車輛驅動系統的製作方法
2023-10-05 08:22:04
專利名稱：車輛驅動系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及車輛驅動系統，尤其是涉及用於改進包括電動機和齒輪裝置的驅動系統的組裝效率的技術和用於減輕驅動系統重量的技術，還涉及包括構造成將驅動力源的輸出分配到電動機和傳動部件的差動機構的驅動系統，還涉及包括差動機構的驅動系統的軸支撐構造。
背景技術：
公知的驅動系統包括第一電動機、第一齒輪裝置、第二電動機和第二齒輪裝置。專利文獻1公開了這種用於混合動力車的驅動系統的示例。在專利文獻1中公開的驅動系統包括作為第一齒輪裝置用作動力分配機構的行星齒輪裝置。行星齒輪組構造成將由發動機產生的驅動力分配給第一電動機和第二齒輪裝置。第二齒輪裝置包括用作減速機構的的行星齒輪裝置以減少旋轉運動的速度，並且將旋轉運動傳遞到驅動輪。第一電動機主要用作發電機，而第二電動機主要用作作為除了發動機之外的驅動力源使用的電動機，以產生用於驅動驅動輪的輔助驅動力。
在專利文獻1的驅動系統中，殼體結構由第一殼體、第二殼體和第三殼體組成。第一殼體容納第一電動機和第二齒輪裝置，第二殼體容納第二電動機，而第三殼體容納第二齒輪裝置。在組裝這樣構成的驅動系統中，通過將第一電動機和第二齒輪裝置容納在第一殼體中設置第一單元，通過將第二電動機容納在第二殼體中設置第二單元，通過將第二齒輪裝置容納在第三殼體中設置第三單元。然後將第一、第二和第三單元組裝在一起，使得第一和第三單元設置在第二單元的相應的相對側。
專利文獻1JP-2003-191759A專利文獻2JP-2003-191761A專利文獻3JP-2004-336725A
通過組裝三個單獨的單元使得第一和第三單元設置在中央第二單元的相對側上，來製造專利文獻1的驅動系統，該驅動系統由於具有較多驅動系統的結構部件而存在組裝效率低的問題。
鑑於上述背景技術，進行本發明的第一方面。因而，本發明的目的在於提供一種具有改進組裝效率的車輛驅動系統。
在專利文獻1中公開的車輛驅動系統包括輸出軸以及用於可旋轉支撐輸出軸的軸承。專利文獻1的驅動系統作為用於混合動力車輛的驅動系統，包括第一電動機、用作動力分配機構以將發動機的輸出分配給第一電動機和輸出軸的行星齒輪裝置、連接到動力分配機構的輸出軸的第二電動機和連接第二電動機的轉子支撐軸和驅動系統的輸出軸的行星齒輪裝置。驅動系統的輸出軸由殼體藉助於軸承可旋轉地支撐。
安裝在車輛上的驅動系統優選地製造得儘可能輕。另一方面，用於支撐輸出軸的諸如軸承的支撐部件必須用潤滑油潤滑。供應到支撐部件的潤滑油必須通過適合的放油油路系統排出。設置專用部件來提供放油油路系統與上述減輕驅動系統的需求相牴觸。即使放油油路系統在不設置專用部件的情況下形成，仍然存在使驅動系統的重量最小化的需要。
鑑於上述背景技術，進行本發明的第二方面。因而，本發明的目的在於提供一種構造成具有減輕重量的車輛驅動系統。
還公知一種車輛驅動系統，該車輛驅動系統包括以行星齒輪組為形式將諸如發動機的驅動力源的輸出分配給電動機和傳動部件的差動機構。在專利文獻1公開的混合動力車輛驅動系統是這種車輛驅動系統的示例。在這種混合車輛驅動系統中，在行星齒輪組的三個旋轉元件中，一個旋轉元件連接到電動機，另一個旋轉元件連接到驅動力源，而剩餘一個旋轉元件連接到傳動部件。通過控制作用在電動機上的電氣負荷使傳動部件的旋轉速度連續可變。因而，車輛能夠以發動機保持在最佳工況下行駛，使得車輛的燃料經濟性得到提高。在除了連接到差動機構的電動機以外還設置第二電動機，使第二電動機布置在傳動部件和驅動輪之間，使得第二電動機由連接到差動機構的電動機所產生的電力操作，以驅動驅動輪。
專利文獻4JP-3454036 B2
在上述車輛驅動系統中，通過控制連接到差動機構的電動機的電氣反作用力來控制傳動部件的旋轉速度。因而，在這種驅動系統中，電動機的尺寸必須隨著發動機的輸出能力增大而增大，車輛驅動系統的所需總尺寸隨著電動機尺寸的增大而不期望地增大。
鑑於上述問題，例如，考慮提供一種連接到用作差動機構的行星齒輪組的耦合裝置或者差動限制裝置，使得行星齒輪組可選擇地置於非差動狀態(即，在鎖止狀態)。當發動機在高輸出範圍中運轉時，行星齒輪組被差動限制裝置置於鎖止狀態，以減小由電動機產生的電氣反作用力的最大值，由此，能夠降低電動機的所需尺寸。
然而，在提供上述差動限制裝置的情況下，差動限制裝置的一部分必須連接到行星齒輪組的太陽輪。在差動限制裝置與太陽輪彼此用鍵槽連接的情況下，存在差動限制裝置和太陽輪的徑向相對定位精度低的危險。
鑑於上述背景技術，進行本發明的第三方面。因而，本發明的目的在於提供一種車輛驅動系統，其中，針對差動機構設置的差動限制裝置具有較高的支撐精確度。
在專利文獻2中公開的混合動力車輛驅動系統公知為一種包括將諸如發動機的驅動力源的輸出分配給電動機和傳動部件的差動機構的車輛驅動系統。在專利文獻2中公開的驅動系統中，用作差動機構的行星齒輪組、接收驅動力源的輸出的第一輸入軸和通過行星齒輪組接收第一輸入軸的輸出的第二輸入軸(中間軸)彼此同軸設置，使得行星齒輪組的太陽輪和電動機的轉子作為一個單元旋轉，行星齒輪組的齒圈通過以凸緣形式形成在第二輸入軸一端處的傳動部件而連接到第二輸入軸，而行星齒輪組的行星輪架連接到第一輸入軸，使得行星輪架和第一輸入軸作為一個單元旋轉。
在上述的驅動系統中，通過控制作用在電動機上的電氣負荷而使傳動部件的轉速連續可變，使得車輛能夠在發動機保持在最佳工況下行駛，由此車輛的燃料經濟性得到提高。
專利文獻5JP-2004-161162A專利文獻6JP-2000-85387A在專利文獻2公開的驅動系統中，第一和第二輸入軸要求具有高的同軸相對定位精度。然而，在專利文獻2的驅動系統中，第一輸入軸由電動機的轉子支撐，使得由轉子支撐的第一輸入軸的支撐軸長限制為轉子的長度。在轉子具有相對短的長度的情況下，由轉子支撐第一輸入軸的支撐精度趨於變低，並且存在第一和第二輸入軸的同軸相對定位的精度較低的危險。
鑑於上述背景技術，進行本發明的第四方面。因而，本發明的目的是提供車輛驅動系統，其中，以較高精度支撐接收驅動力源輸出的輸入軸。
發明內容
根據如權利要求1所限定的本發明的一方面實現上述第一目的，其提供一種車輛驅動系統，包括第一電動機、第一齒輪裝置、第二電動機和第二齒輪裝置，其特徵在於第一電動機和第一齒輪裝置構成第一單元，而第二電動機和第二齒輪裝置構成第二單元；並且其特徵在於第一齒輪裝置具有輸出軸，第二齒輪裝置具有連接第一齒輪裝置的輸出軸的輸入軸，由此能夠在第一單元和第二單元之間傳遞驅動力。
根據如權利要求2所限定的本發明的一方面，提供一種車輛驅動系統，包括下述順序布置的第一電動機、第一齒輪裝置、第二電動機和第二齒輪裝置，其特徵在於第二齒輪裝置具有輸入軸，輸入軸由設置在第二電動機和第二齒輪裝置之間的支撐壁可旋轉地支撐，並且在輸入軸延伸通過第二電動機的轉子支撐軸的同時由轉子支撐軸支撐，輸入軸具有從第二電動機延伸進入第一單元的軸向延伸部，在延伸部，輸入軸連接到第一齒輪裝置的輸出軸。
根據如權利要求3所限定的本發明的一方面具有根據如權利要求1和2所限定的本發明的一方面的特徵。即，根據如權利要求3所限定的本發明的一方面提供一種車輛驅動裝置，包括第一電動機、第一齒輪裝置、第二電動機和第二齒輪裝置，車輛驅動系統以此描述順序布置，其特徵在於第一電動機和第一齒輪裝置構成第一單元，而第二電動機和第二齒輪裝置構成第二單元；第一齒輪裝置具有輸出軸，並且第二齒輪裝置具有連接第一齒輪裝置的輸出軸的輸入軸，由此能夠在第一單元和第二單元之間傳遞驅動力；第二齒輪裝置的輸入軸由設置在第二電動機和第二齒輪裝置之間的支撐壁可旋轉地支撐，並且在輸入軸延伸通過第二電動機的轉子支撐軸的同時由轉子支撐軸支撐，輸入軸具有從第二電動機延伸進入第一單元的軸向延伸部，在延伸部，輸入軸連接到第一齒輪裝置的輸出軸。
在根據如權利要求1所限定的本發明的一方面的車輛驅動系統中，單獨準備的第一和第二單元一起組裝成車輛驅動系統，使得動力分配機構的輸出軸和自動變速器的輸入軸彼此連接。因而，驅動系統具有改進的組裝效率。
在根據如權利要求2所限定的本發明的一方面的車輛驅動系統中，第二齒輪裝置、支撐壁和第二電動機以此描述的順序布置，使得第二齒輪裝置的輸入軸由支撐壁和第二電動機的轉子支撐軸支撐，支撐壁和第二電動機的轉子支撐軸以此順序安裝，使得組裝效率得到提高。
根據如權利要求3所限定的本發明的一方面的車輛驅動系統具有權利要求1的特徵和權利要求2的特徵，因而具有如權利要求1所限定的本發明一方面的優點和如權利要求2所限定的本發明一方面的優點。
在根據如在權利要求1或3中限定的本發明一方面的車輛驅動系統的權利要求4的優選布置中，第一齒輪裝置的輸出軸和第二齒輪裝置的輸入軸通過彼此鍵槽連接而彼此連接。第一齒輪裝置的輸出軸和第二齒輪裝置的輸入軸的鍵槽連接允許輸出和輸入軸的容易連接，使得驅動系統的組裝效率進一步得到提高。
在根據權利要求4的車輛驅動系統的權利要求5的優選布置中，第一齒輪裝置的輸出軸具有形成在其內周表面上的鍵槽齒，並且第二齒輪裝置的輸入軸具有形成在其外周表面上的鍵槽齒，第一齒輪裝置的輸出軸的鍵槽齒和第二齒輪裝置的輸入軸的鍵槽齒彼此保持嚙合。
在根據權利要求2至5中任何一項的車輛驅動系統的權利要求6的優選布置中，支撐壁具有與第二單元的殼體內周表面保持抵接接觸的外周表面，並且第二電動機的轉子支撐軸由支撐壁可旋轉地支撐。由於支撐壁與殼體保持抵接接觸，支撐壁精確地定位在徑向方向上，使得由該支撐壁支撐的第二電動機的轉子支撐軸精確地定位在軸向方向上。
在根據權利要求6的車輛驅動系統的權利要求7的優選布置中，另一個支撐壁設置在第二電動機的遠離上述支撐壁的一側上，該另一個支撐壁具有與第二單元的殼體內周表面保持抵接接觸的外周表面，第二電動機的轉子支撐軸由上述另一個支撐壁可旋轉地支撐。在這布置中，第二電動機的轉子支撐軸由設置在第二電動機的相應相對側上並且精確定位在徑向方向上的兩個支撐壁支撐，使得轉子支撐軸以較高的精確度定位在徑向方向上。
在根據權利要求1至7中任何一項的車輛驅動系統的權利要求8的一個形式中，第一電動機的轉子支撐軸和第一齒輪裝置的輸入軸彼此連接，使得作為一個單元旋轉，車輛驅動系統進一步包括輸入軸，輸入軸設置在第一電動機的轉子支撐軸和第一齒輪裝置的輸入軸的徑向內側，並且輸入軸相對於第一電動機的轉子支撐軸和第一齒輪裝置的輸入軸可旋轉地支撐。
在根據權利要求1至中任何一項的車輛驅動系統的權利要求9的另一個形式中，第一電動機具有轉子支撐軸，轉子支撐軸的一端由殼體的壁部分支撐，轉子支撐軸的另一端由固定到殼體的蓋板支撐，使得關閉殼體遠離壁部分的開口端。
根據本發明的第二方面實現上述第二目的，其提供一種車輛驅動系統，包括輸出軸和用於可旋轉地支撐輸出軸的支撐部件，車輛驅動系統的特徵在於(a)設置液壓操作摩擦連接裝置以通過將旋轉元件固定到殼體選擇性防止旋轉元件的旋轉運動來改變車輛驅動系統的傳動狀態，(b)液壓操作摩擦連接裝置包括設置在容納室中的活塞部件，其中容納室形成在殼體中，和(c)容納室具有形成在其內周表面中的軸向槽，使得軸向槽的一端朝著支撐部件開口。
在上述的車輛驅動系統中，形成在容納室內周表面中的軸向槽的一端朝著支撐部件開口，使得已經潤滑支撐部件的潤滑油通過軸向槽排出。進一步，軸向槽形成在容納活塞部件的容納室中，使得能夠減輕容納室的重量，因而能夠減輕驅動系統重量。
在上述車輛驅動系統的優選實施例中，輸出軸具有油路，潤滑油通過該油路供應到支撐部件。
根據本發明的第三方面實現上述第三目的，其提供了一種車輛驅動系統，其特徵在於包括(a-1)差動機構，由行星齒輪裝置構成並且布置成將驅動力源的輸出分配給電動機和傳動部件，和(a-2)具有可操作地限制差動機構的差動功能的差動限制裝置的動力分配機構，並且其特徵在於(b)差動限制裝置具有一體固定到行星齒輪裝置的太陽輪的一部分，(c)電動機包括具有由殼體可旋轉地支撐的輪轂的轉子，(d)輸入軸，驅動力源的輸出通過該輸入軸傳遞到差動機構，輸入軸由轉子的輪轂可旋轉地支撐，和(e)行星齒輪裝置包括由輸入軸支撐的太陽輪。
在上述車輛驅動系統的一個優選布置中，電動機的轉子和行星齒輪裝置的太陽輪彼此連接以作為一個單元旋轉。
在上述車輛驅動系統的優選布置中，電動機的轉子和行星齒輪裝置的太陽輪彼此鍵槽連接。
在上述車輛驅動系統的優選布置中，轉子在其內周表面處鍵槽連接到太陽輪。
在上述車輛驅動系統的進一步優選布置中，差動限制裝置的一部分和太陽輪焊接在一起，由此差動限制裝置的一部分和太陽輪彼此一體固定。
根據本發明的第四方面實現上述第四目的，其提供了一種車輛驅動系統，其特徵在於包括(a)接收驅動力源的輸出的第一輸入軸，(b)布置成將驅動力源的輸出分配給電動機和傳動部件的差動機構，和(c)第二輸入軸，第二輸入軸連接傳動部件，並且將上述由傳動部件接收的輸出的一部分傳遞給可操作地連接到驅動輪的傳遞路徑，並且其特徵在於(d)第一輸入軸由設置在電動機轉子上的第一支撐裝置和設置第二輸入軸上的第二支撐裝置支撐。
在上述車輛驅動系統中，第一軸由第一電動機的轉子和作為不同於轉子的部件的第二輸入軸支撐，使得能夠增大第一輸入軸的支撐跨度。因而，第一輸入軸以較高定位精度支撐。進一步，第一輸入軸由第二輸入軸經由第二支撐裝置支撐，使得第一和第二輸入軸以高精度徑向彼此對齊。
在上述車輛驅動系統的優選布置中，電動機的轉子由設置在殼體上的第一支撐壁經由第三支撐裝置支撐。
在上述車輛驅動系統的另一個優選布置中，第二輸入軸由設置在殼體上的第二支撐壁經由第一支撐裝置支撐。
圖1是示出根據本發明一個實施例構造的混合動力車輛的驅動系統布置的示意圖；圖2是表，表示在無級變速狀態和有級變速狀態中選定的一個狀態下下工作的圖1的實施例的混合動力車輛的驅動系統變速動作，和進行相應變速動作的液壓操作摩擦連接裝置操作狀態的不同組合的關係；圖3是共線圖，表示在有級變速狀態下工作的圖1的實施例的混合動力車輛的驅動系統旋轉元件在驅動系統的不同變速位置中的相對旋轉速度；圖4是示出了置於無級變速狀態的驅動系統的動力分配機構的操作狀態的示例的視圖，該視圖對應於圖3的共線圖中示出了動力分配機構的部分；圖5是示出了通過嚙合切換離合器C0置於有級變速狀態的驅動系統的動力分配機構的操作狀態的視圖，該視圖對應於圖3共線圖中示出了動力分配機構的部分的共線圖；圖6是表示設置在圖1實施例的驅動系統中的電子控制裝置的輸入和輸出信號的視圖；圖7是圖示由圖6的電子控制裝置執行的主要控制功能的功能框圖；圖8是表示所存儲的預定關係的視圖，該關係由圖7的切換控制裝置使用來在無級變速區域與有級變速區域之間切換；圖9是表示所存儲的預定關係的視圖，該關係由圖7的切換控制裝置使用並且不同於圖8的關係；圖10是表示由於有級變速器的換高檔動作而引起的發動機速度變化的視圖；圖11是圖1的驅動系統橫截面視圖；
圖12是圖1的驅動系統的第一單元的橫截面視圖；圖13是圖11的驅動系統的第二單元的局部放大橫截面視圖；圖14是圖1的驅動系統的輸出軸部分的橫截面視圖；圖15是驅動系統的局部橫截面視圖，用於說明用於將潤滑油引入到驅動系統的輸出軸中的軸向孔中的通道；圖16是圖1的驅動系統的局部橫截面視圖；圖17是圖16的傳動機構的放大視圖；圖18是圖1的驅動系統的局部橫截面視圖；圖19是圖1的驅動系統的局部橫截面視圖；和圖20是圖11的傳動機構的放大視圖。
具體實施例方式
參照附圖，將詳細描述本發明的實施例。
參照圖1的示意圖，圖1示出根據本發明的一個實施例構造的用於混合動力車輛的驅動系統10。在圖1中示出的驅動系統包括作為差動機構輸入軸14的輸入旋轉部件；直接或者間接地經由脈動吸收阻尼器(減振器)(未示出)連接到該差動機構輸入軸14的動力分配機構16；作為設置在動力分配機構16和驅動系統輸出軸22之間通過動力分配部件18串聯連接到動力分配機構16的有級自動變速器20的傳動裝置；和作為連接到自動變速器20的驅動系統輸出軸22的輸出旋轉部件。輸入軸14、動力分配機構16、有級自動變速器20和輸出軸22設置在變速箱12(以下縮寫為「殼體12」)中公共的軸線上，殼體21用作附裝於車體的靜止部件或者非旋轉部件。在本實施例中，動力分配機構16用作第一齒輪裝置，而有級自動變速器用作第二齒輪裝置。
該驅動系統10適用於橫置式FR車輛(前置發動機後輪驅動型車輛)，並且如圖7所示，設置在作為驅動力源的發動機8和一對驅動輪38之間，以將車輛驅動力通過差動齒輪裝置(終減速齒輪)36和一對驅動軸傳遞到該對驅動力38。注意，由於驅動系統10相對於其軸線對稱構成，在圖1中省略了驅動系統10的下半部。
差動機構輸入軸14的一端連接到發動機8，動力分配機構16是構造成以機械的方式合成從差動機構輸入軸14接收的發動機8的輸出，或者以機械的方式分配發動機8的輸出的機構。即，動力分配機構16將發動機8的輸出分配給第一電動機M1和傳動部件18，或者合成發動機8的輸出和第一電動機M1的輸出，然後將這些輸出之和傳遞到傳動部件18。在本實施例中，第一電動機M1和第二電動機M2的每一個是用作發電機以及電動機的所謂的電動發電機。第一電動機M1應該至少用作可操作地產生電能同時產生反作用力的發電機，第二電動機M2應該至少用作可操作產生車輛驅動力的電動機。
動力分配機構16包括用作差動機構的單小齒輪型第一行星齒輪組24和切換離合器C0和切換制動器B0，該第一行星齒輪組24具有例如約0.418的傳動比ρ1。第一行星齒輪組24具有由以下的組成的旋轉元件第一太陽輪S1、第一行星齒輪P1；支撐第一行星齒輪P1使得第一行星齒輪P1繞其軸線自轉，並繞第一太陽輪S1軸線公轉的第一行星輪架CA1；和通過第一行星齒輪P1與第一太陽輪S1嚙合的第一齒圈R1。在第一太陽輪S1和第一齒圈R1的齒數分別表示為ZS1和ZR1的情況下，上述傳動比ρ1表示為ZS1/ZR1。
在動力分配機構16中，第一行星輪架CA1連接到差動機構輸入軸14，即，連接到發動機8，並且第一太陽輪S1連接到第一電動機M1，而第一齒圈R1連接到傳動部件18。切換制動器B0設置在第一太陽輪S1和殼體12之間，並且切換離合器C0設置在第一太陽輪S1和第一行星輪架CA1之間。當鬆開切換離合器C0和制動器B0兩者時，動力分配機構16置於差動狀態，其中第一太陽輪S1、第一行星輪架CA1和第一齒圈R1彼此相對旋轉以執行差動功能，由此將發動機8的輸出分配到第一電動機M1和傳動部件18，由此利用發動機8的輸出的分配到第一電動機M1的部分驅動第一電動機M1來產生電能，並存儲該電能或者利用該電能驅動第二電動機M2。因而，動力分配機構16置於無級變速狀態，其中不管發動機8的旋轉速度如何，傳動部件18的旋轉速度連續可變。即，在差動狀態或者其中動力分配機構16用作電控無級變速器的無級變速狀態，其中該電控無級變速器的變速比γ0(差動機構輸入軸14的旋轉速度/傳動部件18的旋轉速度)從最小值γ0min連續變化至最大值γ0max)。
當在發動機8的輸出使車輛行駛過程中切換離合器C0嚙合，同時動力分配機構16置於無級變速狀態時，第一太陽輪S1和第一行星輪架CA1連接在一起，使得動力分配機構16置於鎖止狀態或者非差動狀態(其中，由第一太陽輪S1、第一行星輪架CA1和第一齒圈R1組成的第一行星齒輪組24的三個旋轉元件作為一個單元旋轉)。在這種非差動狀態(其中，發動機8的旋轉速度和傳動部件18的旋轉速度彼此相等)下，動力分配機構置於固定變速比變速狀態(其中，動力分配機構用作具有固定變速比γ0等於1的變速器)。當切換制動器B0代替切換離合器C0被嚙合時，動力分配機構16置於鎖止狀態或者非差動狀態(其中，第一太陽輪R1不旋轉)，使得第一齒圈R1的旋轉速度高於第一行星輪架CA1的旋轉速度，由此動力分配機構16置於固定變速比變速狀態，其中，動力分配機構16用作具有固定變速比γ0小於1(例如0.7)的增速變速器。在上述本實施例中，切換離合器C0和制動器B0用作可操作地將第一行星齒輪組24選擇性置於差動狀態(無級變速狀態)，其中，第一行星齒輪組24用作變速比是連續可變的電控無級變速器，和非差動狀態(即，鎖止狀態)，其中，第一行星齒輪組24不用作具有無級變速功能的電控無級變速器，即在固定變速比變速狀態，其中，第一行星齒輪組24用作具有一個變速比的一個變速位置或者具有相應變速比的多個變速位置的變速器。
自動變速器20包括多個行星齒輪組，即單小型第二行星齒輪組26、單小型第三行星齒輪組28和單小型第四行星齒輪組30。第二行星齒輪組26具有第二太陽輪S2；第二行星齒輪P2；支撐第二行星齒輪P2使得第二行星齒輪P2繞其軸線自轉並且繞第二太陽輪S2公轉的第二行星輪架CA2；和通過第二行星齒輪P2與第二太陽輪S2嚙合的第二齒圈R2。例如，第二行星齒輪組26具有約0.562的傳動比ρ2。第三行星齒輪組28具有第三太陽輪S3；第三行星齒輪P3；支撐第三行星齒輪P3使得第三行星齒輪P3繞其軸線自轉並且繞第三太陽輪S3公轉的第三行星輪架CA3；和通過第三行星齒輪P3與第三太陽輪S3嚙合的第三齒圈R3。例如，第三行星齒輪組28具有約0.425的傳動比ρ3。第四行星齒輪組30具有第四太陽輪S4；第四行星齒輪P4；支撐第四行星齒輪P4使得第四行星齒輪P4繞其軸線自轉並且繞第四太陽輪S4公轉的第四行星輪架CA4；和通過第四行星齒輪P4與第四太陽輪S4嚙合的第四齒圈R4。例如，第四行星齒輪組30具有約0.421的傳動比ρ4。在第二太陽輪S2、第二齒圈R2、第三太陽輪S3、第三齒圈R3、第四太陽輪S4和第四齒圈R4分別表示為ZS2、ZR2、ZS3、ZR3、ZS4和ZR4的情況下，上述傳動比ρ2、ρ3和ρ4分別表示為ZS2/ZR2、ZS3/ZR3和ZS4/ZR4。
在自動變速器20中，第二太陽輪S2和第三太陽輪S3彼此一體固定為一個單元，通過第二離合器C2選擇性連接到傳動部件18，並且通過第一制動器B1選擇性固定到殼體12。第四齒圈R4通過第三制動器B3選擇性固定到殼體12，並且第二齒圈R2、第三行星輪架CA3和第四行星輪架CA4彼此一體固定，並且固定到輸出軸22。第三齒圈R3和第四太陽輪S4彼此一體固定，並且通過第一離合器C1選擇性連接到傳動部件18。
上述切換離合器C0、第一離合器C1、第二離合器C2、切換制動器B0、第一制動器B1、第二制動器B2和第三制動器B3是用在傳統的車輛自動變速器中的液壓操作摩擦連接裝置。這些摩擦連接裝置的每一個均由溼式多片離合器構成，該離合器包括多個摩擦片，摩擦片彼此重疊並且通過液壓致動器彼此相抵受壓，或者由帶式制動器構成，該帶式制動器包括轉鼓和繞在轉鼓的外周表面上並且一端被液壓致動器拉緊的一條帶或者兩條帶。選擇性嚙合離合器C0-C2和制動器B0-B3中的每一個，以連接每個離合器或者制動器置於之間的兩個部件。
在按照上述構造的驅動系統10中，通過選自上述切換離合器C0、第一離合器C1、第二離合器C2、切換制動器B0、第一制動器B1、第二制動器B2和第三制動器B3的摩擦連接裝置的相應組合(如圖2中的表所示)的嚙合動作選擇性地建立第一變速位置(第一變速檔)至第五變速位置(第五變速檔)、倒檔變速位置(向後驅動變速檔)和空檔位置中的一個。這些變速位置具有等比變化的相應的變速比(輸入軸速度NIN/輸出軸速度NOUT)。尤其是，注意，動力分配機構16設置有切換離合器C0和制動器B0，使得動力分配機構16能夠通過切換離合器C0或者切換制動器B0的嚙合而選擇性地置於固定變速比變速狀態，其中動力分配機構16作為具有一個變速比的一個變速位置或者具有相應的變速比的多個變速位置的變速器工作，和無級變速狀態，其中動力分配機構16作為如上所述的無級變速器工作。因而，在本驅動系統10中，有級變速器由自動變速器20和通過切換離合器C0或者切換制動器B0嚙合置於固定變速比變速狀態的動力分配機構16構成。進一步，無級變速器由自動變速器20和通過不嚙合切換離合器C0和制動器B0而置於無級變速狀態的動力分配機構16構成。
例如，在驅動系統10用作有級變速器的情況下，如圖2所示，通過切換離合器C0、第一離合器C1和第三制動器B3的嚙合動作建立具有例如約3.357的最高變速比γ1的第一變速位置，並且通過切換離合器C0、第一離合器C1和第二制動器B2的嚙合動作建立具有例如約2.180的變速比γ2的第二變速位置。進一步，通過切換離合器C0、第一離合器C1和第一制動器B1的嚙合動作建立具有例如約1.424的變速比γ3的第三變速位置，並且通過切換離合器C0、第一離合器C1和第二離合器C2的嚙合動作建立例如約1.000的變速比γ4(小於變速比γ3)的第四變速位置。通過第一離合器C1、第二離合器C2和切換制動器B0的嚙合動作建立例如約0.705的變速比γ5(小於變速比γ4)的第五變速位置。進一步，通過第二離合器C2和第三制動器B3的嚙合動作建立具有例如約3.209的變速比γR(在變速比γ1和γ2之間的中間)的倒檔變速位置。通過僅僅嚙合切換離合器C0建立空檔位置N。
另一方面，在驅動系統10用作無級變速器的情況下，如圖2所示，鬆開切換離合器C0和切換制動器B0兩者，使得動力分配機構16用作無級變速器，而串聯連接至動力分配機構16的自動變速器20用作有級變速器，由此，傳遞到置於第一變速位置、第二變速位置、第三變速位置和第四變速位置中的一個位置的自動變速器20的旋轉運動的速度(即，傳動部件18的旋轉速度)連續變化，使得自動變速器20置於那些變速位置中一個位置時變速比在預定範圍上連續可變。因而，自動變速器20的變速比在相鄰的變速位置上連續可變，由此，驅動系統10的總速比γT連續可變。
圖3的共線圖用直線表示旋轉元件在驅動系統10的變速位置中的每個位置中的旋轉速度之間的關係，該驅動系統10由用作無級變速部或者第一變速部的動力分配機構16、以及用作有級變速部或者第二變速部的自動變速器20構成。圖3的共線圖是二維坐標系統，其中橫軸表示行星齒輪組24、26、28、30的傳動比ρ，而縱軸表示旋轉元件的相對轉速。三個水平線X1、X2、XG中下面一個水平線(即，水平線X1)表示為0的旋轉速度，而三個水平線的上面的一個水平線(即，水平線X2)表示為1.0的旋轉速度，即，連接到輸入軸14的發動機8的運轉速度NE。水平線XG表示傳動部件18的旋轉速度。三個垂直線Y1、Y2和Y3對應於動力分配機構16的三個元件，並且分別表示作為第一太陽輪S1的第二旋轉元件(第二元件)RE2、作為第一行星輪架CA1的第一旋轉元件(第一元件)RE1、作為第一齒圈R1的第三旋轉元件(第三元件)的相對旋轉速度。垂直線Y1、Y2和Y3中的相鄰垂直線之間的距離由第一行星齒輪組24的傳動比ρ1確定。即，垂直線Y1和Y2之間的距離對應於「1」，而垂直線Y2和Y3之間的距離對應於傳動比ρ1。進一步，對應於自動變速器20的五條垂直線Y4、Y5、Y6、Y7和Y8分別表示作為彼此一體固定的第二和第三太陽輪S2、S3的第四旋轉元件(第四元件)RE4、作為第二行星輪架CA2的第五旋轉元件(第五元件)RE5、作為第四齒圈R4的第六旋轉元件(第六元件)RE6、作為彼此一體固定的第二齒圈R2和第三及第四行星輪架CA3、CA4的第七旋轉元件(第七元件)RE7，和作為彼此一體固定的第三齒圈R3及第四太陽輪S4的第八旋轉元件(第八元件)RE8。垂直線Y4-Y8中相鄰的垂直線之間的距離由第二、第三和第四行星齒輪組26、28、30的傳動比ρ2、ρ3和ρ4確定。因而，如在圖3所示，對應於第二、第三和第四行星齒輪組26、28、30中每個的太陽輪和行星輪架的垂直線之間的距離對應於「1」，而對應於行星輪架和齒圈的垂直線之間的距離對應於傳動比ρ。
參照圖3的共線圖，驅動系統10的動力分配機構16(無級變速部)布置成第一行星齒輪組24的第一旋轉元件RE1(第一行星輪架CA1)一體固定到輸入軸14(即，固定到發動機8)，並且通過切換離合器C0選擇性地連接到第二旋轉元件RE2(第一太陽輪S1)，並且該旋轉元件RE2連接到第一電動機M1，並且通過切換制動器B0選擇性地固定到殼體12，而第三旋轉元件RE3(第一齒圈R1)固定到傳動部件18，並且連接到第二電動機M2，使得差動機構輸入軸14的旋轉運動通過傳動部件18傳遞到自動變速器(有級變速部)20。第一太陽輪S1和第一齒圈R1的旋轉速度之間的關係由通過線Y2和X2之間的交點的斜直線L0表示。
圖4和圖5對應於圖3的共線圖中表示動力分配機構16的一部分。圖4示出動力分配機構16置於無級變速狀態而切換離合器C0和切換制動器B0保持在鬆開狀態的工作狀態的示例。通過控制反作用力(由第一電動機發電操作而產生)，升高和降低由直線L0和垂直線Y1之間交點表示的第一太陽輪S1的旋轉速度，使得由線L0和Y3之間的交點表示的第一齒圈R1的旋轉速度得到降低或者升高。在圖4所示的狀態中，第一太陽輪S1具有負的旋轉速度，即，第一電動機M1以所供給的電力運轉。在其中第一太陽輪S1具有負的旋轉速度的狀態中，直線L0具有較大的傾斜角，使得第一齒圈R1和連接到第一齒圈R1的傳動部件18具有較高的旋轉速度，由此允許車輛在較高速度下行駛，但是將車輛的燃料經濟性惡化對應於供給第一電動機M1並且由其消耗的電力量的程度。然而，在本驅動系統10中，自動變速器20布置成升高從傳動部件18接收的輸入旋轉速度，使得第一太陽輪S1應該具有負旋轉速度的機會較低。因而，本布置中的燃料經濟性與在自動變速器20不能夠升高傳動部件18的旋轉速度情況相比得到提高。
圖5示出動力分配機構16布置在有級變速狀態而切換離合器C0保持在嚙合狀態的工作狀態。當第一太陽輪S1和第一行星輪架CA1彼此連接時，上述三個旋轉元件作為一個單元旋轉，使得直線L0與水平線X2一致，由此傳動部件18以等於發動機速度NE的速度旋轉。另一方面，當嚙合切換制動器B0時，第一太陽輪S1停止旋轉，使得直線L0在圖3所示的狀態中傾斜，由此由線L0和Y3之間的交點表示的第一齒圈R1的旋轉速度(即，傳動部件18的旋轉速度)高於發動機速度NE，並且傳遞到自動變速器20。
在自動變速器20中，第四旋轉元件RE4通過第二離合器C2選擇性地連接到傳動部件18，並且通過第一制動器B1選擇性固定到殼體12，第五旋轉元件RE5通過第二制動器B2選擇性地固定到殼體12，而第六旋轉元件RE6通過第三制動器B3選擇性地固定到殼體12。第七旋轉元件RE7一體固定到驅動系統輸出軸22，而第八旋轉元件RE8通過第一離合器C1選擇性地連接到傳動部件18。
當嚙合第一離合器C1和第三制動器B3時，自動變速器20置於第一檔位。第一檔位中的驅動系統輸出軸22的旋轉速度由表示固定到驅動系統輸出軸22的第七旋轉元件RE7的旋轉速度的垂直線Y7和斜直線L1之間的交點和來表示，其中斜直線L1通過表示第八旋轉元件RE8的旋轉速度的垂直線Y8與水平線X2之間的交點以及表示第六旋轉元件RE6的旋轉速度的垂直線Y6與水平線X1之間的交點。類似地，通過第一離合器C1和第二制動器B2的嚙合動作建立的第二檔位中驅動系統輸出軸22的旋轉速度由通過那些嚙合動作確定的斜直線L2和表示固定到驅動系統輸出軸22的第七旋轉元件RE7的旋轉速度的垂直線Y7之間的交點表示。通過第一離合器C1和第一制動器B1的嚙合動作建立的第三檔位中的驅動系統輸出軸22的旋轉速度由通過那些嚙合動作確定的斜直線L3和表示固定到輸出軸22的第七旋轉元件RE7的旋轉速度的垂直線Y7之間的交點表示。通過第一離合器C1和第二離合器C2的嚙合動作建立的第四檔位中的驅動系統輸出軸22的旋轉速度由通過那些嚙合動作確定的水平線L4和表示固定到驅動系統輸出軸22的第七旋轉元件RE7的旋轉速度的垂直線Y7之間的交點表示。在切換離合器C0置於嚙合狀態的第一檔位到第四檔位中，第八旋轉元件RE8利用從動力分配機構16接收的(即，來自動力分配機構16)驅動力以與發動機速度NE相同的速度旋轉。當切換制動器B0代替切換離合器C0嚙合時，第八旋轉元件RE8利用從動力分配機構16接收的驅動力以比發動機速度NE高的速度旋轉。通過第一離合器C1、第二離合器C2和切換制動器B0的嚙合動作建立的第五檔位中的輸出軸22的旋轉速度由通過那些嚙合動作確定的水平線L5和表示固定到輸出軸22的第七旋轉元件RE7旋轉速度的垂直線Y7之間的交點表示。進一步，通過第二離合器C2和第三制動器B3的嚙合動作建立的倒檔檔位R中的輸出軸22的旋轉速度由斜直線LR和表示固定到輸出軸222的第七旋轉元件RE7的旋轉速度的垂直線Y7之間的交點表示。
圖6圖示由設置來控制驅動系統10的電子控制裝置40接收的信號，和由電子控制裝置40產生的信號。該電子控制裝置40包括結合了CPU、ROM、RAM和輸入/輸出接口的所謂的微型計算機，並且布置成在利用ROM的臨時數據存儲功能的同時，根據存儲在ROM中的程序處理信號以實施發動機8和電動機M1和M2的混合動力驅動控制和自動變速器20的諸如換檔控制的驅動控制。
電子控制裝置40布置成從圖6所示的各種傳感器和開關接收各種信號，諸如表示發動機冷卻水溫度的信號；表示變速杆所選擇的操作位置的信號；表示發動機8的運轉速度NE的信號；表示所選擇的一組變速機構的前進檔檔位的值的信號；表示M模式(電動機驅動模式)的信號；表示空氣調節器的工作狀態的信號；表示對應於驅動系統輸出軸22的旋轉速度的車輛速度的信號；表示自動變速器20的工作油的溫度的信號；表示停車制動器的工作狀態的信號；表示腳制動器的工作狀態的信號；表示催化劑溫度的信號；表示加速踏板的操作角度的信號；表示凸輪角的信號；表示選擇雪地驅動模式的信號；表示選擇自動巡航驅動模式的信號；表示車輛重量的信號；表示車輛驅動輪的速度的信號；表示有級變速開關(設置用來將動力分配機構16置於固定變速比變速狀態，其中驅動系統10用作有級變速器)的操作狀態的信號；表示無級變速開關(設置用來將動力分配機構16置於無級變速狀態，其中驅動系統10用作無級變速器)的操作狀態的信號；表示第一電動機M1的旋轉速度NM1的信號；和表示第二電動機M2的旋轉速度NM2的信號。電子控制裝置40進一步布置成產生各種信號，諸如驅動電子節流閥致動器以控制節流閥開度的信號；調整增壓器的壓力的信號；操作電氣空氣調節器的信號；用於控制發動機8的點火正時的信號；操作電動機M1和M2的信號；操作表示選定的變速杆的操作位置的檔位指示器的信號；操作表示傳動比的傳動比指示器的信號；操作表示選擇雪地驅動模式的雪地模式指示器的信號；操作用於表示選擇M模式的M模式指示器的信號；操作包含在液壓控制單元42中以控制動力分配機構16和自動變速器20的液壓操作摩擦連接裝置的液壓制動器的電磁操作閥的信號；操作用作液壓控制單元42的液壓壓力源的電動油泵的信號；驅動電加熱器的信號；和施加到巡航控制計算機的信號。
圖7是圖示由電子控制裝置40執行的主要控制功能的功能方框圖。切換控制裝置50布置成判斷車輛狀態是在無級變速區域，其中驅動系統10應該置於無級變速狀態，或者在有級變速狀態，其中驅動系統10應該置於有級變速狀態。該判斷基於所存儲的例如在圖8或者圖9中所示的預定關係進行。在使用圖8(切換數據映射圖)所示關係情況下，判斷是基於由實際發動機速度NE和關於混合動力車輛的驅動力的驅動力相關值(例如，發動機輸出扭矩TE)表示的車輛狀態進行的。
根據圖8所示的關係，有級變速區域設定成高扭矩區域(高輸出行駛區域)，其中發動機8的輸出扭矩TE不低於預定值TE1，或者設定成發動機速度NE不低於預定值NE1的高速區域，即高車速區域，其中作為其中一個車輛狀態並且由發動機速度NE和總變速比γT確定的車速不低於預定值，或者設定成高輸出區域，其中根據發動機8的輸出扭矩TE和速度NE計算的車輛輸出不低於預定值。因而，當車輛以發動機8的相對較高的輸出扭矩或者速度，或者以相對較高的車輛輸出行駛時，進行有級變速控制。有級變速控制允許由於變速器的換高檔動作而引起的發動機速度NE的變化，即允許發動機8的速度有節奏變化。即，當車輛置於高輸出行駛狀態(其中，相較於提高燃料經濟性的要求，車輛操作者增大車輛驅動力的要求應該得到滿足)時，無級變速狀態切換到有級變速狀態(固定變速比變速狀態)。因而，車輛操作者能夠享受發動機速度NE的有節奏的舒適變化。另一方面，當車輛以發動機8的相對較低的輸出扭矩或者速度，或者以相對較低的車輛輸出行駛時(即，當發動機8在通常的輸出狀態時)，進行無級變速控制。在圖8中限定有級變速區域和無級變速區域的邊界線對應於由一系列高車速上限值確定的高車速判斷線，或者由一系列高輸出上限值確定的高輸出行駛判斷線。
當使用圖9所示的關係時，上述判斷是基於實際車速V和作為輸出扭矩TOUT的驅動力相關值進行的。在圖9中，虛線表示限定用於從無級變速控制切換到有級變速控制的預定車輛條件的閾值車速V1和閾值輸出扭矩T1，雙點劃線表示用於從有級變速控制切換到無級變速控制的預定車輛條件。因而，設置了用於判斷變速狀態是否應該在有級變速區域和無級變速區域之間切換的滯後。在圖9中，實線51表示限定電動機驅動區域的邊界線，其中，車輛以較低的車輛輸出扭矩或者在較低的車速下由電動機產生的驅動力驅動。圖9還示出使用以車速V和輸出扭矩TOUT為形式的控制參數的變速邊界數據映射圖。
當切換控制裝置50判斷車輛的狀態在有級變速區域時，切換控制裝置50使混合動力控制裝置52不能夠進行混合控制或者無級變速控制，並且使有級變速控制裝置54能夠進行預定的有級變速控制。在有級變速控制裝置54根據基於圖8的關系所進行的判斷進行有級變速控制的情況下，有級變速控制裝置54根據所存儲的預定變速邊界數據映射圖進行自動變速控制。在判斷是基於圖9的關係進行的情況下，根據圖9所示的變速邊界數據映射圖進行自動變速控制。
圖2表示選擇性嚙合以進行有級變速控制的液壓操作摩擦連接裝置C0、C1、C2、B0、B1、B2和B3的操作狀態的組合。在該自動有級變速控制模式中，通過切換離合器C0的嚙合動作建立第一檔位至第四檔位，並且動力分配機構16用作具有等於「1」的固定變速比γ0的副變速器。另一方面，通過切換制動器B0而不是切換離合器C0的嚙合動作建立第五檔位，並且動力分配機構16用作具有例如等於約「0.7」的固定變速比γ0的副變速器。即，在自動有級變速控制模式中，包括用作副變速器的動力分配機構16和自動變速器20的驅動系統10作為整體用作所謂的「自動變速器」。
上述驅動力相關值是對應於車輛驅動力的參數，該參數可以是自動變速器20的輸出扭矩TOUT、發動機輸出扭矩TE、或者車輛的加速度，以及驅動輪38的驅動扭矩或者驅動力。發動機輸出扭矩TE可以是基於加速踏板的操作角或者節流閥開度(或者進氣量、空/燃比或者燃料噴射量)和發動機速度NE計算的實際值，或者是基於車輛操作者對加速踏板的操作量或者節流閥的開度計算的所需車輛驅動力的估計值。車輛驅動扭矩不僅可以基於輸出扭矩TOUT等而且可以基於差動齒輪裝置的傳動比和驅動輪38的半徑來計算，或者可以直接由扭矩傳感器等檢測。
另一方面，當切換控制裝置50判斷車輛狀態處於無級變速區域時，切換控制裝置50指令液壓控制單元42鬆開切換離合器C0和切換制動器B0以將動力分配機構16置於電氣建立的無級變速狀態。同時，切換控制裝置50使混合動力控制裝置52能夠進行混合動力控制，並且指令有級變速控制裝置54選擇和保持檔位中的預定一個，或者允許根據所存儲的預定變速邊界數據映射圖進行自動變速控制。在後者的情況下，有級變速控制裝置54通過適合選擇圖2的表中表示的摩擦連接裝置的操作狀態的組合而進行自動變速控制，除了包括切換離合器C0和制動器B0嚙合的組合。因而，在切換控制裝置50的控制下置於無級變速狀態中的動力分配機構16用作無級變速器，而串聯連接到動力分配機構16的自動變速器20用作有級變速器，使得驅動系統提供足夠的車輛驅動力，使得傳遞到置於第一檔位、第二檔位、第三檔位和第四檔位中的一個檔位的自動變速器20的旋轉運動的速度(即，傳動部件18的旋轉速度)是連續可變的，使得當自動變速器20置於那些檔位中的一個檔位時驅動系統的變速比是在預定範圍上是連續可變的。因而，自動變速器20的變速比在相鄰檔位上是連續可變的，由此驅動系統10的總變速比γT作為整體是連續可變的。
混合控制裝置52控制發動機8高效運轉，以建立由發動機8和第一電動機M1和/或第二電動機M2產生的驅動力的最佳比例。例如，混合動力控制裝置52在車輛的當前行駛速度V的情況下，基於加速踏板的操作量和車輛行駛速度計算車輛操作者要求的輸出，並且基於所計算的要求輸出計算要求車輛驅動力和充電要求量。基於所計算的要求車輛驅動力，混合控制裝置52計算所需發動機速度和所需總輸出，並且根據所計算的所需總輸出和發動機速度NE，控制發動機8的實際輸出和第一電動機M1的發電量。混合動力控制裝置52布置成在考慮自動變速器20的當前選擇的檔位的同時，控制自動變速器20的變速動作，以提高發動機8的燃料經濟性。在混合動力控制中，控制動力分配機構16來用作電控無級變速器以最佳協調針對發動機8的有效運轉的發動機速度NE和車輛速度V，和由自動變速器20的選定檔位確定的傳動部件18的旋轉速度。即，混合動力控制裝置52確定變速機構10的總變速比γT的目標值，使得發動機8根據所存儲的最高燃料經濟曲線運轉，該最高燃料經濟曲線滿足發動機8的所需運轉效率和最高燃料經濟性。混合控制裝置52控制差動部11的變速比γ0，使得獲得總變速比γT的目標值，由此能夠在預定範圍(例如，13和0.5之間)內控制總變速比γT。
混合動力控制裝置52控制逆變器58，使得由第一電動機M1產生的電能通過逆變器58供應到蓄電裝置60和第二電動機M2。即，由發動機8產生的驅動力的主要部分以機械的方式傳遞到傳動部件18，而驅動力的其餘部分由第一電動機M1消耗以將該部分轉換成電能，該電能由第一電動機M1通過逆變器58供應到第二電動機M2，並且由第二電動機M2消耗，或者從第一電動機M1通過逆變器58供應到蓄電裝置60隨後由第一電動機M1消耗。由第二電動機M2或者第一電動機M1用第一電動機M1的產生的電能運轉而產生的驅動力傳遞到傳動部件18。因而，變速機構10設置有電路，由發動機8的驅動力的一部分轉換產生的電能通過該電路轉換成機械能。該電路包括與該電能的產生和由第二電動機M2消耗所產生的電能相關的部件。無論發動機8在非工作狀態還是在怠速狀態，混合動力控制裝置52都能夠利用動力分配機構16的電氣CVT功能建立電動機驅動模式以驅動車輛。
在切換控制裝置50、混合控制裝置52和有級變速控制裝置54的上述布置中，當車輛處於低或中等速度行駛狀態或者處於低或者中等輸出行駛狀態，且發動機在正常輸出狀態下運轉時，動力分配機構16置於無級變速狀態，從而確保了高的車輛的燃料經濟性。另一方面，當車輛在高速行駛狀態或者在發動機8的高速運轉情況下，動力分配機構16置於固定變速比變速狀態，其中發動機8的輸出主要通過機械動力傳遞路徑傳遞到驅動輪38，使得由於減少了機械能轉換成電能的轉換損失而提高了燃料經濟性。當發動機8在高輸出狀態時，動力分配機構16置於固定變速比變速狀態。因而，僅僅當車速或者輸出相對較低或者中等時，動力分配機構16置於無級變速狀態，使得由第一電動機M1產生的電能要求量(即，必須從第一電動機M1傳遞的電能的最大量)能夠得到降低，由此第一電動機M1的要求電氣反作用力能夠得到降低，使得可以減小第一和第二電動機M1和M2的要求尺寸和包括電動機的驅動系統10的要求尺寸。
圖10示出變速裝置46形式的手動操作變速裝置的示例。變速裝置46包括變速杆48，變速杆48例如靠近操作者的座位橫向設置，並且手動操作來選擇由以下檔位組成的多個檔位中一個檔位用於將驅動系統10(即，自動變速器20)置於空檔狀態的停車檔位P，在空檔狀態中，傳動路徑斷開，且切換離合器C0和制動器B0置於鬆開狀態，同時自動變速器20的驅動系統輸出軸22在鎖止狀態；用於在向後方向上驅動車輛的倒檔檔位R；用於將驅動系統10置於空檔狀態的空檔檔位N；自動前進變速檔位D；和手動前進變速檔位M。停車檔位P和空檔檔位N是當車輛沒有被驅動時選擇的非驅動檔位，而倒檔檔位R和自動和手動前進變速檔位D、M是當車輛被驅動時選擇的驅動檔位。自動前進變速檔位D提供最高速度的檔位，在手動前進變速檔位M中可選擇的檔位「4」至「L」是發動機制動器應用到車輛的發動機制動檔位。
手動前進變速檔位M位於在車輛的縱向方向上與自動前進變速檔位D相同的位置上，並且在車輛的橫向方向上與自動前進變速檔位D間隔開或者相鄰。操作變速杆48到手動前進變速檔位M以手動選擇檔位「D」至「L」的檔位中一個檔位。詳細描述，變速杆48可從手動前進變速檔位M移動到換高檔檔位「+」或者換低檔檔位「-」，換高檔檔位「+」和換低檔檔位「-」在車輛的縱向上彼此間隔開。每次變速杆92移動到換高檔檔位「+」或者換低檔檔位「-」時，當前選定的檔位改變一個檔位。「D」至「L」的五個檔位具有驅動系統10的總變速比γT自動可變的範圍的相應的不同下限值，即對應於驅動系統10的最高輸出速度的總變速比γT的相應不同最低值。即，「D」至「L」的五個檔位選擇自動變速器20的可自動選擇的速度位置或者變速位置的相應不同數字，使得可獲得的最低總變速比γT由可選擇的變速位置的選定數字確定。變速杆48由諸如彈簧的偏置裝置偏置，使得變速杆48自動從換高檔檔位「+」和換低檔檔位「-」回位到手動前進變速檔位M。變速裝置46設置有檔位傳感器，以可操作地檢測變速杆48當前選擇的檔位，使得表示變速杆48的當前選擇操作位置和在手動前進變速檔位中變速杆48的變速操作的數字的信號供應至電子控制裝置40。
例如，當操作變速杆46到自動前進變速檔位D時，切換控制裝置50進行驅動系統10的自動切換控制，並且混合動力控制裝置52進行動力分配機構16的無級變速控制，而有級變速控制裝置54進行自動變速器20的自動變速控制。例如當驅動系統10置於有級變速狀態時，驅動系統10的變速動作被自動地控制以選擇圖2中第一檔位至第五檔位中合適一個。當驅動系統10置於無級變速狀態時，動力分配機構16的變速比連續變化，而自動變速器20的變速動作被自動地控制來選擇第一檔位至第四檔位中適合的一個，使得驅動系統10的總變速比γT被控制以在預定範圍內連續可變。自動前進檔位D是選擇建立其中驅動系統10自動變速的自動變速模式(自動模式)的檔位。
另一方面，當操作變速杆48到手動前進變速檔位M時，驅動系統10的變速動作由切換控制裝置50、混合動力控制裝置52和有級變速控制裝置54自動地控制，使總變速比γT在預定範圍內連續可變，該範圍的下限由具有最低變速比的變速位置確定，該變速位置由「D」至「L」的檔位中手動選擇的一個檔位確定。例如，當驅動系統10置於有級變速狀態時，驅動系統10的變速動作被自動控制在上述總變速比γT的預定範圍內。當驅動系統10置於無級變速狀態時，動力分配機構16的變速比是連續可變的，而自動變速器20的變速動作被自動控制以選擇變速位置中的適合的一個，該變速位置的數字由檔位「D」至「L」中手動選擇的一個檔位確定，使得控制驅動系統10的總變速比γT以在預定範圍內連續可變。手動前進檔位M是選擇建立其中驅動系統10的可選擇的變速位置是手動選擇的手動變速模式(手動模式)的檔位。
圖11是驅動系統10的橫截面視圖，圖12是驅動系統10的第一單元(第一傳動部)70的橫截面視圖，而圖13是第二單元(第二傳動部)100的放大橫截面視圖。
如圖11所示，殼體12由作為第一單元70的殼體的第一殼體12a和作為第二單元100的殼體的第二殼體12b組成。第一殼體12a容納第一電動機M1和動力分配機構(第一齒輪裝置)16，而第二殼體12b容納第二電動機M2和自動變速器(第二齒輪裝置)20。
如在圖12所示，第一殼體12a具有大致柱形外部形狀。第一殼體12a的容納動力分配機構16的一部分具有大致恆定的外部直徑，而第一殼體12a的容納第一電動機M1的一部分具有在朝著發動機8的軸向方向上(在如在圖11中可見的左側方向)增大的外部直徑。第一殼體12a在相對的軸向端開口，並且具有一體形成的用作壁部分的第一支撐壁72，第一支撐壁72位於動力分配機構16和第一電動機M1之間。第一支撐壁72大致垂直於輸入軸14延伸，並且將第一殼體12a的內部空間分成位於發動機8一側並且容納第一電動機M1的第一容納空間74，和位於遠離發動機8並且容納動力分配機構16的第二容納室76。第一電動機M1在圖11可見的右側方向上安裝到第一容納室74中，而動力分配機構16在右側方向上安裝到第二容納室76中。
第一殼體12a具有在朝著發動機8的輸入軸14的軸向上延伸的環形延伸部78，使得第一容納室74具有大致恆定內部直徑。蓋板80的徑向外端固定到環形延伸部78。
第一電動機M1由第一定子82、第一轉子84和與第一轉子84一體形成的第一轉子支撐軸86組成。第一轉子支撐軸86的一端由第一支撐壁通過軸承88支撐，第一轉子支撐軸86的另一端由蓋板80通過軸承90支撐。第一太陽輪S1具有一體形成的太陽輪軸92，該太陽輪軸92延伸通過第一支撐壁72的中心孔進入第一轉子支撐軸86的端部。在太陽輪軸92的第一轉子支撐軸86一側的端部上形成鍵槽93，並且太陽輪軸92的第一支撐壁72一側的端部裝配在第一轉子支撐軸86的端部中，使得太陽輪軸92和第一轉子支撐軸86作為一個單元旋轉。
輸入軸14支撐在第一殼體12a的軸線處，並且通過襯套97、軸承98和襯套99相對於第一轉子支撐軸86和太陽輪軸92可旋轉，其中襯套97設置在太陽輪軸92在軸承88的軸向位置處，軸承98設置在第一轉子支撐軸86在軸承90的軸向位置處，襯套99設置在第一太陽輪S1中。輸入軸14具有連接到第一行星輪架CA1的端部，並且因而用作第一行星齒輪組24的輸入軸。
環形板94固定到第一行星齒輪組24的第一齒圈R1的軸向端部的內周表面，軸向端部位於第二單元100的一側處。環形板394既不軸向移動也不相對於第一齒圈R1旋轉。環形板394垂直於輸入軸14的軸線，並且具有中心孔。第一行星齒輪組24具有輸出軸96，輸出軸96是動力分配機構16的輸出軸。輸出軸96具有以軸套的形式朝著第二單元100延伸的軸部96a，和從軸部96a的第一行星齒輪組24一側的一端徑向延伸的凸緣部96b。凸緣部96b焊接到環形板94，使得輸出軸96a和環形板94作為一個單元旋轉。軸部96a具有形成在其內周表面中的鍵槽齒96c。切換離合器C0設置在第一支撐壁72和第一行星齒輪組24之間，而切換制動器B0在第一行星齒輪組24的徑向向外的方向設置。
接著，將描述第二單元100。如圖11所示，第二殼體12b的一端在第一單元70一側開口，並且具有在朝著輸出軸22的軸向方向上逐級減小的直徑(外徑和內徑)。第二殼體22b在其具有相對小的直徑的部分中容納自動變速器20，在其開口端一側的部分中容納第二電動機M2。與第二殼體12b同軸地設置有輸出軸22、自動變速器20的中間軸102和輸入軸104，並以此描述的順序在軸向方向上從閉合端向開口端設置，使得輸出軸、中間軸102和輸入軸104可彼此相對旋轉。輸入軸104的第二殼體12b閉合端一側的端部位於自動變速器20的第二電動機M2一側的一端附近。輸出軸22與第四行星齒輪組30的第四行星輪架CA4(在圖11中未示出)一起旋轉，中間軸102與第三行星齒輪組28的第三齒圈R3(在圖11中未示出)和第四行星齒輪組30的第四太陽輪S4一起旋轉。上述設置可參照圖1。
如圖13所示，圖13是第二單元100的放大圖，第二支撐壁106位於自動變速器20和第二電動機102之間。第二支撐壁106具有與輸入軸104同軸延伸的徑向內柱形部分106a、從軸套部分106a的第二電動機M2一側的一端徑向延伸的連接部106b和從連接部106b的徑向外端向第二電動機M2軸向延伸並且具有比較大的徑向壁厚度的徑向外柱形部分106c。第二支撐壁106具有與第二殼體12b的階梯狀部分保持抵接接觸的肩部。即，第二支撐壁106的徑向外柱形部分106c的外周表面與作為第二殼體12b的內周表面的第一抵接面108抵接，並且用螺釘118將徑向外柱形部分106c固定到第二殼體12b。在用螺釘118徑向外柱形部分106c固定到第二殼體12b之前，徑向外柱形部分106c的外周表面在第一抵接面108上可滑動。因而，第二支撐壁106能夠在不進行壓配的情況下固定地裝配在第二殼體12b中。
徑向外柱形部分106c的遠離第二電動機M2的軸向端具有端面。該端面與第二殼體12b的第一徑向面109保持抵接接觸，第二殼體12b的第一徑向面109從第一抵接面108的遠離第二電動機M2的一端向內徑向延伸。因而，第二支撐壁106以相對於第二殼體12b的高的軸向和徑向定位精度裝配在第二殼體12b中，且第二支撐壁106的外周表面和端面與第二殼體12b的第一抵接面108和第一徑向面109保持抵接接觸。由設置在第二支撐壁106的徑向內柱形部分106a中的軸承111支撐輸入軸104的自動變速器20一側的端部，使得輸入軸104相對於徑向內柱形部分106a可旋轉。
第二電動機M2由第二定子112、第二轉子114和第二轉子支撐軸116組成，第二轉子支撐軸116與第二轉子114一起旋轉。第二定子112用螺釘固定到第二殼體12b，螺釘沿著軸向方向延伸通過第二定子112和第二支撐壁106的徑向外柱形部分106c，並且旋入第二殼體12b中。第二轉子支撐軸116的端部由第二殼體12b經由軸承120支撐在自動變速器20的一側上，軸承120的徑向外周表面與第二支撐壁106的徑向內柱形部分106a的內周表面保持抵接接觸。
用作另一個支撐壁的第三支撐壁122設置在第二殼體12b的第二電動機M2的一側的開口端一側上。該第三支撐壁122具有與第二殼體12b的階梯狀部分保持抵接接觸的肩部。即，第三支撐壁122的外周表面與作為第二殼體12b的內周表面的第二抵接面123保持抵接接觸，並且用螺釘124將第三支撐壁122固定到第二殼體12b。第二抵接面123比第一抵接面108靠近第二殼體12b的開口端並且徑向向外。在用螺釘124將第三支撐壁122固定到第二殼體12b之前，第三支撐壁122的外周表面在第二抵接面123上可滑動。第三支撐壁122的第二電動機M2一側的軸向端具有端面。該端面與第二殼體12b的第二徑向面125保持抵接接觸，第二殼體12b的第二電動機M2一側的第二徑向面125從第二抵接面123的一端徑向向內延伸。因而，第三支撐壁122以相對於第二殼體12b的軸向和徑向定位精度裝配在第二殼體12b中，且第三支撐壁122的外周表面和端面與第二殼體12b的第二抵接面123和第二徑向面125保持抵接接觸。輸入軸104的端部由設置在第二支撐壁106的徑向內柱形部分106a中的軸承111支撐在自動變速器20的一側上，使得輸入軸104相對於徑向內柱形部分106a可旋轉。
第三支撐壁122用螺釘124固定到第二殼體12b，並且在徑向中心部分具有軸向通孔126。輸入軸104朝向第一單元70延伸，並且具有延伸通過第二轉子支撐軸116和通孔126進入到第一單元70的軸向延伸部126。軸向延伸部104a具有形成在對應於通孔126的軸向部分的外周表面上的鍵槽齒104b。
第三支撐壁122具有突起部分122a，突起部分122a位於第二定子112的徑向向內處，並且朝向第二轉子114突起。軸承128的外周表面與突起部分122a的內周表面保持抵接接觸。第二轉子支撐軸116的遠離第二支撐壁106的端部由第三支撐壁122經由軸承128支撐。第二轉子支撐軸116的第三支撐壁122一側的端部經由從軸承128徑向向內設置的軸承130支撐輸入軸104，並且第二轉子支撐軸116通過在另一端部處形成的鍵槽132與輸入軸104一起旋轉。
上述第二單元100的部件安裝到第二殼體12b中，其安裝順序為部件沿著從第二殼體12b的閉合端朝著開口端的軸向方向布置。第一單元70和第二單元100組裝在一起，使得第一單元70的輸出軸96的鍵槽齒96c和第二單元100的輸入軸104的鍵槽齒104b彼此保持嚙合，由此構成圖11所示的驅動系統10。注意，圖1所示的傳動部件18由彼此鍵槽連接並且作為一個單元旋轉的輸出軸96和輸入軸104構成。
在上述本實施例中，獨立準備的第一和第二單元70、100一起組裝成驅動系統10，使得動力分配機構16的輸出軸96和自動變速器20的輸入軸104彼此連接。因而，驅動系統10具有改進的組裝效率。
尤其是，動力分配機構16的輸出軸96和自動變速器20的輸入軸104能夠通過相互鍵槽連接而容易地彼此連接，使得本驅動系統10的組裝效率進一步得到提高。
本實施例進一步布置成使得自動變速器20、第二支撐壁106和第二電動機M2以此描述的順序布置，並且使得自動變速器的輸入軸104由第二支撐壁106和第二電動機M2的第二轉子支撐軸116支撐，以此順序安裝使得組裝效率得到提高。
本實施例進一步布置成第二支撐壁106的外周表面與作為第二殼體12b的第一抵接面108的內周表面保持抵接接觸，使得第二支撐壁106精確地定位在徑向方向上。此外，第三支撐壁122還與作為第二殼體12b的第二抵接面123的另一個內周表面保持抵接接觸，使得第三支撐壁122精確地定位在徑向方向上。進一步，第二電動機M2的第二轉子支撐軸116的相對端由第二支撐壁106和第三支撐壁122支撐，使得第二電動機M2的第二轉子支撐軸116也精確地定位在徑向方向上。進一步，自動變速器20的輸入軸104由第二轉子支撐軸116和第二支撐壁106支撐，使得輸入軸104也精確地定位在徑向方向上。因而，其中輸入軸104和動力分配機構16必須彼此連接的驅動系統10能夠容易地組裝，並且輸入軸104和輸出軸96能夠作為一個單元穩定地旋轉。
參照圖14的橫截面視圖，圖14示出驅動系統10的輸出軸22。在輸出軸22的一端，設置包括第四太陽輪S4、第四行星齒輪P4、第四行星輪架CA4和第四齒圈R4的第四行星齒輪組30。輸出軸22的一端形成有柱形端部22a，第四行星齒輪組30設置在輸出軸22的一端處。柱形端部22a具有比輸出軸22的其它部分大的外徑，和在軸向方向上貫通形成的孔270。柱形端部22a的開口端設置有徑向向外延伸的凸緣部分22b。第四行星輪架CA4固定地安裝在凸緣部分22b的外周表面上，與第四太陽輪S4一起旋轉的中間軸272可旋轉地裝配在柱形端部22a。推力軸承273置於第四太陽輪S4和凸緣部分22b之間。
第三制動器B3的多個摩擦片274鍵槽連接到第四齒圈R4的外周表面。多個摩擦片274和壓力片276交替布置，壓力片276鍵槽連接到殼體12的內周表面。殼體12的容納輸出軸22的一部分具有壓力片276與其鍵槽連接的第一柱形部分12a、從第一柱形部分12a的一端徑向向內延伸的環形連接部分12b和從連接部分12b的徑向內端沿著遠離第一柱形部分12a的方向延伸的第二柱形部分12c。
殼體12a具有沿著遠離第二柱形部分12c的軸向方向與第二柱形部分12c從第二柱形部分12c和連接部分12b的連接點平行延伸的滑動壁278。該滑動壁278與第一柱形部分12a和連接部分12b協調限定朝向摩擦片274開口的容納室280。制動缸活塞(活塞部件)282容納在容納室280中，使得制動缸活塞282在滑動壁278和第一柱形部分12a上可滑動。彈簧保持板283裝配在滑動壁的開口端部的外周表面(與第一柱形部分12a相對)上，使得彈簧保持板283不會朝向第四行星齒輪組30移動。在彈簧保持板283和制動缸活塞282之間，設置回位彈簧284。當制動缸活塞282逆著回位彈簧284的偏置力移動時，壓力片276和摩擦片274被制動缸活塞282彼此相抵受壓而彼此摩擦接觸，由此阻止了第四齒圈R4的旋轉運動。
輸出軸22具有與上述孔270同軸形成並且一端向孔270開口的軸向孔286，和形成在徑向方向上並且與軸向孔286相通的第一徑向孔288和第二徑向孔290。第一徑向孔288位於靠近連接部分12b的徑向位置的徑向部分處，而第二徑向孔290位於第一徑向孔288的一側上，也即驅動輪38的一側。軸向孔286和第一和第二徑向孔288、290協調用作潤滑通道，第一和第二徑向孔288、290都在輸出軸22的外周表面中開口。
輸出軸22進一步具有形成在第一和第二徑向孔288、290之間的階梯狀部分22c，並且環形間隔部件292的一端面與階梯狀部分22c的側面保持抵接接觸。間隔部件292的外周表面和內周表面的軸向方向的中央部分具有凹部，第二徑向孔290與間隔部件292的內周表面的凹部相對。
用作支撐部件的軸承294設置在間隔部件292的遠離階梯狀部分22c的一側上。輸出軸22可旋轉地由殼體12經由軸承294支撐。殼體12的第二柱形部分12c和滑動壁278彼此靠近的部分具有徑向突起厚壁部分296，該厚壁部分296設置有支撐輸出軸22的軸承298。
厚壁部分296的在其軸承294一側的軸向端處於內周表面中形成環形槽300，使得環形槽300與軸承294相對。至少一個軸向槽302形成在限定容納室280的內徑的滑動壁278的內周表面中以及壁厚部分296中，使得軸向槽302在軸向方向上延伸，並且一個軸向端朝著軸承294開口，另一個軸向端朝著間隔件304開口，間隔件304裝配在滑動壁278的內周表面中使得間隔件304與在軸向槽302的上述其它軸向端處形成的滑動壁278的端面302a保持抵接接觸。優選地，形成多個軸向槽302使得軸向槽302在滑動壁279的周向方向上彼此間隔開。
推力軸承306置於間隔件304和輸出軸22的凸緣部分22b之間。當在第四行星齒輪P4旋轉過程中，推力在朝著推力軸承306的軸向方向上作用第四太陽輪S4時，該推力通過推力軸承273、輸出軸22的凸緣部分22b、推力軸承306和間隔件304傳遞到軸向槽302的第四行星齒輪組30一側的軸向端處的端面302a。因而，端面302a用作推力承受面。
輸出軸22具有在第二徑向孔290的驅動輪38一側的一側的軸向部分的外周表面中形成的鍵槽齒308。鍵槽齒308在間隔部件292的軸向中間位置(凹部)處具有軸向端。在輸出軸22的形成鍵槽齒308的軸部上，有壓配的凸緣部件的柱形部分310，使得柱形部分310的端面與推力軸承294的一側面保持抵接接觸。通過柱形部分310的驅動輪38一側的一側的軸向位置處固定地安裝在輸出軸22上的鎖止螺母312，阻止具有柱形部分310的凸緣部分在朝著驅動輪38的軸向方向上移動。
唇形密封314置於輸出軸22的外周表面和柱形部分310的內周表面之間，使得唇形密封314位於鍵槽齒308在驅動輪38一側的軸向端附近。另一個唇形密封316置於柱形部分310的外周表面和殼體12的第二柱形部分12c的內周表面之間，使得唇形密封316位於軸承294的驅動輪28一側的一側處。防塵蓋318裝配在柱形部分310的外周表面上，使得防塵蓋318位於唇形密封316的驅動輪38一側的一側處。
在如上所述構造的驅動系統10中，潤滑油從輸出軸22的軸向孔286通過第二徑向孔290引入到由間隔部件292的內周表面的凹部限定的凹槽中，並且從凹槽通過鍵槽齒308供應到軸承294中以潤滑軸承294。用來潤滑軸承294的潤滑油通過與軸承294相對的環形槽300和至少一個軸向槽302供給，並且從軸向槽302的第四行星齒輪組30一側的軸向端排出。
在圖15的局部橫截面視圖中，潤滑油通過圖15所示的通道輸送到驅動系統10的輸出軸22的軸向孔286。如在圖15中所示，中間軸272具有遠離輸出軸22的端部，並且軸向端部可旋轉地裝配在自動變速器20的輸入軸319的端部中。輸入軸319可旋轉地由殼體12經由支撐壁320支撐。支撐壁320具有第一潤滑孔322和第二潤滑孔324，潤滑油從未示出的調節閥輸送到這些潤滑孔中。第二潤滑孔324的遠離第一潤滑孔322的一端與在支撐壁320的內周表面中形成的油槽326保持相通。輸入軸319具有向油槽326的第二潤滑孔324一側的端部開口的徑向油孔328，和軸向油孔330，該軸向油孔330的一端與第一油孔328保持相通，並且軸向油孔330的另一端在輸入軸319的中間軸272一側上的端面上開口。
在上述布置中，從二次調節閥(未示出)引入到支撐壁320的第一潤滑孔322潤滑油通過第二潤滑孔324、油槽326、輸入軸319的油孔328、330和中間軸272的通孔332供給到輸出軸22的軸向孔286中。
在本實施例中，在容納室280的內周表面中形成的軸向槽302的一端朝向支撐輸出軸22的軸承294開口，使得潤滑軸承294的潤滑油通過軸向槽302排出。進一步，軸向槽302形成在限定容納制動缸活塞28的容納室280的滑動壁278中，使得容納室280的重量和因而驅動系統的重量能夠得到減輕。
本實施例進一步布置成與軸向槽302的第四行星齒輪組30一側的一端附近的端面302a用作接收第四行星齒輪組30的第四太陽輪S4的推力，使得可以消除需要提供用於接收第四太陽輪S4的推力的附加部件，由此減輕了驅動系統10的重量。
參照圖16的局部橫截面視圖，圖16示出驅動系統10。如在圖16中所示，驅動系統10的殼體12由容納第一電動機M1和動力分配機構16的第一殼體12a、和容納第二電動機M2和未示出的自動變速器20的第二殼體12b組成。第一殼體12a和容納在第一殼體12a中的第一電動機M1和動力分配機構16構成第一單元370，而第二殼體12b和容納在第二殼體12b中的第二電動機M2和自動變速器20構成了第二單元400。
第一殼體12a具有大致柱形外形。第一殼體12a的容納動力分配機構16的一部分具有大致恆定外徑，而第一殼體12a的容納第一電動機M1的一部分具有在朝著發動機8的軸向方向(在如圖16可見的左側方向)上增大的外徑。第一殼體12a在其相對的軸向端處開口，並且具有一體形成的第一支撐壁372，支撐壁372位於動力分配機構16和第一電動機M1之間。第一支撐壁372具有以大致垂直於輸入軸14的圓形盤為形式的徑向壁部分372a、從徑向壁部分372a的徑向內端沿著朝向第一行星齒輪組324的軸向方向延伸的柱形部分372b、和從徑向壁部分372a的第一電動機M1的一側的側面的徑向內部部分沿著朝向第一電動機M1的軸向方向突起的突起部分372c。柱形部分372b具有在軸向方向上貫通延伸的中央通孔373。第一支撐壁373將第一殼體12a的內部空間分成位於發動機8的一側上並且容納第一電動機M1的第一容納空間374，和容納動力分配機構16的第二容納室376。第一電動機M1在圖16可見的右側方向上安裝到第一容納室374中，而動力分配機構16在左側方向上安裝到第二容納室376中。
第一電動機M1由第一定子382、第一轉子384和與第一轉子384一體形成的第一轉子支撐軸386(第一轉子384的輪轂)組成。第一支撐壁372用作支撐部件，並且第一轉子支撐軸386的一端由第一支撐壁372(第一殼體12a的一部分)的突起部分372c經由軸承388支撐，另一端由第一殼體21a經由軸承390和固定到第一殼體12a的蓋板380支撐。
太陽輪軸392與第一太陽輪S1一體形成，並且太陽輪軸392的端部延伸通過通孔373(即，通過第一支撐壁372的柱形部分372b)進入第一轉子支撐軸386的第一支撐壁372的一側的端部。輸入軸14延伸通過與第一殼體12a同軸的第一轉子支撐軸386和太陽輪軸392，使得輸入軸14可相對於第一轉子支撐軸386和太陽輪軸392旋轉。輸入軸14的一端固定到第一行星輪架CA1，使得發動機8(在圖16中未示出)的輸出通過輸出軸14傳遞到第一行星輪架CA1。
環形板394固定到第一行星齒輪組324的第一齒圈R1的軸向端部的內周表面，該軸向端部位於第二單元400的一側上。環形板94既不可軸向移動也不可相對於第一齒圈R1旋轉，而是垂直於輸入軸14的軸線，並且具有中心孔。第一行星齒輪組324具有輸出軸396，該輸出軸396是動力分配機構16的輸出軸。輸出軸396具有朝著第二單元400延伸並且以軸套為形式的軸部分396a、和從軸部分396a的第一行星齒輪組324一側的一端徑向延伸的凸緣部分396b。凸緣部分396b焊接到環形板394，使得輸出軸396和環形板394作為一個單元旋轉。切換離合器C0設置在第一支撐壁372和第一行星齒輪組324之間，而且切換制動器B0從第一行星齒輪組324徑向向外設置。
第二電動機M2包括第二定子402、第二轉子404和與第二轉子404一起旋轉的第二轉子支撐軸406。在第二殼體12b的第一殼體12a的一側的開口端附近，設置第二支撐壁408，支撐壁408用螺釘410固定到第二殼體12b。第二支撐壁408具有在徑向方向上延伸的徑向中央通孔412。第二支撐壁408進一步具有在第二定子402的線圈402a的徑向內側並且朝向第二轉子404突起的突起部分408a。軸承414與突起部分408a的內周表面保持抵接接觸。
第二轉子軸406的一端由第二支撐壁408經由軸承414支撐。第二轉子支撐軸406的第二支撐壁408的一側的端部經由從軸承414徑向向內設置軸承416支撐自動變速器20的輸入軸418。輸入軸418延伸通過通孔412進入第一單元370，並且在對應於通孔412的軸向部分處鍵槽連接到第一行星齒輪組324的輸出軸396。注意，圖1所示的傳動部件18由彼此鍵槽連接以作為一個單元旋轉的輸入軸418和輸出軸396構成。
輸入軸418的第一單元370一側的端部延伸進入輸入軸14的第二單元400一側的端部，並且輸入軸14的第二單元400的一側的端部由輸入軸418經由從第一太陽輪S1徑向向外設置並且設置在輸入軸44和輸出軸418之間的軸承420支撐。該輸入軸418由第二殼體12b經由軸承416、第二轉子支撐軸406、軸承414和第二支撐壁408支撐，使得輸入軸14的第二單元400一側的端部由第二殼體12b經由上述部件420、418、416、406、414和408支撐。進一步，輸入軸14由第一轉子支撐軸386經由置於輸入軸14和第一轉子支撐軸386的蓋板380一側的端部的內周表面之間的軸承422支撐，並且第一轉子支撐軸386由第一殼體12a經由軸承390和蓋板380支撐，使得輸入軸14由第一殼體12a經由上述部分422、386、390和380支撐。因而，輸入軸14於彼此在軸向方向上間隔比較大距離的兩個軸向部分處由殼體12支撐，使得輸入軸14精確地定位在徑向方向上。
圖17是動力分配機構16的放大視圖。第一太陽輪S1由輸入軸14經由置於第一太陽輪S1和輸入軸14之間的軸承424支撐。與第一太陽輪S1一起形成的太陽輪軸392的端部延伸進入第一轉子支撐軸386，並且設置有與第一轉子支撐軸386嚙合的鍵槽(鍵槽連接部分)426，使得第一轉子支撐軸386和太陽輪軸392作為一個單元旋轉。軸承428置於太陽輪軸392的鍵槽連接部分426的內周表面和輸入軸14之間，並且太陽輪軸392的鍵槽連接部分426由輸入軸14經由軸承428支撐。因而，第一太陽輪S1和與第一太陽輪軸S1一體形成的太陽輪軸392在兩個軸向位置處由輸入軸14經由軸承424、428支撐。如之前所述，由於輸入軸14精確地定位在徑向方向上，第一太陽輪S1和太陽輪軸392也精確定位在徑向方向上。
切換離合器C0包括安裝在第一支撐壁372的柱形部分372b處的離合器缸430、容納在離合器缸430中的離合器活塞432和通過離合器活塞432而彼此相抵受壓而彼此摩擦接觸的多個壓力片434和多個摩擦片346。離合器缸430包括平行於第一支撐壁372的徑向壁部分372a的底部部分430a、從底部部分430a徑向內端延伸並且安裝在第一支撐壁372的柱形部分372b上的徑向內柱形部分372b和從底部部分430a的徑向外端延伸的徑向外柱形部分430c。離合器缸430與容納在其中的離合器活塞432協調限定離合器缸430的底部部分430a和離合器活塞432之間的油室432。
太陽輪軸392包括朝著離合器缸430的徑向內柱形部分430b徑向延伸的徑向突起部分392a。徑向突起部分392a具有外周表面，外周表面在第一太陽輪S1徑向內側，並且用焊接部437焊接到切換離合器C0的離合器缸430的徑向內柱形部分430b的內周表面。因而，與太陽輪軸392一體形成的第一太陽輪S1和離合器缸430彼此一體形成。如上所述由於第一太陽輪S1和太陽輪軸392精確地定位在徑向方向上，離合器缸430也精確地定位在徑向方向上。此外，由於離合器缸430和太陽輪軸392焊接在一起，這兩個部件的連接部分的所需軸向尺寸能夠變短，同時與兩個部件鍵槽連接的情況相比兩個部件之間的徑向間隙能夠更小。
推力軸承438設置在太陽輪軸392的徑向突起部392a的側面和第一支撐壁372的與徑向突起部分392a相對的柱形部分372b的端面之間。在朝向第一電動機M1的軸向方向上作用在第一太陽輪S1上的推力由第一支撐壁372通過推力軸承438接收。由於太陽輪軸392和第一轉子支撐軸386通過鍵槽連接部分426連接在一起，在朝向第一電動機M1的軸向方向上作用在第一太陽輪S1上的推力沒有傳遞到第一轉子支撐軸386。在相反軸向方向上作用在第一太陽輪S1上的推力由與第一行星輪架CA1一體形成的輸入軸14通過置於第一太陽輪S1的側面和第一行星輪架CA1的側面之間的推力軸承439接收。
多個壓力片434鍵槽連接到離合器缸430的徑向外柱形部分430c的內周表面。固定圈440在離合器氣缸430的開口端和最靠近開口端的壓力片434之間的軸向位置處固定地裝配在徑向外柱形部分430c的內周表面中。另一方面，相對於壓力片434交替設置的多個摩擦片436鍵槽連接到離合器盤轂441的外周表面，離合器盤轂441從第一行星輪架CA1的徑向外端在朝著離合器活塞432的軸向方向上延伸。徑向延伸的彈簧保持板442在對應於在離合器盤轂441徑向內側的離合器缸430的開口端部分的軸向位置處裝配在離合器缸430的徑向內柱形部分430b的外周表面上。彈簧保持板442在朝向第一行星齒輪組24的軸向方向上不能移動。回位彈簧444置於彈簧保持架442和離合器活塞432之間。
第一支撐壁372具有用於將工作油供應到如上所述構造的切換離合器C0的油室435的油路系統。即，第一支撐壁372的徑向壁部分372a具有第一徑向油路446，並且第一支撐壁372的柱形部分372b具有一端與第一徑向油路446相通的軸向油路448、和一端與軸向油路448相通並且另一端在柱形部分372b的外周表面中開口的第二徑向油路450。離合器缸430的徑向內柱形部分430b具有在第二徑向油路450和油室435之間相通的第三徑向油路452。在本實施例中，太陽輪軸392延伸通過第一支撐壁372的柱形部分372b，並且從柱形部分372b在遠離第一太陽輪S1的軸向方向上突起，並且太陽輪軸392和第一轉子支撐軸386通過鍵槽426連接在一起，鍵槽426在靠近柱形部分372b設置的軸承388徑向內側，使得柱形部分372b的所需的壁厚度(在徑向方向上)能夠比第一轉子支撐軸386延伸進入柱形部分372b並且在柱形部分372b的徑向內側第一轉子支撐軸386和太陽輪軸392連接在一起的情況小。因而，軸向油路448和第二徑向油路450能夠比較容易製造。
制動器轂456由固定地裝配到離合器缸430的徑向外柱形部分430c的外周表面上的徑向內柱形部分456a、從徑向內柱形部分456a的遠離第一支撐壁372的軸向端徑向延伸的連接部分456b和從連接部分456b的徑向外端在與徑向內柱形部分456a從連接部分456b延伸方向相反的軸向方向延伸的徑向外柱形部分456c構成。徑向內柱形部分456a焊接到離合器缸430的徑向外柱形部分430c，使得制動器轂456固定在適合的位置，並且與離合器缸430一起旋轉。
切換制動器B0包括上述制動器轂456、容納在第一殼體12a的中的制動缸458、容納在制動缸458中的制動缸活塞460和通過制動缸活塞而相抵受壓彼此摩擦接觸的多個壓力片462和多個摩擦片464。
第一支撐壁372的徑向壁部分372a具有朝著切換制動器B0延伸的厚壁的徑向外部分，並且第一殼體12a的內周表面具有形成在徑向壁部分372a在切換制動器B0一側的端面和制動缸458在第一支撐壁372一側的端面之間的鍵槽齒466。多個壓力片462鍵槽連接到鍵槽齒466。柱形間隔部件468置於最靠近第一支撐壁372的壓力片462和第一支撐壁372之間。另一方面，多個摩擦片464鍵槽連接到制動器轂456的徑向外柱形部分456c的外周表面。
制動缸458與鍵槽齒466的端面保持抵接接觸，因而防止制動缸458在相反軸向方向中的一個方向上移動，並且由固定到第一殼體12a的固定圈470防止其在其它軸向方向上移動。制動缸458的開口端設置有徑向延伸的彈簧保持板472，該彈簧保持板472在朝著第一支撐壁372的軸向方向上不能移動。回位彈簧474置於彈簧保持架472和制動缸活塞460之間。
在上述的本實施例中，布置成將發動機8的輸出分配到第一電動機M1和傳動部件18的動力分配機構16設置有切換離合器C0和切換制動器B0形式的差動限制裝置，該差動限制裝置布置成將動力分配機構16選擇性置於以下狀態中的一個狀態其中動力分配機構16作為差動裝置工作的差動狀態(例如，其中動力分配機構16作為電控無級變速器(其變速比是連續可變的)工作的無級變速狀態)、和其中動力分配16不作為差動裝置工作的非差動狀態(例如，其中動力分配機構16作為具有固定變速比的變速器工作的固定變速比變速狀態)。因而，動力分配機構16在所選擇的其中一個傳動狀態中工作。此外，當發動機8在高輸出區域中運轉時，動力分配機構16置於固定變速比變速狀態，並且僅當車輛在低中速行駛狀態或者低中輸出狀態時，動力分配機構16作為無級變速器工作，使得由第一電動機M1應該產生的電能量(即，待從第一電動機M1傳遞的電能的最大量)能夠最小化，換言之，第一電動機M1的電氣反作用力能夠最小化，由此能夠減小第一和第二電動機M1、M2的要求尺寸。
還注意，第一轉子支撐軸386由殼體12支撐，輸入軸14由第一轉子支撐軸386支撐，而第一太陽輪S1由輸入軸14支撐，並且注意，離合器缸430一體固定到第一太陽輪S1，使得切換離合器C0精確地定位和支撐在徑向方向上。
本實施例進一步布置成第一轉子支撐軸386和太陽輪軸392彼此鍵槽連接以作為一個單元的旋轉。第一轉子支撐軸386和太陽輪軸392的鍵槽連接允許這兩個部件容易地連接，並且減小了從太陽輪S1傳遞到第一轉子384的推力。此外，第一轉子支撐軸386和太陽輪軸392彼此連接在一起的鍵槽連接部分426位於第一轉子支撐軸386的徑向內側，使得能夠減小驅動系統10的要求軸向尺寸。
參照圖18和圖19的局部橫截面視圖，圖18和圖19示出了驅動系統10。首先，將描述在圖18示出的驅動系統10的一部分的布置。如在圖18所示，驅動系統10的殼體12由容納第一電動機M1和動力分配機構16的第一殼體12a、和容納第二電動機M2和圖18中未示出的自動變速器20的第二殼體12b組成。在第一殼體12a和第二殼體12b組裝在一起之後，第一電動機M1、動力分配機構16和第二電動機M2以此描述的順序布置在如在圖18中可見的左側方向(在發動機一側的方向)上。第一殼體12a、容納在第一殼體12a中的第一電動機M1和動力分配機構16構成的第二單元570。與殼體12同軸布置，設置差動機構輸出軸14和自動變速器20的輸入軸572，在如圖18中可見的右側方向上以此描述的順序布置。輸入軸14是第一單元640的部件，而輸入軸572是第二單元570的部件。
在第一電動機M1和動力分配機構16之間，設置與第一殼體12a一體形成的第一支撐壁642。在動力分配機構16和第二電動機M2之間，設置固定到殼體12b的第二支撐壁576。
接著，詳細描述圖19中所示的驅動系統10的一部分。如在圖19中所示，第三支撐壁578設置在第二電動機M2遠離第一電動機M1的一側上，即，在如圖中所見的第二電動機M2的右側。自動變速器20設置在第三支撐壁578的遠離第二電動機M2的一側上。中間軸580的一端部與輸入軸14和輸入軸572同軸地裝配在變速器輸入軸572的遠離差動機構輸入軸14的一端部中。中間軸580的另一端部(未示出)連接到驅動系統輸出軸22。
第三支撐軸578由以下組成與變速器輸出軸572同軸的徑向內柱形部分578a；從徑向內柱形部分578a的第二電動機M2一側上的一個軸向端向內延伸的連接部分578b；在朝向第二電動機M2的軸向方向上從連接部分578b的徑向外端延伸並且具有比較大的徑向壁厚度的徑向外柱形部分578c；和在朝向第二電動機M2的軸向方向上從連接部分578b的徑向內部延伸的突起部分578d。第三支撐壁578具有與第二殼體12b的階梯狀部分保持抵接接觸的肩部。即，第三支撐壁578的徑向外柱形部分578c的外周表面與作為第二殼體12b的內周表面的第一抵接面582保持抵接接觸。在第三支撐壁578用螺釘584固定到第二殼體12b之前，徑向外柱形部分578c的外周表面可在第一抵接面582上滑動。因而，第三支撐壁578能夠在不進行壓配的情況下固定地裝配在第二殼體12b中。在中間軸580、自動變速器20的部件和輸入軸572安裝在第二殼體12b中之後，第三支撐壁578插入第二殼體12b中。接著，第三支撐壁578和第二電動機M2的定子585用螺釘584固定到第二殼體12b。
徑向外柱形部分578c的遠離第二電動機M2的端面與從第一抵接面582的遠離第二電動機M2的一端徑向延伸的第一徑向面586保持抵接接觸。因而，通過簡單地插入第三支撐壁578使得徑向外柱形部分578c的外周表面和端面分別與第一抵接面582和第一徑向面586抵接接觸，第三支撐壁578能夠精確地定位在軸向和徑向方向上。變速器輸入軸572的端部由第三支撐壁578的徑向內柱形部分578a經由軸承588可旋轉地支撐在中間軸580的一側(即，遠離第二電動機M2)上，軸承588設置於輸入軸572的上述端部，並且位於徑向內柱形部分578a的徑向內側。內軸套589裝配在徑向內柱形部分578a的內周表面中。
第二電動機M2的轉子支撐軸590的端部由第三支撐壁578經由設置在突起部分578d的徑向內側的軸承593支撐在第三支撐壁578的一側上。轉子支撐軸590和變速器輸入軸572通過鍵槽593彼此連接以作為一個單元旋轉。第二電動機M2的定子585與第三支撐壁578的徑向外柱形部分578c的端面保持抵接接觸，即與第二殼體12b協調以將第三支撐壁578的徑向外柱形部分578c夾在當中。因而，定子585定位在軸向方向上，並且徑向外柱形部分578c用作定子585和第二殼體12b之間的間隔件。第三支撐壁578可以認為具有一體形成的間隔件。定子585和第三支撐壁578用螺釘584一起緊固到第二殼體12b，螺釘584沿著軸向方向延伸通過定子585和徑向外柱形部分578c，並且旋入第二殼體12b中。與其中定子585和第三支撐壁578用相應的兩組螺釘固定到第二殼體12b的布置相比，該布置允許較小數量的要求部件，較容易組裝，並且驅動系統10的徑向尺寸較小。
第三支撐壁578具有1-1油路594、1-2油路596、1-3油路598和1-4油路600，以用於供應來自未示出的二次調節閥的潤滑油。1-1油路594形成在連接部分578b中使得在徑向方向上延伸，並且1-1油路594的一端與1-2油路596的一端保持相通，1-2油路596的另一端與1-3油路598的一端保持相通。1-3油路598形成在徑向內柱形部分578a的內周表面中使得在軸向方向上延伸，而1-4油路600的一端與1-3油路598的遠離1-2油路596的端部保持相通，並且1-4油路600的另一端在徑向內柱形部分578a的外周表面中開口。
外軸套602壓配在徑向內柱形部分578a的外周表面上，第二離合器C2的離合器缸604裝配在外軸套602的外周表面上。軸瓦606置於離合器缸604和外軸套602的遠離連接部分578b的端部的外周表面之間。離合器活塞608容納在離合器缸604中，並且與離合器缸608協調以在其間限定油室610。
外軸套602具有油孔612，油孔612在徑向方向上貫通形成並且與1-4油路600相通。潤滑油通過1-1油路594、1-2油路596、1-3油路598和1-4油路600供給到油孔612，並且從油孔612供應潤滑油通過貫通離合器缸604形成的油孔來潤滑第二離合器C2的摩擦片(未示出)。外軸套602進一步具有用於將工作油供應到油室610的油槽614。油槽614與貫通第三支撐壁578形成的油路(作為除了上述油路594、596、598、600以外的工作油路)相通。離合器缸604具有與油槽614和油室610相通的油孔616。
內軸套589裝配在第三支撐壁578的徑向內柱形部分578a中，以關閉1-3油路598，並且具有在徑向方向上貫通形成的油孔617，使得油孔617的一端在1-3油路598的第二電動機M2一側的端面上開口。
變速器輸入軸574具有由以下組成的潤滑油路系統2-1油路618、2-2油路620、2-3油路622、2-4油路623、2-5油路624(在圖18示出)、2-6油路225。2-1油路618在輸入軸574的徑向方向上延伸，並且與1-3油路598通過貫通內軸套589形成的油孔617保持相通。2-2油路620在輸入軸574的軸向方向上延伸，並且2-2油路620一端與2-1油路618保持相通，並且2-2油路620另一端在輸入軸572的差動機構輸入軸14一側的端面中開口。利用通過1-1油路594、1-2油路596、1-3油路598、油孔617和2-1油路618的潤滑油供應2-2油路620。2-3油路622在輸入軸572的軸向方向上延伸，並且2-3油路622的一端與2-1油路618保持相通，而2-3油路622的另一端在輸入軸572的中間軸580一側的端面中開口。2-4油路623在輸入軸572的徑向方向上延伸，並且2-4油路623的一端與2-2油路620保持相通，2-4油路623的另一端在輸入軸572的形成鍵槽593的部分的外周表面中開口。通過2-2油路620供給到2-4油路623潤滑油進一步供給通過鍵槽593以潤滑徑向設置在輸入軸572的徑向外側的軸承592。在2-1油路618的軸向相對側上，密封圈626裝配在輸入軸572的外周表面上。由於裝配在輸入軸572上的密封圈626具有比較小的直徑，旋轉時密封圈626產生相對於輸入軸572的較小量的摩擦。
除了由油路618、620、623、624和625組成的潤滑油路以外，輸入軸572具有第一工作油路627、第二工作油路628等。第一工作油路627在輸入軸572的軸向方向上平行於2-3油路622延伸，並且如同2-3油路622，第一工作油路627一端在輸入軸572的中間軸580的一側的端面中開口。因而，2-3油路622和第一工作油路627能夠同時形成。第一工作油路627的開口端用球628密封。第二工作油路628一端在第一離合器C1的離合器活塞630的後面形成的油室632中開口。
可旋轉地裝配在變速器輸入軸572中的中間軸580具有軸向潤滑通道634，軸向潤滑通道634的一端與2-3油路622相對，並且中間軸580進一步具有多個徑向潤滑通道636，徑向潤滑通道636與軸向潤滑通道634相通，並且在中間軸580的外周表面中開口。潤滑油通過1-1油路594、1-2油路596、1-3油路598、油孔617、2-1油路618、2-3油路622、軸向潤滑通道634和多個徑向潤滑通道636供給到自動變速器20的部件。
接著，將詳細描述在圖18中所示的驅動系統10的一部分。第一殼體12a具有大致柱形，第一殼體12a的容納動力分配機構16的部分具有大致恆定外徑，而第一殼體12a的容納第一電動機M1的部分具有在朝向發動機8的軸向方向(在圖8中可見的左側方向)上增大的外徑。第一殼體12a在相對的軸向端處開口，並且具有在動力分配機構16和第一電動機M1之間作為整體部件形成的上述第一支撐壁642。第一支撐壁642包括以圓形盤的形式大致垂直於差動機構輸入軸14的徑向壁部分642a、從徑向壁部分642a的徑向內端在朝向第一行星齒輪組24的軸向方向上延伸的柱形部分642b、和從徑向壁部分642a的徑向內端在朝向第一電動機M1的軸向方向上延伸的突起部分642c。柱形部分642b具有在軸向方向上貫通形成的中央通孔643。第一支撐壁642將第一殼體12a的內部劃分為位於發動機8一側並且容納第一電動機M1的第一容納室644、和容納動力分配機構16的第二容納室646。第一電動機M1在圖18可見的右側方向上安裝到第一容納室644中，而動力分配機構16在左側方向上安裝到第二容納室646中。
第一殼體12a具有在差動機構的輸入軸14的朝向發動機8的軸向方向上延伸的突起部分648，使得第一容納室644具有大致恆定的直徑。唇形板650固定到第一殼體12a，使得徑向外端部的端面與突起部分648的端面保持抵接接觸。
第一電動機M1由定子652、轉子654和與轉子654一體形成的轉子支撐軸(轉子的輪轂)656組成。第一支撐壁642用作支撐部件。即，轉子支撐軸656一端部由第一支撐壁642的突起部分642c(是第一殼體12a的一部分)經由軸承658可旋轉地支撐著。轉子支撐軸656的另一端由第一殼體12a經由用作第三支撐裝置的軸承660和固定到第一殼體12a的蓋板650可旋轉地支撐。
第一太陽輪S1具有一體形成的太陽輪軸662，太陽輪軸662具有的端部延伸通過上述通孔643進入到轉子支撐軸656的第一支撐壁642一側上的端部。變速器輸入軸14與第一殼體12a同軸地延伸通過轉子支撐軸656和太陽輪軸662，使得變速器輸入軸14可相對於轉子支撐軸656和太陽輪軸662旋轉。輸入軸14的一端固定到第一行星輪架CA1，使得發動機8(未示出)的輸出通過輸入軸14傳遞到第一行星輪架CA1。
在第一行星齒輪組24的第一齒圈R1的第二單元570一側上的軸向端部的內周表面上，有固定的環形板664，環形板664在軸向方向上不能移動，並且不能相對於齒圈R1旋轉。該環形板664在差動機構輸入軸14的徑向方向上延伸。第一行星齒輪組24具有輸出軸666(是動力分配機構16的輸出軸)，輸出軸666具有朝著第二單元570軸向延伸的軸部分666a、和從軸部分666a的第一行星齒輪組24一側的端部徑向延伸的凸緣部分666b。凸緣部分666b固定到環形板664，並且輸出軸666和環形板654作為一個單元旋轉。輸出軸666用作圖1所示的傳動部件18。切換離合器C0設置在第一支撐壁642和第一行星齒輪組24之間，而切換制動器B0設置在第一行星齒輪組24的徑向外側。
第二電動機M2由上述的定子585、轉子668和與轉子668一起旋轉的上述轉子支撐軸590組成。設置在第二電動機M2和第二殼體12b(第一殼體12a)的開口端之間的上述第二支撐壁576具有中央通孔672。第二支撐壁576具有突起部分576a，突起部分576a位於定子585的線圈585a的徑向內側並且在朝著轉子668的軸向方向上延伸。與突起部分576a的內周表面抵接接觸設置軸承674。
第二支撐壁576還具有與第二殼體12b的階梯狀部分保持抵接接觸的肩部。即，第二支撐壁576具有與作為第二殼體12b的內周表面的軸向部分的第二抵接面676保持抵接接觸的外周表面，該第二殼體12b的內周表面的軸向部分更靠近第二殼體12b的開口端並且在上述第一抵接面582的徑向外側。在第二支撐壁576用螺釘574固定到第二殼體12b之前，第二支撐壁576的外周表面可在第二抵接面676上滑動。第二支撐壁576的徑向外柱形部分的第二電動機M2一側上的軸向端具有端面。該端面與第二殼體12b的從第二抵接面676的第二電動機M2一側的一端徑向向內延伸的第二徑向面678保持抵接接觸。因而，第二支撐壁576以相對於第二殼體12b的較高的軸向和徑向定位精度裝配在第二殼體12b中，且第二支撐壁576的外周表面和端面與第二殼體12b的第二抵接面676和第二徑向面678保持抵接接觸。
轉子支撐軸590的一端部由第二支撐壁576經由上述軸承674支撐著。另一方面，轉子支撐軸590的第二支撐壁576一側的端部經由設置在軸承674的徑向內側並且用作第四支撐裝置的軸承680支撐變速器輸入軸572。即，變速器輸入軸572的第二支撐壁576一側的端部由第二支撐壁572經由軸承680、轉子支撐軸590和軸承674支撐。由於第二支撐壁576精確地定位在徑向方向上，輸入軸572的第二支撐壁572一側的端部也精確定位在徑向方向上。進一步，輸入軸的其它端部由精確定位在徑向方向上的第三支撐壁578支撐，使得輸入軸572的其它端部也精確定位在徑向方向上。因而，輸入軸572精確定位在徑向方向上。
輸入軸572延伸通過上述通孔672進入到第一單元640，並且在對應於通孔672的軸向位置處鍵槽連接到第一行星齒輪組24的輸出軸666。由於輸出軸666用作圖1所示的傳動部件，輸入軸72用作第二輸入軸。上述2-5油路624形成為在徑向方向上延伸使得2-5油路625的一端與2-2油路620保持相通，而另一端開口到裝配在輸入軸572的外周表面上的軸承680。通過2-2油路620供給2-5油路624的潤滑油供應到軸承680和位於軸承680的徑向外側的軸承674。
變速器輸入軸572的第一單元640一側的端部延伸進入差動機構輸入軸14的第二單元570一側的端部，而差動機構輸入軸14的第二單元570一側的端部由變速器輸入軸572經由設置第一太陽輪S1的徑向內側並且置於輸入軸14和輸入軸572之間的軸瓦681支撐。軸瓦681用作第二支撐支撐裝置。由於輸入軸572由第二殼體12b經由軸承680、轉子支撐軸590、軸承674和第二支撐壁576支撐，輸入軸14的第二單元570一側的端部由第二殼體12b經由那些部件681、572、680、590、674和576支撐。此外，差動機構輸入軸14由轉子支撐軸656經由置於轉子支撐軸656的蓋板650一側(即，遠離變速器輸入軸572)的端部內周表面與輸入軸14之間的軸承682支撐。該軸承682用作第一支撐裝置。由於轉子支撐軸656由第一殼體12a經由軸承660和蓋板650支撐，輸入軸14由第一殼體12a經由上述部件682、656、660和650支撐。因而，差動機構輸入軸14在彼此間隔開比較大的距離的兩個軸向位置處由殼體12支撐，使得輸入軸14精確地定位在徑向方向上。進一步，如上所述，由於差動機構輸入軸14的一端由變速器輸入軸572支撐，差動機構輸入軸14和變速器輸入軸572彼此精確地同軸對齊。
差動機構輸入軸14具有同軸形成並且一端開口到在變速器輸入軸572中形成的2-2油路620的3-1油路683、和一端與3-1油路684相通並且另一端在輸入軸14的裝配有軸承682的外周表面的部分中開口的3-2油路684。潤滑油通過2-2油路620供給到3-1油路683以潤滑軸承682、660。注意，軸瓦681也用作潤滑密封，以在不提供專用密封的情況下確保潤滑油從2-2油路620供給到3-1油路683的足夠供應量。
圖20是圖18所示的動力分配機構16部分的放大視圖。第一太陽輪S1由差動機構輸入軸14經由置於第一太陽輪S1和輸入軸14之間的軸瓦686支撐。如上所述，與第一太陽輪S1一體形成的太陽輪軸662的其它端部延伸進入轉子支撐軸656，並且經由鍵槽(鍵槽連接部分)688鍵槽連接到轉子支撐軸656，使得轉子支撐軸656和太陽輪軸662作為一個單元旋轉。軸瓦690置於輸入軸14和太陽輪軸662的設置有鍵槽688的軸向部分的內周表面之間。太陽輪軸662的鍵槽688一側的端部經由軸瓦690由差動機構輸入軸14支撐。因而，第一太陽輪S1和與第一太陽輪S1一體形成的太陽輪軸662在兩個軸向位置處經由軸瓦686、690由輸入軸14支撐。如上所述由於輸入軸14精確地定位在徑向方向上，第一太陽輪S1和太陽輪軸662也精確地定位在徑向方向上。
切換離合器C0包括安裝在第一支撐壁642的柱形部分642b上的離合器缸692、容納在離合器缸692中的離合器活塞694和通過離合器活塞694而彼此相抵受壓以彼此摩擦接觸的多個壓力片696和多個摩擦片698。離合器缸692包括平行於第一支撐壁642的徑向壁部分642a延伸的底部部分692a、從底部部分692a的徑向內端軸向延伸並且裝配在第一支撐壁642的柱形部分642b上的徑向內柱形部分692b、和從底部部分6892a的徑向外端軸向延伸的徑向外柱形部分642c。離合器缸692和容納在離合器缸692中的離合器活塞694彼此協調限定之間的油室700。
太陽輪軸662包括朝向離合器缸692的徑向內柱形部分692b徑向延伸的徑向突起部分662a。徑向突起部分662a具有位於第一太陽輪S1的徑向外側並且用焊接部702焊接到切換離合器C0的離合器缸692的徑向內柱形部分692b的內周表面的外周表面。因而，與太陽輪軸662一體形成的第一太陽輪S1和離合器缸692彼此一體形成。如上所示，由於第一太陽輪S1和太陽輪軸692精確地定位在徑向方向上，離合器缸692也精確地定位在徑向方向上。
推力軸承704設置在太陽輪軸662的徑向突起部分662a的側面和第一支撐壁642與徑向突起部分662a相對的柱形部分642b的端面之間。在朝向第一電動機M1的軸向方向上作用在第一太陽輪S1上的推力由第一支撐壁642通過推力軸承704承受。由於太陽輪軸662和轉子支撐軸656通過鍵槽連接部分688連接在一起，在朝向第一電動機M1的軸向方向上作用在第一太陽輪S1上的推力沒有傳遞到轉子支撐軸656。在相反軸向方向上作用在第一太陽輪S1上的推力通過置於第一太陽輪S1的側面和第一行星輪架CA1的側面之間的推力軸承706由與第一行星輪架CA1一體的差動機構輸入軸14承受。
多個壓力片696鍵槽連接到離合器缸692的徑向外柱形部分6920c的內周表面。固定圈708在離合器缸692和最靠近開口端的壓力片696之間的軸向位置處固定地裝配在徑向外柱形部分692c的內周表面中。另一方面，相對於壓力片696交替設置的多個摩擦片698鍵槽連接到離合器盤轂710的外周表面，離合器盤轂710在朝向離合器活塞694的軸向方向上從第一行星輪架CA1的徑向外端延伸。徑向延伸彈簧保持板712在對應於離合器缸692開口端部分的軸向位置處裝配在離合器缸692的徑向內柱形部分692b的外周表面上，離合器缸692開口端部分位於離合器盤轂710的徑向內側。彈簧保持板712在朝向第一行星齒輪組24的軸向方向上不能移動。回位彈簧714置於彈簧保持板712和離合器活塞694之間。
第一支撐壁642具有用於將工作油供應到如上述構造的切換離合器C0油室700的油路系統。即，第一支撐壁642的徑向壁部分642a具有第一徑向油孔716，並且第一支撐壁642的柱形部分642b具有一端與第一徑向油孔716相通的軸向油孔718、和一端與軸向油孔718相通並且另一端在柱形部分642b的外周表面中開口的第二徑向油路720。離合器缸692的徑向內柱形部分692b具有用於第二徑向油孔720450和油室700之間連通的第三徑向油孔722。在本實施例中，太陽輪軸662延伸通過第一支撐壁642的柱形部分642b，並且在遠離第一太陽輪S1的軸向方向上從柱形部分642b突起，並且太陽輪軸662和轉子支撐軸656通過位於軸承658(靠近柱形部分642b設置)的徑向內側的鍵槽688連接在一起，使得與轉子支撐軸656延伸進入柱形部分642b並且轉子支撐軸656和太陽輪軸662在柱形部分642b的徑向內側連接在一起的情況相比，柱形部分642b的要求壁厚(在徑向方向上)能夠變小。因而，能夠比較容易地製造軸向油孔718和第二徑向油孔720。
制動器轂724由固定裝配在離合器缸692的徑向外柱形部分692c的外周表面上的徑向內柱形部分724a、從徑向內柱形部分724a的遠離第一支撐壁642的軸向端徑向延伸的連接部分724b、和在與徑向內柱形部分724a從連接部分724b延伸的方向相反的軸向方向上從連接部分724b徑向外端延伸的徑向外柱形部分724c構成。徑向內柱形部分724a焊接到離合器缸692的徑向外柱形部分692c，使得制動器轂724固定在適合的位置，並且與離合器缸692一起旋轉。
切換制動器B0包括上述制動器轂724、容納在第一殼體12a中的制動缸726、容納在制動缸726中的制動缸活塞728和通過制動缸活塞728而受壓相抵以彼此摩擦接觸的多個壓力片730和多個摩擦片732。
第一支撐壁372的徑向壁部分642a具有朝向切換制動器B0延伸的厚壁的徑向外部分，並且第一殼體12a的內周表面具有形成在徑向壁部分642a的切換制動器B0一側的端面和制動缸726的第一支撐壁642一側的端面之間的鍵槽齒734。多個壓力片730鍵槽連接到鍵槽齒734。柱形間隔部件736置於最靠近第一支撐壁642的壓力片730和第一支撐壁642之間。另一方面，多個摩擦片732鍵槽連接到制動器轂724的徑向外柱形部分724c的外周表面。
制動缸728與鍵槽齒734的端面保持抵接接觸，並且因而防止其在相反軸向方向中一個方向上移動，並且由固定到第一殼體12a的固定圈738防止其在其它軸向方向上移動。制動缸728的開口端設置有徑向延伸的彈簧保持板740，彈簧保持板740在朝著第一支撐壁642的軸向方向上不能移動。回位彈簧742置於彈簧保持板740和制動缸活塞728之間。
形成在變速器輸入軸572中的2-6油路625的一端在對應於輸入軸14的固定到第一行星輪架CA1的一端的軸向位置處在變速器輸入軸572的外周表面中開口，並且另一端與2-2油路620保持相通。3-3油路744形成為從輸入軸14的固定到第一行星輪架CA1的端部到第一行星輪架CA1。該3-3油路744的一端與2-6油路625對齊地開口在輸入軸14的內周表面中。裝配在第一行星輪架CA1的小齒輪軸746具有4-1油路748、4-2油路750和4-3油路752。4-1油路748形成為在小齒輪軸74的徑向方向上延伸，並且一端與3-3油路744保持相通。4-2油路750貫通小齒輪軸746與其同軸形成，並且一端與4-1油路748保持相通。4-3油路752的一端與4-2油路750保持相通，而另一端在置於小齒輪軸746和第一行星齒輪P1之間的兩個滾針軸承754、756之間開口。潤滑油通過2-6油路625、4-1油路728、4-2油路750和4-3油路752供應到以第一行星齒輪組24為形式的差動機構。輸入軸14在軸瓦681的相應軸向相對側上的相應軸向位置處具有與其同軸形成的3-4油路758和3-5油路760。潤滑油還通過3-4油路758、3-5油路760供應到第一行星齒輪組14。已經潤滑第一行星齒輪組24的潤滑油用來潤滑設置在第一行星齒輪組24的徑向外側的切換制動器B0的壓力片730和摩擦片732。
在本實施例中，差動機構輸入軸14由第一電動機M1的轉子支撐軸656和作為不同於轉子支撐軸656的部件的變速器輸入軸572支撐，使得能夠增大差動機構輸入軸14的支撐的跨度。因而，輸入軸14以較高的定位精度支撐著。進一步，差動機構輸入軸14由變速器輸入軸572經由軸瓦681支撐著，使得差動機構輸入軸14和變速器輸入軸572彼此以高精度徑向對齊。
儘管以上已經參照附圖描述優選實施例，可以理解到本發明可以用各種變化和修改來體現。
在上述的圖示的實施例中，動力分配機構16選擇性置於差動狀態和非差動狀態中的一個狀態，使得驅動系統10在其中驅動系統作為電控無級變速器工作的無級變速狀態和其中驅動系統作為有級變速器工作的有級變速狀態之間切換。然而，無級變速狀態和有級變速狀態之間的切換是動力分配機構16的差動狀態和非差動狀態之間切換的一種形式。例如，即使動力分配機構16置於差動狀態中，動力分配機構16也可以作為變速比有級變化的有級變速器工作。換言之，驅動系統10(動力分配機構16)的差動狀態和非差動狀態不必分別對應於無級變速狀態和有級變速狀態，並且驅動系統10不必在無級變速狀態和有級變速狀態之間切換。
在所圖示的實施例中的動力分配機構16中，第一行星輪架CA1固定到發動機8，並且第一太陽輪S1固定到第一電動機M2，而第一齒圈R1固定到傳動部件18。然而，這種布置不是必須的。發動機8、第一電動機M1和傳動部件18可以固定到從第一行星齒輪組24的三個元件CA1、S1和R1中選擇的任何其它元件。
儘管在圖示的實施例中發動機8直接固定到差動機構輸入軸14，但是發動機8可以可操作地通過諸如齒輪和帶的任何適合部件連接到輸入軸14，並且不必與輸入軸14同軸設置。
在圖示的實施例中，第一電動機M1和第二電動機M2與輸入軸14同軸設置，並且第一電動機M1連接第一太陽輪S1，而第二電動機M2連接傳動部件18。然而，這種布置不是必須的。例如，第一和第二電動機M1和M2可以可操作地通過齒輪或者帶分別連接到第一太陽輪S1和傳動部件18。
儘管在圖示的實施例中動力分配機構16設置有以切換離合器C0和切換制動器B0為形式的差動限制裝置，動力分配機構16可以設置有僅僅一個或者不設置切換離合器C0和制動器B0。儘管切換離合器C0設置來選擇性將第一太陽輪S1和第一行星輪架CA1彼此連接，切換離合器C0也可以設置來選擇性將第一太陽輪S1和第一齒圈R1彼此連接，或者選擇性連接第一行星輪架CA1和第一齒圈R1。即，切換離合器C0可以布置成連接第一行星齒輪組24的三個元件中任何兩個元件。
儘管在圖示實施例的驅動系統10中，嚙合切換離合器C0來建立空檔檔位N，但不必一定嚙合切換離合器C0來建立空檔檔位。
在圖示實施例中用作切換離合器C0、切換制動器B0等的摩擦連接裝置可以用諸如磁粉離合器、電磁離合器和嚙合型犬牙式離合器的磁粉式、電磁式或者機械式的耦合裝置。在摩擦連接轉子是溼式多片型時，可以提供用於取消離心液壓壓力的取消裝置。
根據圖示實施例的驅動系統10是用於其中驅動輪38能夠不僅由發動機8驅動而且由第一電動機或者第二電動機M2驅動的混合動力車輛的驅動系統。然而，本發明的原理可以應用到其中動力分配機構16在混合動力控制模式不工作的並且僅僅用作無級變速器(所謂「電氣CVT」)的車輛驅動系統中。
在圖示實施例中，動力分配機構16可以用具有小齒輪和一對錐形齒輪的差動齒輪裝置代替，其中錐形齒輪嚙合小齒輪，並且可操作地連接到第一和第二電動機M1、M2或者連接到傳動部件18。
儘管在圖示的實施例中的動力分配機構16由一個行星齒輪組構成，動力分配機構16可以由協調用作當置於固定變速比變速狀態時具有三個或者多個檔位的變速器的兩個或者多個行星齒輪組構成。
在圖示實施例中，具有三個行星齒輪組26、28、30的自動變速器20設置為第二齒輪裝置或者傳動裝置。然而，第二齒輪裝置可以是如在上述專利文獻1中公開的具有一個行星齒輪組的減速機構，或者傳動裝置不必構造成執行變速動作。在第二齒輪裝置是自動變速器的情況下，自動變速器的構造不限於圖示實施例的細節，尤其不限於行星齒輪組的個數、變速位置的個數和離合器C和制動器B與行星齒輪組的元件的選擇連接。
在圖示的實施例中，有級自動變速器20置於傳遞部件18(是動力分配機構16的輸出部件)和驅動輪38之間的傳動部中。然而，有級變速器20可以用諸如無級變速器(CVT)的其它類型的傳動裝置代替，並且不是必須提供的。在提供無級變速器(CVT)的情況下，當動力分配機構16置於固定變速比變速狀態時，驅動系統作為整體置於有級變速狀態。在有級變速狀態下，驅動力主要通過機械傳動路徑，不使用電路來傳遞。無級變速器可以布置成執行變速動作以建立對應於有級變速器的變速位置並且存儲在存儲器中多個變速比中選定的一個。有級自動變速器的構造不限於圖示實施例的細節，尤其是不限於行星齒輪組的個數、變速位置的個數和離合器C和制動器B與行星齒輪組的元件的選擇連接。
在圖示實施例中，用作支撐部件的第一支撐壁372與殼體12一體形成。然而，也可以第一支撐壁72與殼體12分開形成，並且通過螺栓或者其它緊固裝置固定到殼體12。
圖示實施例中的自動變速器20包括設置在傳動部件18和輸出軸22之間的三個行星齒輪組26、28和30。然而，自動變速器的構造不限於圖示實施例的細節，尤其是不限於不限於圖示實施例的細節，尤其是不限於行星齒輪組的個數、變速位置的個數和離合器C和制動器B與行星齒輪組的元件的選擇連接。進一步，自動變速器20可以用如在上述專利文獻1中公開的包括一個行星齒輪組的減速機構代替。驅動系統不是必須設置有任何自動變速器或者減速機構。
在圖示的實施例中，第一支撐壁642與殼體12一體形成，而第二支撐壁576和第三支撐壁578與殼體12分開形成，並且通過螺栓574、584固定到殼體21中。然而，也可以第一支撐壁642與殼體12分開形成，並且用螺栓或者其它緊固裝置固定到殼體12，和/或者第二支撐壁576或者第三支撐壁578與殼體12一體形成。
可以理解到，上述實施例是用於圖示本發明，並且本發明可以體現在本技術領域的技術人員可以想到的各種其它變化和修改中。
權利要求
1.一種車輛驅動系統，包括第一電動機、第一齒輪裝置、第二電動機以及第二齒輪裝置，其特徵在於所述第一電動機和所述第一齒輪裝置構成第一單元，而所述第二電動機和所述第二齒輪裝置構成第二單元；並且所述第一齒輪裝置具有輸出軸，並且所述第二齒輪裝置具有與所述第一齒輪裝置的所述輸出軸連接的輸入軸，由此能夠在所述第一單元與所述第二單元之間傳遞驅動力。
2.一種車輛驅動系統，包括以下述順序布置的第一電動機、第一齒輪裝置、第二電動機以及第二齒輪裝置，其特徵在於所述第二齒輪裝置具有輸入軸，所述輸入軸由設置在所述第二電動機與所述第二齒輪裝置之間的支撐壁可旋轉地支撐，並且所述輸入軸在延伸通過所述第二電動機的轉子支撐軸的同時由所述轉子支撐軸支撐，所述輸入軸具有從所述第二電動機延伸進入所述第一單元的軸向延伸部，在所述延伸部，所述輸入軸連接到所述第一齒輪裝置的輸出軸。
3.一種車輛驅動系統，包括第一電動機、第一齒輪裝置、第二電動機和第二齒輪裝置，所述車輛驅動系統以此描述順序布置，其特徵在於所述第一電動機和所述第一齒輪裝置構成第一單元，而所述第二電動機和所述第二齒輪裝置構成第二單元；所述第一齒輪裝置具有輸出軸，並且所述第二齒輪裝置具有連接所述第一齒輪裝置的所述輸出軸的輸入軸，由此能夠在所述第一單元與所述第二單元之間傳遞驅動力；和所述第二齒輪裝置的所述輸入軸由設置在所述第二電動機和所述第二齒輪裝置之間的支撐壁可旋轉地支撐，並且在所述輸入軸延伸通過所述第二電動機的轉子支撐軸的同時由所述轉子支撐軸支撐，所述輸入軸具有從所述第二電動機延伸進入所述第一單元的軸向延伸部，在所述延伸部，所述輸入軸連接到所述第一齒輪裝置的所述輸出軸。
4.根據權利要求1或3所述的車輛驅動系統，其特徵在於所述第一齒輪裝置的所述輸出軸和所述第二齒輪裝置的所述輸入軸通過相互鍵槽耦合而彼此連接。
5.根據權利要求4所述的車輛驅動系統，其特徵在於所述第一齒輪裝置的所述輸出軸具有形成在其內周表面上的鍵槽齒，並且所述第二齒輪裝置的所述輸入軸具有形成在其外周表面上的鍵槽齒，所述第一齒輪裝置的所述輸出軸的所述鍵槽齒與所述第二齒輪裝置的所述輸入軸的所述鍵槽齒彼此保持嚙合配合。
6.根據權利要求2至5中任何一項所述的車輛驅動系統，其特徵在於所述支撐壁具有與所述第二單元的殼體的內周表面保持抵接接觸的外周表面，並且所述第二電動機的所述轉子支撐軸由所述支撐壁可旋轉地支撐。
7.根據權利要求6所述的車輛驅動系統，其特徵在於另一支撐壁設置在所述第二電動機的遠離所述支撐壁的一側上，並且所述另一支撐壁具有與所述第二單元的所述殼體的內周表面保持抵接接觸的外周表面，所述第二電動機的所述轉子支撐軸由所述另一支撐壁可旋轉地支撐。
8.根據權利要求1至7中任一項所述的車輛驅動系統，其特徵在於所述第一電動機的轉子支撐軸與所述第一齒輪裝置的輸入軸彼此連接以作為一個單元旋轉，所述車輛驅動系統進一步包括輸入軸，所述輸入軸設置在所述第一電動機的所述轉子支撐軸以及所述第一齒輪裝置的所述輸入軸的徑向內側，並且所述輸入軸相對於所述第一電動機的所述轉子支撐軸以及所述第一齒輪裝置的所述輸入軸可旋轉地支撐。
9.根據權利要求1至8中任一項所述的車輛驅動系統，其特徵在於所述第一電動機具有轉子支撐軸，所述轉子支撐軸的一端由殼體的壁部分支撐，所述轉子支撐軸的另一端由固定到所述殼體的蓋板支撐，由關閉所述殼體遠離所述壁部分的開口端。
全文摘要
本發明提供一種具有優良組裝效率的車輛驅動裝置。車輛驅動裝置10包括第一電動機(M1)、動力分配機構(第一齒輪裝置)(16)、第二電動機(M2)和有級自動變速器(第二齒輪裝置)(20)，其中第一電動機(M1)和動力分配機構(16)構成第一單元(70)，而第二電動機(M2)和自動變速器(20)構成第二單元(100)，並且動力分配機構(16)的輸出軸(96)，和自動變速器(20)的輸入軸(104)連接，由此能夠在第一單元(70)和第二單元(100)之間傳遞動力。在以上構造中，首先單獨組裝第一單元(70)和第二單元(100)，然後通過連接動力分配機構(16)的輸出軸(96)和自動變速器(20)的輸入軸(104)來組裝驅動裝置(10)。由此提高了組裝效率。
文檔編號F16H57/028GK101018685SQ200580030809
公開日2007年8月15日 申請日期2005年9月13日 優先權日2004年9月14日
發明者田端淳, 多賀豐, 宮崎光史, 茨木隆次 申請人:豐田自動車株式會社