车辆用动力传动装置的制作方法

专利名称：车辆用动力传动装置的制作方法
技术领域：
.明劲
和输出齿轮等输出部件的车辆用动力传动装置，特别是涉及能够用变速齿轮副来改变该动力源的转速与输出部件的转速之比的动力传动装置。
背景技术：
为了根据要求改变输出转矩、或者将动力源的转速控制到效率高的转速而广泛地使用这种动力传动装置。作为具有改变转矩和转速的功能的机构，多采用使用多个齿轮副的机构，另外在使用齿轮副的情况下，与使用皮带和链条或者流体的机构相比较，能够提高动力的传递效率。
在曰本特开2002-204504号公报中记载有这样的例子。该日本特开2002-204504号^S报中记载的装置，以所谓的双离合器式变速器(twin-clutch type transmission)为基;M^J造，i殳置有离合器才几构，该离合器机构具备各通过离合器选择性地与发动机连接的两根离合器轴，并在该离合器轴与输出轴之间设置多对齿轮副，将该齿轮副选择性地与离合器轴或者输出轴连接。此外，在该离合器轴之间，^L置有转子和定子能够一同旋转的所谓差动式电动发电机(motor generator)，通过锥齿轮与各离合器轴连接。即，电动发电机配置为朝向与离合器轴正交的方向。
另外，在日本特开2004-293795号公报中记载有如下构成的变速系统，该变速系统将发动机输出的转矩通过所谓的差动式的电动发电机分配到两根离合器轴，并借助被设定为各预定的速比(gearratio)的齿轮副从这些离合器轴向输出轴输出转矩。
此外，在日本特开2005-155891号公才艮中记载有在具备有四个旋转元件的拉维列奥克斯(Ravigneaux)行星齿轮机构的预定的旋转元件上连接发动机，并且将另外两个预定的旋转元件作为输出元件，此外在剩下的一个旋转元件上连接电动发电机的驱动装置。在该日本特开2005-155891号公报中记载的驱动装置中，构成为变速档设定用的齿轮副被分别连接到各个输出元件，在设定特定的变速档时，固定电动发电机以使拉维列奥克斯行星齿轮机构作为减速器而发挥作用。
上述的日本特开2002-204504号7〉净艮和日本特开2004-293795号7〉才艮中记栽的系统，构成为利用用于行驶的齿轮与空转齿轮(vacant gear)的速比之差使电动M转，因此在以发动机输出的动力行驶的所谓的发动机直接行驶(工>^ >直結走行)时，不可避免地使电动机旋转。因此，有可能使所谓的拖曳造成的动力损失增大。
另外，在日本特开2005-155891号/>报记载的装置中，虽然能够降低在固定电动发电机的变速档的所谓的拖曳损失(drag loss),但是由于其他的变速档是通过两个变速齿轮副来传递动力，因此参与转矩传递的齿轮数增多因而动力损失有可能增大。

发明内容
本发明是着眼于上述的技术课题所做出的，目的在于提供一种能够降低动力损失而提高燃料经济性(fuel economy )的车辆用动力传动装置。
本发明提供一种车辆用动力传动装置，具备第一原动机；速比不同的多个变速齿轮副，该第 一原动机输出的动力传递到该多个变速齿轮副；输
出由变速齿轮副传递来的动力的输出部件；能够从所述多个变速齿轮副中
选择任一变速齿轮副而向输出部件传递动力的选择性动力传动机构，所述
车辆用动力传动装置具备第二原动机；差动机构，该差动机构具有至少三个旋转元件与所述第一原动机连接的第一旋转元件、与所述第二原动机连接的第二旋转元件以及第三旋转元件，并且在该至少三个旋转元件之间进行差动作用；第一变速齿轮副系统，该第一变速齿轮副系统设置在所述第一旋转元件和所述输出部件之间，具有至少一个所述变速齿轮副；第二变速齿轮副系统，该第二变速齿轮副系统设置在所述第三旋转元件和所
述输出部件之间，具有至少一个所述变速齿轮副；和锁止机构，该锁止机构选择性固定所迷第二原动机以使所述第二原动机不进行旋转。
在本发明中，优选为，所述差动机构包括行星齿轮机构，所述行星齿轮机构构成为在关于该行星齿轮机构的列线图上，所述第一旋转元件和所述第三旋转元件位于隔着所述第二旋转元件的两侧，并且在所述车辆前进时所述第三旋转元件相对于所述第一旋转元件向反方向旋转。
另外，在本发明中，优选为，还具备变速控制单元，该变速控制单元在将所述第二变速齿轮副系统设定为能够在所述笫三旋转元件和所述输
固定所述第二原动机，而在将所述第一变速齿轮副系统设定为能够在所述第一旋转元件和所述输出部件之间传递转矩的状态从而设定另一预定的变速档时解除由所述锁止机构对所述第二原动机的固定。
本发明，优选为，在上述构成中还具备同步单元，该同步单元在切换向所述输出部件传递转矩的所述变速齿轮副系统的变速时，执行改变所述
变速后的转速的同步控制。
本发明，优选为，还具备协调控制单元，该协调控制单元在用所述同步单元改变所迷第二原动才凡的转速时，协调控制所述第 一原动机和所述第二原动机的输出转矩使得所述输出部件的转矩不改变。
在本发明中，优选为，所述输出部件包括相对于所述差动机构的旋转中心轴线平行地配置的第一输出轴和第二输出轴，还设置有相对于所述差动机构的旋转中心轴线平行地配置的惰轮轴，所述笫一变速齿轮副系统包括#:从所述第一旋转元件传递来转矩的第 一主动齿轮和配置在所述第一输出轴上的第一从动齿轮，所述第二变速齿轮副系统包括被从所述第三
旋转元件传递来转矩的且配置在所述惰轮轴上的第二主动齿轮、和配置在所述第二输出轴上的第二从动齿轮。
在本发明中，优选为，设置有被从所述第一输出轴和第二输出轴传递
9来转矩的、具有差动作用的主减速器构，所述第一原动机和所述差动机构配置成各自的旋转中心轴线位于同一轴线上，所述惰轮轴和所述第二输出轴，在搭载于所迷车辆的状态下，配置在包括所述第一原动机的中心轴线和所述主减速器构的旋转中心轴线的平面的上侧，所述第一输出轴，在搭载于所述车辆的状态下，配置在包括所述第一原动^/L的中心轴线和所述主减速器构的旋转中心轴线的所述平面的下侧。
本发明的所述选择性动力传动机构，优选为，包括变速档选择单元，该变速档选择单元在驱动所述第二原动机行驶时，从通过所述第 一变速齿轮副系统将转矩传递到所述输出部件所设定的变速档、和通过所述第二变速齿轮副系统将转矩传递到所述输出部件所"&定的变速档中，设定从所述输出部件输出的转矩较大的变速档。
本发明，优选为，还具备变速控制变更单元，该变速控制变更单元使得利用所述第 一原动机输出的动力行驶并且利用所述第二原动机输出的动力对行a辅助作用的行驶状态下变速时的控制内容、与利用所述第二原动机的动力行驶的行驶状态或者利用所述第二原动机进行能量再生而减速的行驶状态下变速时的控制内斜目互不同，来控制各自的变速。
本发明，优选为，还具备第一离合器单元，该第一离合器单元将所述第一变速齿轮副系统在直接连接于所述第一原动机的状态、和连接于所述第三旋转元件的状态之间进行切换；和第二离合器单元，该第二离合器单元将所述第二变速齿轮副系统在直接连接于所迷第一原动机的状态、和连接于所述第三旋转元件的状态之间进行切换。
在本发明中，优选为，所述第一变速齿轮副系统和第一离合器单元、与所迷第二变速齿轮副系统和所述第二离合器单元，沿着所述差动机构的中心轴线的方向并且隔着所述差动机构配置在相互相反侧。
本发明的所述选择性动力传动机构，优选为，包括第三离合器单元，该笫三离合器单元将所述第 一至第三旋转元件中的至少两个旋转元件彼此连接而使所述差动机构的全体一体化；第四离合器单元，该第四离合器单元选择性地使所述第二变速齿轮副系统能够在所述第三旋转元件和所述输出部件之间传递转矩；第五离合器单元，该第五离合器单元选择性地 使所述第一变速齿轮副系统能够在所述第一旋转元件和所述输出部件之
间传递转矩。
在本发明中，优选为，处于能够在所述第三旋转元件和所述第一输出 轴之间选择性地传递转矩的状态的倒车档用齿轮副，设置在所述第三旋转 元件和第一输出轴之间。
在本发明中，优选为，所述输出部件包括相对于所述差动机构的旋转 中心轴线平行地配置的第 一输出轴和第二输出轴，所述第 一变速齿轮副系 统包括从所述第一旋转元件传递转矩的第 一主动齿轮和配置在所述笫一 输出轴上的第一从动齿轮，所述第二变速齿轮副系统包括从所述第三旋 转元件传递转矩的笫二主动齿轮、和配置在所述第二输出轴上的第二从动 齿轮；该车辆用动力传动装置还设置有反转机构，该反转机构使从所述第 一输出轴和第二输出轴的任何一方输出的转矩的方向相对于从另一方(输 出轴)输出的转矩的方向反转。
本发明，优选为，所述反转机构设置在所述第二输出轴的输出侧，并 且，该车辆用动力传动装置还在所述第三旋转元件与所述第一输出轴之间 设置有用于设定倒车档的倒车档用齿轮副。
本发明中，优选为，所述反转机构设置在所述第二输出轴的输出侧， 并且，车辆用动力传动装置在所述第一旋转元件与所述笫二输出轴之间设 置有用于设定倒车档的倒车档用齿轮副，还设置有使所述第一原动机和所 述笫一旋转元件的转矩传递承载負fe力(torque transmission capacity)连续 增大的车辆摩擦起步机构。
在本发明中，优选为，所述第一原动机和所述差动机构配置成各自的 旋转中心轴线位于同一轴线上，将从所述差动机构的所述第三旋转元件传
递的转矩反转其方向输出的逆转机构，设置在所述差动机构与所述第一变 速齿轮副系统或第二变速齿轮副系统之间，并且i殳置在所迷笫一原动机的 旋转中心轴线上。
在本发明中，优选为，设置有包括倒车用主动齿轮和倒车用从动齿轮的倒车用齿轮副，其中所述倒车用主动齿轮，被从所述第二旋转元件传
递来不受所述逆转机构的反转作用的转矩，并且与所述差动机构配置在同
一轴线上；所述倒车用从动齿轮与所述倒车用主动齿轮啮合并且被所述输
出部件保持。还设置有第六离合器单元，该第六离合器单元处于能够使所 述倒车用齿轮副在所述第二旋转元件和所述输出部件之间选择性地传递
转矩的状态。
在本发明中，优选为，还设置有减速器构，该减速器构进行减速而将 所述第二原动机的输出传递到所述第二旋转元件。
根据本发明，由于用锁止机构固定第二原动机，因此差动机构中的第 二旋转元件被固定，在该状态下将转矩从第 一原动机输入到第 一旋转元 件，并且由于能够将转矩从第三旋转元件输出到第二变速齿轮副系统，因 此能够利用差动机构与笫二变速齿轮副系统的变速作用设定预定的变速 比(变速档)。在这种情况下，由于第二原动机不旋转，因此能够降低所 谓的拖戈损失等的动力损失。另外，由于第一变速齿轮副系统与第一原动 机所连接的第一旋转元件连接，因此在由第一变速齿轮副系统设定的变速 比(变速档)中，参与转矩传递的齿轮副减少因此能够降低动力损失。


图l是示意地表示该发明涉及的动力传动装置的一个例子的概念图； 图2是示意地表示其轴的排列的图3是表示用于设定各变速档的各离合器的动作#表的图表； 图4是用于说明包括从停车状态到三档为止的同步控制的动作状态的 列线图5是用于说明该发明的变速控制的一个例子的流程图； 图6是用于+兌明用奇数档进行转矩辅助(卜w夕7 〉 ^卜)时的转矩同 步控制和转速同步控制时的行为(behavior)的变化的列线图； 图7是表示该发明的另一个例子的概念图8是示意地表示奇数档用离合器的接合位置的12图9是将用于设定各变速档的离合器的接合、分离的状态进行汇总表
示的图表；
图io是按照从一档到三档的顺序用于说明升档时的行为变化的列线
图ll是表示该发明的再一个例子的概念图； 图12是将用于设定各变速档的离合器的接合、分离的状态进行汇总表 示的图表；
图13是表示该发明的再一个例子的概念图； 图14是将用于设定各变速档的离合器的接合、分离的状态进行汇总表 示的图表；
图15是表示代替惰轮轴(随动轴，idler shaft)将惰轮(idle gear) 设置在第二输出轴侧的例子的概念图16是将用于设定各变速档的离合器的接合、分离的状态进行汇总表 示的图表；
图17是表示以进一步将离合器共用的方式构成的另一个例子的概念
图18是将用于设定各变速档的离合器的接合、分离的状态进行汇总表 示的图表；
图19是表示设置有逆转机构(reverse mechanism)的例子的概念图； 图20是示意地表示其轴的排列的图21是用于说明逆转机构和差动机构在前进档的动作的列线图； 图22是用于说明在倒车档的逆转机构和差动机构的动作的列线图； 图23是表示设置有将电机/发电机的转矩进行放大的减速机构的例子 的概念图。
具体实施例方式
接下来更具体地说明该发明。该发明涉及的动力传动装置，是搭载于 车辆上使用的装置，基本上构成为，通过从速比相互不同的多个变速齿轮副中选择的变速齿轮副，将发动机等第 一原动机输出的动力传递到输出部 件，并从此输出部件输出动力，另外根据需要由电动机或电动发电机等第 二原动机来辅助转矩、或者输出用于行驶的动力。该第一原动机的典型的 例子是汽油发动才几或柴油发动机等的内燃机，然而不限于此，也可以是电 动机等其他的动力装置。
另外，第二原动机优选是#:电气控制而输出正转矩和负转矩的装置。 此外，变速齿轮副是由总是相互啮合的主动齿轮(驱动齿轮)和从动齿轮 (被驱动齿轮)构成的齿轮副，也可以是与在以往的车辆用手动变速器或 双离合器式变速器等中采用的齿轮副相同的构成。另外，只要该变速齿轮 副的数量是多个即可，其数量越多则能够设定的变速比(或变速档)的数 量就越多，就能够精细地控制原动机的转速和驱动转矩。在图i中表示了 设定有四对变速齿轮副的例子。
在该发明中，构成为将这些变速齿轮副分为笫一变速齿轮副系统和第 二变速齿轮副系统，并从这些第一变速齿轮副系统或者第二变速齿轮副系 统中将笫 一原动机的动力选择性地传递到输出部件。该发明涉及的动力传 动装置，具备以差动机构为主体的机构来作为用于该切换的机构。更具体 地说，该差动机构是通过至少三个旋转元件进行差动作用的机构，虽然单 齿轮型行星齿轮机构和双齿轮型行星齿轮机构是其典型的例子，但也可以 是这些行星齿轮机构以外的机构。另外，旋转元件是指，在构成差动机构 的元件中能够与外部的某些部件连接的元件。
差动机构中的三个旋转元件，如果按照其功能分，则为输入元件、输 出元件、反力(或者固定)元件，在输入元件上连接有上迷第一原动机。 在输出元件上连接有上述变速齿轮副中的驱动侧齿轮。而且，在该发明的 动力传动装置中，在反力元件上连接有第二原动机。另外，第一原动机不 仅输出转矩而且在不供给能量的非动作状态下产生摩擦转矩，另外第二原 动机在反转动作或再生动作时产生负转矩。
此外由于动力传动装置搭载于车辆在与车轮连接时有时动力从输出部 件被输入到差动才几构，因此上述输入元件和输出元件以及反力元件的任一
14旋转元件都不是固定地成为那样的元件，而是根据动力传动装置的动作状 态使得输入元件切换为反力元件，或者反力元件切换为输出元件。
在该发明中，优选构成为，第二原动机连接的第二旋转元件在列线图 上位于笫一旋转元件和第三旋转元件之间，第三旋转元件向第一旋转元件 反方向旋转。如果是这样的构成，由于第二原动机以及其连接的第二旋转 元件的转速为比较低的转速，因此即使在变速过渡时驱动第二原动机，由 于其转速低因此能够降低第二原动机的输出，进而能够使第二原动机小型
化。另夕卜，如果各旋转元件是如在列线图(nomographic diagram,诺模图) 上那样排列的构成，则在切换变速档的变速过渡时，与第二旋转元件连接 的第二原动机隔着零旋转(停止)在其附近并在正负两方向的低转速区域 动作，因此能够降低变速过渡时所需的第二原动机的输出。
另外，在该发明中，优选为，还具备变速控制单元，该变速控制单元 在将所述第二变速齿轮副系统设定为能够在所述第三旋转元件和所述输
固定所述第二原动机，而在将所述第一变速齿轮副系统设定为能够在所述 第一旋转元件和所述输出部件之间传递转矩的状态从而设定另一预定的 变速档时解除由所述锁止机构对所述第二原动机的固定。如果是这样的构 成，由于以上述方式设定使用第二变速齿轮副系统的变速档和使用第 一变 速齿轮副系统的变速档，因此，能够在变速过渡时控制第二原动机的转速 进行所谓的变速同步控制，其结果，能够防止或抑制变速冲击。
此外，在该发明中，优选为，还具备同步单元，该同步单元在切换向 所述输出部件传递转矩的所述变速齿轮副系统的变速时，执行改变所述第 二原动机的转速以将参与新的转矩传递的变速齿轮副系统的转速设定为 变速后的转速的同步控制。如果是这样的构成，由于能够进行变速时的所 谓的旋转同步，因此抑制伴随改变参与转矩传递的变速齿轮副系统的急剧 的转速变化和转矩变化，其结果能够防止变速冲击的恶化。
此外，在该发明中，优选为还具备协调控制单元，该协调控制单元在 用所述同步单元改变所述第二原动机的转速时，协调控制所述第一原动机和所述第二原动机的输出转矩使得所述输出部件的转矩不改变。如果是这 样的构成，在为了使转速同步而改变第二原动机的转速时，由于用第二原 动机进行所述同步控制，并且与第二原动机相协调而控制第一原动机的输 出转矩，因此能够防止或抑制因驱动转矩的暂时降低等引起的变速冲击。
而且，在该发明中，优选为，所述输出部件包括相对于所述差动机构 的旋转中心轴线平行地配置的第一输出轴和第二输出轴，还具备相对于所
述差动机构的旋转中心轴线平行地配置的惰轮轴，所述第一变速齿轮副系
统包括,皮从所述第一4t转元件传递转矩的第一主动齿轮和配置在所述笫 一输出轴上的第一从动齿轮，所述第二变速齿轮副系统包括被从所述第 三旋转元件传递转矩的所述惰轮轴上所配置的笫二驱动齿轮，和配置在所 迷第二输出轴上的笫二从动齿轮。如果是这样的构成，由于能够减少排列 在同一轴线上的齿轮数，因此作为动力传动装置的全体能够使构成在轴线 方向上小型化。
另外，在该发明中，优选为，具备被从所述第一输出轴和第二输出轴 传递来转矩的、具有差动作用的主减速机构，所述第一原动才几和所述差动 机构配置成各自的旋转中心轴线位于同一轴线上「；所述惰轮轴和所述笫 二输出轴，在搭栽于所述车辆的状态下，配置在包括所述笫一原动机的中 心轴线和所述主减速机构的旋转中心轴线的平面的上侧r;所述第一输出 轴，在搭载于所述车辆的状态下，配置在包括所述第一原动机的中心轴线 和所述主减速机构的旋转中心轴线的所述平面的下侧。如果是这样的构 成，配置在连接第一原动机的中心轴线和主减速器的中心轴线的线下侧的 是第一输出轴，由于减少配置在较低位置的轴的数量，因此即使在降低作 为车辆的全体的高度的情况下，也能够抑制最低离地高度(间隙)降低从
而防止与路面的千涉。
另外，在该发明中，优选为，所述选择性动力传动机构包括变速档选 择单元，该变速档选择单元在驱动所述第二原动机行驶时，在通过所述第 一变速齿轮副系统将转矩传递到所述输出部件而设定的变速档、和通过所 述第二变速齿轮副系统将转矩传递到所述输出部件而设定的变速档中，设 16定从所述输出部件输出的转矩较大的变速档。如果是这样的构成，在驱动 第二原动机将其动力传递到输出部件时，由于在能够设定的多个变速档
中，设定输出部件的转矩较大的变速档，因此能够充分地进行所需的第二 原动机的转矩辅助(即援助)。
此外，在该发明中，优选为，还具备变速控制变更单元，该变速控制 变更单元使得利用所述第 一原动机输出的动力行驶并且利用所述第二原
用所述第二原动机的动力行驶的行驶状态或者利用所述第二原动机进行 能量再生而减速的行驶状态下变速时的控制内斜目互不同，来控制各自的 变速。如果是这样的构成，在第一原动机和第二原动机分别输出动力行驶 时，和只使第二原动机动作而行驶时，由于动力的传递路径相互不同，因 此执行根据这些驱动形态或者行驶形态的变速控制。
另外，在本发明中，优选为，还具备第一离合器单元，该第一离合 器单元将所述第 一变速齿轮副系统在直接连接于所述第 一原动机的状态、 和连接于所述第三旋转元件的状态之间进行切换，第二离合器单元，该第 二离合器单元将所述第二变速齿轮副系统在直接连接于所述第一原动机 的状态、和连接于所述第三旋转元件的状态之间进行切换。如果是这样的 构成，能够分别将第一变速齿轮副系统和第二变速齿轮副系统，用于直接 传递第一原动机输出的动力而设定的变速档，和利用差动机构的差动作用 而设定的变速档中的任意一个，其结果，能够共用各变速齿轮副从而增加 能够设定的变速档数。
此外，在该发明中，优选为，所述第一变速齿轮副系统和第一离合器 单元、与所述笫二变速齿轮副系统和所述第二离合器单元，沿着所述差动 机构的中心轴线的方向并且隔着所述差动机构配置在相互相反侧。如果是 这样的构成，由于将各变速齿轮副系统和离合器单元以上述方式分开配置 在隔着差动装置的两侧，因此能够避免用于传递转矩的连接部件等覆盖离 合器单元的外周侧。换而言之，由于沿轴线方向移动用于切换连接状态的 部件处于露出于外周侧的状态，因此能够使用啮合式的离合器单元。另外，在该发明中，优选为，所述选择性动力传动机构包括第三离 合器单元，该第三离合器单元将所述笫 一至第三旋转元件中的至少两个旋 转元件彼此连接而使所述差动机构的全体一体化；第四离合器单元，该第 四离合器单元使所迷第二变速齿轮副系统能够在所述第三旋转元件和所 述输出部件之间选择性地传递转矩；第五离合器单元，该第五离合器单元 使所述第一变速齿轮副系统能够在所述第一旋转元件和所迷输出部件之 间选择性地传递转矩。如果是这样的构成，由于第三至第五离合器单元以 上述方式动作，因此能够设定至少三个变速档，而且由于能够在变速过渡 时改变第二原动机的转速，因此能够进行所谓的变速同步控制，从而能够 防止或抑制变速沖击。另外，能够共用各变速齿轮副系统因而增加能够设 定的变速档数。
此外，在该发明中，优选构成为，处于能够在所述第三旋转元件和所 述第一输出轴之间选择性地传递转矩的状态的倒车档用齿轮副，设置在所 述第三旋转元件和第一输出轴之间。如果是这样的构成，能够通过经由倒 车档用齿轮副向输出部件传递转矩而设定倒车档，在这种情况下，由于将 转矩从笫三旋转元件输出到倒车档用齿轮副，因此能够使差动机构作为变 速器发挥作用从而获得较大的驱动力，另外通过改变与第二旋转元件连接 的笫二原动^i的转矩，能够连续地改变第三旋转元件的转矩，因此可以顺 利地向后退方向起步。
另外，在该发明中，优选为，所述输出部件包括相对于所述差动机构 的旋转中心轴线平行地配置的第一输出轴和第二输出轴，所述第一变速齿 轮副系统包括^皮从所述第一旋转元件传递来转矩的第一主动齿轮和配置 在所迷第一输出轴上的第一从动齿轮，所述第二变速齿轮副系统包括被 从所述第三旋转元件传递来转矩的第二主动齿轮、和配置在所述第二输出 轴上的第二从动齿轮，该车辆用动力传动装置构成为设置有反转机构，该 反转机构使从所述笫一输出轴和第二输出轴的任何一方输出的转矩的方 向相对于从另一方输出的转矩的方向反转(相反)。如果是这样的构成， 若在从差动机构的第一旋转元件输出动力，和若从第三旋转元件输出动力，则虽然转矩的方向相反，但由于在第一输出轴和第二输出轴中任一方 的输出侧设置有反转机构，因此在从差动机构到达各输出轴的过程中无需 反转转矩的方向，其结果，由于在差动积i构和各输出轴之间没有插入惰轮 轴等部件，因此能够将作为动力传动装置的全体的构成在半径方向小型 化。
此外，在该发明中，优选构成为，所述反转机构设置在所述第二输出 轴的输出侧，并且，在所述第三旋转元件与所述第一输出轴之间设置有用 于设定倒车档的倒车档用齿轮副。如果是这样的构成，第二输出轴自身的 旋转方向为用于进行倒车行驶的旋转方向，然而由于在其输出侧设置反转 机构，因此即使在从第二输出轴输出转矩时也能够前进行驶。与此相对由
于在第一输出轴的所谓的前段侧(前级側，forward stage side )插入i殳置 有倒车档用齿轮副，因此通过经由该倒车档用齿轮副传递转矩，就能够使
第一输出轴的旋转方向与前进行驶时相反，从而进行倒车行驶。
此外，在该发明中，优选为，所述反转机构设置在所述笫二输出轴的 输出侧，并且在所述第一旋转元件与所述第二输出轴之间设置有用于设定 倒车档的倒车档用齿轮副，还设置有使所述第一原动机和所述第一旋转元 件的转矩传递承载能力连续增大的车辆摩擦起步机构(friction start mechanism)。如果是这样的构成，由于在倒车档中第一原动机通过笫一 旋转元件与倒车档用齿轮副连接，从该第一原动机向倒车档用齿轮副传递
的转矩，被车辆摩擦起步机构逐渐增大，因此能够顺畅地向后退方向起步。 另外，在该发明中，优选构成为，所述第一原动^L和所迷差动机构配 置成各自的旋转中心轴线位于同一轴线上；将从所述差动机构的所述第三 旋转元件传递的转矩反转其方向输出的逆转枳i构，在所述差动机构与所述 第一变速齿轮副系统或笫二变速齿轮副系统之间并且配置在所述第一原 动机的旋转中心轴线上。如果是这样的构成，由于输入到第一变速齿轮副 系统或者第二变速齿轮副系统的转矩被在正转方向和逆转方向之间切换， 因此即使从第一旋转元件输出的转矩的方向与从第三旋转元件输出的转 矩的方向相反，也无需在任一变速齿轮副的输出侧(或在转矩的传递方向
19下游侧)介置入用于使惰轮轴等的旋转方向反转的部件，其结果能够将作 为动力传动装置的全体的构成在半径方向小型化。
此外，在该发明中，优选为，设置有包括倒车用主动齿轮和倒车用从
动齿轮的倒车用齿轮副，其中所述倒车用主动齿轮被从所述第二旋转元 件传递来不受所述逆转机构的反转作用的转矩，并且与所述差动机构配置 在同 一轴线上；所述倒车用从动齿轮与所述倒车用主动齿轮嗜合并且被所 迷输出部件保持，还设置有第六离合器单元，该第六离合器单元处于能够 使所述倒车用齿轮副在所述第二旋转元件和所述输出部件之间选择性地 传递转矩的状态。如果是这样的构成，就能够设定将第一原动机作为驱动 力源的倒车档。
而且，在该发明中，优选构成为，还设置有减速机构，该减速机构进 行减速而将所述第二原动机的输出传递到所述第二旋转元件。如果是这样 的构成，由于能够使第二原动机输出了的转矩增大并输入差动机构的第二 旋转元件，因此能够使第二原动机小型化。
图1是表示作为该发明的实施方式，具有以双(小)齿轮(double pinion)型行星齿轮机构为主体构成的差动机构的构成。若对图1表示的 构成进行说明，相当于该发明中差动机构的双齿轮型行星齿轮机构1具备 作为外齿轮的太阳轮Sn、相对于该太阳轮Sn配置在同心圆上的作为内齿 轮的齿圏Rg、以及行星架Cr，该行星架Cr可自由自转并且公转地保持 与所述太阳轮Sn啮合的第一小齿轮以及与该第 一小齿轮和齿圏Rg啮合的 第二小齿轮。
在该行星架Cr上连接有发动机(ENG ) 2。该发动机2和行星齿轮机 构l优选配置为各自的旋转中心轴线位于同一轴线上，然而也可以将它们 配置在相互不同的轴线上，并通过齿轮机构和链条等传动机构将两者连 接。另外，在齿圈Rg上连接有相当于该发明的第二原动机的电动发电机 (MG)3。该电动发电机3，例如是^U兹体式的同步电动机，其转子与齿
圈Rg连接，定子被固定于未图示的外壳等的固定部。
此外电动发电机3全体形成环状或圃筒状，在其内周侧配置有上述行星齿轮机构1。即，电动发电机3和行星齿轮机构1被配置在轴向方向基 本相同的位置，两者在半径方向至少一部分重叠(重复)。这是为了在相 对地增大电动发电机3的外径而高转矩化的同时，将直径大的部分配置在 发动机2侧从而有效地利用空间。
而且，电动发电机3通过变换器(inverter)等控制器4与二次电池等 蓄电装置5连接。该控制器4构成为改变对电动发电机3供给的电流或者 电压等来控制电动发电机3的输出转矩和转速，另外控制电动发电机3由 外力强制地旋转时的发电量和发电所需的转矩等。
以如上方式控制电动发电机3,因此能够阻止其连接的齿圈Rg的旋 转，但为了不消费电力而设定那样的锁止状态(固定状态)，设置有锁止 机构。该锁止机构是构成为通过将电动发电机3的转子或者齿圏Rg与外 壳等预定的固定部连接，而使其旋转停止的连接机构，由嗜合的离合器(爪 形离合器，dog clutch)和摩擦离合器等适宜的接合机构构成。
在图1所示的例中，设置有嗜合式锁止机构(锁止离合器)SL。作为 一例，该啮合式锁止装置，由通过使套筒与花键啮合而将电动发电机3的 转子与固定部连接的爪形离合器构成。若简单地说明该构成时，与固定部 一体的固定轴套6 (hub)与电动发电机3相邻设置，套筒7能够在轴线方 向移动，并且以在旋转方向上一体化的状态与形成于该固定轴套6的外周 面的花键嵌合。
具备该套筒7能够嵌合的花键的轴套8，与电动发电机3的转子一体 化地设置。因此，通过使套筒7向电动发电才几3侧移动使花键与该轴套8 嵌合，从而使电动发电机3的转子与固定部连接而阻止其旋转。用于使套 筒7在其轴线方向往返移动的机构，虽未特别图示，但由受液压(油压) 或电磁力等的推力而适宜进行直线往返移动的致动器构成。
隔着上迷行星齿轮装置1在发动机2的相反侧配置有第一驱动轴9和 笫二驱动轴IO。第一驱动轴9是中空轴，可自由旋转地配置在与行星齿轮 机构1的中心轴线相同的轴线上，其一个端部与行星架Cr连接。由于如 上所述在该行星架Cr上连接有发动机2，结果，第一驱动轴9也被连接于
21发动机2。第二驱动轴IO，可相对自由旋转地4皮插入第一驱动轴9的内周 侧，该第二驱动轴10其一端部与上述太阳轮Sn连接。因此在图l表示的 例子中，行星架Cr相当于该发明的第一旋转元件，另外齿圏Rg相当于该 发明的第二旋转元件，此外太阳轮Sn相当于该发明的第三旋转元件。
第二驱动轴10比作为中空轴的第一驱动轴9长，因此第二驱动轴10 从第一驱动轴9突出。与该驱动轴9、 IO平行并可自由旋转地配置有相当 于该发明中的输出部件的两根输出轴11、 12，此外在一方的输出轴12与 所述驱动轴9、 10之间可自由旋转地配置有惰轮轴13。
而且，在驱动轴9、 lO和各输出轴ll、 12之间设置有四对变速齿轮副 14、 15、 16、 17。这些各变速齿轮副14、 15、 16、 17分别具备主动齿轮 14a、 15a、 16a、 17a,以及总是与这些主动齿轮啮合的从动齿轮14b、 15b、 16b、 17b,各主动齿轮14a、 15a、 16a、 17a和从动齿轮14b、 15b、 16b、 17b的齿数之比、即速比相互不同。即，这些变速齿轮副14、 15、 16、 17, 用于设定第一档至第四档的各变速比(speed change ratio,变速档)，速 比按照在此列举的顺序被设定为逐渐减小。
速比最大的第一档用齿轮副14的主动齿轮14a，和速比与第一档用齿 轮副14间隔一档的第三档用齿轮副16的主动齿轮16a，被安装于惰轮轴 13，速比与第一档用齿轮副14相邻的笫二档用齿轮副15中的主动齿轮 15a，和作为最小速比的第四档用齿轮副17中的主动齿轮17a,被安装于 第一驱动轴9。另外第二驱动轴10和惰轮轴13 (中间齿轮轴)通过齿轮副 18而连接。因此，用于设定奇数档的变速齿轮副14、 16被配置为能够在 一方的驱动轴10和一方的输出轴(以下，暂设为第二输出轴)12之间传 递转矩，用于设定偶数档的变速齿轮副15、 17被配置为能够在另一方的驱 动轴9和另一方的输出轴(以下，暂设为第一输出轴)ll之间传递转矩。
由于设置有上述惰轮轴13，因此第二驱动轴10的旋转方向变为与第 二输出轴12的旋转方向相同，与此相对虽然第一驱动轴9的4t转方向与第 一输出轴11的旋转方向彼此相反，然而由于连接有第 一驱动轴9的上述行 星架Cr和连接有第二驱动轴10的太阳轮Sn相互向相反方向旋转，因此结果为各输出轴ll、 12向相同方向旋转。
各变速齿轮副14、 15、 16、 17构成为选择性地进行对各输出轴11、 12的转矩传递。即，在经由各变速齿轮副14、 15、 16、 17的转矩传递路 径的途中设置有离合器机构。因此，该离合器机构可以是以下构成中的任 一种，即将主动齿轮选择性地与驱动轴9或惰轮轴13连接的构成、将从 动齿轮选择性地与输出轴连接的构成、以及将上述齿轮副18选择性地与驱 动轴10或惰轮轴13连接的构成。在图1中，表示出将从动齿轮选择性地 与输出轴连接的构成的例子。
若具体地说明，相当于该发明中第一变速齿轮副的第二档齿轮副15 和第四档齿轮副17的主动齿轮15a、 17a，相互相邻地^皮安装于第一驱动 轴9。分别与这些主动齿轮15a、 17a啮合的从动齿轮15b、 17b，可自由 旋转地配置在第一输出轴ll上，并在这些从动齿轮15b、 17b之间设置有 偶数档用离合器S2。该偶数档用离合器S2，可以使用摩擦离合器或爪形 离合器等适宜的构造，但在图1中表示了爪形离合器。即，偶数档用离合 器S2是与上述的锁止离合器SL相同的构成，具备套筒20，其在轴线 方向可前后自由移动地花键嵌合于与第一输出轴11 一体的轴套19;位于 隔着该轴套19的两侧并且与第二档从动齿轮15b —体的轴套21以及与第 四档从动齿轮17b —体的轴套22。
因此，套筒20移动到第二档从动齿轮15b侧并与该轴套21花键嵌合， 由此第二档从动齿轮15b构成为通过套筒20和轴套19与第一输出轴11 连接。另外，套筒20移动到第四档从动齿轮17b侧并与该轴套22花键嵌 合，由此第四档从动齿轮17b构成为通过套筒20和轴套19与第一输出轴 ll连接。
另 一方面，相当于该发明中第二变速齿轮副的第一档齿轮副14和第三 档齿轮副16的主动齿轮14a、 16a,相互相邻地被安装于惰轮轴13。分别 与这些主动齿轮14a、 16a啮合的从动齿轮14b、 16b,可自由旋转地配置 在笫二输出轴12上，在这些从动齿轮14b、 16b之间设置有奇数档用离合 器Sl。该奇数档用离合器Sl，可以使用摩擦离合器和爪形离合器等适宜的构造，但在图1中表示了爪形离合器。
即，奇数档用离合器Sl是与上述的锁止离合器SL和偶数档用离合器 S2相同的构成，具备套筒24，其在轴线方向可前后自由移动地花键嵌 合于与第二输出轴12 —体的轴套23;位于隔着该轴套23的两侧并且与第 一档从动齿轮14b —体的轴套25以及与第三档从动齿轮16b —体的轴套 26。因此，套筒24移动到第一档从动齿轮14b侧并与该轴套25花键嵌合， 由此第一档从动齿轮14b构成为通过套筒24和轴套23与第二输出轴12 连接。另外，套筒24移动到第三档从动齿轮16b侧并与该轴套26花鍵嵌 合，由此第三档从动齿轮16b构成为通过套筒24和轴套23与第二输出轴 12连接。
另夕卜，用于使各套筒20、24在其轴线方向往返移动的机构，虽未图示， 但是由受液压或电磁力等的推力适宜直线往返移动的致动器构成。
上述各输出轴ll、 12，通过设置在其行星齿轮机构l侧的端部的反转 齿轮27、 28 ( counter gear )，与作为主减速器(final reduction mechanism ) 发挥作用的差速器29连接。该差速器29，是在与和反转齿轮27、 28啮合 的齿圈30—体的差速器壳的内部安装小齿轮,设置有与该小齿轮啮合的一 对半轴齿轮(side gear)(未图示)的/>知构成的齿轮机构，在该半轴齿 轮上分别连接有向车轮(未图示)传递转矩的左右车轴31。因此，图l表 示的构成的动力传动装置构成为车辆的变速驱动桥(transaxle)。
而且，设置有向上述控制器4和各致动器输出控制指令信号，控制驱 动模式的设定和变速等的电子控制装置(ECU) 32。该电子控制装置32 构成为，以微型计算机为主体而构成，基于加速i^板开度等驱动要求量和 车速、发动机转速、所设定的变速比等输入数据、以及变速线图(变速映 射图，speed change map)等预先存贮的数据进行运算，并输出基于该运 算的结果的控制指4M言号。
在此对上述动力传动装置中的轴的配置进行i兌明。如上所述构成为， 发动机2和行星齿轮机构1以及各驱动轴9、 10净皮配置为各自的旋转中心 轴线一致，且相对于该旋转中心轴线平行地配置各输出轴ll、 12，此外在驱动轴10和输出轴12之间与它们平行地配置有惰轮轴13，并且将动力从 上述各输出轴11、 12传递到差速器29，因此作为全体的轴数为5个轴。 这些轴在车栽状态下如图2所示配置。即，以^^吏差速器29的旋转中心轴线 (或者车轴31)位于相对于发动机2的旋转中心轴线的斜下方的方式配置 有差速器29。
在相对于包括该发动机2的旋转中心线轴和差速器29的旋转中心线轴 的平面的上侧，配置有惰轮轴13和第二输出轴12。另外，在该平面下侧 配置有第一输出轴ll。因此，由于配置在相比外形(体格)或外径较大的 发动机2和差速器29的旋转中心轴线靠车辆下侧的轴的数量减少，因此也 能够容易地避免或抑制与路面的干涉。
上述动力传动装置，通过变速档用的任意一个离合器S1、 S2，使任意 一个变速齿轮副14、 15、 16、 17,能够在第一驱动轴9或第二驱动轴10、 与第一输出轴11或第二输出轴12之间传递转矩，另外通过用行星齿轮机 构1切换M动片几2向该驱动轴9、 10中任一个的转矩的传递来设定预定 的变速档。另外，在使该任意一个离合器Sl、 S2切换动作进行变速的情 况下，由行星齿轮机构1和电动发电机3，进行使齿轮的转速与变速后的 转速一致的同步控制。
若说明该动作，图3是表示将发动机2与输出轴11、 12直接机械连接 所设定的变速比即变速档，和用于设定这些变速档的各离合器SL、 Sl、 S2的动作状态汇总表示的图表，带O的数字与图1中记载的带圆的数字对 应，表示在变速档用的S1、 S2中套筒20、 24的移动方向或位置或者M 的变速齿轮副的编号。另外图3中的"x"符号是解除状态、是不进行锁 定的状态，"O"符号表示锁止离合器SL是接合状态、是将电动发电机3 锁止的状态。
设定第一档并且用第一档起步时，由于发动机2启动旋转，因此行星 齿轮机构1的行星架Cr正旋转，另一方面，进行电动发电机3的电流控 制自由旋转，或者以不使太阳轮Sn产生反力的方式旋转。由此，在奇数 档作为输出元件的太阳轮Sn保持停止的状态不出现转矩。在该状态下，
25通过使奇数档用离合器Sl的套筒24向第一档从动齿轮14b侧移动而花键 嵌合于其轴套25，将该第一档从动齿轮14b与第二输出轴12连接。即， 通过惰轮轴13将第一档齿轮副14设定为能够在作为第三旋转元件的太阳 轮Sn和第二输出轴12之间传递转矩的状态。另外，在该时刻，由于在太 阳轮Sn上不出现转矩，因此第二输出轴12不旋转，因而搭栽了上述动力 传动装置的车辆保持停止的状态。
进而，若进行电流控制以使电动发电机3作为发电机而发挥作用，则 在齿圏Rg上出现伴随使电动发电机3强制地旋转的反力，因此其转速逐 渐降低。伴随于此对作为输出元件的太阳轮Sii作用使其正旋转的转矩， 因此其转速逐渐增大。太阳轮Sn的转矩通过第二驱动轴10和齿轮副18 而传递到惰轮轴13，再通过安装于该惰轮轴13的第一档主动齿轮14a和 与其啮合的第一档从动齿轮14b以及奇数档用离合器Sl被传递到第二输 出轴12。而且，通过反转齿轮(Co ) 28和差速器29将转矩从该第二输出 轴12输出到左右的车轴31。
在该过程中，发动机2的输出转矩被增大并输出到第二驱动轴10,另 外即使发动机转速一定，由于第二输出轴12的转速逐渐增大，因此变速比 无级地(stepless)，即连续降低。这与被广泛用于车辆的变矩器(torque converter)是同样的功負吉。
若电动发电机3和齿圈Rg的转速逐渐降低，其旋转成为基本停止的 状态时，则锁止离合器SL从解除状态被切换到接合状态。即，该套筒7 移动到图1的右侧与轴套8嵌合，因此电动发电机3以及与其连接的齿圏 Rg^皮固定。该状态如图4(a)所示。
若对此进行筒单地说明，在行星齿轮机构l中，虽然将转矩从发动机 2输入到行星架Cr该行星架Cr进行所谓的正旋转，然而通过固定齿圏 Rg，作为输出元件的太阳轮Sn向发动机2或行星架Cr的反方向旋转。即 逆旋转。由于安装有太阳轮Sn的第二驱动轴10和安装有第一档主动齿轮 14a的惰轮轴13通过上述齿轮副18而被连接，因此第一档主动齿轮14a 进行正旋转。而且，与该第一档主动齿轮14a啮合的第一档从动齿轮14b
26以及与其连接的第二输出轴12进行逆旋转，从该第二输出轴12通过反转齿轮28以及与其啮合的齿圈30将转矩输出到差速器29 (differential)。这是前进行驶时的旋转方向。
另外，由于第一驱动轴9通过行星架Cr从发动机2直接传递来动力，因此其旋转方向是正旋转方向，由于其转矩通过第二档主动齿轮15a被传递到第二档从动齿轮15b，因此第二档从动齿轮15b进行逆旋转。换而言之，与第一档从动齿轮14b同样，向前进行驶的方向旋转。
因此，在第一档中，发动机2输出的动力(所形成的转速)被行星齿轮机构1减速并^皮传递到第二驱动轴10,通过齿轮副18和第一档齿轮副14以及奇数档用离合器S1被输出到第二输出轴12。这样设定第一档，这样由于全部用齿轮等机械单元进行动力的传递，因此成为所谓的机械直接连接档。即，在这种情况下，由于电动发电机3不但不参与动力传递而且被固定，因此不消耗电力或者不将机械的动力转变为电力，另外能够避免因电动发电机3的拖曳造成的动力损失，因此能够提高能量效率。
如上所述在偶数档输出转矩的第一驱动轴9,通过行星架Cr与发动机2连接，因此即使在作为奇数档的第一档中，第一驱动轴9和安装于该第一驱动轴的偶数档用的变速齿轮副15、 17也旋转。由于该第一档的第二档从动齿轮15b的转速与第一输出轴11的转速不同，因此在升档到第二档时，执行使其转速一致的同步控制。
具体而言，若升档的变速判断成立，首先，通过使电动发电机3作为发电机发挥作用产生负转矩，由此将电动发电机3以及与其连接的齿圈Rg保持在固定状态，并在该状态下使锁止离合器SL分离。其次，使电动发电机3的负转矩增大而降低其转速。在这种情况下，控制发动机转矩以使第二输出轴12的转矩不改变。其控制量可以基于电动发电机3的转矩和行星齿轮机构1的速比(太阳轮Sn的齿数与齿圏Rg的齿数之比)等，用公知的方法算出。
图4 (b)表示使电动发电机3的负转矩增大以降低其转速的变速过渡状态，佳发动机转速向在第二档的转速降低，并且使电动发电机3的负转矩增大以便保持齿圏Rg和输出轴13的转速和转矩，另外4吏其作为电动枳i发挥作用以降低其转速。由于第二档齿轮副15的主动齿轮15a，通过第一驱动轴9和行星架Cr而与发动机2连接，因此通过4吏发动机转速降低，由此该第二档主动齿轮15a的转速以及与其啮合的第二档从动齿轮15b的转速降低，进而如图4(c)所示第二档从动齿轮15b的转速与输出轴转速一致。即，完成同步。
这样在旋转同步成立的时刻，通过使偶数档用离合器S2的套筒20移动到第二档齿轮副15侧，使其花键嵌合于该从动齿轮15b的轴套21，由此将第二档从动齿轮15b与第一输出轴11连接。即，将笫二档齿轮副15设定为能够在行星架Cr和第一输出轴11之间传递转矩的状态。另外与此配合，使奇数档用离合器Sl分离以解除第一档从动齿轮14b与笫二输出轴12的连接。因此，不会产生伴随通过偶数档用离合器S2将第二档齿轮副15与第一输出轴11连接的转速的变化，因此不会产生由惯性力造成的冲击。另外，在奇数档用离合器S1分离的时刻，由于偶数档用离合器S2接合并向第一输出轴11传递转矩，因此即使在变速的过程中也总是能够向差速器29和车轴31连续传递转矩，这点也能够防止冲击并且能够防止变速时的转矩脱出感(卜^夕抜t寸感)或牵引感(引含込^感)等不协调感。
在笫二档中，发动机2的动力被原封不动(直接)地传递到第一驱动轴9，再通过第二档齿轮副15和偶数档用离合器S2被传递到第一输出轴11。因此，第二档是通过机械单元(手段)将发动机2的动力直接传递到笫一输出轴11的所谓的发动机直接连接档。在图4 (d)中对此进行表示。在该第二档中，电动发电机3无需特殊进行动作，成为非动作状态(关断(OFF)状态)。在这种情况下，电动发电机3进行逆旋转，然而其转速为如图4(d)所示的低转速，因此可减少电动发电机3因所谓的牵连旋转引起的拖曳损失，因而能够提高作为车辆全体的燃料经济性。
接下来，对从第二档向第三档升档进行说明。该升档时的同步控制，是使升档后传递转矩的第三档从动齿轮16b的转速与第二输出轴12的转速一致的转速控制。即，当在第二档电动发电机3处于所谓的自由状态时，第三档从动齿轮16b相比笫二输出轴12以高速进行逆旋转。因此，为了使该第三档从动齿轮16b的转速与第二输出轴12的转速同步，如图3(e)所示使电动发电机3向正旋转方向动作。
因此，控制开始当初，为了降低逆旋转方向的转速而使电动发电机3作为发电机发挥作用，而在该旋转停止后使其作为电动机发挥作用而输出正旋转方向的转矩。在这种情况下，与从上述第一档向第二档变速时的同步控制同样，为了不使输出轴转矩改变而一起控制发动机转矩。这些转矩的关系，能够基于行星齿轮机构1的速比和传递转矩的变速齿轮副的速比等容易地进行运算而求出。
通过以上述方式改变电动发电机3的转速和与电动发电机3连接的齿圏Rg的转速，来降低太阳轮Sn的转速，因此通过第二驱动轴10和齿轮副18以及惰轮轴13与该太阳轮Sn连接的第三档齿轮副16的转速降低，由于该太阳轮Sn的转速和被从太阳轮Sn传递来转矩的笫三档齿轮副16的转速，由行星齿轮机构1的速比和电动发电机3的转速以及第三档齿轮副16的速比16决定，因此，为了使第三档从动齿轮16b的转速与第二输出轴12的转速同步的电动发电机3的转速能够容易地算出并且能够控制。
在该第三档从动齿轮16b的转速与第二输出轴12的转速一致的时刻，即同步了的时刻，使奇数档用离合器Sl的套筒24移动到第三档齿轮副16的从动齿轮16b侧，与该花键26嵌合，从而将第三档从动齿轮16b与第二输出轴12连接。另外，使偶数档用离合器S2的套筒20向离开第二档从动齿轮15b的方向移动成为分离状态，从而解除第二档从动齿轮15b与第一输出轴ll的连接(连结)。同时，将锁止离合器SL控制在接合状态从而固定电动发电才几3的转速和齿圈Rg。图4的(f)和(g)表示该过程。另外，在图4中黑圆(* )符号是能够传递转矩地连接的状态，白圆(O)符号是不传递转矩的非连接状态，箭头分别表示转矩的作用方向。
另外，由于从第三档向第四档升档是从奇数档向偶数档的变速，因此与上述的从第一档向笫二档的升档同样，进行同步控制和变速。另外，降档以与上述的控制相反的顺序进行同步控制和各离合器的切换控制即可。在上述动力传动装置中，由于不是将全部的变速齿轮副在轴线方向排 列，而是将间隔一档的一组变速齿轮副在轴线方向排列，而将其他组的变 速齿轮副在半径方向上排列配置，因此能够缩短作为全体的轴长，此外由 于用能够缩短轴间距离的所谓的平行齿轮形成动力传递路径，因此能够抑 制作为装置全体的外径的增大。此外在该发明中，如图1所示，作为差动
机构的行星齿轮机构1的反力元件或者固定元件出现的齿圏Rg，在列线图 中位于相当于输入元件的行星架Cr和相当于输出元件的太阳轮Sn之间， 由于电动机/发电机3与其连接因此电动机/发电机3的转速在任一变速档 中均为低转速。
因此，在即使使电动机/发电机3作为电动机发挥作用，或者在作为发 电机发挥作用时，由于其输出很小即可，因此能够将电动机/发电机3小型 化从而能够使作为装置全体的构成紧凑。而且，虽然在变速过渡时使电动 机/发电机3动作，但是在各变速档中能够只用发动机2的动力行驶，其结 果能成为燃料经济性高的行驶。
该发明涉及的上述动力传动装置，如上所述，在行星齿轮机构l上除 了发动机2以外还连接有电动机/发电机3，而且在奇数档将与发动机2的 输出转矩的作用方向相反的转矩向第二驱动轴10输出，并且在偶数档将发 动机2的输出转矩直接地向第一驱动轴9输出。因此，在对电动机/发电机 3进行动力运行控制(力行制御)或者进行再生控制时，为了获得所需的充 分的转矩，并且为了使燃料经济性良好而进行如下的控制。图5是用于说 明该控制的一个例子的流程图，在使电动机/发电机3动作时，主要由上述 的电子控制装置32来执行。
在图5中，首先，进行基于电动机/发电机3的转速的换档限制(shifting restriction )(步骤SOI)。由于电动机/发电机3与行星齿轮机构1的齿圏 Rg连接，因此取决于与行星架Cr连接的发动机2的转速和在奇数档输出 转矩的太阳轮Sn的转速等，电动机/发电机3的转速成为高转速。与此相 对，按照机械强度和耐久性、控制性等的要求限制电动机/发电机3的转速， 因此在步骤S01中进行该限制。选择使电动机/发电机3在其转速的限制的范围内动作时的输出转矩 (作用于差速器29的转矩)To成为最大转矩的档位(变速档)(步骤S02 )。 具体地说，在设定了偶数档的状态下由电动机/发电机3辅助转矩、或者在 进行能量再生时，通过奇数档用离合器Sl使设定奇数档的变速齿轮副中 高速侧的变速齿轮副(在图l表示的例子中为第三档齿轮副)成为能够传 递转矩的状态。与此相反在设定了奇数档的状态下由电动机/发电机3辅助 转矩或者进行能量再生时，利用偶数档用离合器S2使设定偶数档的变速 齿轮副中低速侧的变速齿轮副(在图l表示的例子中为第二变速齿轮副) 成为能够传递转矩的状态。
若此进行具体地说明，则当将电动机/发电机3的转矩设为Tm、将发 动机2的转矩设为Te、将太阳轮Sn的转矩设为Ts、将行星架Cr的转矩 设为Tc、将行星齿轮机构1的速比设为p，在图1表示的行星齿轮机构1 中为
另一方面，在将奇数档的变速比设为Gl、将偶数档的变速比设为G2
时，由于输出转矩To为
To = T"G2 + T<;XG2~TsxGl
因此当代入上述太阳轮Sn和行星架Cr的转矩的公式时，则为
因此，在使电动机/发电机3与发动机2—起动作而行驶的情况下，在 偶数档中进行换档控制以使G1减小，另外在奇数档中进行换档控制以使 G2增大。进行这样的变速档的选择的功能的单元，相当于该发明中的变 速档选择单元。
然后，判断车辆的驱动状态或行驶状态是否为辅助行驶或EV行驶(步 骤S03)。在此，辅助行驶(assist running)是指驱动发动机2行驶并
外EV行驶是指只用电动机/发电才凡3的动力行驶，也进行能量再生的驱动状态或者行驶状态。该判断能够基于发动机2和电动机/发电机3的控制 状态或者控制信号和车速等进行判断。
在步骤S03被判断为辅助行驶时，判断在该时刻设定了的变速档是否 为奇数档(步骤S04)。这是是否为利用作为差动机构的行星齿轮机构1 的差动作用所设定的变速档的判断，或者是否为锁止电动机/发电机3所设 定的变速档的判断。
在被判断为是奇数档时，首先，在进行变速时执行转矩同步控制弁1 (即第一转矩同步控制)(步骤S05)。这是将用于固定电动机/发电机3 的转矩，由通过锁止离合器SL在外壳等接受控制为在电动机/发电机3自 身接受，在图l表示的构成中，是使电动机/发电机3的逆旋转方向的转矩 逐渐增大，使其与作用于电动^/发电机3的来自外部的转矩平衡的控制。 作用于电动机/发电机3的转矩，如从上述的公式中容易地知道的那样，能 够用发动机2的输出转矩和行星齿轮机构1的速比等进行运算而求出。
在电动机/发电机3输出的转矩和从外部作用的转矩平衡、转矩同步成 立了的时刻，解除电动机/发电机3的锁止(步骤S06)。具体而言，上述 锁止离合器SL中的套筒7移动到图l的左侧，解除与电动机/发电机3的 转子一体化的轴套8的嵌合。这是由于电动机/发电机3能够靠其自身的输 出转矩保持停止状态。随着电动机/发电机3锁止的解除，使其转速改变以 执行转速同步控制(步骤S07)。
这如参照上述图4说明的那样，是为了使偶数档用离合器S2中的套 筒20的转速、和作为其所花键嵌合的对方部件的轴套21、 22的转速一致 而改变电动枳V发电机3的转速的控制。在这种情况下，由于改变电动机/ 发电机3的输出转矩或者产生惯性转矩，因此为了控制输出转矩和驱动转 矩的变化，可以根据需要控制发动机转矩。
而且，在转速同步成立的时刻，执行向在上述步骤S02中所选择的变 速档(最佳偶数档)的变速(步骤S08)。具体而言，使在步骤S07的控 制下同步了的偶数档用离合器S2的套筒20，与处于同步的轴套21、 22花
32表示，因此在步骤S08中设定了最佳偶数档后，进行电动机/发电机3的转 矩控制和发动机2的转矩控制，以使输出转矩变为该时刻的输出转矩(步 骤S09 )。这是转矩同步控制# 2 (即第二转矩同步控制)。在这样同步后， 执行由电动机/发电机3进行的转矩辅助(步骤SIO)。之后返回到开始。
另一方面，在步骤S04中被判断为是偶数档时，进行如下控制。在偶 数档中，由于发动机2与变速齿轮副进行所谓的直接连接，因此在为了由 电动机/发电机3进行转矩辅助而设定最佳奇数档时没有特殊必要使转矩 同步，因此在步骤S04中判断为是偶数档时，首先，解除电动机/发电机3 的锁止(步骤Sll)。这与上述的步骤S06是相同的控制。
接下来，控制电动机/发电机3的转速而执行转速同步控制(步骤S12 )。 在这种情况下，由于驱动转矩由发动机2的转矩来保持，即使改变电动机/ 发电机3的转速，驱动转矩也不特殊改变，因此无需控制发动机转矩。另 外，该转速同步控制，是为了使奇数档用离合器S1中的套筒24的转速， 和作为其花键嵌合的对方部件的轴套25、 26的转速一致而改变电动机/发 电机3的转速的控制。
而且，在转速同步成立了的时刻，执行向在上述步骤S02中所选择的 变速档(最佳奇数档)的变速(步骤S13)。具体而言，使在步骤S12的 控制下同步了的奇数档用离合器S1的套筒24，与处于同步中的轴套25、 26花键嵌合。在这样同步后，执行由电动机/发电机3进行的转矩辅助(步 骤SIO)。之后返回到开始。
此外，在上述的步骤S03中EV行驶(包括电动机/发电机3进行的再 生行驶)的判断成立了的情况下，由于需要使电动机/发电机3动作，因此 电动机/发电机3的锁止被解除(步骤S14 )。接着，执行转速同步控制(步 骤S15)。该步骤S14和步骤S15的控制，与上述的步骤Sll和步骤S12 的控制相同。
然后，为了设定最佳变速档(optimum gear stage,换档)而将奇数档 用离合器Sl或偶数档用离合器S2切换到接合状态(步骤S16 )。该最佳 变速档是+艮据车辆搭乘者的要求驱动量和车速以及变速线图等所求出的变速档。在将任何一个离合器Sl、 S2切换到接合状态而设定了最佳变速 档后，执行电动机/发电机3的动力运行(EV行驶)或能量再生(步骤S17 )。 之后，返回到开始。
在此，作为上述步骤S05至步骤S10的控制例，参照图6的列线图对 用发动机2的动力以第三档行驶时执行由电动机/发电机3进行的转矩辅助 时的控制例进行具体地说明。如图6U)所示，在第三档中在固定(锁止) 了电动机/发电机3和与其连接的齿圈Rg的状态下，发动机2和与其连接 的行星架Cr进行正旋转，并在太阳轮Sn上出现与其对应的转矩，太阳轮 Sn进行逆旋转。该太阳轮Sn的转矩，通过惰轮轴13和第三档齿轮副16 从第二输出轴12被输出。
第一转矩同步控制(转矩同步控制#1)，使电动机/发电机3作为电 动机发挥作用而使其产生逆旋转方向(在图6中向下)的转矩。将其表示 于图6 (b)。在使该逆旋转方向的转矩逐渐增大并与由发动机转矩引起的 从外部作用的转矩平衡时，解除锁止离合器SL对电动机/发电机3的锁止。 即，将阻止电动机/发电机3旋转的部件从外壳等固定部变更为电动机/发 电机3自身。在图6 (c)中标记"动力分配，，(powersplit)表示该状态。
然后，执行转速同步控制。这是通过将电动机/发电机3向正旋转方向 驱动而增大其转速来进行的。若使电动机/发电机3的转速增大，由于发动 机2和与其连接的行星架Cr的转速增大，因此通过第一驱动轴9与行星 架Cr连接的第二档齿轮副15的从动齿轮15b的转速在逆旋转方向上增大， 与第一输出轴11的转速同步。在图6 (d)中表示该状态。在该状态下， 通过偶数档用离合器S2将第二档从动齿轮15b与第一输出轴11连接。在 这种情况下如上所述不产生转速的变化和冲击。
在通过偶数档用离合器S2使第二齿轮副15成为了能够传递转矩的状 态后，控制电动机/发电机3和发动机2的转矩以进行转矩同步(图6( e )), 然后进行电动机/发电机3进行的转矩辅助(图6 (f))。
于是，在该发明涉及的动力传动装置中，在进行辅助行驶时和在进行 EV行驶时，设定变速档的控制不同，使该控制内^f艮据驱动状态或者行
34驶状态而不同的功能单元相当于该发明中的变速控制变更单元。另外，图
5表示的步骤S07、 12、 15等功能单元，即发挥将变速齿轮副设定为能够 对输出轴11、12传递转矩的状态时使连接的部件彼此的转速一致的功能的 单元相当于该发明中的同步单元。此外，图5表示的在步骤S09中在转矩 同步时协调控制发动机2和电动机/发电机3的转矩的功能性单元，相当于 该发明的协调控制单元。
然而该发明涉及的动力传动装置构成为能够选择性固定与差动^ 的任一旋转元件连接的电动机/发电机等的第二原动机。因此，通过该第二
原动机固定任一旋转元件，由此能够使差动机构作为减速器发挥作用，利 用该功能能够将任一变速齿轮副共用为将差动机构作为减速器发挥作用 的变速档，和不将差动机构作为减速器发挥作用的变速档这两个变速档。 以下对该例进行说明。
图7表示的例子，是构成为可通过将两个变速齿轮副14、 15分别在两 个变速档共用，作为全体设定前进四档的例子。即，发动机2和双齿轮型 行星齿轮机构1,以4吏各自的旋转中心轴线在同一轴线上一致的状态配置， 在发动机2和行星齿轮机构1之间配置作为奇数档用齿轮副的第一档齿轮 副14和奇数档用离合器Sll,并隔着行星齿轮机构1在它们的相反侧配置 有作为偶数档用齿轮副的第二档齿轮副15和偶数档用离合器S12。
在行星齿轮机构1的行星架Cr上连接有延伸到发动机2侧的输入轴 33，在该输入轴33和发动机2之间设有起步离合器34。该起步离合器34 总之是进行转矩传递和中断的机构，可以采用摩擦离合器和啮合离合器等 适宜构成的装置。另外，在输入轴33的外周侧，自由旋转地嵌合有与行星 齿轮机构1中的齿圏Rg连接的齿圈轴35，在该齿圏轴35的外周侧自由旋 转地支承着第一档主动齿轮14a。
此外，行星齿轮机构1中与太阳轮Sn —体的第二驱动轴10配置为， 沿着行星齿轮机构1的旋转中心轴线向与发动机2相反方向延伸，在其外 周侧可自由旋转地支承有第二档主动齿轮15a。此外，在行星齿轮^机构1 的外周侧，与行星齿轮机构1平行地配置有输出轴36,在该输出轴36上安装有与第一档主动齿轮14a啮合的第一档从动齿轮14b、和与第二档主 动齿轮15a啮合的第二档从动齿轮15b。而且，在输出轴36的发动机2侧 的端部设置有反转齿轮37，该反转齿轮37与作为主减速器的差速器29的 齿圏30啮合。
相当于该发明的笫二原动机的电动机/发电机3，在图7所示的构成中， 配置在行星齿轮机构1的外周侧。该电动机/发电机3的转子和上述第二驱 动轴10用包括惰轮38的齿轮副39来连接。选择性固定(锁止)该电动机 /发电机3的锁止离合器SL被设置在电动机/发电机3和外壳等预定的固定 部40之间。该锁止离合器SL构成为，具备和与转子一体的轴套8花键嵌 合的套筒7，和与固定部40—体地设置的固定轴套6，通过4吏套筒7移动 到固定轴套6侧以使其与固定轴套6花键嵌合，由此锁止电动机/发电机3。
另一方面，奇数档用离合器S11构成为，将第一档主动齿轮14a在三 个接合位置和不与任一部件连接的分离状态之间进行切换，其中三个接合 位置是指与行星齿轮机构1中的齿圏Rg连接的状态、与行星架Cr和齿 圏Rg连接的状态、与齿圈Rg连接的状态。另外同样地，偶数档用离合器 S12构成为，将第二档主动齿轮15a在三个接合位置和不与任一部件连接 的分离状态之间进行切换，其中三个接合位置是指与行星齿轮机构l中 的齿園Rg连接的状态、与行星架Cr和齿圏Rg连接的状态、与齿圏Rg 连接的状态。
当具体地说明时，奇数档用离合器S11具备轴套41，其与行星齿轮 机构1在同 一轴线上，并配置在第 一档主动齿轮14a和起步离合器34之间， 与第一档主动齿轮14a —体地^L置；能够在轴线方向上移动并与轴套41 花键嵌合的套筒42;与齿圏轴35 —体地设置并且套筒42能够花键嵌合的 轴套43;与输入轴33—体地设置并且套筒42能够花键嵌合的轴套44。另 夕卜，套筒42被未图示的适宜的致动器在轴线方向上移动，并且被定位于三 个接合位置以及分离位置。
对三个*位置进行说明，图8示意地表示奇数档用离合器Sll的位 置，按顺序排列为与第一档齿轮14a—体的轴套41、与齿圈轴35—体的轴套43、与输入轴33—体的轴套44,套筒42移动并定位于以下位置， 即跨越与齿闺轴35—体的轴套43而和与第一档主动齿轮14a—体的轴 套41以及与输入轴33 —体的轴套44花键嵌合的位置(以下，暂称为C 接合位置)、与三个轴套41、 43、 44同时花键嵌合的位置(以下，暂称为 RC接4、位置)、和与第一档主动齿轮14a —体的轴套41以及与齿圏轴35 一体的轴套43花键嵌合的位置(以下，暂称为R接合位置)。因此，在 C接合位置，笫一档主动齿轮14a与行星架Cr或者发动机2连接，在RC 接合位置，行星齿轮机构1的全体被一体化并且在该被一体化的行星齿轮 机构l上连接有第一档主动齿轮14a，此外在R接合位置，笫一档主动齿 轮14a与齿圏Rg连接。
另外，偶数档用离合器S12在与第二驱动轴10相同的轴线上，并配 置在第二档主动齿轮15a和行星齿轮机构l之间，具备轴套45,其与第 二档主动齿轮15a —体地设置；能够在轴线方向上移动并花键嵌合于该轴 套45的套筒46;与行星架Cr 一体地连接并且套筒46能够花键嵌合的轴 套47;与齿圈Rg—体地连接并且套筒46能够花键嵌合的轴套48。另夕卜， 套筒46通过未图示的适宜的致动器在轴线方向上移动，并且定位于三个接 合位置和分离状态。
这三个接合位置，与上述奇数档用离合器Sll中的三个M位置相同， 按顺序排列为与第二档主动齿轮15a—体的轴套45、与行星架Cr 一体 的轴套47、与齿圏Rg—体的轴套48，套筒44移动并定位于以下位置， 即跨越与4亍星架Cr一体的轴套47而和与第二档主动齿轮15a—体的轴 套45以及与齿圏Rg—体的轴套48花键嵌合的位置(以下，暂称为R接 合位置)、与三个轴套45、 47、 48同时花键嵌合的位置(以下，暂称为 RC接合位置)、和与笫二档主动齿轮15a —体的轴套45以及与行星架 Cr一体的轴套47花键嵌合的位置(以下，暂称为C接合位置)。
因此，在R接合位置，第二档主动齿轮15a与齿圏Rg连接，在RC 接合位置，行星齿轮机构1的全体被一体化并且在该一体化的行星齿轮机 构l上连接有第二档主动齿轮15a，此外在C接合位置，第二档主动齿轮
37然而在图7 表示的动力传动装置中，还设置有用于使各离合器切换动作的致动器、用 于电动机/发电机3的变换器和蓄电装置等，用于该控制的电子控制装置。
在图7表示的动力传动装置中，作为能够将发动机2机械地直接连接 到输出轴36进行设定的变速档，可以在前进侧设定四个变速档。将用于设 定这些变速档的各离合器Sll、 S12、 SL的接合、分离状态汇总表示于图 9。另夕卜，在图9中，"R，，表示对应的离合器的套筒被设定在上述R接合 位置，并且"C"表示对应的离合器的套筒被设定在上述C接合位置，"O" 表示锁止离合器SL处于接合的状态，"X"表示分离状态。
当对各变速档进行说明时，在第一档中，锁止离合器SL设为接合状 态而锁止(固定)电动机/发电机3,并且将奇数档用离合器S11设定在R M位置而连接第一档主动齿轮14a和齿圏Rg。当利用锁止离合器SL锁 止电动机/发电机3时，行星齿轮机构1中的太阳轮Sn被固定，由于在该 状态下转矩从发动机2 #1输入行星架Cr，因此行星齿轮才几构1作为减速器 发挥作用。因此，从发动机2通过起步离合器34被输入到行星架Cr的转 矩，被行星齿轮机构1放大并从齿圏Rg被输出，此外齿圏Rg的转矩被第 一档齿轮副14放大并被传递到输出轴36。即，由于行星齿轮机构1和第 一档齿轮副14进行变速作用，因此第一档的变速比为基于行星齿轮机构l 的速比的变速比与笫一档齿轮副14的速比相乘的值。
将在该第一档的动作状态用列线图表示于图10 (a)。由于行星齿轮 机构l如上所述为双齿轮型的行星齿轮机构，因此在该列线图上，按照太 阳轮Sn、齿圏Rg、行星架Cr的顺序排列，在第一档中该太阳轮Sn被固 定并且转矩被输入到行星架Cr，进而转矩从齿圏Rg被传递到第一档主动 齿轮14a。第一档齿轮副14与减速作用一起进行将转矩的方向反转的作用， 因此第 一档从动齿轮14b进行逆旋转，转矩从此处通过反转齿轮37 ( Co ) 被输出到差速器29。
在该状态中，发动机2连接的行星架Cr和输入轴33，相比第一档主 动齿轮14a以高速进行正旋转。另外，在以第一档起步时，使起步离合器34从分离状态逐步接合由此慢慢增大被传递到行星架Cr的转矩。进行所 谓的车辆摩擦起步。由此，由于慢慢增大驱动转矩，因此能够进行顺利的 起步。
在第二档中，将锁止离合器SL设为分离(释放)状态，并且将奇数 档用离合器Sll设定在C接合位置而使行星齿轮机构1的全体一体化。因 此，行星齿轮机构1不进行变速作用，而发动机2为被直接连接于第一档 主动齿轮14a的状态，因此笫二档的变速比为与第一档齿轮副14的速比对 应的值。在变速为该第二档时，使电动机/发电机3动作而执行转速同步。
在分离锁止离合器SL后，若将电动机/发电机3作为电动机驱动，向 正旋转方向输出转矩，则如图10 (b)所示，发动机2和与其连接的行星 架Cr的转速降低。在这种情况下，进行发动机2和电动机/发电机3的转 矩控制以使输出轴转矩不改变。若太阳轮Sn的转速增大并且行星架Cr的 转速降低，则最后太阳轮Sn和行星架Cr以及齿圏Rg三者的转速一致， 行星齿轮机构1的全体成为一体进行旋转。图10 (c)表示该状态。在该 状态中，由于与齿圈Rg —体的轴套43和与行星架Cr 一体的轴套44的转 速一致，因此即使将奇数档用离合器Sll从R接合位置移动到C接合位置 也不产生转速的改变。即，由于伴随转速的同步控制进行离合器的切换， 因此能够避免或抑制所谓的换档冲击。
笫三档如下所述进行设定将锁止离合器SL设定为接合状态从而将 电动机/发电机3锁止，另外分离奇数档用离合器Sll并且将偶数档用离合 器S12设定在R接合位置。如上所述当使锁止离合器SL处于*状态而 固定电动机/发电机3时，行星齿轮机构1的太阳轮Sn被固定而行星齿轮 机构1成为减速器。在该状态下由于第二档主动齿轮15a与齿團Rg连接， 因此发动机2输出的动力在行星齿轮机构1被减速后，被传递到第二档主 动齿轮15a，再通过该第二档齿轮副15被传递到输出轴36。因此，第二档 利用行星齿轮机构1和笫二档齿轮副15的变速作用而被设定，其变速比为 基于行星齿轮机构1的速比的变速比与笫二档齿轮副15的速比相乘的值。
对第二档和第三档之间的变速时的同步控制进行说明。由于在第二档中电动机/发电机3的锁止被解除，因此若使其转速逐渐降低而进一步向逆 旋转方向旋转，则在保持行星架Cr的转速的状态下齿圏Rg的转速降低。 伴随与此与齿圈Rg—体的轴套48的转速降低。另一方面，第二档主动齿 轮15a由于与被安装于输出轴36的第二档从动齿轮15b的啮合，因此与 发动机2和行星架Cr相比以低速度进行旋转。图10 (d)表示该过程。
因此，由于以上述方式改变电动机/发电机3的转速，因此齿圈Rg的 转速与第二档主动齿轮15a的转速一致。即旋转同步成立，在该时刻偶数 档用离合器S12被切换到R接合位置，齿團Rg与第二档主动齿轮15a连 接。此时不产生转速的改变和冲击，与从第一档向第二档变速的情况相同。 这样在切换偶数档用离合器S12后，控制发动机2和电动机/发电机3的转 速并阻止电动机/发电机3的旋转，并由锁止离合器SL将电动机/发电机3 锁止。图10 (e)表示该状态。
而且，第四档设定为分离锁止离合器SL并且通过使偶数档用离合 器S12移动到C接合位置来连接第二档主动齿轮15a和行星架Cr。从第 三档向该第四档的变速，通过将偶数档用离合器S12从R接合位置向C 接合位置切换来执行，这是由于虽然切换动作的离合器不同，但是与从第 一档向第二档的变速是同样的控制，因此能够进行与从笫 一档向第二档变
速时同样的同步控制。
因此，根据图7所示构成的动力传动装置，虽然变速齿轮副是两种但 也能够^L定前进四档。因此，与能够设定的变速档数相比较所需的变速齿 轮的数量较少即可，因此能够将作为装置全体的构成小型化。另外，在向 相邻的变速档变速时能够进行同步控制，即使各离合器SL、 Sll、 S12由 爪形离合器构成，也能够进行没有冲击的变速。
此外，在图7表示的构成中，由于将偶数档用离合器S12和奇数档用 离合器Sll分开配置于隔着行星齿轮机构1的两侧，因此可以去掉覆盖套 筒42、 46的部件而使套筒42、 46露出到外部，其结果能够由爪形离合器 构成各离合器Sll、 S12，并且用于该切换动作的致动器的构成和配置也变 得容易。而且，由于各离合器Sll、 S12是能够设定三个接合位置的构成，因此为了设定多个变速档可以共用一个离合器，其结果，能够相对地减少 构成部件的数量而将作为装置全体的构成小型化。
另外，在图7表示的构成中，由于设定通过使行星齿轮机构l作为减 速器或变速器发挥作用从而将变速比乘以在各变速齿轮副14、15设定的变 速比而得到的变速比的变速档，因此能够扩大变速比的范围(齿轮速比范 围，gear range)，并且能够缩窄变速比彼此的间隔(传动比，齿轮速比， gearratio)，由此能够兼顾动力性能和燃料经济性性能。
接下来，对将图l表示的构成的一部分进行变更而进一步多档化的该 发明的具体例子进行说明。图ll表示其一例，作为第一原动机的发动机2 和作为第二原动机的电动机/发电机3，与作为差动机构的行星齿轮机构1 连接。该行星齿轮机构1是双齿轮型齿轮机构，在其行星架Cr上通过其 输入轴33连接有发动机2。另夕卜，在太阳轮Sn上连接有电动机/发电机3。 此外，在行星架Cr上连接有第一驱动轴49,自由旋转地嵌合于其外周侧 的中空轴即第二驱动轴50与齿圈Rg连接。另外，这些驱动轴49、 50沿 着行星齿轮机构1的中心轴线配置在上^JL动机2的相反侧。
此外，与各驱动轴49、 50平行地配置有第一输出轴11和第二输出轴 12，这些输出轴ll、 12通过i殳置于其发动机2侧的端部的反转齿轮27、 28以及与其啮合的齿圈30与差速器29连接。
上迷笫一驱动轴49突出于第二驱动轴50的前端侧，在该突出的部分， 第二档主动齿轮15a和第六档主动齿轮51a设置为成为一体进行旋转。与 该第六档主动齿轮51a啮合的第六档从动齿轮51b自由旋转地嵌合于第一 输出轴11并被支承，在该笫六档从动齿轮51b的轴套(boss )部的外周部 自由旋转地嵌合并支承有第二从动齿轮15b，该第二档主动齿轮15b与上 述第二档主动齿轮15a啮合。
另外，在第二驱动轴50上从行星齿轮机构1侧起按顺序一体地设置有 第一档主动齿轮14a和第五档主动齿轮52a，另外在第二驱动轴50的前端 侧配置有第三档主动齿轮16a，该第三档主动齿轮16a旋转自由地与第一 驱动轴49嵌合并被支承。与该第三档主动齿轮16a啮合的第三档从动齿轮16b被安装于第二输出轴12。另外，与上述第一档主动齿轮14a啮合的第 一档从动齿轮14b旋转自由地与第一输出轴11嵌合并被支承。该第一档 从动齿轮14b的轴套部向第三档从动齿轮16b侧延伸，在该轴套部的外周 侧以旋转自由地嵌合的状态支承有与上述第五档主动齿轮52a啮合的第五 档从动齿轮52b。
另外，在第一输出轴11上以旋转自由地嵌合的状态支承有倒档从动齿 轮53b，惰轮54与该倒档从动齿轮53b和第一档主动齿轮14a啮合。因此， 第二档主动齿轮14a兼作倒档主动齿轮。
图ll表示的构成的锁止离合器SL，除了锁止电动机/发电机3的功能 以外，还具名—吏行星齿轮机构1的全体一体化的功能。即，与电动机/发电 机3的转子一体地设置的轴套8配置在上述输入轴33的外周侧并使轴心一 致，套筒7能够在轴线方向上移动并与该轴套8花键嵌合，并且与轴套8 相邻配置有固定轴套6。此外，与输入轴33—体地设置的轴套55构成为 隔着轴套8被配置在固定轴套6的相反侧，套筒7构成为横亘在该轴套8、 55两方进行花键嵌合。
此外，i殳定有将变速齿轮副14、 15、 16、 51、 52、 53选择性地设定为 能够传递转矩的状态的四个离合器S21、 S22、 S23、 SR。第一离合器S21 是用于将第 一档从动齿轮14b和第五档从动齿轮52b选择性地与第二输出 轴12连接的离合器才几构，在第二输出轴12上被配置在第三档从动齿轮16b 和第五档从动齿轮52b之间。该第一离合器S21具备与第二输出轴12 一体地设置的轴套56、能够在轴线方向上移动并与该轴套56花键嵌合的 套筒57、与第一档从动齿轮14b的轴套部一体地设置并且套筒57所选择 性地花键嵌合的轴套58、与第五档从动齿轮52b的轴套部一体地设置并且 套筒57所选择性地花键嵌合的轴套59。
该轴套56、 58、 59按照在此列举的顺序排列，套筒57移动并定位于 与第二输出轴12的轴套56和第一档从动齿轮14b的轴套58花键嵌合的 第一接合位置、与第二输出轴12的轴套56和第五档从动齿轮52b的轴套 59花键嵌合的第二M位置、只与笫二输出轴12的轴套56嵌合的分离位
42置。这些^^位置，在图ii中用带圓的"r和"5"表示。另外，套筒
57的这种移动，可以通过电气式或液压式的适宜的致动器或者将它们与连 杆(link)机构组合的装置进行。
第二离合器S22与第一离合器Sll在原理上是相同的构成，是用于将 第二档从动齿轮15b和第六档从动齿轮51b选择性地与第一输出轴11连 接的离合器机构，第二离合器S22在第一输出轴11上与第二档从动齿轮 15b相邻且配置在倒档从动齿轮53b侧。该第二离合器S22具备与第一 输出轴11 一体地设置的轴套60、能够在轴线方向上移动并与该轴套60花 键嵌合的套筒61、与第六档从动齿轮51b的轴套部一体地设置并且套筒 61所选择性地花键嵌合的轴套62、与第二档从动齿轮15b的轴套部一体 地"^殳置并且套筒61所选择性地花键嵌合的轴套63。
这些轴套60、 62、 63，按照在此列举的顺序排列，套筒61移动并定 位于与第一输出轴11的轴套60和笫六档从动齿轮51b的轴套62花键 嵌合的第一接合位置、与第一输出轴11的轴套60和第二档从动齿轮15b 的轴套63花键嵌合的第二接合位置、只与第 一输出轴11的轴套60嵌合的 分离位置。这些接合位置，在图ll中用带圓的"2"和"6"表示。另夕卜， 套筒61的这种移动，可以通过电气式或液压式的适宜的致动器或者将它们 与连杆机构组合的装置进行。
第三离合器23是用于将第三档从动齿轮15a选择性地与第一驱动轴 49 (或者行星架Cr)和第二驱动轴50 (或者齿圈Rg)连接的机构，其原 理上的构成与上述第一离合器S21和第二离合器S22相同。即，具备与 第三档主动齿轮15a —体地设置的轴套64、能够在轴线方向上移动并与该 轴套64花键嵌合的套筒65、与第一驱动轴49 一体地设置并且套筒65所 选择性地花键嵌合的轴套66、与第二驱动轴50 —体地设置并且套筒65所 选择性地花键嵌合的轴套67。
这些轴套64、 66、 67，按照在此列举的顺序排列，套筒65移动并定 位于与第三档主动齿轮15a的轴套64和第一驱动轴49的轴套66花键嵌 合的第一接合位置、与笫三档主动齿轮15a的轴套64和第二驱动轴50的
43轴套67花键嵌合的第二接合位置、只与第三档主动齿轮15a的轴套64嵌 合的分离位置。另外，套筒65的这种移动，可以通过电气式或液压式的适 宜的致动器或者将它们与连杆机构组合的装置进行。
此外，设有将倒档从动齿轮53b选择性地连接于第一输出轴11的倒 档离合器SR。该倒档离合器SR，基本上具备与上述各离合器几乎相同的 构成，具备在轴线方向上前后自由移动地花键嵌合于与第一输出轴11 一体的轴套68的套筒69、与该轴套68相邻并且与倒档从动齿轮53b —体 的轴套70。因此，套筒69移动到倒档从动齿轮53b侧并与F轴套70花键 嵌合，由此构成为倒档从动齿轮53b通过套筒69和轴套68与第一输出轴 ll连接。由于其他的构成与图l表示的构成相同，因此对于与图l表示的 构成相同的部分，在图11中标记与图l相同的符号并省略其说明。另夕卜， 虽未特别图示但在图11表示的动力传动装置中也设置有用于使各离合器 切换动作的致动器、用于电动机/发电机3的变换器和蓄电装置、用于其控 制的电子控制装置。
在图11所示的构成的动力传动装置中，作为将发动机2作为动力源用 于行驶的变速档，可以设定前进六档、倒车一档的变速档。将为此的各离 合器S21、 S22、 S23、 SR、 SL的动作状态(接合、分离的状态)汇总表 示于图12。另外，在图12中，带圆的数字表示图ll表示的M位置，并 且关于第三离合器23的"R，，表示第三档主动齿轮15a与齿團Rg (即第 二驱动轴50 )连接，"C"表示第三档主动齿轮15a与行星架Cr (即第一 驱动轴49)连接。此外，关于锁止离合器SL的"P"表示套筒7花键嵌 合于与输入轴33 —体的轴套55而行星齿轮机构1的全体被一体化的# 状态，"M"表示套筒7与固定轴套6花键嵌合且电动机/发电机3被锁止 的*状态。而且"x"表示分离状态。
对各变速档进行说明。第一档通过第一离合器21将第一档从动齿轮 14b与第二输出轴12连接，并在该状态下使电动机/发电机3作为发电机 发挥作用，由于伴随于此的负转矩作用于太阳轮Sn因此使齿圈Rg的转矩 逐渐增大。其结果，由于通过第一档齿轮副14被传递到第二输出轴12的转矩逐步增大，因此驱动转矩逐渐增大能够进行顺利的起步。而且^^电动
机/发电机3作为发动机发挥作用输出正旋转方向的转矩，在太阳轮Sn的 转速与行星架Cr的转速一致时，将锁止离合器SL设为用"P"表示的接 合状态而连接太阳轮Sn和行星架Cr。即将行星齿轮机构1的全体一体化。 在该第一档的变速比，为与第一档齿轮副14的速比对应的变速比。
第二档如下所述进行设定:通过第二离合器S22将第二档从动齿轮15b 与第一输出轴ll连接，而将其他离合器设为分离状态。在该第二档中，由 于通过行星架Cr与发动机2连接的第一驱动轴49和第一输出轴11被第 二档齿轮副15连接，因此为所谓的发动机直接连接档，该变速比为与第二 档齿轮副15的速比对应的变速比。
第三档如下所述进行设定将第三离合器S3设定于"R"接合位置，
并将第三档主动齿轮16a与第二驱动轴50 (即齿圏Rg)连接，另外将锁
止离合器SL设定为用"M，，表示的接合状态，从而锁止电动机/发电机3
以及与其连接的太阳轮Sn。因此，由于在行星齿轮机构1中在太阳轮Sn
被固定的状态下动力从发动机2输入行星架Cr，因此行星齿轮机构1作为
减速器发挥作用，将所输入的转矩根据速比放大的转矩从齿圏Rg输出。
该动力通过第三档齿轮副16进一步变速而被传递到第二输出轴12，并从
此处被输出到差速器29。因此，变速比为使行星齿轮机构1的减速比与第
三档齿轮副16的变速比相乘的变速比。
与此相对，第四档通过第三离合器S23将第三档主动齿轮16a与第一
驱动轴49 (即行星架Cr)连接而设定。由于第一驱动轴49通过行星架 Cr与发动机2连接，因此发动机2输出的动力原封不动地被传递到第三档 主动齿轮16a。这样，当与上述第三档相比较时，是行星齿轮机构1不进 行减速作用，将所输入的动力原封不动地输出的状态。因此第四档的变速 比为与第三档齿轮副16的速比对应的变速比。而且，第三档齿轮副16被 笫三档和第四档共用。
在第五档中通过第一离合器21将第五档从动齿轮52b与第二输出轴 12连接，并且锁止离合器SL设定在使行星齿轮机构1的全体一体化的用"P"表示的接合位置。因此，发动机2输出的动力从全体为一体旋转的 行星齿轮机构1被传递到第二驱动轴50,并通过安装于此的笫五档主动齿 轮52a以及与其啮合的第五档从动齿轮52b而被传递到第二输出轴12，再 从反转齿轮28输出到差速器29。其变速比为与第五档齿轮副52的速比对 应的值。
第六档如下所述进行设定:通过第二离合器S22将第六档从动齿轮51b 与第一输出轴ll连接，而将其他离合器设为分离状态。在该第六档中，通 过行星架Cr与发动机2连接的第一驱动轴49和笫一输出轴11被第六档 齿轮副51连接，因此成为所谓的发动机直接连接档，其变速比为与第六档 齿轮副51的速比对应的变速比。
此外，倒车档(Rev)通过倒档离合器SR将倒档从动齿轮53b与第二 输出轴12连接，在该状态下与在第一档起步时同样，逐渐增大电动机/发 电机3的负转矩进行起步，在行星齿轮机构1的全体一体地旋转的状态下， 将锁止离合器SL设定在用"P，，表示的接合位置。因此，发动机2输出的 动力原封不动地被传递到第二驱动轴50，且动力从安装于此的第一档主动 齿轮14a经过惰轮54被传递到倒档从动齿轮53b。该倒档从动齿轮53b以 及其连接的第一输出轴ll，通过在其动力传递路径中插入惰轮54，从而向 与前进行驶时相反方向旋转，其结果倒车档被设定。
于是，在图ll表示的构成中，由于能够用五个变速齿轮副设定前进六 档，因此对能够设定的变速档数减少了变速齿轮副，从而能够将作为装置 的全体的构成小型化。另外虽然是小型化但由于变速档数较多，因此能够 扩大变速比的范围(齿轮变速范围)，并且能够缩窄变速比彼此的间隔(传 动比)，由此能够兼顾动力性能和燃料经济性性能。
接下来，对构成为不要用于设定倒车档的惰轮的例子进行说明。图13 表示的例子是在上述图1表示的构成中^1>设置第五档齿轮副52、第六档 齿轮副51以及倒档从动齿轮53b，并伴随于此设置了离合器机构的例子。 因此,对于与图l表示的构成同样的构成在图13中标记与图1同样的符号 并省略其说明。另外，虽然在图13中进行省略，但在图13表示的动力传
46动装置中也设置有用于使各离合器切换动作的致动器、用于电动机/发电机
3的变换器和蓄电装置等、用于其控制的电子控制装置。
在上述惰轮轴13上且在比第一档主动齿轮14a更靠齿轮副18侧设置 有第五档主动齿轮52a，与其啮合的第五档从动齿轮52b旋转自由地嵌合 于第二输出轴12并被支承。另外，第六档主动齿轮51a被安装于第一驱动 轴9的端部，与其啮合的第六档从动齿轮51b以旋转自由地与第一输出轴 ll嵌合的状态被支承。此外，倒档从动齿轮53b与安装于连接第二驱动轴 10和惰轮轴13的齿轮副18中的第二驱动轴10的齿轮啮合，该倒档从动 齿轮53b旋转自由地嵌合于第一输出轴11并被支承。
与上述第五档从动齿轮52b相邻配置有第五档离合器S5。该第五档离 合器S5用于将笫五档从动齿轮52b选择性地连接于第二输出轴12，具备 与第二输出轴12 —体化的轴套71、在轴线方向上自由移动地与该轴套71 花键嵌合的套筒72、与第五档从动齿轮52b —体化并且套筒72选择性地 花键嵌合的轴套73。因此，套筒72移动到图13的左侧而与轴套73花键 嵌合，由此第五档从动齿轮52b与第二输出轴12连接。另外，套筒72的 这种移动，可以通过电气式或液压式的适宜的致动器或者将它们与连杆机 构組合的装置进行。
另一方面，在第一输出轴11上并在第六档从动齿轮51b和倒档从动 齿轮53b之间配置有倒档离合器SR。该倒档离合器SR是用于将第六当从 动齿轮51b和倒档从动齿轮53b选择性地连接于第一输出轴11的离合器 才A^J，与上述的偶数档用离合器S2为相同的构成。即，倒档离合器SR具 备套筒75，其在轴线方向上前后自由移动地花键嵌合于与第一输出轴11 一体的轴套74;位于隔着该轴套74的两侧并且与第六档从动齿轮51b — 体的轴套76以及与倒档从动齿轮53b —体的轴套77。
因此构成为套筒75移动到第六档从动齿轮51b侧而与该轴套76花 键嵌合，由此第六档从动齿轮51b构成为通过套筒75和轴套74与第一输 出轴11连接。另外，套筒75移动到倒档从动齿轮53b侧与该轴套77花 键嵌合，由此倒档从动齿轮53b通过套筒75和轴套74与第一输出轴11连接。另外，套筒72的这种移动，可以通过电气式或液压式的适宜的致动 器或者将它们与连杆机构组合的装置进行。
此外，在图13表示的例子中，与上述的图7表示的例子同样，设置有 选择性地连接发动机2和行星架Cr的起步离合器34。另夕卜，如后述那样， 在图13表示的构成中，由于能够使行星齿轮机构1与变矩器同样发挥作用， 因此不设置起步离合器34也能够将发动机2和行星架Cr直接进行机械连 接。另外图13表示的构成中各轴的排列，与上述图l表示的构成的动力传 动装置中的轴的排列相同，如图2表示的那样排列，从而抑制与路面的干 涉。
在图13表示的构成中，作为用发动机2的动力行驶的变速档能够设定 前进六档和倒车一档的变速档，将用于设定这些变速档的各离合器S1、S2、 S5、 SR、 SL的接合、分离状态汇总表示于图14。另外，用于设定第一档 至第四档的构成与上述图l表示的构成的动力传动装置相同，并且用于设 定这些变速档的奇数档用离合器Sl和偶数档用离合器S2以及锁止离合器 SL的接合、分离状态与图3表示的状态相同，因此省略其说明。另夕卜，在 该第一档至第四档中，第五档离合器S5和倒档离合器SR被i殳定为分离状 态。
第五档如下所述进行设定将笫五档离合器S5设为接合状态而将第 五档从动齿轮52b与第二输出轴12连接，并且将锁止离合器SL设为接合 状态从而固定电动机/发电机3以及与其连接的齿圏Rg。在行星齿轮机构1 中，在齿圏Rg被固定的状态下动力从发动机2输入行星架Cr，再将动力 从太阳轮Sn输出到第二驱动轴10，因此行星齿轮机构1作为减速器发挥 作用。在这种情况下，作为输出元件的太阳轮Sn向与发动机2相反的方 向进行逆旋转，其转矩通过齿轮副18被传递到惰轮轴13和安装于此的第 五档主动齿轮52a。因此第五档主动齿轮52a向与发动机2相同的方向进 行正旋转。而且，转矩从该第五档主动齿轮52a通过第五档从动齿轮52b 被输出到第二输出轴12。因此，在第五档的变速比为，将行星齿轮机构l 作为减速器发挥作用的变速比与第五档齿轮副52的速比相乘的变速比。另外，第二输出轴12的旋转方向或者转矩作用的方向为与发动机2的旋转方 向相反的逆旋转方向。
第六档如下所述进行设定使倒档离合器SR的套筒75移动到第六档 齿轮副51侧，使其与第六档从动齿轮51b的轴套76花键嵌合。即，将第 六档齿轮副51 i殳定为能够在笫一驱动轴9与第一输出轴11之间传递转矩 的状态。由于第一驱动轴9通过行星架Cr与发动机2直接连接，因此在 发动机2与笫一输出轴11之间只有第六档齿轮副51产生变速作用，因此 第六档的变速比为与第六档齿轮副51的速比对应的变速比。另夕卜，第一输 出轴11的.旋转方向或者转矩的作用方向，是与发动机2的旋转方向相,良的方向。
倒车档(Rev )如下所述进行设定使倒档离合器SR的套筒75移动 到倒档从动齿轮53b侧与其轴套77花键嵌合，并且将锁止离合器SL设定 为接合状态。即，通过将锁止离合器SL设为接合状态从而佳:行星齿轮机 构1作为减速器发挥作用，该太阳轮Sn进行逆旋转并^匕处将转矩传递 到第二驱动轴IO。这与上述的第五档的情况相同。由于倒档从动齿轮53b 与安装于该第二驱动轴10的齿轮副18中一方的齿轮喻合，动力通过该齿 轮从第二驱动轴10被传递到第一输出轴11。因此，第一输出轴ll的旋转 方向或者转矩的作用方向，与发动机2的旋转方向相同，由于这与前进行 驶时相反因此设定倒车档。其变速比为使行星齿轮机构l作为减速器发挥 作用的变速比与笫六档齿轮副53的速比相乘的变速比。
另外，在用倒车档起步时，与用上述的第一档起步的情况同样，使电 动机/发电机3的转矩在逆旋转方向上逐渐增大，且伴随与此通过使驱动转 矩逐渐增大而起步。因此，锁止离合器SL最初为分离状态，而在其全体 变为了 一体进行旋转的状态的时刻将锁止离合器SL切换到接合状态。
这样，在图13表示的构成中，在使行星齿轮机构l作为变速器发挥作 用的情况下，由于利用其输出元件向与发动机2相反方向旋转来设定倒车 档，因此无需为倒车档设置使旋转方向或者转矩的作用方向反转的惰轮， 其结果，能够使作为装置的全体的构成小型轻质化，能够提高车载性并且实现低成本化。另外，在图13表示的构成中，由于能够使倒档离合器SR 作为用于设定第六档的离合器机构，以及用于设定倒车档的离合器机构发 挥作用，因此通过该倒档离合器SR的共用化能够使作为全体的构成紧凑 化。此外，起到与图l表示的构成的动力传动装置同样的作用、效果。
接下来，对取消图l和图3表示的惰轮轴13的动力传动装置的例子进 行说明。图15表示其一例，若将其构成与图13表示的构成进行对比说明 时，则第一档主动齿轮14a和第三档主动齿轮16a由于取消了惰轮轴13， 因此被直接设置于第二驱动轴10。因此，第二输出轴12在半径方向上接 近第二驱动轴10，被该第二输出轴12支承的第一档从动齿轮14b和第三 档从动齿轮16b，与各自对应的主动齿轮14a、 16a啮合。
另外，代替惰轮轴13在第二输出轴12和差速器29的齿圏30之间插 置有惰轮78。此外在取消惰轮轴13的同时第二驱动轴10和惰轮轴13之 间的齿轮副18也被^取消，因此倒档从动齿轮53b与第一档主动齿轮14 a 啮合。该构成相当于该发明中的反转机构(inverting mechanism )。另夕卜， 在图15表示的动力传动装置中不设置第五档齿轮副53和第六档齿轮副 51。由于其他的构成与图13表示的构成，或者图l表示的构成同样，因此 在图15中标记与图13或图1中标记的符号相同的符号，并省略其说明。
在图15表示的构成的动力传动装置中，作为直接与发动机2机械连接 所设定的变速档，可以设定前进四档、倒车一档的变速档，将用于此的离 合器S1、 S2、 SR、 SL的接合、分离状态表示于图16。该接合、分离状态， 除笫五档离合器S5以外，与上述图14中的第一档至第四档以及倒车档的 掩合、分离状态相同。即，这些前进第一档至第四档以及倒车档，可以与 参照图13和图14说明的方式进行同样地设定。
而且，由于图15表示的动力传动装置中各轴的配置，与将上述图2 表示的第二输出轴12和惰轮轴13调换后的配置几乎相同，因此能够容易 地避免与路面的干涉，因此，提高向车高度较低的车辆的搭载性。另外， 由于能够使第二输出轴12接近第二驱动轴10配置，因此能够减小作为动 力传动装置的全体的外径从而实现其小型化，并且能够提高车载性。将构成为改变上述图15表示的构成的一部分而能够设定前进五档、倒 车一档的变速档的例子表示于图17。在此表示的例子，是构成为设定第五 档时和设定倒车档时使用倒档离合器SR的例子。即，在第二输出轴12中 与反转齿轮28相邻的位置，旋转自由地嵌合并支承有倒档从动齿轮53b 和第五档从动齿轮52b，该倒档从动齿轮53b与安装于第一驱动轴9的第 二档主动齿轮15a啮合。该构成相当于该发明中的反转机构。另外，与笫 五档从动齿轮52b啮合的第五档主动齿轮52a被安装于第二驱动轴10。
而且，在第二输出轴12上、且在倒档从动齿轮53b与笫五档从动齿 轮52b之间配置有倒档离合器SR。即，倒档离合器SR具备套筒75， 其在轴线方向上前后自由移动地花键嵌合于与第二输出轴12 —体的轴套 74;位于隔着该轴套74的两侧并且与第五档从动齿轮52b —体的轴套76 以及与倒档从动齿轮53b—体的轴套77。因此，套筒75移动到第五档从 动齿轮52b侧，并与该轴套76花键嵌合，由此第五档从动齿轮52b构成 为通过套筒75和轴套74与第二输出轴12连接。
另外，套筒75移动到倒档从动齿轮53b侧并与该轴套77花键嵌合， 由此倒档从动齿轮53b构成为通过套筒75和轴套74与第二输出轴12连 接。另外，套筒72的这种移动，可以通过电气式或液压式的适宜的致动器 或者将它们与连杆才几构组合的装置进行。由于其他构成与图15表示的构成 相同，因此对于与图15表示的构成相同的部分，在图17中标记与图15 相同的符号并省略其说明。
在图17表示的构成的动力传动装置中，作为直接与发动机2机械地连 接所设定的变速档能够设定前进五档、倒车一档的变速档，将用于此的离 合器S1、 S2、 SR、 SL的接合、分离状态表示于图18。该接合、分离状态， 除了第五档离合器S5以外，与在上述图14中的第一档至第五档以及倒车 档中的接合、分离状态相同。即，该前进第一档至第五档可以与参照图13 和图14说明的方式同样地设定。
另外，虽然倒车档通过倒档离合器SR将倒档从动齿轮53b与第二输 出轴12连接而设定，然而此时为了将电动机/发电机3设定为自由的状态而分离锁止离合器SL。因此在用倒车档起步时，由于使起步离合器34逐 渐接合并使从发动机2传递的转矩逐渐增大，从而使驱动转矩平滑顺利地 增大。起步离合器34这样的控制，可以根据来自电子控制装置的指令信号 来进行，执行该控制的机构相当于该发明中的车辆摩擦起步机构。
因此，如果如图17所示构成，则起到与上述图15表示的构成的情况 同样的作用、效果，除此以外，由于在第五档和倒车档这两个变速档使用 倒档离合器SR，因此能够减少所需的离合器机构的数量，并能够使作为 动力传动装置的全体的构成小型化。换而言之，即使能够设定的变速档较 多也能够抑制大型化。
该发明的动力传动装置可以构成为，差动机构中的输出元件向从发动 机2输入动力的输入元件的相反方向旋转，在这种情况下，在使差动机构 产生差动作用而设定的变速档中，在该动力传动系统中有时插入惰轮轴13 和惰轮54。代替这样的构成，还可以构成为相比用于设定变速档的齿轮副 在转矩的传递方向上游侧设置逆转机构。该逆转机构能够由齿轮和链条或 者皮带等传动机构构成，特别是若由行星齿轮机构构成，则能够^吏作为装 置全体的构成紧凑化。
图19表示其一例，在相当于该发明中的差动机构的行星齿轮才几构1 的输出侧i殳置有逆转机构79 (reverse mechanism)。该行星齿轮机构1 是双齿轮型齿轮机构，发动机2通过起步离合器34被连接于太阳轮Sn， 并且电动机/发电机3的转子被连接于齿圈Rg。此外，该电动机/发电机3 被配置在行星齿轮机构1的外周侧。而且，设置有锁止离合器SL,该锁止 离合器SL选择性地固定(锁止)电动机/发电机3和与其连接的齿圈Rg。 该锁止离合器SL是与上述图l表示的情况同样的构成，因此，在图19中 标记与图1同样的符号并省略其说明。
另一方面，逆转机构79，在图19表示的例子中由双齿轮型行星齿轮 机构构成，并在与上述行星齿轮机构1同轴上与上^动机2的相反侧相 邻配置。该逆转机构79中的齿圏Ri被连接固定于预定的固定部40，并且 行星架Ci与行星齿轮机构1中的行星架Cr连接。而且，在行星齿轮机构1的太阳轮Sn上连接有与发动机2直接连接 的第一驱动轴9。另外，在逆转机构79的太阳轮Si上，在设定奇数档时 连接有向变速齿轮副传递转矩的第二驱动轴10。该第二驱动轴10是中空 轴，在上述第一驱动轴9的外周侧并且与第一驱动轴9在同轴上配置。此 外，在第二驱动轴10的外周侧并且在与第二驱动轴10的同轴上，相对旋 转自由地配置有作为中空轴的倒档轴80,该倒档轴80的一端部与上迷逆 转机构79中的行星架Ci连接，另外在另 一端部设置有倒档主动齿轮53a。
上i^JL动才;L2和"f亍星齿轮才几构1、逆转才几构79、各驱动轴9、 10、以 及倒档轴79 ^皮配置为各自的旋转中心轴线一致，并与该旋转中心轴线平行 地配置有第一输出轴11和第二输出轴12,在该第一驱动轴9和第一输出 轴11之间配置有用于设定偶数档的第二档齿轮副15和第四档齿轮副17。 即，第一驱动轴9突出于第二驱动轴IO的前端侧，在该突出的部分安装有 第二档主动齿轮15a和第四档主动齿轮17a。与该第二档主动齿轮15a啮 合的第二档从动齿轮15b和与第四档主动齿轮17a啮合的第四档从动齿轮 17b,以旋转自由地嵌合的状态被支承于第一输出轴ll。
另外，在第二驱动轴10和第二输出轴12之间配置有用于设定奇数档 的第一档齿轮副14和第三档齿轮副16。即，在笫二驱动轴10上安装有第 一档主动齿轮14a和第三档主动齿轮16a,与该第一档主动齿轮14a啮合 的第一档从动齿轮14b以旋转自由地嵌合的状态被支承于第二输出轴12。 该笫一档从动齿轮14b的轴套部，向第二输出轴12的反转齿轮28的相反 侧延伸，与上述第三档主动齿轮16a啮合的第三档从动齿轮16b以旋转自 由地嵌合的状态;故支承于该轴套部的外周侧。
将上述第一档从动齿轮14b和第三档从动齿轮16b选择性地与第二输 出轴12连接的奇数档用离合器Sl，在第二输出轴12上且隔着上述第三档 从动齿轮16b配置在第一档从动齿轮14b的相反侧。该奇数档用离合器Sl 具备与第二输出轴12—体的轴套23、和向轴线方向移动自由地花鍵嵌 合于该轴套23的套筒24，与该轴套23相邻地，按顺序排列有与第一档从 动齿轮14b —体的轴套25和与第三档从动齿轮16b —体的轴套26。而且
53构成为，使该套筒24移动并定位于和与第二输出轴12 —体的轴套23 以及与第一档从动齿轮14b —体的轴套25花键嵌合的位置、和与第二输 出轴12 —体的轴套23以及与第三从动齿轮16b —体的轴套26花键嵌合 的位置、以及只与和第二输出轴12 —体的轴套23花键嵌合的分离位置。 另外，套筒24的这种移动，可以通过电气式或液压式的适宜的致动器或者 将其与连杆机构组合的装置进行。
另外，偶数档用离合器S2，在第一输出轴上被配置在第二档从动齿轮 15b和第四档从动齿轮17b之间，该偶数档用离合器S2为与上述图1表示 的偶数档用离合器S2同样的构成。而且，在笫一输出轴ll上在与上述倒 档从动齿轮53b相邻的位置配置有倒档离合器SR。该倒档离合器SR用于 将倒档从动齿轮53b选择性地与第一输出轴11连接，例如与上述的图11 表示的倒档离合器S为相同的构成。由于其他构成与图1表示的构成相同， 因此对于与图l相同构成的部分在图19中标记与图l相同的符号并省略其 说明。另外，虽然在图19中进行了省略，但在图19表示的动力传动装置 中也设置有用于使各离合器切换动作的致动器、用于电动机/发电机3的变 换器和蓄电装置等用于其控制的电子控制装置。
在此对图19表示的动力传动装置中轴的配置进行说明。如上所述，发 动机2和行星齿轮机构1以及各驱动轴9、 10配置为各自的旋转中心轴线 一致，Jbf目对于该旋转中心轴线平行地配置各输出轴11、 12，此外构成为 将动力从上述各输出轴11、 12传递到差速器29，因此作为全体的轴数是 四轴。这些轴在车载状态下如图20所示配置。
即，以使差速器29的旋转中心轴线(或车轴31)位于相对于发动机2 的旋转中心轴线的斜下方的方式配置差速器29。在相对于包括该发动机2 的旋转中心轴线和差速器29的旋转中心轴线的平面的上側配置有第二输 出轴12。另夕卜，在该平面的下侧配置有第一输出轴ll。因此，由于减少配 置在相比外形或外径较大的发动机2和差速器29的旋转中心轴线靠车辆下 侧的轴的数量，因此易于避免或抑制与路面的干涉。换而言之，即使是车 高度较低的车辆也易于确保比较高的最低离地高度。如上所述，由于奇数档用的变速齿轮副14、 16与逆转机构79的太阳 轮Si连接，因此奇数档通过由锁止离合器SL固定电动机/发电机3而设定， 另外由于偶数档用的变速齿轮15、 17被直接连接于发动机2，因此偶数档 通过解除电动机/发电机3的锁止而设定。如果将这些用关于行星齿轮机构 l和逆转机构79的列线图表示，则如图21所示。
当为设定奇数档由锁止离合器SL锁止电动机/发电机3以及与其连接 的齿圈Rg时，由于发动机2与行星齿轮机构l的太阳轮Sn连接，因此行 星齿轮机构1的行星架Cr向与发动机2相反的方向旋转(逆旋转)。在 该行星架Cr上连接有逆转机构79的行星架Ci，另外由于其齿圈Ri被固 定，因此第二驱动轴10连接的太阳轮Si向与发动机2相同的方向旋转(正 旋转)。而且，由于转矩从该第二驱动轴10通过第一档齿轮副14或第三 档齿轮副16^皮输出到第二输出轴12，因此第二输出轴12向与发动机2相 反的方向旋转(逆旋转)。
另一方面，在偶数档电动机/发电机3设于自由状态，动力从发动机2 被传递到笫一驱动轴9。即第一驱动轴9为与发动机2直接连接的状态， 动力通过安装于该第一驱动轴9的第二档齿轮副15或者第四档齿轮副17 被传递到第一输出轴ll。因此，第一输出轴11向与发动机2相反的方向 旋转C逆旋转)c
此外在图22中表示设定倒车档时的列线图。由于倒档主动齿轮53a 通过逆转机构79的行星架Ci与行星齿轮机构1的行星架Cr连接，因此 在倒车档中行星齿轮机构i的行星架Cr为输出元件。因此，由锁止离合 器SL锁止电动机/发电机3和与其连接的齿圏Rg。因此，在行星齿^^才几构 l中，发动机2连接的太阳轮Sn进行正旋转，与此相对作为输出元件的行 星架Cr进行逆旋转。倒档轴80和倒档主动齿轮53a与该行星架Cr 一起 进行逆旋转，与此啮合的倒档从动齿轮53b以及与其一体的第一输出轴11 向与发动机2相同的方向进行正旋转。这样，由于与前进档中的旋转方向 相反，因此i殳定倒车档。
另外，图19表示的构成的动力传动装置中，用于设定笫一档至第四档以及倒车档的奇数档用离合器Sl和偶数档用离合器S2以及锁止离合器SL 及倒档离合器SR的接合、分离的状态，与上述图14表示的第一档至第四 档以及倒车档的M、分离的状态相同，因此省略其说明。
因此如果是如图19所示的构成，由于无需使惰轮轴和惰轮插入变速齿 轮副之间，因此能够减小作为动力传动装置全体的外径实现小型轻质化， 并且提高车载性。
为了控制作为动力传动装置的全体的外径，优选将电动初V发电机3小 型化，在这种情况下构成为将从电动机/发电机3输入到差动机构的转矩根 据需要充分地增大。图23表示其一例，在此表示的例子，是在图13表示 的构成中的齿圈Rg和电动机/发电机3之间插入减速机构81而构成的例 子。
若具体地说明，则相对于行星齿轮机构1在发动机2侧，作为减速机 构81发挥作用的单齿轮型行星齿轮机构在配置在同一轴线上。该减速机构 81的齿圈Rd被连接固定于固定部40。另外，在该减速机构81的太阳轮 Sd上连接有电动机/发电机3的转子。另外，电动机/发电机3在与减速机 构81的同心圆上并且至少一部分覆盖(重叠)配置在外周侧。而且，减速 机构81的行星架Cd与作为差动机构的行星齿轮机构1的齿圏Rg连接。 由于其他构成与图13表示的构成相同，因此对于与图13相同构成的部分 在图23中标记与图13相同的符号并省略其说明。
因此，在图23表示的构成中，电动机/发电机3输出的转矩被输入减 速机构81的太阳轮Sd,然而由于齿圈Rd被固定，因此作为输出元件的 行星架Cd以低于太阳轮Sd的低速旋转。即，行星架Cd的转矩相对于从 电动机/发电机3被输入到太阳轮Sd的转矩成为被放大的转矩，其作用于 行星齿轮机构l的齿圈Rg。因此，由于相对于在齿圈Rg所需的转矩能够 相对地减小电动机/发电机3的转矩，因此能够将电动机/发电机3作成输 出转矩小的小型装置，此外能够减小作为动力传动装置的全体的外径，并 且使作为全体的构成小型轻质化。
另外，在上述各具体例子中，虽然表示了通过使套筒花键嵌合而成为连接状态(*状态)的离合器，然而该发明的离合器单元，不限定于上 述具体例子所表示的离合器，也可以A^擦式离合器或使形成于圆板的对 向面或圆筒体的相对向端部等的齿啮合的形式的离合器等以往已知的各 种构造的离合器。另外，可以代替将从动齿轮选择性地连接于输出轴的离 合器单元，构成为将主动齿轮选择性地连接于驱动轴。
权利要求
1.一种车辆用动力传动装置，具备第一原动机；速比不同的多个变速齿轮副，该第一原动机输出的动力传递到该多个变速齿轮副；输出由变速齿轮副传递的动力的输出部件；和能够从所述多个变速齿轮副中选择任一变速齿轮副而向输出部件传递动力的选择性动力传动机构，所述车辆用动力传动装置的特征在于，具备第二原动机；差动机构，该差动机构具有至少三个旋转元件与所述第一原动机连接的第一旋转元件、与所述第二原动机连接的第二旋转元件以及第三旋转元件，并且在该至少三个旋转元件之间进行差动作用；第一变速齿轮副系统，该第一变速齿轮副系统设置在所述第一旋转元件和所述输出部件之间，具有至少一个所述变速齿轮副；第二变速齿轮副系统，该第二变速齿轮副系统设置在所述第三旋转元件和所述输出部件之间，具有至少一个所述变速齿轮副；和锁止机构，该锁止机构选择性固定所述第二原动机以使所述第二原动机不进行旋转。
2. 根据权利要求l所述的车辆用动力传动装置，其中， 所述差动机构包括行星齿轮机构，所述行星齿4^机构构成为在关于该行星齿轮"机构的列线图上，所述 第一旋转元件和所述第三旋转元件位于隔着所述第二旋转元件的两侧，并 且在所述车辆前进时所述第三旋转元件相对于所述第一旋转元件向反方 向旋转。
3. 根据权利要求1或2所述的车辆用动力传动装置，其中， 还具备变速控制单元，该变速控制单元在将所述第二变速齿轮副系统设定为能够在所述第三旋转元件和所述输出部件之间传递转矩的状态从 而设定预定的变速档时用所述锁止机构来固定所述第二原动机，而在将所 述第 一变速齿轮副系统设定为能够在所述第 一旋转元件和所述输出部件 之间传递转矩的状态从而设定另一预定的变速档时解除由所述锁止机构 对所述笫二原动机的固定。
4. 根据权利要求1至3的任意一项所述的车辆用动力传动装置，其中， 还具备同步单元，该同步单元在切换向所述输出部件传递转矩的所述变速齿轮副系统的变速时，执行改变所述第二原动机的转速以将新参与转 矩传递的变速齿轮副系统的转速设定为变速后的转速的同步控制。
5. 根据权利要求4所述的车辆用动力传动装置，其中， 还具备协调控制单元，该协调控制单元在用所述同步单元改变所述第二原动机的转速时，协调控制所述第一原动机和所述第二原动机的输出转 矩4吏得所述输出部件的转矩不改变。
6. 根据权利要求1至5的任意一项所述的车辆用动力传动装置，其中， 所述输出部件包括相对于所述差动机构的旋转中心轴线平行地配置的第一输出轴和第二输出轴，还具备相对于所述差动机构的旋转中心轴线平行地配置的惰轮轴， 所述第一变速齿轮副系统包括被从所述第一旋转元件传递转矩的第一主动齿轮和配置在所述第一输出轴上的第一从动齿轮，所述第二变速齿轮副系统包括被从所述第三旋转元件传递来转矩的且配置在所述惰轮轴上的第二主动齿轮、和配置在所述第二输出轴上的第二从动齿轮。
7. 根据权利要求6所述的车辆用动力传动装置，其中， 具备净皮从所述第一输出轴和第二输出轴传递来转矩的、具有差动作用的主减速才几构，所述第一原动机和所述差动机构配置成各自的旋转中心轴线位于同 一轴线上，所述惰轮轴和所述第二输出轴，在搭载于所述车辆的状态下，配置在包括所述第一原动才几的中心轴线和所述主减速才几构的旋转中心轴线的平 面的上侧，所述第一输出轴，在搭载于所述车辆的状态下，配置在包括所述第一 原动机的中心轴线和所述主减速4凡构的旋转中心轴线的所述平面的下侧。
8. 根据权利要求1至7的任意一项所述的车辆用动力传动装置，其中， 所述选择性动力传动机构包括变速档选择单元，该变速档选择单元在驱动所述第二原动机行驶时，从通过所述第一变速齿轮副系统将转矩传递 到所述输出部件所"i殳定的变速档、和通过所述第二变速齿轮副系统将转矩 传递到所述输出部件所设定的变速档中，设定从所述输出部件输出的转矩 较大的变速档。
9. 根据权利要求1至8的任意一项所述的车辆用动力传动装置，其中， 还具备变速控制变更单元，该变速控制变更单元使得利用所述第一原动机输出的动力行驶并且利用所述第二原动机输出的动力对行驶起辅助 作用的行驶状态下变速时的控制内容、与利用所述第二原动机的动力行驶 的行驶状态或者利用所述第二原动机进行能量再生而减速的行驶状态下 变速时的控制内斜目互不同，来控制各自的变速。
10. 根据权利要求1至9的任意一项所述的车辆用动力传动装置，其 中，还具备第 一 离合器单元，该第一 离合器单元将所述第一变速齿轮副系统在直 接连接于所述笫一原动机的状态、和连接于所述第三旋转元件的状态之间 进行切换，和第二离合器单元，该笫二离合器单元将所述第二变速齿轮副系统在直 接连接于所述第一原动机的状态、和连接于所述第三旋转元件的状态之间 进行切换。
11. 根据权利要求10所述的车辆用动力传动装置，其中，所述第 一变速齿轮副系统和第 一 离合器单元、与所述第二变速齿轮副 系统和所述笫二离合器单元，在沿着所述差动机构的中心轴线的方向并且 隔着所述差动机构配置在相互相反侧。
12. 才艮据权利要求1至11的任意一项所述的车辆用动力传动装置，其中，所述选择性动力传动机构包括第三离合器单元，该第三离合器单元 将所述笫 一至第三旋转元件中的至少两个旋转元件彼此连接而使所述差 动机构的全体一体化；第四离合器单元，该第四离合器单元使所述第二变 速齿轮副系统能够在所述第三旋转元件和所述输出部件之间选择性地传 递转矩；第五离合器单元，该第五离合器单元使所述第一变速齿轮副系统 能够在所述第一旋转元件和所述输出部件之间选择性地传递转矩。
13. 根据权利要求6或7所述的车辆用动力传动装置，其中， 在所述笫三旋转元件和第一输出轴之间，设置有处于能够在所述第三旋转元件和所述第一输出轴之间选择性地传递转矩的状态的倒车档用齿 轮副。
14. 根据权利要求2至13的任意一项所述的车辆用动力传动装置，其中，所述输出部件包括相对于所述差动机构的旋转中心轴线平行地配置 的第一输出轴和第二输出轴，所述第一变速齿轮副系统包括被从所述第一旋转元件传递来转矩的 第 一主动齿轮和配置在所述第 一输出轴上的第 一从动齿轮，所述第二变速齿轮副系统包括被从所述第三旋转元件传递来转矩的 第二主动齿轮、和配置在所述第二输出轴上的第二从动齿轮，该车辆用动力传动装置设置有反转机构，该反转机构使从所述第一输 出轴和第二输出轴的任何一方输出的转矩的方向相对于从另一方输出的转矩的方向反转。
15. +艮据权利要求14所述的车辆用动力传动装置，其中， 所述反转机构i殳置在所述第二输出轴的输出侧，并且， 该车辆用动力传动装置在所述第三旋转元件与所述第一输出轴之间设置有用于设定倒车档的倒车档用齿轮副。
16. 根据权利要求14所述的车辆用动力传动装置，其中，所述反转机构设置在所述第二输出轴的输出侧，并且， 该车辆用动力传动装置在所述第一旋转元件与所述第二输出轴之间 设置有用于设定倒车档的倒车档用齿轮副，还设置有使所述第一原动机和 所述第一旋转元件的转矩传递承载能力连续增大的车辆摩擦起步机构。
17. 才艮据权利要求2至16的任意一项所述的车辆用动力传动装置，其中，所述第一原动机和所述差动机构配置成各自的旋转中心轴线位于同 一轴线上，在所述差动机构与所述第一变速齿轮副系统或第二变速齿轮副系统 之间，并且在所述第一原动机的旋转中心轴线上，^没置有将从所迷差动机 构的所述第三旋转元件传递的转矩反转其方向输出的逆转机构。
18. 根据权利要求17所述的车辆用动力传动装置，其中，设置有包括倒车用主动齿轮和倒车用从动齿轮的倒车用齿轮副，其 中所述倒车用主动齿轮，被从所述第二旋转元件传递来没有受到所述逆 转机构的反转作用的转矩，并且与所述差动才几构配置在同一轴线上；所述还设置有第六离合器单元，该第六离合器单元使所述倒车用齿轮副成 为能够在所述第二旋转元件和所述输出部件之间选择性地传递转矩的状 态。
19.根据权利要求1至18的任意一项所述的车辆用动力传动装置，其中，还设置有减速机构，该减速机构进行减速而将所述第二原动机的输出 传递到所述第二旋转元件。
全文摘要
本发明提供一种能够减少动力损失并且小型化、提高车载性的动力传动装置。具备第一原动机(2)、多个变速齿轮副(14～17)、输出部件(11、12)，还具备与第一原动机(2)连接的第一旋转元件(Cr)、第二旋转元件(Rg)以及选择性地向输出部件输出动力的第三旋转元件(Sn)，并且具备在该至少三个旋转元件之间进行差动作用的差动机构(1)、与第二旋转元件连接的第二原动机(3)，变速齿轮副包括设置在第一旋转元件和输出部件之间并且处于能够选择性地传递动力的状态的至少一对第一变速齿轮副；和设置在第三旋转元件和输出部件之间并且处于能够选择性地传递动力的状态的至少一对第二变速齿轮副，还具备选择性固定第二原动机以使其不进行旋转的锁止机构(SL)。
文档编号B60W20/00GK101687461SQ200880020710
公开日2010年3月31日 申请日期2008年6月18日 优先权日2007年6月19日
发明者出盐幸彦, 太田隆史, 驹田英明 申请人:丰田自动车株式会社