專利名稱：混合動力驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及把汽油發(fā)動機(jī)，柴油發(fā)動機(jī)等的內(nèi)燃機(jī)和通過電動機(jī)，電動機(jī)·發(fā)電機(jī)等的電力開始運轉(zhuǎn)并輸出動力的電動機(jī)作為動力源設(shè)置的混合動力驅(qū)動裝置。
背景技術(shù)：
眾所周知，內(nèi)燃機(jī)不可避免地產(chǎn)生廢氣。廢氣的成分或者量依靠內(nèi)燃機(jī)的運行狀態(tài)，作為一般的傾向在增加油門開度的高負(fù)荷運轉(zhuǎn)時，廢氣的清潔度容易降低，并且耗油量也容易降低。最近，對搭載了內(nèi)燃機(jī)的車輛排出的廢氣的清潔度的要求越來越高，針對這種需要，開發(fā)了混合動力驅(qū)動裝置。
所謂混合動力驅(qū)動裝置，是把內(nèi)燃機(jī)和電動機(jī)作為動力源設(shè)置的驅(qū)動裝置，也就是說，在效率最好的狀態(tài)下內(nèi)燃機(jī)運轉(zhuǎn)，在其他的運行狀態(tài)，把電動機(jī)作為輔助地或者作為動力源使用。因此，混合動力驅(qū)動裝置因為裝備著通過電流來控制力矩的電動機(jī)，所以沒有使用象以前的車輛那樣使用只把內(nèi)燃機(jī)作為動力源的變速裝置。但是象平行混合動力形式那樣，不但把內(nèi)燃機(jī)作為發(fā)電用的動力源，而且作為行駛用的動力源使用的混合動力驅(qū)動裝置，現(xiàn)在一般都裝備變速裝置。另外，也開發(fā)了把內(nèi)燃機(jī)的力矩和電動機(jī)的力矩輸入到行星齒輪機(jī)構(gòu)等的單一的變速機(jī)構(gòu)，放大并輸出內(nèi)燃機(jī)的輸出力矩的裝置。
其中一例刊登在日本專利公開平成9-37411號公報中。記載在這個公報

圖11上的裝置包括雙小齒輪型行星齒輪機(jī)構(gòu)，它的輸出軸連接在內(nèi)齒輪上的同時，電動機(jī)·發(fā)電機(jī)連接在中心齒輪上，并且設(shè)置有選擇地連接支撐架和發(fā)動機(jī)的輸入離合器，和選擇地固定支撐架的制動器，以及把支撐架和中心齒輪連接起來，將行星齒輪機(jī)構(gòu)整體化的一體化離合器。并且它的輸出軸能連接在無級變速器上。
因此，對記載在上述公報圖11上的混合動力驅(qū)動裝置來說，將動力從發(fā)動機(jī)輸入給支撐架的同時，也將動力從電動機(jī)·發(fā)電機(jī)輸入給中心齒輪的情況下，比發(fā)動機(jī)的力矩大的力矩將輸出給輸出部分的內(nèi)齒輪，讓電動機(jī)·發(fā)電機(jī)逆轉(zhuǎn)并吸收動力的話，能進(jìn)行發(fā)電。同時讓驅(qū)動力基于無級變速器的傳動比連續(xù)地變化。利用這樣的行星齒輪機(jī)構(gòu)的力矩放大機(jī)能和無級變速器的連續(xù)的傳動比的變更機(jī)能，可以是燃料利用率呈最好的狀態(tài)運轉(zhuǎn)內(nèi)燃機(jī)。
這樣，把電動機(jī)作為動力源設(shè)置的話，因此通過電流能控制電動機(jī)的輸出力矩，從基本上來說，不需要變速裝置。對上述以前的混合動力驅(qū)動裝置來說，也使用上述行星齒輪機(jī)構(gòu)和無級變速器作為使內(nèi)燃機(jī)的燃料利用率呈最好的狀態(tài)的控制裝置。因此，對上述行星齒輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)來說，靠內(nèi)燃機(jī)的輸出行駛的情況下，不能讓輸出元件的內(nèi)齒輪對于輸入元件的支撐架呈相反方向轉(zhuǎn)動。所以通過上述的混合動力裝置后退行駛的情況下，把內(nèi)燃機(jī)變成怠速狀態(tài)，同時用制動器固定支撐架，在這種狀態(tài)下，通過讓電動機(jī)·發(fā)電機(jī)作為電動機(jī)使用，讓輸出元件的內(nèi)齒輪和內(nèi)燃機(jī)呈相反方向轉(zhuǎn)動。
也就是說，上述以前的混合動力驅(qū)動裝置通過電動機(jī)進(jìn)行后退行駛。因此蓄電池的充電量(SOC)少的情況下，也許不能輸出后退行駛所要求的足夠的力矩。為了解決這個問題，可以起動內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行充電，增大蓄電池的充電量，這樣以來，必須等充電完了以后才能進(jìn)行后退行駛。特別是對電動機(jī)兼?zhèn)浒l(fā)電機(jī)型的平行混合動力裝置，因為不能同時進(jìn)行基于電動機(jī)的行駛和發(fā)電，在蓄電池的充電量降低的情況下，立刻進(jìn)行后退行駛將是困難的。
本發(fā)明的主要目的是提供一種混合動力驅(qū)動裝置，即使在蓄電池的充電量少的情況下它也能確保后退行駛所需要的力矩。
此外本發(fā)明的另一個目的是提供一種小型混合動力驅(qū)動裝置，它能通過內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行后退行駛。
發(fā)明的詳細(xì)說明本發(fā)明的第一特征混合動力裝置，包括把傳遞給輸出軸的動力翻轉(zhuǎn)的進(jìn)退切換機(jī)構(gòu)。輸入到這個進(jìn)退切換機(jī)構(gòu)的動力從電動機(jī)或者內(nèi)燃機(jī)被輸出，即使輸出的動力的方向是為了進(jìn)行前進(jìn)行駛的方向，也能通過進(jìn)退切換機(jī)構(gòu)翻轉(zhuǎn)傳遞給輸出軸的動力的方向，因此即使只驅(qū)動內(nèi)燃機(jī)也能進(jìn)行后退行駛。也就是說，不通過電動機(jī)也能進(jìn)行后退行駛。
本發(fā)明的混合動力裝置，包括無級變速器，這個無級變速器通過采用將驅(qū)動側(cè)部分和從動側(cè)部分平行排列的構(gòu)造，使混合動力驅(qū)動裝置的全長縮短。通過把進(jìn)退切換機(jī)構(gòu)設(shè)置在從動側(cè)部分的同一軸線上，從而有效地利用空間使裝置小型化。
并且通過把設(shè)定前進(jìn)狀態(tài)的第一結(jié)合裝置和設(shè)定后退狀態(tài)的第二結(jié)合裝置設(shè)置在從動側(cè)部分的兩側(cè)，能使裝置小型化。
本發(fā)明的其他的特征的混合動力驅(qū)動裝置，通過行星齒輪機(jī)構(gòu)把電動機(jī)輸出的動力和內(nèi)燃機(jī)輸出的動力合成以后，輸出給輸出部件。從行星齒輪機(jī)構(gòu)往輸出部件輸出動力的時候，因為能把輸出部件選擇地連接在行星齒輪機(jī)構(gòu)的任意的兩個轉(zhuǎn)動元件上，并且用制動器能固定行星齒輪機(jī)構(gòu)的任意的一個轉(zhuǎn)動元件，所以能把被行星齒輪機(jī)構(gòu)輸入的動力翻轉(zhuǎn)以后輸出給輸出部件。因此只靠內(nèi)燃機(jī)的動力也能進(jìn)行后退行駛。把電動機(jī)的動力和內(nèi)燃機(jī)的動力合成的機(jī)構(gòu)也兼?zhèn)浜笸诵旭偟臋C(jī)構(gòu)，所以構(gòu)成裝置的部件數(shù)減少從而實現(xiàn)小型化。
對本發(fā)明來說，通過雙小齒輪型的行星齒輪機(jī)構(gòu)，單一小齒輪型的行星齒輪機(jī)構(gòu)，以及拉維尼約喔(ravignaux)型的行星齒輪機(jī)構(gòu)，能夠成具有合成力矩并且為了后退行駛而能改變動力的方向的機(jī)構(gòu)，并且通過組合多個行星齒輪機(jī)構(gòu)，也能構(gòu)成具有合成力矩并且為了后退行駛而能改變動力的方向的機(jī)構(gòu)。
圖的簡單說明圖1是一例說明本發(fā)明的示意圖。
圖2是表示磨擦接合裝置的接合或釋放狀態(tài)的圖表，其目的是用于設(shè)定如圖1所示混合動力驅(qū)動裝置的各運行方式。
圖3是曲線圖，它是關(guān)于如圖1所示的力矩放大機(jī)構(gòu)的行星齒輪機(jī)構(gòu)。
圖4是曲線圖，它是關(guān)于如圖1所示的進(jìn)退轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的行星齒輪機(jī)構(gòu)。
圖5是另一例說明本發(fā)明的示意圖。
圖6是又一例說明本發(fā)明的示意圖。
圖7是一例表示本發(fā)明的簡略視圖。
圖8是表示磨擦接合裝置的接合或釋放狀態(tài)的圖表，其目的是用于設(shè)定如圖7所示混合動力驅(qū)動裝置的各運行方式。
圖9是曲線圖，它說明于圖7所示的混合動力驅(qū)動裝置有關(guān)的發(fā)動機(jī)起動方式的各轉(zhuǎn)動元件的轉(zhuǎn)動狀態(tài)。
圖10是曲線圖，它說明于圖7所示的混合動力驅(qū)動裝置有關(guān)的ETC方式的各轉(zhuǎn)動元件的轉(zhuǎn)動狀態(tài)。
圖11是曲線圖，它說明于圖7所示的混合動力驅(qū)動裝置有關(guān)的后退行駛時的發(fā)動機(jī)方式的各轉(zhuǎn)動元件的轉(zhuǎn)動狀態(tài)。
圖12是部分剖視圖，表示圖7所示的混合動力驅(qū)動裝置的一個具體例子。
圖13也是部分剖視圖，和圖12一樣，表示圖7所示的混合動力驅(qū)動裝置的一個具體例子的其他部分。
圖14也是部分剖視圖，和圖12一樣，表示圖7所示的混合動力驅(qū)動裝置的一個具體例子的另外的部分。
圖15是另一例表示本發(fā)明的簡略視圖。
圖16是表示磨擦接合裝置的接舍或釋放狀態(tài)的圖表，其目的是用于設(shè)定如圖15所示混合動力驅(qū)動裝置的各運行方式。
圖17是曲線圖，它說明于圖15所示的混合動力驅(qū)動裝置有關(guān)的發(fā)動機(jī)起動方式的各轉(zhuǎn)動元件的轉(zhuǎn)動狀態(tài)。
圖18是曲線圖，它說明于圖15所示的混合動力驅(qū)動裝置有關(guān)的ETC方式的各轉(zhuǎn)動元件的轉(zhuǎn)動狀態(tài)。
圖19是曲線圖，它說明于圖15所示的混合動力驅(qū)動裝置有關(guān)后退行駛時的發(fā)動機(jī)方式的各轉(zhuǎn)動元件的轉(zhuǎn)動狀態(tài)。
圖20是表示在圖15所示的混合動力驅(qū)動裝置的基礎(chǔ)上增加了油泵的簡略視圖。
圖21是又一例表示本發(fā)明的簡略視圖。
圖22是表示磨擦接合裝置的接合或釋放狀態(tài)的圖表，其目的是用于設(shè)定如圖21所示混合動力驅(qū)動裝置的各運行方式。
圖23是曲線圖，它說明于圖21所示的混合動力驅(qū)動裝置有關(guān)的發(fā)動機(jī)起動方式的各轉(zhuǎn)動元件的轉(zhuǎn)動狀態(tài)。
圖24是曲線圖，它說明于圖21所示的混合動力驅(qū)動裝置有關(guān)的ETC方式的各轉(zhuǎn)動元件的轉(zhuǎn)動狀態(tài)。
圖25是曲線圖，它說明于圖21所示的混合動力驅(qū)動裝置有關(guān)的后退行駛時的發(fā)動機(jī)方式的各轉(zhuǎn)動元件的轉(zhuǎn)動狀態(tài)。
圖26是又一例表示本發(fā)明的簡略視圖。
圖27是表示磨擦接合裝置的接合或釋放狀態(tài)的圖表，其目的是用于設(shè)定如圖26所示混合動力驅(qū)動裝置的各運行方式。
圖28是曲線圖，它說明于圖26所示的混合動力驅(qū)動裝置有關(guān)的發(fā)動機(jī)起動方式的各轉(zhuǎn)動元件的轉(zhuǎn)動狀態(tài)。
圖29是曲線圖，它說明于圖26所示的混合動力驅(qū)動裝置有關(guān)的ETC方式的各轉(zhuǎn)動元件的轉(zhuǎn)動狀態(tài)。
圖30是曲線圖，它說明于圖26所示的混合動力驅(qū)動裝置有關(guān)的后退行駛時的發(fā)動機(jī)方式的各轉(zhuǎn)動元件的轉(zhuǎn)動狀態(tài)。
圖31是表示在圖26所示的混合動力驅(qū)動裝置的基礎(chǔ)上增加了油泵的簡略視圖。
圖32是又一例表示本發(fā)明的簡略視圖。
圖33是表示磨擦接合裝置的接合或釋放狀態(tài)的圖表，其目的是用于設(shè)定如圖32所示混合動力驅(qū)動裝置的各運行方式。
圖34是曲線圖，它說明于圖32所示的混合動力驅(qū)動裝置有關(guān)的發(fā)動機(jī)起動方式的各轉(zhuǎn)動元件的轉(zhuǎn)動狀態(tài)。
圖35是曲線圖，它說明于圖32所示的混合動力驅(qū)動裝置有關(guān)的ETC方式的各轉(zhuǎn)動元件的轉(zhuǎn)動狀態(tài)。
圖36是曲線圖，它說明于圖32所示的混合動力驅(qū)動裝置有關(guān)的后退行駛時的發(fā)動機(jī)方式的各轉(zhuǎn)動元件的轉(zhuǎn)動狀態(tài)。
圖37是又一例表示本發(fā)明的簡略視圖。
圖38是表示磨擦接合裝置的接合或釋放狀態(tài)的圖表，其目的是用于設(shè)定如圖37所示混合動力驅(qū)動裝置的各運行方式。
圖39是曲線圖，它說明于圖37所示的混合動力驅(qū)動裝置有關(guān)的發(fā)動機(jī)起動方式的各轉(zhuǎn)動元件的轉(zhuǎn)動狀態(tài)。
圖40是曲線圖，它說明于圖37所示的混合動力驅(qū)動裝置有關(guān)的ETC方式的各轉(zhuǎn)動元件的轉(zhuǎn)動狀態(tài)。
圖41是曲線圖，它說明于圖37所示的混合動力驅(qū)動裝置有關(guān)的后退行駛時的發(fā)動機(jī)方式的各轉(zhuǎn)動元件的轉(zhuǎn)動狀態(tài)。
圖42是又一例表示本發(fā)明的簡略視圖。
圖43是曲線圖，它說明于圖42所示的混合動力驅(qū)動裝置有關(guān)的ETC方式的各轉(zhuǎn)動元件的轉(zhuǎn)動狀態(tài)。
圖44是曲線圖，它說明于圖42所示的混合動力驅(qū)動裝置有關(guān)的后退行駛時的發(fā)動機(jī)方式的各轉(zhuǎn)動元件的轉(zhuǎn)動狀態(tài)。
圖45是曲線圖，它說明于圖42所示的混合動力驅(qū)動裝置有關(guān)的再生制動時的各轉(zhuǎn)動元件的轉(zhuǎn)動狀態(tài)。
圖46是又一例表示本發(fā)明的簡略視圖。
圖47是曲線圖，它說明于圖46所示的混合動力驅(qū)動裝置有關(guān)的ETC方式的各轉(zhuǎn)動元件的轉(zhuǎn)動狀態(tài)。
圖48是曲線圖，它說明于圖46所示的混合動力驅(qū)動裝置有關(guān)的后退行駛時的發(fā)動機(jī)方式的各轉(zhuǎn)動元件的轉(zhuǎn)動狀態(tài)。
實施本發(fā)明的最好的形態(tài)下面，具體地說明本發(fā)明。圖1是一例表示本發(fā)明的混合動力驅(qū)動裝置的模式圖；其中汽油發(fā)動機(jī)，柴油發(fā)動機(jī)等內(nèi)燃機(jī)1的輸出部分也就是曲軸2連接在裝有減振器機(jī)構(gòu)3的飛輪4上。在曲軸2和飛輪4的同一軸線上設(shè)有輸入軸5；這個輸入軸5通過減振器機(jī)構(gòu)3連接在飛輪4上。
在輸入軸5的外周側(cè)面并在鄰接所述飛輪4的部分，電動機(jī)兼發(fā)電機(jī)(電動機(jī)·發(fā)電機(jī))6被設(shè)置在和輸入軸5同一的軸線上。電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6和以前被用于混合動力驅(qū)動裝置的時候一樣，在具有線圈7的定子8的內(nèi)周側(cè)面，設(shè)有能自由旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子9，通過給線圈7通電，轉(zhuǎn)子9轉(zhuǎn)動并輸出力矩。也就是說，轉(zhuǎn)子9相當(dāng)于輸出部件。相反，通過外力讓轉(zhuǎn)子9轉(zhuǎn)動，會在線圈7上產(chǎn)生電動勢。這個線圈7通過控制回路11電氣連接在蓄電池10上。
隔著電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6在飛輪4的另一邊，力矩放大機(jī)構(gòu)12設(shè)置在和輸入軸5同一的軸線上。如圖1所示的例子中，力矩放大機(jī)構(gòu)12以單一小齒輪型的一套行星齒輪機(jī)構(gòu)13為主體構(gòu)成。也就是說，中心齒輪14和作為內(nèi)齒輪的齒圈15設(shè)置在同心圓上的同時，嚙合在中心齒輪14和內(nèi)齒輪15上的小齒輪通過支撐架16保持自由自在的公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)。
把所述內(nèi)齒輪15選擇地連接在輸入軸5上的輸入離合器17被設(shè)置。因此，內(nèi)齒輪15是第一輸入元件。這個輸入離合器17也就是磨擦接合裝置，比方說由通過油壓接合或釋放的多板離合器構(gòu)成，設(shè)置在所述行星齒機(jī)構(gòu)13的附近并和輸入軸5同一的軸線上。中心齒輪14連接在所述轉(zhuǎn)子9上，因此，中心齒輪14是第二輸入元件。
在輸入離合器17的外周側(cè)面，為了把行星齒輪機(jī)構(gòu)13一體化，直接離合器18設(shè)置在和輸入軸5同一的軸線上。這個輸入離合器18也就是磨擦接合裝置，比方說由通過油壓接合或釋放的多板離合器構(gòu)成。并且這個離合器的輪轂連接在內(nèi)齒輪15上，這個離舍器的轉(zhuǎn)動筒連接在支撐架16上。因此，直接離合器18通過接合，使行星齒輪機(jī)構(gòu)13的兩個元件的內(nèi)齒輪15和支撐架16能一起轉(zhuǎn)動地連接起來，從而實現(xiàn)行星齒輪機(jī)構(gòu)13的一體化。
單向離合器20設(shè)置在輸出元件的支撐架16和外罩19等的指定固定部分之間。在支撐架16和所述內(nèi)燃機(jī)1的曲軸2呈相反方向轉(zhuǎn)動的時候，這個單向離合器20將接合。因此，這個單向離合器20是為了防止在起動時車輛的后退現(xiàn)象而設(shè)置的防滑裝置。
除力矩放大機(jī)構(gòu)12以外，同時也設(shè)有無級變速器21。圖1所示是適用于前置發(fā)動機(jī)前輪驅(qū)動車或者后置發(fā)動機(jī)后輪驅(qū)動車的例子，因此采用了傳動帶式的無級變速器21。也就是說，能夠改變槽寬的驅(qū)動滑輪22和輸入軸5設(shè)置在同一軸線上的同時，這個驅(qū)動滑輪22和所述支撐架16連接成一個整體。同時，能夠改變槽寬的從動滑輪23其轉(zhuǎn)動中心軸線和輸入軸5呈平行的狀態(tài)設(shè)置著。
這個驅(qū)動滑輪22由設(shè)置在同一軸線上的固定滑輪24和可動滑輪25構(gòu)成，其中可動滑輪25能夠沿著軸線方向相對于固定滑輪24移動。通過油壓缸(圖中未示)等的傳動機(jī)構(gòu)將圖1左側(cè)的可動滑輪25沿著軸線方向移動，來變化固定滑輪24和可動滑輪25之間的槽寬。
同樣，從動滑輪23也由固定滑輪26和可動滑輪27構(gòu)成。因為總是讓驅(qū)動滑輪22的槽的中心和從動滑輪23的槽的中心呈一致的狀態(tài)，在驅(qū)動滑輪22當(dāng)中的可動滑輪25半徑方向的外側(cè)，設(shè)置著從動滑輪23當(dāng)中的固定滑輪26，同時，在驅(qū)動滑輪22當(dāng)中的固定滑輪24半徑方向的外側(cè)，設(shè)置著從動滑輪23當(dāng)中的可動滑輪27。同樣，對于這個從動滑輪23，也通過油壓缸(圖中未示)等的傳動機(jī)構(gòu)將可動滑輪27沿著軸線方向前后移動，來變化槽寬。
傳動帶28被纏繞在這些滑輪22，23上。這個傳動帶28由多數(shù)的金屬片連接而成。通過把這個傳動帶28夾插在滑輪24，25，26，27之間傳達(dá)力矩，并按照槽寬的大小來增減傳動帶的纏繞半徑。因此，前后移動各可動滑輪25，27，讓槽寬在驅(qū)動側(cè)和從動側(cè)之間相互呈相反方向變化，來連接變化傳動帶28的纏繞半徑，通過這個使驅(qū)動側(cè)和從動側(cè)之間的纏繞半徑的比也就是說傳動比連續(xù)變化。這個驅(qū)動滑輪22相當(dāng)于本發(fā)明的驅(qū)動側(cè)部件，從動滑輪23相當(dāng)于本發(fā)明的從動側(cè)部件。
在圖1所示的驅(qū)動滑輪22的右側(cè)，力矩放大機(jī)構(gòu)12和電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6以及內(nèi)燃機(jī)1并排設(shè)置在同一軸線上，同樣在圖1所示的從動滑輪23的右側(cè)，進(jìn)退切換機(jī)構(gòu)29和從動滑輪23設(shè)置在同一軸線上。圖1所示的這個進(jìn)退切換機(jī)構(gòu)29以雙小齒輪型的行星齒輪機(jī)構(gòu)30為主體而構(gòu)成。這個行星齒輪機(jī)構(gòu)30由以下的機(jī)構(gòu)而構(gòu)成，也就是說，把中心齒輪31和內(nèi)齒輪32設(shè)置在同心圓上，在中心齒輪31和內(nèi)齒輪32之間，設(shè)置有嚙合在中心齒輪31上的第一小齒輪和嚙合在這個第一小齒輪以及內(nèi)齒輪32上的第二小齒輪，這些小齒輪通過支撐架33來保持。
中心齒輪31連接在所述從動滑輪23上，支撐架33連接在輸出軸34上。前進(jìn)離合器35設(shè)置在中心齒輪31和內(nèi)齒輪32之間，這個前進(jìn)離合器35是將行星齒輪機(jī)構(gòu)30整體化并呈前進(jìn)狀態(tài)的接合裝置。同時，后退制動器36設(shè)置在內(nèi)齒輪32和外罩19等的指定的固定部分之間，這個后退制動器36是將支撐架33相對于中心齒輪31呈相反方向轉(zhuǎn)動即呈后退狀態(tài)的接和裝置。具體地說，隔著行星齒輪機(jī)構(gòu)30在所述從動滑輪23的相反側(cè)設(shè)置著前進(jìn)離合器35，同時在內(nèi)齒輪32的外周側(cè)面設(shè)置著后退制動器36。
所述的進(jìn)退切換機(jī)構(gòu)29設(shè)置在所述力矩放大機(jī)構(gòu)12的半徑方向的外側(cè)，這個部分是因這設(shè)置了無級變速器21的從動滑輪23而多出的空間部分，因此，將這個多出的空間部分有效地利用起來設(shè)置了進(jìn)退切換機(jī)構(gòu)29。
連接在支撐架33上的輸出軸34的從動滑輪23以及進(jìn)退切換機(jī)29設(shè)置在同一軸線上。輸出齒輪37和這個輸出軸34連接為一個整體。中間軸38和輸出軸34呈平行的狀態(tài)設(shè)置著。在這個中間軸38上，設(shè)置有嚙合在輸出齒37上的從動齒輪39和比從動齒輪39半徑小的主動齒輪40。這個主動齒輪40嚙合在差速器單元41的內(nèi)齒輪42上。并且，這個主動齒輪40最好設(shè)置在所述力矩放大機(jī)構(gòu)12以及前進(jìn)離合器35的外周側(cè)面。
圖1所示的符號43表示油壓泵，這個油壓泵43通過所述輸入軸5和傳動帶44以能傳遞力矩的狀態(tài)連接著。同時，在這個油壓泵43上連接著電動機(jī)45，并且這個油壓泵43能單獨驅(qū)動。圖1所示的符號46表示車體的大梁，通過如上所述地設(shè)置進(jìn)退切換機(jī)構(gòu)29，來避免進(jìn)退切換機(jī)構(gòu)29和大梁46的干擾。
對所述的混合動力驅(qū)動裝置，因為將內(nèi)燃機(jī)1的輸出和電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的輸出用力矩放大機(jī)構(gòu)12合成以后再進(jìn)行輸出，如圖2所示地能用復(fù)數(shù)的方式進(jìn)行運轉(zhuǎn)。同時，用所述的復(fù)數(shù)的方式能進(jìn)行前進(jìn)行駛和后退行駛。圖2所示的○符號表示接合狀態(tài)或者驅(qū)動狀態(tài)，×符號表示釋放狀態(tài)或者非驅(qū)動狀態(tài)。下面對各運轉(zhuǎn)方式進(jìn)行說明。
力矩放大方式是將內(nèi)燃機(jī)1的輸出通過控制電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的力矩來放大并輸出的運轉(zhuǎn)方式。因此，這個力矩放大方式將驅(qū)動內(nèi)燃機(jī)1，并為了把內(nèi)燃機(jī)1的輸出力矩傳遞給力矩放大機(jī)構(gòu)12將接合輸入離合器17。同時，為了把構(gòu)成力矩放大機(jī)構(gòu)12的行星齒輪機(jī)構(gòu)13的各轉(zhuǎn)動元件整體化，將釋放直接離合器18。為了接合輸入離合器而需要的油壓，在內(nèi)燃機(jī)1起動以前，將通過電動機(jī)45驅(qū)動油壓泵43來提供，在行駛中，將通過傳動帶44把力矩從輸入軸5傳遞給油壓泵43并驅(qū)動油壓泵43來提供。
圖3表示所述行星齒輪機(jī)構(gòu)13的曲線圖。從這個圖中可以看出，作為第二輸入元件的中心齒輪14的轉(zhuǎn)速(電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的轉(zhuǎn)速)比作為第一輸入元件的內(nèi)齒輪15的轉(zhuǎn)速(內(nèi)燃機(jī)1的輸出轉(zhuǎn)速)小的時候，輸出元件的支撐架16的轉(zhuǎn)速比內(nèi)燃機(jī)1的輸出轉(zhuǎn)速小。因此，將從中心齒輪14輸入的電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的力矩附加給從內(nèi)齒輪15輸入的內(nèi)燃機(jī)1的輸出力矩，通過支撐架16輸出把這些力矩合成以后的總力矩。也就是說，從支撐架16輸出的力矩比從內(nèi)燃機(jī)1輸入的力矩大，行星齒輪機(jī)構(gòu)13起著力矩的放大作用。
進(jìn)一步，在讓轉(zhuǎn)子9和中心齒輪14同時逆轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6作為發(fā)電機(jī)使用。也就是說，利用內(nèi)燃機(jī)1的一部分輸出進(jìn)行發(fā)電。這個發(fā)電領(lǐng)域是被圖3中的“a”直線和“b”直線所包圍的范圍。相反，增大支撐架16的轉(zhuǎn)速(輸出轉(zhuǎn)速)，讓中心齒輪13開始正轉(zhuǎn)的話，電流將供給電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6，這時電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6作為電動機(jī)使用，因此將從蓄電池10放電。這個放電領(lǐng)域是被圖3中的“b”直線和“c”直線所包圍的范圍。
因為在這個力矩放大方式中，輸出元件的支撐架16呈正轉(zhuǎn)的狀態(tài)，在支撐架16和外罩19等的指定的固定部分之間設(shè)置的單向離合器20呈釋放狀態(tài)。
因為所述的支撐架16通過聯(lián)結(jié)轉(zhuǎn)筒等的連接裝置連接在無級變速器21的驅(qū)動滑輪22上，所以力矩放大機(jī)構(gòu)12的輸出力矩能傳遞給這個驅(qū)動滑輪22。對于這個無級變速器21，在增大驅(qū)動滑輪22的槽寬的同時，相應(yīng)地減小從動滑輪23的槽寬的情況下，傳動帶28對驅(qū)動滑輪22的纏繞半徑將變小，傳動帶28對從動滑輪23的纏繞半徑將變大，所以由這些纏繞半徑?jīng)Q定的傳動比將變小，和這個相反，減小驅(qū)動滑輪22的槽寬的同時，增大從動滑輪23的槽寬的情況下，傳動比將變大。這種傳動比的變更·設(shè)定也可以通過油壓讓各可動滑輪25，27沿著軸線方向移動來進(jìn)行。
這樣被增速或者被減速的力矩通過從動滑輪23傳遞給進(jìn)退切換機(jī)構(gòu)29。圖4表示構(gòu)成這個進(jìn)退切換機(jī)構(gòu)29的行星齒輪機(jī)構(gòu)30的曲線圖。如前所述，對這個行星齒輪機(jī)構(gòu)30來說，因為中心齒輪31是輸入元件。支撐架33是輸出元件，所以通過固定內(nèi)齒輪32，使支撐架33相對于中心齒輪31呈相反方向轉(zhuǎn)動。也就是說，呈后退狀態(tài)。具體地說，讓后退制動器36接合來固定內(nèi)齒輪32的同時，釋放前進(jìn)離合器35。在這種情況下，作為輸出元件的支撐架33的轉(zhuǎn)速相對于作為輸入元件的中心齒輪31的轉(zhuǎn)速將要降低，所以輸出力矩相對于輸入力矩將要增大。
通過連接任意的兩個轉(zhuǎn)動元件使整體一起轉(zhuǎn)動的話，輸入力矩將原樣不動地從支撐架33輸出。也就是說，呈前進(jìn)狀態(tài)。具體地說，讓前進(jìn)離合器35接合來連接中心齒輪31和支撐架33，并釋放后退制動器36。
這樣，通過進(jìn)退切換機(jī)構(gòu)29使力矩呈正轉(zhuǎn)狀態(tài)或者反轉(zhuǎn)狀態(tài)而輸出。這個力矩從輸出軸34以及輸出齒輪37，經(jīng)過從動齒輪39，中間軸38，主動齒輪40，以及內(nèi)齒輪42，傳遞給差速器單元41。
下面說明直接電動機(jī)方式。這個運轉(zhuǎn)方式是把電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6作為電動機(jī)使用，只利用電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的動力行駛的方式。這往往在鬧市區(qū)或者住宅區(qū)等以低速行駛的時候使用。
因此，這個直接電動機(jī)方式就是讓內(nèi)燃機(jī)1停止運轉(zhuǎn)，并釋放輸入離合器17，切斷內(nèi)燃機(jī)1和力矩放大機(jī)構(gòu)12。并且對力矩放大機(jī)構(gòu)12不進(jìn)行力矩的合成，所以接合直接離合器18，讓行星齒輪機(jī)構(gòu)13整體化。這樣電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的輸出力矩將原樣不動地傳遞給無級變速器21的驅(qū)動滑輪22。在這種情況下，因為支撐架16將正轉(zhuǎn)，所以單向離合器20呈釋放狀態(tài)。
并且通過這個無級變速器21進(jìn)行增速或者減速，其輸出力矩傳遞給進(jìn)退切換機(jī)構(gòu)29。其中無級變速器21的作用和進(jìn)退切換機(jī)構(gòu)29的作用如前所述。也就是說，對這個直接電動機(jī)方式來說，也能夠任意設(shè)定傳動比也能夠任意選擇前進(jìn)和后退。
和這個相反，直接發(fā)動機(jī)方式是只靠內(nèi)燃機(jī)1的動力行駛的方式。為往往在以一定的高速行駛時使用。因此，這個直接發(fā)動機(jī)方式為了使內(nèi)燃機(jī)1和無級變速器21直接聯(lián)系起來，將接舍輸入離合器17和直接離合器18。并且單向器20呈釋放狀態(tài)。
因此，內(nèi)燃機(jī)1的輸出力矩傳遞給無級變速器21，然后如前所述地進(jìn)行增速或減速，接著把輸出力矩傳遞給進(jìn)退切換機(jī)構(gòu)29，接著變成前進(jìn)狀態(tài)或者后退狀態(tài)輸出給輸出軸34。通過把力矩放大機(jī)構(gòu)12的行星齒輪機(jī)構(gòu)13整體化，電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的轉(zhuǎn)子9和中心齒輪14共同轉(zhuǎn)動，使電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6產(chǎn)生電動勢，電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6作為發(fā)電機(jī)使用。
下面說明加速時常用的電動機(jī)輔助方式。這個轉(zhuǎn)動方式是在內(nèi)燃機(jī)1的輸出上加上電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的輸出從而獲得更大的驅(qū)動力的方式，也就是說，驅(qū)動內(nèi)燃機(jī)1，將電流供給電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6，把電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6作為電動機(jī)使用。為了把內(nèi)燃機(jī)1以及電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的輸出作為行駛的動力使用，將接合力矩放大機(jī)構(gòu)12的各個離合器17，18，使行星齒輪機(jī)構(gòu)13整體化。并且單向離合器20呈釋放狀態(tài)。
因此，內(nèi)燃機(jī)1的輸出和電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的輸出將原樣不動地傳遞給無級變速器21。輸入到無級變速器21的力矩被增速或者減速以后傳遞給進(jìn)退切換機(jī)構(gòu)29，然后變成前進(jìn)狀態(tài)或者后退狀態(tài)輸出給輸出軸34。無級變速器21和進(jìn)退切換機(jī)構(gòu)29的作用如前所述。
下面說明再生制動方式。這個再生制動方式是把車輛擁有的動能在減速時作為電能回收的方式。因此，內(nèi)燃機(jī)1和電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6都處于非驅(qū)動狀態(tài)。為了防止車輛擁有的動能作為摩擦熱被消費，將釋放輸入離合器17并把內(nèi)燃機(jī)1從力矩放大機(jī)構(gòu)12分離。和這個相反，為了把減速時的慣性能量輸入給電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6，將接合直接離合器18，讓行星齒輪機(jī)構(gòu)13的整體一起轉(zhuǎn)動。
另外，在車輛前進(jìn)行駛的情況下，前進(jìn)離合器35如前所述地接合起來，后退制動器36被釋放。在車輛后退行駛的情況下，前進(jìn)離合器35被釋放，后退制動器36被接合起來。在所謂有關(guān)油門的狀態(tài)下，動力從輸出軸34輸入給力矩放大機(jī)構(gòu)12，無級變速器21和前進(jìn)行駛時一樣轉(zhuǎn)動，把從輸出軸34輸入的力矩增速或者減速以后傳遞給力矩放大機(jī)構(gòu)12的行星齒輪機(jī)構(gòu)13。因為行星齒輪機(jī)構(gòu)13接合著直接離合器18其全體能一起轉(zhuǎn)動，所以轉(zhuǎn)子9和這個行星齒輪機(jī)構(gòu)13共同旋轉(zhuǎn)，其結(jié)果，電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6進(jìn)行發(fā)電。通過把車輛擁有的動能變換成電能而回收，進(jìn)行車輛的控制。在這種情況下，行星齒輪機(jī)構(gòu)13的支撐架16正轉(zhuǎn)，單向離合器呈釋放狀態(tài)。
下面對發(fā)動機(jī)起動方式進(jìn)行說明。對所述的混合動力驅(qū)動裝置來說，內(nèi)燃機(jī)1和電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6通過力矩放大機(jī)構(gòu)12以能傳遞力矩的狀態(tài)連接在一起，所以能通過電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6起動內(nèi)燃機(jī)1。也就是說，車輛停止的時候，無級變速器21以及進(jìn)退切換機(jī)構(gòu)29等的所有轉(zhuǎn)動元件都停止，所以構(gòu)成力矩放大機(jī)構(gòu)12的行星齒輪機(jī)構(gòu)13的各元件也停止。要從這個狀態(tài)讓內(nèi)燃機(jī)1正轉(zhuǎn)，必須讓連接在中心齒輪14的電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6逆轉(zhuǎn)。
從圖3的曲線圖再一次說明，接合輸入離合器17，把內(nèi)燃機(jī)1連接在行星齒輪機(jī)構(gòu)13上，釋放直接離合器18，使行星齒輪機(jī)構(gòu)13的各部分能相對轉(zhuǎn)動，在這種狀態(tài)下，讓連接中心齒輪14，支撐架16，以及內(nèi)齒輪15的直線以支撐架16為中心呈反時針方向轉(zhuǎn)動。也就是說，通過降低中心齒輪14的轉(zhuǎn)動，中心齒輪14的逆轉(zhuǎn)被單向離器20阻止，內(nèi)齒輪15的轉(zhuǎn)動將提高。換句話說，給電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6通電，把電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6作為電動機(jī)使用，其轉(zhuǎn)動方向?qū)⒛孓D(zhuǎn)。其結(jié)果，內(nèi)燃機(jī)1的曲軸2和內(nèi)齒輪15同時正轉(zhuǎn)，內(nèi)燃機(jī)1開始起動。
和這個相反，在行駛中起動內(nèi)燃機(jī)1的情況下，給電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6通電，把電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6作為電動機(jī)使用，其轉(zhuǎn)動方向?qū)⒄D(zhuǎn)。也就是說，停止內(nèi)燃機(jī)1行駛的狀態(tài)是把電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的輸出作為驅(qū)動力的狀態(tài)，象在前述的直接發(fā)動機(jī)方式說明的，輸入離合器17和直接離合器18接合在一起。也就是說，行星齒輪機(jī)構(gòu)13的全體一起轉(zhuǎn)動，通過電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6強(qiáng)制地使內(nèi)燃機(jī)1轉(zhuǎn)動并行駛。因此，通過把燃料供給內(nèi)燃機(jī)1，使內(nèi)燃機(jī)1起動。
涉及本發(fā)明的上述混合動力驅(qū)動裝置是這樣的一個裝置，即通過進(jìn)退轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)29，把從無級變速器21輸出的力矩原樣不動地傳遞給輸出軸34，或者反轉(zhuǎn)以后傳遞給輸出軸34，所以動力源的轉(zhuǎn)動方向無論前進(jìn)行駛也好，后退行駛也好，可以是一樣的。因此，在不得不只通過不能反轉(zhuǎn)起動的內(nèi)燃機(jī)1行駛的情況下，也就是說，因為蓄電池的充電量少而電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的輸出力矩不夠的情況下，通過驅(qū)動內(nèi)燃機(jī)1行駛，能充分確保后退行駛時的驅(qū)動力矩。
同時，對上述的混合動力驅(qū)動裝置來說，無級變速器21采用了傳動帶式的裝置，所以增大傳遞力矩的時候，可以增大各個滑輪的半徑；又因為從動滑輪23和進(jìn)退轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)29設(shè)置在同一軸線上，伴隨著設(shè)置從動滑輪23而產(chǎn)生的空間被有效利用，從而使裝置全體小型化。
前述的進(jìn)退轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)29的前進(jìn)離合器35是把輸入部分和輸出部分連接在一起的離合器。因此，這個前進(jìn)離合器35可以是選擇地連接從動滑輪23和輸出軸34的結(jié)構(gòu)。圖5表示這個例子。
也就是說，圖5所示的例子中，設(shè)定輸出軸34使它的軸線沿著從動滑輪23的中心線，使它的長度達(dá)到能貫通從動滑輪23，并在從動滑輪23的兩側(cè)，設(shè)置有雙小齒輪型的行星齒輪機(jī)構(gòu)30和前進(jìn)離合器35。更具體地說，隔著從動滑輪23，在圖5的左側(cè)設(shè)置行星齒輪機(jī)構(gòu)30，與之相對，在圖5的右側(cè)設(shè)置前進(jìn)離合器35。
輸出軸34的一端(圖5的左側(cè))連接在行星齒輪機(jī)構(gòu)30的中心齒輪上，在內(nèi)齒輪32的外周側(cè)面設(shè)置著后退制動器36。選擇地連接從動滑輪23和輸出軸34的前進(jìn)離合器35和輸出軸34在同一軸線上，并且設(shè)置在所述力矩放大機(jī)構(gòu)12的外周側(cè)面。其他的結(jié)構(gòu)和圖1一樣，因此將省略和圖1同樣符號的說明。
前述的無級變速器21裝置由驅(qū)動滑輪22和從動滑輪23以及纏繞在這些滑輪22，23上的傳送帶28構(gòu)成，這些滑輪22，23為了改變槽寬由固定滑輪24，26和可動滑輪25，27而構(gòu)成。因此，需要移動可動滑輪25，27的傳動機(jī)構(gòu)和移動空間。
在圖1以及圖5所示的例子中，是把驅(qū)動滑輪22的可動滑輪25設(shè)置在輸入軸5的軸端部分(圖1以及圖5的右側(cè)端部分)，所以在它的外周側(cè)面將騰出空間。圖1所示的例子中，為了使這個可動滑輪25的外周側(cè)面的空間部分盡可能地縮小，將圖中未示的機(jī)殼凹下，避免和大梁產(chǎn)生干擾。圖5所示的例子中，有效地利用可動滑輪25的外周側(cè)面的空間部分，在那里設(shè)置有為了執(zhí)行進(jìn)退轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)29的行星齒輪機(jī)構(gòu)30。因此，即使是圖5所示的機(jī)構(gòu)也能有效地利用空間使裝置小型化。
上述圖1以及圖5中的例子中，無級變速器21采用了傳送帶式的變速器，對這個發(fā)明來說，也可以采用其他類型的無級變速器，比方說如圖6所示的圓環(huán)型的無級變速器。圖6所示的例子中，輸入圓盤51以及輸出圓盤52和力矩放大機(jī)構(gòu)12設(shè)置在同一軸線上，輸入圓盤51以及輸出圓盤52互相面對形成圓環(huán)面。輸入圓盤51位于力矩放大機(jī)構(gòu)12之側(cè)，相當(dāng)于力矩放大機(jī)構(gòu)12的輸出部分的支撐架16連接在輸入圓盤51上面。
隔著相對這個輸入圓盤51的輸出圓盤52，在輸入圓盤51的相反側(cè)，設(shè)置著構(gòu)成進(jìn)退轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)29的行星齒輪機(jī)構(gòu)30。并且其中心齒輪31和輸出圓盤52能一起回轉(zhuǎn)地連接在一起。在輸入圓盤51以及輸出圓盤52的互相相對的圓環(huán)面之間，設(shè)有傳動盤53。這個傳動盤53能以其中心軸線為中心自由自在地自轉(zhuǎn)，并且其中心軸線能在包含各圓盤51，52的中心軸線的面內(nèi)偏斜。因此，傳動盤對各圓盤51，52的接觸半徑隨著傳動盤53的偏斜而變化，其結(jié)果，相對于輸入圓盤51的輸出圓盤52的轉(zhuǎn)速，也就是說，傳動比能連續(xù)地變化。
圖6所示的例子中，因為從內(nèi)燃機(jī)1到輸出軸34的各構(gòu)成部分都排列在同一軸線上，適合于FR(前置發(fā)動機(jī)后輪驅(qū)動式)車輛。同時，通過內(nèi)燃機(jī)1的輸出能進(jìn)行后退行駛的事項，以及前述圖2所示的各運轉(zhuǎn)方式將是可能的事項，和圖1或者圖5所示的混合動力驅(qū)動裝置一樣。
本發(fā)明的力矩放大機(jī)構(gòu)12不限定于由所述的單一小齒輪型的行星齒輪機(jī)構(gòu)和輸入離合器17以及直接離合器18構(gòu)成的機(jī)構(gòu)，可以由雙小齒輪型的構(gòu)成，也可以由差速器單元為主體的構(gòu)成作為行星齒輪機(jī)構(gòu)，也就是說，可以由具備三個轉(zhuǎn)動元件并具有差動功能的齒輪裝置或者滾子裝置構(gòu)成。
同時，進(jìn)退轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)只要能選擇地設(shè)定輸入力矩和輸出力矩的方向相同的前進(jìn)狀態(tài)和這些力矩的方向相互相反的后退狀態(tài)就可以，因此，進(jìn)退轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)可以采用具備惰輪以及同步連結(jié)機(jī)構(gòu)的構(gòu)成。因為這個進(jìn)退轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)需要將內(nèi)燃機(jī)的輸出力矩和電動機(jī)·發(fā)電機(jī)等電動機(jī)的輸出力矩合成以后的力矩反轉(zhuǎn)并設(shè)定為后退狀態(tài)，如前例所述，可以把這個進(jìn)退轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)設(shè)置在無級變速器的輸出軸側(cè)，也可以把它設(shè)置在無級變速器的輸入軸側(cè)?？傊O(shè)置在力矩放大機(jī)構(gòu)和輸出軸之間就可以。本發(fā)明的輸出軸不只限于前述的安裝輸出齒輪的軸，只要是進(jìn)行實質(zhì)上輸出的軸就可以。
下面說明通過合成內(nèi)燃機(jī)的動力和電動機(jī)的動力的機(jī)構(gòu)來設(shè)定倒車擋的例子。圖7是表示這一例子模式圖，是把內(nèi)燃機(jī)1以及電動機(jī)6的動力個別地或者合成以后輸出的機(jī)構(gòu)。其內(nèi)燃機(jī)1是燃燒汽油發(fā)動機(jī)，柴油發(fā)動機(jī)等的燃料而輸出動力的動力裝置。在以下的說明中，把內(nèi)燃機(jī)記為發(fā)動機(jī)1。
電動機(jī)6是通過供給電流從而轉(zhuǎn)動并輸出動力的動力裝置，能使用同類型的各種形式的電動機(jī)，也能使用具備發(fā)電機(jī)能的電動機(jī)。在以下的說明中，例舉具備發(fā)電機(jī)能的電動機(jī)，并把電動機(jī)記為電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6(M／G)。
作為把發(fā)動機(jī)1以及電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的動力個別地或者合成以后輸出的機(jī)構(gòu)設(shè)置有以雙小齒輪型的行星齒輪機(jī)構(gòu)60為主體的機(jī)構(gòu)。這個行星齒輪機(jī)構(gòu)60是在以下三個轉(zhuǎn)動元件之間進(jìn)行差動作用的公知結(jié)構(gòu)。這三個轉(zhuǎn)動元件是作為外齒齒輪的中心齒輪61，設(shè)置在中心齒輪61的同心圓上的作為內(nèi)齒齒輪的內(nèi)齒輪62，以及保持嚙合在中心齒輪61上的第一小齒輪63和嚙合在第一小齒輪63和內(nèi)齒輪62上的第二小齒輪64能自由自在地自轉(zhuǎn)或公轉(zhuǎn)的支撐架65。
在這些轉(zhuǎn)動元件的中心齒輪61上連接有發(fā)動機(jī)1的輸出軸(比如說，曲軸)。把往復(fù)式發(fā)動機(jī)作為發(fā)動機(jī)1使用的情況下，因為產(chǎn)生由燃料的間歇性的燃燒而引起的力矩的變動即振動，為了吸收或者緩和這個振動，可以在發(fā)動機(jī)1和中心齒輪61之間插入減振器機(jī)構(gòu)(圖中未示)。并且在支撐架65上連接電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的轉(zhuǎn)子6r。
進(jìn)一步，在內(nèi)齒輪62和機(jī)殼66之間設(shè)有制動器B1。這個制動器B1是用于選擇地固定內(nèi)齒輪62的，能使用設(shè)在在內(nèi)齒輪62和機(jī)殼66之間多板制動器，帶式制動器等的摩擦配合式的裝置。同時，這個制動器B1除能使用通過油壓動作的裝置以外，也能使用電氣動作的裝置。
作為輸出部件的輸出軸67和發(fā)動機(jī)1設(shè)置在同一軸線上。作為相對于輸出軸67選擇地傳遞動力的裝置設(shè)置有兩個離合器。也就是說，設(shè)置有選擇地連接支撐架65和輸出軸67的第一離合器C1，選擇地連接內(nèi)齒輪62和輸出軸67的第二離合器C2。這些離合器C1，C2的最一般的形式是通過油壓接合或釋放的多板式的形式，除此以外，也能使用嚙合式離合器等的其他的形式。同時，作為接合或釋放的裝置，也能使用包括電氣的裝置。
所述輸出軸67連接在變速器68上。這個變速器68是變更傳動比而增減驅(qū)動力矩的裝置，可以使用各種變速器，比如說可以是以行星齒輪機(jī)構(gòu)為主體的而構(gòu)成的間歇式的變速器，通過同步轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)來變更轉(zhuǎn)動部分的聯(lián)結(jié)關(guān)系的間歇式變速器，傳送帶式的無級變速器，以及圓環(huán)式的無級變速器等。圖7概略地表示傳送帶式的無級變速器68。
這個無級變速器68是公知的裝置，平行地配置能變更槽寬的驅(qū)動滑輪69和從動滑輪70，并通過變更各滑輪69，70的槽寬來變更相對于這些滑輪69，70的傳送帶(圖中未示)的纏繞半徑，從而連續(xù)地變更傳動比。
和從動滑輪70平行地設(shè)置著中間軸71。這些從動滑輪70和中間軸71通過一對中間軸齒輪72，73連接在一起。安裝在這個中間軸71上的另外的齒輪74嚙合在輸出齒輪75上。這個輸出齒輪75，比如說，可以是差速器裝置的內(nèi)齒輪。
下面對上述的混合動力驅(qū)動裝置的作用進(jìn)行說明。這個裝置，如圖8所示，相應(yīng)于制動器B1以及各離舍器C1，C2的接合狀態(tài)，各種行駛(運轉(zhuǎn))方式者是可能的。對圖8以及和圖8同類的其他的圖來說，×符號表示釋放(非動作)狀態(tài)，○符號表示接合(動作)狀態(tài)。以下對各運轉(zhuǎn)方式進(jìn)行說明。
首先，對發(fā)動機(jī)起動方式進(jìn)行說明。這個方式是在車輛的停止?fàn)顟B(tài)下起動發(fā)動機(jī)1的方式，讓制動器B1接合。也就是說，相對于機(jī)殼66固定行星齒輪機(jī)構(gòu)60的內(nèi)齒輪62。同時，也可以接合第二離合器C2而固定輸出軸67。在這種狀態(tài)下，如果和發(fā)動機(jī)1的轉(zhuǎn)動方向相反地起動電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6并讓支撐架65逆轉(zhuǎn)的話，內(nèi)齒輪62將被固定，從而達(dá)到使中心齒輪61正轉(zhuǎn)。也就是說，讓聯(lián)結(jié)在中心齒輪61上的發(fā)動機(jī)1正轉(zhuǎn)，同時開始燃料的供給，如果是汽油發(fā)動機(jī)的話，通過點火，將起動發(fā)動機(jī)1。
把這個狀態(tài)表示在圖9的曲線圖中。對圖9以及和圖9同類的其他的圖來說，“S”表示中心齒輪61，“R”表示內(nèi)齒輪62，“CR”表示支撐架65。箭頭符號表示力矩的方向。進(jìn)一步，p表示中心齒輪和內(nèi)齒輪的齒數(shù)比(齒輪傳動比)。在圖9中，在固定內(nèi)齒輪62的情況下，通過電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6讓支撐架65逆轉(zhuǎn)的話，中心齒輪61將正轉(zhuǎn)，這時連接在中心齒輪61上的發(fā)動機(jī)1開始起動。
接著對前進(jìn)行駛時的ETC方式進(jìn)行說明。這個ETC方式是把上述裝置作為液力變矩器使用的方式，只接合上述的第二離合器C2并把輸出軸67連接在內(nèi)齒輪62上。對這個方式來說，比如當(dāng)發(fā)動機(jī)1以效率最高狀態(tài)行駛時，電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6將起動以使產(chǎn)生在內(nèi)齒輪62上的力矩滿足行駛的要求。把這個狀態(tài)表示在圖10的曲線圖中，即通過驅(qū)動發(fā)動機(jī)1在中心齒輪61上產(chǎn)生正的力矩，和這個相反，通過使車輛行駛的負(fù)載在內(nèi)齒輪62上產(chǎn)生負(fù)的力矩，同時電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6輸出的力矩將正向地施加給支撐架65。如果在這個狀態(tài)讓電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6逆轉(zhuǎn)的話，內(nèi)齒輪62的轉(zhuǎn)速將降低，如圖10中用實線表示的一樣，根據(jù)電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的轉(zhuǎn)速，內(nèi)齒輪62的轉(zhuǎn)速將降為零，車輛將停止。也就是說，在驅(qū)動發(fā)動機(jī)1的狀態(tài)下也有使車輛呈停止?fàn)顟B(tài)。
從圖10中用實線表示的狀態(tài)，如果增大電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的正轉(zhuǎn)方向的輸出力矩使其轉(zhuǎn)速朝正轉(zhuǎn)方向增大(即減少逆轉(zhuǎn)方向的轉(zhuǎn)速)，因為發(fā)動機(jī)1以及和其為一體的中心齒輪61的轉(zhuǎn)速能維持不變，如圖10中用虛線表示的一樣，作為輸出元件的內(nèi)齒輪62將正轉(zhuǎn)。這個力矩將成為把輸入力矩按照行星齒輪機(jī)構(gòu)60的齒輪傳動比ρ放大的力矩。也就是說，產(chǎn)生力矩的放大作用。換言之，產(chǎn)生由電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6引起的輔助作用。
下面對電動機(jī)方式進(jìn)行說明。這個方式是只依靠電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的動力而行駛的方式，只接合第一離合器C1，在這個狀態(tài)下驅(qū)動電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6。在這種情況下，電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6，支撐架65，以及輸出軸67呈直接連結(jié)的狀態(tài)，所以電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的動力原樣不動地傳遞給輸出軸67，能通過電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6行駛。
下面對發(fā)動機(jī)·電動機(jī)(發(fā)動機(jī)+電動機(jī))方式進(jìn)行說明。這個方式是所謂的直接行駛的方式，接合第一離合器C1和第二離合器C2。通過接合這些離合器C1，C2，支撐架65和內(nèi)齒輪62通過輸出軸67被連結(jié)，從而是行星齒輪機(jī)構(gòu)60一體化。也就是說，發(fā)動機(jī)1和電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6直接連結(jié)在輸出軸67上。因此，從發(fā)動機(jī)1和電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的輸出的動力經(jīng)過輸出軸67原樣不動地輸入給變速器68。
下面對為了進(jìn)行后退行駛的方式進(jìn)行說明。后退行駛可以通過發(fā)動機(jī)1的動力，電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的動力，以及發(fā)動機(jī)1和電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的動力來實現(xiàn)。首先說明發(fā)動機(jī)方式。這個方式是接合第一離合器C1把輸出軸67連結(jié)在支撐架65上的同時，接合制動器B1固定內(nèi)齒輪62。這個狀態(tài)的曲線圖如圖11所示，如果驅(qū)動發(fā)動機(jī)1，并固定內(nèi)齒輪62使中心齒輪61正轉(zhuǎn)的話，支撐架65將逆轉(zhuǎn)。也就是說，通過使輸出軸67以和發(fā)動機(jī)1的轉(zhuǎn)動方向呈相反的方向轉(zhuǎn)動，來實現(xiàn)依靠發(fā)動機(jī)1的動力的后退行駛。
電動機(jī)后退方式只接合第一離合器C1。這和前述的前進(jìn)行駛時的電動機(jī)方式一樣，因為電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6直接連結(jié)在輸出軸67上，通過讓電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6逆轉(zhuǎn)，來實現(xiàn)輸出軸67的逆轉(zhuǎn)。也就是說，依靠電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的動力進(jìn)行后退行駛。
進(jìn)行后退行駛的發(fā)動機(jī)·電動機(jī)(發(fā)動機(jī)+電動機(jī))方式是使第一離合器C1和制動器B1接合。這和進(jìn)行后退行駛的發(fā)動機(jī)方式一樣，通過驅(qū)動發(fā)動機(jī)1，使支撐架65和連接在支撐架65上的輸出軸67逆轉(zhuǎn)，同時因為電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6總是連接在支撐架65上，通過以逆轉(zhuǎn)方向驅(qū)動電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6，其動力傳遞給輸出軸67，從而增大后退行駛的驅(qū)動力。也就是說，通過電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6能輔助驅(qū)動力。
這樣，在圖7表示的混合動力驅(qū)動裝置中，對ETC方式來說，能把發(fā)動機(jī)1輸出的力矩通過輸入電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的力矩給行星齒輪機(jī)構(gòu)60而放大并輸出給輸出軸67。同時，通過控制電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的轉(zhuǎn)速，在驅(qū)動發(fā)動機(jī)1的狀態(tài)下，停止輸出軸67的轉(zhuǎn)動。因此，可以把行星齒輪機(jī)構(gòu)60作為液力變矩器使用。
進(jìn)一步，在后退行駛的情況下，可以只依靠發(fā)動機(jī)1的動力行駛，因此，作為變速器68，如上述的傳送帶式無級變速器一樣，可以采用不能設(shè)定倒退擋的變速器。并且，能通過電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的動力使發(fā)動機(jī)1轉(zhuǎn)動并開始起動。因此，在上述的混合動力驅(qū)動裝置中，可以不用以前必須使用的起動電動機(jī)。
對上述的混合動力驅(qū)動裝置來說，在前進(jìn)行駛的ETC方式中，通過第二離合器C2將輸出軸67連接在內(nèi)齒輪62上，在依靠發(fā)動機(jī)1的動力進(jìn)行后退行駛的時候，通過第一離合器C1將輸出軸67連接在支撐架65上。這樣，通過變更連結(jié)輸出軸67的轉(zhuǎn)動元件，依靠所謂有ETC方式和發(fā)動機(jī)1進(jìn)行后退行駛將是可能的，這時，所述的離合器C1，C2將成為所謂的輸出轉(zhuǎn)換離合器。
圖12至圖14是具體地表示上述的混合動力驅(qū)動裝置的例子。圖中，由前殼體76和中間殼體77和后殼體78三個部分形成機(jī)殼79。前殼體76被連接在發(fā)動機(jī)上，在前殼體76的內(nèi)部設(shè)置著具有貫穿孔的隔離壁81，這個隔離壁81的軸線和發(fā)動機(jī)輸出軸80的軸線是一致的。隔著這個隔離壁81在與發(fā)動機(jī)相反一側(cè)的開口端安裝著蓋體82，在這個蓋體82和隔離壁81之間形成了電動機(jī)室83。在這個電動機(jī)室83的內(nèi)部設(shè)置著電動機(jī)·發(fā)電機(jī)84。
和隔離部81一樣，在所述蓋體82上形成了貫穿孔，這個貫穿孔的軸線和所述輸出軸80的軸線是一致的。通過在隔離部81的內(nèi)周側(cè)面和蓋體82的內(nèi)周側(cè)面上嵌入的軸承85使轉(zhuǎn)子86保持在能夠自由旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下。這個轉(zhuǎn)子86由把永磁體安裝在從軸孔座的半徑方向向外側(cè)突出的法蘭部的外周側(cè)面上而構(gòu)成，這個軸孔座被軸承85支撐。和永磁體在半徑方向相對的位置上設(shè)置著定子87。這個定子87固定在前殼體76的內(nèi)周側(cè)面上。在轉(zhuǎn)子86的軸孔座部和蓋體82的內(nèi)壁側(cè)面之間配置著旋轉(zhuǎn)變壓器(resolver)88。所述軸承85為了保證電動機(jī)室83的氣密性最好具有密封件。
在所述電動機(jī)室83的外周側(cè)面，形成具有氣密結(jié)構(gòu)的中空部分89。通過往這個中空部分89流入冷卻水來冷卻電動機(jī)·發(fā)電機(jī)84。也就是說，這個中空部分89相當(dāng)于冷卻水套。
所述轉(zhuǎn)子86的軸孔座部分呈中空軸狀，在這個軸孔座部分的內(nèi)部使輸入軸90以能夠自由旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)插入著。這個輸入軸90貫穿所述隔離部81向發(fā)動機(jī)的一側(cè)呈突出狀態(tài)，這個突出端通過驅(qū)動板91連接在發(fā)動機(jī)的輸出軸80上。也就是說，驅(qū)動板91是增大了外周側(cè)部的質(zhì)量即慣性力矩大的板，它安裝在發(fā)動機(jī)的輸出軸80上。同時，這個驅(qū)動板91具備減震器機(jī)構(gòu)92，這個減震器機(jī)構(gòu)92具備朝著轉(zhuǎn)動方向配置的螺旋彈簧等的彈性體，在這個減震器機(jī)構(gòu)92的軸孔座部分整體地嵌入在所述輸入軸90的端部。
中間殼體77連接在上述前殼體76上，在這個中間殼體77的軸線方向的中間部分形成有貫穿孔的隔離壁93，這個隔離壁93的軸線和輸入軸90的軸線是一致的。在這個隔離壁93和所述蓋體82之間形成的中空部分，收容著行星齒輪機(jī)構(gòu)94，制動器B1，以及兩個離合器C1，C2。
這個行星齒輪機(jī)構(gòu)94是所述的雙小齒輪型的行星齒輪機(jī)構(gòu)，相鄰于所述蓋體82設(shè)置著。這個行星齒輪機(jī)構(gòu)的中心齒輪95和所述輸入軸90形成一體。所述轉(zhuǎn)子86的軸孔座部沿著輸入軸90的外圓周面延伸到行星齒輪機(jī)構(gòu)94一側(cè)，支撐架96以鍵槽方式裝配在那個軸孔座部(也就是說中空軸部分)的頂端外周面部。在這個支撐架96的蓋體82一側(cè)的側(cè)面，安裝著把朝半徑方向飛濺的潤滑油導(dǎo)向小齒輪一側(cè)的導(dǎo)板97。
內(nèi)齒輪98是圓筒狀的部件，保持器99在軸線方向以及半徑方向支撐著這個內(nèi)齒輪98，這個保持器99連接在內(nèi)齒輪98的內(nèi)圓周面以及軸線方向的一端。這個保持器99配置在支撐架96和蓋體82之間，通過配置在支撐架96和蓋體82之間的推力軸承決定相對于軸線方向的位置，通過能自由旋轉(zhuǎn)地裝配在支撐架96的軸孔座部來決定相對于半徑方向的位置。
呈圓筒狀的制動器輪轂100形成一體地連接在內(nèi)齒輪98的外圓周面上。以鍵槽方式裝配在制動器輪轂100的多塊摩擦板和以鍵槽方式裝配在中間殼體77的內(nèi)周側(cè)上的摩擦板在軸線方向相互交替地設(shè)置著，這些摩擦板構(gòu)成制動器B1。
在所述隔離壁93和中間殼體77的內(nèi)周側(cè)面的交叉部分形成有一個中空部分，這個中空部分朝著制動器B1一側(cè)是敞開的，在這個中空部分設(shè)置著活塞101，這個活塞101能沿著軸線方向前后移動。這個活塞101的頂端部一直延伸到所述制動器B1的附近，因此，通過給活塞101的背面供給油壓，活塞101朝圖12的右側(cè)方向移動從而推動摩擦板，使制動器B1接合。
用于第二離合器C2的離合器轉(zhuǎn)筒102設(shè)置在活塞101的內(nèi)周側(cè)面。這個離合器轉(zhuǎn)筒102是沿著所述隔離壁93具有側(cè)壁并具有底部的圓筒狀的中空部件，由隔離壁93的軸孔座部保持能自由旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。在這個離合器轉(zhuǎn)筒102的圓筒的部分的內(nèi)周側(cè)面上，以鍵槽方式裝配著所述制動器輪轂100的頂部的同時，也以鍵槽方式裝配著多塊摩擦板，在這些摩擦板之間相互交替地設(shè)置著其他的摩擦板。這些其他的摩擦板以鍵槽方式裝配在用于第一離合器C1的離合器轉(zhuǎn)筒103的外圓周面上，這個離舍器轉(zhuǎn)筒103設(shè)置在離合器轉(zhuǎn)筒102的內(nèi)周側(cè)面上，因此，這些摩擦板構(gòu)成第二離合器C2。
活塞104收容在所述離合器轉(zhuǎn)筒102的內(nèi)圓周側(cè)面上，并能沿著軸線方向前后移動，這個活塞104可以推動這些摩擦板使第二離合器C2接合。對這個活塞104的背面即離合器轉(zhuǎn)筒102的內(nèi)部供給油壓是通過在所述隔離壁93形成的油路來進(jìn)行的。在這個活塞104的前面(圖12的右側(cè))設(shè)置著由保持器支撐的回位彈簧105。
輸出軸106貫穿著設(shè)置在隔離壁93的內(nèi)周側(cè)面，并保持在能夠自由旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，在這個輸出軸106的后端部(圖12的右側(cè)端)能自由旋轉(zhuǎn)地嵌入在所述輸入軸90的前端部。在輸入軸90一側(cè)的輸出軸106的末端部形成有朝半徑方向突出的法蘭部分，在那里整體地連接著所述離合器轉(zhuǎn)筒103。因此，通過第二離合器C2，選擇地連接著內(nèi)齒輪98和輸出軸106。
這個離合器轉(zhuǎn)筒103是用于第一離合器C1的，多塊摩擦板以鍵槽方式裝配在離合器轉(zhuǎn)筒103的內(nèi)圓周面上，和這些摩擦板在軸線方向相互交替地配置的磨擦板以鍵槽方式裝配在離合器輪轂107的外圓周面上，這個離合器輪轂107和所述支撐架96形成一體。也就是說，由這些摩擦板構(gòu)成第一離合器C1。接合第一離合器C1的活塞108被延伸到輸出軸106的半徑方向的法蘭部分支撐著。讓活塞108動作的油壓從所述隔離壁93通過輸出軸106的內(nèi)部供給活塞108的背面。讓活塞108恢復(fù)動作的回位彈簧109設(shè)置在活塞108的前面。
對上述的混合動力驅(qū)動裝置來說，如圖12所示，通過把轉(zhuǎn)子86和定子87盡可能地設(shè)置在外周側(cè)面，來增大電動機(jī)·發(fā)電機(jī)84產(chǎn)生的力矩的同時，把行星齒輪機(jī)構(gòu)94的一部分盡可能地放進(jìn)在定子87的內(nèi)周側(cè)面形成的空間部，從而有效地利用空間來縮短軸線方向的尺寸。
變速器110設(shè)置在被中間殼體77連結(jié)的后殼體78和所述隔離壁93形成的空間部分。這個變速器110如前所述是傳送帶式的無級變速器，驅(qū)動滑輪111和輸出軸106設(shè)置在同一軸線上。這個驅(qū)動滑輪111由固定滑輪112和可動滑輪113構(gòu)成，和這些滑輪112，113相對的壁面成為一個錐形面，在這個錐形面形成的溝槽部分插入傳送帶114。固定滑輪112具有空心軸，在這個空心軸一端的外圓周側(cè)面嵌入著軸承115，固定滑輪112通過軸承115由所述隔離壁93支撐并使其保持能自由旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)，同時所述輸出軸106的頂部以鍵槽方式插入在其空心部分。固定滑輪112的另一端通過安裝在后殼體78的內(nèi)周側(cè)面的軸承116支撐并使其保持能自由旋轉(zhuǎn)狀態(tài)?？蓜踊?13嵌入在固定滑輪112的空心軸的外圓周側(cè)面，并能沿著軸線方向滑動。這個可動滑輪113通過雙活塞型的液壓伺服機(jī)構(gòu)117能朝著固定滑輪112方向移動。
從動滑輪118和上述驅(qū)動滑輪111平行地設(shè)置著。這個從動滑輪118和驅(qū)動滑輪111一樣由固定滑輪119和可動滑輪120構(gòu)成，在這些滑輪119，120之間的溝槽部分纏繞著傳送帶114。固定滑輪119具有空心軸，其一端(圖13的左側(cè))通過軸承121由后殼體78支撐并使其保持能自由旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)，其另一端通過軸承122由隔離壁93支撐并使其保持能自由旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。可動滑輪120嵌入在固定滑輪119的空心軸的外圓周側(cè)面，并能沿著軸線方向滑動。在可動滑輪120和固定滑輪119的空心軸之間，讓可動滑輪120能沿著沿著軸線方向滑動的同時，為了和固定滑輪119一起轉(zhuǎn)動設(shè)置著球形花鍵123。在這個可動滑輪120的背面(圖13的右側(cè))設(shè)置著液壓伺服機(jī)構(gòu)124，這個液壓伺服機(jī)構(gòu)124可以推動可動滑輪120朝固定滑輪119方向移動。
通過給各液壓伺服機(jī)構(gòu)117，124供給油壓，來控制變速器110的傳動比，這個控制方法和以前的通過傳送帶式無級變速器的控制方法幾乎是一樣的。也就是說，按照所要求的力矩給從動滑輪118側(cè)的液壓侗服機(jī)構(gòu)124提供油壓，和這個相反按照所要求的傳動比給驅(qū)動滑輪111側(cè)的液壓伺服機(jī)構(gòu)117提供油壓。進(jìn)一步說，通過從動滑輪118側(cè)的油壓，給傳送帶114施加規(guī)定的張力，同時通過提高驅(qū)動滑輪111側(cè)的油壓，減小驅(qū)動滑輪111側(cè)的槽寬，從而擴(kuò)大傳送帶114的纏繞半徑其結(jié)果降低傳動比。和這個相反降低驅(qū)動滑輪111側(cè)的油壓，通過施加在傳送帶114的張力使驅(qū)動滑輪111側(cè)的槽寬擴(kuò)大，其結(jié)果為了減小傳送帶114的纏繞半徑而提高傳動比。
在所述輸出軸106和固定滑輪112的內(nèi)部并沿著它們的軸線方向設(shè)置著泵軸125，這個泵軸125貫穿輸出軸106和固定滑輪112的內(nèi)部，這個泵軸125的一端以鍵槽方式裝配在輸入軸90上。在這個泵軸125的頂部設(shè)置著傳動鏈鏈輪126。這個傳動鏈鏈輪126給圖中未示的油泵傳遞驅(qū)動力。這個傳動鏈鏈輪126和圖中未示的傳動鏈被端蓋127覆蓋著。圖13中的符號128是駐車齒輪，以鍵槽方式裝配在從動滑輪118的固定滑輪119上。
所述前殼體76和中間殼體77具有朝半徑方向突出的部分，在這個突出部分收容著中間軸129和差速器130。這個中間軸129是比較短的轉(zhuǎn)動軸，由軸承131支撐并使其兩端保持能自由旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)的同時，通過一對中間軸齒輪132連接在所述從動滑輪118的固定滑輪119上。另外，齒輪133和中間軸129形成一體，這個齒輪133嚙合在差速器130的內(nèi)齒輪134(輸出齒輪)上。圖12中的符號135表示密封件，這個密封件封閉前殼體76的隔離部81和輸入軸90為氣密狀態(tài)。
上述的圖12至圖14是把外徑大的電動機(jī)·發(fā)電機(jī)84相鄰于驅(qū)動板91設(shè)置著，同時把制動器B1，以及兩個離合器C1，C2設(shè)置在無級變速器110側(cè)，即通過是把兩個外形尺寸相近的部分相鄰而設(shè)其結(jié)果使裝置小型化。
下面通過其他的例子說明這個發(fā)明。圖15所示是變更如圖7所示的結(jié)構(gòu)的配置和連接關(guān)系的例子。也就是說，讓發(fā)動機(jī)1總是連接在支撐架65上，讓電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6總是連接在中心齒輪61上。這樣通過變更發(fā)動機(jī)1和電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的連結(jié)關(guān)系，第一離合器C1選擇地連結(jié)輸出軸67和中心齒輪61。同時電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6隔著變速器68設(shè)置在離合器C1，C2的相反側(cè)。因此，連結(jié)電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6和中心齒輪61的軸沿著驅(qū)動滑輪69的中心軸線貫穿著。
圖7表示的混合動力驅(qū)動裝置的行駛方式(運轉(zhuǎn)方式)同樣適合于圖15。也就是說，圖16所示的發(fā)動機(jī)起動方式是讓第二離合器C2和制動器B1接合。因此，在固定內(nèi)齒輪62的狀態(tài)下，通過電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6讓中心齒輪61轉(zhuǎn)動，支撐架65和中心齒輪61以相反的方向轉(zhuǎn)動。把這個狀態(tài)用曲線圖表示在圖17中，通過使電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6逆轉(zhuǎn)，支撐架65和連結(jié)在其上的發(fā)動機(jī)1正轉(zhuǎn)。因此，在這個狀態(tài)下給發(fā)動機(jī)1供給燃料，并按照需要點火，就能起動發(fā)動機(jī)1。
前進(jìn)行駛時的ETC方式是通過只接合第二離合器C2來設(shè)定的。這和表示在圖7的例子一樣，通過把轉(zhuǎn)動元件連接在輸出軸67上來設(shè)定，這個轉(zhuǎn)動元件不連結(jié)發(fā)動機(jī)1或者電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6。在這種狀態(tài)下，在固定連接在輸出軸67上的內(nèi)齒輪62的情況下，發(fā)動機(jī)1和電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6連接在中心齒輪61和支撐架65上，并且這些中心齒輪61和支撐架65互相成反力元件，所以比方說發(fā)動機(jī)1以效率最高的狀態(tài)運轉(zhuǎn)，在這個狀態(tài)下，通過控制電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的輸出，將停止內(nèi)齒輪62和連接在其上的輸出軸67的轉(zhuǎn)動，并且在輸出軸67上產(chǎn)生將發(fā)動機(jī)1的輸出力矩放大的力矩，行星齒輪機(jī)構(gòu)60和液力變矩器起同樣的作用。這個方式表示在圖18的曲線圖中。
電動機(jī)行駛方式是通過接合第一離合器C1來設(shè)定。也就是說，通過中心齒輪61把電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6連接在輸出軸67上。因此可以通過電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的動力行駛。在這個情況下，讓第二離合器C2接合，行星齒輪機(jī)構(gòu)60將一起轉(zhuǎn)動，其結(jié)果使連接在支撐架65上的發(fā)動機(jī)1正轉(zhuǎn)。因此，電動機(jī)行駛方式能使發(fā)動機(jī)1起動。
依靠發(fā)動機(jī)1和電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的行駛方式(發(fā)動機(jī)+電動機(jī)方式)是將行星齒輪機(jī)構(gòu)60形成一體，把發(fā)動機(jī)1和電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6直接連接在輸出軸67上的方式，是通過接合第一離合器C1和第二離合器C2來設(shè)定。和圖7所示的發(fā)動機(jī)·電動機(jī)方式是一樣的。
后退時，能通過發(fā)動機(jī)1，或者電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6，或者發(fā)動機(jī)1和電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6進(jìn)行行駛。也就是說，靠發(fā)動機(jī)1的動力進(jìn)行后退行駛的時候，接合第一離合器C1和制動器B1，固定內(nèi)齒輪62的同時，在中心齒輪61連接在輸出軸67上的狀態(tài)下，通過發(fā)動機(jī)1讓支撐架65正轉(zhuǎn)。其結(jié)果如圖19的曲線圖所示，中心齒輪61以及連接在其上的輸出軸67逆轉(zhuǎn)從而達(dá)到后退行駛。
通過電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6進(jìn)行后退行駛的時候，接合第一離合器C1，把電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6直接連接在輸出軸67上就可以。在這個狀態(tài)下，同時接合第二離合器C2只要不產(chǎn)生行星齒輪機(jī)構(gòu)60的轉(zhuǎn)動元件之間的相對轉(zhuǎn)動就可以。表示在圖7中的裝置也一樣。
通過發(fā)動機(jī)1和電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的動力進(jìn)行后退行駛的時候，讓第一離合器C1和制動器B1接合。這和后退行駛時的發(fā)動機(jī)方式一樣，在固定內(nèi)齒輪62狀態(tài)下通過發(fā)動機(jī)使支撐架65轉(zhuǎn)動，其結(jié)果中心齒輪61和連接在其上的輸出軸67逆轉(zhuǎn)，從而達(dá)到后退行駛。在這個狀態(tài)下，通過逆轉(zhuǎn)電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6給中心齒輪61施加逆轉(zhuǎn)力矩，能依靠發(fā)動機(jī)1和電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的動力進(jìn)行后退行駛。
即使是圖15表示的混合動力驅(qū)動裝置也能通過發(fā)動機(jī)1的動力進(jìn)行后退行駛，所以在蓄電池的充電量降低的情況下也不會產(chǎn)生后退行駛的驅(qū)動力不足的現(xiàn)象。同時，即使是ETC方式，也能把發(fā)動機(jī)1輸出的力矩通過電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6放大以后從輸出軸67輸出，因此維持發(fā)動機(jī)1在最佳運轉(zhuǎn)狀態(tài)的同時，也能得到在起動時需要的驅(qū)動力矩。特別是在圖15所示的結(jié)構(gòu)中，可以把電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6設(shè)置在軸線方向的一端，所以將容易冷卻電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6。
在上述的圖15的結(jié)構(gòu)中，支撐架65總是正轉(zhuǎn)。利用這個特征，這個結(jié)構(gòu)可以內(nèi)裝油泵OP。圖20表示這個例子。圖20所示的結(jié)構(gòu)是改良圖15的結(jié)構(gòu)而得到的，油泵OP連接在支撐架65上的同時，在支撐架65和發(fā)動機(jī)1之間設(shè)置著離合器C0，并且單向離合器F1和制動器B1并列配置著。其他的構(gòu)成和圖15一樣。
采取這樣的結(jié)構(gòu)，即使是前進(jìn)行駛和后退行駛的任意一種行駛方式，通過支撐架65正轉(zhuǎn)，能正常驅(qū)動油泵OP產(chǎn)生需要的油壓。
上述的各例是變更輸出元件的例子，另外也可以變更輸入電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的動力的元件。圖21是這樣的一個例子。圖21所示的結(jié)構(gòu)是改良圖7的結(jié)構(gòu)而得到的，在電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6和內(nèi)齒輪62之間設(shè)置著第二離合器C2，在支撐架65和輸出軸67之間設(shè)置著第一輸出離合器C3，這個第一輸出離合器C3相當(dāng)于圖7所示的第一離合器，并且在內(nèi)齒輪62和輸出軸67之間設(shè)置著第二輸出離合器C4，這個第二輸出離合器C4相當(dāng)于圖7所示的第二離合器。另外，代替圖7所示的制動器在內(nèi)齒輪62和機(jī)殼66之間設(shè)置著單向離合器F1。
下面對圖21所示的混合動力驅(qū)動裝置的作用即各行駛方式進(jìn)行說明。這個混合動力驅(qū)動裝置可以設(shè)定如圖22所示的7個方式，首先，對發(fā)動機(jī)起動方式進(jìn)行說明。這個方式是讓第二輸入離合器C2接合而設(shè)定的。也就是說，把電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6連接在支撐架65上。圖23表示這個狀態(tài)的曲線圖。通過電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6讓支撐架65逆轉(zhuǎn)的話，發(fā)動機(jī)1的負(fù)荷將施加到中心齒輪61上，其結(jié)果使內(nèi)齒輪62逆轉(zhuǎn)。連接在內(nèi)齒輪62上的單向離合器F1當(dāng)逆轉(zhuǎn)的力矩作用在轉(zhuǎn)動部分(比如說內(nèi)圈)的時候?qū)⒔雍希酝ㄟ^逆轉(zhuǎn)電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6固定內(nèi)齒輪62，其結(jié)果使中心齒輪61和連接在其上的發(fā)動機(jī)1正轉(zhuǎn)。因此，在這個狀態(tài)下，給發(fā)動機(jī)1供給燃料，并按需要點火能起動發(fā)動機(jī)1。進(jìn)一步，這個發(fā)動機(jī)起動方式可以接合第二輸出離合器C4，停止輸出軸67的轉(zhuǎn)動。
前進(jìn)行駛時的ETC方式使通過接合第二輸入離合器C2和第二輸出離合器C4來設(shè)定的。也就是說，將電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6連結(jié)在支撐架65上，同時把輸出軸67連結(jié)在內(nèi)齒輪62上。這和圖7所示的前進(jìn)行駛時的ETC方式是同樣的連結(jié)狀態(tài)和動力的輸出入狀態(tài)。因此，如圖24的曲線圖所示，能通過電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6放大發(fā)動機(jī)1輸出的力矩并輸出給輸出軸67，同時在讓發(fā)動機(jī)1轉(zhuǎn)動的狀態(tài)下，停止輸出軸67的轉(zhuǎn)動。
電動機(jī)行駛方式是通過接合第二輸入離合器C2入第一輸出離合器C3來設(shè)定的。也就是說，把電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6連接在支撐架65上的同時，通過把輸出軸67連接在支撐架65上，其結(jié)果通過支撐架65把電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6和輸出軸67直接連接在一起。因此能通過電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的動力進(jìn)行前進(jìn)行駛。
發(fā)動機(jī)·電動機(jī)方式是通過接合所述四個離合器中的任意三個來設(shè)定的。圖22表示其中的一個例子，在圖中將輸入離合器C1，C2，以及第一輸出離合器C3接合。因此，電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6連接在行星齒輪機(jī)構(gòu)60上的同時，行星齒輪機(jī)構(gòu)60被整體化，輸出軸67連接在這個整體化的行星齒輪機(jī)構(gòu)60上。所以，通過行星齒輪機(jī)構(gòu)60將發(fā)動機(jī)1和電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的動力傳遞給輸出軸67，這樣，能依靠發(fā)動機(jī)1和電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的動力進(jìn)行前進(jìn)行駛。
作為進(jìn)行后退行駛的方式，發(fā)動機(jī)方式和電動機(jī)方式將是可能的。發(fā)動機(jī)方式是通過接合第一輸入離合器C1和第一輸出離合器C3來設(shè)定的。也就是說，把電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6連接在內(nèi)齒輪62上的同時，把輸出軸67連接在支撐架65上。圖25表示這個狀態(tài)的曲線圖。驅(qū)動發(fā)動機(jī)把正轉(zhuǎn)的力矩傳遞給內(nèi)齒輪62的話，來自于輸出軸67的負(fù)荷將施加給支撐架65，其結(jié)果在內(nèi)齒輪62上產(chǎn)生正轉(zhuǎn)的力矩。將大于這個正轉(zhuǎn)的力矩并逆轉(zhuǎn)的力矩通過電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6提供給內(nèi)齒輪62的話，將抑制內(nèi)齒輪62的轉(zhuǎn)速，其結(jié)果使支撐架65和連接在支撐架65上的輸出軸67逆轉(zhuǎn)。進(jìn)一步，因為單向離合器F1連接在內(nèi)齒輪62上，所以能通過單向離合器F1使內(nèi)齒輪62的正轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動降低直到停止。也就是說，后退行駛時的發(fā)動機(jī)方式能通過電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6設(shè)定退行駛狀態(tài)，并能通過電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6控制其驅(qū)動力矩。
進(jìn)行后退行駛的電動機(jī)方式是通過把電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6直接連接在輸出軸67上來設(shè)定的，因此和前進(jìn)行駛時的電動機(jī)方式一樣，讓第二輸入離合器C2和第一輸出離合器C3接合。在這個狀態(tài)下，因為電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6和輸出軸67直接連接在一起，所以通過讓電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6逆轉(zhuǎn)來實現(xiàn)輸出軸67的逆轉(zhuǎn)，進(jìn)行后退行駛。
圖21所示的例子是在圖7所示的支撐架65和電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6之間，以及在圖7所示的內(nèi)齒輪62和電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6之間，新設(shè)置了離合器機(jī)構(gòu)，并且把制動器改為單向離合器的例子。對圖15所示的結(jié)構(gòu)也能進(jìn)行和這個同樣的變更。也就是說，因為設(shè)有從行星齒輪機(jī)構(gòu)60分離電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的裝置，所以在用發(fā)動機(jī)1的動力行駛的時候，在不需要發(fā)電的情況下，分離電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6能防止動力的損失。
下面說明代替所述的雙小齒輪型的行星齒輪機(jī)構(gòu)而使用單一小齒輪型的行星齒輪機(jī)構(gòu)的例子。圖26表示其中的一例，把發(fā)動機(jī)1和電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的動力單獨或者合成以后傳遞給輸出軸67的單一小齒輪型的行星齒輪機(jī)構(gòu)140是把作為外齒齒輪的中心齒輪141，配置在中心齒輪141的同心圓上的作為內(nèi)齒齒輪的內(nèi)齒輪142，以及支撐架144作為轉(zhuǎn)動元件的齒輪機(jī)構(gòu)，這個支撐架144把嚙合在中心齒輪141和內(nèi)齒輪142上的小齒輪143保持在能自由自在地自轉(zhuǎn)并公轉(zhuǎn)的狀態(tài)下。
電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6連接在中心齒輪141上的同時，通過第一離合器C1把輸出軸67也連接在中心齒輪141上。并且發(fā)動機(jī)1連接在內(nèi)齒輪142上。進(jìn)一步，選擇地固定支撐架144的制動器B1被設(shè)置的同時，在支撐架144和輸出軸67之間設(shè)置著第二離合器C2。也就是說，圖26所示的結(jié)構(gòu)是把圖15所示的結(jié)構(gòu)中的雙小齒輪型的行星齒輪機(jī)構(gòu)改為單一小齒輪型的行星齒輪機(jī)構(gòu)，同時更換了支撐架和內(nèi)齒輪的動力裝置以及摩擦接合裝置而形成的。
因此，對圖26所示的混合動力驅(qū)動裝置來說，也能設(shè)定和圖15所示的裝置同樣的行駛方式，并且各方式的離合器C1，C2以及制動器B1的接合·釋放狀態(tài)和圖15所示的裝置是一樣的。圖27表示設(shè)定各行駛方式的接合工作表。在圖27中，進(jìn)行前進(jìn)行駛和后退行駛時的電動機(jī)方式是釋放第二離合器C2，因為在電動機(jī)方式中行星齒輪機(jī)構(gòu)140是形成一體的，所以和圖15所示的裝置一樣，可以接合第二離合器C2。
以下對各行駛方式進(jìn)行說明。發(fā)動機(jī)起動方式是讓第二離合器C2和制動器B1接合。因此，在固定支撐架144的狀態(tài)下，通過電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6讓中心齒輪141轉(zhuǎn)動，其結(jié)果是內(nèi)齒輪142和中心齒輪141呈相反方向轉(zhuǎn)動。把這個狀態(tài)表示在圖28的曲線圖中，通過逆轉(zhuǎn)電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6，使內(nèi)齒輪142和連接在其上的發(fā)動機(jī)1正轉(zhuǎn)。因此，在這個狀態(tài)下，給發(fā)動機(jī)1供給燃料，并根據(jù)需要點火，能起動發(fā)動機(jī)1。
前進(jìn)行駛的ETC方式通過只接合第二離合器C2來設(shè)定。也就是說，把沒有連結(jié)發(fā)動機(jī)1和電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的轉(zhuǎn)動元件連接在輸出軸67上。在這個狀態(tài)下，在固定連接在輸出軸67上的支撐架144的情況下，發(fā)動機(jī)1和電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6連接在中心齒輪141和內(nèi)齒輪142上，并且這些中心齒輪141和內(nèi)齒輪142互相成反力元件，所以比方說發(fā)動機(jī)1以效率最高的狀態(tài)運轉(zhuǎn)，在這個狀態(tài)下，通過控制電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的輸出，將停止支撐架144和連接在其上的輸出軸67的轉(zhuǎn)動，并且在輸出軸67上產(chǎn)生將發(fā)動機(jī)1的輸出力矩放大的力矩，行星齒輪機(jī)構(gòu)140和液力變矩器起同樣的作用。這個方式表示在圖29的曲線圖中。
電動機(jī)行駛方式是通過接合第一離合器C1來設(shè)定。也就是說，把電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6連接在輸出軸67上。因此可以通過電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的動力行駛。
依靠發(fā)動機(jī)1和電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的行駛方式(發(fā)動機(jī)+電動機(jī)方式)是將行星齒輪機(jī)構(gòu)60形成一體，把發(fā)動機(jī)1和電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6直接連接在輸出軸67上的方式，是通過接合第一離合器C1和第二離合器C2來設(shè)定。和圖7或者圖15表示的發(fā)動機(jī)·電動機(jī)方式是一樣的。
后退時，能通過發(fā)動機(jī)1或者電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6，或者發(fā)動機(jī)1和電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6進(jìn)行行駛。也就是說，靠發(fā)動機(jī)1的動力進(jìn)行后退行駛的時候，接舍第一離合器C1和制動器B1，固定支撐架144的同時，在中心齒輪141連接在輸出軸67上的狀態(tài)下，通過發(fā)動機(jī)1讓內(nèi)齒輪142正轉(zhuǎn)。其結(jié)果如圖30的曲線圖所示，中心齒輪141以及連接在其上的輸出軸67逆轉(zhuǎn)從而達(dá)到后退行駛。
通過電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6進(jìn)行后退行駛的時候，接合第一離合器C1，把電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6直接連接在輸出軸67上就可以。在這個狀態(tài)下，同時接合第二離合器C2，只要不產(chǎn)生行星齒輪機(jī)構(gòu)60的轉(zhuǎn)動元件之間的相對轉(zhuǎn)動就可以。
通過發(fā)動機(jī)1和電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的動力進(jìn)行后退行駛的時候，讓第一離合器C1和制動器B1接合。這和后退行駛時的發(fā)動機(jī)方式一樣，在固定支撐架144狀態(tài)下通過發(fā)動機(jī)使內(nèi)齒輪142轉(zhuǎn)動，其結(jié)果中心齒輪141和連接在其上的輸出軸67逆轉(zhuǎn)，從而達(dá)到后退行駛。在這個狀態(tài)下，通過逆轉(zhuǎn)電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6給中心齒輪141施加逆轉(zhuǎn)力矩，能依靠發(fā)動機(jī)1和電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的動力進(jìn)行后退行駛。
即使是圖26表示的混合動力驅(qū)動裝置也能通過發(fā)動機(jī)1的動力進(jìn)行后退行駛，所以在蓄電池(未示出)的充電量降低的情況下也不會產(chǎn)生后退行駛的驅(qū)動力不足的現(xiàn)象。同時，即使是ETC方式，也能把發(fā)動機(jī)1輸出的力矩通過電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6放大以后從輸出軸67輸出，因此維持發(fā)動機(jī)1在最佳運轉(zhuǎn)狀態(tài)的同時，也能得到在起動時需要的驅(qū)動力矩。
圖31表示在圖26所示的結(jié)構(gòu)中附加了油泵OP的結(jié)構(gòu)。在內(nèi)齒輪142和發(fā)動機(jī)1之間設(shè)置著離合器C0，油泵OP連接在發(fā)動機(jī)1的輸出軸上。并且單向離合器F1和制動器B1并列配置著其他的構(gòu)成和圖26一樣。
在圖26所示的例子，是把電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6設(shè)置在軸線方向的中央部分，在其兩側(cè)配置著行星齒輪機(jī)構(gòu)60和離合器C1，C2而構(gòu)成的，也可以把電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6相鄰設(shè)置在變速器68一側(cè)，也可以將離合器C1，C2優(yōu)先于行星齒輪機(jī)構(gòu)60設(shè)置在發(fā)動機(jī)1側(cè)。
上述的各具體例是通過離舍器變更連接輸出軸67的轉(zhuǎn)動元件，依靠發(fā)動機(jī)1的動力能進(jìn)行后退行駛的結(jié)構(gòu)，也能是通過變更對于行星齒輪機(jī)構(gòu)的動力輸入方法，依靠發(fā)動機(jī)1進(jìn)行后退行駛的結(jié)構(gòu)。以下說明其中一例。
圖32是使用拉維尼約喔型的行星齒輪機(jī)構(gòu)150的例子，這個拉維尼約喔型的行星齒輪機(jī)構(gòu)150是包括作為外齒齒輪的第一中心齒輪151，配置在第一中心齒輪151的同心圓上的作為內(nèi)齒齒輪的內(nèi)齒輪152，支撐架155，以及嚙合在長小齒輪154上的第二中心齒輪156的公知的行星齒輪機(jī)構(gòu)，這個支撐架155把短小齒輪153和長小齒輪154保持在能自由自在地自轉(zhuǎn)并公轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，并且短小齒輪153配置在中心齒輪151和內(nèi)齒輪152之間并嚙合在第一中心齒輪151上，長小齒輪154嚙合在短小齒輪153和內(nèi)齒輪152上。電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6連接在第二中心齒輪156上的同時，設(shè)置著第一離合器C1和第二離合器C2，這個第一離合器C1把發(fā)動機(jī)1選擇地連接在第一中心齒輪151上，這個第二離合器C2把發(fā)動機(jī)1選擇地連接在第二中心齒輪156上。并且在支撐架155和機(jī)殼66之間設(shè)有制動器B1，通過這個制動器B1選擇地固定支撐架155。進(jìn)一步，輸出軸67連接在內(nèi)齒輪152上。
在從動滑輪70和機(jī)殼66之間串聯(lián)設(shè)置著單向離合器F1和第二制動器B2。在連接在從動滑輪70上的部分(比如說內(nèi)圈)相對于第二制動器B2一側(cè)的部分(比如說外圈)和從動滑輪70同時朝后退行駛方向逆轉(zhuǎn)的情況下，這個單向離合器F1將接合，因此，通過接合第二制動器B2，可以防止朝從動滑輪70，驅(qū)動滑輪69，以及輸出軸67的后退行駛的轉(zhuǎn)動。其他的結(jié)構(gòu)和圖7所示的結(jié)構(gòu)一樣，因此，在圖32中，和圖7所示的符號相同的部分將不作說明。
對圖32所示的混合動力驅(qū)動裝置來說，可以采用圖33所示的各行駛方式。以下，對各行駛方式進(jìn)行說明。
發(fā)動機(jī)起動方式是通過接合第一離合器C1把發(fā)動機(jī)1連接在第一中心齒輪151的同時，接合第二制動器B2阻止輸出軸67即內(nèi)齒輪152的逆轉(zhuǎn)來實現(xiàn)的。圖34表示這個狀態(tài)的曲線圖。在這個曲線圖中，ρ1是第一中心齒輪和內(nèi)齒輪的齒數(shù)比，ρ2是第二中心齒輪和內(nèi)齒輪的齒數(shù)比，S1表示第一中心齒輪，S2表示第二中心齒輪。讓電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6逆轉(zhuǎn)的話，在固定內(nèi)齒輪152的狀態(tài)下，將使第二中心齒輪156逆轉(zhuǎn)，因此相對于這個第二中心齒輪156，第一中心齒輪151將朝相反方向轉(zhuǎn)動。也就是說，由于連接在第一中心齒輪151上的發(fā)動機(jī)1通過電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6正轉(zhuǎn)，所以級發(fā)動機(jī)1供給燃料，并根據(jù)需要點火，能起動發(fā)動機(jī)1。
前進(jìn)行駛的時候，可以采用把行星齒輪機(jī)構(gòu)150作為液力變矩器使用的ETC方式。這是由只連接第一離合器C1把發(fā)動機(jī)1連接在第一中心齒輪151上來實現(xiàn)的。這個狀態(tài)是由在固定輸出軸67和連接在輸出軸67上的作為輸出元件的內(nèi)齒輪152的情況下，把發(fā)動機(jī)1和電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6連接在相互呈相反方向轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動元件，也就是說，第一中心齒輪151和第二中心齒輪156上而構(gòu)成。圖35是表示這個狀態(tài)的曲線圖。比方說發(fā)動機(jī)1以效率最高的狀態(tài)運轉(zhuǎn)，在把這個動力傳遞給第一中心齒輪151的狀態(tài)下，把電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6朝逆轉(zhuǎn)方向驅(qū)動使第二中心齒輪156逆轉(zhuǎn)的話，按照電動機(jī)。發(fā)電機(jī)6的轉(zhuǎn)速停止內(nèi)齒輪152以及和內(nèi)齒輪152連接在一起的輸出軸67的轉(zhuǎn)動。把這個狀態(tài)用實線表示在圖35中。
從這個狀態(tài)增大正轉(zhuǎn)方向的電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的輸出力矩的話，第二中心齒輪156的轉(zhuǎn)速(正轉(zhuǎn)方向的轉(zhuǎn)速)將逐漸增大(也就是說，逆轉(zhuǎn)方向的轉(zhuǎn)速將逐漸降低)，隨之而來的是逐漸增大內(nèi)齒輪152以及內(nèi)齒輪152連接在一起的輸出軸67的朝正轉(zhuǎn)方向的轉(zhuǎn)速。因為輸出軸67的轉(zhuǎn)速小于發(fā)動機(jī)1的轉(zhuǎn)速，其輸出力矩是通過電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6把發(fā)動機(jī)1的輸出力矩放大后的力矩。這樣，對圖32所示的混合動力驅(qū)動裝置來說，也可以把行星齒輪機(jī)構(gòu)150作為液力變矩器使用。
前進(jìn)行駛的電動機(jī)行駛方式是通過接合第一制動器B1固定支撐架155來設(shè)定。在這個狀態(tài)下，第二中心齒輪156和內(nèi)齒輪152相互呈相反方向轉(zhuǎn)動，所以讓電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6逆轉(zhuǎn)的話，內(nèi)齒輪152以及和內(nèi)齒輪152連接在一起的輸出軸67將正轉(zhuǎn)。也就是說，通過電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的動力轉(zhuǎn)動輸出軸67進(jìn)行前進(jìn)行駛。在這種情況下，因為從動滑輪70朝前進(jìn)行駛轉(zhuǎn)動，將不接合單向離合器F1，因此，可以接合第二制動器B2。
發(fā)動機(jī)·電動機(jī)方式是把發(fā)動機(jī)1和電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的動力傳遞給輸出軸67的方式，因此，在這個情況下，讓第一離合器C1和第二離合器C2接合。通過離合器C1，C2連接作為轉(zhuǎn)動元件的第一中心齒輪151和第二中心齒輪156，所以行星齒輪機(jī)構(gòu)150將形成一體。其結(jié)果，發(fā)動機(jī)1和電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的動力將原樣不動地從內(nèi)齒輪152輸出給輸出軸67。
進(jìn)行后退行駛的時候，可以采用三個方式。首先，對發(fā)動機(jī)方式進(jìn)行說明，通過發(fā)動機(jī)1的動力進(jìn)行后退行駛的時候，接合第二離合器C2把發(fā)動機(jī)1連接在第二中心齒輪156上的同時，接合制動器B1固定支撐架155。圖35是表示這個狀態(tài)的曲線圖，發(fā)動機(jī)1和輸出軸67通過單一小齒輪型的行星齒輪機(jī)構(gòu)被連接起來，因此，固定支撐架155通過發(fā)動機(jī)1使第二中心齒輪156轉(zhuǎn)動，其結(jié)果內(nèi)齒輪152以及和內(nèi)齒輪152連接在一起的輸出軸67將逆轉(zhuǎn)，進(jìn)行后退行駛。如圖36所示，在這種情況下，因為內(nèi)齒輪152逆轉(zhuǎn)，將接合連接在從動滑輪70上的單向離合器F1。但是，因為釋放和單向離合器F1呈串聯(lián)關(guān)系的第二制動器B2，所以不鎖裝置。
后退行駛時的電動機(jī)方式由只接合第一制動器B1來設(shè)定。也就是說，通過第二中心齒輪156和嚙合在其上的長小齒輪154，支撐架155，以及內(nèi)齒輪152，把行星齒輪機(jī)構(gòu)150作為單一小齒輪型的行星齒輪機(jī)構(gòu)使用。因為通過制動器B1固定支撐架155，讓電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6正轉(zhuǎn)的話，連接在其上的第二中心齒輪156也將正轉(zhuǎn)，其結(jié)果使內(nèi)齒輪152逆轉(zhuǎn)。因此，通過電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的動力使輸出軸67逆轉(zhuǎn)，來進(jìn)行后退行駛。進(jìn)一步，在這種情況下，通過從動齒輪70朝后退行駛方向轉(zhuǎn)動，將接合單向離合器F1，但同時將釋放第二制動器B2，所以不鎖裝置。
后退行駛時的發(fā)動機(jī)·電動機(jī)方式是由接合第二離合器C2，把發(fā)動機(jī)1連接在第二中心齒輪156上的同時，通過接合制動器B1固定支撐架155來設(shè)定的。這是在上述后退行駛時的電動機(jī)方式的基礎(chǔ)上，也就是說，在電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的動力的基礎(chǔ)上進(jìn)一步把發(fā)動機(jī)1的動力輸入給第二中心齒輪156的方式，因此，通過電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6和發(fā)動機(jī)1的動力使第二中心齒輪156正轉(zhuǎn)，用和這個相應(yīng)的力矩使內(nèi)齒輪152逆轉(zhuǎn)，其結(jié)果輸出軸67逆轉(zhuǎn)呈后退行駛狀態(tài)。即使在這種情況下，也接合單向離合器F1。
這樣，在進(jìn)行后退行駛的情況下，因為能夠連接電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6和發(fā)動機(jī)1，通過電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6開始后退行駛以后連接并起動發(fā)動機(jī)1，或者在開始后退行駛以前讓任意一個磨擦接合裝置打滑維持停車狀態(tài)，通過電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6起動發(fā)動機(jī)1，然后完全接合磨擦接合裝置開始后退行駛。
對圖32所示的混合動力驅(qū)動裝置來說，也能在進(jìn)行前進(jìn)行駛的情況下使行星齒輪機(jī)構(gòu)150作為液力變矩器使用，試圖放大輸出力矩的同時，在運轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)1的狀態(tài)下停止輸出軸67的轉(zhuǎn)動進(jìn)行后退行駛。同時通過改變相對于行星齒輪機(jī)構(gòu)150的發(fā)動機(jī)1的輸入方法，能通過發(fā)動機(jī)1的動力進(jìn)行后退行駛，因此，即使在蓄電池的充電量降低的情況下，也能輸出所需的驅(qū)動力進(jìn)行后退行駛。進(jìn)一步，對圖32所示的混合動力驅(qū)動裝置來說，因為各離合器C1，C2使用于把發(fā)動機(jī)1的動力傳遞給中心齒輪151，156的，所以要求各離合器C1，C2傳遞的力矩容量不可能超過發(fā)動機(jī)1的輸出力矩，其結(jié)果可以使用小容量的離合器C1，C2從而使裝置小型化。
下面對使用改變了長小齒輪的形狀的拉維尼約喔型行星齒輪機(jī)構(gòu)的例子進(jìn)行說明。其中一例表示在圖37中，圖中所示增加了關(guān)于拉維尼約喔型行星齒輪機(jī)構(gòu)160的嚙合在第二中心齒輪的長小齒輪的齒數(shù)。也就是說，這個混合型行星齒輪機(jī)構(gòu)160，和前述的表面在圖32中的裝置一樣，包括第一中心齒輪161，內(nèi)齒輪162，支撐架165，以及嚙合在長小齒輪164上的第二中心齒輪166，這個支撐架154把嚙合在第一中心齒輪161上的短小齒輪163和嚙合在這個短小齒輪163和內(nèi)齒輪162上的長小齒輪164保持在能自由自在地自轉(zhuǎn)并公轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，并且，在長小齒輪164當(dāng)中，嚙合第二中心齒輪166的部分的外徑比嚙合在內(nèi)齒輪162上的部分的外徑大，這個部分的齒數(shù)將增多。
相對于第一中心齒輪161選擇地連結(jié)發(fā)動機(jī)1的第一離合器C1被設(shè)置的同時，電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6連接在第二中心齒輪166，并且在第二中心齒輪166和支撐架165之間設(shè)置著第二離合器C2。并且，輸出軸67連接在支撐架165上，同時設(shè)置著選擇地固定支撐架165的第一制動器B1和選擇地固定內(nèi)齒輪162的第二制動器B2。其他的結(jié)構(gòu)和圖7所示的結(jié)構(gòu)一樣，圖37和圖7所示的符號相同的部分將不作說明。
對圖37所示的混合動力驅(qū)動裝置來說，能設(shè)定的行駛方式(運轉(zhuǎn)方式)如圖38所示。首先，對發(fā)動機(jī)起動方式進(jìn)行說明，起動發(fā)動機(jī)1的時候，接合第一接合器C1把發(fā)動機(jī)1連接在第一中心齒輪161的同時，接合第一制動器B1固定支撐架165。圖39表示這個狀態(tài)的曲線圖。在這個曲線圖中，ρ3是部分地嚙合在所述第一小齒輪163上的第二小齒輪164的齒數(shù)，和部分地嚙合在所述第二中心齒輪166上的齒數(shù)比。在固定支撐架165的狀態(tài)下，通過電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6讓第二中心齒輪166逆轉(zhuǎn)的話，連接在發(fā)動機(jī)1上的第一中心齒輪161將正轉(zhuǎn)。也就是說，因為讓發(fā)動機(jī)1正轉(zhuǎn)，在這個狀態(tài)下，給發(fā)動機(jī)1供給燃料，并根據(jù)需要點火，能起動發(fā)動機(jī)1。
和圖32所示的裝置一樣，前進(jìn)行駛的時候，能設(shè)定三個行駛方式。首先，對行星齒輪機(jī)構(gòu)160作為液力變矩器使用的ETC方式進(jìn)行說明，這個方式是只接合第一離合器C1。圖40表示這個狀態(tài)的曲線圖。也就是說，在固定和輸出軸67連接在一起的支撐架165的情況下，把發(fā)動機(jī)1和電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6連接在相互呈相反方向轉(zhuǎn)動的第一中心齒輪161和第二中心齒輪166上，這樣的話比方說發(fā)動機(jī)1以效率最高的狀態(tài)運轉(zhuǎn)，在這個狀態(tài)下，讓電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6按照規(guī)定的轉(zhuǎn)速逆轉(zhuǎn)，如圖40用實線表示的一樣，將停止輸出軸67的轉(zhuǎn)動，在發(fā)動機(jī)1運轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，也能維持停車狀態(tài)。從這個狀態(tài)讓電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的轉(zhuǎn)速朝正轉(zhuǎn)方向變化的話，也就是說，減少逆轉(zhuǎn)方向的轉(zhuǎn)速逐漸讓它正轉(zhuǎn)的話，在輸出軸67上將產(chǎn)生正轉(zhuǎn)方向的力矩并逐漸增大其轉(zhuǎn)速。這時，輸出軸67的力矩將成為把發(fā)動機(jī)1的輸出力矩放大以后的力矩。也就是說，在驅(qū)動發(fā)動機(jī)1的狀態(tài)下，利用電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6輸出的動力放大驅(qū)動力矩。因此，將成為電動機(jī)輔助方式。
前進(jìn)行駛時的電動機(jī)方式是接合第二離合器C2通過支撐架165把電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6直接連結(jié)在輸出軸67上來設(shè)定的。因此，電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的動力原樣不動地傳遞給輸出軸67，其結(jié)果能通過電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的動力行駛。
前進(jìn)行駛時的發(fā)動機(jī)·電動機(jī)方式是接合第一離合器C1和第二離合器C2來設(shè)定的。也就是說，通過接合第二離合器C2，第二中心齒輪166和支撐架165將被連結(jié)，其結(jié)果行星齒輪機(jī)構(gòu)160形成一體。接合第一離合器C1并且發(fā)動機(jī)1連接在形成一體的行星齒輪機(jī)構(gòu)160的第一中心齒輪161上，其結(jié)果，發(fā)動機(jī)1和電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6直接連接在輸出軸67上，因此，可以把發(fā)動機(jī)1和電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的動力原樣不動地傳遞給輸出軸67進(jìn)行前進(jìn)行駛。
后退行駛的時候，也可以設(shè)定三種行駛方式(運轉(zhuǎn)方式)。首先，對發(fā)動機(jī)方式進(jìn)行說明，利用發(fā)動機(jī)1的動力進(jìn)行后退行駛的情況下，接合第一離舍器C1和第二制動器B2。也就是說，把發(fā)動機(jī)1連接在第一中心齒輪161上的同時，固定內(nèi)齒輪162。圖41表示這個狀態(tài)的曲線圖，在固定內(nèi)齒輪162的狀態(tài)下，通過發(fā)動機(jī)1使第一中心齒輪161正轉(zhuǎn)的話，支撐架165和連接在其上的輸出軸67將逆轉(zhuǎn)，其結(jié)果通過發(fā)動機(jī)1的動力能進(jìn)行后退行駛。
后退行駛時的電動機(jī)方式是只接合第一制動器B1來設(shè)定。在這個方式中，只把動力從電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6輸入給第二中心齒輪166，并且在這個狀態(tài)下固定內(nèi)齒輪162，其結(jié)果使支撐架165和連接在其上的輸出軸67將逆轉(zhuǎn)。在這種情況下，按照第二中心齒輪166和內(nèi)齒輪162的齒數(shù)比(即齒輪傳動比)ρ2使支撐架165的轉(zhuǎn)速減少，因此在輸出軸67上產(chǎn)生的力矩相應(yīng)于其齒輪傳動比增大，所以能把以電動機(jī)方式進(jìn)行后退的傳動比設(shè)定為較大的值。
利用發(fā)動機(jī)1和電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6進(jìn)行后退行駛的發(fā)動機(jī)·電動機(jī)方式是通過接合第一離合器C1和第二制動器B2來實現(xiàn)。也就是說，把發(fā)動機(jī)1連結(jié)在第一中心齒輪161上的同時，固定內(nèi)齒輪162。在這個狀態(tài)下，通過第一中心齒輪161輸入的動力給支撐架165作用一個逆轉(zhuǎn)的力矩，同樣把正轉(zhuǎn)的力矩輸入給第二中心齒輪166的話，支撐架165將逆轉(zhuǎn)，所以能通過行星齒輪機(jī)構(gòu)160把發(fā)動機(jī)1和電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的動力合成以后傳遞給輸出軸67。也就是說，能通過發(fā)動機(jī)1和電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的動力讓輸出軸67逆轉(zhuǎn)從而進(jìn)行后退行駛。
如上所述，對圖37所示的混合動力驅(qū)動裝置來說，在能起到放大發(fā)動機(jī)1的輸出力矩并輸出給輸出軸67的作用，即能起到作為所謂的液力變矩器的作用的同時，能通過發(fā)動機(jī)1進(jìn)行后退行駛，因此即使在蓄電池(圖中未示)的充電量降低的情況下，也能提供充分的驅(qū)動力進(jìn)行后退行駛。
進(jìn)一步，對圖37所示的混合動力驅(qū)動裝置來說，各離合器C1，C2是為了傳遞發(fā)動機(jī)1或者電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的動力而設(shè)置的，不是用于傳遞通過齒輪機(jī)構(gòu)放大的力矩的，所以其傳遞力矩的容量小，其結(jié)果使裝置小型化。
以上說明的各個具體例是使用一套行星齒輪機(jī)構(gòu)的例子，本發(fā)明的裝置也可以使用多套行星齒輪機(jī)構(gòu)。以下說明這個例子。
圖42所示的混合動力驅(qū)動裝置是使用了兩套互相連結(jié)兩個轉(zhuǎn)動元件的單一小齒輪型行星齒輪機(jī)構(gòu)170，171的例子，這些行星齒輪機(jī)構(gòu)170，171是把中心齒輪172，173，配置在中心齒輪172，173的同心圓上的內(nèi)齒輪174，175，以及支撐架176，177作為轉(zhuǎn)動元件的，這些支撐架176，177把嚙合在中心齒輪172，173和內(nèi)齒輪174，175上的小齒輪保持在能自由自在地自轉(zhuǎn)并公轉(zhuǎn)的狀態(tài)下。并且第一行星齒輪機(jī)構(gòu)170的支撐架176和第二行星齒輪機(jī)構(gòu)171的內(nèi)齒輪175連為一體，同時第一行星齒輪機(jī)構(gòu)170的內(nèi)齒輪174和第二行星齒輪機(jī)構(gòu)171的支撐架177連為一體。
電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6連接在第二行星齒輪機(jī)構(gòu)171的中心齒輪172上的同時，在中心齒輪173和第一行星齒輪機(jī)構(gòu)170的中心齒輪172之間，串聯(lián)設(shè)置著第一單向離合器F1和多板式第一離合器C1，這些第一單向離合器F1和多板式第一離合器C1在從第二行星齒輪機(jī)構(gòu)171側(cè)向第一行星齒輪機(jī)構(gòu)170側(cè)以正轉(zhuǎn)方向傳遞力矩的時候?qū)⒔雍稀Ｍ瑫r，在發(fā)動機(jī)1和第一離合器C1之間設(shè)置著第二單向離合器F2，這個第二單向離合器F2在從發(fā)動機(jī)1傳遞力矩的時候，將接合。因此，通過第二單向離合器F2和第一離合器C1，從發(fā)動機(jī)1把力矩傳遞給第一行星齒輪機(jī)構(gòu)170的中心齒輪172。并且在發(fā)動機(jī)1和第二行星齒輪機(jī)構(gòu)171的中心齒輪173之間設(shè)置著第二離合器C2。
設(shè)置著選擇地固定互相連結(jié)的第一行星齒輪機(jī)構(gòu)170的內(nèi)齒輪174和第二行星齒輪機(jī)構(gòu)171的支撐架177的第一制動器B1。同時，第一行星齒輪機(jī)構(gòu)170的支撐架176連接在輸出軸67上。
在變速器68的從動滑輪70和機(jī)殼66之間，順序地設(shè)置著第三單向離合器F3和多板式第二制動器B2。第三單向離合器F3在從動滑輪70逆轉(zhuǎn)的時候，也就是說，朝后退行駛的方向接受力矩的時候?qū)⒔雍?。同時，在從動滑輪70和中間齒輪72之間，設(shè)置著選擇地連結(jié)這兩者的第三離合器C3。
沿著驅(qū)動滑輪69的中心軸線貫通設(shè)置著泵軸178。這個泵軸178的一端連接在發(fā)動機(jī)1或者連接著發(fā)動機(jī)1的軸上并能一起轉(zhuǎn)動，同時這個泵軸178的另一端通過傳動鏈機(jī)構(gòu)179連接在油泵OP上。符號180表示驅(qū)動板，符號181表示減振機(jī)構(gòu)。
對上述的圖42所示的混合動力裝置來說，和前述的各具體例一樣，能設(shè)定各種行駛方式(運轉(zhuǎn)方式)。也就是說，在車輛停止的狀態(tài)下起動發(fā)動機(jī)的起動方式只接合第二離合器C2。通過接合第二離合器C2，發(fā)動機(jī)1連接在第二行星齒輪機(jī)構(gòu)171的中心齒輪173上，在這個中心齒輪173上總是連接著電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6，所以電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6和發(fā)動機(jī)1呈直接連結(jié)的狀態(tài)。因此，朝正轉(zhuǎn)方向驅(qū)動電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的話，讓發(fā)動機(jī)1轉(zhuǎn)動，在這個狀態(tài)下，供給燃料，并根據(jù)需要點火，能起動發(fā)動機(jī)1。
在前進(jìn)行駛時能通過電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6把發(fā)動機(jī)1的輸出力矩放大以后輸出給輸出軸67的ETC方式由接合第一離合器C1和第三離合器C3來設(shè)定。也就是說，在固定連接在輸出軸67上的第一行星齒輪機(jī)構(gòu)170的支撐架176和第二行星齒輪機(jī)構(gòu)171的內(nèi)齒輪175的情況下，第一行星齒輪機(jī)構(gòu)170的中心齒輪172和第二行星齒輪機(jī)構(gòu)171的中心齒輪173成為互相以相反方向轉(zhuǎn)動的關(guān)系，在這互相以相反方向轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動元件上連接著發(fā)動機(jī)1和電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6。
圖43表示這個狀態(tài)的曲線圖。也就是說，比方說發(fā)動機(jī)1以效率最高的狀態(tài)運轉(zhuǎn)，在這個狀態(tài)下，讓電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6按照規(guī)定的轉(zhuǎn)速逆轉(zhuǎn)，如圖43用實線表示的一樣，將停止輸出軸67的轉(zhuǎn)動，能維持停車狀態(tài)。從這個狀態(tài)增大電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的正轉(zhuǎn)方向的力矩的話，其轉(zhuǎn)速將增大(減少逆轉(zhuǎn)方向的轉(zhuǎn)速)，如圖43用虛線表示的一樣，其結(jié)果是作為輸出元件的第一行星齒輪機(jī)構(gòu)170的支撐架176和第二行星齒輪機(jī)構(gòu)171的內(nèi)齒輪175以及連接在其上的輸出軸67正轉(zhuǎn)。并且產(chǎn)生在輸出軸67上的力矩比發(fā)動機(jī)1的輸出力矩大。因此，和液力變矩器一樣產(chǎn)生力矩的放大作用。進(jìn)一步來說，通過單向離合器F2進(jìn)行從發(fā)動機(jī)1到第一中心齒輪172的力矩傳遞，所以在關(guān)上油門的狀態(tài)下，這個單向離合器F2將釋放。因此，在關(guān)上油門的狀態(tài)下，能停止發(fā)動機(jī)1。
前進(jìn)行駛時的電動機(jī)方式是把電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6直接連接在輸出軸67上的方式，所以接合從第一到第三的各離合器C1，C2，C3。通過接合第二離合器C2，在第二離合器C2上將輸入來自發(fā)動機(jī)1側(cè)的正轉(zhuǎn)方向的力矩，所以接合單向離合器F2。同時，通過接合和這個第二單向離合器F2呈串聯(lián)關(guān)系的第一離合器C1，通過第一離合器C1把第一單向離合器F1連接在第一行星齒輪機(jī)構(gòu)170的中心齒輪172上。其結(jié)果電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6連接在第一行星齒輪機(jī)構(gòu)170的中心齒輪172上。同時，電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6總是連接在第二行星齒輪機(jī)構(gòu)171的中心齒輪173上，所以，各中心齒輪172，173連結(jié)并形成一體。因此，第一行星齒輪機(jī)構(gòu)170和第二行星齒輪機(jī)構(gòu)171的全體將形成一體，電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的動力原樣不動地傳遞給輸出軸67，通通過電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的動力進(jìn)行前進(jìn)行駛。
在這種情況下，通過接合第二單向離合器F2和第一離合器C1，發(fā)動機(jī)1連接在第一行星齒輪機(jī)構(gòu)170的中心齒輪172上，能通過電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的動力轉(zhuǎn)動。成為所謂的牽引發(fā)動機(jī)1的狀態(tài)。因此，最好是通過全部打開發(fā)動機(jī)1的油門(圖中未示)，或者通過全部打開吸氣閥和排氣閥，讓發(fā)動機(jī)1空轉(zhuǎn)來盡可能地降低抵抗。同時因為保持在行駛中讓發(fā)動機(jī)1轉(zhuǎn)動的狀態(tài)，所以容易起動行駛中的發(fā)動機(jī)1。
接合上述的第一到第三的各離合器C1，C2。C3的話，發(fā)動機(jī)1和電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6相對于輸出軸67呈直接連結(jié)的狀態(tài)，所以不僅從電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6，也從發(fā)動機(jī)1輸出的話，能通過發(fā)動機(jī)1和電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的動力進(jìn)行前進(jìn)行駛。也就是說，成為發(fā)動機(jī)·電動機(jī)方式。
下面對后退行駛時的方式進(jìn)行說明。通過發(fā)動機(jī)1的動力進(jìn)行后退行駛的發(fā)動機(jī)方式是接舍第二離合器C2和第三離合器C3，以及第一制動器B1來設(shè)定。也就是說。把發(fā)動機(jī)1連接在第二行星齒輪機(jī)構(gòu)171的中心齒輪173上的同時，固定支撐架177。因此，通過發(fā)動機(jī)1使中心齒輪173正轉(zhuǎn)的話，內(nèi)齒輪175和連接在其上的輸出軸67將逆轉(zhuǎn)，其動力通過變速器68和第三離合器C3被輸出成為后退行駛狀態(tài)。圖44表示這個狀態(tài)的曲線圖。
在這種情況下，因為電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6總是連接在第二行星齒輪機(jī)構(gòu)171的中心齒輪173上，不僅從發(fā)動機(jī)1，也從電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6輸出的話，發(fā)動機(jī)1和電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的動力將傳遞給輸出軸67，成為進(jìn)行后退行駛的發(fā)動機(jī)·電動機(jī)方式。
接合第一制動器B1把正轉(zhuǎn)方向的力矩輸入給第二行星齒輪機(jī)構(gòu)171的中心齒輪173的話，內(nèi)齒輪175和連接在其上的輸出軸67將逆轉(zhuǎn)并成為后退行駛狀態(tài)，所以釋放第二離合器C2從第二行星齒輪機(jī)構(gòu)171的中心齒輪173分離發(fā)動機(jī)1，在這個狀態(tài)下，朝正轉(zhuǎn)方向驅(qū)動電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的話，能通過電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的動力進(jìn)行后退行駛。也就是說，成為進(jìn)行后退行駛的電動機(jī)方式。
如上所述，通過第一制動器B1固定第二行星齒輪機(jī)構(gòu)171的支撐架177的狀態(tài)下，使中心齒輪173正轉(zhuǎn)，連接在輸出軸67上的內(nèi)齒輪175逆轉(zhuǎn)，和這個相反，使內(nèi)齒輪175正轉(zhuǎn)的話，中心齒輪173逆轉(zhuǎn)。利用這個可以進(jìn)行前進(jìn)行駛的再生制動。比如說，根據(jù)前述的ETC方式進(jìn)行前進(jìn)行駛時的制動要求，代替第一離合器C1接合第一制動器B1的話，如圖45的曲線圖所示，在固定第二行星齒輪機(jī)構(gòu)171的支撐架177的狀態(tài)下，內(nèi)齒輪175通過輸出軸67輸入的力矩正轉(zhuǎn)，其結(jié)果中心齒輪173逆轉(zhuǎn)。作用在這個中心齒輪173上的力矩傳遞給電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6，強(qiáng)制地使電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6逆轉(zhuǎn)，在電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6上將產(chǎn)生電動勢。也就是說，輸出軸67輸入的動力變換成電能被消費，這時的抵抗力起制動力的作用。
對上述的圖42所示的混合動力裝置來說，能設(shè)定防滑方式。這個防滑方式是車輛在上坡路上起動的時候，保持車輛不后退。這通過前述的第二制動器B2和這個串聯(lián)的第三單向離合器來實現(xiàn)。也就是說，第三單向離合器F3在從動滑輪69朝后退方向轉(zhuǎn)動的時候?qū)⒔雍?，在第二制動器B2和第三離合器C3接合的狀態(tài)下，在上坡路上停止，并解除制動作用的情況下，車輛因其自重將后退。也就是說，施加把這個逆轉(zhuǎn)的力矩給從動滑輪69，所以接合第三離合器C3，阻止那個轉(zhuǎn)動。也就是說，即使在上坡路上解除制動操作并進(jìn)行起動操作，也能防止車輛的后退，從停止?fàn)顟B(tài)順利地進(jìn)行起動。
這樣，對上述的圖42所示的混合動力裝置來說，在前進(jìn)行駛時，通過放大發(fā)動機(jī)力矩并輸出，順利地進(jìn)行起動時需要大驅(qū)動力的行駛的同時，能通過發(fā)動機(jī)1的動力進(jìn)行后退行駛。同時，在圖42的結(jié)構(gòu)中，第一離合器C1和第二離合器C2原樣不動地傳遞發(fā)動機(jī)1的輸出力矩，所以傳遞力矩的容量不需要很大，因此，可以小型化這些離合器C1，C2，從而是混合動力驅(qū)動裝置達(dá)到小型輕量化。
下面說明使用兩套行星齒輪機(jī)構(gòu)的另外的例子。圖46所示的例子和圖42所示的例子一樣，使用兩套單一小齒輪型行星齒輪機(jī)構(gòu)，其轉(zhuǎn)動元件的連結(jié)狀態(tài)和發(fā)動機(jī)1，摩擦接合裝置的連結(jié)狀態(tài)不同。也就是說，第一行星齒輪機(jī)構(gòu)170的支撐架176和第二行星齒輪機(jī)構(gòu)171的內(nèi)齒輪175形成一體，同時第一行星齒輪機(jī)構(gòu)170的中心齒輪172和第二行星齒輪機(jī)構(gòu)171的支撐架177形成一體。
第一離合器C1設(shè)置在第一行星齒輪機(jī)構(gòu)170的內(nèi)齒輪174和發(fā)動機(jī)1之間，第二離合器C2設(shè)置在第二行星齒輪機(jī)構(gòu)171的中心齒輪173和發(fā)動機(jī)1之間。同時，為了選擇地固定第一行星齒輪機(jī)構(gòu)170的中心齒輪172的轉(zhuǎn)動設(shè)置著第一制動器B1。其他的結(jié)構(gòu)和圖42一樣，因此省略和圖42符號相同部分的說明。
下面對這個混合動力驅(qū)動裝置能設(shè)定的行駛方式(運轉(zhuǎn)方式)進(jìn)行說明，發(fā)動機(jī)起動方式是由接合第一離合器C1和第二制動器B2來設(shè)定的。圖47表示這個狀態(tài)的曲線圖。接合第二制動器B2的話，從動滑輪70即輸出軸67的逆轉(zhuǎn)將被第三單向離合器F3阻止。因此，逆轉(zhuǎn)電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6供給第一行星齒輪機(jī)構(gòu)170的中心齒輪172逆轉(zhuǎn)方向的力矩的話，和輸出軸67成為一體的第一行星齒輪機(jī)構(gòu)170的支撐架176將被固定，其結(jié)果內(nèi)齒輪174正轉(zhuǎn)。發(fā)動機(jī)1連接在內(nèi)齒輪174上，所以發(fā)動機(jī)1依靠電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的動力將正轉(zhuǎn)，在這個狀態(tài)下供給燃料，并根據(jù)需要點火，能起動發(fā)動機(jī)1。
在這個情況下，成為固定元件的第一行星齒輪機(jī)構(gòu)170的支撐架176通過所述的第三單向離合器F3保持在不逆轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，所以正轉(zhuǎn)是可能的。因此，在起動發(fā)動機(jī)1以后，比方說發(fā)動機(jī)1以效率最高的狀態(tài)運轉(zhuǎn)，在這個狀態(tài)下，逐漸增大電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的正轉(zhuǎn)方向的輸出力矩的話，支撐架和其連為一體的輸出軸67開始正轉(zhuǎn)。也就是說，解除第三單向離合器F3的接舍。并且在這個狀態(tài)下的驅(qū)動力矩是通過電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6把發(fā)動機(jī)1的輸出力矩放大后的力矩。這和根據(jù)液力變矩器來放大力矩的作用是一樣的，因此，對上述的圖46所示的混合動力裝置來說，通過接合第一離合器C1和第三離合器C3，能設(shè)定所謂的ETC方式。換言之，這個方式是在固定和輸出軸67成為一體的轉(zhuǎn)動元件的情況下，把發(fā)動機(jī)1和電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6連接在互相以相反方向轉(zhuǎn)動的兩個回轉(zhuǎn)元件上來設(shè)定的方式。
這樣，在起動車輛的情況下，通過接合第二制動器B2和第三單向離合器F3能阻止車輛的后退，所以能起到防滑作用。
下面對前進(jìn)行駛時的電動機(jī)方式進(jìn)行說明。這個電動機(jī)方式是把電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6直接連續(xù)在輸出軸67上用電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的動力行駛的方式，因此，接合從第一到第三離合器C1，C2，C3。接合第一和第二離合器C1，C2的話，第一行星齒輪機(jī)構(gòu)170的內(nèi)齒輪174和第二行星齒輪機(jī)構(gòu)171的中心齒輪173將連接為一體，所以各行星齒輪機(jī)構(gòu)170，171的全體形成為一體。因此，電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6直接連結(jié)在輸出軸67上，原樣不動地輸出電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的動力。在這個情況下，發(fā)動機(jī)1也通過行星齒輪機(jī)構(gòu)170，171直接連接在輸出軸67上，所以讓發(fā)動機(jī)1空轉(zhuǎn)。這樣，為了防止發(fā)動機(jī)1空轉(zhuǎn)而造成的動力損失，最好設(shè)置為了把發(fā)動機(jī)1從行星齒輪機(jī)構(gòu)170，171分離的適當(dāng)?shù)碾x合器機(jī)構(gòu)。如果讓發(fā)動機(jī)1空轉(zhuǎn)的話，在行駛中的發(fā)動機(jī)1的起動和空調(diào)等輔助機(jī)器的運轉(zhuǎn)會變得容易。
對電動機(jī)方式來說，如上所述，發(fā)動機(jī)1也直接連接在輸出軸67上，所以不僅電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6，同時也驅(qū)動發(fā)動機(jī)1的話，能通過發(fā)動機(jī)1和電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的動力進(jìn)行前進(jìn)行駛。也就是說，成為發(fā)動機(jī)·電動機(jī)方式。
對上述的表示的圖46中的結(jié)構(gòu)，也能靠發(fā)動機(jī)1的輸出進(jìn)行后退行駛。這個發(fā)動機(jī)方式是由接合第二離合器C2和第三離合器C3以及第一制動器B1來設(shè)定。圖48表示這個狀態(tài)的曲線圖。在通過第一制動器B1固定第一行星齒輪機(jī)構(gòu)170的中心齒輪172和第二行星齒輪機(jī)構(gòu)171的支撐架177的狀態(tài)下，通過第二離合器C2從發(fā)動機(jī)1把正轉(zhuǎn)的力矩傳遞給第二行星齒輪機(jī)構(gòu)171的中心齒輪173的話，內(nèi)齒輪175和連接在其上的輸出軸67將逆轉(zhuǎn)，發(fā)動機(jī)1的動力作為逆轉(zhuǎn)方向的動力被輸出。也就是說，進(jìn)行后退行駛。
這個方式通過第一制動器B1提供后退行駛的反作用力，因為在連接第一制動器B1的第一行星齒輪機(jī)構(gòu)170的中心齒輪172上連接著電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6，所以能通過電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6提供反作用力。在這種情況下，如果逐漸減小來自電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的反作用力，第一行星齒輪機(jī)構(gòu)170的中心齒輪172以及和其連接在一起的第二行星齒輪機(jī)構(gòu)171的支撐架177逐漸開始正轉(zhuǎn)，和這個同時，內(nèi)齒輪175和連接在其上的輸出軸67的轉(zhuǎn)速降低。其結(jié)果停止輸出軸67的轉(zhuǎn)動。和這個相反，如果增大來自電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的反作用力(逆轉(zhuǎn)方向的力矩)，輸出軸67的逆轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速會增大。也就是說，通過電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的輸出能控制進(jìn)行后退行駛的驅(qū)動力矩，并且其驅(qū)動力矩是通過電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6把發(fā)動機(jī)力矩放大后的力矩。這和前進(jìn)行駛時的ETC方式一樣，是力矩的放大機(jī)能，圖46所示的結(jié)構(gòu)，后退行駛的時候也能設(shè)定ETC方式。
如前所述，對把電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6直接連接在輸出軸67上的電動機(jī)方式來說，發(fā)動機(jī)1也直接連接在輸出軸67上，所以圖46所示的結(jié)構(gòu)不能設(shè)定后退行駛的電動機(jī)方式，如前所述，如果設(shè)置了把發(fā)動機(jī)1從一體化的行星齒輪機(jī)構(gòu)170，171分離的適當(dāng)?shù)碾x合器裝置，只通過電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的動力能進(jìn)行后退行駛。
這樣，對上述的圖46所示的混合動力裝置來說，在能起放大發(fā)動機(jī)力矩并輸出的作為液力增器的作用的同時，通過發(fā)動機(jī)1的動力能進(jìn)行后退行駛，所以即使在蓄電池(圖中未示)的充電量降低的情況下，也能得到進(jìn)行后退行駛的驅(qū)動力。同時，發(fā)動機(jī)1的輸出力矩原樣不動地傳遞給鄰接設(shè)置在行星齒輪機(jī)構(gòu)170，171的離合器C1，C2，所以所要求的傳遞力矩的容量很小，能實現(xiàn)裝置的小型化。如圖46所示，因為可以鄰接電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6設(shè)置行星齒輪機(jī)構(gòu)170，171，所以通過這樣的結(jié)構(gòu)，行星齒輪機(jī)構(gòu)170，171的一部分可以插入到電動機(jī)·發(fā)電機(jī)6的轉(zhuǎn)子的內(nèi)周側(cè)面，其結(jié)果，可以縮小裝置全體的軸長，實現(xiàn)裝置的小型化。
如上說明，根據(jù)本發(fā)明的混合動力驅(qū)動裝置，通過內(nèi)燃機(jī)輸出的動力能進(jìn)行后退行駛，所以即使在作為電動機(jī)的動力源的蓄電池的充電量降低的情況下，也能用來自內(nèi)燃機(jī)的大驅(qū)動力進(jìn)行后退行駛。在前進(jìn)行駛的情況下，把內(nèi)燃機(jī)輸出的動力通過電動機(jī)的輸出的動力放大并輸出給輸出部件，所以在起動等需要大的力矩的時候也能順利地行駛。并且，在內(nèi)燃機(jī)按規(guī)定的狀態(tài)行駛的時候，通過電動機(jī)的輸出能控制輸出部分的轉(zhuǎn)速和輸出力矩，所以容易進(jìn)行起動時的控制。同時，能通過電動機(jī)讓內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)動并起動內(nèi)燃機(jī)，其結(jié)果可以省去以前裝載在車輛上的起動電動機(jī)，實現(xiàn)裝置的小型輕量化。
根據(jù)本發(fā)明，在用內(nèi)燃機(jī)的動力進(jìn)行后退行駛的時候，也可以把內(nèi)燃機(jī)輸出的力矩通過電動機(jī)的輸出放大，所以后退行駛時的起動控制將是容易的。同時增大為了進(jìn)行后退行駛的傳動比，能得到所要求的驅(qū)動力。
工業(yè)上利用的可能性本發(fā)明的混合動力驅(qū)動裝置，通過把電動機(jī)和內(nèi)燃機(jī)作為動力源裝載在車輛上，使通過內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行后退行駛變得可能。因此，把電動機(jī)的電力供給蓄電池，并依靠蓄電池的充電量進(jìn)行后退行駛的條件將變得不需要，所以能普及并促進(jìn)把電動機(jī)和內(nèi)燃機(jī)作為動力源的混合動力車。
權(quán)利要求
1．一種混合動力驅(qū)動裝置，該混合動力驅(qū)動裝置包括力矩放大機(jī)構(gòu)(12)和無級變速器(21)，所述力矩放大機(jī)構(gòu)(12)通過把內(nèi)燃機(jī)(1)的輸出部件(2)和通過電力而動件并輸出力矩的電動機(jī)(6)的輸出部件(9)連接，并且控制電動機(jī)(6)輸出的力矩，放大并輸出內(nèi)燃機(jī)(1)輸出的力矩，所述無級變速器(21)設(shè)置在所述力矩放大機(jī)構(gòu)(12)和輸出軸(34)之間，增減并輸出從所述力矩放大機(jī)構(gòu)(12)輸入的動力，其特征在于包括設(shè)置在所述力矩放大機(jī)構(gòu)(12)和輸出軸(34)之間，對不翻轉(zhuǎn)輸入的動力并輸出的前進(jìn)狀態(tài)和翻轉(zhuǎn)輸入的動力并輸出的后退狀態(tài)能設(shè)定的進(jìn)退轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)(29)。
2．如權(quán)利要求1所述的混合動力驅(qū)動裝置，其特征在于所述無級變速器(21)包括回轉(zhuǎn)中心軸相互平行設(shè)置的驅(qū)動側(cè)部件(22)和從動側(cè)部件(23)，所述電動機(jī)(6)和內(nèi)燃機(jī)(1)以及力矩放大機(jī)構(gòu)(12)和所述驅(qū)動側(cè)部件(22)設(shè)置在同一軸線上，并且所述進(jìn)退轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)(29)和所述從動側(cè)部件(23)設(shè)置在同一軸線上。
3．如權(quán)利要求2所述的混合動力驅(qū)動裝置，其特征在于所述進(jìn)退轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)(29)包括對輸入力矩和輸出力矩的方向是同樣的前進(jìn)狀態(tài)以及輸入力矩和輸出力矩的方向是相反的后退狀態(tài)能設(shè)定齒輪機(jī)構(gòu)(30)，和把所述齒輪機(jī)構(gòu)(30)呈前進(jìn)狀態(tài)設(shè)定的第一接合裝置(35)，以及把所述齒輪機(jī)構(gòu)(30)呈后退狀態(tài)設(shè)定的第二接合裝置(36)，這些接合裝置(35，36)設(shè)置在所述從動側(cè)部件(23)的兩側(cè)并且跟所述從動側(cè)部件(23)在同一軸線上。
4．如權(quán)利要求1所述的混合動力驅(qū)動裝置，其特征在于所述進(jìn)退切換機(jī)構(gòu)(29)包括把中心齒輪(31)和設(shè)置在中心齒輪(31)的同心圓上的內(nèi)齒輪(32)以及支撐設(shè)置在所述中心齒輪(31)和內(nèi)齒輪(32)之間的小齒輪的支撐架(33)作為轉(zhuǎn)動元件的行星齒輪機(jī)構(gòu)(30)，和選擇任意兩個轉(zhuǎn)動元件連接的第一接合裝置(35)，以及通過固定任意一個轉(zhuǎn)動元件使另外兩個轉(zhuǎn)動元件互相以相反的方向轉(zhuǎn)動的第二接合裝置(36)，所述任意兩個轉(zhuǎn)動元件中的一個連接在所述力矩放大機(jī)構(gòu)(12)上，同時另一個轉(zhuǎn)動元件連接在輸出軸(34)上。
5．一種混合動力驅(qū)動裝置，該混合動力驅(qū)動裝置通過把中心齒輪(61，95，141)，和設(shè)置在該中心齒輪(61，95，141)的同心圓上的內(nèi)齒輪(62，98，142)，以及保持設(shè)置在這些中心齒輪(61，95，141)和內(nèi)齒輪(62，98，142)之間的多個小齒輪(63，64，143)能自由自在地自轉(zhuǎn)并且公轉(zhuǎn)的支撐架(65，96，144)作為轉(zhuǎn)動元件的行星齒輪機(jī)構(gòu)(60，94，140)，從內(nèi)燃機(jī)(1)和電動機(jī)(6，84)往輸出部件(67，106)輸出動力，其特征在于包括選擇地固定轉(zhuǎn)動元件(62，98，144)使所述三個轉(zhuǎn)動元件當(dāng)中的任意一個轉(zhuǎn)動元件固定其結(jié)果所述另外兩個轉(zhuǎn)動元件相互以相反方向轉(zhuǎn)動的制動裝置(B1，F(xiàn)1)，把所述兩個轉(zhuǎn)動元件(61，95，65，96，141，142)當(dāng)中的任意一個轉(zhuǎn)動元件(61，65，95，96，141)選擇地連接在所述輸出部件(67，106)的第一離合器裝置(C1，C3)，以及把所述輸出部件(67，106)選擇地連接在由所述制動裝置(B1)來固定的轉(zhuǎn)動元件(62，98，144)上的第二離合器裝置(C2，C4)，所述內(nèi)燃機(jī)(1)經(jīng)?；蛘哌x擇地被連接在所述另外的兩個轉(zhuǎn)動元件(61，95，65，96，141，142)當(dāng)中的另一個轉(zhuǎn)動元件(61，65，95，96，142)上，并且所述電動機(jī)(6，84)經(jīng)?；蛘哌x擇地被連接在通過所述第一離合器裝置(C1，C3)連接在所述輸出部件(67，106)上的轉(zhuǎn)動元件(61，65，95，96，141)上。
6．如權(quán)利要求5所述的混合動力驅(qū)動裝置，其特征在于所述行星齒輪機(jī)構(gòu)(60，94)包括具有嚙合在所述中心齒輪(61，95)上的第一小齒輪(63)和嚙合在該第一小齒輪(63)以及所述內(nèi)齒輪(62，98)上的第二小齒輪(64)的雙小齒輪型的行星齒輪機(jī)構(gòu)，所述電動機(jī)(6，84)連接在支撐這些小齒輪(63，64)的支撐架(65，96)上，并且所述內(nèi)燃機(jī)(1)連接在所述中心齒輪(61，95)上，另外，所述制動裝置(B1，F(xiàn)1)設(shè)置在所述內(nèi)齒輪(62，98)和機(jī)殼(66，79)之間，所述輸出部件(67，106)通過所述第一離合器裝置(C1，C3)連接在所述支撐架(65，96)上，并且，通過所述第二離合器裝置(C2，C4)連接在所述內(nèi)齒輪(62，98)上。
7．如權(quán)利要求5所述的混合動力驅(qū)動裝置，其特征在于所述行星齒輪機(jī)構(gòu)(60)包括具有嚙合在所述中心齒輪(61)上的第一小齒輪(63)和嚙合在該第一小齒輪(63)以及所述內(nèi)齒輪(62)上的第二小齒輪(64)的雙小齒輪型的行星齒輪機(jī)構(gòu)，所述內(nèi)燃機(jī)(1)連接在支撐這些小齒輪(63，64)的支撐架(65)上，并且所述電動機(jī)(6)連接在所述中心齒輪(61)上，另外，所述制動裝置(B1，F(xiàn)1)設(shè)置在所述內(nèi)齒輪(62)和機(jī)殼(66)之間，所述輸出部件(67)通過所述第一離合器裝置(C1)連接在所述中心齒輪(61)上，并且，通過所述第二離合器裝置(C2)連接在所述內(nèi)齒輪(62)上。
8．如權(quán)利要求5所述的混合動力驅(qū)動裝置，其特征在于所述行星齒輪機(jī)構(gòu)(140)包括具有在所述中心齒輪(141)和所述內(nèi)齒輪(142)上的多個小齒輪(143)的單一小齒輪型的行星齒輪機(jī)構(gòu)，所述制動裝置(B1，F(xiàn)1)設(shè)置在支撐這些小齒輪(143)的支撐架(144)和機(jī)殼(66)之間，并且所述電動機(jī)(6)連接在中心齒輪(141)上，另外，所述內(nèi)燃機(jī)(1)連接在所述內(nèi)齒輪(142)上，所述輸出部件(67)通過所述第一離合器裝置(C1)連接在所述中心齒輪(141)上，并且，通過所述第二離合器裝置(C2)連接在所述支撐架(144)上。
9．一種混合動力驅(qū)動裝置，該混合動力驅(qū)動裝置通過把中心齒輪(61)，和設(shè)置在該中心齒輪(61)的同心圓上的內(nèi)齒輪(62)，以及保持設(shè)置在這些中心齒輪(61)和內(nèi)齒輪(62)之間的多個小齒輪(63，64)能自由自在地自轉(zhuǎn)并且公轉(zhuǎn)的支撐架(65)作為轉(zhuǎn)動元件的行星齒輪機(jī)構(gòu)(60)，從內(nèi)燃機(jī)(1)和電動機(jī)(6)往輸出部件(67)輸出動力，其特征在于包括在通過固定所述三個轉(zhuǎn)動元件當(dāng)中的任意一個轉(zhuǎn)動元件使其他兩個轉(zhuǎn)動元件(61，65)相互呈相反方向轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動元件(62)上，選擇地連接所述電動機(jī)(6)的第一輸入離合器裝置(C1)，在所述另外的兩個轉(zhuǎn)動元件(61，65)當(dāng)中的任意一個轉(zhuǎn)動元件(65)上，選擇地連接所述電動機(jī)(6)的第二輸入離合器裝置(C2)，和在所述輸出部件(67)上，選擇地連接通過所述第二輸入離合器裝置(C2)所述電動機(jī)(6)被連接的所述轉(zhuǎn)動元件(65)的第一輸出離合器裝置(C3)，以及在所述輸出部件(67)上，選擇地連接通過所述第一輸入離合器裝置(C1)連接在所述電動機(jī)(6)的所述轉(zhuǎn)動元件(62)的第二輸出離合器裝置(C4)，所述內(nèi)燃機(jī)(1)經(jīng)?；蛘哌x擇地被連接在所述另外的兩個轉(zhuǎn)動元件(61，65)當(dāng)中的另一個轉(zhuǎn)動元件(61)上。
10．如權(quán)利要求9所述的混合動力驅(qū)動裝置，其特征在于還包括單向離合器(F1)，該單向離合器(F1)設(shè)置在連接在所述第一輸入離合器裝置(C1)以及所述第二輸出離合器裝置(C4)上的所述轉(zhuǎn)動元件(62)和所述機(jī)殼(66)之間。
11．一種混合動力驅(qū)動裝置，該混合動力驅(qū)動裝置把內(nèi)燃機(jī)(1)輸出的動力和電動機(jī)(6)輸出的動力個別地或者合成以后一起傳遞給輸出部件(67)，其特征在于含有拉維尼約喔型行星齒輪機(jī)構(gòu)(150)，和把所述內(nèi)燃機(jī)(1)選擇地連接在所述第一中心齒輪(151)上的第一離合器裝置(C1)，和把所述內(nèi)燃機(jī)(1)選擇地連接在所述第二中心齒輪(156)上的第二離合器裝置(C2)，以及選擇地固定所述支撐架(155)的制動裝置(B1)，所述拉維尼約喔型行星齒輪機(jī)構(gòu)(150)包括第一中心齒輪(151)，和設(shè)置在該第一中心齒輪(151)的同心圓上的內(nèi)齒輪(152)，支撐架(155)和嚙合在第二小齒輪(154)上的第二中心齒輪(156)，支撐架(155)保持嚙合在第一中心齒輪(151)上的第一小齒輪(153)，以及嚙合在該第一小齒輪(153)和所述內(nèi)齒輪(152)的第二小齒輪(154)自由自在地自轉(zhuǎn)并且公轉(zhuǎn)，所述電動機(jī)(6)連接在所述第二中心齒輪(156)上，并且，所述輸出部件(67)連接在所述內(nèi)齒輪(152)上。
12．如權(quán)利要求11所述的混合動力驅(qū)動裝置，其特征在于設(shè)置固定裝置(B2，F(xiàn)1)，該固定裝置(B2，F(xiàn)1)選擇地停止所述輸出部件(67)的或者和所述輸出部件(67)連接在一起的部件(70)的轉(zhuǎn)動。
13．一種混合動力驅(qū)動裝置，該混合動力驅(qū)動裝置把內(nèi)燃機(jī)(1)輸出的動力和電動機(jī)(6)輸出的動力個別地或者合成以后一起傳遞給輸出部件(67)，其特征在于含有拉維尼約喔型行星齒輪機(jī)構(gòu)(160)，和把所述內(nèi)燃機(jī)(1)選擇地連接在所述第一中心齒輪(161)上的第一離合器裝置(C1)，和把所述電動機(jī)(6)選擇地連接在所述支撐架(165)上的第二離合器裝置(C2)，以及選擇地固定所述內(nèi)齒輪(162)上的制動裝置(B2)，所述拉維尼約喔型行星齒輪機(jī)構(gòu)(150)包括第一中心齒輪(161)，和設(shè)置在該第一中心齒輪(161)的同心圓上的內(nèi)齒輪(162)，支撐架(165)和嚙合在第二小齒輪(164)上的第二中心齒輪(166)，所述支撐架(165)保持嚙合在第一中心齒輪(161)上的第一小齒輪(163)，以及嚙合在該第一齒輪(163)和所述內(nèi)齒輪(162)的第二小齒輪(164)能自由自在地自轉(zhuǎn)并且公轉(zhuǎn)，所述電動機(jī)(6)連接在所述第二中心齒輪(166)上，并且，所述輸出部件(67)連接在所述支撐架(165)上。
14．如權(quán)利要求13所述的混合動力驅(qū)動裝置，其特征在于設(shè)置固定裝置(B1)，該固定裝置(B1)選擇地停止所述輸出部件(67)的或者和所述輸出部件(67)連接在一起的部件(165)的轉(zhuǎn)動。
15．如權(quán)利要求13所述的混合動力驅(qū)動裝置，其特征在于所述第二小齒輪(164)嚙合在所述第一小齒輪(163)的部分的齒數(shù)和嚙合在所述第二中心齒輪(166)部分的齒數(shù)是不同的。
16．一種混合動力驅(qū)動裝置，該混合動力驅(qū)動裝置把內(nèi)燃機(jī)(1)輸出的動力和電動機(jī)(6)輸出的動力個別地或者合成以后一起傳遞給輸出部件(67)，其特征在于包括第一行星齒輪機(jī)構(gòu)(170)，第二行星齒輪機(jī)構(gòu)(171)，和制動裝置(B1)以及第二離合器裝置(C2)，所述第一行星齒輪機(jī)構(gòu)(170)和第二行星齒輪機(jī)構(gòu)(171)把中心齒輪(172，173)，和設(shè)置在該中心齒輪(172，173)的同心圓上的內(nèi)齒輪(174，175)，以及保持設(shè)置在這些中心齒輪(172，173)和內(nèi)齒輪(174，175)之間的小齒輪能自由自在地自轉(zhuǎn)并且公轉(zhuǎn)的支撐架(176，177)作為轉(zhuǎn)動元件，所述制動裝置(B1)是選擇地固定轉(zhuǎn)動元件(177)，該轉(zhuǎn)動元件(177)通過固定第二行星齒輪機(jī)構(gòu)(171)的任意一個轉(zhuǎn)動元件從而使其他的兩個轉(zhuǎn)動元件相互呈相反方向轉(zhuǎn)動，所述第二離舍器裝置(C2)是把所述內(nèi)燃機(jī)(1)選擇地連接在所述其他的兩個轉(zhuǎn)動元件(173，175)當(dāng)中的任意一個轉(zhuǎn)動元件(173)上，并且另外的轉(zhuǎn)動元件(175)連接在所述輸出部件(67)上，通過固定所述第一行星齒輪機(jī)構(gòu)(170)的任意的一個轉(zhuǎn)動元件從而使其他的兩個轉(zhuǎn)動元件相互呈相反方向轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動元件(176)連接在所述輸出部件(67)上，所述內(nèi)燃機(jī)(1)選擇地連接在所述第一行星齒輪機(jī)構(gòu)(170)的其他的兩個轉(zhuǎn)動元件(172，174)當(dāng)中的一個轉(zhuǎn)動元件(172)上，所述電動機(jī)(6)的動力傳遞給所述第一行星齒輪機(jī)構(gòu)(170)的其他的兩個轉(zhuǎn)動元件(172，174)當(dāng)中的另外一個轉(zhuǎn)動元件(174)。
17．如權(quán)利要求16所述的混合動力驅(qū)動裝置，其特征在于所述第一行星齒輪機(jī)構(gòu)(170)和第二行星齒輪機(jī)構(gòu)(171)包括單一小齒輪型的行星齒輪機(jī)構(gòu)，該單一小齒輪型的行星齒輪機(jī)構(gòu)通過所述支撐架(176，177)保持嚙合在中心齒輪(172，173)和內(nèi)齒輪(174，175)上的多個小齒輪能自由自在地自轉(zhuǎn)并且公轉(zhuǎn)，所述制動裝置(B1)設(shè)置在第二行星齒輪機(jī)構(gòu)(171)的支撐架(177)和機(jī)殼(66)之間，并且，所述支撐架(177)連接在所述第一行星齒輪機(jī)構(gòu)(170)的內(nèi)齒輪(174)上，所述第二離合器裝置(C2)設(shè)置在能連接所述第二行星齒輪機(jī)構(gòu)(171)的中心齒輪(173)和內(nèi)燃機(jī)(1)的位置上，并且，所述電動機(jī)(6)連接在所述中心齒輪(173)上，并且第二行星齒輪機(jī)構(gòu)(171)的內(nèi)齒輪(175)連接在第一行星齒輪機(jī)構(gòu)(170)的支撐架(176)上，第一行星齒輪機(jī)構(gòu)(170)的支撐架(176)連接在第二行星齒輪機(jī)構(gòu)(171)的內(nèi)齒輪(175)和輸出部件(67)上，第一行星齒輪機(jī)構(gòu)(170)的中心齒輪(172)通過所述第一離合器裝置(C1)連接在所述內(nèi)燃機(jī)(1)上。
18．如權(quán)利要求16所述的混合動力驅(qū)動裝置，其特征在于所述第一行星齒輪機(jī)構(gòu)(170)和第二行星齒輪機(jī)構(gòu)(171)包括單一小齒輪型的行星齒輪機(jī)構(gòu)，該單一小齒輪型的行星齒輪機(jī)構(gòu)通過所述支撐架(176，177)保持嚙合在中心齒輪(172，173)和內(nèi)齒輪(174，175)上的多個小齒輪能自由自在地自轉(zhuǎn)并且公轉(zhuǎn)，所述第二行星齒輪機(jī)構(gòu)(171)的支撐架(177)連接在所述第一行星齒輪機(jī)構(gòu)(170)的中心齒輪(172)上，并且，為了能選擇地固定這些支撐架(177)和中心齒輪(172)所述制動裝置(B1)被設(shè)置，為了連接第二行星齒輪機(jī)構(gòu)(171)的中心齒輪(173)和所述內(nèi)燃機(jī)(1)，所述第二離合器裝置(C2)被設(shè)置，并且所述第二行星齒輪機(jī)構(gòu)(171)的內(nèi)齒輪(175)連接在所述第一行星齒輪機(jī)構(gòu)(170)的支撐架(176)上，并且，所述支撐架(176)連接在所述輸出部件(67)上，所述第一行星齒輪機(jī)構(gòu)(170)的內(nèi)齒輪(174)通過第一離合器裝置(C1)連接在所述內(nèi)燃機(jī)(1)上。
19．如權(quán)利要求16所述的混合動力驅(qū)動裝置，其特征在于還設(shè)置固定裝置(B2，F(xiàn)1，F(xiàn)3)，該固定裝置(B2，F(xiàn)1，F(xiàn)3)選擇地停止所述輸出部件(67)的或者和所述輸出部件(67)連接在一起的部件(70)轉(zhuǎn)動。
全文摘要
一種混合動力驅(qū)動裝置,包括力矩放大機(jī)構(gòu)和無級變速器,該力矩放大機(jī)構(gòu)通過把內(nèi)燃機(jī)的輸出部件和通過電力動作并輸出力矩的電動機(jī)的輸出部件連接,并且控制電動機(jī)輸出的力矩,放大并輸出內(nèi)燃機(jī)輸出的力矩,該無級變速器設(shè)置在所述力矩放大機(jī)構(gòu)和輸出軸之間,增減并輸出從所述力矩放大機(jī)構(gòu)輸入的力矩,進(jìn)一步還包括設(shè)置在所述力矩放大機(jī)構(gòu)和輸出軸之間,對不翻轉(zhuǎn)輸入的力矩并輸出的前進(jìn)狀態(tài)和翻轉(zhuǎn)輸入的力矩并輸出的后退狀態(tài)能設(shè)定的進(jìn)退轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。因此,只通過內(nèi)燃機(jī)輸出的動力也能后退行駛。
文檔編號B60W10/10GK1280536SQ98811841
公開日2001年1月17日 申請日期1998年12月1日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月5日
發(fā)明者森澤邦夫, 鹽入廣行, 巖瀨雄二, 伊藤寬, 長島伸幸, 梅山光廣, 多賀豐 申請人:豐田自動車株式會社