述第2旋转要素与所述第3旋转要素接合的接合状态和将所述第2旋转要素以能够相对于所述第3旋转要素相对旋转的方式释放的释放状态之间进行切换。
18.根据权利要求8或9所述的动力传递装置,其特征在于,
所述固定切换部由第1接合装置构成,所述第1接合装置将所述第3旋转要素作为接合要素,并在将所述第3旋转要素与所述固定构件连结的接合状态和将所述第3旋转要素以能够旋转的方式释放的释放状态之间进行切换,
所述第2分配切换构件由第2接合装置构成,所述第2接合装置将所述第2旋转要素及所述第3旋转要素作为接合要素,并在将所述第2旋转要素与所述第3旋转要素接合的接合状态和将所述第2旋转要素以能够相对于所述第3旋转要素相对旋转的方式释放的释放状态之间进行切换。
19.根据权利要求13~16中任一项所述的动力传递装置,其特征在于,
还具备向所述第2输出轴传递动力的传递部,
所述第1分配切换构件在将所述第1输出轴与所述传递部连结的情况下将所述第2旋转要素与所述第1输出轴连结的第1分配状态、在将所述第1输出轴与所述传递部连结的情况下不将所述第2旋转要素与所述第1输出轴连结的第1非分配状态、及在不将所述第1输出轴与所述传递部连结的情况下将所述第3旋转要素与所述第1输出轴连结的第2非分配状态之间进行切换,
所述第2分配切换构件在将所述第2旋转要素与所述第3旋转要素连结的一体化状态、将所述第3旋转要素与所述固定构件连结的固定状态、及将所述第2旋转要素与所述传递部连结的第2分配状态之间进行切换。
20.根据权利要求13~16中任一项所述的动力传递装置,其特征在于,
还具备向所述第2输出轴传递动力的传递部,
所述第1分配切换构件能够将所述第1输出轴与所述传递部选择性地连结,并且在将所述第1输出轴与所述传递部连结的情况下不与所述输入轴连结并将所述第2旋转要素与所述第1输出轴连结的第1分配状态、和在不将所述第1输出轴与所述传递部连结的情况下将所述输入轴与所述第1输出轴连结的非分配状态之间进行切换,
所述第2分配切换构件能够将所述第2旋转要素与所述传递部选择性地连结,并且在将所述第2旋转要素与所述第3旋转要素连结的一体化状态、将所述第3旋转要素与所述固定构件连结的固定状态、及将所述第2旋转要素与所述传递部连结的第2分配状态之间进行切换。
21.根据权利要求2~20中任一项所述的动力传递装置,其特征在于,
所述差动装置是单小齿轮型的行星齿轮装置,
所述第1旋转要素是太阳轮,
所述第2旋转要素是齿轮架,
所述第3旋转要素是齿圈。
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