动力装置.pdf

本发明提供一种能够提高动力装置的驱动效率及发电效率的动力装置。在相互连结的发动机3的输出轴3a及驱动轮DW、DW之间连结有第一变速器20。发电发动机30具有用于产生旋转磁场的定子32、第一及第二转子31、33，在旋转磁场的产生中，在定子32、第一及第二转子31、33之间输入输出能量，并且伴随该能量的输入输出，旋转磁场、第一及第二转子31、33在保持使旋转磁场和第二转子33的转速之差、与第二转子33和第一转子31的转速之差相同的线性速度关系的同时旋转。第一及第二转子31、33的一方连结于发动机3的输出轴3a和第一变速器20之间，另一方连结于驱动轮DW、DW。

1.  一种动力装置，其用于驱动被驱动部，其特征在于，具备：
内燃机，其具有输出轴，且该输出轴与所述被驱动部连结；
第一变速器，其连结于该内燃机的输出轴和所述被驱动部之间，用于将所述内燃机的动力变速并向所述被驱动部传递；
发电电动机，其具有用于产生旋转磁场的固定的定子、与该定子对置设置且由磁铁构成的第一转子、设置于所述定子和所述第一转子之间且由软磁性体构成的第二转子，在所述定子、所述第一转子和所述第二转子之间，经由伴随所述旋转磁场的产生所形成的磁路而输入输出能量，并且伴随该能量的输入输出，所述旋转磁场、所述第一及第二转子在保持使所述旋转磁场和所述第二转子的转速之差、与所述第二转子和所述第一转子的转速之差相同的线性速度关系的同时旋转，
所述发电电动机的所述第一及第二转子的一方连结于所述内燃机的输出轴和所述第一变速器之间，另一方连结于所述被驱动部。

2.  根据权利要求1所述的动力装置，其特征在于，
所述第一变速器包括能够将变速比无级变更的无级变速器。

3.  根据权利要求1或2所述的动力装置，其特征在于，
还具备第二变速器，其连结于所述第一及第二转子的所述另一方和所述被驱动部之间，且用于将所述另一方的动力变速并向所述被驱动部传递。

4.  根据权利要求1或2所述的动力装置，其特征在于，
还具备第三变速器，其连结于所述内燃机的输出轴和所述第一及第二转子的所述一方之间，且用于将所述内燃机的动力变速并向所述一方传递。

5.  根据权利要求1～4中任一项所述的动力装置，其特征在于，
还具备第一离合器，其将所述第一及第二转子的所述一方和所述被驱动部之间连接/切断。

6.  根据权利要求5所述的动力装置，其特征在于，
还具备制动机构，其用于限制或阻止所述第一及第二转子的所述一方的旋转，以使所述内燃机的输出轴不反向旋转。

7.  根据权利要求5所述的动力装置，其特征在于，
还具备转子锁定机构，其用于将所述第一及第二转子的所述另一方保持为不能旋转。

8.  根据权利要求5～7中任一项所述的动力装置，其特征在于，
还具备正反向旋转切换机构，其连结于所述第一及第二转子的所述另一方和所述被驱动部之间，将利用从所述另一方传递的动力而旋转的所述被驱动部的旋转方向有选择地切换为正向旋转方向及反向旋转方向的一方。

9.  根据权利要求8所述的动力装置，其特征在于，
所述正反向旋转切换机构具有：
行星齿轮装置，其具有恒星齿轮、环形齿轮及将与所述恒星齿轮及所述环形齿轮啮合的行星齿轮支承为旋转自如的齿轮架，所述恒星齿轮及环形齿轮的一方连结于所述第一及第二转子的所述另一方，所述恒星齿轮及环形齿轮的另一方连结于所述被驱动部；
第二离合器，其将所述恒星齿轮及环形齿轮的所述一方和所述齿轮架之间连接/切断；
齿轮架锁定机构，其用于将所述齿轮架保持为不能旋转。

10.  根据权利要求1～9中任一项所述的动力装置，其特征在于，
所述第一转子连结于所述内燃机的输出轴和所述第一变速器之间，
所述第二转子连结于所述被驱动部。

11.  一种动力装置，其用于驱动被驱动部，其特征在于，具备：
内燃机，其具有输出轴；
发电电动机，其具有用于产生旋转磁场的固定的定子、与该定子对置设置且由磁铁构成的第一转子、设置于所述定子和所述第一转子之间且由软磁性体构成的第二转子，在所述定子、所述第一转子和所述第二转子之间，经由伴随所述旋转磁场的产生所形成的磁路而输入输出能量，并且伴随该能量的输入输出，所述旋转磁场、所述第一及第二转子在保持使所述旋转磁场和所述第二转子的转速之差、与所述第二转子和所述第一转子的转速之差相同的线性速度关系的同时旋转，所述第一及第二转子的一方连结于所述内燃机的输出轴，并且不使用变速器而连结于所述被驱动部，所述第一及第二转子的另一方连结于所述被驱动部；
第一离合器，其将所述第一及第二转子的所述一方和所述被驱动部之间连接/切断。

12.  根据权利要求11所述的动力装置，其特征在于，
还具备第一变速器，其连结于所述第一及第二转子的所述另一方和所述被驱动部之间，用于将所述另一方的动力变速并向所述被驱动部传递。

13.  根据权利要求11所述的动力装置，其特征在于，
还具备第二变速器，其连结于所述内燃机的输出轴和所述第一及第二转子的所述一方之间，用于将所述内燃机的动力变速并向所述一方传递。

14.  根据权利要求11～13中任一项所述的动力装置，其特征在于，
还具备制动机构，其用于限制或阻止所述第一及第二转子的所述一方的旋转，以使所述内燃机的输出轴不反向旋转。

15.  根据权利要求11～13中任一项所述的动力装置，其特征在于，
还具备转子锁定机构，其用于将所述第一及第二转子的所述另一方保持为不能旋转。

16.  根据权利要求11～15中任一项所述的动力装置，其特征在于，
还具备正反向旋转切换机构，其连结于所述第一及第二转子的所述另一方和所述被驱动部之间，且将利用从所述另一方传递的动力而旋转的所述被驱动部的旋转方向有选择地切换为正向旋转方向及反向旋转方向的一方。

17.  根据权利要求16所述的动力装置，其特征在于，
所述正反向旋转切换机构具有：
行星齿轮装置，其具有恒星齿轮、环形齿轮及将与所述恒星齿轮及所述环形齿轮啮合的行星齿轮支承为旋转自如的齿轮架，所述恒星齿轮及环形齿轮的一方连结于所述第一及第二转子的所述另一方，所述恒星齿轮及环形齿轮的另一方连结于所述被驱动部；
第二离合器，其将所述恒星齿轮及环形齿轮的所述一方和所述齿轮架之间连接/切断；
齿轮架锁定机构，其用于将所述齿轮架保持为不能旋转。

18.  根据权利要求11～17中任一项所述的动力装置，其特征在于，
所述第一转子连结于所述内燃机的输出轴，并且不使用所述变速器而连结于所述被驱动部，
所述第二转子连结于所述被驱动部。

动力装置
技术领域
本发明涉及用于使被驱动部驱动的动力装置，尤其涉及作为驱动源而具备内燃机及发电电动机的动力装置。
背景技术
作为以往的这种动力装置，例如已知有专利文献1中公开的动力装置。该动力装置用于驱动车辆的驱动轮，具备作为驱动源的内燃机及发电电动机、和用于向该驱动轮传递动力的无级变速器及行星齿轮装置。行星齿轮装置是具有恒星齿轮、环形齿轮及齿轮架的通常的单齿轮类型，这些恒星齿轮及环形齿轮分别经由高位离合器及低位离合器与驱动轮连结。内燃机经由主轴与上述齿轮架连结，该主轴与无级变速器的输入滑轮连结。另外，发电电动机、无级变速器的输出滑轮及环形齿轮经由副轴相互连结。
以上结构的动力装置作为其动作模式之一，具有主要在低速行驶中使用的扭矩循环模式。在该扭矩循环模式中，通过切断上述高位离合器而切断环形齿轮和驱动轮之间，通过连接低位离合器而连接环形齿轮和驱动轮之间。由此，内燃机的扭矩经由主轴向齿轮架传递，发电电动机的扭矩经由副轴、无级变速器及主轴向齿轮架传递。另外，向齿轮架传递的扭矩分配于环形齿轮和恒星齿轮，分配于环形齿轮的扭矩向驱动轮传递。另一方面，分配于恒星齿轮的扭矩向副轴传递，与发电电动机的扭矩合成后，经由无级变速器向主轴传递，进而，与内燃机的扭矩合成后，向齿轮架传递。由此，在扭矩循环模式中，内燃机及发电电动机的动力在无级变速器及行星齿轮装置中循环的同时，向驱动轮传递。
如上所述，在以往的动力装置中，基于扭矩循环模式的运行中、从内燃机及发电电动机向驱动轮的动力的传递必须经由行星齿轮装置来进行，因此，由于行星齿轮装置中的机械的齿轮的啮合引起的动力的传递损失，导致动力装置的驱动效率降低。另外，发电电动机的动力除了行星齿轮装置之外，还必须经由无级变速器，因此，由于无级变速器中的动力的传递损失，还导致动力装置的驱动效率进一步降低。
另外，在基于扭矩循环模式的运行中，使用驱动轮的动力，利用发电电动机进行发电的情况下，从驱动轮向发电电动机的动力的传递也必须经由行星齿轮装置及无级变速器，因此，由于行星齿轮装置及无级变速器中的动力的传递损失，不能得到充分的发电效率。进而，在基于扭矩循环模式的运行中，使用内燃机的动力，利用发电电动机进行发电的情况下，使用经由齿轮架向恒星齿轮分配的动力来进行发电。这样，从内燃机向发电电动机的动力的传递必须经由行星齿轮装置来进行，因此，在这种情况下，也由于行星齿轮装置中动力的传递损失，不能得到充分的发电效率。
另外，使用所谓行星齿轮装置的组合了多个齿轮和轴的复杂的机构，因此，其结构非常复杂，而且，由于行星齿轮装置中的多个齿轮之间的齿隙，不能极其细致地控制驱动轮的转速。
专利文献1：日本特开2004-175320号公报
发明内容
本发明是为了解决上述问题而做成的，其目的在于提供能够提高动力装置的驱动效率及发电效率的动力装置。
专利文献1：特开2004-175320号公报
为了实现上述目的，第一方面的发明是一种动力装置1、1A～1C、1G～1J，其用于驱动被驱动部(实施方式中的(以下，在本项中相同)驱动轮DW、DW)，其特征在于，具备：内燃机3，其具有输出轴(曲轴3a)，且输出轴与被驱动部连结；第一变速器(无级变速器20)，其连结于内燃机3的输出轴和被驱动部之间，用于将内燃机3的动力变速并向被驱动部传递；发电电动机30，其具有用于产生旋转磁场的固定的定子32、与定子对置设置且由磁铁构成的第一转子31、设置于定子32和第一转子31之间且由软磁性体构成的第二转子33，在定子32、第一转子31和第二转子33之间，经由伴随旋转磁场的产生所形成的磁路而输入输出能量，并且伴随能量的输入输出，旋转磁场、第一及第二转子31、32在保持使旋转磁场和第二转子33的转速之差、与第二转子33和第一转子31的转速之差相同的线性速度关系的同时旋转，发电电动机30的第一及第二转子31、33的一方连结于内燃机3的输出轴和第一变速器之间，另一方连结于被驱动部。
根据该动力装置可知，内燃机的输出轴经由第一变速器连结于被驱动部，发电电动机的第一及第二转子的一方(以下，称为“一方的转子”)连结于内燃机的输出轴和第一变速器之间，第一及第二转子的另一方(以下，称为“另一方的转子”)连结于被驱动部。因而，向被驱动部传递的内燃机的动力由第一变速器变速。另外，在该发电电动机中，在定子、第一及第二转子之间，通过伴随定子中的旋转磁场的产生所形成的磁路而输入输出能量，并且伴随该能量的输入输出，旋转磁场、第一及第二转子在保持旋转磁场和第二转子的转速之差、与第二转子和第一转子的转速之差相同的线性速度关系的同时旋转。
这样的旋转磁场、第一及第二转子的三者之间的线性速度关系相当于行星齿轮装置的恒星齿轮及环形齿轮的一方、另一方及支承行星齿轮的齿轮架(以下，将这些称为“三要件”)的转速的关系。因此，定子、第一及第二转子之间的能量的输入输出的关系与行星齿轮装置的上述三要件中的能量的输入输出的关系相同。
如上所述，内燃机经由一方的转子及第一变速器连结于被驱动部，因此，能够完全避免像所述以往的动力装置那样经由行星齿轮装置连结的情况下的行星齿轮装置中的动力的传递损失，能够提高基于内燃机的被驱动部的驱动效率。另外，内燃机经由一方的转子及第一变速器(以下，将这些要件称为“第一路径”)连结于被驱动部，进而，在旋转磁场的产生中，经由一方的转子、磁路及另一方的转子(以下，将这些要件称为“第二路径”)连结于被驱动部。在该第二路径中，动力的传递通过经由磁路的第一及第二转子之间的能量的输入输出以非接触进行，因此，动力的传递效率高。这样，作为连结内燃机和被驱动部的路径，除了包含第一变速器的第一路径之外，具有不包含第一变速器的动力传递效率高的第二路径，因此，在第二路径中，通过在不使用变速器的情况下进行内燃机和被驱动部的连结，与必须经由变速器进行从内燃机向被驱动部的动力的传递的情况相比，能够抑制变速器中的动力的传递损失。另外，具有相互排列的第一及第二路径，因此，能够根据被驱动部等部件的运行状态，选择第一及第二路径中的最佳路径，或将经由第一路径和第二路径将向被驱动部传递的能量的比率设定为得到最佳效率。
进而，能够在不使用行星齿轮装置的情况下将一方的转子及另一方的转子连结于被驱动部，由此，与以往的动力装置那样经由行星齿轮装置连结的情况不同，不会发生行星齿轮装置中的动力的传递损失。从而，将基于发电电动机的被驱动部的驱动效率、和基于使用了被驱动部的动力的发电电动机的发电效率都能够提高。另外，例如，在不使用变速器的情况下将另一方的转子连结于被驱动部，并且将发电电动机和被驱动部之间的动力的传递那样经由连结于被驱动部的另一方的转子来进行，由此与必须经由变速器来进行的以往的情况相比，能够抑制变速器中的动力的传递损失。从而，能够进一步提高上述驱动效率及发电效率。进而，在基于内燃机的被驱动部的驱动中，使用内燃机的动力的一部分，用发电电动机进行发电的情况下，也与使用行星齿轮装置的以往的情况不同，能够在不发生行星齿轮装置中的动力的传递损失的情况下而提高其发电效率。
另外，与使用行星齿轮装置的以往的情况相比，能够单一化其结构，并且，能够在不受到齿轮之间的齿隙引起的影响的情况下，而精度良好地提高被驱动部的速度。
第二方面的发明在第一方面所述的动力装置动力装置1、1A～1C、1G～1J中，其特征在于，第一变速器由能够将变速比无级变更的无级变速器20构成。
如上所述，在本发明的发电电动机中，定子、第一及第二转子在伴随旋转磁场的产生的能量的输入输出中，保持线性速度关系的同时旋转。因此，在第一转子及第二转子的转速之比变化的情况下，根据此，也改变第二转子和旋转磁场的转速之比。
另外，一方的转子经由第一变速器与被驱动部连结，另一方的转子连结于被驱动部，因此，第一变速器的变速比变化的情况下，一方的转子和另一方的转子的转速之比变化，并且基于上述旋转磁场、第一及第二转子的速度关系，另一方的转子和旋转磁场的转速之比也变化。进而，一方及另一方的转子的转速分别与内燃机的转速及被驱动部的速度相当。由此可知，通过变更第一变速器的变速比，能够改变被驱动部和内燃机的转速之比的同时，还改变被驱动部和旋转磁场的转速之比。
根据本发明可知，作为第一变速器使用无级变速器，因此，能够任意无级控制相对于被驱动部的内燃机及旋转磁场的转速之比，从而，能够以得到内燃机及发电电动机的良好效率的方式得到这些的输出，同时驱动被驱动部。从而，能够提高作为动力装置整体的驱动效率。
第三发明的发明在第一或第二中记载的动力装置1B、1I中，其特征在于，还具备第二变速器(变速器70)，其连结于第一及第二转子31、33的另一方和被驱动部之间，用于将另一方的动力变速并向被驱动部传递。
根据该结构可知，发电电动机的另一方的转子经由第二变速器连结于被驱动部。因此，例如，在被驱动部的负荷极大时，通过将第二变速器的变速比向减速侧控制，能够增大从另一方的转子向被驱动部传递的扭矩，因此，能够实现另一方的转子的小型化、甚至发电电动机的小型化及成本的削减。另外，例如，在被驱动部的速度极高时，通过将第二变速器的变速比向增速侧控制，能够相对于被驱动部的速度，降低另一方的转子的转速，因此，能够防止另一方的转子的转速变得过高而引起的发电电动机的故障。在另一方的转子由磁铁构成的第一转子的情况下，磁铁的强度比软磁性体低，容易发生如上所述的不妥善情况，因此，尤其有效。进而，通过控制第二变速器的变速比，能够相对于被驱动部的速度，适当控制另一方的转子的转速，由此，能够提高基于发电电动机的被驱动部的驱动效率及发电效率。
第四方面的发明在第一或第二中记载的动力装置1C、1J中，其特征在于，还具备第三变速器(变速器80)，其连结于内燃机3的输出轴和第一及第二转子31、33的一方之间，用于将内燃机3的动力变速并向一方传递。
根据该结构，发电电动机的一方的转子经由第三变速器连结于内燃机。因此，例如，在内燃机的转速极高时，通过第三变速器的变速比向减速侧控制，能够相对于内燃机的转速，降低一方的转子的转速，因此，能够防止一方的转子的转速变得过高而引起的发电电动机的故障。在一方的转子由磁铁构成的第一转子的情况下，容易发生如上所述的不妥善情况，因此，尤其有效。
第五方面的发明在第一～第四中任一项所述的动力装置1、1A～1C、1G～1J中，其特征在于，还具备第一离合器(离合器CL3)，其将第一及第二转子31、33的一方和被驱动部之间连接·切断。
根据该结构可知，通过第一离合器，切断在内燃机和第一变速器之间连结的一方的转子和被驱动部之间，由此，能够仅经由另一方的转子进行发电电动机和被驱动部之间的动力的传递。从而，在不使用变速器的情况下将另一方的转子连结于被驱动部的情况下，能够完全避免变速器中的动力的传递损失，能够进一步提高发电电动机的驱动效率及发电效率。
另外，如第一方面的发明所述，定子、第一及第二转子之间的能量的输入输出的关系与行星齿轮装置的三要件之间的能量的输入输出的关系相同。因此，利用第一离合器切断一方的转子和被驱动部之间，控制由定子产生的旋转磁场，由此，能够将从内燃机经由一方及另一方的转子向被驱动部传递的扭矩逐渐增加。从而，在被驱动部的摩擦极大的情况下，也能够在不产生发动机熄火的情况下驱动停止中的被驱动部，因此，能够在不使用摩擦式的启动离合器的情况下进行内燃机和被驱动部之间的连结。这样的摩擦式的启动离合器的运行所需的能量非常大，作为其驱动源，将内燃机的动力转换为液压等而使用的情况下，内燃机的燃烧消耗率变差。从而，根据本发明可知，与那样的情况相比，能够提高内燃机的燃烧消耗率。
第六方面的发明在第五方面的发明所述的动力装置1、1A～1C、1G～1J中，其特征在于，还具备制动机构(单向离合器CL1、箱CA)，其用于限制或阻止第一及第二转子31、33的一方的旋转，以使内燃机3的输出轴不反向旋转。
根据该结构可知，通过制动机构，限制或阻止一方的转子的旋转，以使内燃机的输出轴不反向旋转。这样，通过制动机构限制或阻止相当于行星齿轮装置的三要件之一的一方的转子的旋转，进而，通过所述第一离合器，切断一方的转子和被驱动部之间，由此，能够将来自定子的所述电力转换动力向相当于行星齿轮装置的三要件另一个的另一方的转子传递，进而向被驱动部传递。从而，能够阻止连结于一方的转子的内燃机的输出轴的反向旋转，同时能够以发电电动机的动力适当地驱动被驱动部。
第七方面的发明在第五方面的发明所述的动力装置1、1A～1C、1G～1J中，其特征在于，还具备转子锁定机构(电磁制动器CL2、离合器CL4、电磁制动器CL5)，其用于将第一及第二转子31、33的另一方保持为不能旋转。
根据该结构可知，通过用转子锁定机构将相当于行星齿轮装置的三要件之一的另一方的转子保持为不能旋转，能够在不驱动被驱动部的情况下将电力转换动力向相当于行星齿轮装置的三要件的另一个的一方的转子传递。另外，一方的转子经由被驱动部连结于保持为不能旋转的另一方的转子，相对于此，利用第一离合器切断一方的转子和被驱动部之间，能够利用如上所述地向一方的转子传递的电力转换动力使内燃机的输出轴旋转。进而，在这种情况下，通过控制由定子产生的旋转磁场的旋转方向，能够使内燃机的输出轴正向旋转。如上所述，能够在不驱动被驱动部的情况下，使内燃机的输出轴正向旋转，甚至起动内燃机。
第八方面的发明在第五～第七方面中任一项所述的动力装置1A～1C、1H～1J中，其特征在于，还具备正反向旋转切换机构60，其连结于第一及第二转子31、33的另一方和被驱动部之间，将利用从另一方传递的动力旋转的被驱动部的旋转方向有选择地切换为正向旋转方向及反向旋转方向的一方。
根据该结构可知，一方的转子和被驱动部之间通过第一离合器连接/切断，并且，另一方的转子经由正反向旋转切换机构连结于被驱动部。因此，使用来自另一方的转子的动力而驱动被驱动部时，能够有选择地进行被驱动部的正向旋转及反向旋转。具体来说，利用第一离合器切断一方的转子和被驱动部之间，并且，将来自另一方的转子的动力经由正反向旋转切换机构向被驱动部传递。进而，通过利用正反向旋转切换机构切换被驱动部的旋转方向，能够有选择地进行被驱动部的正向旋转及反向旋转。另外，从第五方面的发明的作用明确可知，在被驱动部的摩擦大的情况下，也能够在不使用摩擦式的启动离合器的情况下，将内燃机的动力经由一方及另一方的转子向被驱动部传递，在不产生发动机熄火的情况下，使停止状态的被驱动部正向旋转/反向旋转。
第九方面的发明在第八方面所述的动力装置1A～1C、1H～1J中，其特征在于，正反向旋转切换机构60具有：行星齿轮装置PS，其具有恒星齿轮S、环形齿轮R、及将与恒星齿轮S及环形齿轮R啮合的行星齿轮P支承为旋转自如的齿轮架C，恒星齿轮S及环形齿轮R的一方连结于第一及第二转子31、33的另一方，恒星齿轮S及环形齿轮R的另一方连结于被驱动部；第二离合器(离合器CL4)，其将恒星齿轮S及环形齿轮R的一方和齿轮架C之间连接/切断；齿轮架锁定机构(电磁制动器CL5)，其用于将齿轮架C保持为不能旋转。
根据该结构可知，行星齿轮装置的恒星齿轮及环形齿轮的一方(以下，称为“一方的齿轮”)连结于另一方的转子，恒星齿轮及环形齿轮的另一方(以下，称为“另一方的齿轮”)连结于被驱动部。另外，一方的齿轮和齿轮架之间通过第二离合器来连接/切断，齿轮架通过齿轮架锁定机构被保持为不能旋转。因此，在将来自另一方的转子的动力经由正反向旋转切换机构向被驱动部传递的情况下，通过用第二离合器连接一方的齿轮和齿轮架之间，并且用齿轮架锁定机构容许齿轮架的旋转，从而一方的齿轮、齿轮架及另一方的齿轮向相同的旋转方向一体旋转。从而，通过在这种情况下，使被驱动部正向旋转或反向旋转地连结各要件，能够使被驱动部正向旋转或反向旋转。另外，如上所述，一方的齿轮、齿轮架及另一方的齿轮一体旋转，因此，在行星齿轮装置中，不会发生齿轮的啮合引起的动力的传递损失，从而能够将来自另一方的转子的动力向被驱动部传递。
另外，通过第二离合器切断一方的齿轮和齿轮架之间，并且利用齿轮架锁定机构将齿轮架保持为不能旋转，从而来自另一方的转子的动力经由一方的齿轮、行星齿轮及另一方的齿轮向被驱动部传递。此时，如上所述，将齿轮架保持为不能旋转，因此，另一方的齿轮相对于一方的齿轮向相反方向旋转。从而，如上所述，在一方的齿轮、齿轮架及另一方的齿轮向相同方向一体旋转的情况下，使被驱动部正向旋转或反向旋转地连结各要件时，如上所述，另一方的齿轮相对于一方的齿轮向相反方向旋转，因此，能够使被驱动部反向旋转或正向旋转。如上所述，能够利用行星齿轮装置、第二离合器及齿轮架锁定机构的组合，比较简单地构成正反向旋转切换机构。
第十方面的发明在第一～第九方面的任一项中所述的动力装置1、1A～1C中，其特征在于，第一转子31连结于内燃机31的输出轴和第一变速器之间，第二转子33连结于被驱动部。
如上所述，定子、第一及第二转子之间的能量的输入输出的关系与行星齿轮装置的恒星齿轮及环形齿轮的一方、另一方及齿轮架之间的动力的输入输出的关系相同。因此，根据本发明可知，用发电电动机辅助内燃机的情况下，将内燃机及发电电动机的扭矩向被驱动部如下所述地传递。
即，若向定子供给电力，则在定子中产生旋转磁场，并且该供给的电力被转换为动力(以下，将该动力称为“电力转换动力”)，经由磁路向第二转子传递。伴随于此，以与伴随该电力的供给而向第二转子传递的扭矩(以下称为“驱动用等效扭矩”)平衡的方式抽样向第一变速器传递的内燃机的扭矩的一部分，经由第一转子及磁路向第二转子传递(以下，将这样抽样的扭矩称为“抽样扭矩”)。这样，向第二转子传递合成了驱动用等效扭矩和抽样扭矩的合成扭矩，该合成扭矩向被驱动部传递。另外，除了该合成扭矩之外，向被驱动部传递从内燃机的扭矩减去抽样扭矩的剩余的扭矩。其结果，与内燃机的扭矩及驱动用等效扭矩之和相等的大小的扭矩得以向被驱动部传递。
如上所述，在基于发电电动机的辅助中，能够不经由第一变速器向被驱动部传递相当于上述抽样扭矩的量的动力，因此，能够抑制第一变速器中的动力的传递损失。从而，在不使用变速器而将第二转子连结于被驱动部的情况下，能够进一步提高作为动力装置整体的驱动效率。另外，能够降低向第一变速器传递相当于上述抽样扭矩的量的扭矩，因此，作为第一变速器，采用与降低的传递扭矩相称的结构，由此，能够实现第一变速器的高效率化和小型化，甚至能够实现作为动力装置整体的驱动效率的进一步的提高和小型化。
为了实现所述目的，第十一方面的发明是一种动力装置1D～1F、1K～1M，其用于驱动被驱动部(实施方式中的(以下，在本项中相同)驱动轮DW、DW)，其特征在于，内燃机3，其具有输出轴(曲轴3a)；发电电动机30，其具有用于产生旋转磁场的固定的定子32、与定子32对置设置且由磁铁构成的第一转子31、设置于定子32和第一转子31之间且由软磁性体构成的第二转子33，在定子32、第一转子31和第二转子33之间，通过伴随旋转磁场的产生所形成的磁路而输入输出能量，并且伴随该能量的输入输出，旋转磁场、第一及第二转子31、33在保持使旋转磁场和第二转子33的转速之差、与第二转子33和第一转子31的转速之差相同的线性速度关系的同时旋转，第一及第二转子31、33的一方连结于内燃机3的输出轴，并且不使用变速器而连结于被驱动部，第一及第二转子31、33的另一方连结于被驱动部；第一离合器(离合器CL3)，其将第一及第二转子31、33的一方和被驱动部之间连接/切断。
根据该结构可知，内燃机的输出轴连结于发电电动机的第一转子的一方即一方的转子，该一方的转子在不使用变速器的情况下连结于被驱动部。另外，第一及第二转子的另一方即另一方的转子连结于被驱动部。进而，在该发电电动机中，与第一方面的发电电动机相同地，在定子、第一及第二转子之间，通过伴随定子中的旋转磁场的产生而形成的磁路，输入输出能量，并且伴随能量的输入输出，旋转磁场、第一及第二转子在保持使旋转磁场和第二转子的转速之差、与第二转子和第一转子的转速之差相同的线性速度关系的同时旋转。因此，与第一方面的发明的发电电动机相同地，定子、第一及第二转子之间的能量的输入输出的关系与所述行星齿轮装置的三要件之间的能量的输入输出的关系相同。
如上所述，内燃机经由一方的转子连结于被驱动部，因此，与第一方面的发明的动力装置相同地，能够完全避免像所述以往的动力装置那样经由行星齿轮装置连结的情况下的行星齿轮装置中的动力的传递损失，能够提高基于内燃机的被驱动部的驱动效率。在这种情况下，一方的转子在不使用变速器的情况下连结于被驱动部，因此，例如，通过将内燃机在不使用变速器的情况下连结于一方的转子，能够完全不经由变速器而连结于被驱动部。从而，能够在不发生变速器中的动力的传递损失的情况下进行从内燃机向被驱动部的动力的传递，能够进一步提高基于内燃机的被驱动部的驱动效率。
另外，根据本发明可知，例如，能够将从内燃机向被驱动部传递的动力在不使用变速器的情况下无级地变速。具体来说，利用第一离合器切断一方的转子和被驱动部之间，在发电电动机中产生旋转磁场。由此，内燃机的输出轴经由一方的转子、磁路及另一方的转子连结于被驱动部。进而，通过控制旋转磁场的转速，能够相对于连结有内燃机的一方的转子的转速，任意地无级控制连结有被驱动部的另一方的转子的转速，从而，能够将从内燃机向被驱动部传递的动力无级变速。
另外，例如，与第一方面的发明中的动力装置相同地，能够将一方的转子及另一方的转子不经由行星齿轮装置连结于被驱动部，由此，与像以往的动力装置那样经由行星齿轮装置连结的情况不同，不产生行星齿轮装置中的动力的传递损失。从而，将基于发电电动机的被驱动部的驱动效率、和基于使用了被驱动部的动力的发电电动机的发电效率都能够提高。进而，例如，通过在不使用变速器的情况下将另一方的转子连结于被驱动部，能够与必须经由变速器来进行的以往的情况不同地，不产生变速器中的动力的传递损失地进行发电电动机和被驱动部之间的动力的传递。从而，能够进一步提高上述驱动效率及发电效率。另外，在基于内燃机的被驱动部的驱动中，使用内燃机的动力的一部分，用发电电动机进行发电的情况下，也能够与使用行星齿轮装置的以往的情况不同地，不产生行星齿轮装置中的动力的传递损失，从而提高其发电效率。
进而，与第一方面的发明的动力装置相同地，与使用行星齿轮装置的以往的情况相比，能够单一化其结构，并且，能够在不受到齿轮之间的齿隙引起的影响的情况下，精度良好地控制被驱动部的速度。
另外，与第五方面的发明中的动力装置相同地，利用第一离合器切断一方的转子和被驱动部之间，控制由定子产生的旋转磁场，由此，能够使从内燃机经由一方及另一方的转子向被驱动部传递的动力逐渐增加。从而，在被驱动部的摩擦极大的情况下，也能够在不使用摩擦式的启动离合器的情况下向被驱动部传递内燃机的动力，在不发生发动机熄火的情况下而驱动停止状态的被驱动部。而且，与作为摩擦式的启动离合器的驱动源而使用内燃机的情况相比，能够提高内燃机的燃烧消耗率。
如上所述，根据本发明可知，能够同样得到第一方面的发明的具备第一变速器的动力装置的效果。另外，一方的转子在不使用变速器的情况下连结于被驱动部，即省略了第一方面的发明的变速器，从而能够相应地实现动力装置的小型化及成本的削减。
第十二方面的发明在第十一方面的发明所述的动力装置1E、1L中，其特征在于，还具备第一变速器(变速器70)，其连结于第一及第二转子31、33的另一方和被驱动部之间，用于将另一方的动力变速并向被驱动部传递。
根据该结构，发电电动机的另一方的转子经由第一变速器连结于被驱动部。因此，例如，与第三方面的发明相同地，通过对应于被驱动部的负荷或转速的第一变速器的变速比的控制，能够实现发电电动机的小型化及成本的削减，或能够防止另一方的转子的转速变得过高而导致的发电电动机的故障。在另一方的转子由磁铁构成的第一转子的情况下，容易发生如上所述的不妥善的情况，因此，尤其有效。另外，通过第一变速器的变速比的控制，能够相对于被驱动部的转速，适当地控制另一方的转子的转速，由此，能够提高发电电动机的驱动效率及发电效率。
第十三方面的发明在第十一方面的发明所述的动力装置1F、1M中，其特征在于，还具备第二变速器(变速器80)，其连结于内燃机3的输出轴和第一及第二转子31、33的一方之间，用于将内燃机3的动力变速并向一方传递。
根据该结构可知，发电电动机的一方的转子经由第二变速器连结于内燃机。因此，例如，与第四方面的动力装置相同地，在内燃机的转速极高时，通过将第二变速器的变速比向减速侧控制，能够相对于内燃机的转速，降低一方的转子的转速，因此，能够防止一方的转子的转速变得过高而导致的发电电动机的故障。一方的转子由磁铁构成的第一转子的情况下，容易发生如上所述的不妥善情况，因此，尤其有效。
第十四方面的发明在第十一～第十三方面中任一项所述的动力装置1D～1F、1K～1M中，其特征在于，还具备制动机构(单向离合器CL1、箱CA)，其用于阻止第一及第二转子31、33的一方的旋转，以使内燃机3的输出轴不反向旋转。
根据该结构可知，利用制动机构，限制或阻止一方的转子的旋转，以使内燃机的输出轴不反向旋转。这样，利用制动机构限制或阻止一方的转子的旋转，进而，利用第一离合器切断一方的转子和被驱动部之间，由此，能够与第六方面的发明的动力装置相同地，将来自定子的所述电力转换动力向另一方的转子传递，进而向被驱动部传递。从而，能够限制或阻止内燃机的输出轴的反向旋转的同时，能够通过发电电动机的动力适当地驱动被驱动部。
第十五方面的发明在第十一～第十三方面的任一项所述的动力装置1D～1F、1K～1M中，其特征在于，还具备转子锁定机构(离合器CL4、电磁制动器CL5)，其用于将第一及第二转子31、33的另一方保持为不能旋转。
根据该结构可知，与第七方面的动力装置相同地，利用转子锁定机构将另一方的转子保持为不能旋转，利用第一离合器切断一方的转子和被驱动部之间，并且，控制由定子产生的旋转磁场的旋转方向，由此，能够在不驱动被驱动部的情况下使内燃机的输出轴正向旋转，甚至能够起动内燃机。
第十六方面的发明在第十一～第十五方面的任一项所述的动力装置1D～1F、1K～1M中，其特征在于，还具备正反向旋转切换机构60，其连结于第一及第二转子31、33的另一方和被驱动部之间，且将利用从另一方传递的动力旋转的被驱动部的旋转方向有选择地切换为正向旋转方向及反向旋转方向的一方。
根据该结构可知，利用所述第一离合器连接/切断一方的转子和被驱动部之间，另一方的转子经由正反向旋转切换机构连结于被驱动部。从而，通过第一离合器切断一方的转子和被驱动部之间，并且将来自另一方的转子的动力经由正反向旋转切换机构向被驱动部传递，进而，利用正反向旋转切换机构切换被驱动部的旋转方向，由此与第八方面的发明的动力装置相同地，能够有选择地进行被驱动部的正向旋转及反向旋转。另外，从第十一方面的发明的作用明确可知，在被驱动部的摩擦大的情况下，能够在不使用摩擦式启动离合器的情况下将内燃机的动力经由一方及另一方的转子向被驱动部传递，能够在不发生发动机熄火的情况下使停止中的被驱动部正向旋转或反向旋转。
第十七方面的发明在第十六方面所述的动力装置1D～1F、1K～1M中，其特征在于，正反向旋转切换机构60具有：行星齿轮装置PS，其具有恒星齿轮S、环形齿轮R及将与恒星齿轮S及环形齿轮R啮合的行星齿轮P支承为旋转自如的齿轮架C，恒星齿轮S及环形齿轮R的一方连结于第一及第二转子31、33的另一方，恒星齿轮S及环形齿轮R的另一方连结于被驱动部；第二离合器(离合器CL4)，其将恒星齿轮S及环形齿轮R的一方和齿轮架C之间连接/切断；齿轮架锁定机构(电磁制动器CL5)，其用于将齿轮架C保持为不能旋转。
根据该结构可知，与第九方面的发明的动力装置相同地，在行星齿轮装置中，能够在不产生齿轮的啮合引起的动力的传递损失的情况下使被驱动部正向旋转或反向旋转。另外，能够利用行星齿轮装置、第二离合器及齿轮架锁定机构的组合比较简一地构成正反向旋转切换机构。
第十八方面的发明在第十一～第十七方面的任一项所述的动力装置1D～1F中，其特征在于，第一转子31连结于内燃机3的输出轴，并且不使用变速器而连结于被驱动部，第二转子33连结于被驱动部。
根据该结构可知，相当于行星齿轮装置的恒星齿轮或环形齿轮的第一转子与内燃机连结。从而，如第十一方面的发明的作用所述，利用所述第一离合器切断一方的转子即第一转子和被驱动部之间，并且产生旋转磁场，由此，将内燃机的动力经由第一及第二转子向被驱动部传递的情况下，能够将来自定子的扭矩、和向第一转子传递的内燃机的扭矩均在相当于行星齿轮装置的齿轮架的第二转子合成为正的扭矩，将其向被驱动部传递。从而，能够将更大的扭矩向被驱动部传递。
附图说明
图1是概略表示第一实施方式的动力装置的图。
图2是表示控制图1所示的动力装置的控制装置的方框图。
图3是发电电动机的放电剖面图。
图4是关于第一及第二旋转磁场的产生时表示在图3的A-A线的位置沿周向截断的剖面的局部的展开图。
图5是与图4的展开图的结构和功能相同的结构的图。
图6是用于说明在将第一转子设为不能旋转的状态下产生第一及第二旋转磁场的情况下的发电电动机的动作的图。
图7是用于说明的图6的接下来的动作的图。
图8是表示在发电电动机的动作中构成的磁路的图。
图9是以示意性表示在将第一转子设为不能旋转的状态下产生第一及第二旋转磁场的情况下向第二转子传递的扭矩的一例的图。
图10是关于(a)将第一转子设为不能旋转的情况、(b)将第二转子设为不能旋转的情况、(c)将第一及第二转子均旋转的情况、(d)磁场转速VMF的值为0的情况，分别表示磁场转速VMF、第一及第二转子转速VR1、VR2的关系的一例的速度线图。
图11是用于说明将第二转子设为不能旋转的状态下产生第一及第二旋转磁场的情况下的发电电动机的动作的图。
图12是用于说明图11的接下来的动作的图。
图13是关于EV爬行运行中表示图1所示的动力装置中的扭矩的传递状况的图。
图14是关于EV启动时表示图1所示的动力装置中的磁场转速VMF、第一及第二转子转速VR1、VR2的一例的速度线图。
图15是关于EV行驶中ENG起动时表示图1所示的动力装置中的扭矩的传递状况的图。
图16是关于EV行驶中ENG起动时(a)车速比较低的情况、(b)车速比较高的情况表示图1所示的动力装置中的磁场转速VMF、第一及第二转子转速VR1、VR2的一例的速度线图。
图17是关于辅助中表示图1所示的动力装置中的扭矩的传递状况的图。
图18是关于驱动时发电中表示图1所示的动力装置中的扭矩的传递状况的图。
图19是关于在辅助中及驱动时发电中将发动机扭矩TENG设为恒定的情况表示图1所示的动力装置中的相对于发动机扭矩TENG的脚轴(足轴)驱动扭矩TDRDW或CVT传递扭矩TCVT等之比的图。
图20是关于减速时发电中相对于脚轴输入扭矩TDW的发动机驱动扭矩TDRENG的比例小的情况表示图1所示的动力装置中的扭矩的传递状况的图。
图21是关于减速时发电中相对于脚轴输入扭矩TDW的发动机驱动扭矩TDRENG的比例大的情况表示图1所示的动力装置的扭矩的传递状况的图。
图22是关于在减速时发电中将脚轴输入扭矩TDW设为恒定的情况表示图1所示的动力装置中的相对于脚轴输入扭矩TDW的发动机驱动扭矩TDRENG或CVT传递扭矩TCVT等之比的图。
图23是关于在减速时发电中切断离合器并且将发动机转速的值控制为0的情况表示图1所示的动力装置中的扭矩的传递状况的图。
图24是关于停车中ENG起动时表示图1所示的动力装置中的扭矩的传递状况的图。
图25是关于停车中ENG起动时表示图1所示的动力装置中的磁场转速VMF、第一及第二转子转速VR1、VR2的一例的速度线图。
图26是关于ENG爬行运行中表示图1所示的动力装置中的扭矩的传递状况的图。
图27是关于ENG启动时表示图1所示的动力装置中的磁场转速VMF、第一及第二转子转速VR1、VR2的一例的速度线图。
图28是关于ENG启动时表示图1所示的动力装置中的扭矩的传递状况的图。
图29是概略表示第二实施方式的动力装置的图。
图30是概略表示第三实施方式的动力装置的图。
图31是概略表示第四实施方式的动力装置的图。
图32是概略表示第五实施方式的动力装置的图。
图33是用于说明图32中的动力装置中的第一及第二旋转磁场向与第一转子的旋转方向相同的方向旋转的情况下的变速动作的图。
图34是用于说明图32中的动力装置中的第一及第二旋转磁场向与第一转子的旋转方向相反的方向旋转的情况下的变速动作的图。
图35是概略表示第六实施方式的动力装置的图。
图36是概略表示第七实施方式的动力装置的图。
图37是概略表示第八实施方式的动力装置的图。
图38是关于停车中ENG起动时表示图37所示的动力装置中的扭矩的传递状况的图。
图39是关于停车中ENG起动时表示图37所示的动力装置中的磁场转速VMF、第一及第二转子转速VR1、VR2的一例的速度线图。
图40是关于ENG爬行运行中表示图37所示的动力装置中的扭矩的传递状况的图。
图41是关于ENG启动时表示图37所示的动力装置中的磁场转速VMF、第一及第二转子转速VR1、VR2的一例的速度线图。
图42是关于辅助中表示图37所示的动力装置中的扭矩的传递状况的图。
图43是关于驱动时发电中表示图37所示的动力装置中的扭矩的传递状况的图。
图44是关于辅助中及驱动时发电中将发动机扭矩TENG设为恒定的情况表示图37所示的动力装置中的相对于发动机扭矩TENG的脚轴驱动扭矩TDRDW或CVT传递扭矩TCVT等之比的图。
图45是关于在用离合器连接的状态下进行了减速时发电的情况表示图37所示的动力装置中的扭矩的传递状况的图。
图46是关于在将离合器切断的状态下进行了减速时发电的情况表示图37所示的动力装置中的磁场转速VMF、第一及第二转子转速VR1、VR2的一例的速度线图。
图47是关于在将离合器切断的状态下进行了减速时发电的情况表示图37所示的动力装置中的扭矩的传递状况的图。
图48是关于在减速时发电中切断离合器并且将发动机转速的值控制为0的情况表示图37所示的动力装置中的扭矩的传递状况的图。
图49是关于EV爬行运行中表示图37所示的动力装置中的扭矩的传递状况的图。
图50是关于EV启动时表示图37所示的动力装置中的磁场转速VMF、第一及第二转子转速VR1、VR2的一例的速度线图。
图51是概略表示第九实施方式的动力装置的图。
图52是概略表示第十实施方式的动力装置的图。
图53是概略表示第十一实施方式的动力装置的图。
图54是概略表示第十二实施方式的动力装置的图。
图55是用于说明图54的动力装置中的第一及第二旋转磁场向与第二转子的旋转方向相同的方向旋转的情况下的变速动作的图。
图56是用于说明图54的动力装置中的第一及第二旋转磁场向与第二转子的旋转方向相反的方向旋转的情况下的变速动作的图。
图57是概略表示第十三实施方式的动力装置的图。
图58是概略表示第十四实施方式的动力装置的图。
具体实施方式
以下，参照附图的同时说明本发明的优选的实施方式。还有，关于附图中表示剖面的部分，适当省略剖面线。图1概略表示本发明的第一实施方式的动力装置1。该动力装置1用于驱动车辆(未图示)的驱动轮DW、DW(被驱动部)，具备：作为驱动源的内燃机3及发电发动机30、用于将驱动力向驱动轮DW、DW传递的无级变速器20(第一变速器)、差动齿轮机构9、及驱动轴10、10。
内燃机(以下，称为“发动机”)3例如为柴油发动机，第一主轴4经由飞轮5与该发动机3的曲轴3a(输出轴)连结。该第一主轴4通过轴承4a被支承为以与曲轴3a同心状旋转自如。另外，在第一主轴4设置有单向离合器CL1(制动机构)。单向离合器CL1在连结第一主轴4的曲轴3a作用有使其反向旋转的动力时，连接第一主轴4和构成为不能旋转的箱CA(制动机构)之间，并且，在作用有正向旋转的动力时，切断第一主轴4与箱CA之间。即，通过单向离合器CL1及箱CA，仅在第一主轴4向与曲轴3a的旋转方向相同的方向旋转的情况下容许其的旋转，从而阻止第一主轴4向与曲轴3a的旋转方向相反的方向的旋转。
另外，在发动机3的吸气管设置有节流阀(均未图示)。该节流阀的开度(以下，称为“节流阀开度”由后述的ECU2来控制，由此，控制被吸入发动机3的吸入空气量。
无级变速器20是所谓的带式无级变速器，包括驱动滑轮21、从动滑轮22、传递带23及滑轮宽度可变机构24等。
驱动滑轮21具有：相互对置的圆锥台形状的DR可动部21a及DR固定部21b。DR可动部21a安装于第一主轴4，且能够沿其旋转方向移动并不能相对旋转，DR固定部21b固定于第一主轴4。另外，DR可动部21a及DR固定部21b的相互的对置面分别形成为斜面状，由此，在DR可动部21a和DR固定部21b之间形成有用于卷绕传递带23的V字状的带槽。
从动滑轮22与上述驱动滑轮21相同地构成。即，从动滑轮22具有：相互对置的圆锥台形状的DN可动部22a及DN固定部22b。DN可动部22a安装于副轴7，且能够沿其旋转方向移动且不能旋转，DN固定部22b固定于副轴7。该副轴7旋转自如地支承于一对轴承7a、7a，并与上述的第一主轴4平行地延伸。另外，DN可动部22a及DN固定部22b的对置面形成为斜面状，由此，在DN可动部22a和DN固定部22b之间形成有V字状带槽。传递带23为金属制，以嵌入两个滑轮21、22的带槽中的状态而卷绕在两个滑轮21、22上。
滑轮宽度可变机构24通过改变两个滑轮21、22的滑轮宽度，而改变两个滑轮21、22的有效直径。滑轮宽度可变机构24具有：在DR可动部21a的内部及DN可动部22a的内部分别形成的DR油室24a及DN油室24b、用于分别控制从液压泵(未图示)向两个油室24a、24b供给的液压的DR电磁阀24c及DN电磁阀24d。两个电磁阀24c、24d的阀开度由ECU2控制(参照图2)。
通过以上的结构，在无级变速器20中，通过基于ECU2的两个电磁阀24c、24d的阀开度的控制，分别控制供给于两个油室24a、24b的液压，由此，在轴线方向上分别驱动两个可动部21a、22a。从而，通过无级变更两个滑轮21、22的有效直径，无级控制无级变速器20的变速比。
另外，在上述副轴7固定有齿轮7b，该齿轮7b与在空转轴8固定的第一空转齿轮8a啮合。空转轴8旋转自如地支承于一对轴承8d、8d。另外，在空转轴8固定有第二空转齿轮8b，该第二空转齿轮8b与差动齿轮机构9的齿轮9a啮合。另外，差动齿轮机构9经由驱动轴10、10与驱动轮DW、DW连结。
通过以上的结构，发动机3的曲轴3a经由第一主轴4、无级变速器20、副轴7、齿轮7b、第一空转齿轮8a、空转轴8、第二空转齿轮8b、齿轮9a、差动齿轮机构9及驱动轴10、10，与驱动轮DW、DW机械连结。从而，通过控制无级变速器20，将发动机3的动力无级变速并向驱动轮DW、DW传递。以下，将从上述的第一主轴4到驱动轴10、10的一系列的构成要件适当称为“第一动力传递路径 ”。
另外，在副轴7的从动滑轮22和齿轮7b之间设置有离合器CL3(第一离合器)。该离合器CL3是将发动机3作为驱动源的摩擦式多板离合器，具有：与副轴7的从动滑轮22侧的部分连结的输入轴、与副轴7的齿轮7b侧的部分连结的输出轴(均未图示)。离合器CL3的紧固程度由ECU2控制，由此连接/切断无级变速器20和驱动轮DW、DW之间。
如图1及图3所示，所述发电发动机30具备：第一转子31、配置为与第一转子31对置的定子32、以在两者31、32之间保持规定的间隔的状态设置的第二转子33。第一转子31、第二转子33及定子32在径向上从内侧依次排列。以下，将图3的左侧称为“左”，将右侧称为“右”来说明。
第一转子31具有2n个永久磁铁31a，这些永久磁铁31a以在第一主轴4的周向(以下，简称为“周向”)上等间隔排列的状态而安装于环状的固定部31b的外周面。各永久磁铁31a的与第一主轴4的轴线方向(以下，简称为“轴线方向”)正交的剖面为大致扇形状，并沿轴线方向略微延伸。上述固定部31b由软磁性体例如铁来构成，其内周面安装于在第一主轴4一体地同心状设置的圆板状的凸缘31c的外周面。通过以上结构，永久磁铁31a与第一主轴4一体地旋转自如。
另外，如图4所示，以第一主轴4为中心，在周向上相邻的各两个永久磁铁31a所成的中心角为固定角度θ。另外，永久磁铁31a的极性在周向上相邻的各两个中相互不同。以下，将永久磁铁31a的左侧及右侧的极性分别称为“第一磁极”及“第二磁极”。
定子32产生旋转磁场，具有在周向上以等间隔排列的3n个电枢32a。各电枢32a包括：铁芯32b、卷绕在铁芯32b上的线圈32c等。铁芯32b的与轴线方向正交的剖面为大致扇形状，并在轴线方向上具有与永久磁铁31a大致相同的长度。在铁芯32b的内周面的轴线方向的中央部形成有沿周向延伸的槽32d。3n个线圈32c构成n组U相、V相及W相的三相线圈(参照图4)。另外，电枢32a经由环状的固定部32e而安装于箱CA，形成为不能移动。通过以上的电枢32a及永久磁铁31a的数量和配置，当任一个电枢32a的中心在周向上与永久磁铁31a的中心一致时，相对于所述电枢32a隔开两个的电枢32a的中心、和相对于所述永久磁铁31a隔开一个的永久磁铁31a的中心在周向上一致。
进而，电枢32a经由PDU40与蓄电池45和ECU2连接，该PDU40由逆变器等电路构成。另外，电枢32a在从该蓄电池45被供给电力时，或在如上所述地发电时，在铁芯32b的左右的端部分别产生相互不同的极性的磁极。另外，伴随这些磁极的产生，在与第一转子31的左侧(第一磁极侧)的部分之间及与右侧(第二磁极侧)的部分之间以沿周向旋转的方式分别产生第一及第二旋转磁场。以下，将在铁芯32b的左右的端部产生的磁极分别称为“第一电枢磁极”及“第二电枢磁极”。另外，这些第一及第二电枢磁极的数量分别与永久磁铁31a的磁极的数量相同，即为2n。
第二转子33具有多个第一芯33a及第二芯33b。第一及第二芯33a、33b分别在周向上以等间隔排列，两者33a、33b的数量均与永久磁铁31a相同，即设定为2n。各第一芯33a是将软磁性体例如多个铜板层叠而成的，与轴线方向正交的剖面为大致扇形状，在轴线方向上以永久磁铁31a的大致一半的长度延伸。各第二芯33b是与第一芯33a相同地层叠多个铜板而成的，与轴线方向正交的剖面为大致扇形状，在轴线方向上以永久磁铁31a的大致一半的长度延伸。
另外，在轴线方向上，第一芯33a配置于第一转子31的左侧(第一磁极侧)的部分和定子32的左侧(第一电枢磁极侧)的部分之间，第二芯33b配置于第一转子31的右侧(第二磁极侧)的部分和定子32的右侧(第二电枢磁极侧)的部分之间。进而，第二芯33b相对于第一芯33a，在周向上相互不同地排列，其中心相对于第一芯33a的中心，错开上述的规定角度θ的1/2。
另外，第一及第二芯33a、33b分别经由沿轴线方向略微延伸的棒状的连结部33c、33d而安装于炸面圈板状的凸缘33e的外端部。凸缘33e以同心状一体地设置于第二主轴6。该第二主轴6形成为中空，并且旋转自如地支承于一对轴承6a、6a，在其内侧以同心状旋转自如地嵌合有第一主轴4。通过以上的结构，第一及第二芯33a、33b与第二主轴6一体地旋转自如。
另外，在第二主轴6设置有电磁制动器CL2(第二转子锁定机构)，该电磁制动器CL2通过ECU2被打开或关闭，在打开状态时，将第二主轴6保持为不能旋转，并且，在关闭状态时，容许第二主轴6的旋转。进而，在第二主轴6固定有齿轮6b，该齿轮6b与在空转轴8固定的第三空转齿轮8c啮合。通过该结构，发电发动机30的第二转子33经由第二主轴6、齿轮6b、第三空转齿轮8c、空转轴8、第二空转齿轮8b、齿轮9a、差动齿轮机构9及驱动轴10、10而与驱动轮DW、DW机械连结。以下，将从上述的第二主轴6到驱动轴10、10的一系列的构成要件适当称为“第二动力传递路径”。
在以上的结构的发电发动机30中，如图4所示，在第一及第二旋转磁场的发生中，各第一电枢磁极的极性和与其对置(最近)的各第一磁极的极性不同时，各第二电枢磁极的极性和与其对置(最近)的各第二磁极的极性相同。另外，当各第一芯33a位于各第一磁极和各第一电枢磁极之间时，各第二芯33b位于沿周向相邻的各两组的第二电枢磁极及第二磁极之间。进而，未图示，但在第一及第二旋转磁场的发生中，各第二电枢磁极的极性与对置于(最近)其的各第二磁极的极性不同时，各第一电枢磁极的极性与对置于(最近)其的各第一磁极的极性相同。另外，当各第二芯33b位于各第二磁极和各第二电枢磁极之间时，各第一芯33a位于沿周向相邻的各两组的第一电枢磁极及第一磁极之间。
另外，发电发动机30可以视为通过两个部件输入输出旋转动力，并且通过一个部件输入输出电力的行星齿轮装置。以下，关于这一点，基于发电发动机30的动作进行说明。在上述的图4中，示出为展开图，因此，电枢32a及固定部32e表示成分为两个，但这些实际上为一个，因此，可以将图4的结构以与其等效的结构示出为图5。因此，以下，将永久磁铁31a、电枢32a、第一及第二芯33a、33b作为如图5所示配置的结构来说明发电发动机30的动作。
另外，为了便于说明该动作，将第一及第二旋转磁场的作用替换为与其等效的、与永久磁铁31a相同数量的2n个假想的永久磁铁(以下，称为“假想磁铁”)VM的物理作用来进行说明。另外，将假想磁铁VM的左侧(第一磁极侧)及右侧(第二磁极侧)的磁极分别作为第一及第二电枢磁极，将与第一转子31的左侧(第一磁极侧)的部分及与右侧(第二磁极侧)的部分之间分别产生的旋转磁场作为第一及第二旋转磁场来进行说明。进而，将永久磁铁31a的左侧的部分及右侧的部分称为第一磁铁部及第二磁铁部。
首先，作为发电发动机30的动作，对以将第一转子31设为不能旋转的状态下，通过向电枢32a的电力供给产生第一及第二旋转磁场的情况下的动作进行说明。
如图6(a)所示，从各第一芯33a与各第一磁铁部对置，并且各第二芯33b位于相邻的各两个的第二磁铁部之间的状态，产生向所述图的下方旋转的第一及第二旋转磁场。在所述产生的开始时，使各第一电枢磁极的极性与对置于其的各第一磁极的极性不同，并且，使各第二电枢磁极的极性与对置于其的各第二磁极的极性相同。
第一芯33a配置为如上所述，因此，被第一磁极及第一电枢磁极磁化，并且，在第一磁极、第一芯33a及第一电枢磁极之间产生磁力线(以下，称为“第一磁力线”)G1。同样地，第二芯33b配置为如上所述，因此，被第二电枢磁极及第二磁极磁化，并且，在第二电枢磁极、第二芯33b及第二磁极之间产生磁力线(以下，称为“第二磁力线”)G2。
在图6(a)所示的状态下，第一磁力线G1以连结第一磁极、第一芯33a及第一电枢磁极的方式产生，第二磁力线G2以连结沿周向相邻的各两个的第二电枢磁极和位于两者之间的第二芯33b的方式，或者以连结沿周向相邻的各两个的第二磁极和位于两者之间的第二芯33b的方式产生。其结果，在该状态下，构成如图8(a)所示的磁路。在该状态下，通过第一磁力线G1为直线状，使其在周向上旋转的磁力不作用于第一芯33a。另外，在周向上相邻的各两个第二电枢磁极和第二芯33b之间的两个第二磁力线G2的弯曲程度及总磁通量相互相等，同样，在周向上相邻的各两个第二磁极和第二芯33b之间的两个第二磁力线G2的弯曲程度及总磁通量也相互相等，从而平衡。因此，使其在周向上旋转的磁力也不作用于第二芯33b。
还有，若假想磁铁VM从图6(a)所示的位置向图6(b)所示的位置旋转，则产生连结第二电枢磁极、第二芯33b及第二磁极那样的第二磁力线G2，并且，第一芯33a和第一电枢磁极之间的第一磁力线G1形成为弯曲的状态。另外，伴随于此，由第一及第二磁力线G1、G2构成如图8(b)所示的磁路。
在该状态下，第一磁力线G1的弯曲程度小，但其总磁通量多，因此，比较强的磁力作用于第一芯33a。由此，第一芯33a在假想磁铁VM的旋转方向即第一及第二旋转磁场的旋转方向(以下，称为“磁场旋转方向”)上以比较大的驱动力被驱动，其结果，第二转子33向磁场旋转方向旋转。另外，第二磁力线G2的弯曲程度大，但其总磁通量少，因此，比较弱的磁力作用于第二芯33b，由此，第二芯33b在磁场旋转方向上以比较小的驱动力被驱动，其结果，第二转子33向磁场旋转方向旋转。
其次，若假想磁铁VM从图6(b)所示的位置向图6(c)、(d)及图7(a)、(b)所示的位置依次旋转，则第一及第二芯33a、33b分别通过基于第一及第二磁力线G1、G2的磁力向磁场旋转方向驱动，其结果，第二转子33向磁场旋转方向旋转。这期间，作用于第一芯33a的磁力由于第一磁力线G1的弯曲程度增大，但其总磁通量变少的缘故，逐渐变弱，从而将第一芯33a向磁场旋转方向驱动的驱动力逐渐变小。另外，作用于第二芯33b的磁力由于第二磁力线G2的弯曲程度变小，但其总磁通量变多的缘故，逐渐变强，从而将第二芯33b向磁场旋转方向驱动的驱动力逐渐变大。
还有，假想磁铁VM在从图7(b)所示的位置向图7(c)所示的位置旋转的期间，第二磁力线G2形成为弯曲的状态，并且，其总磁通量也接近最多的状态，其结果，最强的磁力作用于第二芯33b，作用于第二芯33b的驱动力变得最大。然后，如图7(c)所示，若假想磁铁VM向与第一及第二磁铁部对置的位置移动，则相互对置的第一电枢磁极及第一磁极成为相互相同的极性，第一芯33a位于沿周向相邻的两组同一极性的第一电枢磁极及第一磁极之间。在该状态下，由于第一磁力线G1的弯曲程度大，但其总磁通量少，因此，使其向磁场旋转方向旋转的磁力不作用于第一芯33a。另外，相互对置的第二电枢磁极及第二磁极成为相互不同的极性。
若从该状态进而使假想磁铁VM旋转，则第一及第二芯33a、33b通过基于第一及第二磁力线G1、G2的磁力向磁场旋转方向被驱动，从而，第二转子33向磁场旋转方向旋转。此时，在假想磁铁V旋转至图6(a)所示的位置的期间，与上述相反地，作用于第一芯33a的磁力由于第一磁力线G1的弯曲程度变小，但其总磁通量变多而变强，作用于第一芯33a的驱动力变大。相反，作用于第二芯33b的磁力由于第二磁力线G2的弯曲程度变大，但其总磁通量变少而变弱，作用于第二芯33b的驱动力变小。
如上所述，伴随假想磁铁VM的旋转即第一及第二旋转磁场的旋转，在重复分别作用于第一及第二芯33a、33b的驱动力交替变大，或变小的状态的同时，第二转子33向磁场旋转方向旋转。在这种情况下，若将经由第一及第二芯33a、33b传递的扭矩设为T33a、T33b，将向第二转子33传递的扭矩(以下，称为“第二转子传递扭矩”)TR2、和这些两个T33a、T33b的关系大概如图9所示。如相同附图所示，两个扭矩T33a、T33b按相同的周期以大致正弦波状变化，并且相位相互错开半周期程度。另外，第一及第二芯33a、33b连结在第二转子33，因此，第二转子传递扭矩TR2是将如上所述地变化的两个扭矩T33a、T33b加起来的和，成为大致恒定。
另外，通过基于第一及第二磁力线G1、G2的磁力的作用，保持第一芯33a位于由第一磁力线G1连结的第一磁极和第一电枢磁极的中间，且第二芯33b位于由第二磁力线G2连结的第二磁极和第二电枢磁极的中间的状态，同时第二转子33旋转。因此，在第一及第二旋转磁场的转速(以下，称为“磁场转速”)VMF、第一转子31的转速(以下，称为“第一转子转速”)VR1及第二转子33的转速(以下，称为“第二转子转速”)VR2之间通常成立下述公式(1)。
VR2＝(VMF+VR1)/2……(1)
另外，若变形该公式(1)，则得到下述公式(1)’。
VMF-VR2＝VR2-VR1……(1)’
从这些公式(1)及(1)’明确可知，第二转子转速VR2与磁场转速VMF和第一转子转速VR1的平均速度相等，换而言之，磁场转速VMF和第二转子转速VR2之差、与第二转子转速VR2和第一转子转速VR1之差相等。
从而，在上述的第一转子转速VR1的值为0时，成立VR2＝VMF/2，此时的磁场转速VMF、第一及第二转子转速VR1、VR2的关系例如图10(a)所示。还有，在相同图及后述的其他速度线图中，实际上，与表示值0的横线相交的纵线用于表示各参数的速度，在该纵线上表示的白色圆和横线的间隔相当于各参数的速度，但为了便利，在该纵线的一端示出表示各参数的速度的符号。
另外，在这种情况下，第二转子转速VR2减速至磁场转速VMF的1/2，因此，第二转子传递扭矩TR2在将向定子32的供给电力及与磁场转速VMF等效的扭矩作为驱动用等效扭矩TSE的情况下，成为该驱动用等效扭矩TSE的两倍。即，成立下述公式(2)。
TR2＝TSE·2……(2)
如上所述，在以将第一转子31设为不能旋转的状态而向定子32供给电力的情况下，该电力全部作为动力向第二转子33传递。
其次，说明以将第二转子33设为不能旋转的状态，利用向电枢32a的电力供给而产生第一及第二旋转磁场的情况下的动作。
在这种情况下，也如图11(a)所示，从各第一芯33a与各第一磁铁部对置，并且各第二芯33b位于相邻的各两个第二磁铁部之间的状态，产生向相同附图的下方旋转的第一及第二旋转磁场。在所述产生的开始时，使各第一电枢磁极的极性与对置于其的第一磁极的极性不同，并且使各第二电枢磁极的极性与对置于其的各第二磁极的极性相同。在该状态下，构成上述的图8(a)所示的磁路。
还有，若假想磁铁VM从图11(a)所示的位置向图11(b)所示的位置旋转，则伴随第一芯33a和第一电枢磁极之间的第一磁力线G1形成为弯曲的状态的情况，第二电枢磁极靠近第二芯33b，由此，产生连结第二电枢磁极、第二芯33b及第二磁极那样的第二磁力线G2。其结果，构成所述的图8(b)所示的磁路。
在该状态下，第一磁极和第一芯33a之间的第一磁力线G1的总磁通量多，但该第一磁力线G1为笔直的，因此，对于第一芯33a而言，不产生使第一磁铁部旋转的磁力。另外，第二磁极及与其不同的极性的第二电枢磁极之间的距离比较长，因此，第二芯33b和第二磁极之间的第二磁力线G2的总磁通量比较少，但其弯曲程度大，从而，向第二磁铁部作用使其靠近第二芯33b的磁力。由此，永久磁铁31a向假想磁铁VM的旋转方向即与磁场旋转方向相反的方向(图11的上方)被驱动，朝向图11(c)所示的位置旋转。伴随于此，第一转子31向与磁场旋转方向相反的方向旋转。
还有，在永久磁铁31a从图11(b)所示的位置向图11(c)所示的位置旋转的期间，假想磁铁VM朝向图11(d)所示的位置旋转。如上所述，通过第二磁铁部靠近第二芯33b，伴随第二芯33b和第二磁极之间的第二磁力线G2的弯曲程度变小，但假想磁铁VM进一步靠近第二芯33b的情况，第二磁力线G2的总磁通量变多。其结果，在这种情况下，向第二磁铁部作用使其靠近第二芯33b侧的磁力，由此，永久磁铁31a向与磁场旋转方向相反的方向旋转。
另外，伴随永久磁铁31a向磁场旋转方向相反的方向旋转的情况，第一磁极和第一芯33a之间的第一磁力线G1弯曲，由此，向第一磁铁部作用使其靠近第一芯33a的磁力。但是，在该状态下，基于第一磁力线G1的磁力由于第一磁力线G1的弯曲程度比第二磁力线G2小，从而比上述的基于第二磁力线G2的磁力也弱。其结果，永久磁铁31a通过相当于两个磁力的相差部分的磁力被向与磁场旋转方向相反的方向驱动。
还有，如图11(d)所示，在第一磁极和第一芯33a之间的距离、和第二芯33b和第二磁极之间的距离相互大致相等时，第一磁极和第一芯33a之间的第一磁力线G1的总磁通量及弯曲程度分别与第二芯33b和第二磁极之间的第二磁力线G2的总磁通量及弯曲程度大致相等。其结果，通过基于这些第一及第二磁力线G1、G2的磁力相互大致平衡，从而使永久磁铁31a形成为临时被驱动的状态。
若假想磁铁VM从该状态旋转至图12(a)所示的位置，则第一磁力线G1的产生状态变化，构成图12(b)所示的磁路。由此，基于第一磁力线G1的磁力几乎不产生使第一磁铁部靠近第一芯33a的作用，因此，永久磁铁31a通过基于第二磁力线G2的磁力，向与磁场旋转方向相反的方向被驱动至图12(c)所示的位置。
还有，若假想磁铁VM从图12(c)所示的位置略微旋转，则与上述相反地，基于第一磁极和第一芯33a之间的第一磁力线G1的磁力向第一磁铁部作用为使其靠近第一芯33a，由此，永久磁铁31a向与磁场旋转方向相反的方向被驱动，第一转子31向与磁场旋转方向相反的方向旋转。还有，若假想磁铁VM进而旋转，则由于相当于基于第一磁极和第一芯33a之间的第一磁力线G1的磁力、和基于第二芯33b和第二磁极之间的第二磁力线G2的磁力的相差部分的磁力，从而，永久磁铁31a向与磁场旋转方向相反的方向被驱动。然后，若基于第二磁力线G2的磁力变得几乎产生使第二磁铁部靠近第二芯33b的作用，则永久磁铁31a通过基于第一磁力线G1的磁力，向与磁场旋转方向相反的方向被驱动。
如上所述，伴随第一及第二旋转磁场的旋转，基于第一磁极和第一芯33a之间的第一磁力线G1的磁力、基于第二芯33b和第二磁极之间的第二磁力线G2的磁力、和相当于这些磁力的相差部分的磁力交替作用于永久磁铁31a即第一转子31，由此，第一转子31向与磁场旋转方向相反的方向旋转。另外，由于那样的磁力即驱动力交替作用于第一转子31，向第一转子31传递的扭矩(以下，称为“第一转子传递扭矩”)TR1变得大致恒定。
另外，此时的磁场转速VMF、第一及第二转子转速VR1、VR2的关系通过在所述公式(1)中设为VR2＝0，由VR1＝-VMF表示，例如示出为图10(b)。这样，第一转子31以与第一及第二旋转磁场的速度相同的速度向相反方向旋转。进而，在这种情况下，第一转子传递扭矩TR1与驱动用等效扭矩TSE相等，成立下述公式(3)。
TR1＝TSE    ……(3)
另外，磁场转速VMF、第一及第二转子转速VR1、VR2的值均不是0的情况下，例如，以通过动力的输入使第一及/或第二转子31、33旋转的状态，在产生第一及第二旋转磁场时，在磁场转速VMF、第一及第二转子转速VR1、VR2之间依然存在所述通式(1)，三者之间的速度例如图10(c)所示。
进而，通过动力使第二转子33旋转，并且将磁场转速VMF的值控制为0的情况下，向第二转子33输入的动力(能量)不向定子32传递，而全部经由基于第一及第二磁力线G1、G2的磁力向第一转子31传递。同样，通过动力使第一转子31旋转，并且在将磁场转速VMF的值控制为0的情况下，向第一转子31输入的动力(能量)不向定子32传递，而全部经由基于第一及第二磁力线G1、G2的磁力向第二转子33传递。
另外，此时的磁场转速VMF、第一及第二转子转速VR1、VR2的关系通过在所述式(1)中设为VMF＝0，由VR1＝2·VR2表示，例如图10(d)所示。另外，在第一及第二转子传递扭矩TR1、TR2之间成立TR1＝TR2/2。
进而，在发电发动机30中，不进行向定子32的电力供给的情况下，也对于电枢32a，通过向第一转子31的动力的输入，使永久磁铁31a旋转，或通过向第二转子33的动力的输入，使第一及第二芯33a、33b旋转时，在电枢32a中，产生感应电动势，进行发电。伴随该发电，产生第一及第二旋转磁场的情况下，所述公式(1)也成立。
另外，在磁场转速VMF、第一及第二转子转速VR1、VR2之间始终成立由所述公式(1)及(1)’和图10(a)～(d)表示的关系，这样的三者之间的速度关系相当于行星齿轮装置的环形齿轮及恒星齿轮的一方、另一方及支承行星齿轮的齿轮架的转速的关系。进而，那样的速度关系不仅在向定子32的电力供给时，而且在发电时也同样得到，因此，发电发动机30可以视为通过两个部件来输入输出旋转动力，并且通过一个部件来输入输出电力的行星齿轮装置。
进而，在向第一转子31输入动力，并且向定子32供给电力的情况下，当第一转子31、第二转子33、第一及第二旋转磁场的旋转方向相互相同时，合成从定子32输出的驱动用等效扭矩TSE和向第一转子31输入的第一转子传递扭矩TR1，将其作为第二转子传递扭矩TR2向第二转子33传递。即，在驱动用等效扭矩TSE、第一转子传递扭矩TR1、TR2之间成立下述公式(4)。
TR2＝TSE+TR1……(4)
但是在这种情况下，如所述公式(1)’所示，磁场转速VMF和第二转子转速VR2之差、及第二转子转速VR2和第一转子转速VR1之差相互相等，因此，驱动用等效扭矩TSE和第一转子传递扭矩TR1的扭矩合成比为1∶1。从而，能量(电力/动力)的合成比与磁场转速VMF和第一转子转速VR1之比相等。
另外，在向第二转子33输入动力，并且使用该动力的一部分而用定子32进行了发电的情况下，当第一转子31、第二转子33、第一及第二旋转磁场的旋转方向相互相同时，若将与由定子32发电的电力及磁场转速VMF等效的扭矩作为发电用等效扭矩TGE，则在该发电用等效扭矩TGE、和第一及第二转子传递扭矩TR1、TR2之间成立下述公式(5)。
TR2＝TGE+TR1……(5)
在这种情况下，从该公式(5)明确可知，分割第二转子传递扭矩TR2，将其作为发电用等效扭矩TGE及第一转子传递扭矩TR1输出。另外，如所述公式(1)’所示，磁场转速VMF和第二转子转速VR2之差、及第二转子转速VR2和第一转子转速VR1之差相互相等，因此，该情况下的扭矩分配比为1∶1。从而，能量(电力/动力)的分配比与磁场转速VMF和第一转子转速VR1之比相等。
ECU2通过控制PDU40来控制向定子32供给的电力和伴随电力的供给而产生的第一及第二旋转磁场的磁场转速VMF。另外，ECU2通过控制PDU40来控制由定子32发电的电力和伴随发电而产生的第一及第二旋转磁场的磁场转速VMF。
另外，如图2所示，从曲柄角传感器51向ECU2输出表示曲轴3a的曲轴角度位置的检测信号。ECU2基于该曲轴角度位置，算出发动机转速NE。另外，从DR滑轮转速传感器52向ECU2输出表示作为所述驱动滑轮21的转速的驱动侧滑轮转速NDR的检测信号，从DN滑轮转速传感器53向ECU2输出表示作为所述从动滑轮22的转速的从动侧滑轮转速NDN的检测信号。ECU2基于驱动侧滑轮转速NDR及从动侧滑轮转速NDN，算出无级变速器20的变速比RATIO(＝NDR/NDN)。
另外，从第一旋转角传感器54及第二旋转角传感器55向ECU2分别输出表示第一及第二转子31、33的旋转角度位置的检测信号。ECU2基于检测的第一及第二转子31、33的旋转角度位置，分别算出第一及第二转子转速VR1、VR2。进而，从电流电压传感器56向ECU2输出表示向蓄电池45输入输出的电流/电压值的检测信号。ECU2基于该检测信号，算出蓄电池45的残留电容SOC。
另外，从加速器开度传感器57向ECU2输出表示作为车辆的加速踏板(未图示)的踩踏量的加速器开度AP的检测信号，从车速传感器58向ECU2输出表示车速VP的检测信号。
ECU2由包括I/O接口、CPU、RAM及ROM等的微型计算机构成，根据来自上述各种传感器51～58的检测信号，控制动力装置1的动作。
其次，说明基于车辆的启动时或行驶中的ECU2的控制的动力装置1的动作。首先，说明车辆的爬行运行中及启动时的动作。在该爬行运行中，基本上仅将发电发动机30用作车辆的驱动源。以下，将这样的爬行运行称为“EV爬行运行”。另外，通过将电磁制动器CL2控制为关闭状态，容许第二主轴6及与其一体的第二转子33的旋转，切断离合器CL3，由此切断无级变速器20和驱动轮DW、DW之间，从而，切断第一转子31和驱动轮DW、DW之间。进而，向定子32供给电力，以向曲轴3a的旋转方向相同的方向旋转的方式产生第一及第二旋转磁场。
如上所述，第一转子31通过单向离合器CL1及箱CA，被阻止与第一主轴4一同向曲轴3a的旋转方向的相反方向旋转。因此，如使用所述公式(2)来说明，从定子32向第二转子33传递驱动用等效扭矩TSE的两倍大小的扭矩。向第二转子33传递的扭矩如图13所示，不经由无级变速器20，而经由第二动力传递路径向驱动轮DW、DW传递。由此，第二转子33向曲轴3a的旋转方向的相同方向旋转，驱动轮DW、DW正向旋转。进而，向定子32供给的电力被控制为第二转子转速VR2非常小，由此，进行车速VP非常小的爬行运行。还有，在图13及表示后述的扭矩的传递状况的其他图中，带有箭头的粗虚线表示扭矩的流动。另外，在定子32中，实际上，扭矩以电能的形态传递，但在图13及表示后述扭矩的传递状况的其他图中，为了便利，在扭矩的流动中，对于定子32中的能量的输入输出，标注剖面线而示出。
另外，通过从该EV爬行运行状态增大向定子32供给的电力，提高磁场转速VMF，从而如图14中实线所示，在第一转子转速VR1的值为0即曲轴3a停止的状态下，第二转子转速VR2的值从大致0(在相同图中用虚线图示)上升，伴随于此，车速VP上升，车辆启动(行驶)。以下，将如上所述的仅使用发电发动机30的车辆的启动称为“EV启动”，将仅使用发电发动机30的动力的车辆的行驶称为“EV行驶”。还有，在图14的速度线图中，将向曲轴3a的旋转方向的相同方向旋转的状态作为正向旋转状态并用“+”示出，将向相反方向旋转的状态作为反向旋转状态并用“-”示出，这一方面在后述的其他速度线图中也相同。
另外，在上述的EV行驶中，如下所述地进行发动机3的起动。即，如上所述地连接切断的离合器CL3，连接驱动轮DW、DW和无级变速器20之间。由此，如图15所示，将驱动用等效扭矩TSE的一部分从空转轴8经由副轴7及无级变速器20向第一主轴4传递，然后，进而将其一部分经由第一转子31向第二转子33传递，将其剩余部分向发动机3传递。在那种状态下，如图16(a)中实线所示，通过以将第二转子转速VR2保持为那时的值的方式，从离合器CL3的连接前的状态(相同图的虚线)降低磁场转速VMF，由此第一转子转速VR1上升，与第一转子31一体的曲轴3a的转速即发动机转速NE也上升。在那种状态下，根据所述曲轴角度位置，控制发动机3的燃料喷射阀或火花塞(均未图示)的点火动作，起动发动机3。以下，将如上所述的发动机3的起动称为“EV行驶中ENG起动”。
另外，在该EV行驶中ENG起动时，将驱动用等效扭矩TSE即向定子32供给的电力及磁场转速VMF控制为向驱动轮DW、DW及发动机3充分地传递扭矩。进而，在连接离合器CL3时，将所述紧固力控制为逐渐增加。由此，能够防止向驱动轮DW、DW传递的扭矩急剧降低，从而能够确保良好的运转性能。另外，根据磁场转速VMF、第一及第二转子转速VR1、VR2控制无级变速器20的变速比RATIO，使其保持所述公式(1)所示的这些速度关系。
进而，如图16(b)中实线所示(相同图的虚线：离合器CL3的连接前)，在第二转子转速VR2即车速VP比较高的情况下，也与直接耦合内燃机及发电电动机的类型不相同，通过上述变速比RATIO及磁场转速VMF的控制，能够将第一转子转速VR1及发动机转速NE保持为比较低的状态，同时能够起动发动机3。从而，能够抑制起动时的发动机3的扭矩变动，能够抑制伴随发动机起动而产生的振动或噪声，因此，能够提高商品性。
其次，说明发动机3的起动后的车辆的行驶中的动作。在这种情况下，也与上述发动机3的起动时相同地，将电磁制动器CL2控制为关闭状态，并且连接离合器CL3。另外，基本上，仅将发动机3作为车辆的驱动源使用，用无级变速器20对发动机3的动力进行变速，并且经由所述第一动力传递路径将其向驱动轮DW、DW传递。根据发动机转速NE或减速器开度AP等，控制发动机3的动作或无级变速器20的变速比RATIO。
另一方面，在发动机3的运行中且车辆的行驶中，以下的条件(a)及(b)的一方成立时，从蓄电池45向发电发动机30供给电力，用发电发动机30辅助发动机3。
(a)要求扭矩PMCMD＞规定的上限值PMH
(b)残留电容SOC＞第一规定值SOCL
在此，要求扭矩PMCMD是对车辆要求的扭矩，根据车速VP及减速器开度AP来算出。上限值PMH设定为比无级变速器20的能够传递的上限扭矩略小的值。第一规定值SOCL设定为不使蓄电池45过度放电的值。这样，基于发电发动机30的辅助在要求扭矩PMCMD为接近无级变速器20的能够传递的上限扭矩时或蓄电池45的电力充分残留时而进行。
如使用所述公式(4)的说明，在发电发动机30中，当第一转子31、第二转子33、第一及第二旋转磁场的旋转方向相互相同时，以1∶1的合成比合成驱动用等效扭矩TSE及第一转子传递扭矩TR1，将其作为第二转子传递扭矩TR2输出。因此，在基于上述发电发动机30的辅助中，如图17所示，伴随驱动用等效扭矩TSE向第二转子33的传递，抽样向无级变速器20传递的发动机3的扭矩的一部分，经由第一转子31向第二转子33传递。这样，向第二转子33传递合成了驱动用等效扭矩TSE和发动机3的扭矩的一部分的合成扭矩。该抽样的发动机3的扭矩的一部分在这种情况下的扭矩合成比为1∶1，因此，与驱动用等效扭矩TSE相等。
另外，上述合成扭矩及向无级变速器20传递的发动机3的剩余扭矩在空转轴8中合成后，向驱动轮DW、DW传递。其结果，向驱动轮DW、DW传递的扭矩在忽略不计各齿轮引起的变速等的情况下，与发动机3的扭矩和驱动用等效扭矩TSE之和相等。进而，发动机3及发电发动机30的输出在能够产生要求扭矩PMCMD的范围内控制为得到最佳效率。
另外，如下所述地控制无级变速器20的变速比RATIO。首先，通过根据要求扭矩PMCMD及车速VP，检索NECMD映射图及VMFCMD映射图(均未图示)等，分别算出目标发动机转速NECMD及目标磁场转速VMFCMD。在这些映射图中，NECMD值及VMFCMD值设定为，相对于此时的要求扭矩PMCMD及车速VP，得到发动机3及发电发动机30的最佳效率，且保持所述公式(1)所示的磁场转速VMF、第一及第二转子转速VR1、VR2的关系。然后，以分别成为算出发动机转速NE及磁场转速VMF的NECMD值及VMFCMD值的方式控制变速比RATIO。由此，第一及第二转子31、33的速度关系控制为第一及第二旋转磁场的磁场旋转方向成为与第一及第二转子31、33的旋转方向相同的方向。
另一方面，在以下的条件(c)及(d)均成立时，通过控制PDU40，用发电发动机30进行发电，并且将发电的电力向蓄电池45充电。该发电是使用经由无级变速器20、空转轴8及第二主轴6向第二转子33传递的发动机3的动力来进行。以下，将该发电称为“驱动时发电”。
(c)要求扭矩PMCMD≤规定的能够发电上限值PMEH
(d)残留电容SOC＜第二规定值SOCH
在此，能够发电上限值PMEH设定为比所述上限值PMH小的值。第二规定值SOCH设定为不使蓄电池45被过度充电的值。即，驱动时发电在要求扭矩PMCMD及残留电容SOC比较小时而进行。
如使用所述公式(5)的说明，在发电发动机30中，当第一转子31、第二转子33、第一及第二旋转磁场的旋转方向相互相同时，在发电时以1∶1的分配比分割第二转子传递扭矩TR2，将其作为发电用等效扭矩TGE及第一转子传递扭矩TR1输出。因此，在上述驱动时发电中，如图18所示，伴随将发动机3的扭矩的一部分经由第二转子33向定子32作为发电用等效扭矩TGE传递的情况，也向第一转子31经由第二转子33传递发动机3的扭矩的一部分。即，向第二转子33传递的发动机3的扭矩以1∶1的分配比向定子32及第一转子31分配。
另外，向无级变速器20传递如上所述地合成了向第一转子31分配的扭矩和发动机3的扭矩的合成扭矩。进而，在忽略不计各齿轮引起的变速等的情况下，向驱动轮DW、DW传递的扭矩成为从该合成扭矩减去向第二转子33传递的发动机3的扭矩的一部分的大小，即，成为从发动机3的扭矩减去发电用等效扭矩TGE的大小。
另外，在驱动时发电中，发动机3的输出及用发电发动机30发电的电力在能够产生要求扭矩PMCMD的范围内控制为得到最佳效率。进而，无级变速器20的变速比RATIO的控制与上述辅助时相同地进行。由此，第一及第二转子31、33的速度关系与辅助时相同，控制为磁场旋转方向成为第一及第二转子31、33的旋转方向的相同方向。还有，在这种情况下，作为用于检索目标发动机转速NECMD及目标磁场转速VMFCMD的映射图，使用与辅助时不同的映射图。
在图19中，在基于上述发电发动机30的辅助中及驱动时发电中，将通过供给的混合气的燃烧产生的发动机3的扭矩(以下，称为“发动机扭矩”)TENG设为恒定的情况下，以相对于发动机扭矩TENG的比示出了向驱动轮DW、DW或无级变速器20等传递的扭矩。还有，在图19中，忽略不计各齿轮引起的变速等。如相同图所示，在辅助中，向驱动轮DW、DW传递的扭矩(以下，称为“脚轴驱动扭矩”)TDRDW与发动机扭矩TENG和驱动用等效扭矩TSE之和相等，TSE值越大而更大。
另外，如上所述，伴随该驱动用等效扭矩TSE向第二转子33的传递，抽样向无级变速器20传递的发动机扭矩TENG的一部分，向第二转子33传递(以下，将该抽样的扭矩称为“抽样扭矩”)。另外，该抽样扭矩与驱动用等效扭矩TSE相等。从而，如图19所示，第二转子传递扭矩TR2随着驱动用等效扭矩TSE越大而更大。另外，驱动用等效扭矩TSE越大，上述抽样扭矩更大，从而向无级变速器20传递的扭矩(以下，称为“CVT传递扭矩”)TCVT进一步变小。
在图19中，泛白箭头A及B分别表示车辆的最大输出时的脚轴驱动扭矩TDRDW及CVT传递扭矩TCVT。在将无级变速器20直接耦合于发动机3的情况下，发动机扭矩TENG直接向无级变速器20传递，相对于此，根据本实施方式可知，如图19中泛白箭头C所示，能够降低CVT传递扭矩TCVT相当于上述抽样扭矩的程度。
另外，如图19所示，在驱动时发电中，脚轴驱动扭矩TDRDW成为从发动机扭矩TENG减去发电用等效扭矩TGE的大小，发电用等效扭矩TGE越大，即，发电的电能越大而变得更小。进而，如上所述，由于向定子32及第一转子31分配第二转子传递扭矩TR2，所以第二转子传递扭矩TR2随着发电用等效扭矩TGE越大而变得更大。另外，由于向第一转子31分配的扭矩和发动机扭矩TENG的合成扭矩向无级变速器20传递，且发电用等效扭矩TGE越大而向该第一转子31分配的扭矩变得更大的情况，CVT传递扭矩TCVT随着发电用等效扭矩TGE越大而变得更大。另外，图19的泛白箭头D及E分别表示通常的驱动时发电中的脚轴驱动扭矩TDRDW及CVT传递扭矩TCVT。
另外，在驱动时发电中，发电用等效扭矩TGE即发电的电能控制为规定的上限值以下。进而，如上所述，驱动时发电在要求扭矩PMCMD为能够发电上限值PMEH以下时进行，该PMEH值设定为，在发电用等效扭矩TGE为上述规定的上限值的情况下，上述合成扭矩比无级变速器20的能够传递的上限扭矩略小。由此，在驱动时发电的执行中，能够防止CVT传递扭矩TCVT超过该上限扭矩，从而，能够防止传递过度的扭矩而导致的无级变速器20的故障。
其次，说明在车辆的减速行驶中即减速器开度AP的值大致为0，对发动机3及发电发动机30没有要求动力，车辆通过惯性行驶的情况下的动作。与所述发动机3的起动时或车辆的行驶中的情况相同地，将电磁制动器CL2控制为关闭状态，并且连接离合器CL3。另外，将经由第二动力传递路径向第二转子33传递的驱动轮DW、DW的动力转换为电力，进行发电，将发电的电力向蓄电池45充电。以下，将该发电称为“减速时发电”。
如图20及图21所示，在减速时发电中，向第二转子33传递的驱动轮DW、DW的扭矩与上述驱动时发电的情况相同地，向定子32和第一转子31分配。图20表示相对于驱动轮DW、DW的扭矩的向发动机3传递的驱动轮DW、DW的扭矩的比例小的情况。在这种情况下，如相同图所示，驱动轮DW、DW的扭矩(以下，称为“脚轴输入扭矩”)TDW的全部经由第二动力传递路径向第二转子33传递，并且，经由第二转子33如上所述地向第一转子31分配的扭矩的一部分经由第一主轴4、无级变速器20、副轴7、空转轴8及第二主轴6进而向第二转子33传递。这样，将合成了脚轴输入扭矩TDW的全部和向第一转子31分配的扭矩的一部分的合成扭矩向第二转子33传递。另外，向第一转子31分配的扭矩的剩余部分经由第一主轴4向发动机3传递。从以上结果可知，在将各齿轮引起的变速等忽略不计的情况下，向定子32传递的发电用等效扭矩TGE和向发动机3传递的扭矩之和与脚轴输入扭矩TDW相等。
另外，在相对于脚轴输入扭矩TDW的向发动机3传递的脚轴输入扭矩TDW(以下，称为“发动机驱动扭矩TDRENG”)的比例(TDRENG/TDW)大的情况下，如图21所示，脚轴输入扭矩TDW的一部分经由第二动力传递路径向第二转子33传递，脚轴输入扭矩TDW的剩余部分经由副轴7及无级变速器20向第一主轴4传递。另外，向该第一主轴4传递的脚轴输入扭矩TDW的剩余部分与向第一转子31分配的扭矩合成后，向发动机3传递。从以上的结果可知，在将各齿轮引起的变速等忽略不计的情况下，向定子32传递的发电用等效扭矩TGE和向发动机3传递的扭矩之和与脚轴输入扭矩TDW相等。另外，无级变速器20的变速比RATIO与所述驱动时发电的情况相同地，控制为得到发电发动机30的最佳发电效率，由此，第一及第二转子31、33的速度关系控制为磁场旋转方向成为第一及第二转子31、33的旋转方向的相同方向。
在图22中，在以上的减速时发电中，将脚轴输入扭矩TDW设为恒定的情况下，以相对于脚轴输入扭矩TDW的比示出了发动机驱动扭矩TDRENG或CVT传递扭矩TCVT等。图22的区域α表示相对于脚轴输入扭矩TDW的发动机驱动扭矩TDRENG的比例小，如上所述地合成了脚轴输入扭矩TDW的全部和向第一转子31分配的扭矩的一部分的合成扭矩向第二转子33传递的情况。另外，图22的区域β表示相对于脚轴输入扭矩TDW的发动机驱动扭矩TDRENG的比例大，如上所述地向第二转子33传递脚轴输入扭矩TDW的一部分的情况。还有，在相同图中，也忽略不计各齿轮引起的变速等。
如图22所示，发电用等效扭矩TGE与脚轴输入扭矩TDW和发动机驱动扭矩TDRENG之差相等，发动机驱动扭矩TDRENG越大而变得更小。另外，与所述驱动时发电的情况相同地，发电用等效扭矩TGE越大，第二转子传递扭矩TR2变得更大。进而，在图22的区域α中，如上所述，向第一转子31分配的扭矩的一部分向无级变速器20传递，因此，向第一转子31分配的扭矩的一部分越大即发电用等效扭矩TGE越大，CVT传递扭矩TCVT变得更大。在这种情况下，从第一转子31即发动机3侧向无级变速器20传递扭矩，因此，为了表示该情况，将CVT传递扭矩TCVT用负值表示。
另外，在图22的区域β中，如上所述，脚轴输入扭矩TDW的一部分及剩余部分分别向第二转子33及无级变速器20传递，因此，越是发电用等效扭矩TGE大，第二转子传递扭矩TR2大，CVT传递扭矩TCVT就变得越小。进而，在第二转子传递扭矩TR2与脚轴输入扭矩TDW相等的情况下(相同图的点P)，CVT传递扭矩TCVT的值成为0。进而，图22的泛白箭头F及G分别表示通常的减速时发电中的脚轴输入扭矩TDW及CVT传递扭矩TCVT。
另外，如下所述地进行减速时发电也可。即，切断离合器CL3，并且例如通过由电磁制动器或带式制动器等构成的锁定机构(未图示)，将第一转子31保持为不能旋转，由此，将第一转子转速VR1的值保持为0，在该状态下，使用驱动轮DW、DW的动力而通过发电发动机30发电也可。从而，如图23所示，能够将脚轴输入扭矩TDW全部不经由无级变速器20，而经由第二动力传递路径向第二转子33传递，并且能够将驱动轮DW、DW的电力全部转换为电力，进行发电。
进而，代替所述方法，如下所述地进行发动机3的起动、爬行运行及车辆的启动也可。首先，说明车辆的停止中的发动机3的起动。具体来说，与所述EV行驶中ENG起动的情况不同地，通过将电磁制动器CL2控制为打开状态，将第二转子33保持为不能旋转，切断离合器CL3，切断第一转子31和驱动轮DW、DW之间，并且向定子32供给电力。由此，如使用所述公式(3)的说明，将与驱动用等效扭矩TSE相同大小的扭矩向第一转子31传递，进而，如图24所示，经由第一主轴4向曲轴3a传递。在这种情况下，如图25所示，使第一及第二旋转磁场向曲轴3a的旋转方向的相反方向旋转。由此，如相同图所示，在第二转子转速VR2的值为0的状态即驱动轮DW、DW停止的状态下，第一转子31与曲轴3a一同向与曲轴3a的旋转方向相同的方向旋转。在那种状态下，通过控制发动机3的燃料喷射阀或火花塞的点火动作，起动发动机3。以下，将如上所述的发动机3的起动称为“停车中ENG起动”。
爬行运行中的动作连续于上述的停车中ENG起动而如下所述地进行。即，通过将电磁制动器CL2控制为关闭状态，将第二转子33设为能够旋转，切断离合器CL3，并且将向第一转子31传递的发动机3的动力的一部分转换为电力，进行发电。
伴随该发电，从定子32向第二转子33传递发电用等效扭矩TGE。在这种情况下，第一及第二旋转磁场向与第一转子31的旋转方向相反的方向旋转(参照图27的虚线所示的速度线图)，因此，发电用等效扭矩TGE作用为使第二转子33向与第一转子31的旋转方向相同的方向旋转。另外，如图26所示，以与上述的发电用等效扭矩TGE平衡的方式，发动机扭矩TENG的一部分经由第一转子31向第二转子33进一步传递。进而，向第二转子33传递的这些扭矩以1∶1的合成比合成后，经由第二动力传递路径向驱动轮DW、DW传递，在使驱动轮DW、DW正向旋转的方向上作用。另外，发电的电能控制为第二转子转速VR2非常小，由此，进行爬行运行。以下，将以上的使用发动机3的动力的爬行运行成为“ENG爬行运行”。
如上所述，在该ENG爬行运行中，将发动机扭矩TENG的一部分向驱动轮DW、DW传递，因此，能够防止自驱动轮DW、DW的较大反力作用于发动机3，从而，能够在不产生发动机熄火的情况下进行爬行运行。还有，以上的ENG爬行运行主要在残留电容SOC小或爬坡时等进行，在所述车辆的减速行驶后的停车中也进行。
车辆的启动时的动作连续于上述ENG爬行运行的动作而如下所述地进行。即，与上述ENG爬行运行的情况相同地，控制电磁制动器CL2及离合器CL3，使利用发电发动机30发电的电能逐渐增加，由此逐渐增加发电用等效扭矩TGE，并且将向与第一转子31的旋转方向相反的方向旋转的第一及第二旋转磁场的磁场转速VMF的值控制为0。还有，在磁场转速VMF的值为0时，如上所述，发动机3的动力(能量)不向定子32传递，而全部向第二转子33传递，进而经由第二动力传递路径向驱动轮DW、DW传递。
还有，在磁场转速VMF的值成为0后，向发电发动机30供给电力，使第一及第二旋转磁场向与第一转子31的旋转方向相同的方向旋转(参照图27的实线)。其结果，如图28所示，驱动用等效扭矩TSE及发动机扭矩TENG由第二转子33合成后，经由第二动力传递路径向驱动轮DW、DW传递。在这种情况下，驱动用等效扭矩TSE即向定子32供给的电力及磁场转速VMF控制为逐渐增加且成为与发动机扭矩TENG相等。由此，如图27中实线所示，第二转子转速VR2从至此的值为0的状态(相同图的虚线)上升，与第二转子33连结的驱动轮DW、DW的转速即车速VP也上升，车辆启动。还有，在车速VP适当地上升后，通过控制无级变速器20的变速比RATIO，将离合器CL3的输入轴及输出轴的转速控制为相互相等，在那种状态下，连接离合器CL3，进行所述车辆的行驶中的动作。以下，将如上所述的使用发动机3的动力的车辆的启动称为“ENG启动”。
如上所述，在ENG启动时，使发电用等效扭矩TGE及驱动用等效扭矩TSE分别逐渐增加，因此，从发动机3经由第一及第二转子31、33向驱动轮DW、DW传递的扭矩逐渐增加。从而，能够防止自驱动轮DW、DW的较大反力作用于发动机3，能够在不产生发动机熄火的情况下而使车辆前进。
如上所述，根据本实施方式可知，发动机3与以往的动力装置不同，不经由行星齿轮装置，而经由第一转子31及第一动力传递路径与驱动轮DW、DW连结，因此，能够完全避免行星齿轮装置中的动力的传递损失，能够提高基于发动机3的驱动轮DW、DW的驱动效率。另外，基于发电发动机30的辅助中，能够将相当于所述抽样扭矩的量的动力不经由无级变速器20向驱动轮DW、DW传递，因此，能够抑制无级变速器20中的动力的传递损失，能够提高作为动力装置1全体的驱动效率。进而，能够降低相当于抽样扭矩的量的CVT传递扭矩TCVT，因此，通过采用与降低的CVT传递扭矩TCVT相称的无级变速器，能够实现无级变速器20的高效率化，甚至能够实现作为动力装置1整体的驱动效率的进一步的提高。
另外，发电发动机30的第一及第二转子31、33均与以往的动力装置不同，不经由行星齿轮装置而与驱动轮DW、DW连结，因此，不会产生行星齿轮装置中的动力的传递损失，从而，均能够提高基于发电发动机30的驱动轮DW、DW的驱动效率和基于使用驱动轮DW、DW的动力的发电发动机30的发电效率。进而，通过不经由无级变速器20，而经由与驱动轮DW、DW连结的第二转子33进行发电发动机30和驱动轮DW、DW之间的动力的传递，与必须经由变速器进行的以往的情况相比，能够抑制无级变速器20中的动力的传递损失。从而，能够进一步提高上述发电发动机30的驱动效率及发电效率。
例如，如使用图13及图23进行的说明，仅将发电发动机30作为驱动源使用的情况下或在减速时发电中，可以通过切断离合器CL3，将发电发动机30和驱动轮DW、DW之间的动力的传递仅经由第二动力传递路径及第二转子33即完全不经由无级变速器20进行。从而，能够完全避免无级变速器20中的动力的传递损失，能够进一步提高发电发动机30的驱动效率及发电效率。另外，在使用发动机3的动力的一部分而用发电发动机30进行发电的驱动时发电中，也与使用行星齿轮装置的以往的情况不同，能够在不产生行星齿轮装置中的动力的传递损失的情况下，提高其发电效率。
进而，通过在ENG启动时，切断离合器CL3，并且控制发电的电力及供给电力，由此，使从发动机3经由第一及第二转子31、33向驱动轮DW、DW传递的扭矩逐渐增加，从而，能够在不产生发动机熄火的情况下使车辆启动。因此，能够在不使用摩擦式启动离合器的情况下进行发动机3和驱动轮DW、DW之间的连结。另外，在车辆的启动后，通过变速比RATIO的控制，将离合器CL3的输入轴及输出轴的转速控制为相互相等的状态下，连接离合器CL3。因此，不利用离合器CL3的连接进行所述EV行驶中ENG起动，而使用起动器(未图示)来进行的情况下，作为离合器CL3，可以代替摩擦式离合器，使用运行所需的能量更小的打开/关闭式的例如卡齿式离合器。在那种情况下，作为摩擦式的启动离合器的驱动源，与将发动机3的动力变换为液压等的情况相比，能够提高发动机3的燃烧消耗率。
另外，在辅助中，以使发动机转速NE及磁场转速VMF分别成为设定为得到发动机3及发电发动机30的最佳效率的NECMD值及VMFCMD值的方式控制无级变速器20的变速比RATIO。由此，能够以得到发动机3及发电发动机30的最佳效率的方式控制这些的输出，同时能够驱动驱动轮DW、DW。从而，能够进而提高作为动力装置1整体的驱动效率。
进而，在EV爬行运行中或EV行驶中，利用单向离合器CL1及箱CA，使曲轴3a不反向旋转的方式阻止第一转子31的旋转，并且，利用离合器CL3，切断第一转子31和驱动轮DW、DW之间。从而，如使用图13及图14进行的说明，能够阻止曲轴3a的反向旋转，同时能够不牵引发动机3的情况下，通过发电发动机30的动力来适当驱动驱动轮DW、DW。
另外，如使用图24及图25的说明，通过电磁制动器CL2将第二转子33保持为不能旋转，利用离合器CL3，切断第一转子31和驱动轮DW、DW，并且，使第一及第二旋转磁场向与曲轴3a的旋转方向相反的方向旋转。由此，能够在不驱动驱动轮DW、DW的情况下，使曲轴3a正向旋转，甚至能够驱动发动机3。
进而，与使用行星齿轮装置的以往的情况相比，能够单一化其结构，并且，能够在不受到齿轮间的齿隙产生的影响的情况下，精度良好地控制车速VP。
其次，参照图29的同时，对本发明的第二实施方式的动力装置1A进行说明。该动力装置1A与第一实施方式的动力装置1相比，主要在还具备正反向旋转切换机构60这一点上不同。在图29中，关于与第一实施方式相同的构成要件，使用相同符号而表示。还有，在相同图中，为了方便，关于无级变速器20，简略化而表示。这在后述的其他附图中也相同。以下，以与第一实施方式不同的点为中心进行说明。
上述正反向旋转切换机构60具有：行星齿轮装置PS、离合器CL4(第二离合器、第二转子锁定机构)及电磁制动器CL5(齿轮架锁定机构、第二转子锁定机构)。该行星齿轮装置PS包括：恒星齿轮S；在该恒星齿轮S的外周上设置的环形齿轮R；与两个齿轮S、R啮合的多个(例如三个)行星齿轮P(仅图示两个)；将行星齿轮P支承为旋转自如的齿轮架C等。恒星齿轮S固定于所述第二主轴6，与第二主轴6一体地旋转自如。另外，上述环形齿轮R经由炸面饼圈板状的凸缘固定于第三主轴6c。该第三主轴6c形成为中空，并且以与第二主轴6同心状且旋转自如地设置，在其内侧以同心状旋转自如地嵌合有所述第一主轴4。通过以上的结构，环形齿轮R与第三主轴6c一体地旋转自如。另外，与第一实施方式不同地，未设置所述电磁制动器CL2，所述齿轮6b不是固定于第二主轴6，而是固定于第三主轴6c。
通过以上的结构，恒星齿轮S经由第二主轴6而与第二转子33连结，环形齿轮R经由第三主轴6c或空转轴8、差动齿轮机构9等与驱动轮DW、DW连结。即，第二转子33经由第二主轴6、行星齿轮装置PS、第三主轴6c、齿轮6b、第三空转齿轮8c、空转轴8、第二空转齿轮8b、齿轮9a、差动齿轮机构9及驱动轴10、10而与驱动轮DW、DW机械连结。在本实施方式中，从上述的第二主轴6到驱动轴10、10的一系列构成要件相当于第二动力传递路径。
离合器CL4例如为电磁离合器，通过ECU2控制其紧固程度，连接/切断齿轮架C和第二主轴6之间即齿轮架C和恒星齿轮S之间。电磁制动器CL5通过ECU2被打开或关闭，在打开状态时，将齿轮架C保持为能够旋转，并且，在关闭状态时，容许齿轮架C的旋转。
在以上的结构的动力装置1A中，与第一实施方式相同地，进行EV启动或ENG启动等动作。另外，在使车辆前进的情况下，通过连接离合器CL4，连接齿轮架C和恒星齿轮S之间，并且，通过将电磁制动器CL5控制为关闭状态，容许齿轮架C的旋转。在那种状态下，若如上所述地进行EV启动或ENG启动等动作，则向第二转子33传递的动力经由恒星齿轮S、齿轮架C及行星齿轮P向环形齿轮R传递，伴随于此，恒星齿轮S、齿轮架C及环形齿轮R与第二转子33一同一体地旋转。另外，向环形齿轮R传递的动力经由第三主轴6c或差动齿轮机构9等，向驱动轮DW、DW传递。其结果，驱动轮DW、DW正向旋转，车辆前进。
另一方面，在使车辆后退的情况下，通过切断离合器CL4，切断齿轮架C和恒星齿轮S之间，并且，通过将电磁制动器CL5控制为打开状态，将齿轮架C保持为不能旋转，进而，将离合器CL3保持为切断状态。在那种状态下，若如上所述地进行EV启动或ENG启动等动作，则向第二转子33传递的动力经由恒星齿轮S及行星齿轮P，向环形齿轮R传递，如上所述地将齿轮架C保持为不能旋转，因此，环形齿轮R相对于恒星齿轮S即第二转子33向相反方向旋转。另外，向环形齿轮R传递的动力经由第三主轴6c等向驱动轮DW、DW传递，其结果，驱动轮DW、DW反向旋转，车辆后退。在这种情况下，从行星齿轮装置PS的特性明确可知，向恒星齿轮S传递的扭矩以增大的状态向环形齿轮R传递。
在使用发动机3的动力进行如上所述的车辆后退的情况下，当残留电容SOC比所述第一规定值SOCL小时，将发动机转速NE提高为使第一及第二旋转磁场向与第一转子31的旋转方向相反的方向旋转，并且，用发电发动机30进行发电，将发电的电力向蓄电池45充电。由此，从使用图26或图27来说明的ENG爬行运行中的动作明确可知，能够对蓄电池45充电的同时，使车辆后退。
还有，在本实施方式中，在进行使用图24来说明的停车中ENG起动时，第二转子33如下所述地被保持为不能旋转。即，通过将电磁制动器CL5控制为打开状态，将齿轮架C保持为不能旋转，并且，通过连接离合器CL4，连接齿轮架C和第二主轴6之间即齿轮架C和第二转子33之间。由此，第二转子33与齿轮架C一同被保持为不能旋转。
如上所述，可以将正反向旋转切换机构60的离合器CL4及电磁制动器CL5作为将第二转子33保持为不能旋转的第二转子锁定机构合用。从而，与不合用这些而独立设置的情况相比，能够削减动力装置1A的部件件数，甚至能够实现动力装置1A的小型化及成本的削减。
如上所述，根据本实施方式可知，除了同样得到第一实施方式的效果之外，能够通过由行星齿轮装置PS、离合器CL4及电磁制动器CL5构成的单一结构的正反向旋转切换机构60，有选择地进行使用来自第二转子33的动力的驱动轮DW、DW的正向旋转及反向旋转，即车辆的前进及后退。在这种情况下，从在第一实施方式中叙述的ENG启动时的动作明确可知，能够在不使用摩擦式启动离合器的情况下，将发动机3的动力向驱动轮DW、DW传递，在不产生发动机熄火的情况下，使停止中的车辆前进或后退。另外，在车辆的前进时，恒星齿轮S、齿轮架C及环形齿轮R一体地旋转，因此，在行星齿轮装置PS中，能够在不产生齿轮的啮合引起的动力的传递损失的情况下，向驱动轮DW、DW传递动力。还有，通过离合器CL3的连接，恒星齿轮S、齿轮架C及环形齿轮R一体地旋转时，以使车辆后退的方式，连结行星齿轮装置PS和驱动轮DW、DW也可。
其次，参照图30的同时，说明本发明的第三实施方式的动力装置1B。该动力装置1B与上述的第二实施方式的动力装置1A相比，主要在还具备变速器70(第二变速器)这一点上不同。在图30中，以与第二实施方式不同的点为中心进行说明。
上述变速器70例如为与无级变速器20相同的带式无级变速器，具有输入轴71及输出轴(未图示)，能够将向输入轴71输入的动力无级变速而向输出轴输出。变速器70的变速比ratio(输入轴71的转速/输出轴的转速)由ECU2控制。另外，变速器70的输出轴以同心状与所述空转轴8直接耦合。进而，在本实施方式中，第三空转齿轮8c与第一及第二实施方式不相同，不是固定于空转轴8，而是固定于输入轴71。通过以上的结构，第二转子33经由第二主轴6、行星齿轮装置PS、第三主轴6c、齿轮6b、第三空转齿轮8c、变速器70、空转轴8、第二空转齿轮8b、齿轮9a、差动齿轮机构9、驱动轴10、10，而与驱动轮DW、DW机械连结。在本实施方式中，从上述的第二主轴6到驱动轴10、10的一系列构成要件相当于第二动力传递路径。
在以上的结构的动力装置1B中，像所述EV启动时/行驶中或ENG启动时、基于发电发动机30的辅助中、驱动时发电中等一样，经由第二转子33传递动力的情况下，如下所述地控制变速器70的变速比ratio。首先，通过根据要求扭矩PMCMD及车速VP，检索映射图(未图示)，算出目标磁场转速VMFCMD。在该映射图中，目标磁场转速VMFCMD设定为，相对于此时的要求扭矩PMCMD及车速VP得到发电发动机30的最佳效率。另外，有别于发动机3的停止时用和运行时用而准备上述映射图。其次，控制变速比ratio，以使磁场转速VMF成为算出的VMFCMD值。
在这种情况下，辅助中及驱动时发电中、无级变速器20的变速比RATIO与第一实施方式不同，如下所述地进行控制。即，以使发动机转速NE成为目标发动机转速NECMD的方式控制变速比RATIO。该目标发动机转速NECMD设定为得到发动机3的最佳效率。根据本实施方式可知，与第一及第二实施方式不同地，控制变速器70的变速比ratio，由此，能够相对于车速VP自由地控制第二转子转速VR2。
从而，通过控制无级变速器20及变速器70的变速比RATIO、ratio，能够与所述公式(1)所示的磁场转速VMF、第一及第二转子转速VR1、VR2的关系无关地，相对于车速VP而独立自由控制发动机转速NE及磁场转速VMF。从而，能够以得到发动机3及发电发动机30的更良好的效率的方式，分别控制发动机转速NE及磁场转速VMF，由此，能够提高发动机3的驱动效率和发电发动机30的驱动效率及发电效率。
另外，变速比ratio在像EV启动时等那样，在车速VP低，对发电发动机30要求的扭矩大时，被控制为大于值1的减速侧的规定值。由此，向第二转子33传递的扭矩在变速器70中增大后，向驱动轮DW、DW传递。对应于此，使向第二转子33传递的扭矩变小的方式控制向发电发动机30供给的电力(或者由发电发动机30发电的电力)。从而，根据本实施方式可知，能够降低对发电发动机30要求的扭矩的最大值，能够实现发电发动机30的小型化及成本的削减。
进而，在车速VP极其高时，变速比ratio控制为小于值1的高速侧的规定值。由此，相对于车速VP，第二转子转速VR2降低，因此，能够防止第二转子转速VR2变得过高而导致的发电发动机30的故障。
还有，在本实施方式中，第二转子33经由变速器70连结，因此，虽然得不到像第一实施方式那样的变速器中的动力的传递损失的避免所得的驱动效率及发电效率的提高效果，但能够同样得到除此之外的第一及第二实施方式的效果。
其次，参照图31的同时，说明本发明的第四实施方式的动力装置1C。该动力装置1C与第二实施方式的动力装置1A相比，主要在还具备变速器80(第三变速器)这一点上不同。在图31中，对于与第二实施方式相同的构成要件，使用相同的符号来表示。以下，以与第二实施方式不同的点为中心进行说明。
上述变速器80包括输入轴81、输出轴、行星齿轮装置及离合器等(均未图示)，具有将向输入轴81输入的动力直接向输出轴输出的功能和以减速的状态输出的功能。这样，在变速器80中，作为变速级，设定变速比(输入轴81的转速/输出轴的转速)为比值1大的规定值的第一速、和变速比为值1的第二速的共计两个变速级，这些变速级的切换由ECU2来进行。
另外，在本实施方式中，与第一及第二实施方式不同地，飞轮5不是直接耦合于第一主轴4，而是直接耦合于变速器80的输入轴81，第一主轴4直接耦合于变速器80的输出轴。通过该结构，曲轴3a经由变速器80与第一转子31连结。进而，差动齿轮机构9的齿轮9a和第二空转齿轮8b的齿轮比设定为比值1大的规定值，两个齿轮9a、9b引起的减速程度比较大。从而，在EV行驶中等中，向第二转子33传递的扭矩在第二空转齿轮8b及齿轮9a增大后，向驱动轮DW、DW传递，由此，能够实现发电发动机30的小型化及成本的削减。
另外，变速器80的变速级在发动机转速NE极其高时控制为第一速，在除此之外时控制为第二速。由此，在发动机转速NE极其高时，发动机3的动力以减速的状态向第一转子31传递，因此，能够防止第一转子转速VR1变得过高而导致的发电发动机30的故障。如上所述，第一转子31由强度低的磁铁等构成，因此，能够尤其有效地得到上述效果。
还有，在本实施方式中，曲轴3a经由变速器80与第一转子31连结，因此，虽然得不到像第一实施方式那样的变速器中的动力的传递损失的避免所得的发动机3的驱动效率的提高效果，但能够同样得到除此之外的第一及第二实施方式的效果。
其次，参照图32的同时，说明本发明的第五实施方式的动力装置1D。该动力装置1D与第二实施方式的动力装置1A相比，主要在省略了无级变速器20这一点上不同。在图32中，对于与第二实施方式相同的构成要件，使用相同符号而表示。以与第二实施方式不同的点为中心进行说明。
在第一主轴4固定有齿轮4b，该齿轮4b与在所述副轴7上固定的齿轮7b啮合。这些齿轮4b、7b的齿轮比例如设定为1∶1。另外，与第二实施方式不同地，不设置所述第一空转齿轮8a，离合器CL3的输入轴及输出轴与副轴7及空转轴8分别直接耦合，其紧固程度由ECU2控制，由此，连接/切断副轴7和空转轴8之间。进而，齿轮6b和第三空转齿轮8c的齿轮比例如设定为1∶1。
通过以上的结构，离合器CL3的连接时，曲轴3a及第一转子31经由第一主轴4、齿轮4b、齿轮7b、副轴7、空转轴8、第二空转齿轮8b、齿轮9a、差动齿轮机构9及驱动轴10、10，而不经由变速器，与驱动轮DW、DW机械连结。从而，在车辆的行驶中，连接离合器CL3的状态下，发动机转速NE由车速VP以一个意义规定。在本实施方式中，从所述第一主轴4到驱动轴10、10的一系列构成要件相当于第一动力传递路径。
在以上的结构的动力装置1D中，所述EV爬行运行、EV启动、EV行驶中ENG起动、停车中ENG起动、ENG爬行运行、ENG启动、使用正反向旋转切换机构60的车辆的前进后退的切换与第一及第二实施方式相同地进行，仅有发动机3的运行中且车辆的行驶中的动作、或车辆的减速行驶中的动作与第一及第二实施方式的情况不同。以下，对这些内容进行说明。
首先，说明发动机3的运行中且车辆的行驶中的动作。在所述ENG启动后，在离合器CL3的切断中，从发动机3向驱动轮DW、DW传递的动力通过控制磁场转速VMF来被无级变速。即，发电发动机30作为无级变速器来发挥功能。以下，关于这一点，参照图33及图34的同时进行说明。
从所述的连结关系明确可知，第一转子转速VR1与发动机转速NE相等，第二转子转速VR2在忽略不计各齿轮引起的变速等的情况下，与车速VP相等。从而，磁场转速VMF、第一及第二转子转速VR1、VR2、发动机转速NE、车速VP的关系如图33或图34所示，示出在一个速度线图上。如图33所示，在第一及第二旋转磁场向与第一转子31的旋转方向相同的方向旋转的情况下，向驱动轮DW、DW传递的动力从相同图所示的泛白的箭头明确可知，通过提高磁场转速VMF而向增速侧无级变速，通过将其降低而向减速侧无级变速。
另外，如图34所示，第一及第二旋转磁场向与第一转子31的旋转方向相反的方向旋转的情况下，向驱动轮DW、DW传递的动力从相同图所示的泛白的箭头明确可知，通过提高磁场转速VMF而向减速侧无级变速，通过将其降低而向增速侧无级变速。在这种情况下，磁场转速VMF控制为值0附近，由此，在进行一定程度的变速的同时，控制蓄电池45中的电力的输入输出。
另外，在ENG启动后，切断状态的离合器CL3在车速VP成为规定车速的恒速行驶状态，且离合器CL3的输入轴及输出轴的转速相互相等时，被连接。该规定车速设定为，在通过离合器CL3的连接，将曲轴3a经由第一动力传递路径与驱动轮DW、DW机械连结的情况下，能够不发生发动机熄火而使车辆行驶的最低车速，发动机3的最大产生扭矩越大，设定为越小的值。
进而，在如上所述地连接离合器CL3时，通过控制发动机转速NE，将离合器CL3的输入轴及输出轴的转速控制为相互相等。具体来说，在ENG启动后等中，离合器CL3被切断时，为了确保发动机3的较大扭矩，确保车辆的加速度，从而提高控制发动机转速NE，由此，与发动机转速NE相当的离合器CL3的输入轴的转速比与车速VP相当的离合器CL3的输出轴的转速高。从该状态减少发动机3的所述节流阀开度，由此降低吸入发动机3的吸入空气量，从而降低发动机转速NE，因此，将离合器CL3的输入轴及输出轴的转速控制为相互相等。
进而，在使用了连接离合器CL3的状态下的发动机3的动力的车辆的行驶中，节流阀开度控制为在通过车速VP而一个意义规定的发动机转速NE下，所得到发动机3的最佳的燃烧消耗率。在连接了离合器CL3时，发动机3成为与驱动轮DW、DW大致直接机械耦合的状态，因此，能够得到极高的驱动效率。
另外，通过如上所述的节流阀开度的控制，当从发动机3向驱动轮DW、DW传递的扭矩相对于要求扭矩PMCMD不足时，以补充所述的不足量的方式向发电发动机30供给电力，从而进行基于发电发动机30的辅助。另一方面，当从发动机3向驱动轮DW、DW传递的扭矩相对于要求扭矩PMCMD剩余时，使用所述剩余量，在发电发动机30进行发电，并且向蓄电池45将发电的电力充电。通过这样的发电发动机30的控制，能够扩大如上所述的连接了离合器CL3的状态下得到发动机3的最佳燃烧消耗率的运行区域。还有，基于上述发电发动机30的辅助根据残留电容SOC来进行。
进而，由于要求扭矩PMCMD极大，在急剧加速车辆的情况下，切断离合器CL3，并且通过节流阀开度等控制，急剧提高发动机转速NE，急剧增加发动机扭矩TENG。在这种情况下，由第一及第二转子转速VR1、VR2的关系规定的第一及第二旋转磁场的旋转方向为与第一转子31的旋转方向相同的方向时(参照图33)，向定子32供给电力，为相反方向时(参照图34)，使定子32发电。由此，从ENG爬行运行或ENG启动的动作明确可知，向第一转子31传递的发动机扭矩TENG、和驱动用等效扭矩或发电用等效扭矩TSE、TGE均在第二转子33中合成为正的扭矩，并向驱动轮DW、DW传递，从而急剧加速车辆。
如上所述，在车辆的急剧加速时，通过离合器CL3的切断，解除经由齿轮等的发动机3和驱动轮DW、DW的机械连结，由此，能够与此时的车速VP无关地提高发动机转速NE，能够急剧增加发动机扭矩TENG。另外，那样的发动机扭矩TENG和驱动用或发电用等效扭矩TSE、TGE均合成为正的扭矩，并向驱动轮DW、DW传递，因此，能够将更大的扭矩向驱动轮DW、DW传递。从而，能够迅速加速车辆，能够提高其商品性。
另外，发动机3的运行中的车辆的爬坡行驶时，切断离合器CL3，并且，根据残留电容SOC，控制发动机转速NE及发电发动机30的动作。具体来说，在残留电容SOC比所述第一规定值SOCL大，蓄电池45的电力充分地残留时，根据车速VP将发动机转速NE控制为第一及第二旋转磁场向与第一转子31的旋转方向相同的方向旋转，并且，从蓄电池45向发电发动机30供给电力，使第一及第二旋转磁场向与第一转子31的旋转方向相同的方向旋转。由此，从使用图27来说明的ENG启动时的动作明确可知，驱动轮DW、DW被驱动，车辆前进。
另一方面，在残留电容SOC小于第一规定值SOCL时，根据车速VP，将发动机转速NE控制为第一及第二旋转磁场向与第一转子31的旋转方向相反的方向旋转，并且，在发电发动机30进行发电，将发电的电力向蓄电池45充电。由此，从所述的ENG爬行运行中的动作明确可知，驱动驱动轮DW、DW，车辆前进。还有，该蓄电池45的充电进行至残留电容SOC达到所述第二规定值SOCH为止。由此，在能够防止蓄电池45的过度放电及过度充电的同时，能够继续进行爬坡行驶。
进而，在车辆的减速行驶中，与第一实施方式相同地进行减速时发电。即，将电磁制动器CL2控制为关闭状态，并且，在发电发动机30中进行发电，将发电的电力向蓄电池45充电。在这种情况下，如下所述地切换离合器CL3的连接/切断。如在第一实施方式中，使用图20～图22来说明，在减速时发电中，离合器CL3的连接时，发动机3与驱动轮DW、DW机械连结，因此，向定子32传递的发电用等效扭矩TGE即充电的电力是发动机3的摩擦小，从而从驱动轮DW、DW向发动机3传递的发动机驱动扭矩TDRENG越小，越可以控制为更大的值。
另一方面，在减速时发电中，在离合器CL3的切断时，解除发动机3和驱动轮DW、DW的机械连结，并且，从驱动轮DW、DW向第二转子传递的扭矩以1∶1的分配比向定子32及第一转子31分配。因此，在离合器CL3的切断时，向第一转子31作用的发动机3的摩擦的扭矩相当值大于驱动轮DW、DW的脚轴输入扭矩TDW的1/2时，可以将发电用等效扭矩TGE控制为脚轴输入扭矩TDW的1/2的大小，由此，能够将比离合器CL3的连接时大的电力充电。另外，在离合器CL3的切断时，向定子32及第一转子31传递的能量(电力/动力)的分配比从发电发动机30的所述功能明确可知，与磁场转速VMF和第一转子转速VR1之比相等。
由此，发动机转速NE低，从而发动机3的摩擦小时，将离合器CL3保持为连接状态，另一方面，发动机转速NE高，发动机3的摩擦大时，将离合器CL3保持为切断状态。另外，在离合器CL3的切断中，将磁场转速VMF控制为比第一转子转速VR1高。由此，在减速时发电中，在发电发动机30中，能够将更大的电力发电，并将其向蓄电池45充电。还有，在第一～第四实施方式中，当然可以与本实施方式相同地进行减速时发电。
另外，与第一实施方式相同地切断离合器CL3，并且，例如通过由电磁制动器或带式制动器等构成的锁定机构，将第一转子31保持为不能旋转，由此，将第一转子转速VR1保持为值0，在那种状态下，使用驱动轮DW、DW的动力来进行减速时发电也可。由此，如使用图23的说明，能够将驱动轮DW、DW的电力全部转换为电力，进行发电。
如上所述，根据本实施方式可知，在不使用变速器的情况下将发动机3及发电发动机30与驱动轮DW、DW连结，因此，能够避免变速器中的动力的传递损失，能够提高基于发动机3及发电发动机30的驱动轮DW、DW的驱动效率和发电发动机30的发电效率。另外，省略了第二实施方式的无级变速器20，从而能够相应地实现动力装置1D的小型化及成本的削减。
进而，在ENG启动时，在发电发动机30中，暂时发电并向蓄电池45充电后，从蓄电池45进行向发电发动机30的电力供给，ENG启动后的切断离合器CL3的状态下，将磁场转速控制为值0附近。另外，在规定的恒速行驶中，连接离合器CL3，将发动机3的动力以大致直接耦合的状态向驱动轮DW、DW传递，根据要求扭矩PMCMD，进行基于发电发动机30的辅助及发电。由此，在车辆的行驶中能够使向蓄电池45的电力的输入输出大致平衡，因此，能够实现蓄电池45的小型化，由此，能够实现动力装置1D的进一步的小型化及成本的削减。另外，如在ENG启动后的离合器CL3的切断中，使用图33及图34进行的的说明，能够将发动机3的动力无级变速，并将其向驱动轮DW、DW传递。
进而，在离合器CL3的切断中，发动机扭矩TENG和驱动用或发电用等效扭矩TSE、TGE均作为正的扭矩在第二转子33中合成，进而，向驱动轮DW、DW传递，因此，能够将更大的扭矩向驱动轮DW、DW传递。
还有，在本实施方式中，未设置有无级变速器20，因此，虽然得到其变速比RATIO的控制产生的作为动力装置1整体的驱动效率的提高效果，但可以同样得到除此之外的第一及第二实施方式的效果。
另外，在本实施方式中，在通过离合器CL3的连接来进行所述EV行驶中ENG起动的情况下，从第一及第二转子31、33的连结关系明确可知，伴随离合器CL3的连接，第一及第二转子转速VR1、VR2变得相互相等。因此，在车速VP高，且第二转子转速VR2高时，通过不完全连接离合器CL3，使其打滑，将发动机转速NE控制为适合发动机3的起动的较低值，在那种状态下，控制燃料喷射阀等，起动发动机3。从而，与第一实施方式相同地，能够抑制伴随发动机3的起动而产生的振动或噪声，因此，能够提高商品性。
其次，参照图35的同时，说明本发明的第六实施方式的动力装置1E。如相同图所示，该动力装置1E是将第三实施方式的变速器70组合于第五实施方式的动力装置1D而得到的。在该动力装置1E中，同样进行与在第五实施方式中叙述的动作，并且，与第三实施方式的情况相同地控制变速器70(第一变速器)。
从而，根据本实施方式可知，主要能够同样得到实现发电发动机30的小型化及成本的削减等的第三及第五实施方式的效果这两者。还有，在本实施方式中，第二转子33经由变速器70与驱动轮DW、DW连结，因此，得不到第五实施方式中的变速器中的动力的传递损失的避免引起的发动机3及发电发动机30的驱动效率等提高效果。
其次，参照图36的同时，说明本发明的第七实施方式的动力装置1F。如相同图所示，该动力装置1F是将第四实施方式的变速器80组合于第五实施方式的动力装置1D而得到的。差动齿轮机构9的齿轮9a和第二空转齿轮8b的齿轮比是与第四实施方式相同地设定。在该动力装置1F中，同样进行在第五实施方式中叙述的动作，并且，与第四实施方式相同地控制变速器80(第二变速器)。
从而，根据本实施方式可知，主要能够同样得到能够防止第一转子转速VR1变得过高而导致的发电发动机30的故障等的第四及第五实施方式的效果这两者。还有，在本实施方式中，曲轴3a经由变速器80与第一转子31连结，因此，得不到第五实施方式中的变速器中的动力的传递损失的避免引起的发动机3的驱动效率的提高效果。
其次，参照图37的同时，说明本发明的第八实施方式的动力装置1G。该动力装置1G与第一实施方式的动力装置1相比，仅在相对于发动机3的第一及第二转子31、33的连结关系相反的这一点上不同。在图37中，关于与第一实施方式相同的结构要件，使用相同符号而示出。以下，以与第一实施方式不同的点为中心进行说明。
如图37所示，第二转子33以同心状一体地设置于第一主轴4，第一转子31以同心状一体地设置于第二主轴6。即，在动力装置1G中，第二转子33与曲轴3a和无级变速器20之间连结，经由所述第一动力传递路径与驱动轮DW、DW机械连结。另外，第一转子31经由第二主轴6或空转轴8等所述第二动力传递路径，与驱动轮DW、DW机械连结。另外，离合器CL3与第一实施方式不同，不是摩擦式离合器，而是由卡齿式离合器构成。
其次，说明车辆的启动时或行驶中的ECU2的控制引起的动力装置1G的动作。首先，说明所述停车中ENG起动时的动作。具体来说，通过将电磁制动器CL2控制为打开状态，将第二主轴6及与其一体的第一转子31保持为不能旋转，并且，通过切断离合器CL3，切断无级变速器20和驱动轮DW、DW之间即第二转子33和驱动轮DW、DW之间。进而，向定子32供给电力。由此，如图38所示，来自定子32的驱动用等效扭矩TSE向第二转子33传递，进而，向曲轴3a传递。在这种情况下，向曲轴3a传递驱动用等效扭矩TSE的两倍大小的扭矩。另外，如图39所示，使第一及第二旋转磁场向与曲轴3a的旋转方向相同的方向旋转。由此，如相同图所示，在第一转子转速VR1的值为0的状态即驱动轮DW、DW停止的状态下，第二转子33与曲轴3a一同向与曲轴3a的旋转方向相同的方向旋转。在那种状态下，通过控制发动机3的燃料喷射阀或火花塞的点火动作，起动发动机3。
另外，所述ENG爬行运行中的动作如下所述地进行。即，通过将电磁制动器CL2控制为关闭状态，容许第二主轴6及与其一体的第一转子31的旋转。进而，切断离合器CL3，并且，在发电发动机30中将向第二转子33传递的发动机3的动力的一部分转换为电力，进行发电。
伴随该发电，如图40所示，发动机扭矩TENG的一部分向第二转子33传递，向该第二转子33传递的扭矩向定子32及第一转子31分配。这种情况下的扭矩分配比如上所述地为1∶1。另外，向第一转子31分配的扭矩经由第二主轴6或空转轴8等第二动力传递路径，向驱动轮DW、DW传递，对于驱动轮DW、DW向使其正向旋转的方向作用。另外，发电的电能控制为使第一转子转速VR1非常小，由此，进行ENG爬行运行。这样，在ENG爬行运行中，与第一实施方式相同地，发动机扭矩TENG的一部分向驱动轮DW、DW传递，因此，能够在不产生发动机熄火的情况下，进行爬行运行。
进而，连续于上述ENG爬行运行的动作，如下所述地进行所述ENG启动时的动作。即，与上述ENG爬行运行的情况相同地，将电磁制动器CL2及离合器CL3分别控制为关闭状态及切断状态，提高发动机扭矩TENG及发动机转速NE。还有，通过逐渐增加在发电发动机30中发电的电能，逐渐增加从第二转子33向定子32传递的发电用等效扭矩TGE。在这种情况下，如上所述，向第二转子33传递的扭矩以1∶1的分配比向第一转子31及定子32分配，因此，通过如上所述地逐渐增加发电用等效扭矩TGE，从发动机3经由第二转子33及第一转子31向驱动轮DW、DW传递的扭矩逐渐增加。进而，提高伴随发电而产生的磁场转速VMF。
如上所述，如图41中实线所示，第一转子转速VR1从至此为止的值大致为0的状态(相同图的虚线)上升，与第一转子31连结的驱动轮DW、DW的转速即车速VP也上升，车辆启动。还有，在车速VP适当上升后，控制无级变速器20的变速比RATIO，由此，将离合器CL3的所述输入轴及输出轴的转速控制为相互相等，在那种状态下，连接离合器CL3，进行以下的车辆的行驶中的动作。
如上所述，在ENG启动时，与第一实施方式相同地，能够逐渐增加从发动机3向驱动轮DW、DW传递的扭矩，因此，能够在不产生发动机熄火的情况下使车辆前进。
在车辆的行驶中且发动机3的运行中，与所述第一实施方式相同地，将电磁制动器CL2控制为关闭状态，连接离合器CL3，并且，基本上仅将发动机3作为车辆的驱动源，用无级变速器20将发动机3的动力变速，并且经由第一动力传递路径将其向驱动轮DW、DW传递。
另外，发动机3的起动后的车辆的行驶中，发动机3的动力基本上控制为得到最佳燃烧消耗率。进而，残留电容SOC比所述第一规定值SOCL大，即蓄电池45的电力充分残留，且如上所述地控制的发动机3的动力相对于由此时的车速VP及要求扭矩PMCMD规定的要求输出不足时，从蓄电池45补充所述不足量地向发电发动机30供给电力，进行基于发电发动机30的辅助。
在该辅助中，如图42所示，合成来自定子32的驱动用等效扭矩TSE和向第一转子31如后所述地传递的扭矩，并将其向第二转子33传递。如上所述，在该状态下的扭矩合成比为1∶1。向该第二转子33传递的扭矩、和发动机扭矩TENG被合成后，经由第一主轴4及无级变速器20向空转轴8传递。向该空转轴8传递的扭矩的一部分经由第二主轴6向第一转子31传递，剩余部分经由差动齿轮机构9等向驱动轮DW、DW传递。从以上的结果可知，脚轴驱动扭矩TDRDW在忽略不计各齿轮引起的变速等的情况下，变得与动力装置1发动机扭矩TENG和驱动用等效扭矩TSE之和相等。
另一方面，在车辆的行驶中，残留电容SOC比所述第二规定值SOCH小，即蓄电池45的电力比较小，且如上所述地控制为得到最佳燃烧消耗率的发动机3的动力相对于上述要求动力为剩余时，使用所述剩余部分，利用发电发动机30进行所述的驱动时发电，并且将发电的电力向蓄电池45充电。该发电与第一实施方式相同地，使用向第二转子33传递的发动机3的动力来进行。
在该驱动时发电中，如图43所示，发动机扭矩TENG的一部分向第二转子33传递，进而，以1∶1的分配比向定子32及第一转子31分配。发动机扭矩TENG的剩余部分向无级变速器20传递，进而，在空转轴8中，与将如上所述地向第一转子31分配的扭矩合成后，向驱动轮DW、DW传递。其结果，脚轴驱动扭矩TDRDW在忽略不计各齿轮引起的变速等的情况下，成为从发动机扭矩TENG减去向定子32传递的发电用等效扭矩TGE的大小。
另外，在辅助中及驱动时发电中，无级变速器20的变速比RATIO的控制与第一实施方式相同地进行，以得到发动机3及发电发动机30的最佳效率的方式进行。由此，第一及第二转子31、33的速度关系控制为磁场旋转方向成为与第一及第二转子31、33的旋转方向相同的方向。
在图44中，以相对于发动机扭矩TENG的比示出了在基于上述发电发动机30的辅助中及驱动时发电中，将发动机扭矩TENG设为恒定的情况下，向驱动轮DW、DW或无级变速器20等传递的扭矩。还有，在图44中，忽略不计各齿轮引起的变速等。如相同图所示，在辅助中，向驱动轮DW、DW传递的脚轴驱动扭矩TDRDW与发动机扭矩TENG和驱动用等效扭矩TSE之和相等，TSE值越大而变得更大。另外，如上所述，合成了向第二转子33传递的第二转子传递扭矩TR2和发动机扭矩TENG的合成扭矩向无级变速器20传递，并且驱动用等效扭矩TSE越大，该第二转子传递扭矩TR2变得更大，因此，向无级变速器20传递的CVT传递扭矩TCVT是驱动用等效扭矩TSE越大而变得更大。进而，图44的泛白箭头H及I分别表示车辆的最大输出时的脚轴驱动扭矩TDRDW及CVT传递扭矩TCVT。
另外，如图44所示，在驱动时发电中，脚轴驱动扭矩TDRDW成为从发动机扭矩TENG减去发电用等效扭矩TGE的大小，发电用等效扭矩TGE越大即发电的电能越大而变得更小。进而，如上所述，伴随发电，第二转子传递扭矩TR2向定子32及第一转子31分配，因此，第二转子传递扭矩TR2是向定子32分配的发电用等效扭矩TGE越大而变得更大。另外，发动机扭矩TENG的一部分向第二转子33传递，并且，发动机扭矩TENG的剩余部分向无级变速器20传递，因此，CVT传递扭矩TCVT是第二转子传递扭矩TR2越大即发电用等效扭矩TGE越大而变得更小。
另外，图44的泛白的箭头J及K分别表示通常的驱动时发电中的脚轴驱动扭矩TDRDW及CVT传递扭矩TCVT。在将无级变速器20直接耦合于发动机3的情况下，发动机扭矩TENG向无级变速器20直接传递，相对于此，根据本实施方式可知，如图44中的泛白箭头L所示，将CVT传递扭矩TCVT减少相当于第二转子传递扭矩TR2的量。在这种情况下，从第二转子33向定子32及第一转子31的扭矩分配比为1∶1，因此，CVT传递扭矩TCVT被减少相当于发电用等效扭矩TGE的两倍大小的扭矩量。
其次，说明车辆的减速行驶中的动作。在车辆的减速行驶中，与第一实施方式相同地进行减速时发电。即，将电磁制动器CL2控制为关闭状态，并且在发电发动机30中进行发电，将发电的电力向蓄电池45充电。
在减速时发电中，将离合器CL3保持为连接状态时，如图45所示，如后所述地向第二转子33传递的扭矩向定子32及第一转子31分配，向第一转子31分配的扭矩经由第二主轴6向空转轴8传递，在空转轴8中与驱动轮DW、DW的脚轴输入扭矩TDW合成。该合成扭矩经由副轴7或无级变速器20向第一主轴4传递，向第一主轴4传递的扭矩的一部分向第二转子33传递，剩余部分向发动机3传递。从以上的结果可知，向定子32传递的发电用等效扭矩TGE和向发动机3传递的扭矩之和与脚轴输入扭矩TDW相等。还有，在这种情况下，无级变速器20的变速比RATIO与第一实施方式相同地控制为得到发电发动机30的最佳发电效率，由此，第一及第二转子31、33的速度关系控制为磁场旋转方向成为与第一及第二转子31、33的旋转方向相同的方向。
另外，在减速时发电中，假设切断了离合器CL3的情况下，由与此时的发动机转速NE相当的第二转子转速VR2和与车速VP相当的第一转子转速VR1规定的第一及第二旋转磁场的旋转方向如图46所示地为与第一转子31的旋转方向相反的方向时，能够在切断了离合器CL3的状态下进行减速时发电。在这种情况下，第一及第二旋转磁场向与第一转子31的旋转方向相反的方向旋转，因此，如图47所示，从驱动轮DW、DW向第一转子31传递的扭矩和来自定子32的发电用等效扭矩TGE在第二转子33中合成，并向发动机3传递。即，在这种情况下，能够利用从发动机3向第二转子33传递的摩擦，将向第一转子31传递的驱动轮DW、DW的动力(能量)向定子32传递，将其转换为电力。从而，在如上所述地切断了离合器CL3的状态下进行减速时发电的情况下，发动机3的摩擦越大，越能够发更大的电力，将其向蓄电池45充电。
相反，在减速时发电中，连接了离合器CL3时，发动机3及驱动轮DW、DW相互机械连结，因此，发动机3的摩擦越大，从驱动轮DW、DW向发动机3传递的扭矩变得更大，其结果，向定子32分配的发电用等效扭矩TGE变小，充电的电力变小。因此，在减速时发电中，在发动机3的摩擦小时，连接离合器CL3，在发动机3的摩擦大时，切断离合器CL3，由此，能够将更大的电力向蓄电池45充电。
另外，如下所述地进行减速时发电也可。即，切断离合器CL3，并且，例如利用由电磁制动器或带式制动器等构成的锁定机构(未图示)，将第二转子33保持为不能旋转，由此，将第二转子转速VR2的值保持为0，在那种状态下，使用驱动轮DW、DW的动力而用发电发动机30进行发电也可。由此，如图48所示，能够将脚轴输入扭矩TDW全部不经由无级变速器20，而经由第二动力传递路径向第一转子31传递，并且能够将驱动轮DW、DW的动力全部转换为电力，进行发电。
其次，说明仅将所述的发电发动机30作为驱动源使用的EV爬行运行及EV启动时的动作。在EV爬行运行中，将电磁制动器CL2及离合器CL3分别控制为关闭状态及切断状态，并且向定子32供给电力，将第一及第二旋转磁场产生为向与曲轴3a的旋转方向相反的方向旋转。第二转子33通过单向离合器CL1及箱CA被阻止向与曲轴3a的旋转方向相反的方向旋转。因此，如图49所示，来自定子32的驱动用等效扭矩TSE向第一转子31传递，进而不经由无级变速器20，而经由所述第二动力传递路径向驱动轮DW、DW传递。另外，向定子32供给的电力控制为使第一转子转速VR1非常小，由此进行车速VP非常小的爬行运行。
另外，通过从该EV爬行运行状态增大向定子32供给的电力，提高磁场转速VMF，从而如图50所示，第二转子转速VR2的值为0即曲轴3a停止的状态下，第一转子转速VR1上升，伴随于此，车速VP上升，车辆启动。即，进行EV启动，甚至进行EV行驶。
进而，所述EV行驶中ENG起动如下所述地进行。即，在EV行驶中，停止向定子32的电力供给，使车辆利用惯性来行驶。在那种状态下，利用起动器(未图示)使曲轴3a正向旋转，并且通过控制燃料喷射阀等，起动发动机3。另外，在发动机3的起动后，通过控制无级变速器20的变速比RATIO，将发动机3的输入轴及输出轴的转速控制为相互相等，在那种状态下，连接至此为止切断的离合器CL3。
如上所述，根据本实施方式可知，与第一实施方式相同地，发动机3与以往的动力装置不同，不经由行星齿轮装置而经由第一转子31及第一动力传递路径与驱动轮DW、DW连结，因此，能够完全避免行星齿轮装置中的动力的传递损失，能够提高基于发动机3的驱动轮DW、DW的驱动效率。另外，如使用图43或图44的说明，在驱动时发电中，能够将发动机扭矩TENG中与发电用等效扭矩TGE相同的大小的扭矩不经由无级变速器20而向驱动轮DW、DW传递，因此，能够控制无级变速器20中的动力的传递损失。
进而，与第一实施方式相同地，发电发动机30的第一及第二转子31、33均与以往的动力装置不同，不经由行星齿轮装置而与驱动轮DW、DW连结，因此，不产生行星齿轮装置中的动力的传递损失，从而，能够将基于发电发动机30的驱动轮DW、DW的驱动效率和基于使用了驱动轮DW、DW的动力的发电发动机30的发电效率都提高。进而，将发电发动机30和驱动轮DW、DW之间的动力的传递不经由无级变速器20，而经由与驱动轮DW、DW连结的第一转子31来进行，由此，与必须经由变速器来进行的以往的情况相比，能够抑制无级变速器20中的动力的传递损失。从而，能够进一步提高发电发动机30的驱动效率及发电效率。
例如，如使用图48及图49的说明，在减速时发电中或仅将发电发动机30作为驱动源使用的情况下，通过切断离合器CL3，可以将发电发动机30和驱动轮DW、DW之间的动力的传递仅经由第二动力传递路径及第一转子31即完全不经由无级变速器20来进行。从而，能够完全避免无级变速器20中的动力的传递损失，能够进一步提高发电发动机30的驱动效率及发电效率。另外，在驱动时发电中也与使用行星齿轮装置的以往的情况不同地，不产生行星齿轮装置中的动力的传递损失，能够提高其发电效率。
进而，与第一实施方式相同地，与使用行星齿轮装置的以往的情况相比，能够单一化其结构，并且，能够在不受到齿轮之间的齿隙引起的影响的情况下，精度良好地控制车速VP。
另外，与第一实施方式相同地控制无级变速器20的变速比RATIO。由此，能够以得到发动机3及发电发动机30的最佳效率的方式控制这些的输出，同时能够驱动驱动轮DW、DW。从而，能够提高作为动力装置1整体的驱动效率。
进而，通过单向离合器CL1及箱CA，阻止第二转子33的旋转，以使曲轴3a不反向旋转。从而，如使用图49及图50的说明，能够在阻止曲轴3a的反向旋转，同时在不牵引发动机3的情况下，利用发电发动机30的动力来适当地驱动驱动轮DW、DW。
另外，如使用图38及图39的说明，利用电磁制动器CL2将第一转子31保持为不能旋转，利用发动机3切断第二转子33和驱动轮DW、DW之间，并且使第一及第二旋转磁场向与曲轴3a的旋转方向相同的方向旋转。由此，能够在不驱动驱动轮DW、DW的情况下使曲轴3a正向旋转，甚至能够起动发动机3。
进而，与第一实施方式相同地，在ENG启动时，切断离合器CL3，并且控制发电的电力，由此从发动机3经由第二及第一转子33、31，逐渐增加向驱动轮DW、DW传递的扭矩，因此，能够在不产生发动机熄火的情况下使车辆前进。而且，在ENG启动后或EV行驶中ENG起动后，能够将离合器CL3的连接以其输入轴及输出轴的转速相互相等的状态进行，因此，在本实施方式中，与第一实施方式不同，作为离合器CL3，不是使用摩擦式的离合器，而是使用卡齿式离合器。从而，能够提高发动机3的燃烧消耗率。
其次，参照图51的同时，说明本发明的第九实施方式的动力装置1H。如相同图所示，该动力装置1H是向上述的第八实施方式的动力装置1G组合了所述正反向旋转切换机构60而得到的，第一转子31经由第二主轴6与正反向旋转切换机构60的恒星齿轮S连结。在该动力装置1H中，同样进行在第八实施方式中叙述的动作，并且与第二实施方式相同地控制正反向旋转切换机构60。
从而，根据本实施方式可知，像EV启动或ENG启动等那样，将发动机3的动力仅经由第一转子31及第二动力传递路径向驱动轮DW、DW传递的情况下，与第二实施方式相同地，通过正反向旋转切换机构60的控制，能够有选择地进行驱动轮DW、DW的正向旋转及反向旋转即车辆的前进及后退。在这种情况下，从在第八实施方式中叙述的ENG启动时的动作明确可知，能够在不使用摩擦式启动离合器的情况下将发动机3的动力向驱动轮DW、DW传递，能够在不产生发动机熄火的情况下，使停止中的车辆前进或后退。另外，与第二实施方式相同地，在车辆的前进时，恒星齿轮S、齿轮架C及环形齿轮R一体地旋转，因此，在行星齿轮装置PS中，能够在不产生齿轮的啮合引起的动力的传递损失的情况下，向驱动轮DW、DW传递动力。另外，能够同样得到第八实施方式的效果。
其次，参照图52的同时，说明本发明的第十实施方式的动力装置1I。如相同图所示，该动力装置1I是向上述第九实施方式的动力装置1G组合了第三实施方式的变速器70而得到的。在该动力装置1G中，同样进行在第九实施方式中叙述的动作，并且与第三实施方式相同地控制变速器70(第二变速器)。
从而，根据本实施方式可知，主要能够同样得到第三及第九的实施方式的效果这两者。在这种情况下，在本实施方式中，与第三实施方式不同，由强度低的磁铁构成的第一转子31经由变速器70与驱动轮DW、DW连结，因此，尤其在防止第一转子转速VR1变得极高而导致的发电发动机30的故障的方面有效。还有，在本实施方式中，第一转子31经由变速器70与驱动轮DW、DW连结，因此，得不到像第九实施方式那样的变速器中的动力的传递损失的避免产生的驱动效率及发电效率的提高效果。
其次，参照图53的同时，说明本发明的第十一实施方式的动力装置1J。如相同图所示，该动力装置1J是在第九实施方式的动力装置1H组合了第四实施方式的变速器80，并且，与第四实施方式相同地设定差动齿轮机构9的齿轮9a和第二空转齿轮8b的齿轮比而得到的。在该动力装置1J中，同样进行在第九实施方式中叙述的动作，并且与第四实施方式相同地控制变速器80(第三变速器)。
从而，根据本实施方式可知，主要能够得到第四及第九实施方式的效果两者。还有，在本实施方式中，曲轴3a经由变速器80与第一转子31连结，因此，得不到像第九实施方式那样的变速器中的动力的传递损失的避免产生的发动机3的驱动效率的提高效果。
其次，参照图54的同时，说明本发明的第十二实施方式的动力装置1K。如相同图所示，该动力装置1K与所述第五实施方式的动力装置1D相比，仅在相对于发动机3的第一及第二转子31、33的连结关系相反这一点上不同。第二转子33以同心状一体地连结于第一主轴4，第一转子31以同心状一体地连结于第二主轴6。换而言之，动力装置1K与所述第九实施方式的动力装置1G相比，在省略了无级变速器20这一点上不同。
通过该结构，在离合器CL3的连接时，曲轴3a及第二转子33经由第五实施方式的第一主轴4或齿轮4b等第一动力传递路径，而不经由变速器，与驱动轮DW、DW机械连结。另外，第一转子31经由第二实施方式的第二主轴6或行星齿轮装置PS等第二动力传递路径，与驱动轮DW、DW机械连结。
另外，在动力装置1K中，与第八及第九实施方式相同地进行所述EV爬行运行、EV启动、EV行驶中ENG起动、停车中ENG起动、ENG爬行运行、ENG启动、使用了正反向旋转切换机构60的车辆的前进后退的切换，仅有发动机3的运行中且车辆的行驶中的动作、或车辆的减速行驶中的动作与第八及第九实施方式不同。以下，对这些内容进行说明。
首先，说明发动机3的运行中且车辆的行驶中的动作。在所述ENG启动后，在离合器CL3的切断中，从发动机3向驱动轮DW、DW传递的动力通过控制磁场转速VMF而无级变速。即，与第五实施方式相同地，发电发动机30作为无级变速器而发挥功能。以下，参照图55及图56的同时说明该点内容。
从上述连结关系明确可知，第二转子转速VR2与发动机转速NE相等，第一转子转速VR1在忽略不计差动齿轮机构9引起的变速等的情况下与车速VP相等。从而，磁场转速VMF、第一及第二转子转速VR1、VR2、发动机转速NE、车速VP的关系如图55及图56所示，示出在一个速度线图上。
如图55所示，第一及第二旋转磁场向与第二转子33的旋转方向相同的方向旋转的情况下，向驱动轮DW、DW传递的动力从相同图中所示的泛白箭头明确可知，通过提高磁场转速VMF而向减速侧无级变速，通过将其降低而向增速侧无级变速。还有，在这种情况下，在发电发动机30中，进行发电，向蓄电池45将发电的电力充电。另外，如图56所示，第一及第二旋转磁场向与第二转子33的旋转方向相反的方向旋转的情况下，向驱动轮DW、DW传递的动力从相同图所示的泛白箭头明确可知，通过提高磁场转速VMF而向增速侧无级变速，通过将其降低而向减速侧无级变速。还有，在这种情况下，在发电发动机30中，进行来自蓄电池45的电力供给。
另外，在ENG启动时，切断状态的离合器CL3在车速VP成为规定车速的恒速行驶状态，且离合器CL3的输入轴及输出轴的增速相互相等时连接。该规定车速设定为通过离合器CL3的连接，将曲轴3a经由第一动力传递路径与驱动轮DW、DW连结的情况下，能够在不产生发动机熄火的情况下使车辆行驶的最低车速，发动机3的最大产生扭矩越大，设定为更小的值。
进而，在如上所述地连接离合器CL3时，与第五实施方式相同地，通过控制发动机转速NE，将离合器CL3的输入轴及输出轴的转速控制为相互相等。
进而，在连接了离合器CL3的状态下的使用了发动机3的动力的车辆的行驶中，发动机3的节流阀开度与第五实施方式相同地，控制为在由车速VP一个意义规定的发动机转速NE下得到发动机3的最佳燃烧消耗率。在连接了离合器CL3的状态下，发动机3形成为与驱动轮DW、DW大致直接耦合的状态，因此，能够得到极高的驱动效率。
另外，与第五实施方式相同地，通过如上所述的节流阀开度的控制，在从发动机3向驱动轮DW、DW传递的扭矩相对于要求扭矩PMCMD不足时，补充所述不足量地向发电发动机30供给电力，进行基于发电发动机30的辅助。另一方面，从发动机3向驱动轮DW、DW传递的扭矩相对于要求扭矩PMCMD为剩余时，使用所述剩余量，在发电发动机30中进行发电，并且，将发电的电力向蓄电池45充电。通过这样的发电发动机30的控制，能够以连接了如上所述的离合器CL3的状态扩大得到发动机3的最佳燃烧消耗率的运行区域。还有，与第五实施方式相同地，根据残留电容SOC进行基于上述发电发动机30的辅助及发电。
进而，由于要求扭矩PMCMD极大，急剧加速车辆的情况下，切断离合器CL3，并且，控制节流阀开度等，由此，急剧提高发动机转速NE，急剧增加发动机扭矩TENG。通过该离合器CL3的切断，解除经由齿轮等的发动机3和驱动轮DW、DW的机械连结，由此，能够与此时的车速VP无关地提高发动机转速NE，能够急剧增加发动机扭矩TENG。另外，在这种情况下，由第一及第二转子31、33的速度关系规定的磁场旋转方向为与第二转子33及曲轴3a的旋转方向相同的方向时(参照图55)，使定子32发电，在相反方向时(参照图56)，向定子32供给电力。进而，在前者的情况下将发电用等效扭矩TGE控制成为发动机扭矩TENG的1/2，在后者的情况下将驱动用等效扭矩TSE控制成为发动机扭矩TENG的1/2，由此，从发电发动机30的所述功能明确可知，经由第二转子33向第一转子31传递急剧增加的发动机扭矩TENG的1/2大小的扭矩，进而，向驱动轮DW、DW传递，急剧加速车辆。
另外，在车辆的减速行驶中，与第八实施方式相同地进行减速时发电。
如上所述，根据本实施方式可知，在不使用变速器的情况下将发动机3及发电发动机30连结于驱动轮DW、DW，因此，能够避免变速器中的动力的传递损失，能够提高基于发动机3及发电发动机30的驱动轮DW、DW的驱动效率和发电发动机30的发电效率。另外，省略了第九实施方式的无级变速器20，从而能够相应地实现动力装置1K的小型化及成本的削减。另外，在ENG启动后的离合器CL3的切断中，如使用图55及图56的说明，能够将发动机3的动力无级变速，并将其向驱动轮DW、DW传递。还有，在本实施方式中，没有设置无级变速器20，因此，虽然得不到所述变速比RATIO的控制产生的作为动力装置1K整体的驱动效率的提高效果，但能够同样得到除此之外的第九实施方式的效果。
其次，参照图57的同时，说明本发明的第十三实施方式的动力装置1L。如相同图所示，该动力装置1L是在上述第十二实施方式的动力装置1K组合了所述变速器70而得到的。在该动力装置1L中，同样进行在第十二实施方式中叙述的动作，并且，与第三实施方式相同地控制变速器70(第一变速器)。
从而，根据本实施方式可知，主要能够同样得到能够实现发电发动机30的小型化及成本的削减等的第三及第十二实施方式的效果这两者。还有，在本实施方式中，第一转子31经由变速器70与驱动轮DW、DW连结，因此，得不到像第二实施方式那样的变速器中的动力的传递损失的避免产生的发动机3及发电发动机30的驱动效率等的提高效果。
其次，参照图58的同时，说明本发明的第十四实施方式的动力装置1M。如相同图所示，该动力装置1M是在上述第十二实施方式的动力装置1K组合了变速器80而得到的。在该动力装置1M中，同样进行在第十二实施方式中叙述的动作，并且，与第四实施方式相同地控制变速器80(第二变速器)。
从而，根据本实施方式可知，主要能够同样得到能够防止由于第二转子转速VR2变得过高而引起的发电发动机30的故障等的第四及第十二实施方式的效果这两者。还有，在本实施方式中，曲轴3a经由变速器80与第二转子33连结，因此，得不到像第十二实施方式那样的变速器中的动力的传递损失的避免产生的发动机3的驱动效率的提高效果。
还有，本发明不限于所说明的实施方式，可以以各种方式来实施。例如，在本实施方式中，作为第一变速器，使用了无级变速器20，但当然可以使用有级式变速器。另外，作为无级变速器20，使用带式变速器，但可以使用环式变速器或液压式变速器。进而，在无级变速器20和驱动轮DW、DW之间设置离合器CL3，但设置于第一主轴4的无级变速器20和第一转子31之间也可。在这种情况下，使用图15说明的EV行驶中ENG起动时，在离合器CL3的连接前，与本实施方式不同地，向无级变速器20的两个滑轮21、22传递发电发动机30的动力，两个滑轮21、22旋转，因此，能够抑制两个滑轮21、22及传递带23的接触面受到损伤的情况，同时将其变速比RATIO控制为任意的值。在此基础上，在使用图24说明的停车中ENG起动时，能够在不牵引无级变速器20的情况下，起动发动机3。
另外，在本实施方式中，作为离合器CL3，使用摩擦式多板离合器，但使用电磁离合器也可。进而，代替本实施方式的单向离合器CL1及箱CA，使用限制曲轴3a的反向旋转的、例如由带式制动器或湿式多板离合器构成的制动机构也可。另外，代替本实施方式的电磁制动器CL2，使用将第二或第一转子33、31保持为不能旋转的、例如由带式制动器或湿式多板离合器构成的转子锁定机构也可。
进而，在本实施方式中，代替单向离合器CL1，例如，使用电磁制动器或带式制动器等构成的锁定机构，将第一或第二转子31、33保持为不能旋转也可。在这种情况下，如第一实施方式一样，将第一转子31保持为不能旋转时，在所述EV行驶中，通过使第一及第二旋转磁场向与曲轴3a的旋转方向相反的方向旋转，能够使驱动轮DW、DW反向旋转，使车辆后退。另外，如第八实施方式等一样，将第二转子33保持为不能旋转时，在所述EV行驶中，通过使向与曲轴3a的旋转方向相同的方向旋转，能够使驱动轮DW、DW反向旋转，使车辆后退。
进而，在本实施方式中，由带式无级变速器构成了变速器70，但由环式或液压式无级变速器构成也可，由有级式变速器构成也可。另外，在本实施方式中为变速器80的变速级为两级的例子，但不限于此，当然可以为其他变速器级数。关于各变速级的变速比也与此相同。进而，作为变速器80，当然可以使用带式、环式或液压式无级变速器。
另外，在本实施方式中，作为正反向旋转切换机构60，组合使用了行星齿轮装置PS或离合器CL4，但只要是能够将驱动轮DW、DW的旋转方向有选择地切换为正向旋转及反向旋转的一方，就可以使用其他类型的结构。进而，将正反向旋转切换机构60的恒星齿轮S及环形齿轮R分别连结于第二主轴6及第三主轴6c，但这些连结关系可以相反，即当然可以分别连结于第三主轴6c及第二主轴6。另外，根据需要，当然可以省略正反向旋转切换机构60。在那种情况下，作为将本发明的另一方的转子保持为不能旋转的转子锁定机构，使用电磁制动器CL2。
进而，在本实施方式中，由钢板构成了第一及第二芯33a、33b，但由其他软磁性体构成也可。另外，在本实施方式中，由ECU2及PDU40构成了控制发动机3或发电发动机30等的控制装置，但由微小计算机和电路的组合来构成也可。进而，本实施方式是将本发明适用于车辆的例子，但本发明不限定于此，例如，可以适用于坦克或船舶、航空机等。另外，可以在本发明的宗旨的范围内适当变更具体部位的结构。
产业上的可利用性
如上所述，本发明的动力装置有用于其驱动效率及发电效率的提高方面。