專利名稱：用于車輛的驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于車輛的驅(qū)動裝置，具體地說，涉及用于改善包括電動機和齒輪設(shè)備的驅(qū)動裝置的組裝性能的技術(shù)，以及防止驅(qū)動裝置的設(shè)備尺寸增大的技術(shù)，其中所述驅(qū)動裝置包括電動機和帶有旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)設(shè)備。
背景技術(shù)：
此前已知一種驅(qū)動裝置，包括第一電動機、第一齒輪設(shè)備、第二電動機和第二齒輪設(shè)備。例如，它相當(dāng)于專利文獻1公開的用于混合動力車輛的驅(qū)動裝置。根據(jù)專利文獻1公開的裝置，設(shè)置有起動力分配設(shè)備作用的行星齒輪單元作為第一齒輪設(shè)備，來自發(fā)動機的動力經(jīng)過這個第一齒輪設(shè)備以被分開的模式傳遞到第一電動機和第二齒輪設(shè)備。此外，第二齒輪設(shè)備包括用作齒輪減速機構(gòu)的行星齒輪單元，經(jīng)這個齒輪減速機構(gòu)將旋轉(zhuǎn)減速并傳遞到驅(qū)動輪。另外，第一電動機主要起發(fā)電機的作用，第二電動機主要起電動機作用以產(chǎn)生輔助動力，從而和發(fā)動機傳來的動力單獨地對驅(qū)動輪進行驅(qū)動。
在上述專利文獻1中，驅(qū)動裝置包括殼體，該殼體具有第一殼體到第三殼體。第一殼體中容納了第一電動機和第一齒輪設(shè)備，第二殼體中容納了第二電動機，第三殼體中容納了第二齒輪設(shè)備。在組裝這種結(jié)構(gòu)的驅(qū)動裝置時，將第一電動機和第一齒輪設(shè)備容納在第一殼體中形成第一單元，并將第二電動機容納在第二殼體中形成第二單元，同時將第二齒輪設(shè)備容納在第三殼體中構(gòu)成第三單元。然后，將第一單元和第三單元分別組裝到第二單元的兩側(cè)。
尚未審查的日本專利公開No.2003-191759[專利文獻2]尚未審查的日本專利公開No.2003-191761[專利文獻3]尚未審查的日本專利公開No.2003-336725
采用類似于專利文獻1中公開的形成為單獨單元形式的第二電動機和第二齒輪設(shè)備，分立元件的數(shù)目往往會增多，造成組裝性能惡化。
本發(fā)明是在考慮到上述問題的背景下進行的，一個目的是提供一種組裝性能得到提高的、用于車輛的驅(qū)動裝置。
同時，此前還已知另一種驅(qū)動裝置，它包括電動機和具有旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)設(shè)備(例如參見專利文獻1)。在專利文獻1中，將起齒輪減速機構(gòu)作用的行星齒輪單元設(shè)在用作旋轉(zhuǎn)設(shè)備的電動機附近，使得由安裝在殼體上的支撐壁對行星齒輪單元的旋轉(zhuǎn)軸進行支撐。
采用包括電動機和具有旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)設(shè)備的這樣一種驅(qū)動裝置，電動機的定子通過間隔件以螺栓緊固方式緊固到殼體。在此情況下，如果將支撐壁和間隔件單獨地固定到殼體，就需要預(yù)備相應(yīng)的安裝空間，可能造成驅(qū)動裝置的尺寸(特別是較大尺寸的直徑)增大。
因此，本發(fā)明的第二個目的是提供一種用于車輛的驅(qū)動裝置，即使在電動機定子與殼體之間設(shè)有間隔件、并且旋轉(zhuǎn)設(shè)備的旋轉(zhuǎn)軸由安裝在殼體上的支撐壁支撐的情況下，它也可以防止大尺寸擴大。

發(fā)明內(nèi)容
為了達到上述第一個目的，本發(fā)明在第一個方面特征在于一種用于車輛的驅(qū)動裝置，具有第一電動機、第一齒輪設(shè)備、第二電動機和第二齒輪設(shè)備，包括(i)一個動力傳遞部分，包括殼體、容納在所述殼體中所述第二電動機和所述第二齒輪設(shè)備；(ii)所述第二齒輪設(shè)備的至少一端由安裝在所述殼體上的第一支撐壁支撐；(iii)所述第二電動機容納在室中，所述室形成于所述殼體中，與所述第二齒輪設(shè)備關(guān)于所述第一支撐壁相反，并用于在其中容納所述第二電動機；并且(iv)所述第二電動機具有由第二支撐壁支撐的旋轉(zhuǎn)軸，所述第二支撐壁固定到所述殼體的與所述第一支撐壁關(guān)于所述第二電動機相反的一側(cè)。
根據(jù)第一方面，第二齒輪設(shè)備和第二電動機容納在一個殼體中，安裝在殼體上的第一支撐壁和第二支撐壁分別支撐第二齒輪設(shè)備以及第二電動機的旋轉(zhuǎn)軸。這使得第二齒輪設(shè)備和第二電動機可以用作一個動力傳遞部分，使得驅(qū)動裝置的組裝性能得到提高。
優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，用于車輛的驅(qū)動裝置構(gòu)造成使得另外的動力傳遞部分包括第一電動機和第一齒輪設(shè)備。這使得驅(qū)動裝置能夠包括兩個動力傳遞部分。因此，在兩個動力傳遞部分分別組裝之后，只需將這些組成零件彼此耦合到一起即可組裝好驅(qū)動裝置。這使得驅(qū)動裝置的組裝性能得到進一步提高。
優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的第三個方面，用于車輛的驅(qū)動裝置構(gòu)造成使得所述另外的動力傳遞部分具有第二殼體；所述第二殼體包括將所述第二殼體分成第一容納室和第二容納室的壁元件，所述第一容納室容納所述第一電動機，所述第二容納室容納所述第一齒輪設(shè)備；并且所述第一電動機和所述第一齒輪設(shè)備彼此耦合，從而在所述壁元件置于其間的情況下提供動力傳遞能力。采用這樣的結(jié)構(gòu)，在第一齒輪設(shè)備與第一電動機之間保持動力傳遞的情況下，可以從殼體一側(cè)容納第一齒輪設(shè)備而從殼體另一側(cè)容納第一電動機，使得組裝性能得到進一步提高。
根據(jù)本發(fā)明的第四個方面，用于車輛的驅(qū)動裝置優(yōu)選地構(gòu)造成所述一個傳遞部分和所述另外的傳遞部分彼此連接。但是，也可以在這兩個動力傳遞部分之間加入第三動力傳遞部分。
根據(jù)本發(fā)明的第五個方面，在第一方面提到的本發(fā)明對于第二齒輪設(shè)備包括多個行星齒輪單元的情況特別有效。通過使用這樣的多個行星齒輪單元，組成零件的數(shù)目易于增多，給組裝性能帶來問題。但是，即使第二齒輪設(shè)備包括多個行星齒輪單元，本發(fā)明第一個方面所述的結(jié)構(gòu)也使第二電動機和第二齒輪設(shè)備能夠形成為一個單元。
即，在此情況下組裝第二齒輪設(shè)備之后，容納第一支撐壁和第二電動機，隨后安裝第二支撐壁。因此，第二電動機和第二齒輪設(shè)備可以構(gòu)造成一個單元。因此，不需要在單獨的單元中形成第二電動機和第二齒輪設(shè)備，減少了形成驅(qū)動裝置的單元總數(shù)，從而提高了組裝性能。
優(yōu)選地，在本發(fā)明的第六個方面，用于車輛的驅(qū)動裝置構(gòu)造成所述第一支撐壁具有外周表面，所述外周表面與所述殼體的內(nèi)周表面保持抵接接觸；并且所述第二電動機的旋轉(zhuǎn)軸由所述第一支撐壁可旋轉(zhuǎn)地支撐。采用這樣的結(jié)構(gòu)，由于可以以高精度在徑向?qū)Φ谝恢伪谶M行定位，所以可以以高精度對第一支撐壁支撐的第二電動機的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸的軸向位置進行支撐。
優(yōu)選地，在本發(fā)明的第七個方面，用于車輛的驅(qū)動裝置構(gòu)造成所述第二支撐壁具有外周表面，所述外周表面與所述殼體的內(nèi)周表面保持抵接接觸。采用這樣的結(jié)構(gòu)，固定在殼體上的兩個支撐壁將第二電動機的轉(zhuǎn)子支撐軸支撐在第二電動機兩側(cè)高精度的徑向位置處。這樣，第二電動機的轉(zhuǎn)子支撐軸可以有以進一步提高的精度固定的軸向位置。
優(yōu)選地，在本發(fā)明的第八個方面，所述第二支撐壁由凹入部分和所述第二支撐壁的外周邊緣形成，所述凹入部分沿軸向凹入以容納所述第二電動機的定子線圈，所述第二支撐壁的外周邊緣連接到所述凹入部分的開口邊緣。采用這樣的布置，將第二電動機的定子線圈容納在軸向凹入部分可以有效地利用空間，使得驅(qū)動裝置的軸向長度縮短。
優(yōu)選地，在本發(fā)明的第九個方面，所述第一齒輪設(shè)備由所述第二殼體的所述壁元件可旋轉(zhuǎn)地支撐；在本發(fā)明的第十個方面，所述第一支撐壁由螺釘固定到所述殼體；在本發(fā)明的第十一個方面，所述第二支撐壁由螺釘固定到所述殼體。采用這樣的結(jié)構(gòu)，第一支撐壁和第二支撐壁可以容易地組裝到殼體。
為了達到上述第二個目的，本發(fā)明在第十二個方面的特征在于一種用于車輛的驅(qū)動裝置，包括(i)電動機；(ii)具有旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)設(shè)備；(iii)通過間隔件安裝在殼體上的所述電動機的定子；并且(iv)所述旋轉(zhuǎn)設(shè)備的所述旋轉(zhuǎn)軸由安裝在所述殼體上的支撐壁可旋轉(zhuǎn)地支撐，(v)其中，所述間隔件和所述支撐壁彼此一體形成。
為了達到上述目的，本發(fā)明在第十三個方面的特征在于一種用于車輛的驅(qū)動裝置，包括(i)電動機；(ii)具有旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)設(shè)備；并且(iii)所述旋轉(zhuǎn)設(shè)備的所述旋轉(zhuǎn)軸由安裝在殼體上的支撐壁可旋轉(zhuǎn)地支撐，(iv)其中，在所述支撐壁置于所述電動機的定子與所述殼體之間的狀態(tài)下，所述定子和所述支撐壁都由螺釘一體緊固到所述殼體。
根據(jù)本發(fā)明的第十二個方面，由于間隔件與支撐壁一體形成，所以將支撐壁固定到殼體使間隔件能夠同時固定到殼體。因此，不需要設(shè)置用于將間隔件單獨固定到殼體的結(jié)構(gòu)。這使得能夠避免驅(qū)動裝置尺寸的增大。
根據(jù)本發(fā)明的第十三個方面，置于殼體與電動機定子之間的支撐壁用作電動機定子與殼體之間的間隔件。因此，不需要單獨設(shè)置間隔件，使得能夠避免驅(qū)動裝置尺寸增大達一個與待安裝的間隔件空間相當(dāng)?shù)某潭取?br> 優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的第十四個方面，所述旋轉(zhuǎn)設(shè)備是齒輪設(shè)備，所述齒輪設(shè)備具有齒輪和齒輪軸。更優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的第十五個方面，所述齒輪設(shè)備具有多個行星齒輪單元。
優(yōu)選地，所述旋轉(zhuǎn)設(shè)備的旋轉(zhuǎn)軸由支撐壁可旋轉(zhuǎn)地支撐；根據(jù)本發(fā)明的第十六個方面，所述電動機還具有由所述支撐壁可旋轉(zhuǎn)地支撐的轉(zhuǎn)子。
優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的第十七個方面，所述齒輪設(shè)備的所述齒輪軸一端由所述支撐壁支撐，另一端由所述電動機的轉(zhuǎn)子支撐軸支撐。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一種實施例，對用于混合動力車輛的驅(qū)動裝置進行說明的簡圖。
圖2是操作表，圖示了圖1所示實施例的混合動力車輛所用驅(qū)動裝置的換檔操作之間關(guān)系、以及用于其中的液壓式摩擦耦合設(shè)備的操作組合，所述驅(qū)動裝置可以在無級變速換檔狀態(tài)或有級變速換檔狀態(tài)下工作。
圖3是示出當(dāng)圖1所示實施例的混合動力車輛所用驅(qū)動裝置以有級變速換檔狀態(tài)工作時各個不同檔位中旋轉(zhuǎn)元件相對轉(zhuǎn)速的共線圖。
圖4是示出切換到無級變速換檔狀態(tài)下的動力分配機構(gòu)一種示例的圖，該圖與圖3所示共線圖中的動力分配機構(gòu)的部分對應(yīng)。
圖5的圖示出了通過嚙合切換離合器C0而將動力分配機構(gòu)切換到有級變速換檔狀態(tài)的狀態(tài)，該圖與圖3所示共線圖中動力分配機構(gòu)的部分對應(yīng)。
圖6是對圖1所示實施例的驅(qū)動裝置中設(shè)置的電子控制設(shè)備的輸入信號和輸出信號進行說明的圖。
圖7是對圖4所示電子控制設(shè)備執(zhí)行的主要控制操作進行說明的功能框圖。
圖8的圖示出圖7所示切換控制裝置為切換到無級變速控制區(qū)域或有級變速控制區(qū)域所用的預(yù)先存儲的關(guān)系。
圖9的圖示出了圖7所示切換控制裝置所用的預(yù)先存儲的關(guān)系，該圖表示的關(guān)系與圖8所示關(guān)系不同。
圖10是示出作為手動操作換檔設(shè)備的換檔操作設(shè)備46的一種示例的視圖。
圖11是圖1所示驅(qū)動裝置的剖視圖。
圖12是圖1所示驅(qū)動裝置第一單元的剖視圖。
圖13是圖1所示驅(qū)動裝置第二單元的局部放大剖視圖。
(標(biāo)號說明)10用于車輛的驅(qū)動裝置12殼體12a第一殼體(第二殼體)12b第二殼體16動力分配機構(gòu)(第一齒輪設(shè)備)20有級自動變速器(第二齒輪設(shè)備)26、28、30行星齒輪單元70第一單元(第一動力傳遞部分)72分隔壁(壁元件)100第二單元(第二動力傳遞部分)104(自動變速器的)輸入軸106第一支撐壁106c外周圓筒(間隔件)112第二定子114第二轉(zhuǎn)子116第二轉(zhuǎn)子支撐軸118螺釘122第二支撐壁
122b凹入部分122c外周邊緣124螺釘M1第一電動機M2第二電動機具體實施方式
下面將參考附圖對本發(fā)明的實施例進行說明。圖1是根據(jù)本發(fā)明的一種實施例，對用于混合動力車輛的驅(qū)動裝置10進行說明的簡圖。驅(qū)動裝置10包括驅(qū)動裝置輸入軸14、動力分配機構(gòu)16、自動變速器20和驅(qū)動裝置輸出軸20，它們都共軸布置在變速器殼體12(下文中簡稱為“殼體12”)中，殼體12作為固定到車體的不可旋轉(zhuǎn)的部件。驅(qū)動裝置輸入軸14作為輸入旋轉(zhuǎn)部件固定到殼體12。動力分配機構(gòu)16通過未示出的脈動吸收減震器(減震設(shè)備)直接或間接地連接到輸入軸14。
有級自動變速器20串聯(lián)布置在分配機構(gòu)16和將要與之相連的驅(qū)動裝置輸出軸22之間。驅(qū)動裝置輸出軸22作為輸出旋轉(zhuǎn)部件連接到自動變速器20。在本實施例中，動力分配機構(gòu)16和有級自動變速器20分別對應(yīng)于權(quán)利要求中的第一齒輪設(shè)備和第二齒輪設(shè)備。在第二實施例中，上述自動變速器20對應(yīng)于權(quán)利要求中的齒輪設(shè)備，即旋轉(zhuǎn)設(shè)備。
這種驅(qū)動裝置10適用于橫置式FR車輛(前置發(fā)動機、后輪驅(qū)動式車輛)，并如圖7所示布置在以發(fā)動機8為形式的驅(qū)動動力源與成對驅(qū)動輪38之間，以通過差動齒輪設(shè)備36(終減速齒輪)和成對的驅(qū)動軸將車輛驅(qū)動力傳遞到成對驅(qū)動輪38。應(yīng)當(dāng)注意，圖1中略去了驅(qū)動裝置10中關(guān)于其軸線對稱地構(gòu)成的下半部分。
動力分配機構(gòu)16是對輸入到驅(qū)動裝置輸入軸14的發(fā)動機8的輸出進行合成和分配的機械式機構(gòu)。即，它將發(fā)動機8的輸出分配到第一電動機M1和傳動部件18，并將發(fā)動機8和第一電動機M1的輸出進行合成并將其輸出到傳動部件18。第二電動機M2與傳動部件18可旋轉(zhuǎn)地成為一體。在本實施例中，第一電動機M1和第二電動機M2是也能夠起發(fā)電機的作用的所謂的電動機/發(fā)電機。第一電動機M1應(yīng)當(dāng)至少起發(fā)電機作用，以在產(chǎn)生反作用力的同時產(chǎn)生電能；第二電動機M2應(yīng)當(dāng)至少起電動機作用，以產(chǎn)生車輛的驅(qū)動力。
動力分配機構(gòu)16包括單小齒輪式第一行星齒輪單元24、切換離合器C0和切換制動器B0，其中第一行星齒輪單元24的傳動比ρ1例如約為0.418。第一行星齒輪單元24具有作為旋轉(zhuǎn)元件的第一太陽輪S1、第一行星輪P1、第一齒輪架CA1和第一齒圈R1，其中第一行星輪P1被第一齒輪架CA1支撐為可以圍繞其自身軸線自轉(zhuǎn)并圍繞第一太陽輪S1的軸線公轉(zhuǎn)，第一齒圈R1通過第一行星輪P1與第一太陽輪S1嚙合。用ZS1和ZR1分別表示第一太陽輪S1和第一齒圈R1的齒數(shù)，則上述傳動比ρ1可以由ZS1/ZR1表示。
在動力分配機構(gòu)16中，第一齒輪架CA1連接到驅(qū)動裝置輸入軸14，即連接到發(fā)動機8；第一太陽輪S1連接到第一電動機M1；第一齒圈R1連接到傳動部件18。切換制動器B0布置在第一太陽輪S1與殼體12之間，切換離合器C0布置在第一太陽輪S1與第一齒輪架CA1之間。在將切換離合器C0和切換制動器B0松開時，第一太陽輪S1、第一齒輪架CA1和第一齒圈R1處于能夠彼此相對旋轉(zhuǎn)來執(zhí)行差動功能的差動狀態(tài)。因此，發(fā)動機8的輸出被分配到第一電動機M1和傳動部件18，分配到第一電動機M1的部分輸出用來由此產(chǎn)生功率，即電能。第二電動機M2由第一電動機M1產(chǎn)生的電能或所儲存的電能驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。因此，動力分配機構(gòu)16處于例如無級變速的換檔狀態(tài)，在該狀態(tài)下，無論發(fā)動機8的轉(zhuǎn)速如何，傳動部件18的轉(zhuǎn)速都連續(xù)改變。
即，使動力分配機構(gòu)16處于差動狀態(tài)，在該狀態(tài)下，速比γ0(驅(qū)動裝置輸入軸14的轉(zhuǎn)速/傳動部件18的轉(zhuǎn)速)從最小值γ0min電控變化到最大值γ0max。例如，為了起到以電控?zé)o級變速器作用，其中速比γ0從最小值γ0min到最大值γ0max連續(xù)變化，而使之處于差動狀態(tài)下，例如處于無級變速的換檔狀態(tài)。
在該狀態(tài)下，在通過發(fā)動機8的輸出使車輛運行期間，當(dāng)通過嚙合切換離合器C0使第一太陽輪S1和第一齒輪架CA1嚙合成一體時，第一行星齒輪單元24的旋轉(zhuǎn)元件(包括第一太陽輪S1、第一齒輪架CA1和第一齒圈R1)處于鎖定狀態(tài)，或可以作為一個單元而旋轉(zhuǎn)的非差動狀態(tài)。因此，發(fā)動機8的轉(zhuǎn)速與傳動部件18的轉(zhuǎn)速彼此一致，使得動力分配機構(gòu)16處于固定換檔狀態(tài)，它起變速器作用，所述變速器具有等于1的固定速比γ0。
此后，通過嚙合切換制動器B0而不嚙合切換離合器C0，使動力分配機構(gòu)16處于鎖定狀態(tài)或非差動狀態(tài)，在該狀態(tài)下，第一太陽輪S1處于不可轉(zhuǎn)狀態(tài)，造成第一齒圈R1的轉(zhuǎn)速高于第一齒輪架CA1的轉(zhuǎn)速，使得動力分配機構(gòu)16處于固定換檔狀態(tài)，它起增速變速器作用，所述增速變速器具有小于1的固定速比γ0，例如約為0.7。
在上述實施例中，切換離合器C0和制動器B0選擇性地使第一行星齒輪單元24處于差動狀態(tài)和處于鎖定狀態(tài)，以作為差動限制設(shè)備來對旋轉(zhuǎn)元件的差動操作進行限制。即，在差動狀態(tài)(無級變速狀態(tài))下，第一行星齒輪單元24起電控?zé)o級變速器作用，該變速器的變速比可以連續(xù)變化。在鎖定狀態(tài)或固定換檔狀態(tài)下，第一行星齒輪單元24的無級變速換檔操作被禁止，不能作為電控?zé)o級變速器，其變速比變化受到鎖定。因此，在鎖定狀態(tài)下，第一行星齒輪單元24作為變速器工作，該變速器具有單一檔位或多個檔位。
自動變速器20包括多個行星齒輪單元，即單小齒輪式第二行星齒輪單元26、單小齒輪式第三行星齒輪單元28和單小齒輪式第四行星齒輪單元30。第二行星齒輪單元26包括第二太陽輪S2、第二行星輪P2、第二齒輪架CA2和第二齒圈R2，其中第二齒輪架CA2將第二行星輪P2支撐為可以圍繞其自身軸線和圍繞第二太陽輪S2的軸線旋轉(zhuǎn)，第二齒圈R2通過第二行星輪P2與第二太陽輪S2嚙合，并且第二行星齒輪單元26具有例如約為0.562的傳動比ρ2。
第三行星齒輪單元28包括第三太陽輪S3、第三行星輪P3、第三齒輪架CA3和第三齒圈R3，其中第三齒輪架CA3將第三行星輪P3支撐為可以圍繞其自身軸線和圍繞第三太陽輪S3的軸線旋轉(zhuǎn)，第三齒圈R3通過第三行星輪P3與第三太陽輪S3嚙合，并且第三行星齒輪單元28具有例如約為0.425的傳動比ρ3。第四行星齒輪單元30包括第四太陽輪S4、第四行星輪P4、第四齒輪架CA4和第四齒圈R4，其中第四齒輪架CA4將第四行星輪P4支撐為可以圍繞其自身軸線和圍繞第四太陽輪S4的軸線旋轉(zhuǎn)，第四齒圈R4通過第四行星輪P4與第四太陽輪S4嚙合，并且第四行星齒輪單元30具有例如約為0.421的傳動比ρ4。
分別用ZS2、ZR2、ZS3、ZR3、ZS4和ZR4表示第二太陽輪S2、第二齒圈R2、第三太陽輪S3、第三齒圈R3、第四太陽輪S4和第四齒圈R4的齒數(shù)，則上述傳動比ρ2、ρ3和ρ4可以分別由ZS2/ZR2、ZS3/ZR3和ZS4/ZR4表示。
在自動變速器20中，第二太陽輪S2和第三太陽輪S3一體地彼此相互固定成一個單元，并且通過第二離合器C2選擇性地連接到傳動部件18并通過第一制動器B1選擇性地固定到殼體12。第二齒輪架CA2通過第二制動器B2選擇性地連接到殼體12，第四齒圈R4通過第三制動器B3選擇性地固定到變速器殼體12。第二齒圈R2、第三齒輪架CA3和第四齒輪架CA4一體地彼此相互固定，并固定到輸出軸22。第三齒圈R3和第四太陽輪S4一體地彼此相互固定，并選擇性地通過第一離合器C1連接到傳動部件18。
切換離合器C0、第一離合器C1、第二離合器C2、切換制動器B0、第一制動器B1、第二制動器B2和第三制動器B3是車輛自動變速器中傳統(tǒng)使用的液壓式摩擦耦合設(shè)備。摩擦耦合設(shè)備包括濕式多片離合器或帶形制動器，在濕式多片離合器中，由液壓致動器迫使多個相互重疊的摩擦片彼此抵靠；在帶形制動器中，由液壓致動器使纏繞在轉(zhuǎn)鼓外周邊表面上的一條帶或兩條帶的一端張緊。
在這樣構(gòu)成的驅(qū)動裝置10中，如圖2的操作表所示，通過嚙合切換離合器C0、第一離合器C1、第二離合器C2、切換制動器B0、第一制動器B1、第二制動器B2和第三制動器B3而選擇性地建立第一檔位(第一速度檔)到第五檔位(第五速度檔)、倒檔位(后驅(qū)動檔)和空檔位中的一種。這些檔位具有以幾何級數(shù)關(guān)系變化的對應(yīng)速比γ(輸入軸速度NIN/輸出軸速度NOUT)。
特別是，在本實施例中，由于設(shè)置了切換離合器C0和制動器B0，動力分配機構(gòu)16除了以無級變速器形式工作而處于無級變速換檔狀態(tài)之外，還可以選擇性地以單檔或多檔變速器形式工作而處于固定換檔狀態(tài)，所述單檔或多檔變速器具有一種或不少于兩種變速比。在驅(qū)動裝置10中，由自動變速器20和通過嚙合切換離合器C0或切換制動器B0而處于固定換檔狀態(tài)的動力分配機構(gòu)16來構(gòu)成有級變速器。此外，由自動變速器20和通過都不嚙合切換離合器C0和制動器B0而處于無級變速換檔狀態(tài)的動力分配機構(gòu)16來構(gòu)成無級變速的變速器。
例如，當(dāng)驅(qū)動裝置10用作有級變速器時，如圖2所示，嚙合切換離合器C0、第一離合器C1和第三制動器B3建立了第一檔位，第一檔位具有例如約為3.357的最高速比γ1；嚙合切換離合器C0、第一離合器C1和第二制動器B2建立了第二檔位，第二檔位具有低于速比γ1的例如約為2.180的速比γ2。另外，嚙合切換離合器C0、第一離合器C1和第一制動器B1建立了第三檔位，第三檔位具有低于速比γ2的例如約為1.424的速比γ3；嚙合切換離合器C0、第一離合器C1和第二離合器C2建立了第四檔位，第四檔位具有低于速比γ3的例如約為1.000的速比γ4。
嚙合第一離合器C1、第二離合器C2和切換制動器B0建立了第五檔位，第五檔位具有低于速比γ4的例如約為0.705的速比γ5。另外，嚙合第二離合器C2和第三制動器B3建立了倒檔位，倒檔位具有例如約為3.209的速比γR，該速比處于速比γ1與γ2之間。通過只嚙合切換離合器C0可以建立空檔位N。
但是，當(dāng)驅(qū)動裝置10用作無級變速的變速器時，如圖2所示，切換離合器C0和切換制動器B0都被松開。由此，動力分配機構(gòu)16作為無級變速的變速器，而與其串聯(lián)的自動變速器20作為有級變速器。將要輸入到處于第一檔位、第二檔位、第三檔位和第四檔位之一的自動變速器20的轉(zhuǎn)速(即傳動部件18的轉(zhuǎn)速)連續(xù)改變，使得可以針對每個檔位獲得連續(xù)的變速比寬度。因此，由于自動變速器20的速比可以跨越相鄰檔位連續(xù)改變，所以驅(qū)動裝置10的總速比γT連續(xù)可變。
圖3所示共線圖用直線表示驅(qū)動裝置10的各個檔位中不同旋轉(zhuǎn)元件的轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系。驅(qū)動裝置10由動力分配機構(gòu)16和自動變速器20構(gòu)成，動力分配機構(gòu)16作為無級變速換檔部分或第一換檔部分，自動變速器20作為有級變速換檔部分或第二換檔部分。圖3的共線圖是二維直角坐標(biāo)系，其中行星齒輪單元24、26、28和30的傳動比ρ沿橫軸取值，而旋轉(zhuǎn)元件的相對轉(zhuǎn)速沿縱軸取值。三條水平線中下方的那條X1表示轉(zhuǎn)速0，上方那條X2表示轉(zhuǎn)速1.0，即連接到驅(qū)動裝置輸入軸14的發(fā)動機8的工作速度NE。水平線XG表示傳動部件18的轉(zhuǎn)速。
在與動力分配機構(gòu)16的三個元件相應(yīng)的三條垂直線Y1、Y2和Y3中，從左邊起分別表示以第一太陽輪S1的形式出現(xiàn)的第二旋轉(zhuǎn)元件(第二元件)RE2的相對轉(zhuǎn)速、以第一齒輪架CA1的形式出現(xiàn)的第一旋轉(zhuǎn)元件(第一元件)RE1的相對轉(zhuǎn)速、和以第一齒圈R1的形式出現(xiàn)的第三旋轉(zhuǎn)元件(第三元件)RE3的相對轉(zhuǎn)速。垂直線Y1、Y2和Y3中相鄰線之間的距離確定為與第一行星齒輪單元24的傳動比ρ1相對應(yīng)。即，當(dāng)垂直線Y1和Y2之間的距離設(shè)定為“1”時，垂直線Y2和Y3之間的距離對應(yīng)于傳動比ρ1。
此外，與自動變速器20對應(yīng)的五條垂直線Y4、Y5、Y6、Y7和Y8從左邊起分別表示第四旋轉(zhuǎn)元件(第四元件)RE4、第五旋轉(zhuǎn)元件(第五元件)RE5、第六旋轉(zhuǎn)元件(第六元件)RE6、第七旋轉(zhuǎn)元件(第七元件)RE7和第八旋轉(zhuǎn)元件(第八元件)RE8的相對轉(zhuǎn)速。第四旋轉(zhuǎn)元件RE4具有第二太陽輪S2和第三太陽輪S3彼此一體固定的形式，第五旋轉(zhuǎn)元件RE5具有第二齒輪架CA2的形式，第六旋轉(zhuǎn)元件RE6具有第四齒圈R4的形式。第七旋轉(zhuǎn)元件RE7具有第二齒圈R2、第三齒輪架CA3和第四齒輪架CA4彼此一體固定的形式，第八旋轉(zhuǎn)元件RE8具有第三齒圈R3和第四太陽輪S4彼此一體固定的形式。
垂直線Y4-Y8中相鄰線之間的距離是由第二、第三和第四行星齒輪單元26、28和30的傳動比ρ2、ρ3和ρ4來確定的。即，如圖3所示，對于第二、第三和第四行星齒輪單元26、28和30中的每一個，太陽輪與齒輪架之間的距離對應(yīng)于“1”，齒輪架與齒圈之間的距離對應(yīng)于傳動比ρ。
通過圖3的共線圖表示，本實施例的驅(qū)動裝置10在動力分配機構(gòu)(無級變速換檔部分)16中布置成作為第一行星齒輪單元24的三個旋轉(zhuǎn)元件之一的第一旋轉(zhuǎn)元件RE1(第一齒輪架CA1)固定到驅(qū)動裝置輸入軸14，并通過切換離合器C0選擇性地連接到作為另一個旋轉(zhuǎn)元件的第一太陽輪S1。作為另一個旋轉(zhuǎn)元件的第二旋轉(zhuǎn)元件RE2(第一太陽輪S1)固定到第一電動機M1并通過切換制動器B0選擇性地固定到殼體12。作為再一個旋轉(zhuǎn)元件的第三旋轉(zhuǎn)元件RE3(第一齒圈R1)固定到傳動部件18和第二電動機M2。
因此，驅(qū)動裝置輸入軸14的旋轉(zhuǎn)通過傳動部件18傳遞(輸入)到自動變速器(有級變速部分)。經(jīng)過線Y2與X2之間交點的傾斜直線L0表示第一太陽輪S1與第一齒圈R1的轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系。
圖4和圖5對應(yīng)于圖3的共線圖的動力分配機構(gòu)16的一部分。圖4示出了處于無級變速換檔狀態(tài)的動力分配機構(gòu)16工作狀態(tài)一種示例，其中切換離合器C0和切換制動器B0保持在松開狀態(tài)。通過對第一電動機M1發(fā)電引起的反作用力進行控制，使直線L0與垂直線Y1之間的交點所表示的第一太陽輪S1轉(zhuǎn)速升高或降低，使得直線L0與Y3之間的交點所表示的第一齒圈R1的轉(zhuǎn)速降低或升高。
圖5示出了處于固定換檔狀態(tài)的動力分配機構(gòu)16狀態(tài)的一種示例，其中切換離合器C0被保持在被嚙合狀態(tài)。通過將第一太陽輪S1與第一齒輪架CA1相連，三個旋轉(zhuǎn)元件作為一個單元旋轉(zhuǎn)，直線L0與水平線X2重合，造成傳動部件18以與發(fā)動機速度NE相同的速度旋轉(zhuǎn)。當(dāng)通過嚙合切換制動器B0而使傳動部件18停止旋轉(zhuǎn)時，使得由傾斜直線L0與垂直線Y3之間的交點表示的第一齒圈R1轉(zhuǎn)速(即傳動部件18的轉(zhuǎn)速)高于發(fā)動機速度NE并被傳遞到自動變速器20。
在自動變速器20中，第四旋轉(zhuǎn)元件RE4通過第二離合器C2選擇性地連接到傳動部件18并通過第一制動器B1選擇性地固定到殼體12，第五旋轉(zhuǎn)元件RE5通過第二制動器B2選擇性地固定到殼體12，第六旋轉(zhuǎn)元件RE6通過第三制動器B3選擇性地固定到殼體12。第七旋轉(zhuǎn)元件Re7固定到驅(qū)動裝置輸出軸22，第八旋轉(zhuǎn)元件RE8通過第一離合器C1選擇性連接到傳動部件18。
如圖3所示，在自動變速器20中，當(dāng)嚙合第一離合器C1和第三制動器B3時，處于第一速度檔的驅(qū)動裝置輸出軸22的轉(zhuǎn)速由傾斜直線L1與垂直線Y7之間的交點表示。這里，傾斜直線L1經(jīng)過垂直線Y8與水平線X2之間的交點，以及垂直線Y6與水平線X1之間的交點，其中所述垂直線Y8表示第八旋轉(zhuǎn)元件RE8的轉(zhuǎn)速，所述垂直線Y6表示第六旋轉(zhuǎn)元件RE6的轉(zhuǎn)速。
與之類似，處于第二速度檔的驅(qū)動裝置輸出軸22的轉(zhuǎn)速由傾斜直線L2與垂直線Y7之間的交點表示，其中所述傾斜直線L2通過嚙合第一離合器C1和第二制動器B2來確定，所述垂直線Y7表示固定到驅(qū)動裝置輸出軸22的第七旋轉(zhuǎn)元件RE7的轉(zhuǎn)速。處于第三速度檔的驅(qū)動裝置輸出軸22的轉(zhuǎn)速由傾斜之間L3與垂直線Y7之間的交點表示，其中所述傾斜直線L3通過嚙合第一離合器C1和第一制動器B1來確定，所述垂直線Y7表示固定到驅(qū)動裝置輸出軸22的第七旋轉(zhuǎn)元件RE7的轉(zhuǎn)速。處于第四速度檔的驅(qū)動裝置輸出軸22的轉(zhuǎn)速由水平線L4與垂直線Y7之間的交點表示，其中所述水平線L4通過嚙合第一離合器C1和第二離合器C2確定，所述垂直線Y7表示固定到驅(qū)動裝置輸出軸22的第七旋轉(zhuǎn)元件RE7的轉(zhuǎn)速。
在第一速度檔到第四速度檔中，由于嚙合切換離合器C0，使來自動力分配機構(gòu)16的動力以與發(fā)動機速度NE相同的轉(zhuǎn)速輸入到第八旋轉(zhuǎn)元件RE8。但是，當(dāng)嚙合切換制動器B0而不是嚙合切換離合器C0時，由于來自動力分配機構(gòu)16的動力以高于發(fā)動機速度NE的速度輸入第八旋轉(zhuǎn)元件RE8，所以處于第五速度檔的驅(qū)動裝置輸出軸22的轉(zhuǎn)速由水平線L5與垂直線Y7之間的交點來表示。這里，水平線L5通過嚙合第一離合器C1、第二離合器C2和切換制動器B0確定，垂直線Y7表示固定到輸出軸22的第七旋轉(zhuǎn)元件RE7的轉(zhuǎn)速。處于倒檔R的驅(qū)動裝置輸出軸22的旋轉(zhuǎn)速度由傾斜直線LR與垂直線Y7之間的交點表示，其中所述傾斜直線LR通過嚙合第二離合器C2和第三制動器B3確定，所述垂直線Y7表示固定到驅(qū)動裝置輸出軸22的第七旋轉(zhuǎn)元件RE7的轉(zhuǎn)速。
圖6圖示了輸入到電子控制設(shè)備40的信號和從電子控制設(shè)備40輸出以控制驅(qū)動裝置10的信號。該電子控制設(shè)備40包括所謂的微型計算機，所述微型計算機包括CPU、ROM、RAM和輸入/輸出接口。通過根據(jù)儲存在ROM中的程序、使用RAM的臨時數(shù)據(jù)儲存功能來執(zhí)行信號處理，實現(xiàn)了發(fā)動機8和電動機M1、M2的混合動力驅(qū)動控制，以及像自動變速器20的換檔控制這樣的驅(qū)動控制。
各種信號從圖6所示的各種傳感器和開關(guān)輸入到電子控制設(shè)備40，所述各種信號包括表示發(fā)動機冷卻水溫度的信號、表示選定的變速桿操作位置的信號、表示發(fā)動機8工作速度NE的信號、表示傳動比級的信號、表示M模式(電動機驅(qū)動模式)命令的信號、表示空調(diào)工作狀態(tài)的信號、表示與驅(qū)動裝置輸出軸22的轉(zhuǎn)速對應(yīng)的車速的信號、表示自動變速器20的工作油溫的信號、表示駐車制動器工作狀態(tài)的信號、表示腳制動器工作狀態(tài)的信號、表示催化劑溫度的信號、表示加速器踏板開啟量的信號、表示凸輪角度的信號、表示雪地驅(qū)動模式的信號、表示車輛縱向加速度值的信號和表示自動巡航驅(qū)動模式的信號。
還輸入表示車輛重量的信號、表示各個驅(qū)動輪輪速的信號、表示用于將動力分配機構(gòu)16改變到固定換檔狀態(tài)、使得驅(qū)動裝置10用作有級變速器的有級變速切換操作的信號、表示用于將動力分配機構(gòu)16改變到無級變速換檔狀態(tài)、使得驅(qū)動裝置10用作無級變速器的無級變速切換操作的信號、表示第一電動機M1的轉(zhuǎn)速NM1的信號以及表示第二電動機M2的轉(zhuǎn)速NM2的信號。
各種信號從電子控制設(shè)備40輸出，這些信號包括驅(qū)動節(jié)流閥致動器以控制節(jié)流閥開度的信號、調(diào)整增壓器壓力的信號、操作電動空調(diào)的信號、控制發(fā)動機8的點火正時的信號、操作電動機M1和M2的信號、操作換檔范圍指示器以指示所選變速桿工作位置的信號、操作傳動比指示器以指示傳動比的信號、操作雪地模式指示器以指示選擇了雪地驅(qū)動模式的信號、操作ABS致動器以進行車輪防抱死制動的信號以及操作M模式指示器以指示選擇了M模式的信號。
還輸出對液壓控制單元42中的電磁閥進行操作的信號、對用作液壓控制單元42的液壓源的電動油泵進行操作的信號、驅(qū)動電加熱器的信號和待施加到巡航控制計算機的信號，其中所述電磁閥設(shè)置來對動力分配機構(gòu)16和自動變速器20的液壓操作摩擦耦合設(shè)備的液壓致動器進行控制。
圖7是用于對電子控制設(shè)備40執(zhí)行的主要控制功能進行說明的功能框圖。切換控制裝置50根據(jù)圖8和圖9所示并預(yù)先儲存的關(guān)系，來判定車輛狀況是用于將驅(qū)動裝置10設(shè)定在無級變速換檔狀態(tài)的無級變速換檔區(qū)域還是用于將其設(shè)定在有級變速換檔狀態(tài)的有級變速換檔區(qū)域。在使用圖8所示關(guān)系(換檔圖)時，根據(jù)發(fā)動機8的實際工作速度NE和與混合動力車輛的驅(qū)動力有關(guān)的驅(qū)動力相關(guān)值(例如發(fā)動機的輸出轉(zhuǎn)矩TE)來判定車輛狀況。
在圖8所示關(guān)系中，將三個區(qū)域設(shè)定為有級變速換檔區(qū)域，該三個區(qū)域即為高轉(zhuǎn)矩區(qū)域、高轉(zhuǎn)速區(qū)域和高輸出區(qū)域。在高轉(zhuǎn)矩區(qū)域(高輸出運行區(qū)域)中，發(fā)動機8的輸出轉(zhuǎn)矩TE不小于預(yù)定值TE1；在高轉(zhuǎn)速區(qū)域(高車速區(qū)域)中，發(fā)動機速度NE不低于預(yù)定值NE1，即作為由發(fā)動機轉(zhuǎn)速和總變速比γT確定的車輛狀況之一的車速不小于預(yù)定值；在高輸出區(qū)域，由發(fā)動機8的輸出轉(zhuǎn)矩TE和速度NE確定的發(fā)動機輸出不小于預(yù)定值。
因此，針對發(fā)動機8的較高轉(zhuǎn)矩、較高速度或較高輸出進行有級變速換檔控制，使得發(fā)動機8的轉(zhuǎn)速響應(yīng)于發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE的改變而有節(jié)奏地改變，即在升檔時換檔。換句話說，在高輸出運行中，考慮到駕駛員更加要求驅(qū)動力而不是燃料經(jīng)濟性，所以驅(qū)動裝置10切換到有級變速換檔狀態(tài)(固定換檔狀態(tài))而不是無級變速換檔狀態(tài)。由此，駕駛員可以享受到發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE有節(jié)奏地改變帶來的好處。
相反，在發(fā)動機正常輸出區(qū)域中，即在發(fā)動機8的較低轉(zhuǎn)矩、較低速度或較低輸出的情況下，實現(xiàn)無級變速換檔控制。圖8中有級變速換檔區(qū)域與無級變速換檔區(qū)域之間的分界線對應(yīng)于將高車速判定點串接而得的高車速判定線，以及將低車速判定點串接而得的低車速判定線。
另一方面，在使用圖9所示關(guān)系時，根據(jù)實際車速V和作為驅(qū)動力相關(guān)值的輸出轉(zhuǎn)矩TOUT來執(zhí)行上述判定。在圖9中，虛線表示判定車速V1和判定輸出轉(zhuǎn)矩T1，它們用來限定從無級變速換檔到有級變速換檔進行切換預(yù)定條件。雙點劃線表示用于將有級變速換檔改變?yōu)闊o級變速換檔的條件。顯然，有級變速換檔區(qū)域與無級變速換檔區(qū)域之間存在滯后(hysteresis)。在圖9中，位于低輸出轉(zhuǎn)矩側(cè)和低車速側(cè)而不是邊界線處的、由粗線表示的區(qū)域是用于通過電動機的驅(qū)動力來使車輛運行的電動機運行區(qū)。在圖9中，還示出了以車速V和輸出轉(zhuǎn)矩TOUT為參數(shù)的換檔線。
對有級變速換檔區(qū)域進行判定的切換控制裝置50向混合動力控制裝置52輸出命令從而禁止混合動力控制或無級變速換檔控制，并命令有級變速換檔控制裝置54執(zhí)行預(yù)定換檔操作。有級變速換檔控制裝置54在利用圖8進行判定時根據(jù)預(yù)先存儲的換檔圖(未示出)執(zhí)行自動換檔控制。它在利用圖9進行判定時根據(jù)其中所示的換檔圖執(zhí)行自動換檔控制。
圖2示出了液壓操作摩擦耦合設(shè)備(即換檔控制中選擇的離合器C0、C1、C2和制動器B0、B1、B2和B3)的操作組合。在這種有級變速自動換檔控制模式的第一速度檔到第四速度檔的每一個中，通過嚙合切換離合器C0，動力分配機構(gòu)16用作具有固定速比γ0為1的副變速器。在第五速度檔，通過嚙合切換制動器B0而不是嚙合切換離合器C0，動力分配機構(gòu)16用作具有約為0.7的固定速比γ0的副變速器。因此，在有級變速自動換檔控制模式下，驅(qū)動裝置10整體上起所謂的自動變速器作用，其中所述驅(qū)動裝置10包括用作副變速器的動力分配機構(gòu)16以及自動變速器20。
上述驅(qū)動力相關(guān)值是與車輛驅(qū)動力對應(yīng)的參數(shù)，其可以是驅(qū)動轉(zhuǎn)矩或驅(qū)動輪處的驅(qū)動力。另外，它還可以是自動變速器20的輸出轉(zhuǎn)矩TOUT、發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩TE、車輛的加速度值；例如根據(jù)加速器踏板的操作角度或節(jié)流閥開啟角度(或者進氣量、空燃比或燃料噴射量)和發(fā)動機速度NE計算所得的發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩TE這樣的實際值；或者例如根據(jù)車輛操作者對加速器踏板的操作量或節(jié)流閥操作角度計算所得的發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩TE或所需車輛驅(qū)動力這樣的估計值。車輛驅(qū)動轉(zhuǎn)矩不僅可以根據(jù)輸出轉(zhuǎn)矩TOUT等來計算，還可以根據(jù)差動齒輪設(shè)備的比和驅(qū)動輪38的半徑來計算，或者也可以通過轉(zhuǎn)矩傳感器等來直接檢測。對于上述各個轉(zhuǎn)矩都如此。
另一方面，在判定無級變速控制區(qū)域時，切換控制裝置50向液壓控制電路42輸出命令來松開切換離合器C0和切換制動器B0，以使動力分配機構(gòu)16處于無級變速換檔狀態(tài)。另外，在向液壓控制電路42輸出上述命令松開切換離合器C0和切換制動器B0的同時，切換控制裝置50還向液壓控制裝置52輸出信號以允許混合動力控制，并向有級變速換檔控制裝置54輸出下列兩種信號之一。一種信號是預(yù)先設(shè)定的在無級變速換檔時將自動變速器20保持在適合檔位的信號，另一種信號是允許根據(jù)預(yù)先存儲的換檔圖進行自動換檔。在后一種情況下，有級變速換檔控制裝置54通過適當(dāng)選擇圖2的操作表中所示的、除了嚙合切換離合器C0和制動器B0兩者之外的離合器和制動器組合來實現(xiàn)自動換檔。
因此，通過將動力分配機構(gòu)16用作無級變速的變速器，以及將與之串聯(lián)的自動變速器作為有級變速器，可以獲得適當(dāng)大小的驅(qū)動力。另外，如上所述，在自動變速器20處于第一檔位、第二檔位、第三檔位和第四檔位之一的情況下，連續(xù)改變待輸入到自動變速器20的轉(zhuǎn)速(即傳動部件18的轉(zhuǎn)速)，使得可以對每個檔位獲得連續(xù)的變速比寬度。因此，由于自動變速器20的速比可以跨越相鄰檔位連續(xù)改變，所以驅(qū)動裝置10的總速比γT連續(xù)可變。
混合動力控制裝置52控制發(fā)動機8在高效率區(qū)域工作，并控制第一電動機M1和第二電動機M2建立發(fā)動機8、第一電動機M1和/或第二電動機M2的最佳驅(qū)動力比率。例如，混合動力控制裝置52根據(jù)加速器踏板的操作量和車輛運行速度來計算車輛在當(dāng)前運行速度下由駕駛員所需的輸出，并根據(jù)計算出的所需輸出以及由第一電動機M1產(chǎn)生的所需充電量來計算所需驅(qū)動力。根據(jù)計算出的所需驅(qū)動力，混合動力控制裝置52計算發(fā)動機8的期望轉(zhuǎn)速NE和總輸出，并根據(jù)計算出的發(fā)動機期望轉(zhuǎn)速和總輸出來控制發(fā)動機8的實際輸出和第一電動機M1產(chǎn)生的電量?；旌蟿恿刂蒲b置52采用當(dāng)前選擇的自動變速器20檔位來實現(xiàn)上述混合動力控制，或者命令自動變速器20換檔以提高發(fā)動機的燃料經(jīng)濟性。
在這樣的混合動力控制中，控制動力分配機構(gòu)16作為電控?zé)o級變速器，以便對用于使發(fā)動機8高效工作的轉(zhuǎn)速NE以及根據(jù)車速和所選擇的自動變速器20的檔位確定的傳動部件18轉(zhuǎn)速進行最佳的協(xié)調(diào)。即，混合動力控制裝置52確定驅(qū)動裝置10總速比γT的目標(biāo)值，使得在以無級變速換檔方式運行時，發(fā)動機8依照預(yù)先存儲的最高燃料經(jīng)濟性曲線工作，所述曲線使發(fā)動機8既滿足可驅(qū)動性，又滿足最高的燃料經(jīng)濟性?；旌蟿恿刂蒲b置52對動力分配機構(gòu)16的變速比γ0進行控制以獲得總速比γT的目標(biāo)值，從而可以將總速比γT控制在預(yù)定范圍內(nèi)，例如控制在13與0.5之間。
在混合動力控制中，混合動力控制裝置52控制逆變器58，使得第一電動機M1產(chǎn)生的電能經(jīng)過該逆變器供給到蓄電設(shè)備60和第二電動機M2。因此，發(fā)動機8產(chǎn)生的驅(qū)動力的主要部分以機械方式傳遞到傳動部件18，而剩余驅(qū)動力由第一電動機M1消耗轉(zhuǎn)換為電能，經(jīng)過逆變器58供給到第二電動機M2或隨后由第一電動機M1消耗。第二電動機M2或第一電動機M1用電能進行操作所產(chǎn)生的驅(qū)動力被傳遞到傳動部件18。
與第二電動機M2從產(chǎn)生電能到消耗電能有關(guān)的元件構(gòu)成了電路，用于將發(fā)動機8處產(chǎn)生的動力轉(zhuǎn)換成電能以及后來將電能轉(zhuǎn)換為機械能。此外，混合動力控制設(shè)備52還進行電動機運行，在此狀態(tài)下，無論發(fā)動機8處于停機狀態(tài)還是怠速狀態(tài)，車輛都由動力分配機構(gòu)16的電控CVT功能啟動和驅(qū)動。
在發(fā)動機的正常輸出區(qū)域中，車輛在低/中速和低/中輸出情況下運行，切換控制裝置50、混合動力控制裝置52和有級變速換檔控制裝置54使動力分配機構(gòu)16處于無級變速換檔狀態(tài)，以確保車輛的燃料經(jīng)濟性。在發(fā)動機8處于高速運行中或高轉(zhuǎn)速區(qū)域時，它們使動力分配機構(gòu)16處于固定換檔狀態(tài)，以使發(fā)動機8的輸出主要通過機械動力傳遞路徑傳遞到驅(qū)動輪38。因此，抑制了在動力和電能之間轉(zhuǎn)換時發(fā)生的損耗以提高燃料經(jīng)濟性。
在發(fā)動機的高輸出區(qū)域中，動力分配機構(gòu)16處于固定換檔狀態(tài)，并且對于車輛以低/中速狀態(tài)行駛和低/中輸出狀態(tài)行駛，動力分配機構(gòu)16在無級變速換檔狀態(tài)下工作。因此，可以使第一電動機M1所產(chǎn)生的電能的最大值(即由其傳遞的電能)較小。換句話說，可以使第一電動機M1獲得的電氣反作用力較小，使第一電動機M1本身、第二電動機M2以及包括了它們的驅(qū)動裝置10更加緊湊。
圖10示出了換檔設(shè)備46的一種示例，它是一種手動操作的換檔設(shè)備。它例如布置在駕駛員座位的側(cè)向附近，并具有手動操作以對多個檔位之一進行選擇的變速桿48，所述多個檔位包括駐車檔位P、倒車檔位R、空檔位N、自動變速前進檔位D和手動變速前進檔位M。在駐車檔位P，驅(qū)動裝置10(即自動變速器20)處于空擋狀態(tài)，在該狀態(tài)下通過松開切換離合器C0和制動器B0使動力傳遞路徑斷開，同時自動變速器20的驅(qū)動裝置輸出軸22處于鎖定狀態(tài)。在倒車檔位R，沿向后的方向驅(qū)動車輛；在空檔位N，驅(qū)動裝置10處于空擋狀態(tài)。
駐車檔位P和空檔位N是在車輛并未行駛時選擇的非行駛檔位，而倒車檔位R以及自動和手動變速前進檔位D和M是車輛行駛時選擇的驅(qū)動檔位。自動變速前進檔位D提供了最高速檔位，在手動前進變速檔位M中可選擇的檔位“4”到“L”是用于獲得發(fā)動機制動的發(fā)動機制動檔位。
手動變速前進檔位M的位置與自動變速前進檔位D的位置在車輛縱向上相同，并與自動變速前進檔位D在車輛橫向上間隔開或相鄰。將變速桿48操作到手動變速前進檔位M，以便手動選擇檔位“D”到“L”中之一。具體地說，變速桿48可以從手動變速前進檔位M運動到縱向上彼此間隔開的升檔位置“+”和降檔位置“-”。每次變速桿48向升檔位置“+”或降檔位置“-”運動時，當(dāng)前選擇的檔位會改變到檔位“D”到檔位“L”中的任何位置。
“M”檔位中從“D”到“L”的五個檔位是多種換檔位置，在自動換檔控制時通過自動變速器20可獲得的總變速比γT變化范圍方面，它們在高速側(cè)(變速比最小側(cè))的總變速比γT是不同的。它們對換檔位置(檔位)的可換檔范圍進行了限制，使得通過自動變速器20的換檔獲得的最大速度側(cè)的檔位不同。偏移裝置(例如彈簧)使變速桿48偏移，以便從升檔位置“+”和降檔位置“-”自動返回手動變速前進檔位M。換檔設(shè)備46設(shè)有檔位傳感器(未示出)來對變速桿48的每個換檔后的檔位進行檢測，變速桿48位置和手動變速前進檔位“M”處變速桿48換檔操作次數(shù)輸出到電子控制設(shè)備40。
例如，在將變速桿48操作到自動變速前進檔位“D”時，切換控制裝置50實現(xiàn)驅(qū)動裝置10的自動切換控制，混合動力控制裝置52實現(xiàn)動力分配機構(gòu)16的無級變速換檔控制，有級變速換檔控制裝置54實現(xiàn)自動變速器20的自動換檔控制。在處于例如有級變速換檔狀態(tài)以進行有級變速換檔運行時，驅(qū)動裝置10的換檔被自動控制為選擇圖2所示從第一檔位到第五檔位中合適的一個。
當(dāng)處于無級變速換檔狀態(tài)以進行無級變速換檔運行時，驅(qū)動裝置10的總速比γT被控制為可以在預(yù)定范圍內(nèi)連續(xù)變化，這是通過可以連續(xù)變化的動力分配機構(gòu)16變速比寬度以及將自動變速器20自動控制在第一到第四檔位之一來獲得的。自動變速前進檔位“D”是選擇來建立自動換檔模式(自動模式)的位置，在該模式下，驅(qū)動裝置10自動換檔。
在將變速桿48操作到手動變速前進檔位“M”時，驅(qū)動裝置10的換檔由切換控制裝置50、混合動力控制裝置52和有級變速換檔控制裝置54自動控制，使得總速比γT在可通過驅(qū)動裝置10的各個換檔位置獲得的預(yù)定范圍內(nèi)變化，而不會超過換檔范圍最大側(cè)的檔位或變速比。在驅(qū)動裝置10處于例如有級變速換檔狀態(tài)時，驅(qū)動裝置10的換檔被自動控制在總速比γT的預(yù)定范圍內(nèi)。
在用于無級變速換檔運行的無級變速換檔狀態(tài)下，驅(qū)動裝置10的總速比γT被控制為在每個檔位的預(yù)定范圍內(nèi)可以連續(xù)變化，這是通過可以連續(xù)變化的動力分配機構(gòu)16的變速比寬度、以及將自動變速器20自動控制在第一到第四檔位之一來獲得的。手動變速前進檔位“M”是選擇來建立手動換檔模式(手動模式)的檔位，在該模式下，驅(qū)動裝置10的可選檔位是手動選擇。
圖11是上述驅(qū)動裝置10的剖視圖，圖12和圖13是驅(qū)動裝置10中第一單元(第一動力傳遞部分)70和第二單元(第二動力傳遞部分)100的放大剖視圖。
如圖11所示，殼體12包括第一殼體12a(對應(yīng)于所示實施例中的第二殼體)和第二殼體12b，其中第一殼體12a作為第一單元70的殼體，第二殼體12a作為第二單元72的殼體。第一殼體12a中容納有第一電動機M1和動力分配機構(gòu)(即第一齒輪單元)16等，第二殼體12b中容納有第二電動機M2和自動變速器(即第二齒輪單元)20等。
如圖12所示，第一殼體12a具有基本上管狀的外形，其中容納有動力分配機構(gòu)16的那部分具有基本上固定的外徑。同時，將第一電動機M1容納于其內(nèi)的部分具有向發(fā)動機8的方向(圖中向左的方向)增大的外徑。此外，第一殼體12a的兩端都沿軸向開口，并在動力分配機構(gòu)16與第一電動機M1之間的部分一體形成有分隔壁72。分隔壁72具有垂直部分72a和管狀部分72b，所述垂直部分72a基本上垂直于驅(qū)動裝置輸入軸14延伸，所述管狀部分72b朝向第一行星齒輪單元24延伸，且其軸向的一端連接到垂直部分72a的內(nèi)周端。
管狀部分72b在中心區(qū)域形成有沿軸向延伸的通孔73。殼體12被分隔壁72分開，劃分成第一容納室74和第二容納室76，所述第一容納室74朝向發(fā)動機8以容納第一電動機M1，所述第二容納室76用于容納動力分配機構(gòu)16。因此，在所示實施例中，分隔壁72用作壁元件。另外，第一電動機M1從圖中左側(cè)容納在第一容納室74中，動力分配機構(gòu)16從圖中右側(cè)容納在第二容納室76中。
此外，第一殼體12a形成有環(huán)形凸起78，它平行于驅(qū)動裝置輸入軸14朝向發(fā)動機8軸向凸出，使得第一容納室74具有基本上固定的直徑。蓋板80固定到凸起78的外周邊緣與其抵靠接合。
第一電動機M1包括第一定子(固定部分)82、第一轉(zhuǎn)子(轉(zhuǎn)動體)84和與第一轉(zhuǎn)子84一體形成的第一轉(zhuǎn)子支撐軸(轉(zhuǎn)動軸)86。第一轉(zhuǎn)子支撐軸86的一端由分隔壁72通過軸承88支撐在分隔壁72的內(nèi)周面上，另一端由蓋板80通過軸承90支撐。太陽輪軸92與第一太陽輪S1一體形成，所述太陽輪軸92作為動力傳遞軸，用于將第一電動機M1與第一行星齒輪單元24相連以實現(xiàn)動力傳遞。太陽輪軸92穿過分隔壁72的通孔73進入第一轉(zhuǎn)子支撐軸86的內(nèi)周面。太陽輪軸92的朝向第一轉(zhuǎn)子支撐軸86的一端通過花鍵93耦合到第一轉(zhuǎn)子支撐軸86的朝向分隔壁72區(qū)域的一端，用于使太陽輪軸92與第一轉(zhuǎn)子支撐軸86一體旋轉(zhuǎn)。
襯套97、軸承98和襯套99分別設(shè)置在太陽輪軸92的位于軸承88徑向內(nèi)側(cè)的內(nèi)周面上、第一轉(zhuǎn)子支撐軸86的位于軸承90徑向內(nèi)側(cè)的內(nèi)周面上和太陽輪S1的內(nèi)周面上。驅(qū)動裝置輸入軸14由第一轉(zhuǎn)子支撐軸86和太陽輪軸92通過第一轉(zhuǎn)子支撐軸86和太陽輪軸92上的襯套97、軸承98和襯套99支撐在第一殼體12a的軸線中心，能夠彼此相對旋轉(zhuǎn)。此外，驅(qū)動裝置輸入軸14的一端一體連接到第一齒輪架CA1。這樣，驅(qū)動裝置輸入軸14一體連接到第一齒輪架CA1形成第一行星齒輪單元24的輸入軸。
第一行星齒輪單元24的第一齒圈R1的一端朝向第二單元100，并具有內(nèi)周面，環(huán)形板94固定到所述內(nèi)周面而不能沿軸向和圓周方向運動。環(huán)形板94垂直于驅(qū)動裝置輸入軸14的軸線中心延伸，并具有形成有孔的中心區(qū)域。第一行星齒輪單元24具有輸出軸(即動力分配機構(gòu)16的輸出軸)96，該輸出軸96包括朝向第二單元100凸出的管狀軸部分96a和從軸部分96a的靠近第一行星齒輪單元24一側(cè)徑向凸出的凸緣部分96b。凸緣部分96b連接到環(huán)形板94以與其一體旋轉(zhuǎn)。此外，軸部分96a具有形成有花鍵齒96c的內(nèi)周面。切換離合器C0設(shè)在分隔壁72與第一行星齒輪單元24之間，切換制動器B0設(shè)在第一行星齒輪單元24的徑向向外區(qū)域中。
接下來將對第二單元100進行說明。如圖11所示，第二殼體12b在朝向第一單元70的一側(cè)開口，并具有逐漸變細(xì)的形狀，該形狀的直徑(外徑和內(nèi)徑)朝向驅(qū)動裝置輸入軸22成階梯狀減小。自動變速器20和第二電動機M2從直徑較小的后部區(qū)域(較靠近驅(qū)動裝置輸出軸22的位置)向第二殼體12b的開口側(cè)依次容納在第二殼體12b中。
此外，驅(qū)動裝置輸出軸22、自動變速器20的中間軸102和自動變速器20的輸入軸104從第二殼體12b的后部區(qū)域起依次共軸布置在第二殼體12b中的第二殼體12b的軸線中心上，能夠彼此相對旋轉(zhuǎn)。輸入軸104的一端靠近第二殼體12b的后部區(qū)域，并且布置在第二電動機M2的一端附近并朝向第二殼體12b的開口端延伸。此外，盡管圖11中未示出，但是驅(qū)動裝置輸出軸22連接到第四行星齒輪單元30的第四齒輪架CA4以與其一體旋轉(zhuǎn)，中間軸102連接到第四行星齒輪單元30的第四太陽輪S4以與其一體旋轉(zhuǎn)(參見圖1)。
如示出了第二單元100的局部放大視圖13所示，第二殼體12b具有第一支撐壁106，第一支撐壁106設(shè)在自動變速器20與第二電動機M2之間。第一支撐壁106與輸入軸104的朝向驅(qū)動裝置輸出軸22區(qū)域(圖中右側(cè))的一端保持配合。第一支撐壁106包括管狀部分106a、連接部分106b和外周環(huán)形部分106c，其中管狀部分106a與輸入軸104共軸延伸，連接部分106b的內(nèi)周端連接到管狀部分106a朝向第二電動機M2的一端并且連接部分106b沿徑向向外延伸，外周環(huán)形部分106c的一個軸向端連接到連接部分106b的外周面，并且外周環(huán)形部分106c朝向第二電動機M2軸向延伸。
第一支撐壁106具有相對于第二殼體12b的內(nèi)部(inside-down)結(jié)構(gòu)，即第一支撐壁106的外周環(huán)形部分106c的外周面與第一抵接表面108抵接接合，所述第一抵接表面108形成于第二殼體12b的內(nèi)周面上并與其軸線平行。在外周環(huán)形部分106c未由螺釘118固定的情況下，使外周環(huán)形部分106c的外周面可以在第一抵接表面108上滑動。因此，第一支撐壁106可以在無需壓配的情況下裝配到第二殼體12b。
此外，與第二電動機M2相反形成外周環(huán)形部分106c的一個端面，該端面與形成于第二殼體上的第一徑向表面109保持抵接接觸，以從第一抵接表面108的與第二電動機M2相反的一端沿徑向向內(nèi)延伸。因此，僅僅通過將第一支撐壁106固定到第二殼體12b，以允許外周環(huán)形部分106c的外周面和側(cè)表面與第二殼體12b的第一抵接表面108和第一徑向表面109分別抵接接觸，即可使外周環(huán)形部分106c高精度定位在其軸向和徑向上。輸入軸104具有朝向自動變速器20的一端，該端通過軸承111支撐在第一支撐壁106的管狀部分106a上并能夠相對其旋轉(zhuǎn)，所述軸承111設(shè)在第一支撐壁106的管狀部分106a的內(nèi)周面上。
第二電動機M2包括第二定子(固定部分)112、第二轉(zhuǎn)子(轉(zhuǎn)動體)114和與第一轉(zhuǎn)子114一體形成的第二轉(zhuǎn)子軸(旋轉(zhuǎn)軸)116。第二定子112和第一支撐壁106通過螺釘118固定到第二殼體102b，所述螺釘118軸向延伸穿過第二定子112和第一支撐壁106的外周環(huán)形部分106c并擰入第二殼體12b中。此外，第二轉(zhuǎn)子支撐軸116具有朝向自動變速器20的一端，即朝向驅(qū)動裝置輸出軸22的一端，該端由第一支撐壁106通過軸承120支撐，所述軸承120的外周面與第一支撐壁106的管狀部分106a內(nèi)周面抵接接觸。
第二支撐壁122布置在第二殼體12b的開口側(cè)中與第二電動機M2分開的區(qū)域，即第一支撐壁106反面。第二支撐壁122也具有相對于第二殼體12b的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。即，第二支撐壁122的外周表面與第二抵接表面123保持抵接接觸，所述第二抵接表面123形成于第二殼體12b的內(nèi)周表面上離第二殼體12b的開口端比離第二抵接表面108更近的區(qū)域，并且在徑向外側(cè)延伸。在處于非固定狀態(tài)時，使第二支撐壁122的外周表面可以沿第二抵接表面123滑動。
此外，第二支撐壁122具有朝向第二電動機M2的側(cè)壁，該側(cè)壁的外周端與形成于第二殼體12b上的第二徑向表面125保持抵接接觸，以從第二抵接表面123的朝向第二電機M2的區(qū)域的一端沿徑向向內(nèi)延伸。因此，僅僅通過將第二支撐壁122固定到第二殼體12b，使其外周面和側(cè)表面與第二殼體12b的第二抵接表面123和第二徑向表面125分別抵接接觸，也可將第二支撐壁122沿軸向和徑向以高精度進行定位。
第二側(cè)壁122通過螺釘124固定到第二殼體12b，并具有由軸向延伸的孔126形成的徑向中心。輸入軸104朝向第一單元70延伸并具有凸起部分104a，所述凸起部分104a延伸穿過第二轉(zhuǎn)子支撐軸116和孔126并朝向第一單元70凸出。凸起部分104a(即輸入軸104的前端)的外周面在徑向面對孔126的區(qū)域形成有花鍵齒104b。
此外，第二支撐壁122包括突起部分122a、凹入部分122b和外周邊緣部分122c，所述突起部分122a在第二定子112徑向向內(nèi)的區(qū)域朝向第二轉(zhuǎn)子114凸出，所述凹入部分122b從突起部分122a沿徑向向外延伸并朝向第一單元70(與第二電動機M2相反)沿軸向凹入，所述外周邊緣部分122c連接到凹入部分122b的開口的外周邊緣以并允許螺釘124延伸。突起部分122a具有內(nèi)周面，軸承128與所述內(nèi)周面保持抵接接觸。此外，第二定子112具有容納于凹入部分122b中的定子線圈112a。
第二轉(zhuǎn)子支撐軸116具有與其由第一支撐壁106支撐的一端相反的另一端，所述另一端由第二支撐壁122通過軸承128支撐。此外，第二轉(zhuǎn)子支撐軸116的所述另一端較接近第二支撐壁122，所述另一端通過在軸承128的徑向內(nèi)側(cè)放置的軸承130支撐輸入軸104并通過花鍵132耦合到輸入軸104，使得第二轉(zhuǎn)子支撐軸116與輸入軸104一體旋轉(zhuǎn)，其中所述花鍵132的一端形成在較靠近第一支撐壁106的區(qū)域。
采用以這種結(jié)構(gòu)形成的第二單元100，有關(guān)的組成零件從容納在第二殼體12b的最后區(qū)域的組成零件開始依次組裝。即，一開始將自動變速器20容納在第二殼體12b中，第一支撐壁106和第二電動機M2以此順序容納到第二殼體12b。最后將第二支撐壁122安裝到第二殼體12b，組裝好了第二單元100。在分別完成第一單元70和第二單元100的組裝后，將作為第一單元70部件的輸出軸96的花鍵齒96c與作為第二單元100部件的輸入軸104的花鍵齒104b耦合(通過花鍵連接)，從而將驅(qū)動裝置10以圖11所示方式組裝好。另外，圖1所示傳動部件18包括彼此通過花鍵耦合以一體旋轉(zhuǎn)的輸出軸96和輸入軸104。
在所示實施例中，如上所述，自動變速器20和第二電動機M2容納在一個殼體(第二殼體12b)中，自動變速器20的輸入軸104和第二電動機M2的第二轉(zhuǎn)子支撐軸116由安裝在第二殼體12b上的第一支撐壁106和第二支撐壁122分別支撐。由此，可以用自動變速器20和第二電動機M2作為動力傳遞部分，使得驅(qū)動裝置20的組裝性能提高。
并且，在所示的實施例中，第一電動機M1和動力分配機構(gòu)16形成另一個單元(作為動力傳遞部分)，即第一單元70，使得驅(qū)動裝置10由兩個單元70、100構(gòu)成。因此，在分別組裝好這兩個單元70、100時，只要將這些組成零件彼此耦合即可組裝好驅(qū)動裝置10。這進一步提高了驅(qū)動裝置10的組裝性能。
此外，在所示的實施例中，第一單元70可以組裝成動力分配機構(gòu)16容納在第一殼體12a的一側(cè)中，而第一電動機M1容納在第一殼體12a的另一側(cè)中，這提供了改進的的組裝性能。
另外，在所示的實施例中，第一支撐壁106以其外周表面與第二殼體12b的內(nèi)周表面(第一抵接表面108)保持抵接接觸，這可以以高精度對第一支撐壁106進行徑向定位。此外，第二支撐壁122也與第二殼體12b的內(nèi)周表面(第二抵接表面123)保持抵接接觸，也可以以高精度對第二支撐壁122進行徑向定位。另外，第二電動機M2的第二轉(zhuǎn)子支撐軸116的兩端分別由第一支撐壁106和第二支撐壁122支撐，第二電動機M2也可以以高精度進行徑向定位。
此外，由第二轉(zhuǎn)子支撐軸116和第一支撐壁106支撐的自動變速器20的輸入軸20也可以以高精度進行徑向定位。因此，這樣在容易進行使輸入軸104與輸出軸96一體旋轉(zhuǎn)的操作的同時，特別容易對要求將動力分配機構(gòu)16的輸入軸104與輸出軸96彼此耦合的驅(qū)動裝置10進行組裝工作。此外，在所示實施例中，由于第二電動機M2的定子線圈112a容納在凹入部分122b中，所述凹入部分122b以軸向凹入的結(jié)構(gòu)形成于第二支撐壁122b上，所以可以有效地利用空間，使驅(qū)動裝置10可以縮短其軸向長度。
同時，第二定子112與第一支撐壁106的內(nèi)周管狀部分106c的側(cè)表面保持抵接接觸，即第一支撐壁106的內(nèi)周管狀部分106c置于第二定子112與殼體12之間，使得第二定子112的軸向位置得到固定。因此，第一支撐壁106的內(nèi)周管狀部分106c作為第二定子112與殼體12之間的間隔件，因此第一支撐壁106也可以看作一種具有一體形成的間隔件的結(jié)構(gòu)。
另外，第二定子112和第一支撐壁106通過螺釘118緊固到殼體12，所述螺釘118延伸穿過第一支撐壁106的內(nèi)周管狀部分106c并緊固到殼體12。
朝向第一單元70(圖中向左)延伸的輸入軸104穿過第二轉(zhuǎn)子支撐軸116和通孔126凸出到第一單元70中。輸入軸104具有與通孔126相對的區(qū)域，第一行星齒輪單元24的輸出軸96以花鍵方式耦合到該區(qū)域。此外，圖1所示傳動部件18包括輸入軸104和輸出軸96，輸入軸104和輸出軸96通過花鍵相互耦合以一體旋轉(zhuǎn)。
在所示的實施例中，如上所述，與第一支撐壁106一體形成間隔件。因此，只要將第一支撐壁106固定到殼體12即可使第二定子112的間隔件同時固定到殼體12。因此，不必帶來為單獨將間隔件固定到殼體12而提供單獨結(jié)構(gòu)的問題，使得可以防止驅(qū)動裝置10的尺寸增大。
在所示的實施例中，換句話說，置于殼體12與第二電動機M2的第二定子112之間的第一支撐壁106作為第二電動機M2的第二定子112與殼體12之間的間隔件。因此，不會帶來單獨設(shè)置間隔件的問題，可以防止驅(qū)動裝置10的尺寸增大。
盡管上面已經(jīng)參考附圖所示的示意性實施例對本發(fā)明進行了說明，但是本發(fā)明也可以以其他方式來實施。
例如，在所示的實施例中，驅(qū)動裝置10構(gòu)成為使動力分配機構(gòu)16可以在差動狀態(tài)與非差動狀態(tài)之間切換，這兩種狀態(tài)針對用作電控?zé)o級變速器的無級變速換檔狀態(tài)和用作有級變速器的有級變速換檔狀態(tài)。但是，在無級變速換檔狀態(tài)與有級變速換檔狀態(tài)之間的切換是通過使動力分配機構(gòu)16處于差動狀態(tài)和非差動狀態(tài)這樣一種模式進行的。例如，即使處于差動狀態(tài)，動力分配機構(gòu)16也可以設(shè)置成作為有級變速器，使其換檔速比不是以連續(xù)模式，而是以逐級方式改變。換句話說，由于驅(qū)動裝置10(動力分配機構(gòu)16)的差動狀態(tài)/非差動狀態(tài)和無級變速換檔狀態(tài)/有級變速換檔狀態(tài)不一定要一一對應(yīng)，所以驅(qū)動裝置10不一定要形成為能夠在有級變速換檔狀態(tài)與無級變速換檔狀態(tài)之間切換的結(jié)構(gòu)。
在所示實施例的動力分配機構(gòu)16中，第一齒輪架CA1固定到發(fā)動機8，第一太陽輪S1固定到第一電動機M1，第一齒圈R1固定到傳動部件18。但是，這種連接布置也不是必須的，發(fā)動機8、第一電動機M1和傳動部件18可以固定到第一行星齒輪組24中三個元件CA1、S1和R1中相應(yīng)的一個。
盡管在所示實施例中發(fā)動機8直接連接到驅(qū)動裝置輸入軸14，但它也可以可操作地通過齒輪、皮帶等連接到驅(qū)動裝置輸入軸14，并且不一定要與其共軸布置。
在這些實施例中，第一電動機M1和第二電動機M2與驅(qū)動裝置輸入軸14共軸布置，第一電動機M1固定到第一太陽輪S1，第二電動機M2固定到傳動部件18。但是，這種布置也不是必須的。例如，第一電動機M1可以通過齒輪、皮帶等固定到第一太陽輪S1，第二電動機M2可以固定到傳動部件18。
盡管動力分配機構(gòu)16設(shè)有切換離合器C0和切換制動器B0，但是它也不一定要同時設(shè)置這兩者，而是可以只設(shè)有切換離合器C0和制動器B0中之一或者不設(shè)有其中任一個。盡管切換離合器C0選擇性地將太陽輪S1和齒輪架CA1彼此相連，但是它也可以選擇性地將太陽輪S1與齒圈R1，或者是將齒輪架CA1與齒圈R1彼此相連。實際上，切換離合器C0將第一行星齒輪組24的三個元件中任意兩個相連就足夠了。
本實施例中使切換離合器C0被嚙合以在驅(qū)動裝置10中建立空擋檔位“N”，但是空檔位不是必須通過嚙合來建立。
液壓式摩擦耦合設(shè)備(例如切換離合器C0和切換制動器B0)也可以是磁粉式、電磁式或機械式耦合設(shè)備，例如粉末(磁粉)離合器、電磁離合器和嚙合型犬牙式離合器。
另外，在所示的實施例中，盡管驅(qū)動裝置10包括用于混合動力車輛的驅(qū)動裝置，所述車輛中驅(qū)動輪38除了由來自發(fā)動機8的轉(zhuǎn)矩驅(qū)動之外，還由來自第一電動機M1和第二電動機M2的轉(zhuǎn)矩驅(qū)動，但是本發(fā)明甚至也可以應(yīng)用到下述車輛中，在所述車輛中，動力分配機構(gòu)16只具有稱為電控CVT的無級變速器功能，而不執(zhí)行混合動力控制。
此外，所示實施例中的動力分配機構(gòu)16可以包括差動齒輪單元，在所述差動齒輪單元中，例如，由發(fā)動機帶動旋轉(zhuǎn)的小齒輪和與小齒輪嚙合的成對錐齒輪可操作地連接到第一電動機M1和第二電動機M2。
此外，盡管所示實施例中動力分配機構(gòu)16由一組行星齒輪單元組成，但它也可以包括多于兩個行星齒輪單元，這些行星齒輪單元用作在固定換檔狀態(tài)下具有多于三個檔位的變速器。
此外，在所示的實施例中，盡管第二齒輪設(shè)備包括具有三個行星齒輪單元26、28、30的自動變速器20，但是第二齒輪設(shè)備也可以包括與上述專利文獻1中公開的結(jié)構(gòu)類似的具有一個行星齒輪單元的齒輪減速機構(gòu)。此外，即使在用自動變速器作為第二齒輪設(shè)備的情況下，自動變速器的結(jié)構(gòu)也不限于所示的實施例，并且不應(yīng)理解為由特定的公開內(nèi)容來具體限制，所述特定的公開內(nèi)容例如行星齒輪單元的數(shù)目、檔位數(shù)目以及要將行星齒輪單元中的那些組成元件選擇性耦合到的離合器C和制動器B。
此外，在所示的實施例中，盡管第二支撐壁122通過螺釘124固定到第二殼體12b，但是第二支撐壁122也可以與第二殼體12b一體形成，從而將第二支撐壁122固定到第二殼體12b。
此外，在所示的實施例中，第一支撐壁106的外周管狀部分106c可以被軸向分為多個管狀段。即使將外周管狀部分106c軸向分為多個管狀段，也可以用螺釘124將所有這些多個段與第二電動機M2的第二定子112一起緊固到第二殼體12b。因此，不會增加螺釘?shù)臄?shù)目，也不會因為增加螺釘數(shù)目而使組裝性能發(fā)生惡化。
此外，在所示的實施例中，第一支撐壁106或第二支撐壁122可以是用作油泵體的類型，泵轉(zhuǎn)子容納在所述油泵體中。
另外，所述的具體布置完全是對一種示例性實施例的說明，根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識，本發(fā)明可通過各種改變和改進來實施。
權(quán)利要求
1.一種用于車輛的驅(qū)動裝置，其包括第一電動機、第一齒輪設(shè)備、第二電動機和第二齒輪設(shè)備，所述驅(qū)動裝置包括一個動力傳遞部分，包括殼體、容納在所述殼體中的所述第二電動機和所述第二齒輪設(shè)備；所述第二齒輪設(shè)備的至少一端由安裝在所述殼體上的第一支撐壁支撐；所述第二電動機容納在室中，所述室形成于所述殼體中，與所述第二齒輪設(shè)備關(guān)于所述第一支撐壁相反，并用于在其中容納所述第二電動機；并且所述第二電動機具有由第二支撐壁支撐的旋轉(zhuǎn)軸，所述第二支撐壁固定到所述殼體的與所述第一支撐壁關(guān)于所述第二電動機相反的一側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于車輛的驅(qū)動裝置，其中，所述第一電動機和所述第二電動機形成另外的動力傳遞部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于車輛的驅(qū)動裝置，其中所述另外的動力傳遞部分具有第二殼體；所述第二殼體包括將所述第二殼體分成第一容納室和第二容納室的壁元件，所述第一容納室容納所述第一電動機，所述第二容納室容納所述第一齒輪設(shè)備；并且所述第一電動機和所述第一齒輪設(shè)備彼此耦合，從而在所述壁元件置于其間的情況下提供動力傳遞能力。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任意一項所述的用于車輛的驅(qū)動裝置，其中，所述一個傳遞部分和所述另外的動力傳遞部分彼此連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任意一項所述的用于車輛的驅(qū)動裝置，其中，所述第二齒輪設(shè)備具有多個行星齒輪單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5中任意一項所述的用于車輛的驅(qū)動裝置，其中所述第一支撐壁具有外周表面，所述外周表面與所述殼體的內(nèi)周表面保持抵接接觸；并且所述第二電動機的所述旋轉(zhuǎn)軸由所述第一支撐壁可旋轉(zhuǎn)地支撐。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于車輛的驅(qū)動裝置，其中，所述第二支撐壁具有外周表面，所述外周表面與所述殼體的內(nèi)周表面保持抵接接觸。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到7中任意一項所述的用于車輛的驅(qū)動裝置，其中，所述第二支撐壁由凹入部分和所述第二支撐壁的外周邊緣形成，所述凹入部分沿軸向凹入以容納所述第二電動機的定子線圈，所述第二支撐壁的外周邊緣連接到所述凹入部分的開口邊緣。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到8中任意一項所述的用于車輛的驅(qū)動裝置，其中，所述第一齒輪設(shè)備由所述第二殼體的所述壁元件可旋轉(zhuǎn)地支撐。
10.根據(jù)權(quán)利要求1到9中任意一項所述的用于車輛的驅(qū)動裝置，其中，所述第一支撐壁由螺釘固定到所述殼體。
11.根據(jù)權(quán)利要求1到10中任意一項所述的用于車輛的驅(qū)動裝置，其中，所述第二支撐壁由螺釘固定到所述殼體。
12.一種用于車輛的驅(qū)動裝置，包括電動機；具有旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)設(shè)備；通過間隔件安裝在殼體上的所述電動機的定子；并且所述旋轉(zhuǎn)設(shè)備的所述旋轉(zhuǎn)軸由安裝在所述殼體上的支撐壁可旋轉(zhuǎn)地支撐，其中，所述間隔件和所述支撐壁彼此一體形成。
13.一種用于車輛的驅(qū)動裝置，包括電動機；具有旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)設(shè)備；并且所述旋轉(zhuǎn)設(shè)備的所述旋轉(zhuǎn)軸由安裝在殼體上的支撐壁可旋轉(zhuǎn)地支撐，其中，在所述支撐壁置于所述電動機的定子與所述殼體之間的狀態(tài)下，所述定子和所述支撐壁都由螺釘一體緊固到所述殼體。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的用于車輛的驅(qū)動裝置，其中，所述旋轉(zhuǎn)設(shè)備是齒輪設(shè)備，所述齒輪設(shè)備具有齒輪和齒輪軸。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的用于車輛的驅(qū)動裝置，其中，所述齒輪設(shè)備具有多個行星齒輪單元。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的用于車輛的驅(qū)動裝置，其中，所述電動機還具有由所述支撐壁可旋轉(zhuǎn)地支撐的轉(zhuǎn)子。
17.根據(jù)權(quán)利要求14到16中任意一項所述的用于車輛的驅(qū)動裝置，其中，所述齒輪設(shè)備的所述齒輪軸一端由所述支撐壁支撐，另一端由所述電動機的轉(zhuǎn)子支撐軸支撐。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有良好組裝性能的用于車輛的驅(qū)動裝置。該用于車輛的驅(qū)動裝置包括第一電動機、動力分配機構(gòu)(第一齒輪設(shè)備)、第二電動機(M2)和有級變速器(第二齒輪設(shè)備)(20)。一個單元(動力傳遞部分)(100)包括第二殼體(12b)、容納在第二殼體(12b)中的第二電動機(M2)和自動變速器(20)。自動變速器(20)的輸入軸(104)的朝向驅(qū)動裝置輸出軸(22)的一端由安裝在第二殼體(12b)上的第一支撐壁(106)支撐。電動機(M2)容納在與自動變速器(20)關(guān)于第一支撐壁(106)相反一側(cè)的空間中。第二電動機(M2)的旋轉(zhuǎn)支撐軸(116)的自動變速器(20)一側(cè)的一端由安裝在第二殼體(12b)上的第二支撐壁(122)支撐。自動變速器(20)和第二電動機(M2)可以一體化為一個動力傳遞部分，這提高了驅(qū)動裝置的組裝性能。
文檔編號H02K1/00GK101027204SQ200580032608
公開日2007年8月29日 申請日期2005年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月27日
發(fā)明者宮崎光史, 田端淳, 多賀豐 申請人:豐田自動車株式會社