DE112010005487T5 - Fahrzeugantriebseinheit - Google Patents

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DE112010005487T5
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Abstract

Eine Antriebseinheit (1A) weist folgendes auf: eine Brennkraftmaschine (2); einen ersten Motor-Generator (3); einen Ausgangsabschnitt (4), der Leistung auf Antriebsräder eines Fahrzeugs überträgt; einen zweiten Motor-Generator (5); einen ersten Differenzialmechanismus (6A), der ein Sonnenrad (S11), ein Hohlrad (R11) und einen Träger (C11) hat; einen zweiten Differenzialmechanismus (7A), der ein Sonnenrad (S12), ein Hohlrad (R12) und einen Träger (C12) hat; ein Verbindungselement (28), das das Sonnenrad (S11) und das Hohlrad (R12) miteinander verbindet; und eine Bremse (29), die zwischen einem fixierten Zustand, in welchem das Sonnenrad (S11) und das Hohlrad mit Bezug auf ein Gehäuse (10) gesperrt sind, und einem freigegebenen Zustand, in welchem der gesperrte Zustand freigegeben ist, umschalten kann.

Description

  • Technischer Bereich
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugantriebseinheit mit einer Brennkraftmaschine und einer elektrischen Rotationsmaschine als Antriebsquellen.
  • STAND DER TECHNIK
  • Eine Fahrzeugantriebseinheit ist bekannt, bei der eine Brennkraftmaschine mit einem Träger eines Differenzialmechanismus verbunden ist, der ein Planetengetriebemechanismus ist, wobei ein erster Motor-Generator mit einem Sonnenrad verbunden ist, eine Ausgangswelle, die Leistung auf ein Antriebsrad überträgt, mit einem Hohlrad verbunden ist, und ein zweiter Motor-Generator mit der Ausgangswelle verbunden ist, und wobei die Fahrzeugantriebseinheit eine Kupplung, die zwischen den Differenzialmechanismus und den zweiten Motor-Generator gesetzt ist, um Leistung der Ausgangswelle zu übertragen oder die Leistungsübertragung zu unterbrechen, und eine Bremse aufweist, die zwischen einer Feststellbetriebsweise des Hohlrads, das mit der Ausgangswelle verbunden ist, und einer Freigabebetriebsweise des Hohlrads umschalten kann (Patentdokument 1). Diese Fahrzeugantriebseinheit kann Antriebsmodi zwischen einem seriellen Hybridmodus, in welchem die gesamte Leistung der Brennkraftmaschine in elektrische Leistung durch den ersten Motor-Generator umgewandelt wird, indem die Kupplung und die Bremse zum Antreiben des zweiten Motor-Generators geeignet betätigt werden, und einem seriellen parallelen Hybridmodus umschalten, in welchem Leistung der Brennkraftmaschine in zwei Leistungen durch den Differenzialmechanismus aufgeteilt wird, wobei eine der Leistungen in elektrische Leistung durch den ersten Motor-Generator zum Antreiben des zweiten Motor-Generators umgewandelt wird, und wobei die andere Leistung auf die Ausgangswelle übertragen wird.
  • Fundstellenliste
  • Patenliteratur
    • Patentdokument 1: JP-A-2003-237392
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • TECHNISCHES PROBLEM
  • Gemäß der Fahrzeugantriebseinheit des Patent Dokuments I wird, da die Ausgangswelle und der zweite Motor-Generator mit einem konstanten Übersetzungsverhältnis miteinander gekoppelt sind, eine Drehzahl von diesen nicht geändert, bevor und nachdem der Antriebsmodus umgeschaltet wird. Daher ist es notwendig, den zweiten Motor-Generator mit einem konstanten Drehzahlverhältnis von einer Region mit niedriger Drehzahl bis zu einer Region mit hoher Drehzahl zu betreiben, und wird das maximale Drehmoment, das für den zweiten Motor-Generator erforderlich ist, erhöht. Demgemäß gibt es die Möglichkeit des Nachteils, dass die Abmessung des zweiten Motor-Generators vergrößert wird.
  • Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fahrzeugantriebseinheit zu schaffen, die verhindern kann, dass eine Abmessung einer zweiten elektrischen Rotationsmaschine sich vergrößert.
  • LÖSUNG DES PROBLEMS
  • Eine Fahrzeugantriebseinheit der vorliegenden Erfindung weist Folgendes auf: eine Brennkraftmaschine; eine erste elektrische Rotationsmaschine; einen Ausgangsabschnitt, der Leistung auf Antriebsräder eines Fahrzeugs überträgt; eine zweite elektrische Rotationsmaschine; einen ersten Differenzialmechanismus, der drei Drehelemente aufweist, die wechselseitig differenziell drehbar sind, wobei die Brennkraftmaschine mit einem ersten Drehelement verbunden ist, das eines der drei Drehelemente ist, und wobei die erste elektrische Rotationsmaschine mit einem zweiten Drehelement verbunden ist, das ein weiteres der drei Drehelemente ist; einen zweiten Differenzialmechanismus der drei Drehelemente aufweist, die wechselseitig differenziell drehbar sind, wobei der Ausgangsabschnitt mit einem ersten Drehelement verbunden ist, das eines der drei Drehelemente ist, und wobei die zweite elektrische Rotationsmaschine mit einem zweiten Drehelement verbunden ist, das ein anderes der drei Drehelemente ist; ein Verbindungselement, das ein drittes Drehelement, das ein übriges der drei Drehelemente des ersten Differenzialmechanismus ist, und ein drittes Drehelement, das ein übriges der drei Drehelemente des zweiten Differenzialmechanismus ist, miteinander so verbindet, dass die dritten Drehelemente sich integral drehen; und eine Eingriffsvorrichtung, die zwischen einem fixierten Zustand, in welchem das dritte Drehelement des ersten Differenzialmechanismus und das dritte Drehelement des zweiten Differenzialmechanismus, die miteinander verbunden sind, mit Bezug auf ein Fixierelement gesperrt sind, und einem freigegebenen Zustand, in welchem der gesperrte Zustand freigegeben ist, umschalten kann.
  • Gemäß dieser Fahrzeugantriebseinheit sind das dritte Drehelement des ersten Differenzialmechanismus und das dritte Drehelement des zweiten Differenzialmechanismus miteinander verbunden und werden der gesperrte Zustand und der freigegebene Zustand dieser wechselseitig verbundenen Drehelemente mit Bezug auf das Fixierelement durch die Eingriffvorrichtung umgeschaltet. Da diese auf den fixierten Zustand durch die Eingriffsvorrichtung umgeschaltet werden und das dritte Drehelement des ersten Differenzialmechanismus fixiert ist, wird daher Leistung der Brennkraftmaschine auf die erste elektrische Rotationsmaschine durch den ersten Differenzialmechanismus übertragen und vollständig in elektrische Leistung umgewandelt. Der zweite Rotationsmechanismus wird durch die umgewandelte elektrische Leistung angetrieben und eine Antriebskraft der zweiten elektrischen Rotationsmaschine wird an den Ausgangsabschnitt durch den zweiten Differenzialmechanismus abgegeben. Es ist nämlich möglich, den seriellen Hybridmodus durch Umschalten des Zustands auf den fixierten Zustand durch die Eingriffsvorrichtung zu verwirklichen. Andererseits wird Leistung der Brennkraftmaschine in zwei Leistungen durch den ersten Differenzialmechanismus durch Umschalten des Zustands zu dem ausgerückten Zustand durch die Eingriffsvorrichtung aufgeteilt, wobei eine der Leistungen auf die erste elektrische Rotationsmaschine übertragen wird und die andere Leistung auf den zweiten Differenzialmechanismus übertragen wird. Die eine Leistung, die auf die erste elektrische Rotationsmaschine übertragen wird, wird elektrische Leistung durch die erste elektrische Rotationsmaschine umgewandelt, und die zweite elektrische Rotationsmaschine wird durch die umgewandelte elektrische Leistung angetrieben. Eine Antriebskraft der zweiten elektrischen Rotationsmaschine und die andere Leistung, die auf den zweiten Differenzialmechanismus übertragen wird, werden vereinigt und auf den Ausgangsabschnitt übertragen. Der Zustand wird nämlich zu dem freigegebenen Zustand durch die Eingriffsvorrichtung umgeschaltet und der serielle parallele Hybridmodus kann verwirklicht werden.
  • In dem Fall des seriellen Hybridmodus wird das dritte Drehelement des zweiten Differenzialmechanismus fixiert, da der Zustand der fixierte Zustand ist. Daher wird das Drehzahlverhältnis der zweiten elektrischen Rotationsmaschine und des Ausgangsabschnitts auf ein Drehzahlverhältnis fixiert, das durch den zweiten Differenzialmechanismus bestimmt wird. Wenn der fixierte Zustand zu dem freigegebenen Zustand durch die Eingriffsvorrichtung umgeschaltet wird und der serielle Hybridmodus zu dem seriellen parallelen Hybridmodus umgestellt wird, kann das dritte Drehelement des zweiten Differenzialmechanismus sich mit derselben Drehzahl wie derjenigen des dritten Drehelements des ersten Differenzialmechanismus drehen. Daher kann durch Steuern der Betriebsweise der Brennkraftmaschine und der ersten elektrischen Rotationsmaschine das Drehzahlverhältnis der zweiten elektrischen Rotationsmaschine und des Ausgangsabschnitts stufenlos variiert werden. Da es demgemäß möglich ist, das maximale Drehmoment zu mindern, das für die zweite elektrische Rotationsmaschine erforderlich ist, indem die Antriebsmodi gemäß einem Drehzahlbereich korrekt ausgewählt werden, ist es möglich zu verhindern, dass sich die Abmessung der zweiten elektrischen Rotationsmaschine vergrößert. In der vorliegenden Erfindung ist die elektrische Rotationsmaschine ein Konzept, das einen Motor, einen Leistungsgenerator und einen Motor-Generator mit der Funktion davon umfasst.
  • In einem Gesichtspunkt der Antriebseinheit der vorliegenden Erfindung kann der zweite Differenzialmechanismus so gebildet werden, dass die Drehzahl der zweiten elektrischen Rotationsmaschine höher als die Drehzahl des Ausgangsabschnitts wird, wenn der fixierte Zustand durch die Eingriffsvorrichtung herbeigeführt wird. Da die Drehung der zweiten elektrischen Rotationsmaschine durch den zweiten Differenzialmechanismus verzögert wird, kann gemäß diesem Gesichtspunkt eine Antriebskraft der zweiten elektrischen Rotationsmaschine durch den zweiten Differenzialmechanismus verstärkt werden. Somit ist es möglich, weitergehend zu verhindern, dass die Abmessung der zweiten elektrischen Rotationsmaschine sich vergrößert.
  • In einem Gesichtspunkt der Antriebseinheit der Erfindung kann eine Kupplung vorgesehen werden, die zwischen einem des ersten Drehelements und des zweiten Drehelements des ersten Differenzialmechanismus und einem des ersten Drehelements und des zweiten Drehelements des zweiten Differenzialmechanismus gesetzt ist, und die zwischen einem verbundenen Zustand, in welchem diese Drehelemente integral drehbar miteinander verbunden sind, und einem freigegebenen Zustand, in welchem der verbundene Zustand freigegeben ist, umschalten kann. Wenn gemäß diesem Gesichtspunkt die Kupplung in den verbundenen Zustand versetzt wird, wenn der serielle parallele Hybridmodus, in welchem der Zustand zu dem freigegebenen Zustand durch die Eingriffsvorrichtung umgeschaltet wird, herbeigeführt wird, drehen sich zwei der Drehelemente des ersten Differenzialmechanismus und des zweiten Differenzialmechanismus mit derselben Drehzahl und sind daher ein Abgleichdiagramm des ersten Differenzialmechanismus und ein Abgleichdiagramm des zweiten Differenzialmechanismus an einer Geraden übereinander gelegt. Im Vergleich mit einem Fall, in welchem die Abgleichdiagramme nicht an einer Geraden übereinander gelegt sind, ist die Anzahl von zu steuernden Gegenständen begrenzt und ergibt sich der Vorteil, dass es einfach wird, die Steuerung vorzunehmen.
  • In einem Gesichtspunkt der Antriebseinheit der Erfindung ist der erste Differenzialmechanismus als Einzelritzelplanetengetriebemechanismus mit einem Sonnenrad, einem Hohlrad und einem Träger als drei Drehelemente gebildet, und ist der zweite Differenzialmechanismus als Einzelritzelplanetengetriebemechanismus mit einem Sonnenrad, einem Hohlrad und einem Träger als drei Drehelemente gebildet. Das dritte Drehelement des ersten Differenzialmechanismus kann das Sonnenrad sein und das dritte Drehelement des zweiten Differenzialmechanismus kann das Sonnenrad sein, oder das dritte Drehelement des ersten Differenzialmechanismus kann das Sonnenrad sein und das dritte Drehelement des zweiten Differenzialmechanismus kann das Hohlrad sein, oder das dritte Drehelement des ersten Differenzialmechanismus kann das Hohlrad sein und des dritte Drehelement des zweiten Differenzialmechanismus kann das Hohlrad sein. Gemäß diesem Gesichtspunkt drehen sich die Drehelemente, die an den Enden der Abgleichdiagramme des ersten Differenzialmechanismus und des zweiten Differenzialmechanismus gelegen sind, mit derselben Drehzahl. Da daher die erste elektrische Rotationsmaschine und die zweite elektrische Rotationsmaschine sich in derselben Richtung drehen, wenn der serielle Hybridmodus, in welchem die Eingriffsvorrichtung sich in dem fixierten Zustand befindet, herbeigeführt ist, ist es möglich, den seriellen Hybridmodus zu dem seriellen parallelen Hybridmodus im Vergleich mit dem Fall einfach umzuschalten, dass die erste elektrische Rotationsmaschine und die zweite elektrische Rotationsmaschine sich in entgegengesetzte Richtungen zueinander drehen. In diesem Gesichtspunkt kann das dritte Drehelement des ersten Differenzialmechanismus das Sonnenrad sein und kann das dritte Drehelement und des zweiten Differenzialmechanismus das Sonnenrad sein, wobei die Eingriffsvorrichtung an einer Seite angeordnet ist, die entgegengesetzt zu der Brennkraftmaschine über die erste elektrische Rotationsmaschine, den ersten Differenzialmechanismus, den zweiten Differenzialmechanismus, die zweite elektrische Rotationsmaschine und den Ausgangsabschnitt ist. Da in diesem Fall die Eingriffsvorrichtung an der Seite angeordnet ist, die entgegengesetzt zu der Brennkraftmaschine über die vorstehend genannten Bauteile ist, kann der Außendurchmesser der Eingriffsvorrichtung kleiner als in dem Fall ausgeführt werden, dass die Eingriffsvorrichtung an den äußeren Umfängen der Bauteile angeordnet ist. Diese Konfiguration kann die Abmessung der Antriebseinheit in ihrer radialen Richtung reduzieren.
  • In diesem Gesichtspunkt kann das dritte Drehelement des ersten Differenzialmechanismus das Sonnerad sein und kann das dritte Drehelement des zweiten Differenzialmechanismus das Hohlrad sein. Da in diesem Fall ein Abstand von dem dritten Drehelement zu dem zweiten Drehelement in dem Abgleichdiagramm des zweiten Differenzialmechanismus im Vergleich mit dem Fall, in welchem andere Elemente miteinander verbunden sind, nicht lang ist, ist es möglich, das Verzögerungsverhältnis der zweiten elektrischen Rotationsmaschine korrekt einzustellen, und kann eine übermäßige Drehung der ersten elektrischen Rotationsmaschine unterdrückt werden.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein schematisches Prinzipdiagramm, das eine gesamte Konfiguration einer Antriebseinheit gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;
  • 2 ist ein Diagramm, das eine Betriebseingriffstabelle einer Bremse und einer Kupplung zeigt;
  • 3 ist ein Diagramm, das Abgleichdiagramme eines ersten Differenzialmechanismus und eines zweiten Differenzialmechanismus gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;
  • 4 ist ein schematisches Prinzipdiagramm, das eine gesamte Konfiguration einer Antriebseinheit gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels zeigt;
  • 5 ist ein Diagramm, das Abgleichdiagramme eines ersten Differenzialmechanismus und eines zweiten Differenzialmechanismus gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt;
  • 6 ist ein schematisches Prinzipdiagramm, das eine gesamte Konfiguration einer Antriebseinheit gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel zeigt;
  • 7 ist ein Diagramm, das Abgleichdiagramme eines ersten Differenzialmechanismus und eines zweiten Differenzialmechanismus gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel zeigt;
  • 8 ist ein schematisches Prinzipdiagramm, das eine gesamte Konfiguration einer Antriebseinheit gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel zeigt;
  • 9 ist ein Diagramm, das Abgleichdiagramme eines ersten Differenzialmechanismus und eines zweiten Differenzialmechanismus gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel zeigt;
  • 10A ist ein Diagramm, das Abgleichdiagramme gemäß einer ersten Abwandlung einer V-Kopplungsbauart zeigt;
  • 10B ist ein Diagramm, das Abgleichdiagramme gemäß einer zweiten Abwandlung der V-Kopplungsbauart zeigt;
  • 10C ist ein Diagramm, das Abgleichdiagramme gemäß einer dritten Abwandlung der V-Kopplungsbauart zeigt;
  • 10D ist ein Diagramm, das Abgleichdiagramme gemäß einer vierten Abwandlung der V-Kopplungsbauart zeigt;
  • 10E ist ein Diagramm, das Abgleichdiagramme gemäß einer fünften Abwandlung der V-Kopplungsbauart zeigt;
  • 10F ist ein Diagramm, das Abgleichdiagramme gemäß einer sechsten Abwandlung der V-Kopplungsbauart zeigt;
  • 11A ist ein Diagramm, das Abgleichdiagramme gemäß einer ersten Abwandlung einer T-Kopplungsbauart zeigt;
  • 11B ist ein Diagramm, das Abgleichdiagramme gemäß einer zweiten Abwandlung der T-Kopplungsbauart zeigt;
  • 11C ist ein Diagramm, das Abgleichdiagramme gemäß einer dritten Abwandlung der T-Kopplungsbauart zeigt;
  • 11D ist ein Diagramm, das Abgleichdiagramme gemäß einer vierten Abwandlung der T-Kopplungsbauart zeigt;
  • 11E ist ein Diagramm, das Abgleichdiagramme gemäß einer fünften Abwandlung der T-Kopplungsbauart zeigt;
  • 11F ist ein Diagramm, das Abgleichdiagramme gemäß einer sechsten Abwandlung der T-Kopplungsbauart zeigt;
  • 11G ist ein Diagramm, das Abgleichdiagramme gemäß einer siebten Abwandlung der T-Kopplungsbauart zeigt;
  • 12A ist ein Diagramm, das Abgleichdiagramme gemäß einer ersten Abwandlung einer X-Kopplungsbauart zeigt;
  • 12B ist ein Diagramm, das Abgleichdiagramme gemäß einer zweiten Abwandlung der X-Kopplungsbauart zeigt;
  • 12C ist ein Diagramm, das Abgleichdiagramme gemäß einer ersten Abwandlung der X-Kopplungsbauart zeigt;
  • 12D ist ein Diagramm, das Abgleichdiagramme gemäß einer vierten Abwandlung der X-Kopplungsbauart zeigt;
  • 12E ist ein Diagramm, das Abgleichdiagramme gemäß einer fünften Abwandlung der X-Kopplungsbauart zeigt;
  • 12F ist ein Diagramm, das Abgleichdiagramme gemäß einer sechsten Abwandlung der X-Kopplungsbauart zeigt;
  • 12G ist ein Diagramm, das Abgleichdiagramme gemäß einer siebten Abwandlung einer X-Kopplungsbauart zeigt.
  • BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • (Erstes Ausführungsbeispiel)
  • 1 ist ein schematisches Prinzipdiagramm, das eine gesamte Konfiguration einer Antriebseinheit gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Antriebseinheit 1A ist in einem Fahrzeug vorgesehen und wird dort verwendet. Das Fahrzeug mit der Antriebseinheit 1A funktioniert als Hybridfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine als Antriebskraftquelle zum Fahren und einem Motor als weitere Antriebskraftquelle zum Fahren. Die Antriebseinheit 1A ist geeignet, um in einem Fahrzeug mit einer FF-Auslegung vorgesehen zu werden, in welchem Antriebsräder und die Antriebskraftquelle an einem vorderen Abschnitt des Fahrzeugs gelegen sind.
  • Die Antriebseinheit 1A weist eine Brennkraftmaschine 2, einen ersten Motor-Generator 3 als erste elektrische Rotationsmaschine einen Ausgangsabschnitt 4 zum Übertragen von Leistung auf Antriebsräder Dw des Fahrzeugs, einen zweiten Motor-Generator 5 als zweite elektrische Rotationsmaschine, einen ersten Differenzialmechanismus 6A, mit dem die Brennkraftmaschine 2 und der erste Motor-Generator 3 verbunden sind, und einen zweiten Differenzialmechanismus 7A auf, mit dem der Ausgangsabschnitt 4 und der zweite Motor-Generator 5 verbunden sind.
  • Die Brennkraftmaschine 2 ist als funkengezündete Mehrzylinder-Brennkraftmaschine gebildet und ihre Leistung wird auf den ersten Differenzialmechanismus 6A durch eine Eingangswelle 9 übertragen. Ein Dämpfer (nicht gezeigt) ist zwischen die Eingangswelle 9 und die Brennkraftmaschine 2 gesetzt und eine Drehmomentvariation der Brennkraftmaschine 2 wird durch den Dämpfer absorbiert.
  • Der erste Motor-Generator 3 und der zweite Motor-Generator 5 haben dieselbe Konfiguration und umfassen Funktionen als Motoren und Funktionen als Leistungsgeneratoren. Der erste Motor-Generator 3 weist einen Stator 12, der mit einem Gehäuse 10 fixiert ist, und einen Rotor 13 auf, der koaxial an der Seite an einem inneren Umfang des Stator 12 angeordnet ist. In ähnlicher Weise weist der zweite Motor-Generator 5 ebenso einen Stator 14, der mit einem Gehäuse 10 fixiert ist, und einen Rotor 15 auf, der koaxial an der Seite eines inneren Umfangs des Stators 14 angeordnet ist. Der erste Motor-Generator 3 und der zweite Motor-Generator 5 sind elektrisch miteinander durch elektrische Vorrichtungen wie z. B. eine Batterie und einen Wandler (nicht gezeigt) verbunden.
  • Zum Übertragen von Leistung, die von dem zweiten Differenzialmechanismus 7A abgegeben wird, auf die Antriebsräder Dw weist der Ausgangsabschnitt 4 ein Ausgangszahnrad 18, das mit dem zweiten Differenzialmechanismus 7A verbunden ist, ein Differenzial 19, das die Leistung auf das linke und rechte Antriebsrad Dw überträgt, und einen Getriebestrang 20 auf, der die Leistung des Ausgangszahnrads 18 auf das Differenzial 19 überträgt. Der Getriebestrang 20 weist ein großdurchmessriges Zahnrad 21, das mit dem Ausgangszahnrad 18 kämmend eingreift, und ein kleindurchmessriges Zahnrad 21 auf, das koaxial zu dem großdurchmessrigen Zahnrad 21 ist, und dessen Anzahl von Zähnen kleiner als diejenige des großdurchmessrigen Zahnrads 21 ist. Das kleindurchmessrige Zahnrad 22 greift kämmend mit einem Hohlrad 23 ein, das an einem Gehäuse des Differenzials 19 vorgesehen ist.
  • Der erste Differenzialmechanismus 6A ist als Einzelritzelplanetengetriebemechanismus mit drei Drehelementen gebildet, die sich wechselseitig differenziell drehen können. Der erste Differenzialmechanismus 6A weist das Sonnenrad S11, des ein Außenzahnrad ist, ein Hohlrad R11, das ein Innenzahnrad ist und das koaxial zu dem Sonnenrad S11 angeordnet ist, und einen Träger C11 auf, der ein Ritzel P11, das mit diesen Zahnrädern S11 und R11 kämmend eingreift, so hält, dass das Ritzel P11 sich drehen kann und umlaufen kann. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Brennkraftmaschine 2 mit dem Träger C11 durch die Eingangswelle 9 verbunden und ist der erste Motor-Generator 3 mit dem Hohlrad R11 verbunden. Daher entspricht der Träger C11 dem ersten Drehelement der Erfindung, entspricht das Hohlrad R11 dem zweiten Drehelement der Erfindung und entspricht das Sonnenrad S11, das ein übriges Drehelement ist, dem dritten Drehelement.
  • Der zweite Differenzialmechanismus 7A ist als Einzelritzelplanetengetriebemechanismus mit drei Drehelementen gebildet, die sich wechselseitig differenziell drehen können. Der zweite Differenzialmechanismus 7A weist ein Sonnenrad S12, das ein Außenzahnrad ist, ein Hohlrad R12, das ein Innenzahnrad ist, das koaxial zu dem Sonnenrad S12 angeordnet ist, und einen Träger C12 auf, der ein Ritzel P12, das mit diesen Zahnrädern S12 und R12 kämmend eingreift, so hält dass das Ritzel P12 sich drehen kann und umlaufen kann. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Ausgangsabschnitt 4 mit dem Träger C12 verbunden und ist der zweite Motor-Generator 5 mit dem Sonnenrad S12 verbunden. Daher entspricht der Träger C12 dem ersten Drehelement, entspricht des Sonnenrad S12 dem zweiten Drehelement der Erfindung, und entspricht das Hohlrad R12, das das übrige Drehelement ist, dem dritten Drehelement der Erfindung.
  • Eine Antriebseinheit 1A weist ein Verbindungselement 28, das das Sonnerad S11 des ersten Differenzialmechanismus 6A und das Hohlrad R12 des zweiten Differenzialmechanismus 7A miteinander so verbindet, dass sie sich integral drehen können, und eine Bremse 29 als Eingriffsvorrichtung auf, die zwischen einem fixierten Zustand, in welchem das Sonnenrad S11 des ersten Differenzialmechanismus 6A und das Hohlrad R12 des zweiten Differenzialmechanismus 7A mit Bezug auf das Gehäuse 10 gesperrt sind, das das Fixierelement ist, und einem freigegebenen Zustand umschaltet, in welchem der gesperrte Zustand freigegeben ist. Die Antriebseinheit 1A weist eine Kupplung 30 auf, die zwischen dem Träger C11 des ersten Differenzialmechanismus 6A und das Sonnenrad S12 des zweiten Differenzialmechanismus 7A gesetzt ist, und die zwischen einem verbundenen Zustand, in welchem diese Elemente integral drehbar miteinander verbunden sind, und einem freigegebenen Zustand, in welchem der verbundene Zustand freigegeben ist, umschaltet.
  • Antriebsmodi der Antriebseinheit 1A werden zwischen dem seriellen Hybridmodus und dem seriellen parallelen Hybridmodus durch Betätigen der Bremse 29 und der Kupplung 30 umgeschaltet. Diese Antriebsmodi werden durch Betätigen der Bremse 29 und der Kupplung 30 in Zustände verwirklicht, die in der in 2 gezeigten Betriebseingriffstabelle gezeigt sind. In 2 bedeutet „EIN”, dass die Betriebszustände der Bremse 29 und der Kupplung 30 die Eingriffszustände (betätigte Zustände) sind, und bedeutet „AUS”, dass die Betriebszustände der Bremse 29 und der Kupplung 30 freigegebene Zustände (betätigungslose Zustände) sind.
  • Wie in 2 gezeigt ist, wird der serielle Hybridmodus verwirklicht, wenn die Bremse 29 auf EIN geschaltet wird und die Kupplung 30 auf AUS geschaltet wird. Wenn die Bremse 29 auf EIN geschaltet wird, wird das Sonnenrad S11 des ersten Differenzialmechanismus 6A fixiert. Wenn die Kupplung 30 auf AUS geschaltet wird, wird die Leistungsübertragen von dem Träger C11 des ersten Differenzialmechanismus 6A auf das Sonnenrad S12 des zweiten Differenzialmechanismus 7A unterbrochen. Demgemäß wird Leistung der Brennkraftmaschine 2 auf den ersten Motor-Generator 3 durch den ersten Differenzialmechanismus 6A übertragen und wird die Leistung vollständig in elektrische Leistung durch den ersten Motor-Generator 3 umgewandelt. Genauer gesagt wird Leistung der Brennkraftmaschine 2, von der verschiedenartige Verluste, wie z. B. ein Eingriffsverlust und ein Umwandlungsverlust subtrahiert werden, in elektrische Leistung durch den ersten Motor-Generator 3 umgewandelt. Der zweite Motor-Generator 5 wird durch die umgewandelte elektrische Leistung angetrieben, und somit wird die Antriebskraft an den Ausgangsabschnitt 4 durch den zweiten Differenzialmechanismus 7A abgegeben. Auf diese Weise wird der serielle Hybridmodus verwirklicht.
  • Andererseits wird der serielle parallele Hybridmodus verwirklicht, wenn die Bremse 29 auf AUS geschaltet ist und die Kupplung 30 auf EIN geschaltet ist. Wenn die Bremse 29 auf AUS geschaltet ist, wird, da das Sonnenrad S11 des ersten Differenzialmechanismus 6A und das Hohlrad R12 des zweiten Differenzialmechanismus 7A sich integral drehen können, die Leistung der Brennkraftmaschine 2 in zwei Leistungen durch den ersten Differenzialmechanismus 6A aufgeteilt, wobei eine der Leistungen auf den ersten Motor-Generator 3 übertragen wird und die andere Leistung auf den zweiten Differenzialmechanismus 7A übertragen wird. Die eine Leistung, die auf den ersten Motor-Generator 3 übertragen wird, wird in elektrische Leistung durch den ersten Motor-Generator 3 umgewandelt, und der zweite Motor-Generator 5 wird durch die umgewandelte elektrische Leistung angetrieben. Die Antriebskraft des zweiten Motor-Generator 5 und die andere Leistung, die auf den zweiten Differenzialmechanismus 7A übertragen wird, werden durch den zweiten Differenzialmechanismus 7A vereinigt, und die vereinigte Leistung wird auf den Ausgangsabschnitt 4 übertragen. Der serielle parallele Hybridmodus wird auf diese Weise verwirklicht.
  • Zum Zeitpunkt des Übergangs des Umschaltvorgangs zwischen den Antriebsmodi werden sowohl die Bremse 29 als auch die Kupplung 30 auf AUS geschaltet. Wenn daher der serielle Hybridmodus zu dem seriellen parallelen Hybridmodus umgeschaltet wird, wird die Bremse 29 zuerst von EIN zu AUS betätigt und wird dann der Zustand zu dem Übergangszustand verschoben, und wird dann die Kupplung 30 von AUS zu EIN betätigt und wird der Modus zu dem seriellen parallelen Hybridmodus umgestellt. Wenn andererseits der serielle parallele Hybridmodus zu dem seriellen Hybridmodus umgeschaltet wird, wird zuerst die Kupplung 30 von EIN zu AUS betätigt und wird der Zustand zu dem Übergangszustand umgestellt, und wird dann die Bremse 29 von AUS zu EIN betätigt und wird der Modus zu dem seriellen Hybridmodus umgestellt. Da in dem Fall des Übergangszustands ein Teil der Leistung der Brennkraftmaschine 2 nicht in elektrische Leistung umgewandelt wird und auf den zweiten Differenzialmechanismus 7A wie der serielle parallele Hybridmodus übertragen wird, ist es ebenso möglich, diesen Zustand als seriellen parallelen Hybridmodus einzusetzen.
  • 3 zeigt Abgleichdiagramme des ersten Differentialmechanismus 6A und des zweiten Differenzialmechanismus 7A. In 3 bedeutet „Eng” die Brennkraftmaschine 2, bedeutet „MG1” der erste Motor-Generator 3, bedeutet „MG2” der zweite Motor-Generator 5 und bedeutet „OUT” der Ausgangsabschnitt 4 (das Ausgangszahnrad 18). Die Bedeutungen der Symbole, die in den Abgleichdiagrammen gezeigt sind, sind so definiert, wie vorstehend angegeben ist, außer es ist anders vorgeben. In der Antriebseinheit 1A sind das Sonnenrad S11 des ersten Differenzialmechanismus 6A und das Hohlrad R12 des zweiten Differenzialmechanismus 7A miteinander verbunden. Daher drehen sich, wie aus 3 ersichtlich ist, die Drehelemente, die an den Enden der Abgleichdiagramme gelegen sind, mit derselben Drehzahl. In dem Fall des seriellen Hybridmodus wird, da das Sonnenrad S11 und das Hohlrad R12 mit Bezug auf das Gehäuse 10 durch die Bremse 29 gesperrt sind, die Drehzahl von diesem 0. Andererseits sind in dem Fall des seriellen parallelen Hybridmodus, da der gesperrte Zustand des Sonnenrads S11 und des Hohlrads R12 freigegeben ist und die Kupplung auf EIN geschaltet ist, der Träger C11 des ersten Differenzialmechanismus 6A und das Sonnenrad S12 des zweiten Differenzialmechanismus 7A miteinander gekoppelt und sind die Drehzahlen von diesen dieselbe. Daher sind die Abgleichdiagramme an einer Geraden überlagert. Da somit die Anzahl der zu steuernden Gegenstände im Vergleich mit dem Fall begrenzt ist, dass die Abgleichdiagramme nicht an einer Geraden überlagert sind, ergibt sich der Vorteil, dass die Steuerung einfach vorzunehmen ist.
  • Wie durch die Bezugnahme auf 3 ersichtlich ist, ist in dem Fall des seriellen Hybridmodus, da die Drehzahl des Hohlrads R12 des zweiten Differenzialmechanismus 7A 0 wird, das Drehzahlverhältnis des zweiten Motor-Generators 5 und des Ausgangsabschnitts 4 (Ausgangszahnrads 18) auf ein Drehzahlverhältnis fixiert, das durch den zweiten Differenzialmechanismus 7A bestimmt wird. Wenn der serielle Hybridmodus zu dem seriellen parallelen Hybridmodus umgestellt wird, ist es möglich, da das Hohlrad R12 des zweiten Differenzialmechanismus 7A sich mit derselben Drehzahl wie das Sonnenrad S11 des ersten Differenzialmechanismus 6A drehen kann, das Drehzahlverhältnis des zweiten Motor-Generators 5 und des Ausgangsabschnitts 4 stufenlos durch Steuern der Betriebsweise der Brennkraftmaschine 2 und des ersten Motor-Generators 3 zu variieren. Da es demgemäß möglich ist, das maximale Drehmoment zu mindern, das für den zweiten Motor-Generator 5 erforderlich ist, indem die Antriebsmodi gemäß der Drehzahlregion korrekt ausgewählt werden, ist es möglich zu verhindern, dass sich die Abmessung des zweiten Motor-Generators 5 vergrößert.
  • In dem seriellen Hybridmodus wird die Drehzahl des zweiten Motor-Generators 5 immer höher als diejenige des Ausgangsabschnitts 4 sein. Da nämlich die Drehung des zweiten Motor-Generators 5 durch den zweiten Differenzialmechanismus 7A verzögert ist, kann die Antriebskraft des zweiten Motor-Generators 5 durch den zweiten Differenzialmechanismus 7A verstärkt werden. Daher ist es möglich, weitergehend zu verhindern, dass sich die Abmessung des zweiten Motor-Generators 5 vergrößert. Da ferner die Drehzahl von jedem des Sonnenrads S11 und des Hohlrads R12, die an den Enden der Abgleichdiagramme gelegen sind, zum Zeitpunkt des seriellen Hybridmodus 0 wird, drehen sich der erste Motor-Generator 3 und der zweite Motor-Generator 5 in derselben Richtung. Daher ist es möglich, den seriellen Hybridmodus einfach zu dem seriellen parallelen Hybridmodus im Vergleich mit dem Fall umzuschalten, dass der erste Motor-Generator 3 und der zweite Motor-Generator 5 sich in entgegengesetzte Richtungen drehen. Da ferner das Sonnenrad S11 und das Hohlrad R12 miteinander verbunden sind, ist in dem Abgleichdiagramm des zweiten Differenzialmechanismus 7A ein Abstand zwischen dem Hohlrad R12 und dem Träger C12 kürzer als wenn andere Elemente verbunden sind. Daher wird dieser Abstand kürzer als 1, wenn ein Abstand zwischen dem Sonnenrad S12 und dem Träger C12 als 1 definiert wird, und daher ist es möglich, das Verzögerungsverhältnis des zweiten Motor-Generators 5 auf einen geeigneten Wert zu bringen, und kann eine übermäßige Drehung des ersten Motor-Generators 3 unterdrückt werden.
  • (Zweites Ausführungsbeispiel)
  • Als nächstes wird ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die 4 und 5 beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden Konfigurationen, die dem ersten Ausführungsbeispiel gemeinsam sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und wird eine Beschreibung von diesen weggelassen. 4 ist ein schematisches Prinzipdiagramm, das eine gesamte Konfiguration einer Antriebseinheit gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt. Die Antriebseinheit 1B weist einen ersten Differenzialmechanismus 6B und einen zweiten Differenzialmechanismus 7B auf.
  • Der erste Differenzialmechanismus 6B ist als Einzelritzelplanetengetriebemechanismus mit drei wechselseitig differenziell drehbaren Drehelementen gebildet. Der erste Differenzialmechanismus 6B weist ein Sonnenrad S21, das ein Außenzahnrad ist, ein Hohlrad R21, das ein Außenzahnrad ist, und das koaxial zu dem Sonnenrad S21 angeordnet ist, und einen Träger C21 auf, der ein Ritzel P21, das mit den Zahnrädern S21 und R21 so kämmend eingreift, so hält, dass das Ritzel P21 sich drehen kann und umlaufen kann. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Brennkraftmaschine 2 mit dem Träger C21 durch die Eingangswelle 9 verbunden und ist der erste Motor-Generator 3 mit dem Hohlrad R21 verbunden. Daher entspricht der Träger C21 dem ersten Drehelement der Erfindung, entspricht das Hohlrad R21 dem zweiten Drehelement der Erfindung und entspricht das Sonnenrad S21, das das übrige Drehelement ist, dem dritten Drehelement.
  • Der zweite Differenzialmechanismus 7B ist als Einzelritzelplanetengetriebemechanismus mit drei Drehelementen gebildet, die sich wechselseitig differenziell drehen können. Der zweite Differenzialmechanismus 7B weist ein Sonnenrad S22, das ein Außenzahnrad ist, ein Hohlrad R22, das ein Innenzahnrad ist, das koaxial zu dem Sonnenrad S22 angeordnet ist, und einen Träger C22 auf, der ein Ritzel P22, das mit den Zahnrädern S22 und R22 kämmend eingreift, so hält, dass das Ritzel P22 sich drehen kann und umlaufen kann. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Ausgangsabschnitt 4 mit dem Träger C22 verbunden und ist der zweite Motor-Generator 5 mit dem Hohlrad R22 verbunden. Daher entspricht der Träger C22 dem ersten Drehelement, entspricht das Hohlrad R22 dem zweiten Drehelement der Erfindung und entspricht das Sonnenrad S22, das ein übriges Drehelement ist, dem dritten Drehelement.
  • Die Antriebseinheit 1B weist ein Verbindungselement 35 auf, das das Sonnenrad S21 des ersten Differenzialmechanismus 6B und das Sonnenrad S22 des zweiten Differenzialmechanismus 7B miteinander verbindet, so dass diese Sonnenräder sich integral drehen können. Das Verbindungselement 34 erstreckt sich auf einer Achse der Eingangswelle 9 und durchdringt den zweiten Motor-Generator 5 und den Ausgangsabschnitt 4. Eine Bremse 35 als Eingriffsvorrichtung ist an dem Ende 34a des Verbindungselements 34 vorgesehen. Die Bremse 35 kann zwischen einem gesperrten Zustand der Verbindungselements 34 mit Bezug auf das Gehäuse 10 und einen freigegebenen Zustand von diesem Umschalten. Die Bremse 35 kann nämlich zwischen einem fixierten Zustand, in welchem das Sonnenrad S21 des ersten Differenzialmechanismus 6B und das Sonnenrad 22 des zweiten Differenzialmechanismus 7B mit Bezug auf das Gehäuse 10 gesperrt sind, und einem freigegebenen Zustand, in welchem der gesperrte Zustand freigegeben ist, umschalten. Wie aus 4 ersichtlich ist, ist die Bremse 35 an einer Seite angeordnet, die entgegengesetzt zu der Brennkraftmaschine 2 über den ersten Motor-Generator 3, den ersten Differenzialmechanismus 6B, den zweiten Differenzialmechanismus 7B, den zweiten Motor-Generator 5 und den Ausgangsabschnitt 4 entgegengesetzt ist. Daher kann ein Außendurchmesser der Bremse 5 im Vergleich mit dem Fall klein ausgeführt werden, dass die Bremse 35 an den äußeren Umfängen der Bauteile angeordnet ist, wie die Bremse 29 des in 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiels. Demgemäß kann die Abmessung der Antriebseinheit 1B in ihrer radialen Richtung klein ausgeführt werden.
  • Die Antriebseinheit 1B weist eine Kupplung 36 auf, die zwischen den Träger C21 des ersten Differenzialmechanismus 6B und das Hohlrad 22 des zweiten Differenzialmechanismus 7B gesetzt ist, und die zwischen einem verbundenen Zustand, in welchem diese Elemente integral drehbar miteinander verbunden sind, und einem freigegebenen Zustand, in welchem der verbundene Zustand freigegeben ist, umschaltet.
  • Wie das erste Ausführungsbeispiel kann die Antriebseinheit 1B die Antriebsmodi zwischen dem seriellen Hybridmodus und dem seriellen parallelen Hybridmodus durch Betätigen der Bremse 35 und der Kupplung 36 in Zustände umschalten, die in der in 2 gezeigten Betriebseingriffstabelle gezeigt sind. 5 zeigt Abgleichdiagramme des ersten Differenzialmechanismus 6B und des zweiten Differenzialmechanismus 7B.
  • Wie aus 5 ersichtlich ist, ist die Antriebseinheit 1B ähnlich der Antriebseinheit 1A des ersten Ausführungsbeispiels dahingehend, dass (1) die Abgleichdiagramme auf einer Geraden zum Zeitpunkt des seriellen parallelen Hybridmodus überlagert sind, (2) ein Drehzahlverhältnis des zweiten Motor-Generators 5 und des Ausgangsabschnitts 4 stufenlos zum Zeitpunkt des seriellen parallelen Hybridmodus variiert werden kann, (3) die Drehzahl des zweiten Motor-Generators 5 ständig durch den zweiten Differentialmechanismus 7B zum Zeitpunkt des seriellen Hybridmodus verzögert wird, und (4), wenn Drehzahlen des Sonnenrads S21 und des Sonnenrads S22, die an den Enden der Abgleichdiagramme gelegen sind, zum Zeitpunkt des seriellen Hybridmodus 0 werden, der erste Motor-Generator 3 und der zweite Motor-Generator 5 sich in derselben Richtung drehen. Hinsichtlich dieser gemeinsamen Punkte werden dieselben Wirkungen wie diejenigen der Antriebseinheit 1A erhalten.
  • (Drittes Ausführungsbeispiel)
  • Als nächstes wird ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die 6 und 7 beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden die Konfigurationen, die dem ersten Ausführungsbeispiel gemeinsam sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und wird die Beschreibung von diesen weggelassen. 6 ist ein schematisches Prinzipdiagramm, das eine gesamte Konfiguration einer Antriebseinheit gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel zeigt. Die Antriebseinheit 1C weist einen ersten Differentialmechanismus 6C und einen zweiten Differentialmechanismus 7C auf.
  • Der erste Differentialmechanismus 6C ist als Einzelritzelplanetengetriebemechanismus mit drei Drehelementen gebildet, die sich wechselseitig differenziell drehen können. Der erste Differentialmechanismus 6C weist ein Sonnenrad S31, das ein Außenzahnrad ist, ein Hohlrad R31, das ein Innenzahnrad ist, das koaxial zu dem Sonnenrad S31 angeordnet ist, und einen Träger C31 auf, der ein Ritzel P31, das mit den Zahnrädern S31 und R31 kämmend eingreift, so hält, dass das Ritzel P31 sich drehen kann und umlaufen kann. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Brennkraftmaschine 2 mit dem Träger C31 durch die Eingangswelle 9 verbunden und ist der erste Motor-Generator 3 mit dem Sonnenrad S31 verbunden. Daher entspricht der Träger C31 dem ersten Drehelement, entspricht das Sonnenrad S31 dem zweiten Drehelement der Erfindung und entspricht das Hohlrad R31, das das übrige Drehelement ist, dem dritten Drehelement der Erfindung.
  • Der zweite Differentialmechanismus 7C ist als Einzelritzelplanetengetriebemechanismus mit drei Drehelementen gebildet, die sich differenziell drehen können. Der zweite Differenzialmechanismus 7C weist ein Sonnenrad S32, das ein Außenzahnrad ist, ein Hohlrad R32, das ein Innenzahnrad ist, das koaxial zu dem Sonnenrad S31 angeordnet ist, und einen Träger C32 auf, der ein Ritzel P32, das mit den Zahnrädern S32 und R32 kämmend eingreift, so hält, dass das Ritzel P32 sich drehen kann und umlaufen kann. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Ausgangsabschnitt 4 mit dem Hohlrad R32 verbunden und ist der zweite Motor-Generator 5 mit dem Sonnenrad S32 verbunden. Daher entspricht das Hohlrad R32 dem ersten Drehelement, entspricht das Sonnenrad S32 dem zweiten Drehelement der Erfindung und entspricht der Träger C32, der das übrige Drehelement ist, dem dritten Drehelement der Erfindung.
  • Eine Antriebseinheit 1C weist ein Verbindungselement 44 auf, das das Hohlrad R31 des ersten Differentialmechanismus 6C und den Träger C32 des zweiten Differentialmechanismus 7C miteinander so verbindet, dass sie sich integral drehen können, eine Bremse 45, die zwischen einem fixierten Zustand, in welchem das Hohlrad R31 des ersten Differentialmechanismus 6C und der Träger C32 des zweiten Differentialmechanismus 7C mit Bezug auf das Gehäuse 10 gesperrt sind, und mit einem freigegebenen Zustand umschalten kann, in welchem der gesperrte Zustand freigegeben ist, und eine Kupplung 46 auf, die zwischen das Sonnenrad S31 des ersten Differentialmechanismus 6C und das Hohlrad R32 des zweiten Differentialmechanismus 7C gesetzt ist, und die zwischen einem verbundenen Zustand, in welchem diese Elemente integral drehbar miteinander verbunden sind, und einem freigegebenen Zustand, in welchem der verbundene Zustand freigegeben ist, umschaltet.
  • Wie in dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel kann die Antriebseinheit 1C die Antriebsmodi zwischen dem seriellen Hybridmodus und dem seriellen parallelen Hybridmodus durch Betätigen der Bremse 45 und der Kupplung 46 in Zustände umschalten, die in der in 2 gezeigten Betriebseingriffstabelle gezeigt sind. 7 zeigt Abgleichdiagramme des ersten Differentialmechanismus 6C und des zweiten Differentialmechanismus 7C. Wie aus 7 ersichtlich ist, ist die Antriebseinheit 1C ähnlich zu der Antriebseinheit 1A des ersten Ausführungsbeispiels dahingehend, dass (1) die Abgleichdiagramme an der Geraden zum Zeitpunkt des seriellen parallelen Hybridmodus überlagert sind, (2) ein Drehzahlverhältnis des zweiten Motor-Generators 5 und der Ausgangsabschnitt 4 stufenlos zum Zeitpunkt des seriellen parallelen Hybridmodus variiert werden kann, und (3) die Drehzahl des zweiten Motor-Generators 5 ständig durch den zweiten Differenzialmechanismus 7C zum Zeitpunkt des seriellen Hybridmodus verzögert wird. Hinsichtlich dieser gemeinsamen Punkte können dieselben Wirkungen wie diejenigen der Antriebseinheit 1A erhalten werden.
  • (Viertes Ausführungsbeispiel)
  • Als nächstes wird ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die 8 und 9 beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden Konfigurationen, die dem ersten Ausführungsbeispiel gemeinsam sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und wird deren Beschreibung weggelassen. 8 ist ein schematisches Prinzipdiagramm, das eine gesamte Konfiguration einer Antriebseinheit gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel zeigt. Die Antriebseinheit 1D weist einen ersten Differenzialmechanismus 6D und einen zweiten Differenzialmechanismus 7D auf.
  • Der erste Differenzialmechanismus 6D ist als Doppelritzelplanetengetriebemechanismus mit drei Drehelementen gebildet, die sich wechselseitig differenziell drehen können. Der erste Differenzialmechanismus 6D weist ein Sonnenrad S41, das ein Außenzahnrad ist, ein Hohlrad R41, das ein Innenzahnrad ist, das koaxial zu dem Sonnenrad S41 angeordnet ist, und einen Träger C41 auf, der ein erstes Ritzel P41a hält, das mit dem Sonnenrad S41 kämmend eingreift, und ein zweites Ritzel P41b hält, das mit dem Hohlrad R41 kämmend eingreift, so dass diese Ritzel sich in einem Zustand drehen können und umlaufen können, in welchem die Ritzel miteinander kämmend eingreifen. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Brennkraftmaschine 2 mit dem Träger C41 durch die Eingangswelle 9 verbunden und ist der erste Motor-Generator 3 mit dem Sonnenrad S41 verbunden. Daher entspricht der Träger C41 dem ersten Drehelement, entspricht das Sonnenrad S41 dem zweiten Drehelement der Erfindung und entspricht das Hohlrad R41, das das übrige Drehelement ist, dem dritten Drehelement.
  • Der zweite Differenzialmechanismus 7D ist als Einzelritzelplanetengetriebemechanismus gebildet, der drei Drehelemente hat, die sich wechselseitig differenziell drehen können. Der zweite Differenzialmechanismus 7D weist ein Sonnenrad S42, das ein Außenzahnrad ist, ein Hohlrad R42, das ein Innenzahnrad ist, das koaxial zu dem Sonnenrad S42 angeordnet ist, und einen Träger C42 auf, der ein Ritzel P42, das mit den Zahnrädern S42 und R42 kämmend eingreift, so hält, dass das Ritzel P42 sich drehen kann und umlaufen kann. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Ausgangsabschnitt 4 mit dem Hohlrad R42 verbunden und ist der zweite Motor-Generator 5 mit dem Sonnenrad S42 verbunden. Daher entspricht das Hohlrad R42 dem ersten Drehelement, entspricht das Sonnenrad S42 dem zweiten Drehelement der Erfindung und entspricht der Träger C42, der das übrige Drehelement ist, dem dritten Drehelement.
  • Die Antriebseinheit 1D weist ein Verbindungselement 54 auf, das das Hohlrad R41 des ersten Differenzialmechanismus 6D und den Träger C42 des zweiten Differenzialmechanismus 7D miteinander so verbindet, dass das Hohlrad R41 und der Träger C42 sich integral drehen können. Ein Erweiterungselement 53, das sich auf eine Achse der Eingangswelle 9 erstreckt und den zweiten Motor-Generator 5 durchdringt, ist mit dem Träger C42 des zweiten Differenzialmechanismus 7D gekoppelt. Eine Bremse 55 als Eingriffsvorrichtung ist an einem Ende 53a des Erweiterungselements 53 vorgesehen. Die Bremse 55 kann zwischen einem gesperrten Zustand des Erweiterungselements 53 mit Bezug auf das Gehäuse 10 und ihrem freigegebenen Zustand umschalten. Die Bremse 55 kann nämlich zwischen einem fixierten Zustand, in welchem das Hohlrad R41 des ersten Differenzialmechanismus 6D und der Träger C42 des zweiten Differenzialmechanismus 7D mit Bezug auf das Gehäuse 10 gesperrt sind, und einem freigegebenen Zustand, in welchem der gesperrte Zustand freigegeben ist, umschalten. Wie aus 8 ersichtlich ist, ist die Bremse 55 an einer Seite angeordnet, die entgegengesetzt zu der Brennkraftmaschine 2 über den ersten Motor-Generator 3, den ersten Differenzialmechanismus 6D, den zweiten Differenzialmechanismus 7D, den zweiten Motor-Generator 5 und den Ausgangsabschnitt 4 ist. Wie das zweite Ausführungsbeispiel kann, da ein Außendurchmesser der Bremse 55 klein ausgeführt werden kann, die Antriebseinheit 1D mit einer reduzierten Abmessung in ihrer radialen Richtung ausgeführt werden.
  • Die Antriebseinheit 1D weist eine Kupplung 56 auf, die zwischen das Sonnenrad S41 des ersten Differenzialmechanismus 6D und das Hohlrad R42 des zweiten Differenzialmechanismus 7D gesetzt ist, und die zwischen einem verbundenen Zustand, in welchem diese Elemente integral drehbar miteinander verbunden sind, und einem freigegebenen Zustand umschaltet, in welchem der verbundene Zustand freigegeben ist.
  • Wie das erste und zweite Ausführungsbeispiel kann die Antriebseinheit 1D die Antriebsmodi zwischen dem seriellen Hybridmodus und dem seriellen parallelen Hybridmodus durch Betätigen der Bremse 55 und der Kupplung 56 in Zustände umschalten, die in der in 2 gezeigten Betriebseingriffstabelle gezeigt sind. 9 zeigt Abgleichdiagramme des ersten Differenzialmechanismus 6C und des zweiten Differenzialmechanismus 7C. Wie aus 9 ersichtlich ist, ist die Antriebseinheit 1D ähnlich zu der Antriebseinheit 1A des ersten Ausführungsbeispiels dahingehend, dass (1) die Abgleichdiagramme auf einer Geraden zum Zeitpunkt des seriellen parallelen Hybridmodus überlagert sind, (2) ein Drehzahlverhältnis des zweiten Motor-Generators 5 und des Ausgangsabschnitts 4 stufenlos zum Zeitpunkt des seriellen parallelen Hybridmodus variiert werden kann, und (3) einen Drehung des zweiten Motor-Generators 5 ständig durch den zweiten Differenzialmechanismus 7D zum Zeitpunkt des seriellen Hybridmodus verzögert ist. Hinsichtlich dieser gemeinsamen Punkte können dieselben Wirkungen wie diejenigen der Antriebseinheit 1A erhalten werden. Da es ferner einfach ist, die Differenzialmechanismen 6D und 7D so zu bilden, dass die Verzögerungsverhältnisse der Brennkraftmaschine 2 und des zweiten Motor-Generators 5 in den Antriebsmodi und der mechanische Punkt geeignete Verhältnisse werden, hat die Antriebseinheit 10 eine hohe Anwendbarkeit. Der mechanische Punkt bedeutet einen Betriebszustand, in welchem die Drehzahl des ersten Motor-Generators 3, wenn die Bremse 55 und die Kupplung 56 auf AUS geschaltet sind, 0 wird.
  • (Abwandlung)
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt und die Erfindung kann in verschiedenartigen Abwandlungen innerhalb eines Bereichs des Gegenstands der Erfindung ausgeführt werden. Die Verbindungsmodi zwischen den Drehelementen des ersten und des zweiten Differenzialmechanismus, der Brennkraftmaschine und des Ausgangsabschnitts und die Verbindungsmodi zwischen dem ersten und zweiten Differenzialmechanismus sind nicht auf diejenigen der Ausführungsbeispiele beschränkt, und viele verschiedene Verbindungsmodi existieren. In dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel sind die zwei Abgleichdiagramme miteinander in einer V-Form gekoppelt, da die Drehelemente, die an den Enden der Abgleichdiagramme gelegen sind, miteinander verbunden sind, wie in 3 und 5 gezeigt ist. Daher wird dieser Verbindungsmodus eine V-förmige gekoppelte Bauart genannt. In dem dritten Ausführungsbeispiel sind die zwei Abgleichdiagramme miteinander in einer T-Form gekoppelt, da das Drehelement, das an dem zentralen Abschnitt von einem der Abgleichdiagramme gelegen ist, und das Drehelement, das an dem Ende des anderen Abgleichdiagramms gelegen ist, miteinander verbunden sind, wie in 7 gezeigt ist. Daher wird dieser Verbindungsmodus eine T-förmige gekoppelte Bauart genannt. In dem vierten Ausführungsbeispiel sind die zwei Abgleichdiagramme in einer X-Form gekoppelt, da die Drehelemente, die an den zentralen Abschnitten der Abgleichdiagramme gelegen sind, miteinander gekoppelt sind, wie in 9 gezeigt ist. Daher wird dieser Verbindungsmodus eine X-förmige gekoppelte Bauart genannt.
  • Mehrere Abwandlungen der Verbindungsmodi zwischen dem ersten Differenzialmechanismus und dem zweiten Differenzialmechanismus werden in Kategorien der V-gekoppelten Bauart, der T-gekoppelten Bauart und der X-gekoppelten Bauart beschrieben. Zum Vereinfachen der Beschreibung werden die Abwandlungen nur unter Verwendung der Abgleichdiagramme beschrieben. In jeder der Zeichnungen bedeutet die numerische Angabe „1” die Drehelemente des ersten Differenzialmechanismus und bedeutet die numerische Angabe „2” die Drehelemente des zweiten Differenzialmechanismus.
  • (V-gekoppelte Bauart)
  • Die 10A bis 10F zeigen Abgleichdiagramme der Abwandlungen der V-gekoppelten Bauart.
  • 10A zeigt des Abgleichdiagramm gemäß einer ersten Abwandlung der V-gekoppelten Bauart. Gemäß der ersten Abwandlung sind ein Hohlrad R1 des ersten Differenzialmechanismus und ein Hohlrad R2 eines zweiten Differenzialmechanismus miteinander verbunden, ist eine Bremse, die die Eingriffsvorrichtung ist, an diesen Drehelementen vorgesehen, und ist eine Kupplung zwischen einem Träger C1 des ersten Differenzialmechanismus und einem Sonnenrad S2 des zweiten Differenzialmechanismus vorgesehen. In der ersten Abwandlung ist das Abgleichdiagramm des zweiten Differenzialmechanismus kürzer als das Abgleichdiagramm des ersten Differenzialmechanismus. In der ersten Abwandlung weist der erste Differenzialmechanismus den Träger C1 als erstes Drehelement, ein Sonnenrad S1 als das zweite Drehelement und das Hohlrad R1 als das dritte Drehelement auf. Der zweite Differenzialmechanismus weist einen Träger C2 als erstes Drehelement, des Sonnenrad S2 als des zweite Drehelement und das Hohlrad R2 als das dritte Drehelement auf.
  • 10B zeigt Abgleichdiagramme gemäß einer zweiten Abwandlung der V-gekoppelten Bauart. In der zweiten Abwandlung sind ein Hohlrad R1 des ersten Differenzialmechanismus und ein Hohlrad R2 eines zweiten Differenzialmechanismus miteinander gekoppelt, ist eine Bremse, die die Eingriffsvorrichtung ist, an diesen Drehelementen vorgesehen, und ist eine Kupplung zwischen einem Sonnenrad S1 des ersten Differentialmechanismus und einem Träger C2 des zweiten Differenzialmechanismus vorgesehen. In der zweiten Abwandlung ist das Abgleichdiagramm des zweiten Differenzialmechanismus des Ausgangssystems länger als das Abgleichdiagramm des ersten Differenzialmechanismus. In der zweiten Abwandlung weist der erste Differenzialmechanismus einen Träger C1 als das erste Drehelement, das Sonnenrad S1 als das zweite Drehelement, und das Hohlrad R1 als das dritte Drehelement auf. Der zweite Differenzialmechanismus weist den Träger C2 als das erste Drehelement, ein Sonnenrad S2 als das zweite Drehelement und das Hohlrad R2 als das dritte Drehelement auf.
  • 10B zeigt Abgleichdiagramme gemäß einer dritten Abwandlung der V-gekoppelten Bauart. In der dritten Abwandlung sind ein Sonnenrad S1 eines ersten Differenzialmechanismus und ein Hohlrad R2 eines zweiten Differenzialmechanismus miteinander gekoppelt, ist eine Bremse, die die Eingriffsvorrichtung ist, an diesen Drehelementen vorgesehen, und ist eine Kupplung zwischen einem Hohlrad R1 des ersten Differenzialmechanismus und einem Träger C2 des zweiten Differenzialmechanismus vorgesehen. In der dritten Abwandlung ist das Abgleichdiagramm des zweiten Differenzialmechanismus des Ausgangssystems länger als das Abgleichdiagramm des ersten Differenzialmechanismus. In der dritten Abwandlung weist der erste Differenzialmechanismus einen Träger C1 als das erste Drehelement, das Hohlrad R1 als das zweite Drehelement und das Sonnenrad S1 als das dritte Drehelement auf. Der zweite Differenzialmechanismus weist den Träger C2 als das erste Drehelement, ein Sonnenrad S2 als das zweite Drehelement und das Hohlrad R2 als das dritte Drehelement auf.
  • 10D zeigt Abgleichdiagramme gemäß einer vierten Abwandlung der V-gekoppelten Bauart. In der vierten Abwandlung sind ein Hohlrad R1 eines ersten Differenzialmechanismus und ein Sonnenrad S2 eines zweiten Differenzialmechanismus miteinander gekoppelt, ist eine Bremse, die die Eingriffsvorrichtung ist, an diesen Drehelementen vorgesehen, und ist eine Kupplung zwischen einem Träger C1 des ersten Differenzialmechanismus und einem Hohlrad R2 des zweiten Differenzialmechanismus vorgesehen. In der vierten Abwandlung ist das Abgleichdiagramm des zweiten Differenzialmechanismus des Ausgangssystems kürzer als das Abgleichdiagramm des ersten Differenzialmechanismus. In der vierten Abwandlung weist der erste Differenzialmechanismus den Träger C1 als das erste Drehelement, ein Sonnenrad S1 als das zweite Drehelement und ein Hohlrad R1 als das dritte Drehelement auf. Der zweite Differenzialmechanismus weist einen Träger C2 als das erste Drehelement, das Hohlrad R2 als das zweite Drehelement und das Sonnenrad S2 als das dritte Drehelement auf.
  • 10E zeigt Abgleichdiagramme gemäß einer fünften Abwandlung der V-gekoppelten Bauart. In der fünften Abwandlung sind ein Hohlrad R1 des ersten Differenzialmechanismus und ein Sonnenrad S2 eines zweiten Differenzialmechanismus miteinander gekoppelt, ist eine Bremse, die die Eingriffsvorrichtung ist, an diesen Drehelementen vorgesehen, und ist eine Kupplung zwischen einem Sonnenrad S1 des ersten Differenzialmechanismus und einem Träger C2 des zweiten Differenzialmechanismus vorgesehen. In der fünften Abwandlung ist das Abgleichdiagramm des zweiten Differenzialmechanismus des Ausgangssystems länger als das Abgleichdiagramm des ersten Differenzialmechanismus. In der fünften Abwandlung weist der erste Differenzialmechanismus einen Träger C1 als das erste Drehelement, das Sonnenrad S1 als das zweite Drehelement und das Hohlrad R1 als das dritte Drehelement auf. Der zweite Differenzialmechanismus weist den Träger C2 als das erste Drehelement, ein Hohlrad R2 als das zweite Drehelement und das Sonnenrad (S2) als das dritte Drehelement auf.
  • 10F zeigt Abgleichdiagramme gemäß einer sechsten Abwandlung der V-gekoppelten Bauart. In der sechsten Abwandlung sind ein Sonnenrad S1 eines ersten Differenzialmechanismus und ein Sonnenrad S2 eines zweiten Differenzialmechanismus miteinander gekoppelt, ist eine Bremse, die die Eingriffsvorrichtung ist, an diesen Drehelementen vorgesehen, und ist eine Kupplung zwischen einem Hohlrad R1 des ersten Differenzialmechanismus und einem Träger C2 des zweiten Differenzialmechanismus vorgesehen. In der sechsten Abwandlung ist das Abgleichdiagramm des zweiten Differenzialmechanismus des Ausgangssystems länger als das Abgleichdiagramm des ersten Differenzialmechanismus. In der sechsten Abwandlung weist der erste Differenzialmechanismus einen Träger C1 als das erste Drehelement, das Hohlrad R1 als das zweite Drehelement und das Sonnenrad S1 als das dritte Drehelement auf. Der zweite Differenzialmechanismus weist den Träger C2 als das erste Drehelement, ein Hohlrad R2 als das zweite Drehelement und das Sonnenrad S2 als das dritte Drehelement auf.
  • Die Abwandlungen der V-gekoppelten Bauart, die in den 10A bis 10F gezeigt sind, sind dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel dahingehend ähnlich, dass (1) die Abgleichdiagramme an einer Geraden zum Zeitpunkt des seriellen parallelen Hybridmodus überlagert sind, (2) ein Drehzahlverhältnis des zweiten Motor-Generators 5 und des Ausgangsabschnitts 4 stufenlos zum Zeitpunkt des seriellen parallelen Hybridmodus variiert wird, (3) die Drehung des zweiten Motor-Generators 5 ständig durch den zweiten Differenzialmechanismus zum Zeitpunkt des seriellen Hybridmodus verzögert wird, und (4) die Drehzahlen der Drehelemente 0 werden, das an den Enden der Abgleichdiagramme zum Zeitpunkt des seriellen Hybridmodus gelegen ist, wobei der erste Motor-Generator 3 und der zweite Motor-Generator 5 sich in derselben Richtung drehen. Hinsichtlich dieser gemeinsamen Punkte können dieselben Wirkungen wie diejenigen des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels erhalten werden.
  • (T-gekoppelte Bauart)
  • Die 11A bis 11G zeigen Abgleichdiagramme der Abwandlungen der T-gekoppelten Bauart. 11A zeigt das Abgleichdiagramm gemäß einer ersten Abwandlung der T-gekoppelten Bauart. Gemäß der ersten Abwandlung ist ein Träger C1 eines ersten Differenzialmechanismus und ein Hohlrad R2 eines zweiten Differenzialmechanismus miteinander gekoppelt, ist eine Bremse, die die Eingriffsvorrichtung ist, an diesen Drehelementen vorgesehen, und ist eine Kupplung zwischen einem Sonnenrad S1 des ersten Differenzialmechanismus und einem Sonnenrad S2 des zweiten Differenzialmechanismus vorgesehen. In der ersten Abwandlung ist das Abgleichdiagramm des zweiten Differenzialmechanismus kürzer als das Abgleichdiagramm des ersten Differenzialmechanismus. In der ersten Abwandlung weist der erste Differenzialmechanismus das Sonnenrad S1 als das erste Drehelement, ein Hohlrad R1 als das zweite Drehelement und den Träger C1 als das dritte Drehelement auf. Der zweite Differenzialmechanismus weist einen Träger C2 als das erste Trägerelement, das Sonnenrad S2 als das zweite Drehelement und das Hohlrad R2 als das dritte Drehelement auf.
  • 11B zeigt Abgleichdiagramme gemäß einer zweiten Abwandlung der T-gekoppelten Bauart. In der zweiten Abwandlung sind ein Träger C1 des ersten Differenzialmechanismus und ein Hohlrad R2 eines zweiten Differenzialmechanismus miteinander gekoppelt, ist eine Bremse, die die Eingriffsvorrichtung ist, an diesen Drehelementen vorgesehen, und ist eine Kupplung zwischen einem Hohlrad R1 des ersten Differenzialmechanismus und einem Sonnenrad S2 des zweiten Differenzialmechanismus vorgesehen. In der zweiten Abwandlung ist das Abgleichdiagramm des zweiten Differenzialmechanismus des Ausgangssystems kürzer als das Abgleichdiagramm des ersten Differenzialmechanismus. In der zweiten Abwandlung weist der erste Differenzialmechanismus das Hohlrad R1 als das erste Drehelement, ein Sonnenrad S1 als das zweite Drehelement und den Träger C1 als das dritte Drehelement auf. Der zweite Differenzialmechanismus weist einen Träger C2 als das erste Drehelement, das Sonnenrad S2 als das zweite Drehelement und das Hohlrad R2 als das dritte Drehelement auf.
  • 11C zeigt Abgleichdiagramme gemäß einer dritten Abwandlung der T-gekoppelten Bauart. In der dritten Abwandlung sind ein Hohlrad R1 eines ersten Differenzialmechanismus und ein Träger C2 eines zweiten Differenzialmechanismus miteinander gekoppelt, ist eine Bremse, die die Eingriffsvorrichtung ist, an diesen Drehelementen vorgesehen, und ist eine Kupplung zwischen einem Sonnenrad S1 des ersten Differenzialmechanismus und einem Sonnenrad des zweiten Differenzialmechanismus vorgesehen. In der dritten Abwandlung ist das Abgleichdiagramm des zweiten Differenzialmechanismus des Ausgangssystems länger als des Abgleichdiagramm des ersten Differenzialmechanismus. In der dritten Abwandlung weist der erste Differenzialmechanismus eine Träger C1 als das erste Drehelement, das Sonnenrad S1 als des zweite Drehelement und das Hohlrad R1 als das dritte Drehelement auf. Der zweite Differenzialmechanismus weist das Sonnenrad S2 als das erste Drehelement, ein Hohlrad R2 als des zweite Drehelement und den Träger C2 als das dritte Drehelement auf.
  • 11D zeigt Abgleichdiagramme gemäß einer vierten Abwandlung der T-gekoppelten Bauart. In der vierten Abwandlung sind ein Träger C1 des ersten Differenzialmechanismus und ein Sonnenrad S2 eines zweiten Differenzialmechanismus miteinander verbunden, ist eine Bremse, die die Eingriffsvorrichtung ist, an diesen Drehelementen vorgesehen, und ist eine Kupplung zwischen einem Sonnenrad S1 des ersten Differenzialmechanismus und einem Hohlrad R2 des zweiten Differenzialmechanismus vorgesehen. In der vierten Abwandlung ist das Abgleichdiagramm des zweiten Differenzialmechanismus des Ausgangssystems kürzer als das Abgleichdiagramm des ersten Differenzialmechanismus. In der vierten Abwandlung weist der erste Differenzialmechanismus das Sonnenrad S1 als das erste Drehelement, ein Hohlrad R1 als das zweite Drehelement und den Träger C1 als das dritte Drehelement auf. Der zweite Differenzialmechanismus weist einen Träger C2 als das erste Drehelement, des Hohlrad R2 als das zweite Drehelement und das Sonnenrad S2 als des dritte Drehelement auf.
  • 11E zeigt Abgleichdiagramme gemäß einer fünften Abwandlung der T-gekoppelten Bauart. In der fünften Abwandlung sind ein Träger C1 eines ersten Differenzialmechanismus und ein Sonnenrad S2 eines zweiten Differenzialmechanismus miteinander verbunden, ist eine Bremse, die die Eingriffsvorrichtung ist, an diesen Drehelementen vorgesehen, und ist eine Kupplung zwischen einem Hohlrad R1 des ersten Differenzialmechanismus und einem Hohlrad R2 des zweiten Differenzialmechanismus vorgesehen. In der fünften Abwandlung ist das Abgleichdiagramm des zweiten Differenzialmechanismus des Ausgangssystems kürzer als das Abgleichdiagramm des ersten Differenzialmechanismus. In der fünften Abwandlung weist der erste Differenzialmechanismus das Hohlrad R1 als das erste Drehelement, ein Sonnenrad S1 als das zweite Drehelement und den Träger C1 als das dritte Drehelement auf. Der zweite Differenzialmechanismus weist einen Träger C2 als das erste Drehelement, das Hohlrad R2 als das zweite Drehelement und das Sonnenrad S2 als das dritte Drehelement auf.
  • 11F zeigt Abgleichdiagramme gemäß einer sechsten Abwandlung der T-gekoppelten Bauart. In der sechsten Abwandlung sind ein Sonnenrad S1 eines ersten Differenzialmechanismus und ein Träger C2 eines zweiten Differenzialmechanismus miteinander verbunden, ist eine Bremse, die die Eingriffsvorrichtung ist, an diesen Drehelementen vorgesehen und ist eine Kupplung zwischen einem Hohlrad R1 des ersten Differenzialmechanismus und einem Sonnenrad S2 des zweiten Differenzialmechanismus vorgesehen. In der sechsten Abwandlung ist das Abgleichdiagramm des zweiten Differenzialmechanismus des Ausgangssystems länger als das Abgleichdiagramm des ersten Differenzialmechanismus. In der sechsten Abwandlung weist der erste Differenzialmechanismus einen Träger C1 als das erste Drehelement, das Hohlrad R1 als das zweite Drehelement und das Sonnenrad S1 als das dritte Drehelement auf. Der zweite Differenzialmechanismus weist das Sonnenrad S2 als das erste Drehelement, ein Hohlrad R2 als das zweite Drehelement und den Träger C2 als das dritte Drehelement auf.
  • 11G zeigt Abgleichdiagramme gemäß einer siebten Abwandlung der T-gekoppelten Bauart. In der siebten Abwandlung sind ein Sonnenrad S1 eines ersten Differenzialmechanismus und ein Träger C2 eines zweiten Differenzialmechanismus miteinander verbunden, ist eine Bremse, die die Eingriffsvorrichtung ist, an diesen Drehelementen vorgesehen, und ist eine Kupplung zwischen einem Hohlrad R1 des ersten Differenzialmechanismus und einem Hohlrad R2 des zweiten Differenzialmechanismus vorgesehen. In der siebten Abwandlung ist das Abgleichdiagramm des zweiten Differenzialmechanismus des Ausgangssystems länger als das Abgleichdiagramm des ersten Differenzialmechanismus. In der siebten Abwandlung weist der erste Differenzialmechanismus einen Träger C1 als das erste Drehelement, das Hohlrad R1 als das zweite Drehelement und das Sonnenrad S1 als das dritte Drehelement auf. Der zweite Differenzialmechanismus weist das Hohlrad R2 als das erste Drehelement, ein Sonnenrad S2 als das zweite Drehelement und den Träger C2 als das dritte Drehelement auf.
  • Die Abwandlungen der V-gekoppelten Bauart, die in den 10A bis 10G gezeigt sind, sind dem dritten Ausführungsbeispiel dahingehend ähnlich, dass (1) die Abgleichdiagramme an einer Geraden zum Zeitpunkt des seriellen parallelen Hybridmodus überlagert sind, und (2) ein Drehzahlverhältnis des zweiten Motor-Generators 5 und des Ausgangsabschnitts 4 stufenlos zum Zeitpunkt des seriellen parallelen Hybridmodus variiert werden kann. Hinsichtlich dieser gemeinsamen Punkte können dieselben Wirkungen wie diejenigen des dritten Ausführungsbeispiels erhalten werden.
  • (X-gekoppelte Bauart)
  • Die 12A bis 12G zeigen Abgleichdiagramme der Abwandlungen der X-gekoppelten Bauart. 12A zeigt das Abgleichdiagramm gemäß einer ersten Abwandlung der X-gekoppelten Bauart. Gemäß der ersten Abwandlung sind ein Träger C1 eines ersten Differenzialmechanismus und ein Träger C2 eines zweiten Differenzialmechanismus miteinander verbunden, ist eine Bremse, die die Eingriffsvorrichtung ist, an diesen Drehelementen vorgesehen, und ist eine Kupplung zwischen einem Sonnenrad S1 des ersten Differenzialmechanismus und einem Sonnenrad S2 des zweiten Differenzialmechanismus vorgesehen. In einer ersten Abwandlung ist das Abgleichdiagramm des zweiten Differenzialmechanismus kürzer als das Abgleichdiagramm des ersten Differenzialmechanismus. In der ersten Abwandlung weist der erste Differenzialmechanismus ein Hohlrad R1 als das erste Drehelement, das Sonnenrad S1 als das zweite Drehelement und den Träger C1 als das dritte Drehelement auf. Der zweite Differenzialmechanismus weist das Sonnenrad S2 als das erste Drehelement, ein Hohlrad R2 als das zweite Drehelement und den Träger C2 als das dritte Drehelement auf.
  • 12B zeigt Abgleichdiagramme gemäß einer zweiten Abwandlung der X-gekoppelten Bauart. In der zweiten Abwandlung sind ein Träger C1 eines ersten Differenzialmechanismus und ein Träger C2 eines zweiten Differenzialmechanismus miteinander verbunden, ist eine Bremse, die die Eingriffsvorrichtung ist, an diesen Drehelementen vorgesehen, und ist eine Kupplung zwischen einem Hohlrad R1 des ersten Differenzialmechanismus und einem Hohlrad R2 des zweiten Differenzialmechanismus vorgesehen. In der zweiten Abwandlung ist das Abgleichdiagramm des zweiten Differenzialmechanismus des Ausgangssystems kürzer als das Abgleichdiagramm des ersten Differenzialmechanismus. In der zweiten Abwandlung weist der erste Differenzialmechanismus das Hohlrad R1 als das erste Drehelement, ein Sonnenrad S1 als das zweite Drehelement, und den Träger C1 als das dritte Drehelement auf. Der zweite Differenzialmechanismus weist ein Sonnenrad S2 als das erste Drehelement, das Hohlrad R2 als das zweite Drehelement und den Träger C2 als das dritte Drehelement auf.
  • 12C zeigt Abgleichdiagramme die gemäß einer dritten Abwandlung der X-gekoppelten Bauart. In der dritten Abwandlung sind ein Träger C1 des ersten Differenzialmechanismus und ein Träger C2 eines zweiten Differenzialmechanismus miteinander gekoppelt, ist eine Bremse, die die Eingriffsvorrichtung ist, an diesem Drehelement vorgesehen, und ist eine Kupplung zwischen einem Sonnenrad S1 des ersten Differenzialmechanismus und einem Hohlrad R2 des zweiten Differenzialmechanismus vorgesehen. In der dritten Abwandlung ist das Abgleichdiagramm des zweiten Differenzialmechanismus des Ausgangssystems länger als das Abgleichdiagramm des ersten Differenzialmechanismus. In der dritten Abwandlung weist der erste Differenzialmechanismus das Sonnenrad S1 als das erste Drehelement, ein Hohlrad R1 als das zweite Drehelement und den Träger C1 als das dritte Drehelement auf. Der zweite Differenzialmechanismus weist ein Sonnenrad S2 als das erste Drehelement, das Hohlrad R2 als das zweite Drehelement und den Träger C2 als das dritte Drehelement auf.
  • 12D zeigt Abgleichdiagramme gemäß einer vierten Abwandlung der X-gekoppelten Bauart. In der vierten Abwandlung sind ein Träger C1 eines ersten Differenzialmechanismus und ein Träger C2 eines zweiten Differenzialmechanismus miteinander verbunden, ist eine Bremse, die die Eingriffsvorrichtung ist, an diesen Drehelementen vorgesehen, und ist eine Kupplung zwischen einem Hohlrad R1 des ersten Differenzialmechanismus und einem Hohlrad R2 des zweiten Differenzialmechanismus vorgesehen. In der vierten Abwandlung ist das Abgleichdiagramm des zweiten Differenzialmechanismus des Ausgangssystems länger als das Abgleichdiagramm des ersten Differenzialmechanismus. In der vierten Abwandlung weist der erste Differenzialmechanismus das Hohlrad R1 als das erste Drehelement, ein Sonnenrad S1 als das zweite Drehelement und den Träger C1 als das erste Drehelement auf. Der zweite Differenzialmechanismus weist ein Sonnenrad S2 als das erste Drehelement, das Hohlrad R2 als das zweite Drehelement und den Träger C2 als das dritte Drehelement auf.
  • 12E zeigt Abgleichdiagramme gemäß einer fünften Abwandlung der X-gekoppelten Bauart. In der fünften Abwandlung sind ein Träger C1 eines ersten Differenzialmechanismus und ein Träger C2 eines zweiten Differenzialmechanismus miteinander gekoppelt, ist eine Bremse, die die Eingriffsvorrichtung ist, an diesen Drehelementen vorgesehen, und ist eine Kupplung zwischen einem Hohlrad R1 des ersten Differenzialmechanismus und einem Hohlrad R2 des zweiten Differenzialmechanismus vorgesehen. In der fünften Abwandlung ist das Abgleichdiagramm des zweiten Differenzialmechanismus des Ausgangssystems kürzer als das Abgleichdiagramm des ersten Differenzialmechanismus. In der fünften Abwandlung weist der erste Differenzialmechanismus ein Sonnenrad S1 als das erste Drehelement, das Hohlrad R1 als das zweite Drehelement und den Träger C1 als das dritte Drehelement auf. Der zweite Differenzialmechanismus weist das Hohlrad R2 als das erste Drehelement, ein Sonnenrad S2 als das zweite Drehelement und den Träger C2 als das dritte Drehelement auf.
  • 12F zeigt Abgleichdiagramme gemäß einer sechsten Abwandlung der X-gekoppelten Bauart. In der sechsten Abwandlung sind ein Träger C1 eines ersten Differenzialmechanismus und ein Träger C2 eines zweiten Differenzialmechanismus miteinander verbunden, ist eine Bremse, die die Eingriffsvorrichtung ist, an diesen Drehelementen vorgesehen, und ist eine Kupplung zwischen einem Hohlrad R1 des ersten Differenzialmechanismus und einem Sonnenrad S2 des zweiten Differenzialmechanismus vorgesehen. In der sechsten Abwandlung ist das Abgleichdiagramm des zweiten Differenzialmechanismus des Ausgangssystems kürzer als das Abgleichdiagramm des ersten Differenzialmechanismus. In der sechsten Abwandlung weist der erste Differenzialmechanismus das Hohlrad R1 als das erste Drehelement, ein Sonnenrad S1 als das zweite Drehelement und den Träger C1 als das dritte Drehelement auf. Der zweite Differenzialmechanismus weist ein Hohlrad R2 als das erste Drehelement, das Sonnenrad S2 als das zweite Drehelement und den Träger C2 als das dritte Drehelement auf.
  • 12G zeigt Abgleichdiagramme gemäß einer siebten Abwandlung der X-gekoppelten Bauart. In der siebten Abwandlung sind ein Träger C1 eines ersten Differenzialmechanismus und ein Träger C2 eines zweiten Differenzialmechanismus miteinander verbunden, ist eine Bremse, die die Eingriffsvorrichtung ist, an diesen Drehelementen vorgesehen, und ist eine Kupplung zwischen einem Sonnenrad S1 des ersten Differenzialmechanismus und einem Hohlrad R2 des zweiten Differenzialmechanismus vorgesehen. In der siebten Abwandlung ist das Abgleichdiagramm des zweiten Differenzialmechanismus des Ausgangssystems länger als das Abgleichdiagramm des ersten Differenzialmechanismus. In der siebten Abwandlung weist der erste Differenzialmechanismus ein Hohlrad R1 als das erste Drehelement, das Sonnenrad S1 als das zweite Drehelement und den Träger C1 als das dritte Drehelement auf. Der zweite Differenzialmechanismus weist das Hohlrad R2 als das erste Drehelement, ein Sonnenrad S2 als das zweite Drehelement und den Träger C2 als das dritte Drehelement auf.
  • Die Abwandlungen der X-gekoppelten Bauart, die in den 12A bis 12G gezeigt sind, sind dem vierten Ausführungsbeispiel dahingehend ähnlich, dass (1) die Abgleichdiagramme an einer Geraden zum Zeitpunkt des seriellen parallelen Hybridmodus überlagert sind und (2) ein Drehzahlverhältnis des zweiten Motor-Generators 5 und des Ausgangsabschnitts 4 stufenlos zum Zeitpunkt des seriellen Hybridmodus variiert werden kann. Hinsichtlich dieser gemeinsamen Punkte können dieselben Wirkungen wie diejenige des vierten Ausführungsbeispiels erhalten werden.
  • Der erste und zweite Differenzialmechanismus ist als Planetengetriebemechanismus gebildet, aber dies ist lediglich ein Beispiel, und es ist ebenso möglich, die Erfindung durch Bilden von zumindest einem des ersten und des zweiten Differenzialmechanismus als Planetenrollenmechanismus mit einem Reibrad (einer Rolle) anstelle von Zahnrädern als Drehelement auszuführen. Es ist ebenso möglich, die Erfindung durch Ersetzen des ersten Motor-Generators 3 durch einen Leistungsgenerator und durch Ersetzen des zweiten Motor-Generators 5 durch einen Motor auszuführen.

Claims (6)

  1. Fahrzeugantriebseinheit mit: einer Brennkraftmaschine; einer ersten elektrischen Rotationsmaschine; einem Ausgangsabschnitt, der Leistung auf Antriebsräder eines Fahrzeugs überträgt; einer zweiten elektrischen Rotationsmaschine; einem ersten Differenzialmechanismus, der drei wechselseitig differenziell drehbare Drehelemente aufweist, wobei die Brennkraftmaschine mit einem ersten Drehelement verbunden ist, das eines der drei Drehelemente ist, und die erste elektrische Rotationsmaschine mit einem zweiten Drehelement verbunden ist, das ein anderes der drei Drehelemente ist; einem zweiten Differenzialmechanismus, der drei wechselseitig differenziell drehbare Drehelemente aufweist, wobei der Ausgangsabschnitt mit einem ersten Drehelement verbunden ist, das eines der drei Drehelemente ist, und wobei die zweite elektrische Rotationsmaschine mit einem zweiten Drehelement verbunden ist, das ein anderes der drei Drehelemente ist; einem Verbindungselement, das ein drittes Drehelement, das ein übriges der drei Drehelemente des ersten Differenzialmechanismus ist, und ein drittes Drehelement, das ein übriges der drei Drehelemente des zweiten Differenzialmechanismus ist, miteinander so verbindet, dass die dritten Drehelemente sich integral drehen können; und einer Eingriffsvorrichtung, die zwischen einem fixierten Zustand, in welchem das dritte Drehelement des ersten Differenzialmechanismus und das dritte Drehelement des zweiten Differenzialmechanismus, die miteinander verbunden sind, mit Bezug auf ein Fixierelement gesperrt sind, und einem freigegebenen Zustand, in welchem der gesperrte Zustand freigegeben ist, umschalten kann.
  2. Antriebseinheit gemäß Anspruch 1, wobei der zweite Differenzialmechanismus so gebildet ist, dass die Drehzahl der zweiten elektrischen Rotationsmaschine höher als die Drehzahl des Ausgangsabschnitts wird, wenn der fixierte Zustand durch die Eingriffsvorrichtung herbeigeführt ist.
  3. Antriebseinheit gemäß Anspruch 1 oder 2, ferner mit einer Kupplung, die zwischen eines des ersten Drehelements und des zweiten Drehelements des ersten Differenzialmechanismus und eines des ersten Drehelements und des zweiten Drehelements des zweiten Differenzialmechanismus gesetzt ist, und die zwischen einem verbundenen Zustand, in welchem diese Drehelemente integral drehbar miteinander verbunden sind, und einem Freigabezustand, in welchem der verbundene Zustand freigegeben ist, umschalten kann.
  4. Antriebseinheit gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der erste Differenzialmechanismus als Einzelritzelplanetengetriebemechanismus mit einem Sonnenrad, einem Hohlrad und einem Träger als die drei Drehelemente gebildet ist, wobei der zweite Differenzialmechanismus als Einzelritzelplanetengetriebemechanismus mit einem Sonnenrad, einem Hohlrad und einem Träger als die drei Drehelemente gebildet ist, und wobei eine der folgenden drei Konfigurationen gebildet wird: das dritte Drehelement des ersten Differenzialmechanismus ist das Sonnenrad und das dritte Drehelement des zweiten Differenzialmechanismus ist das Sonnenrad; das dritte Drehelement des ersten Differenzialmechanismus ist das Sonnerad und das dritte Drehelement des zweiten Differenzialmechanismus ist das Hohlrad; und das dritte Drehelement des ersten Differenzialmechanismus ist das Hohlrad und das dritte Drehelement des zweiten Differenzialmechanismus ist das Hohlrad.
  5. Antriebseinheit gemäß Anspruch 4, wobei das dritte Drehelement des ersten Differenzialmechanismus das Sonnenrad ist und das dritte Drehelement des zweiten Differenzialmechanismus das Sonnenrad ist, und wobei die Eingriffsvorrichtung an einer Seite angeordnet ist, die von der Brennkraftmaschine über die erste elektrische Rotationsmaschine, den ersten Differenzialmechanismus, den zweiten Differenzialmechanismus, die zweite elektrische Rotationsmaschine und den Ausgangsabschnitt entgegengesetzt ist.
  6. Antriebseinheit gemäß Anspruch 4, wobei das dritte Drehelement des ersten Differenzialmechanismus das Sonnenrad ist und das dritte Drehelement des zweiten Differenzialmechanismus das Hohlrad ist.
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